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        磁控濺射鍍膜技術簡介

        2020-06-19

        磁控濺射鍍膜是一種新型的物理氣相鍍膜方式,相比于蒸發鍍膜方式,其在很多方面有相當明顯的優勢。作為一項已經發展的較為成熟的技術,磁控濺射已經被應用于許多領域。

        磁控濺射鍍膜是一種新型的物理氣相鍍膜方式,就是用電子槍系統把電子發射并聚焦在被鍍的材料上,使其被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離材料飛向基片淀積成膜。這種被鍍的材料就叫濺射靶材。 濺射靶材有金屬,合金,陶瓷,硼化物等。濺射靶材主要應用于電子及信息產業,如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件等;亦可應用于玻璃鍍膜領域;還可以應用于耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業。隨著科技的不斷進步,顯示屏被運用到越來越多的領域,如在通訊設施、家電、辦公用品等領域。

        1. 磁控濺射靶材的分類

        根據材料的成分不同,靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無機非金屬靶材等。其中無機非金屬靶材又可分為氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同種類靶材。

        根據幾何形狀的不同,靶材可分為長(正)方體形靶材、圓柱體靶材和不規則形狀靶材;此外,靶材還可以分為實心和空心兩種類型靶材。

        目前靶材最常用的分類方法是根據靶材應用領域進行劃分,主要包括半導體領域應用靶材、記錄介質應用靶材、顯示薄膜應用靶材、光學靶材、超導靶材等。

        其中半導體領域用靶材、記錄介質用靶材和顯示靶材是市場需求規模最大的三類靶材。
         

        2. 磁控濺射靶材的應用領域

        磁控濺射靶材主要應用于電子及信息產業,如集成電路、信息儲存、液晶存儲、液晶顯示器、電子控制器件等,亦可應用于玻璃鍍膜領域,還可以應用于耐磨材料、高溫耐蝕、化學電鍍、金屬泡沫材料、高檔裝飾用品等行業。

        ①信息存儲產業

        在信息存儲產業中,使用濺射靶材制備的相關薄膜產品有硬盤、磁頭、光盤(CD-R,CD,DVD)、磁光相變光盤(MO,C-RW,DVD-KAM)。

        ②集成電路產業

        集成電路用靶材在全球靶材市場中占較大份額。其濺射產品主要包括電極互相連線膜、阻擋層薄膜、接觸薄膜、光盤掩膜、電容器電極膜、電阻薄膜等。

        ③平面顯示器產業

        平面顯示器包括:液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)、場致發光顯示器(E-L)、場發射顯示器(PED)。目前,在平面顯示器市場中以液晶顯示器LCD市場最大,份額高達80%。

        ④光學薄膜行業

        玻璃鍍膜采用的靶材主要有:In2O3、SnO2、Co-Cr、Cu、Cr、Ni、Sn等。汽車后鏡用靶材主要有:Cr、Al、SnO2、TiO2等。

        3. 磁控濺射靶材的制備方法

        磁控濺射靶材的制備技術方法按生產工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類,在靶材的制備過程中,除嚴格控制材料的純度、致密度、晶粒度以及結晶取向之外,對熱處理工藝條件、后續成型加工過程亦需要加以嚴格的控制,以保證靶材的質量。

        ①熔融鑄造法

        與粉末冶金法相比,熔融鑄造法生產的靶材產品雜質含量低,致密度高。

        ②粉末冶金法

        通常,熔融鑄造法無法實現難熔金屬濺射靶材的制備,對于熔點和密度相差較大的兩種或兩種以上的金屬,采用普通的熔融鑄造法,一般也難以獲得成分均勻的合金靶材;

        對于無機非金屬靶材、復合靶材,熔融鑄造法更是無能為力,而粉末冶金法是解決制備上述靶材技術難題的最佳途徑。同時,粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細晶結構、節約原材料、生產效率高等優點。


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