影響鈦靶材濺射鍍膜的五大因素

鈦靶材是制備薄膜材料常用的靶材之一，在磁控濺射技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。如集成電路，裝飾鍍膜行業(yè)、平面顯示等都需要用.因此，鈦靶材的質(zhì)量很重要，好的鈦靶材才能制備合格的PVD涂層。

合格的濺射鈦靶材的要求
純度
要生產(chǎn)出合格的鈦濺射靶材，純度是其重要的性能指標(biāo)之一。鈦靶材的純度對濺射涂層的性能影響很大。鈦靶材的純度越高，濺射鈦薄膜的中的雜質(zhì)元素粒子越少，導(dǎo)致PVD涂層性能越好，包括耐蝕性及電學(xué)、光學(xué)性能越好。不過在實際應(yīng)用中，不同用途的鈦靶材對純度要求不一樣。靶材作為濺射中的陰極源，材料中的雜質(zhì)元素和氣孔夾雜是沉積薄膜的主要污染源。氣孔夾雜會在鑄錠無損探傷的過程中基本去除，沒有去除的氣孔夾雜在濺射的過程中會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，進(jìn)而影響薄膜的質(zhì)量；而雜質(zhì)元素含量只能在全元素分析測試結(jié)果中體現(xiàn)，雜質(zhì)總含量越低，鈦靶材純度就越高。

密度
密度也是衡量鈦靶質(zhì)量的重要因素。為了減少靶材固體中的孔隙，提高濺射薄膜的性能，通常要求靶材具有較高的密度。
靶材的密度不僅影響濺射速率，還影響薄膜的電學(xué)和光學(xué)性能。靶密度越高，薄膜的性能越好。此外，增加靶材的密度和強度可以使靶材更好地承受濺射過程中的熱應(yīng)力。密度也是目標(biāo)的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。

粒度及其分布
通常，濺射靶是多晶結(jié)構(gòu)，其晶粒尺寸為幾微米到幾毫米的數(shù)量級。對于同樣的靶材，靶材粒徑越小，靶材濺射速度越快；此外，具有較小粒度差異的靶材可以濺射具有更均勻厚度的膜。研究發(fā)現(xiàn)，若將鈦靶的晶粒尺寸控制在100μm以下，且晶粒大小的變化保持在20%以內(nèi)，其濺射所得薄膜的質(zhì)量可得到大幅度改善。

結(jié)晶取向
金屬鈦是密排六方結(jié)構(gòu)，由于在濺射時鈦靶材原子容易沿著原子六方緊密排列方向優(yōu)先濺射出來，因此，為達(dá)到較高的濺射速率，可通過改變靶材結(jié)晶結(jié)構(gòu)的方法來增加濺射速率。鈦靶材的結(jié)晶方向?qū)R射膜層的厚度均勻性影響也較大。

結(jié)構(gòu)均勻性
結(jié)構(gòu)均勻性也是考察靶材質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。對于鈦靶材不僅要求在靶材的濺射平面，而且在濺射面的法向方向成分、晶粒取向和平均晶粒度均勻性。只有這樣鈦靶材在使用壽命內(nèi)，在同一時間內(nèi)能夠得到厚度均勻、質(zhì)量可靠的、晶粒大小一致的鈦薄膜。

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