溅射靶材的制备及应用研究

溅射靶材的制备及应用研究

第18卷 第3期 四川理工学院学报(自然科学版) Vol.18 No.3

JOURNAL OF SICHUAN UNIVERSITY OF

2005年9月 SCIENCE & ENGINEERING(NATURAL SCIENCE EDITION) Sep.2005

文章编号:1673-1549(2005)03-0022-03

溅射靶材的制备及应用研究

金永中,刘东亮,陈 建

(四川理工学院材料与化学工程系,四川 自贡 643000)

摘 要:随着电子及信息产业迅猛发展,全球溅射靶材的需求量越来越多。文章介绍了靶材的分类、制备方法和应用情况,并指出了目前溅射靶材急需解决的几个重大问题。

关键词:溅射;靶材制备;集成电路;平面显示器;光学镀膜

中图分类号:TG174.444 文献标识码:A

前 言

薄膜材料的合成及其性质的研究,是材料科学和凝聚态物理研究的重点之一。新型薄膜材料的研究直接影响到信息技术、微电子技术、计算机科学等领域的发展进程。

比较常见的薄膜材料制备方法有等离子体化学气相沉积技术(PCVD)、溶胶-凝胶法(sol-gel)、溅射法(Sputtering)和热分解化学气相沉积技术 (CVD)等[1]。 溅射作为一种先进的制备薄膜材料制备技术,具有“高速”及“低温”两大特点[2~3]。它利用离子源产生的离子,在真空中加速聚集成高速离子流,轰击靶材表面,离子和靶材表面的原子发生动能交换,使靶材表面的原子离开靶材并沉积在基材表面,形成纳米(或微米)薄膜。

随着溅射设备的更新以及溅射工艺的改进,对所需溅射靶材的质量提出了越来越高的要求,在需求数量方面也是逐渐增加。据统计,1998年全球使用了大约2690t的各类溅射靶材,溅射出了317×106 m2的薄膜;而到了1999年全球增加到使用了2880t的各类溅射靶材,溅射制作出了363×106 m2的薄膜[4]。目前,我国新型薄膜材料的研究也取得进展[5],已逐渐成为了世界上薄膜靶材的最大需求地区之一, 在此巨大的市场需求的拉动下,不少薄膜材料制造企业以及科研院所,投入了大量人力财力从事靶材的研发,以提高溅射靶材的性能,达到获得最优溅射薄膜材料的目的。

1 溅射靶材的主要类型

靶材的种类按组成可分为纯金属、合金和化合物靶材三大类,如表1所示。

表1 靶材的主要类型

分 类 组 成

纯金属 Al、Au、Cr、Co、Ni、Cu、Mo、Ti、Ta ……

合 金 Gd-Fe-Co、Tb-Fe-Co、Co-Ni、Co-Cr、Mo-W、Cr-Si ……

化合物 氧化物、硅化物、碳化物、硫化物 …… [6]

2 溅射靶材的制备

溅射靶材的制备按工艺可分为熔融铸造和粉末冶金两大类,除严格控制材料纯度、致密度、晶粒度

~以及结晶取向之外,对热处理条件、后续加工方法等亦需加以严格控制[79]。

2.1 熔融铸造法

收稿日期:2005-04-13

作者简介:金永中(1972 -),男,四川眉山人,助教,硕士,主要从事粉末冶金材料研究。

溅射靶材的制备及应用研究相关文档

最新文档

返回顶部