工艺制造


靶材是用于物理蒸发沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)等薄膜制备过程中的关键材料。

 

磁控溅射与其他镀膜技术相比,其优点在于可制备成靶材的材料非常广泛,几乎所有金属、合金和陶瓷材料都可以制作成靶材;在适当条件下多元靶材共溅射方式,可沉积配比精确恒定的合金;在溅射的放电气氛中加入氧、氮或其它活性气体,可沉积形成靶材物质与气体的反应产物。

 

溅射靶材的制造工艺主要包括;真空熔炼、粉末冶金、等静压和热压烧结等工艺。

 

下面是一般的金属靶材制造工艺描述:

 

1. 靶材选择:根据需要的薄膜成分和性质,选择适合的金属元素或合金作为材料。这通常基于对材料的理化性质、蒸发性能和成本等方面的综合考虑。

 

2. 原料准备:将所选金属材料切割成适当尺寸的块或粉末。在这个准备过程中,可能需要进行预处理来除去杂质、氧化物或其他表面污染物。

 

3. 材料清洁:金属材料需要进行彻底的清洁,以确保出现在靶材上的杂质和氧化物的含量尽可能低。清洁过程可以包括多种方法,如溶液清洗、超声波清洗和化学清洗等。

 

4. 靶材成型:通过冶金加工方法(如熔炼铸造、热压烧结、粉末冶金、等静压等)将金属材料制成所需的形状和尺寸。这可能涉及到锻造、挤压、轧制、热处理和机械加工等步骤,以确保靶材的均匀性、致密性和结构稳定性。

 

5. 表面处理:在靶材制备过程中,可能还需要进行表面处理来增加靶材与基底材料之间的粘附力。这可以包括化学处理、喷砂和电火花加工等方法。

 

6. 最终检验:对制备好的金属靶材进行严格的质量检验,以确保其满足所需的化学成分、尺寸、形状和纯度要求。这可以通过化学分析、物理性能测试和显微镜观察等方法来进行。

 

7. 包装和储存:将金属靶材进行适当的包装,以防止污染和损坏,然后存放在干燥、无尘和真空环境中,以确保其质量和性能的稳定性。

 

上述是一般的金属靶材制造工艺描述,具体的工艺细节可能因材料类型、应用需求和制备设备的不同而有所差异。对于高纯度和高性能的靶材制备,还可能需要进行更加复杂和精细的工艺控制和处理步骤。

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