靶材形狀、純度、密度、孔隙率、晶粒尺寸和粘合質量對薄膜質量和濺射速率有很大影響。在這里,我們討論靶材綁定和襯墊管質量對大面積鍍膜的影響。
靶材綁定對大面積鍍膜的影響
為避免脆性材料如金屬、合金或氧化物等韌性低的斷裂,在制備平面靶材時,通常將靶材綁在銅背板上。相比之下,旋轉靶材綁在不銹鋼襯墊上,常用的綁定材料為金屬銦或其它金屬物質。除了保護靶材在運輸過程中不發生意外破裂外,還可以通過將靶材拼接到背板(襯管)上,改善靶材機械強度不足的問題,解決大型靶材制備和使用受限的問題。它可以保證靶材良好的冷卻和電接觸,防止靶材在濺射過程中出現不均勻的濺射和開裂。
由于靶材在濺射過程中會產生很多熱量,而陶瓷靶材,如氧化鋅鋁濺射靶材的散熱性能較差。如果綁定靶材的無效粘合面積大于靶材和襯墊/背板接觸面積的10%。在這種情況下,濺射過程中很容易產生局部熱量積聚。低熔點綁定材料銦(熔點為156°C)熔化,導致靶材開裂甚至脫落。同時,由于氧化鋅的存在,氧化鋅鋁靶材的表面在加工過程中經常被結節。撞擊電弧放電更容易發生在裂紋處,從而加劇結渣(見圖1a),嚴重影響靶材的使用功率和循環。它降低了鍍膜產品的生產效率,增加了生產成本。而且,導熱系數和導電性不均勻會導致靶材的濺射不均勻(成膜不均勻),表面和放電現象也會導致不均勻的成膜,并會出現膜色差。對電介質層變化敏感的三種銀制品之間的差異更加突出,這將增加涂層的報廢率。因此,靶標的綁定質量對其使用具有重大影響。
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