通常靶材變黑引起中毒的因素靶材中毒主要受反應(yīng)氣體和濺射氣體比例的影響。在反應(yīng)濺射過程中,靶材表面的濺射通道區(qū)域被反應(yīng)產(chǎn)物覆蓋或反應(yīng)產(chǎn)物被剝離,金屬表面重新暴露。如果化合物的形成速率大于化合物被剝離的速率,則化合物覆蓋面積增加。在一定功率的情況下,參與化合物生成的反應(yīng)氣體量增加,化合物生成速率增加。如果反應(yīng)氣體量增加過多,復(fù)合覆蓋面積增加,如果反應(yīng)氣體流量不能及時(shí)調(diào)整,復(fù)合覆蓋面積增加的速度不會(huì)受到抑制,濺射通道將被化合物進(jìn)一步覆蓋。當(dāng)濺射靶材完全被化合物覆蓋時(shí),靶材將完全中毒。靶材中毒變黑的影響a、正離子積聚:當(dāng)靶材中毒時(shí),在靶材表面形成絕緣膜。當(dāng)正離子到達(dá)陰極靶表面時(shí),由于絕緣層的阻擋,它們不能直接進(jìn)入陰極靶表面。相反,它們沉積在靶材表面,很可能產(chǎn)生電弧放電——在冷場中產(chǎn)生電弧,使陰極濺射無法進(jìn)行。b、陽極消失:當(dāng)靶材中毒時(shí),地面真空室壁上沉積絕緣膜,到達(dá)陽極的電子不能進(jìn)入陽極,形成陽極消失現(xiàn)象。靶材預(yù)濺射建議采用純氬氣進(jìn)行濺射,可以起到清潔靶材表面的作用。湖北氧化鋅陶瓷靶材
靶材主要用于生成太陽能薄膜電池的背電極,晶體硅太陽能電池較少用到濺射靶材。太陽能電池主要包括晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池,晶體硅太陽能電池轉(zhuǎn)化效率較高、性能穩(wěn)定,且各個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)比較成熟,占據(jù)了太陽能電池市場的主導(dǎo)地位。而晶體硅太陽能電池按照生產(chǎn)工藝不同可分為硅片涂覆型太陽能電池以及PVD工藝高轉(zhuǎn)化率硅片太陽能電池,其中硅片涂覆型太陽能電池的生產(chǎn)不使用濺射靶材,目前靶材主要用于太陽能薄膜電池領(lǐng)域。靶材濺射鍍膜形成的太陽能薄膜電池的背電級(jí)主要有三個(gè)用途:一,它是各單體電池的負(fù)極;二,它是各自電池串聯(lián)的導(dǎo)電通道;三,它可以增加太陽能電池對(duì)光的反射。太陽能薄膜電池用濺射靶材主要為方形板狀,對(duì)純度要求沒有半導(dǎo)體芯片用靶材要求高,一般在。目前制備太陽能電池較為常用的濺射靶材包括鋁靶、銅靶、鉬靶、鉻靶以及ITO靶、AZO靶(氧化鋁鋅)等。其中鋁靶、銅靶用于導(dǎo)電層薄膜,鉬靶、鉻靶用于阻擋層薄膜,ITO靶、AZO靶用于透明導(dǎo)電層薄膜。浙江鍍膜陶瓷靶材生產(chǎn)企業(yè)濺射靶材的要求較傳統(tǒng)材料行業(yè)高。
陶瓷靶材和金屬靶材各自優(yōu)缺點(diǎn):1.導(dǎo)電性:金屬靶材都具有導(dǎo)電性,可以適應(yīng)各種不同電源類型機(jī)臺(tái),而陶瓷靶材因?yàn)榇蟛糠植痪邆鋵?dǎo)電性,只能使用射頻電源.2.導(dǎo)熱性:金屬靶材導(dǎo)熱性能好,濺射時(shí)可以大功率運(yùn)行.陶瓷靶材導(dǎo)熱性較差,濺射時(shí)功率不宜過高.復(fù)合性:3.金屬靶材內(nèi)很難摻入其他陶瓷類物質(zhì),濺射后膜層功能比較單一.陶瓷靶材可以根據(jù)需要摻入不同金屬及陶瓷類物質(zhì),濺射后可以形成多種物質(zhì)組成的復(fù)合膜層,這點(diǎn)陶瓷靶材比金屬靶材占優(yōu).
超大規(guī)模集成電路制造過程中要反復(fù)用到的濺射(Sputtering)工藝屬于PVD技術(shù)的一種,是制備電子薄膜材料的主要技術(shù)之一,它利用離子源產(chǎn)生的離子,在高真空中經(jīng)過加速聚集,而形成高速度能的離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表面原子發(fā)生動(dòng)能交換,使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料,稱為濺射靶材。一般來說,濺射靶材主要由靶坯、背板等部分構(gòu)成,其中,靶坯是高速離子束流轟擊的目標(biāo)材料,屬于濺射靶材的主要部分,在濺射鍍膜過程中,靶坯被離子撞擊后,其表面原子被濺射飛散出來并沉積于基板上制成電子薄膜;由于高純度金屬強(qiáng)度較低,而濺射靶材需要安裝在特定的機(jī)臺(tái)內(nèi)完成濺射過程,機(jī)臺(tái)內(nèi)部為高電壓、高真空環(huán)境,因此,超高純金屬的濺射靶坯需要與背板通過不同的焊接工藝進(jìn)行接合,背板起到主要起到固定濺射靶材的作用,且需要具備良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。 陶瓷靶材的種類很多,應(yīng)用范圍廣,主要用于微電子領(lǐng)域,顯示器用,存儲(chǔ)等領(lǐng)域.
靶材綁定背板流程:一、什么是綁定綁定是指用焊料將靶材與背靶焊接起來。主要有三種的方式:壓接、釬焊和導(dǎo)電膠。靶材綁定常用釬焊,釬料常用In、Sn、In–Sn,一般使用軟釬料的情況下,要求濺射功率小于20W/㎝2。二、為什么要綁定1、防止靶材受熱不勻碎裂,例如ITO、SiO2、陶瓷等脆性靶材及燒結(jié)靶材;2、節(jié)省成本,防止變形,如靶材太貴,可將靶材做薄些,綁定背靶以防止變形。三、背靶的選擇1、常用無氧銅,導(dǎo)電性好,無氧銅的導(dǎo)熱性比紫銅好;2、厚度適中,一般建議背靶厚度3mm左右。太厚,消耗部分磁強(qiáng);太薄,容易變形。四、綁定過程1、綁定前將靶材和背靶表面預(yù)處理2、將靶材和背靶放置在釬焊臺(tái)上,升溫到綁定溫度3、將靶材和背靶金屬化4、粘接靶材和背靶5、降溫和后處理五、綁定靶材使用的注意事項(xiàng)1、濺射溫度不宜太高2、電流要緩慢加大3、循環(huán)冷卻水應(yīng)低于35攝氏度4、適宜的靶材致密度。ITO靶材是將氧化銦和氧化錫粉末按比例混合后經(jīng)過生產(chǎn)加工成型,再高溫氣氛燒結(jié)形成的黑灰色陶瓷半導(dǎo)體。天津鍍膜陶瓷靶材推薦廠家
ITO靶材中氧化銦:氧化錫的配比分為90:10,93:7,95:5, 97:3, 99:1。湖北氧化鋅陶瓷靶材
靶材是半導(dǎo)體、顯示面板、異質(zhì)結(jié)光伏領(lǐng)域等的關(guān)鍵材料,存在工藝不可替代性。據(jù)測算 2019年全球靶材市場規(guī)模在 160 億美元左右,而國內(nèi)總需求占比超 30%。本土廠商供給約占國內(nèi)市場的 30%,以中低端產(chǎn)品為主,先進(jìn)靶材主要從美日韓進(jìn)口,當(dāng)前國內(nèi)頭部企業(yè)靶材合計(jì)營收在 30-40 億元范圍,占國內(nèi)總需求 10%左右。國家 863 計(jì)劃、02 專項(xiàng)、進(jìn)口關(guān)稅、材料強(qiáng)國戰(zhàn)略等政策大力扶持,國產(chǎn)替代勢在必行且空間巨大,批量訂單也將持續(xù)向前列梯隊(duì)企業(yè)聚集。湖北氧化鋅陶瓷靶材