磁控濺射是制備薄膜材料的關鍵技術，而鈦靶材是這項技術中需要使用的鍍膜材料。現(xiàn)在很多行業(yè)，如集成電路，裝飾鍍膜行業(yè)、平面顯示等都需要用到磁控濺射技術，這些行業(yè)對于產(chǎn)品的質(zhì)量要求高，且技術含量高，因此對于使用到的鈦靶材的技術及性能也有十分嚴格的要求，下面凱澤金屬就來具體說說對濺射鈦靶材的技術及性能要求，一起來看看吧。
一、濺射鈦靶材的技術要求
1、純度要求
鈦靶材的純度對濺射薄膜的性能影響很大。鈦靶材的純度越高，濺射鈦薄膜的中的雜質(zhì)元素粒子越少，導致薄膜性能越好，包括耐蝕性及電學、光學性能越好。不過在實際應用中，不同用途鈦靶材對純度要求不一樣。例如，一般裝飾鍍膜用鈦靶材對純度的要求并不苛求，而集成電路、顯示器體等領域用鈦靶材對純度的要求高很多。靶材作為濺射中的陰極源，材料中的雜質(zhì)元素和氣孔夾雜是沉積薄膜的主要污染源。氣孔夾雜會在鑄錠無損探傷的過程中基本去除，沒有去除的氣孔夾雜在濺射的過程中會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，進而影響薄膜的質(zhì)量；而雜質(zhì)元素含量只能在全元素分析測試結(jié)果中體現(xiàn)，雜質(zhì)總含量越低，鈦靶材純度就越高。隨后頒布標準《YS/T 893-2013電子薄膜用高純鈦濺射靶材》，規(guī)定3個純度鈦靶材單個雜質(zhì)含量及總雜質(zhì)含量不同的要求。
2、平均晶粒尺寸要求
通常鈦靶材為多晶結(jié)構(gòu)，晶粒大小可由微米到毫米量級，細小尺寸晶粒靶的濺射速率要比粗晶粒靶快，在濺射面晶粒尺寸相差較小的靶，濺射沉積薄膜的厚度分布也較均勻。研究發(fā)現(xiàn)，若將鈦靶的晶粒尺寸控制在100 pμm 以下，且晶粒大小的變化保持在20%以內(nèi)，其濺射所得薄膜的質(zhì)量可得到大幅度改善。集成電路用鈦靶材平均晶粒尺寸要求在30μm以內(nèi)，超細晶鈦靶材平均晶粒尺寸在10 μm以下。
3、結(jié)晶取向要求
金屬鈦是密排六方結(jié)構(gòu)，由于在濺射時鈦靶材原子容易沿著原子六方緊密排列方向優(yōu)先濺射出來，因此，為達到高濺射速率，可通過改變靶材結(jié)晶結(jié)構(gòu)的方法來增加濺射速率。目前大多數(shù)集成電路鈦靶材濺射面晶面族為60%以上，不同廠家生產(chǎn)的靶材晶粒取向略有不同，鈦靶材的結(jié)晶方向?qū)R射膜層的厚度均勻性影響也較大。平面顯示和裝飾鍍膜的薄膜尺寸偏厚，所以對應鈦靶材對晶粒取向要求比較低。
4、結(jié)構(gòu)均勻性要求
結(jié)構(gòu)均勻性也是考察靶材質(zhì)量的重要技術指標之一。對于鈦靶材不僅要求在靶材的濺射平面,而且在濺射面的法向方向成分、晶粒取向和平均晶粒度均勻性。只有這樣鈦靶材在使用壽命內(nèi)，在同一時間內(nèi)能夠得到厚度均勻、質(zhì)量可靠的、晶粒大小一致的鈦薄膜。
5、幾何形狀與尺寸要求
主要體現(xiàn)在加工精度和加工質(zhì)量方面，如加工尺寸、表面平整度、粗糙度等。如安裝孔角度偏差過大，無法正確安裝；厚度尺寸偏小會影響靶材的使用壽命；密封面和密封槽尺寸過于粗糙會導致靶材安裝后真空出現(xiàn)問題，嚴重的導致漏水；靶材濺射面粗糙化處理可使靶材表面布滿豐富的凸起，在效應的作用下，這些凸起的電勢將大大提高，從而擊穿介質(zhì)放電，但是過大的凸起對于濺射的質(zhì)量和穩(wěn)定性是不利的。
6、焊接結(jié)合要求
通常對于高熔點鈦與低熔點鋁材料的擴散焊接，主要是基于單向或者雙向加壓的真空擴散連接技術進行研究或采用熱等靜壓技術實現(xiàn)鈦、鋁金屬材料的高壓中低溫直接擴散連接。
二、濺射鈦靶材的性能要求
不同行業(yè)鈦靶材要求也有很大差別，主要包括:純度、微觀組織、 焊接性能、尺寸精度幾個方面，具體性能要求如下:
1、純度：非集成電路用99.9%；集成電路用99.995%、 99.99%。
2、微觀組織：非集成電路用平均晶粒小于100μm；集成電路用平均晶粒小于30μm、超細晶平均晶粒小于10μm。
3、焊接性能：非集成電路用釬焊、單體；集成電路用單體、釬焊、擴散焊。
4、尺寸精度：非集成電路用0.1mm；集成電路用0.01mm。
以上就是濺射鈦靶材的技術及性能要求，鈦靶材的性能關乎著濺射薄膜的性能，可充分利用與使用靶材，也可滿足需要的薄膜要求，發(fā)揮出其價值，所以鈦靶材在行業(yè)中的應用，其技術和性能的要求非常的重要。凱澤金屬專注生產(chǎn)高純?yōu)R射靶材，如鈦靶材、鉬靶材、鎢靶材等，研發(fā)、生產(chǎn)十余年，靶材產(chǎn)品組織結(jié)構(gòu)均勻細小、性能穩(wěn)定一致，如果您有需要，歡迎聯(lián)系凱澤金屬。
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