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钛靶材

[ 信息发布:宏亚达 | 发布时间:2018-05-23 | 浏览:89 ]

1、概述

靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料。有金属类、合金类、氧化物类等等。更换不同的靶材(如铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等),即可得到不同的膜系(如超硬、耐磨、防腐的合金膜等)。

(1)金属靶材:镍靶、Ni、钛靶、Ti、锌靶、Zn、铬靶、Cr、镁靶、Mg、铌靶、Nb、锡靶、Sn、铝靶、Al、铟靶、In、铁靶、Fe、锆铝靶、ZrAl、钛铝靶、TiAl、锆靶、Zr、铝硅靶、AlSi、硅靶、Si、铜靶Cu、钽靶Ta、锗靶、Ge、银靶、Ag、钴靶、Co、金靶、Au、钆靶、Gd、镧靶、La、钇靶、Y、铈靶、Ce、钨靶、w、不锈钢靶、镍铬靶、NiCr、铪靶、Hf、钼靶、Mo、铁镍靶、FeNi、钨靶、W等。   

(2)陶瓷靶材:ITO靶、氧化镁靶、氧化铁靶、氮化硅靶、碳化硅靶、氮化钛靶、氧化铬靶、氧化锌靶、硫化锌靶、二氧化硅靶、一氧化硅靶、氧化铈靶、二氧化锆靶、五氧化二铌靶、二氧化钛靶、二氧化锆靶,、二氧化铪靶,二硼化钛靶,二硼化锆靶,三氧化钨靶,三氧化二铝靶五氧化二钽,五氧化二铌靶、氟化镁靶、氟化钇靶、硒化锌靶、氮化铝靶,氮化硅靶,氮化硼靶,氮化钛靶,碳化硅靶,铌酸锂靶、钛酸镨靶、钛酸钡靶、钛酸镧靶、氧化镍靶、溅射靶材等。

2、靶材的主要性能要求

1)纯度

纯度是靶材的主要性能指标之一,因为靶材的纯度对薄膜的性能影响很大。不过在实际应用中,对靶材的纯度要求也不尽相同。例如,随着微电子行业的迅速发展,硅片尺寸由6、 8发展到12而布线宽度由0.5um减小到0.25um,0.18um甚至0.13um,以前99.995%的靶材纯度可以满足0.35umIC的工艺要求,而制备0.18um线条对靶材纯度则要求99.999%甚至99.9999%。   

2)杂质含量

靶材固体中的杂质和气孔中的氧气和水气是沉积薄膜的主要污染源。不同用途的靶材对不同杂质含量的要求也不同。例如,半导体工业用的纯铝及铝合金靶材,对碱金属含量和放射性元素含量都有特殊要求。

3)密度

为了减少靶材固体中的气孔,提高溅射薄膜的性能,通常要求靶材具有较高的密度。靶材的密度不仅影响溅射速率,还影响着薄膜的电学和光学性能。靶材密度越高,薄膜的性能越好。此外,提高靶材的密度和强度使靶材能更好地承受溅射过程中的热应力。密度也是靶材的关键性能指标之一。

4)晶粒尺寸及晶粒尺寸分布  

通常靶材为多晶结构,晶粒大小可由微米到毫米量级。对于同一种靶材,晶粒细小的靶的溅射速率比晶粒粗大的靶的溅射速率快;而晶粒尺寸相差较小(分布均匀)的靶溅射沉积的薄膜的厚度分布更均匀。

3、材质

TA0、TA1、TA2、TA9、TA10、ZR2、ZR0、GR5、GR2、GR1、TC11、TC6、TC4、TC3、TC2、TC1

4、用途

广泛应用于装饰镀膜、耐磨镀膜、电子行业CDVCD等各类光碟以及各种磁碟镀膜等。

-钛(W-Ti)膜以及以钨-钛(W-Ti)为基的合金膜是高温合金膜,具有一系列不可替代的优良性能。钨具有高熔点、高强度和低的热膨胀系数等性能,W/ Ti 合金具有低的电阻系数、良好的热稳定性能和抗氧化性能。如各种器件都需要起到导电作用的金属布线,例如Al Cu Ag 等已经被广泛的应用和研究。但是布线金属本身易 氧化、易与周围的环境发生反应,与介质层的粘结性差,易扩散进入Si SiO2 等器件的衬底材料中,并且在较低的温度下会形成金属与Si 的化合物, 充当了杂质的角色,使器件的性能大幅度下降。而W-Ti 合金因具有稳定的热机械性能、低的电子迁移率、高的抗腐蚀性能和化学稳定性使其很容易作为布线扩散阻挡层,特别是适合在高电流和高温的环境下使用。

5、发展前景

-钛靶材作为光伏电池镀膜材料是最近发展起来的,它作为第三代太阳能电池的阻挡层是最佳选择。  

由于 W-Ti 系列薄膜具有非常优良的性能,近几年来应用量急剧增加,2008W-Ti 靶材世界用量已达到400t,随着光伏产业的发展,这种靶材的需求量会越来越大。行业预测其用量还会有很大的增加。国际太阳能电池市场以100%的速度增长,目前世界有多公司参与太阳能市场的进一步开发, 并已投入市场, 如德国的Wverthsurlfulcell美国的Global solar Energy日本的Honda showa Solar shell 日立金属公司等。

我国研发的超大尺寸、高密度、高纯W-Ti 靶材,是属于新型的离子溅射镀膜靶材料。可广泛应用于显示屏的阻挡层或调色层,笔记本电脑的装饰层、电池的封装、太阳能(光伏)电池的阻挡层,具有很好市场前景和经济效益。另一方面又可带动我国钨产业的产品升级换代,获得更高的附加值。

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