各種類型的濺射薄膜材料,鉿靶,鋯靶在半導(dǎo)體集成電路(VLSI)、光碟、平面顯示器以及工件的表面涂層等方面都得到了廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)90年代以來(lái),濺射靶材及濺射技術(shù)的同步發(fā)展,地滿足了各種新型電子元器件發(fā)展的需求。例如,在半導(dǎo)體集成電路制造過(guò)程中,以電阻率較低的銅導(dǎo)體薄膜代替鋁膜布線:在平面顯示器產(chǎn)業(yè)中,各種顯示技術(shù)(如LCD、PDP、OLED及FED等)的同步發(fā)展,有的已經(jīng)用于電腦及計(jì)算機(jī)的顯示器制造;在信息存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)中,磁性存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量不斷增加,新的磁光記錄材料不斷推陳出新這些都對(duì)所需濺射靶材的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求,需求數(shù)量也逐年增加。
市場(chǎng)概況
日本。就美國(guó)而言.約有50家中小規(guī)模的靶材制造商及經(jīng)銷商,其中大的公司員工大約有幾百人。不過(guò)為了能更接近使用者,以便提供更完善的售后服務(wù),全球主要靶材制造商通常會(huì)在客戶所在地設(shè)立分公司。近段時(shí)間,的一些國(guó)家和地區(qū),如臺(tái)灣.韓國(guó)和新加坡,就建立了越來(lái)越多制造薄膜元件或產(chǎn)品的工廠,如IC、液晶顯示器及光碟制造廠。
對(duì)靶材廠商而言,這是相當(dāng)重要的新興市場(chǎng)。中國(guó)靶材產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是與日俱增,不斷的擴(kuò)大自己的規(guī)模和生產(chǎn)技術(shù),國(guó)內(nèi)一線生產(chǎn)制造靶材的已經(jīng)達(dá)到國(guó)外的技術(shù)水平。2010年,日本三菱公司就在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)建立了光碟塒靶材的生產(chǎn)基地,可以滿足臺(tái)灣50%的靶材需要。
磁控濺射靶材:鋯靶,鉿靶
磁控濺射靶材種類:
金屬濺射鍍膜靶材,合金濺射鍍膜靶材,陶瓷濺射鍍膜靶材,硼化物陶瓷濺射靶材,碳化物陶瓷濺射靶材,氟化物陶瓷濺射靶材,氮化物陶瓷濺射靶材,氧化物陶瓷靶材,硒化物陶瓷濺射靶材,硅化物陶瓷濺射靶材,硫化物陶瓷濺射靶材,碲化物陶瓷濺射靶材,其他陶瓷靶材,摻鉻一氧化硅陶瓷靶材(Cr-SiO),磷化銦靶材(InP),化鉛靶材(PbAs),化銦靶材(InAs)。 [2]
磁控濺射原理:
在被濺射的靶極(陰極)與陽(yáng)極之間加一個(gè)正交磁場(chǎng)和電場(chǎng),在高真空室中充入所需要的惰性氣體(通常為Ar氣),磁鐵在靶材料表面形成250~350高斯的磁場(chǎng),同高壓電場(chǎng)組成正交電磁場(chǎng)。在電場(chǎng)的作用下,Ar氣電離成正離子和電子,靶上加有一定的負(fù)高壓,從靶極發(fā)出的電子受磁場(chǎng)的作用與工作氣體的電離幾率,在陰極附近形成高密度的等離子體,Ar離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面,以很高的速度轟擊靶面,使靶上被濺射出來(lái)的原子遵循動(dòng)量轉(zhuǎn)換原理以較高的動(dòng)能脫離靶面飛向基片淀積成膜。磁控濺射一般分為二種:直流濺射和射頻濺射,其中直流濺射設(shè)備原理簡(jiǎn)單,在濺射金屬時(shí),其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為廣泛,除可濺射導(dǎo)電材料外,也可濺射非導(dǎo)電的材料,同時(shí)還可進(jìn)行反應(yīng)濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射,如今,常用的有電子回旋共振(ECR)型微波等離子體濺射。
鋯的表面易形成一層氧化膜,具有光澤,故外觀與鋼相似。有耐腐蝕性,但是溶于氫氟酸和王水;高溫時(shí),可與非金屬元素和許多金屬元素反應(yīng),生成固體溶液化合物。鋯 鋯單質(zhì)
的可塑性好,易于加工成板、絲等。鋯在加熱時(shí)能大量地吸收氧、氫、氮等氣體,可用作儲(chǔ)氫材料。鋯的耐蝕性比鈦好,接近鈮、鉭。鋯與鉿是化學(xué)性質(zhì)相似、又共生在一起的兩個(gè)金屬,且含有物質(zhì)。地殼中鋯的含量居第19位,幾乎與鉻相等。自然界中具有工業(yè)價(jià)值的含鋯礦物,主要有鋯英石及斜鋯石。
鋯是一種稀有金屬,具有驚人的抗腐蝕性能、的熔點(diǎn)、的硬度和強(qiáng)度等特性,被廣泛用在航空航天、、核反應(yīng)、原子能領(lǐng)域。本次"神六"上使用的抗腐蝕性、耐高的鈦產(chǎn)品,其抗腐蝕性能遠(yuǎn)不如鋯,其熔點(diǎn)1600度左右,而鋯的熔點(diǎn)則在1800度以上,二氧化鋯的熔點(diǎn)更是高達(dá)2700度以上,所以鋯作為航空航天材料,其各方面的性能大大于鈦。
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