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如下要求 。
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 ,为了保证薄膜的均 匀性以及布线的质量 ,对钼溅射靶材纯度的要求也 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 , 由于碱金属离子 (Na+ 、 K+ )易在绝缘层中成为可移动性离子 , 降低元器件 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 。因此 ,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 、 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 。
3 、 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 。
4 、 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 。
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 ,保证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 。