2024-08-02 19:05:59
溅射靶材的要求较传统材料行业高,一般要求如,尺寸、平整度、纯度、各项杂质含量、密度、N/O/C/S、晶粒尺寸与缺陷控制;较高要求或特殊要求包含:表面粗糙度、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物(氧化物)含量与尺寸、导磁率、超高密度与超细晶粒等等。磁控溅射镀膜是一种新型的镀膜方式,就是用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上,使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。这种被镀的材料就叫溅射靶材。 溅射靶材有金属,合金,陶瓷化合物等。靶材主要由靶坯、背板等部分组成。贵州显示行业陶瓷靶材咨询报价
研究直流磁控反应溅射ITO膜过程中ITO靶材的毒化现象,用XRD、EPMA、LECO测氧仪等手段对毒化发生的机理进行分析,并对若干诱导因素进行讨论,研究表明ITO靶材毒化是由于In2O3。主相分解为In2O造成的,靶材性能及溅射工艺缺陷都可能诱导毒化发生.ITO薄膜作为一种重要的透明导电氧化物半导体材料,因具有良好的导电性能及光透射率广泛应用于液晶显示、太阳能电池、静电屏蔽、电致发光等技术中,用氧化铟+氧化锡烧结体作为靶材,直流磁控反应溅射法制备ITO薄膜与用铟锡合金靶相比,具有沉积速度快,膜质优良,工艺易控等优点成为目前的主流?但是,此法成膜过程中会经常发生ITO靶材表面黑色化,生成黑色不规则球状节瘤,本文称此现象为靶材毒化,毒化使溅射速率下降,膜质劣化,迫使停机清理靶材表面后才能继续正常溅射,严重影响了镀膜效率。湖北光伏行业陶瓷靶材市场价靶材是半导体、显示面板、异质结光伏领域等的关键材料,存在工艺不可替代性。
IGZO由In2O3、Ga2O3和ZnO相互掺杂得到,是一种透明金属氧化物半导体材料。IGZO为n型半导体材料,存在3.5 eV左右的带隙,电子迁移率比非晶硅高1~2个数量级,其比较大特点是在非晶状态下依然具有较高的电子迁移率。由于没有晶界的影响,非晶结构材料比多晶材料有更好的均匀性,对于大面积制备有巨大的优势。正因为IGZO TFT具有高迁移率、非晶沟道结构、全透明和低温制备这四大优势,使得IGZO作为TFT沟道材料比多晶硅和非晶硅更符合显示器大尺寸化、高清、柔性和低能耗的未来发展趋势。
ITO陶瓷靶材在磁控溅射过程中,靶材表面受到Ar轰击和被溅射原子再沉积的多重作用而发生复杂的物理化学变化,ITO靶材表面会产生许多小的结瘤,这个现象被称为ITO靶材的毒化现象。靶材结瘤毒化后.靶材的溅射速率降低,孤光放电频率增加,所制备的薄膜电阻增加,透光率降低且均一性变差,此时必须停止溅射,清理靶材表面或更换靶材,这严重降低溅射镀膜效率。目前对于结瘤形成机理尚未有统一定论,如孔伟华研究了不同密度ITO陶瓷材磁控射后的表面形貌,认为结瘤是In2O3、分解所致,导电导热性能不好的In2O3又成为热量聚集的中心,使结瘤进一步发展;姚吉升等研究了结瘤物相组成及化学组分,认为结瘤是偏离了化学计量的ITO材料在靶材表面再沉积的结果;Nakashima等采用In2O3和SnO2,的混合粉末制备ITO靶材,研究了SnO2,分布状态对靶材表面结瘤形成速率的影响,认为低溅射速率的SnO2,在ITO靶材中的不均匀分布是结瘤的主要原因。尽管结瘤机理尚不明确,但毋庸置疑的是,结瘤的产生严重影响ITO陶瓷靶材的溅射性能,因此,对结瘤的形成机理进行深入研究具有重要意义。ITO靶材的制备方法主要有4种,分别为热压法、热等静压法、常温烧结法、冷等静压法。冷等静压优势突出。
溅射靶材开裂原因生产中使用的冷却水温度与镀膜线实际水温存在差异,导致使用过程中靶材开裂。一般来说,轻微的裂纹不会对镀膜生产产生很大的影响。但当靶材有明显裂纹时,电荷很容易集中在裂纹边缘,导致靶材表面异常放电。放电会导致落渣、成膜异常、产品报废增加。陶瓷或脆性材料靶材始终含有固有应力。这些内应力是在靶材制造发展过程中可以产生的。此外,这些应力不会被退火过程完全消除,因为这是这些材料的固有特性。在溅射过程中,气体离子被轰击以将它们的动量传递给目标原子,提供足够的能量使其从晶格中逃逸。这种放热动量转移使靶材温度升高,在原子水平上可能达到极高的温度。这些热冲击将靶材中已经发展存在的内应力将会增加到许多倍。在这种情况下,如果不适当散热,靶材就可能会断裂。二、溅射靶材开裂应对事项为了防止靶材开裂,需要着重考虑的是散热。需要水冷却机构以从靶去除不需要的热能。另一个需要考虑的问题是功率的增加。短时间内施加过大的功率也会对目标造成热冲击。此外,我们建议将靶材粘合到背板上,这不仅为靶材提供了支撑,而且促进了靶材与水之间更好的热交换。如果目标有一个裂纹,但它是粘接到背板上,仍可以正常使用。磁控溅射的工作原理简单说就是利用磁场与电场交互作用。陕西氧化物陶瓷靶材市场价
ITO溅射靶材的发展趋势!贵州显示行业陶瓷靶材咨询报价
陶瓷靶材的制备工艺烘料:称量前将起始原料置于烘箱中烘料3~6小时,烘料温度为100~120℃;配料:将烘干的原料按照相应的化学计量比称量;球磨:将称量好的原料以某种制备方式混料,混料时间为4~12小时,制成均匀浆料;干燥:将制得的均匀浆料烘干;煅烧:将烘干的粉料过筛并轻压成块状坯体置于马弗炉中,在800~950℃煅烧4~8小时,制成煅烧粉料;球磨:将煅烧后的粉料研磨成细粉,再次球磨、烘干得到陶瓷粉料;制坯:将制成的陶瓷粉料采用钢模手压成直径5~20mm、厚度约0.5~1.2mm的样片,将样片放入冷等静压机中,施加200~350MPa的压力,保压60~180s,制成所得陶瓷坯体;烧结:将制成的陶瓷坯体置于马弗炉中,在1100~1200℃烧结4~6小时;冷却:自然冷却至室温,即制得某种陶瓷靶材.注:提供的温度、时间只当做参考数据.陶瓷靶材的特性要求纯度:陶瓷靶材的纯度对溅射薄膜的性能影响很大,纯度越高,溅射薄膜的均匀性和批量产品的质量的一致性越好.密度:为了减少陶瓷靶材的气孔,提高薄膜性能,要求溅射陶瓷靶材具有高密度.成分与结构均匀性:为保证溅射薄膜均匀,尤其在复杂的大面积镀膜应用中,必须做到靶材成分与结构均匀性好.贵州显示行业陶瓷靶材咨询报价