溅射靶材应该如何制备

　　溅射靶材是指通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜设备在适当工艺条件下溅射沉积在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。溅射靶材广泛应用于装饰、工模具、玻璃、电子器件、半导体、磁记录、平面显示、太阳能电池等众多领域，不同领域需要的靶材各不相同。

　　日本和德国是世界从事靶材生产的先进国家,据统计从1990年到1998年之问,世界各国在美国申请的靶材专利数量,日本占58%,美国为27%,德国为11%。这也再次证明日本在靶材的研制、开发与生产方面居世界领先地位。

　　溅射靶材的制备

　　溅射靶材的制备按工艺可分为熔融铸造和粉末冶金两大类,除严格控制材料纯度、致密度、晶粒度以及结晶取向之外,对热处理条件、后续加工方法等亦需加以严格控制。溅射靶材一般工艺流程图如1所示。

　　一、粉末冶金法

　　粉末冶金法制备靶材时,其关键在于:(1)选择高纯、超细粉末作为原料;(2)选择能实现快速致密化的成形烧结技术,以保证靶材的低孔隙率,并控制晶粒度;(3)制备过程严格控制杂质元素的引入。

　　二、熔融铸造法

　　熔融铸造法是制作溅射靶材的基本方法之一。为保证铸锭中杂质元素含量尽可能低,通常其冶炼和浇注在真空或保护性气氛下进行。但铸造过程中,材料组织内部难免存在一定的孔隙率,这些孔隙会导致溅射过程中的微粒飞溅,从而影响溅射薄膜的质量。为此,需要后续热加工和热处理工艺降低其孔隙率