一、靶材的分類有哪些
1、根據不同材質劃分
(1)金屬靶材
鎳靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ni、鈦靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ti、鋅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Zn、鉻靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Cr、鎂靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Mg、鈮靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Nb、錫靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Sn、鋁(lv)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Al、銦(yin)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)In、鐵靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Fe、鋯(gao)鋁(lv)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)ZrAl、鈦鋁(lv)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)TiAl、鋯(gao)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Zr、鋁(lv)硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)AlSi、硅(gui)(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Si、銅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Cu、鉭靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ta、鍺靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ge、銀靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ag、鈷靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Co、金(jin)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Au、釓靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Gd、鑭靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)La、釔(yi)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Y、鈰(shi)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Ce、不銹鋼(gang)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鎳鉻靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)NiCr、鉿靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Hf、鉬(mu)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)Mo、鐵鎳靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)FeNi、鎢(wu)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、W等。
(2)陶瓷靶材
ITO靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鐵靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氮化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、碳化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氮化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉻靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、一氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈰靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋯靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、五(wu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)鈮(ni)(ni)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、二(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋯靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),、二(er)(er)(er)(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鉿靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),二(er)(er)(er)(er)硼化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),二(er)(er)(er)(er)硼化(hua)(hua)(hua)(hua)鋯靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),三(san)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎢靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),三(san)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)鋁靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)五(wu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)鉭,五(wu)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)二(er)(er)(er)(er)鈮(ni)(ni)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氟化(hua)(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氟化(hua)(hua)(hua)(hua)釔靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、硒化(hua)(hua)(hua)(hua)鋅靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氮化(hua)(hua)(hua)(hua)鋁靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),氮化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),氮化(hua)(hua)(hua)(hua)硼靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),氮化(hua)(hua)(hua)(hua)鈦(tai)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),碳化(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba),鈮(ni)(ni)酸(suan)鋰靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鈦(tai)酸(suan)鐠靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鈦(tai)酸(suan)鋇靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、鈦(tai)酸(suan)鑭靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鎳靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)、濺(jian)射靶(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)材等(deng)。
(3)合金靶材
鐵(tie)鈷靶(ba)(ba)FeCo、鋁(lv)硅(gui)靶(ba)(ba)AlSi、鈦硅(gui)靶(ba)(ba)TiSi、鉻硅(gui)靶(ba)(ba)CrSi、鋅(xin)鋁(lv)靶(ba)(ba)ZnAl、鈦鋅(xin)靶(ba)(ba)材TiZn、鈦鋁(lv)靶(ba)(ba)TiAl、鈦鋯靶(ba)(ba)TiZr、鈦硅(gui)靶(ba)(ba)TiSi、鈦鎳(nie)(nie)靶(ba)(ba)TiNi、鎳(nie)(nie)鉻靶(ba)(ba)NiCr、鎳(nie)(nie)鋁(lv)靶(ba)(ba)NiAl、鎳(nie)(nie)釩(fan)靶(ba)(ba)NiV、鎳(nie)(nie)鐵(tie)靶(ba)(ba)NiFe等。
2、根據不同應用方向劃分
(1)半導體關聯靶材
電極(ji)、布(bu)線薄膜:鋁(lv)(lv)靶(ba)(ba)(ba)材,銅靶(ba)(ba)(ba)材,金靶(ba)(ba)(ba)材,銀靶(ba)(ba)(ba)材,鈀靶(ba)(ba)(ba)材,鉑(bo)靶(ba)(ba)(ba)材,鋁(lv)(lv)硅合金靶(ba)(ba)(ba)材,鋁(lv)(lv)硅銅合金靶(ba)(ba)(ba)材等。
儲(chu)存(cun)器電極薄膜(mo):鉬靶(ba)材,鎢靶(ba)材,鈦靶(ba)材等。
粘附薄(bo)膜:鎢靶材,鈦靶材等。
電容器絕緣(yuan)膜薄膜:鋯(gao)鈦(tai)酸鉛靶材等。
(2)磁記錄靶材
垂直磁記錄薄(bo)膜:鈷(gu)鉻(ge)合金靶(ba)材等。
硬盤用薄膜:鈷鉻鉭(tan)合金(jin)(jin)靶材,鈷鉻鉑(bo)合金(jin)(jin)靶材,鈷鉻鉭(tan)鉑(bo)合金(jin)(jin)靶材等。
薄膜(mo)磁頭:鈷(gu)鉭鉻(ge)合金靶材(cai),鈷(gu)鉻(ge)鋯合金靶材(cai)等。
人(ren)工晶體薄膜:鈷鉑合金靶材(cai),鈷鈀合金靶材(cai)等。
(3)光記錄靶材
相(xiang)變(bian)光(guang)盤記錄薄(bo)膜:硒(xi)化(hua)碲靶(ba)材,硒(xi)化(hua)銻靶(ba)材,鍺銻碲合金(jin)靶(ba)材,鍺碲合金(jin)靶(ba)材等。
磁光盤記錄(lu)薄膜(mo):鏑(di)(di)鐵鈷合(he)金靶(ba)(ba)材(cai),鋱鏑(di)(di)鐵合(he)金靶(ba)(ba)材(cai),鋱鐵鈷合(he)金靶(ba)(ba)材(cai),氧化(hua)(hua)鋁靶(ba)(ba)材(cai),氧化(hua)(hua)鎂靶(ba)(ba)材(cai),氮化(hua)(hua)硅靶(ba)(ba)材(cai)等。
二、靶材的性能和指標
靶材制(zhi)(zhi)約著濺(jian)鍍薄膜的物理,力學性能(neng),影響(xiang)鍍膜質量,因而要求靶材的制(zhi)(zhi)備應滿足以下要求:
1、純(chun)度(du)(du)(du):要求雜質含(han)量(liang)低純(chun)度(du)(du)(du)高,靶(ba)材的(de)(de)純(chun)度(du)(du)(du)影響薄膜(mo)的(de)(de)均勻性(xing),以純(chun)Al靶(ba)為(wei)例(li),純(chun)度(du)(du)(du)越高,濺射Al膜(mo)的(de)(de)耐蝕性(xing)及電學、光學性(xing)能越好。不(bu)過不(bu)同(tong)(tong)用途的(de)(de)靶(ba)材對純(chun)度(du)(du)(du)要求也(ye)不(bu)同(tong)(tong),一般工(gong)業用靶(ba)材純(chun)度(du)(du)(du)要求不(bu)高,但就半導(dao)體(ti)、顯示器(qi)件(jian)等領域用靶(ba)材對純(chun)度(du)(du)(du)要求是十(shi)分嚴格的(de)(de),磁性(xing)薄膜(mo)用靶(ba)材對純(chun)度(du)(du)(du)的(de)(de)要求一般為(wei)99.9%以上,ITO中的(de)(de)氧化(hua)銦以及氧化(hua)錫的(de)(de)純(chun)度(du)(du)(du)則要求不(bu)低于99.99%。
2、雜質(zhi)含(han)(han)量(liang):靶材(cai)作為濺(jian)射(she)中的(de)(de)(de)陰極源(yuan)(yuan),固體(ti)中的(de)(de)(de)雜質(zhi)和氣孔(kong)中的(de)(de)(de)O2和H2O是沉積(ji)薄(bo)膜的(de)(de)(de)主要污染源(yuan)(yuan),不同(tong)用途的(de)(de)(de)靶材(cai)對單(dan)個(ge)雜質(zhi)含(han)(han)量(liang)的(de)(de)(de)要求(qiu)也不同(tong),如:半導體(ti)電極布(bu)線用的(de)(de)(de)W,Mo,Ti等靶材(cai)對U,Th等放(fang)射(she)性元素的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)要求(qiu)低(di)于(yu)3*10-9,光盤反(fan)射(she)膜用的(de)(de)(de)Al合金(jin)靶材(cai)則要求(qiu)O2的(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)低(di)于(yu)2*10-4。
3、高(gao)(gao)(gao)(gao)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du):為了(le)減(jian)少(shao)靶材(cai)(cai)(cai)中的(de)(de)(de)氣孔,提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)性(xing)能一般要求靶材(cai)(cai)(cai)具有(you)較高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du),靶材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)不僅影(ying)響(xiang)濺射(she)時的(de)(de)(de)沉積(ji)速率(lv)、濺射(she)膜(mo)(mo)粒子的(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)和(he)(he)放(fang)電(dian)(dian)現象等,還(huan)影(ying)響(xiang)濺射(she)薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)學(xue)和(he)(he)光學(xue)性(xing)能。致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)性(xing)越(yue)好,濺射(she)膜(mo)(mo)粒子的(de)(de)(de)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)越(yue)低(di)(di),放(fang)電(dian)(dian)現象越(yue)弱。高(gao)(gao)(gao)(gao)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)靶材(cai)(cai)(cai)具有(you)導電(dian)(dian)、導熱性(xing)好,強度(du)(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)等優點,使用這種靶材(cai)(cai)(cai)鍍膜(mo)(mo),濺射(she)功率(lv)小,成膜(mo)(mo)速率(lv)高(gao)(gao)(gao)(gao),薄(bo)膜(mo)(mo)不易開(kai)裂,靶材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)使用壽命長,且(qie)濺鍍薄(bo)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻率(lv)低(di)(di),透光率(lv)高(gao)(gao)(gao)(gao)。靶材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)主要取決于制(zhi)備工藝。一般而言,鑄造靶材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(gao)而燒(shao)(shao)結靶材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)相對較低(di)(di),因(yin)此(ci)提(ti)高(gao)(gao)(gao)(gao)靶材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)致(zhi)密(mi)(mi)(mi)(mi)度(du)(du)(du)是燒(shao)(shao)結制(zhi)備靶材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)關鍵之一。
4、成(cheng)分(fen)(fen)與(yu)組織結構均勻,靶(ba)材(cai)成(cheng)分(fen)(fen)均勻是鍍膜質(zhi)量穩(wen)定的(de)重要保證,尤(you)其是對于(yu)復相結構的(de)合(he)金靶(ba)材(cai)和混合(he)靶(ba)材(cai)。如ITO,為了保證膜質(zhi)量,要求(qiu)靶(ba)中In2O3-SnO2組成(cheng)均勻,都為93:7或(huo)91:9(分(fen)(fen)子比)。
5、晶粒尺寸細小,靶材的(de)晶粒尺(chi)寸越細小,濺鍍(du)薄(bo)膜的(de)厚度分布越均勻,濺射速率越快(kuai)。