在物理气相沉积(PVD)——磁控溅射和真空热蒸发工艺中,靶材是薄膜材料的直接来源。不同应用对靶材的纯度、晶粒尺寸取向、密度及尺寸公差要求严苛,且往往需根据镀膜机腔体尺寸、阴极冷却结构及膜层成分特殊配比(如合金、氧化物、氮化物复合靶)进行非标加工。金属靶材定做服务涵盖材料熔炼/粉末冶金成型、机加工、绑定及超声探伤全流程,使研究机构和生产企业获得与设备全匹配的沉积源,保障薄膜成分均匀性与溅射速率稳定。

制备原理与关键质量指标
熔炼与铸造:高纯金属(≥99.95%~99.999%)或预合金铸锭经真空感应熔炼(VIM)或电弧熔炼除气、除杂,浇入石墨模冷却后热锻/热轧改善晶粒取向并致密化(相对密度≥99%)。对易氧化金属(Ti、Zr、Ta等)全程需在高纯氩保护或真空环境下操作。
粉末冶金:难熔金属(W、Mo、Re)或高熵合金(HEA)常采用高纯粉末等静压(CIP200~400MPa)后高温烧结(常1600℃~2000℃真空或H₂气氛),控制孔隙率<5%以防溅射时异常放弧。
绑定(BackingPlateBonding):为改善导热与机械固定,靶材常通过铟焊或环氧树脂/软金属扩散焊贴合于无氧铜(OFCCu)或钼背板。绑定层要求无气泡(100%接触率经超声波C-Scan检验),热阻低以保证溅射时靶温受控。
机加工与表面处理:按阴极尺寸线切割/车铣成平面靶、旋转管靶或异形嵌镶靶;溅射面研磨至Ra≤0.8μm~1.6μm并做脱脂清洗;非溅射面镀镍或钝化防氧化。
典型定制要素与质控
客户需提供:材料牌号/成分(如Ti(99.995%)、Al-1%Si、CoCralloy)、尺寸(直径×厚度或长×宽×厚)、背板材质与连接方式、公差(通常±0.1mm平面度)、纯度证书及是否需陪跑片。出厂附带:化学成分分析报告(COA)、XRD织构报告(可选)、绑定质量超声波扫描图、尺寸检验记录。
主要应用领域
定制金属靶材用于:①半导体与微电子——Al、Cu、Ti、Ta、W、Mo及Barrier/Seed层合金靶(AlSiCu、TiN等复合靶需按原子比定制)用于互连线与阻挡层PVD;②光学镀膜——Ag、Au、Al、Cr、NiCr合金靶用于低辐射玻璃(Low-E)、反光镜及滤光片;③磁记录与传感器——CoCrPt、FeCo合金靶用于垂直磁记录介质;④装饰与工具硬化涂层——Ti、Cr、Zr靶配合N₂/CH₄反应溅射沉积TiN、CrN、ZrN;⑤科研定制(高熵合金、形状记忆合金、稀贵金属小尺寸靶)支持小批量(Φ50mm起)快速交付。
金属靶材定做以材料冶金质量与精密机械绑定为核心,将薄膜设计的成分需求"翻译"为可装入磁控阴极的物理源,是PVD工艺从理论配方走向实际镀膜的关键物质基础。