电子薄膜制备用高纯铝及铝合金靶材编制说明

实验磁控溅射法制备薄膜材料磁控溅射法制备薄膜材料的步骤如下：1.靶材选择：选择可以溅射制备薄膜的材料作为溅射靶材。

这些材料通常是单质金属、合金或化合物，如金、银、铜、铝、氧化物等。

2.基底处理：将制备薄膜的基底进行清洗和表面处理，以保证薄膜的附着力和质量。

3.靶材安装：将靶材安装在溅射器的靶架上。

4.真空抽气：将溅射室进行抽气，以建立良好的真空环境。

这可以防止杂质、气体和水分对薄膜质量的影响。

5.溅射气体调节：调节溅射气体（通常是氩气）的流量和压力，以维持合适的工作气氛。

6.加热基底：通过加热基底，可以提高薄膜附着力和晶体质量。

7.确定溅射条件：根据需要制备的薄膜材料，调节溅射功率、工作气氛和溅射时间等参数，以保持溅射过程的稳定和合适的溅射速率。

8.溅射过程：通过加大靶架上的电流，激发高能粒子与靶材相互作用，使靶材表面的原子蒸发并沉积在基底上。

9.薄膜测量：制备完成后，进行薄膜的物理、化学性质的测试和表征，如薄膜的厚度、表面形貌、晶体结构、成分等。

磁控溅射法制备薄膜材料具有以下优点：1.良好的控制性：可以通过调节溅射参数（如功率、压力等）来控制薄膜的结构和性质。

2.高纯度材料：由于溅射过程中没有反应，制备的薄膜材料具有高度的化学纯度。

3.多种材料选择：不仅可以制备金属薄膜，还可以制备合金、氧化物、硅等其他材料的薄膜。

4.优异的附着性：磁控溅射法制备的薄膜与基底之间具有较好的附着性，可以在多种基底上制备。

5.溅射速率高：与其他制备薄膜的方法相比，磁控溅射的溅射速率较高，制备时间较短。

磁控溅射法制备薄膜材料的应用非常广泛。

例如，浮法玻璃制备中使用的氧化物和金属薄膜、电子器件制造中的金属和半导体薄膜、太阳能电池中的透明导电膜、光学镀膜中的金属和二氧化硅薄膜等。

此外，磁控溅射法还可以用于制备多层薄膜、纳米结构薄膜以及复合薄膜等特殊结构的材料。

总结起来，实验磁控溅射法制备薄膜材料是一种简便、可控性强且应用广泛的方法。

靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料。

金属靶材一般是由高纯金属制成。

高纯铝靶材就是工业上常用的耙材中的一种。

对于金属靶材，一般要求表面需要数控加工，越光滑越好。

溅镀后的模压盘片能够在播放器上读出，为确保读出信号的强度，需要溅镀金属层的反射率达到80％。

靶材主要应用在ITO导电玻璃、DWDM（高密度多工分配器）、CD-R、CD-RW、DVD、EMI（抗电磁波干扰）、OLED、磁性材料、感测元件、压电材料、硬化膜、高温超导等产品上。

靶材主要有金属类、合金类、氧化物类等等。

目前靶材主要制造商包括有德国HERAEUS，占率达60%，第二位是日商HITACHI占有率23%，第三位为光洋科占10%，第四位是日商Nikko占6﹪。

溅镀靶材大厂PLANSEE至2010年于奥地利扩厂投资将达1亿欧元充份供应全球大尺寸TFT-LCD用靶材。

目前，只有中国、美国、日本、德国和法国等少数国家具备制造溅射靶材的技术。

因此在全球范围内靶格行业还在处于一种垄断性非常强的时期。

靶材的技术发展趋势与下游应用产业的薄膜技术发展趋势息息相关，随着应用产业在薄膜产品或元件上的技术改进，靶材技术也应随之变化。

目前，高端的靶材朝超大尺寸方向发展，主要有以下两个原因：(1)因为一次溅射镀膜过程所生产的器件数量，与靶材的尺寸成平方关系。

因此，靶材愈大，器件生产的成本越低，产品竞争力越强。

这是电子、平板显示器、太阳能电池板生产企业不断追求的目标。

(2)由于单个平板显示器、太阳能电池板等面积越来越大，需要的靶材尺寸也越大，才能满足薄膜性能的均匀一致性。

由于靶材尺寸越来越大，对靶材的生产设备、制备技术、靶材结构、及靶材性能要求也越来越高。

如要求靶材的密度更高，成份更纯、结构均匀性更好等,资金投入也更大。

因为溅射镀膜的过程中，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。

铝靶材用途
铝靶材是指用于制备薄膜或化合物的物质，通常由高纯度铝金属制成。

它们在物理学、光学、电子学和其他工业领域有广泛的应用，主要用于以下方面：
1.薄膜制备：铝靶材可以用于制备高质量的薄膜，这些薄膜可以在光学、电子和其他工业领域中使用。

2.航空航天：航空航天和航空航天应用需要轻松、高强度和抗腐蚀性能良好的材料。

铝靶材可以用于制备这些材料。

3.能源产业：铝靶材还可以用于制备太阳能电池板、燃料电池和锂离子电池等电池材料。

4.医疗行业：铝靶材可用于制备医疗设备、医用电子元件和放射性核素等物质，如PET扫描器，这些元件在医疗诊断和治疗方面具有重要作用。

总之，铝靶材在制备薄膜、制备材料和制备元件方面具有广泛的应用，这些应用涵盖了许多不同的工业领域。

一种氧化铝靶材及其制备方法与流程氧化铝是一种重要的高温材料，具有高强度、高硬度、高耐磨性、高抗腐蚀性等优异性能，被广泛应用于制造高温结构材料、电子元件、高温陶瓷、化学仪器等领域。

氧化铝靶材作为电子薄膜行业中的一种重要原材料，主要用于制备薄膜材料和涂层材料，逐渐成为各行各业的必需品。

本文将介绍一种氧化铝靶材及其制备方法与流程。

一、氧化铝靶材的特点和应用氧化铝靶材主要由氧化铝、高纯度金属铝和添加剂组成。

氧化铝是主要组分，能够提供较高的离子源通量、良好的膜品质、高的化学稳定性和高热稳定性。

同时，添加少量的其它元素，如锆、钛、钽等，可以显著提高氧化铝膜的质量和性能。

氧化铝靶材具有以下特点：1.高化学纯度，能够更好地满足电子工业的要求；2.低杂质含量，保证了膜层的纯度和稳定性；3.良好的膜形成能力和稳定性，有利于薄膜和涂层的均匀性和稳定性；4.优异的化学性质和热稳定性，能够在高温和恶劣的环境下稳定工作。

氧化铝靶材主要应用于以下领域：1.光学薄膜：用于制备高折射率的光学薄膜；2.电子薄膜：用于制备金属铝、钨、钼等金属材料的电子薄膜；3.陶瓷工业：用于制备高温陶瓷材料和瓷砖；4.化学仪器：用于制造高温化学反应器和高温储罐等化学仪器。

二、氧化铝靶材的制备方法氧化铝靶材的制备方法可以分为物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）两种：1. 物理气相沉积（PVD）物理气相沉积是将纯净的气体物理上沉积在材料表面，经过集束照射、蒸发、沉积等过程，产生高质量且良好品质的薄膜。

其中，镀膜材料被置于真空室内，在一定条件下通入气体或对材料进行激发，将材料表面的原子排布“强制”改变到其最稳定的状态，形成薄膜。

PVD方法的优点是：薄膜制备速度快、温度低、成分均匀、厚度可控等。

PVD方法的具体步骤如下：1.材料准备：将氧化铝和高纯度金属铝粉末按照一定比例混合，并将添加剂如锆、钛、钽等添加至混合粉末中，混合均匀后进行筛分。

然后将混合后的粉末压成块状或圆柱状的坯体；2.坯体加工：将压缩成坯体的混合粉末进行切割、研磨、抛光等加工，使其达到所需尺寸的要求。

项目编号：T05015003上海交通大学PRP学生研究论文项目名称：半导体IC用超高纯铝靶材的制备论文题目：半导体IC用超高纯铝靶材的轧制细化学生姓名：李明泽学生学号：5060519025所在院（系）：材料科学与工程学院指导教师：张佼承担单位：材料科学与工程学院半导体IC用超高纯铝靶材的轧制细化指导老师：张佼材料科学与工程学院学生：李明泽、程健材料科学与工程学院摘要高纯铝在半导体IC产业有着较大的需求，但用于制备集成电路Si片溅射靶材的超高纯铝纯度要大于5N，且需要晶粒均匀细小，目前有效的细化方法为压力细化，我们的研究采用了等径角挤与轧制相结合的方法，通过等径角挤得到细长的小晶粒，再通过轧制工程使细长晶粒破碎，得到细小的晶粒，再通过热处理形成各向同性的等轴晶。

本文探讨了轧制过程对溅射靶材的细化作用，通过不同的加工参数，得到不同的晶粒尺寸，最后得到最佳的轧制方式。

结果表明，通过深冷双向轧制处理后，能够得到晶粒均匀细小的靶材，相对于其他方式，有着显著的优点。

关键词：超高纯铝，溅射靶材，轧制，晶粒细化Rolling grain refinement of ultra-high purity aluminum forsemiconductor ICAbstractHigh purity aluminum is largely used in semiconductor industry, but the purity of ultra high purity aluminum used for sputtering targets on IC Si substrate must be over 5N.Besides,uniform and small grain size is a must. At the moment, the efficient method to minimize grain size is plastic deformation. The method of equal channel angular pressing(ECAP) together with rolling was put forward. The process of ECAP produces lathy small grains, which was broken up by succedent rolling process. In this way, grains with small size were obtained. Then equiaxed and isotropic grains can be obtained by heat treatment. In this paper, the effect of rolling on grain refinement of sputtering target was discussed. It is concluded that the method of bidirectional rolling with deep cooling shows obvious advantages over other methods and uniform and small grain size can be obtained.KEY WORDS: Ultra-high purity aluminum，Sputtering target，Rolling，Grain refinement1、绪论靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料。

稀土行业标准《钪铝合金靶材》（送审稿）编制说明一、工作简况1.1立项的目的和意义《钪铝合金靶材》是属于国家稀土稀有金属新材料研发和产业化项目重点支持的对象之一，近年来，靶材主要应用于电子及信息产业，如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等；亦可应用于玻璃镀膜领域；还可以应用于耐磨材料、高温耐蚀、高档装饰用品等行业。

根据形状分为长靶，方靶，圆靶，三角形靶；根据成份可分为金属靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材；根据应用不同又分为半导体关联陶瓷靶材、记录介质陶瓷靶材、显示陶瓷靶材、超导陶瓷靶材和巨磁电阻陶瓷靶材等；根据应用领域分为微电子靶材、磁记录靶材、光碟靶材、贵金属靶材、薄膜电阻靶材、导电膜靶材、表面改性靶材、光罩层靶材、装饰层靶材、电极靶材、其他靶材。

随着微电子等高科技产业的高速发展及对靶材需求的领域不断的增加，中国的靶材市场将日益扩大，钪铝合金靶材的发展将迎来了新的机遇和挑战，国内每年钪铝合金的产量达到了1000吨，国内钪铝靶材的需求量超过了5000片，产值达5亿元以上，市场前景广阔。

目前国外制备靶材最好的国家主要以日本、美国及德国为主，国外知名靶材生产厂商主要有德国的Singulus technologies、美国的Heraeus G mb H等企业，其产品具有纯度高、晶粒细小及均匀，利用率高（≥85%）的特点。

国内靶材生产企业主要惠州拓普、有安泰科技、湖南稀土金属材料研究院、有研亿金等；国内生产的稀土金属及合金靶材致密度不高，晶粒大小及分布不均，材料利用率低下（＜60%），与国外先进水平具有很大的差距。

由于64兆位DRAM以上的大规模集成电路的线条宽度≤0.3微米，继续发展甚至可望达到0.01微米，这就要求配线材料具有低电阻、高耐热性和良好的加工性能，由于硅的屏膜和接触孔的封闭多采用高融点金属，迄今使用的主要是高纯铝为配线材料，其在高温喷镀等制造工艺中经常发生断线现象，而用铝硅铜合金等其它材料取代，又会降低电导率。

高纯金属溅射靶材产品简介
高纯金属溅射靶材产品简介表面生成金属Rh对反应的阻碍小.
为了避免N2H.的过量加入,在还原进行的
同时,以滴入的方式加入N2H水溶液,从而得
到了反应曲线.根据初期反应速度求得了反应
活化能为96KJ/mol.所以,认为此反应,在反
应初期阶段,是支配固体表面还原反应速度的
主要因素.
引用文献从略
高纯金属溅射靶材产品简介
北京有色金属与稀士应川研究所』1有多年的靶材研制,牛产史,积祟了丰富的经乍产基验,
础好,技术力岢雄厚,l-I前内唯一,qJFj不发科研成果进行合金靶材牛产的位.1996年
进行了国家重点1上科技项H《电了上~lk,qj乍吕合金靶材》的研制,1998年自行开发r金砷靶材并
已经实现较人规模的生产和销售.能够提供高纯度,高质量,高性能的合格产品. 铝及铝合金溅射靶材作为一种特殊功能材料,是半导体集成电路.}_}=j硅片铝膜布线j二艺材料.广
泛应用于集成电路,显示器件等微电予行业.其中,高纯铝制3180溅射靶代替美国TOSOH3180
高纯铝靶.高纯金靶,高性能金砷合金靶已部分替代进口,已被多家公司采用,效果理想.
靶材丰要材质及型号
产品成分纯度丰要型
高纯铝合金靶材Al,Al—Si,A1.Si—Cu等5N3l80.MTI 5N高纯金靶,金砷靶Au.AuAS根据用户要求加上4N
高纯银靶Ag4N53180或根据用户要求加工 5N其他材质靶材Pt
,Ta,Ni,Cu等3180或根据用户要求加上4N 34。

PZT铁电薄膜材料的制备技术PZT（铅锆钛）是一种具有铁电和压电性能的材料，因此在传感器、电容器、声波器件等领域有广泛的应用。

PZT铁电薄膜材料的制备技术在近年来得到了大量研究，主要包括溶液法、物理气相沉积（PVD）法和化学气相沉积（CVD）法等多种方法。

下面将对这几种方法进行详细介绍。

1.溶液法溶液法是一种简单、成本低、易于实现的PZT铁电薄膜制备方法。

通常采用溶胶-凝胶（Sol-Gel）法，即将Pb（Pb2+）、Zr（Zr4+）、Ti （Ti4+）离子源分别与适量的溶剂混合，形成溶胶溶液，然后通过加热、溶胶凝胶处理和烧结等步骤，得到PZT薄膜。

溶液法制备的PZT铁电薄膜具有较高的结晶度和均匀性，但由于需要多次热处理，制备周期比较长。

2.物理气相沉积（PVD）法PVD法是一种通过蒸发、溅射或离子束轰击等方法在基板表面直接沉积PZT铁电薄膜的技术。

常用的技术包括磁控溅射法、电子束蒸发法和激光沉积法等。

PVD法制备的PZT铁电薄膜具有高纯度、致密度高、晶粒度细等优点，但设备成本高，生产效率低。

3.化学气相沉积（CVD）法CVD法是一种利用气相反应在基板表面生长PZT铁电薄膜的技术。

通常采用金属有机化合物作为前体物质，通过热解反应、气相反应等步骤，使溶液中的Pb、Zr、Ti等元素在基板表面沉积成PZT铁电薄膜。

CVD法制备的PZT铁电薄膜可以精确控制成膜速度、成膜厚度和成膜质量，但是对设备要求高，操作复杂。

除了上述几种主要的制备技术外，还有一些其他方法，如脉冲激光沉积法、微波辅助反应法等。

这些方法都有各自的优缺点，可以根据具体需求选择合适的制备技术。

总的来说，PZT铁电薄膜材料的制备技术在不断发展和完善，未来随着材料工艺的进一步提高，可以实现更高质量、更高性能的PZT铁电薄膜材料。

这将为传感器、电容器、声波器件等领域的应用提供更大的可能性和发展空间。

希望本文能对PZT铁电薄膜材料的制备技术有所帮助。

Low-E玻璃镀膜用硅铝靶材的制备方法分析电池组件厂张腾刘鹏程宋建新摘要：由于低辐射玻璃优良的节能功能和巨大的隐形经济效益，在经历石油危机之后，在各国政策的推广下，其市场销售量经历迅速增长的阶段。

目前各发达国家的LOW-E玻璃都得到了大规模的普及，而当前中国LOW-E玻璃使用率仅为8%，远低于发达国家应用水平。

LOW-E玻璃的镀膜技术是其关键，而镀膜用的靶材又是关乎其成败的关键耗材，本文从技术的角度分析了LOW-E玻璃镀膜用硅铝靶材的制备方法。

关键词：Low-E玻璃硅铝靶材热喷涂镀膜制备工艺低辐射镀膜玻璃简称低辐射玻璃或LOW-E（Low Emissivity Glass）玻璃，是在玻璃表面镀膜包括银层在内的多层金属或其他化合物组成的膜系产品，因其所镀的膜层具有极低的表面辐射率而得名；普通玻璃的表面辐射率在0.84左右，低辐射玻璃的表面辐射率在0.25以下；它对波长范围4.5-25μm的远红外线有较高的反射比（大约将80%以上的远红外线热辐射反射回去），具有良好的阻隔热辐射透过的作用；在夏季可以阻隔物体受太阳照射后发出的二次辐射热，同样冬季可以减少室内的热量向外流失，从而达到隔热保温节能降耗的目的。

Low-E靶材相对于Low-E镀膜生产来说，其作用类似于当年的CRT模具和玻壳生产的关系，可见其重要性。

通过对LOW-E镀膜原材料市场的调研分析，LOW-E靶材作为消耗品，用量较大，成本较高。

目前，我公司LOW-E镀膜项目即将进入试生产阶段，生产过程中会用到多种材料的靶材（我公司LOW-E镀膜生产线所需靶材有6种：SiAl、NiCr、TiOx、ZnAl、ZnSn、Ag），作为耗材，每月就要消耗3-4百万。

下文中我们以硅铝旋转靶为例（外形尺寸内径133mm，长度3897mm），从多个技术角度来分析其制备方法。

一、制作靶材的工艺原理硅铝靶材（SiAl Target）的生产工艺属于热喷涂工艺。

热喷涂包括：电弧喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂。