国内外磁控溅射靶材的现状及发展趋势

近年来,随着磁控溅射技术的应用日趋广泛,对各种高纯金属及合金靶材的需求也愈来愈大。据此,介绍了磁控溅射靶材的种类、应用及制备情况,指出了目前靶材亟待解决的几个重大问题,并对靶材的发展趋势进行了探讨和展望。     

W和W/Ti合金靶材的应用及其制备技术

近年来随着磁控溅射技术的应用日趋广泛,对各种高纯金属及合金溅射靶材的需求量也愈来愈大.本文简要介绍了当前W和W/Ti合金靶材的应用和制备方法等,对W和W/Ti合金靶材未来的制备技术进行了展望.     

磁控溅射用纯铬靶材烧结的热力学分析及实践

通过对磁控溅射用纯铬靶材真空烧结过程的热力学分析，确立了烧结过程的必要条件，并应用于烧结实践，成功地达到氧含量＜０．０７％的ＶＰ级靶材要求。     

ITO靶材的毒化机理研究现状

为了更好的了解ITO靶材的毒化机理,分别介绍了磁控溅射技术制备薄膜的基本原理,综述了ITO靶材在溅射过程中的毒化机理研究的现状,分析了影响ITO靶材毒化现象可能的原因,详细介绍了现阶段3种解决ITO靶材毒化现象的方法:不同工艺制备ITO靶材的影响、最佳Sn掺杂量和其他元素的掺杂等的影响以及溅射工艺的影响,指出了他们各自缓解ITO靶材毒化现象的原理。并且展望了未来解决我国ITO靶材毒化问题的发展方向。为我国ITO靶材的发展提供一定的参考。     

The Poisoning Mechanism Study of ITO Target

为了更好的了解ITO靶材的毒化机理,分别介绍了磁控溅射技术制备薄膜的基本原理,综述了ITO靶材在溅射过程中的毒化机理研究的现状,分析了影响ITO靶材毒化现象可能的原因,详细介绍了现阶段3种解决ITO靶材毒化现象的方法:不同工艺制备ITO靶材的影响、最佳Sn掺杂量和其他元素的掺杂等的影响以及溅射工艺的影响,指出了他们各自缓解ITO靶材毒化现象的原理.并且展望了未来解决我国ITO靶材毒化问题的发展方向.为我国ITO靶材的发展提供一定的参考.     

高品质钼靶材低压等离子喷涂成形技术研究

采用低压等离子喷涂成形技术制备了片状及回转体钼靶材,研究了钼靶材孔隙率、氧含量、微观结构、显微硬度及拉伸强度等性能,开展了片状钼靶材的磁控溅射镀膜研究。研究结果表明:低压等离子喷涂成形钼靶材为典型的定向凝固柱状晶层片结构,层片界面结合紧密,孔隙率约1.1%、氧质量分数为0.18%,显微硬度为HV0.025 361.8,抗拉强度达到373.2 MPa,各项指标均明显优于大气等离子喷涂成形钼制品。低压等离子喷涂成形片状钼靶材可磁控溅射沉积出平整、致密、连续的钼薄膜,镀膜厚度约700 nm,X射线衍射谱线表明钼薄膜为体心立方结构,沿(110)方向择优生长。磁控溅射离子的均匀轰击导致钼靶材表面快速溅射及均匀减薄,溅射表面及截面较为平整光滑,溅射凹坑均为纳米级。     

TFT-LCD制造用钼薄膜溅射及其靶材

薄膜晶体管作为关键器件直接影响薄膜晶体管液晶显示器的性能,钼作为电极和布线在薄膜晶体管的制造中具有重要应用价值。本文在简要介绍薄膜晶体管液晶显示器的结构和原理基础之上,重点讨论了钼在其生产过程中的应用、钼薄膜的磁控溅射制备方法和工艺参数要求以及钼靶材的研究现状。     

难熔金属溅射靶材的应用及制备技术

应用于微电子、集成电路、光伏电池、平面显示器、装饰镀膜玻璃等行业的溅射靶材需求量逐年增大,这些行业对溅射用难熔金属靶材的纯度、致密度、尺寸精度、微观组织、结晶取向等性能提出了更高的要求。综述了磁控溅射用W、Mo、Ta、Nb靶材的主要应用研发生产单位和制备技术,介绍了靶材组织、纯度等因素对薄膜性质的影响。     

辉光放电磁控溅射靶材利用率和刻蚀均匀性方法研究与进展

磁控溅射靶表面磁场的非均匀分布使靶的溅射性能受到了靶材利用率低和刻蚀均匀性差的制约,因此寻求一种较高靶材利用率且在靶材表面的大面积范围内均匀溅射的方法成为研究的热点。简要介绍了辉光放电磁控溅射技术基本原理,综述了近20年来国内外研究机构和学者提高靶材利用率及刻蚀均匀性的主要方法。对已报道的优化磁极结构、辅助磁场、动态磁场等方法,以及反常刻蚀改进方法进行了详细介绍,并对比分析了各种方法优、缺点。对磁控溅射靶材优化方法的发展趋势及用途拓展进行了展望。     

冷等静压-烧结法制备ITO磁控溅射靶材的工艺研究

采用冷等静压-烧结法制备了ITO磁控溅射靶材。该工艺用化学沉淀法制备ITO复合粉末,通过冷等静压(CIP)进行粉末压制,压坯的相对密度约为60%,将此压坯在1600℃下烧结6h,可得到相对密度>90%的ITO靶材。同时还通过实验考察了粉末粒度、烧结温度、烧结时间对靶材密度的影响,并对ITO靶材的烧结过程和烧结气氛进行了讨论。     

靶材热处理温度对磁控溅射Mo薄膜组织和性能的影响

采用磁控溅射设备和经过不同温度热处理的Mo靶材,以相同的溅射工艺参数,在Si基片上制备了Mo金属薄膜,研究了靶材的热处理温度对Mo薄膜组织和性能的影响。研究结果发现,所制备Mo薄膜均呈现（110）晶面择优取向,而靶材热处理温度的升高能够提高（110）晶面的择优取向程度。所有薄膜均为T型低温抑制生长。比较结果表明：经1 200℃热处理的Mo靶材溅射率最高（18.5 nm/min）,且其溅射膜具有较小的方阻值和较好的厚度均匀性,综合性能最优。     

热处理温度对钼靶材微观组织和性能的影响

通过定量金相技术和显微硬度测试等方法,研究了热处理温度对钼溅射靶材的微观组织、硬度及I-U曲线的影响规律。研究结果表明,钼靶材晶粒尺寸随着热处理温度的升高而增大,而靶材硬度随之呈下降趋势。钼靶材在1200℃进行1 h热处理,晶粒尺寸分布最均匀。所研究钼靶材的I-U曲线均符合Thornton经验公式,热处理温度为1200℃的靶材具有最佳的磁控溅射放电性能。     

高频滤波器件中AlSc材料的应用及研究进展

伴随5G高频移动通信、物联网时代到来，微机电系统（micro-electro-mechanical system, MEMS）器件在国防安全、工业智能和智能生活等领域拥有巨大应用市场，基于压电效应的射频滤波器、传感器、换能器等是重点发展的关键半导体器件。为满足器件的高频、大带宽、小型化、集成化需求，具有高机电耦合系数并且与当前集成电路工艺高度兼容的AlScN薄膜是新一代压电MEMS器件的核心。AlSc二元合金靶材作为磁控溅射工艺制备AlScN薄膜的关键材料，其品质的好坏直接决定薄膜性能的优良。本文以AlScN压电薄膜在高频滤波器中的应用为背景，介绍了Sc掺杂AlN薄膜的研究进展，阐述了AlSc二元合金溅射靶材在磁控溅射制备AlScN薄膜中的优势，论述了AlSc二元合金靶材的制备方法和关键性能表征，分析了国内外在此领域的研究成果及未来的研究方向。深入开展AlSc二元合金溅射靶材的制备及应用研究，有助于推进新一代信息技术用高纯稀土靶材的研发进程，具有显著的现实意义。     

铝铜合金靶材的微观结构对溅射沉积性能的影响

磁控溅射中高沉积速率有利于获得高纯度薄膜,节省镀膜时间;高沉积效率的靶材可制备出更多数月的晶圆.通过建立平面靶的溅射模型研究了Al-Cu合金靶的品粒取向和品粒尺寸对溅射速率、沉积速率和沉积效率的影响.实验结果显示,溅射速率与靶材的原子密排度成正比关系,靶材的原子密排度受品粒取向和晶粒尺寸的影响,有特定的变化范围,因此溅射速率也只在一个范围内变化.沉积速率和沉积效率受靶材表面窄间内原子密排方向分布的影响,原子密排方向分布则由靶材的晶粒取向和晶粒尺寸决定.     

记录媒体用磁控溅射靶材

叙述了记录媒体用薄膜的种类及相关溅射靶材，以及这些靶材的制造技术和发展前景。     

TiAlN涂层制备过程中Ti,Al元素存在形式的演变分析

采用目前商用原子比为Ti50Al50的合金靶材,利用磁控溅射工艺,在硬质合金基体上沉积TiAl和TiAlN涂层。借助扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)对Ti,Al元素在靶材和涂层中的存在形式作了分析,利用洛氏硬度试验机和纳米硬度仪对涂层的结合强度和硬度等力学性能做了测试分析。结果表明:Ti,Al元素在TiAl合金靶材中以纯Ti相和纯Al相存在,其中Ti原子颗粒镶嵌在Al原子的基体中;在TiAl涂层中以纯Ti单质相和Ti3Al合金相存在;在TiAlN涂层中以面心立方TiN相和密排六方AlN相存在。在涂层的制备过程中,靶材的溅射阶段属于靶材金属离子的产生过程,Ti,Al两种元素由靶材中双单质相结构转变为具有一定能量的离子流状态;涂层的沉积阶段属于Ti,Al两种元素的重新结合状态,无反应气体参与情况下形成合金化结构,反应气体的参与下Ti原子与N原子结合成TiN相,Al以置换TiN晶格中的Ti原子存在。Ti,Al元素的氮化作用导致涂层力学性能发生了变化,涂层硬度由12.8 GPa提高到23.5 GPa;涂层的结合强度由HF-1变为HF-2,均具有较好的结合强度。     

B1低阻合金靶材通过部级鉴定

江苏省冶金研究所研制的 B1低阻合金靶材,于5月13日在南京通过冶金部、电子部的联合鉴定。B1低阻靶材是供八十年代从美国引进的 TRC2020型磁控溅射镀膜机生产金属膜电阻用的原材料,这种靶材过去一直靠国外进口,且价格昂贵。会上,经有关专家、使用单位鉴定,一致认为:B1低阻靶材符合溅射设备工艺性能要求,所生产的电阻元件各项性能     

磁控溅射制备钛基薄膜研究进展

磁控溅射技术是制备钛基薄膜常用的方法。本文综述了磁控溅射法的基本原理、特点及方法种类,并总结了磁控溅射法制备TiO_2、TiN、TiC薄膜和Ti复合薄膜的最新研究进展,最后展望了磁控溅射技术制备Ti基薄膜的发展方向。     

YBCO高温超导靶材制备工艺研究

进行了用钇钡铜氧（ＹＢＣＯ）系高温超导粉制备磁控和激光溅射超导薄膜用靶材的工艺研究。对靶材原料粉末的质量要求和制靶工艺进行了探讨，对影响靶材质量进而影响膜材质量的主要因素（如成分、纯度、均匀性、粒度及超导电性等）进行了研究。多家超导薄膜研究单位对本工艺靶材的使用结果证明了材料的优良品质，采用本工艺研制的大直径环形靶制出的超导薄膜，Ｊｃ值均在１０￣６Ａ／ｃｍ￣２水平。