国内溅射靶材发展与应用深圳市矽谷溅射靶材有限公司周鸿奎•摘要：靶材的应用与生产技术•中国及亚太地区靶材的需求占有世界70%以上的市场份额。大量不同的沉积技术用来沉积生长各种薄膜，而靶材是制作薄膜的关键，品质的好坏对薄膜的意义重大。20世纪90年代以来靶材已蓬勃发展成为一个专业化产业。•目前高端品质靶材主要由:日本、德国和美国生产，我国靶材产业起步较晚，在产品质量与精细标准上与国外有不少的差距，国内也有许多大学及研究机构对靶材积极投入了大量钻研与开发，经过这几年的发展也涌现了一批在靶材行业优秀的公司和院校。在国内占据了大部分中等和要求不高的靶材市场份额。高端靶材由国外公司垄断装饰，工模具镀膜行业靶材•铬靶（Cr），平面铬靶，喷涂铬管。•铬硅靶90/10Wt%,50/50at%,25/75at%(电弧，平面靶，旋转管靶）•钛铝靶50/50at%,70Ti/30at%,67AL/33at%（电弧，平面靶，旋转管靶）•钛铝硅靶1:1:1at%,1:2:1at%(电弧，平面靶，旋转管靶）•钛靶，钛管靶，锆靶•金靶，玫瑰金靶，•石墨靶，镍靶，铝靶，不锈钢靶等太阳能光伏光热行业靶材•氧化锌铝靶ZAO•硅靶•钛靶，氧化钛靶•铝靶•铬靶,镍铬•锌铝，钨，钼靶等建筑汽车玻璃大面积镀膜•硅铝靶，旋转硅铝靶•氧化钛靶•锡靶•铬靶•硅靶•钛靶，不锈钢靶。平面显示行业•ITO靶•二氧化硅靶•高纯硅靶5-7N•高纯铬靶3N5•TFT钼靶•钼铌靶•钨钛靶90/10wt%•高纯铝靶等光学，光通信，光存储行业•银靶•钽靶•硫化锌靶•高纯铝靶•硅靶常用靶型靶材利用率比较平面靶材提高利用率方式1平面靶材提高利用率方式2•靶材直接影响着薄膜的物理、外观、力学等性能，因而对靶材质量的评判较为严格，主要应满足如下要求:•杂质及氧含量低、纯度高。•致密度高•成分与组织结构均匀。•晶粒尺寸细小。靶材性能与要求劣质靶材缺陷1劣质靶材缺陷2钛铝靶材应用•高钛低铝：50/50at%70Ti/30at%80Ti/20at%•高铝低钛：67AL/33at%75AI/25wt%80AL/20wt%钛铝靶材应用1•铸造法制做钛铝合金靶材无法避免疏松和缩孔，大尺寸钛铝铸管和铸锭不能保证制成旋转管靶时达到密封和防水效果，并且随着管壁的刻蚀，壁厚变薄，疏松和缩孔只要有一个孔连通，密封性会变的更加糟糕，轻者渗漏，靶管起辉放电，或大量杂气掺于反应不是掉膜就是起彩颜色不对。严重者直接从疏孔向真空室射水，污染真孔腔和真空机组。钛铝靶材应用2•粉末冶金工艺制做钛铝靶材没有疏松和缩孔的问题，但从粉末冶金微观来看也是多孔材料，所以要想制做钛铝旋转管靶，对材料致密性要求很严，密度必需>98%以上。但符合密度要求也不代表可以使用。如果钛铝锭的含氧量很高而且微观结构不合理，钛铝锭内应力大，容易崩,也是不能做旋转管靶的，所以在粉末制做和粒度配比上有很多条件要求。钛铝靶材应用3•既使满足这些条件,粉末冶金钛铝环还需绑锭在不锈钢管或钛管上，由于钛铝热膨胀系数很大，在溅射时局部靶材膨胀可能达到0.5-1MM，所以现在传统绑锭方式不能有效解决这个问题。出现钛铝绑锭分离,靶面热能无法传导而爆裂的现象。致于所谓紧配绑锭是不可靠的,而等离子喷涂钛铝合金靶靶材质量较差。钛铝靶材应用4•深圳矽谷靶材有限公司采用专利特殊绑锭方法制做的粉末冶金直冷钛铝旋转管靶完全解决了这一技术难题，不仅仅可以生产钛铝旋转管靶，也可以利用这一专利技术生产钛铝硅旋管靶，钛硅旋管靶，铬硅旋管靶，ITO旋管靶。钛铝靶材应用5•钟表，手饰，眼镜行业装饰镀膜炉内玫瑰金近来有人客要求不要含碳及进一步把底层玫瑰色做到跟面色玫瑰金接近的要求。所以TiCN已经无法满足要求。TiAlN是最完美解决方案。低档钟表手饰没有薄膜厚度和光泽度要求。大多采用电弧钛铝靶沉积TiAlN。高档品牌表要求厚度达到1咪以上，且光泽度不能下降。电弧受液滴影响在光洁厚膜方面没有优势。目前比较好的方式是采用旋转管靶沉积TiAlN，不仅颜色更接近玫瑰金而且厚度增加后光泽度也不受影响。新靶材应用:铬硅、钛硅、钛铝硅靶•钛硅70Ti30wt%80Ti20wt%•钛铝硅1:1:1at%2:1:1at%•铬硅75Cr25wt%90Cr10wt%•电弧靶、平面靶、旋转靶SVC硅合金系列靶材应用•SVC系列硅合金靶主要是针对工...
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