一般来说,溅射靶材主要由靶坯、背板等部分构成,其中,靶坯是高速离子束流轰击的目标材料,属于溅射靶材的核心部分,在溅射镀膜过程中,靶坯被离子撞击后,其表面原子被溅射飞散出来并沉积于基板上制成电子薄膜;由于高纯度金属强度较低,而溅射靶材需要安装在专用的机台内完成溅射过程,机台内部为高电压、高真空环境,因此,超高纯金属的溅射靶坯需要与背板通过不同的焊接工艺进行接合,背板起到主要起到固定溅射靶材的作用,且需要具备良好的导电、导热性能。
在溅射靶材应用领域中,半导体芯片对溅射靶材的金属材料纯度、内部微观结构等方面都设定了**苛刻的标准,高纯度乃至超高纯度的金属材料是生产高纯溅射靶材的基础,以半导体芯片用溅射靶材为例,若溅射靶材杂质含量过高,则形成的薄膜无法达到使用所要求的电性能,并且在溅射过程中易在晶圆上形成微粒,导致电路短路或损坏,严重影响薄膜的性能。通常情况下,高纯金属提纯分为化学提纯和物理提纯,为了获得更高纯度的金属材料,**限度地去除杂质,需要将化学提纯和物理提纯结合使用。在将金属提纯到相当高的纯度后,往往还需配比其他金属元素才能投入使用,在这个过程中,需要经过熔炼、合金化和铸造等步骤:通过精炼高纯金属,去除氧气、氮气等多余气体;再加入少量合金元素,使其与高纯金属充分结合并均匀分布;最后将其铸造成没有缺陷的锭材,满足生产加工过程中对金属成份、尺寸大小的要求。
相较于半导体芯片,平面显示器、太阳能电池对于溅射靶材的纯度和技术要求略低一筹,但随着靶材尺寸的增大,对溅射靶材的焊接结合率、平整度等指标提出了更高的要求。此外,溅射靶材需要安装在溅射机台内完成溅射过程,溅射机台专用性强,对溅射靶材的形状、尺寸和精度也设定了诸多限制。超高纯金属及溅射靶材是电子材料的重要组成部分,溅射靶材产业链主要包括金属提纯、靶材制造、溅射镀膜和终端应用等环节,其中,靶材制造和溅射镀膜环节是整个溅射靶材产业链中的关键环节。
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