鈦具有金屬光澤,有延展性。聲音在其中的傳播速率為5090 m/s。鈦的主要特點是密度小、機械強度大、容易加工。新型鈦合金耐熱性能好,可在600℃或更高的溫度下長期使用。高純鈦作為電子信息領域重要的功能薄膜材料,近年來隨著我國集成電路、平面顯示、太陽能等產業(yè)的快速發(fā)展需求量快速上升。磁控濺射技術是制備薄膜材料的關鍵技術之一,高純鈦濺射靶材是磁控濺射工藝中的關鍵耗材,具有廣闊的市場應用前景。開發(fā)高性能濺射鈦靶材，是實現(xiàn)電子信息制造業(yè)關鍵材料的自主研制和推動鈦工業(yè)向高端轉型升級的重要舉措。

磁控濺射-鈦靶材主要應用于電子及信息產業(yè),如集成電路、平面顯示屏和家裝汽車行業(yè)裝飾鍍膜領域,如玻璃裝飾鍍膜和輪轂裝飾鍍膜等。不同行業(yè)鈦靶材要求也有很大差別,主要包括:純度、微觀組織、焊接性能、尺寸精度幾個方面,具體指標要求如下:

1)純度：非集成電路用:99。9%; 集成電路用:99。995%、99。99%

2)微觀組織：非集成電路用:平均晶粒小于100μm ;集成電路用:平均晶粒小于30μm、 超細晶平均晶粒小于10μm

3)焊接性能：非集成電路用:釬焊、單體; 集成電路用:單體、釬焊、擴散焊

4)尺寸精度：非集成電路用:0.1mm; 非集成電路用:0.01mm

1、磁控濺射鈦靶材制備技術

鈦靶材的原材料制備技術方法按生產工藝可分為電子束熔煉坯和真空自耗電弧爐熔煉坯(兩大類,在靶材制備過程 中,除嚴格控制材料純度、致密度、晶粒度以及結晶取向之外,對熱處理工藝條件、后續(xù)成型加工過程亦需加以嚴格控制,以保證靶材的質量。

對于高純 Ti的原材料通常先采用熔融電解的方法去除 Ti基體中高熔點的雜質元素,再采用真空電子束熔煉進一步提純。真空電子束熔煉就是采用高能量電子束流轟擊金屬表面后,隨后溫度逐漸升高直至金屬熔化,蒸氣壓大的元素將優(yōu)先揮發(fā),蒸氣壓小的元素存留于熔體中,雜質元素與基體的蒸氣壓相差越大,提純的效果越好。而熔化后的真空精煉,其優(yōu)點在于不引入其他雜質的前提下去除Ti基體中的雜質元素。因此,當在高真空環(huán)境下電子束熔煉99。99%電解Ti時,原料中飽和蒸氣壓高于Ti元素本身飽和蒸氣壓的雜質元素(鐵、鈷、銅)將優(yōu)先揮發(fā),使基體中雜質含量減少,達到提純之目的。兩種方法結合使用可以得到純度99.995以上的高純金屬鈦。

2、鈦靶材的技術要求

為確保沉積薄膜的質量,靶材的質量必須嚴格控制,經(jīng)大量實踐,影響 鈦靶材質量的主要因素包括純度、平均晶粒尺寸、結晶取向與結構均勻性、幾何形狀與尺寸等。

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