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钼溅射靶材的特性要求

时间:2022-07-19 作者:北京瑞弛 点击:548次

  最近,不少朋友咨询关于钼溅射靶材特性要求的相关内容,在电子行业中,为了提高溅射效率和确保沉积薄膜的质量,对钼溅射靶材特性有哪些要求?现在北京瑞弛的技术专家就为我们解说一下。

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  1.纯度

  高纯度是对钼溅射靶材的一个基本特性要求。钼靶材的纯度越高,溅射薄膜的性能越好。一般钼溅射靶材的纯度至少需要达到99.95%(质量分数,下同)。但随着LCD行业玻璃基板尺寸的不断提高,要求配线的长度延长、线宽变细,为了确保薄膜的均匀性以及布线的质量,对钼溅射靶材的纯度的要求也相应提高。因此,根据溅射的玻璃基板的尺寸以及使用环境,钼溅射靶材的纯度要求在99.99%-99.999%甚至更高。

  钼溅射靶材作为溅射中的阴极源,固体中的杂质和气孔中的氧气和水气是沉积薄膜的主要污染源。此外,在电子行业中,因为碱金属离子(Na、K)易在绝缘层中成为可移动性离子,降低原器件性能;铀(U)和钛(Ti)等元素会释放α射线,造成器件产生软击穿;铁、镍离子会产生界面漏电及氧元素增加等。因而,在钼溅射靶材的制备过程中,需要严格控制这些杂质元素,最大程度的降低其在靶材中的含量。

  2.晶粒尺寸及尺寸分布

  通常钼溅射靶材为多晶结构,晶粒大小可由微米到毫米量级。试验研究表明,细小尺寸晶粒靶的溅射速率要比粗晶粒快;而晶粒尺寸相差较小的靶,淀积薄膜的厚度分布也较均匀。

  3.结晶取向

  由于溅射时靶材原子容易沿原子六方最紧密排列方向择优溅射出来,因此,为达到最高溅射速率,常通过改变靶材结晶结构的方法来增加溅射速率。靶材的结晶方向对溅射膜层的厚度均匀性影响也较大,因此,获得一定结晶取向的靶材结构对薄膜的溅射过程至关重要。

  4. 致密度

  溅射镀膜的过程中,致密度较小的溅射靶受轰击时,由于靶材内部孔隙内存在的气体突然释放,造成大尺寸的靶材颗粒或微粒飞溅或成膜之后膜材受二次电子轰击造成微粒飞溅。这些微粒的出现会降低薄膜的品质。为了减少靶材固体中的气孔,提高薄膜性能,一般要求溅射靶材具有较高的致密度,对钼溅射靶材而言,其相对密度应该在98%以上。

  5. 靶材与底盘的绑定

  一般钼溅射靶材溅射前必须与无氧铜(或铝等其他材料)底盘连接在一起,使溅射过程中靶材与底盘的导热导电状况良好。绑定后必须经过超声波检验,确保两者的不结合区域小于2%,这样才能满足大功率溅射要求而不致脱落。