靶材
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一、靶材是什么材料
靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。简单说的话，靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料，用于高能激光武器中，不同功率密度、不同输出波形、不同波长的激光与不同的靶材相互作用时，会产生不同的杀伤破坏效应。例如：蒸发磁控溅射镀膜是加热蒸发镀膜、铝膜等。更换不同的靶材（如铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等），即可得到不同的膜系（如超硬、耐磨、防腐的合金膜等）。
二、靶材的用途
1、用于显示器上
靶材目前被普遍应用于平面显示器（FPD)上。近年来，平面显示器在市场上的应用率逐年增高，同时也带动了ITO靶材的技术与市场需求。ITO靶材有两种，一种是采用铟锡合金靶材，另外一种是采用纳米状态的氧化铟和氧化锡粉混合后烧结。
2、用于微电子领域
靶材也被应用于半导体产业，相对来说半导体产业对于靶材溅射薄膜的品质要求是比较苛刻的。现在12英寸（300衄口）的硅晶片也被制作出来，但是互连线的宽度却在减小。目前硅片制造商对于靶材的要求都是大尺寸、高纯度、低偏析以及细晶粒等，对其品质要求比较高，这就要求靶材需要具有更好的微观结构。
3、用于存储技术上
存储技术行业对于靶材的需求量很大，高密度、大容量硬盘的发展，离不开大量的巨磁阻薄膜材料，CoF~Cu多层复合膜是如今应用比较广泛的巨磁阻薄膜结构。磁光盘需要的TbFeCo合金靶材还在进一步发展，用它制造出来的磁光盘有着使用寿命长、存储容量大以及可反复无接触擦写的特点。
三、靶材的分类有哪些
1、根据不同材质划分
（1）金属靶材
镍靶Ni、钛靶Ti、锌靶Zn、铬靶Cr、镁靶Mg、铌靶Nb、锡靶Sn、铝靶Al、铟靶In、铁靶Fe、锆铝靶ZrAl、钛铝靶TiAl、锆靶Zr、铝硅靶AlSi、硅靶Si、铜靶Cu、钽靶Ta、锗靶Ge、银靶Ag、钴靶Co、金靶Au、钆靶Gd、镧靶La、钇靶Y、铈靶Ce、不锈钢靶、镍铬靶NiCr、铪靶Hf、钼靶Mo、铁镍靶FeNi、钨靶、W等。
（2）陶瓷靶材
ITO靶、氧化镁靶、氧化铁靶、氮化硅靶、碳化硅靶、氮化钛靶、氧化铬靶、氧化锌靶、硫化锌靶、二氧化硅靶、一氧化硅靶、氧化铈靶、二氧化锆靶、五氧化二铌靶、二氧化钛靶、二氧化锆靶，、二氧化铪靶，二硼化钛靶，二硼化锆靶，三氧化钨靶，三氧化二铝靶五氧化二钽，五氧化二铌靶、氟化镁靶、氟化钇靶、硒化锌靶、氮化铝靶，氮化硅靶，氮化硼靶，氮化钛靶，碳化硅靶，铌酸锂靶、钛酸镨靶、钛酸钡靶、钛酸镧靶、氧化镍靶、溅射靶材等。
（3）合金靶材
铁钴靶FeCo、铝硅靶AlSi、钛硅靶TiSi、铬硅靶CrSi、锌铝靶ZnAl、钛锌靶材TiZn、钛铝靶TiAl、钛锆靶TiZr、钛硅靶TiSi、钛镍靶TiNi、镍铬靶NiCr、镍铝靶NiAl、镍钒靶NiV、镍铁靶NiFe等。
2、根据不同应用方向划分
（1）半导体关联靶材
电极、布线薄膜：铝靶材，铜靶材，金靶材，银靶材，钯靶材，铂靶材，铝硅合金靶材，铝硅铜合金靶材等。
储存器电极薄膜：钼靶材，钨靶材，钛靶材等。
粘附薄膜：钨靶材，钛靶材等。
电容器绝缘膜薄膜：锆钛酸铅靶材等。
（2）磁记录靶材
垂直磁记录薄膜：钴铬合金靶材等。
硬盘用薄膜：钴铬钽合金靶材，钴铬铂合金靶材，钴铬钽铂合金靶材等。
薄膜磁头：钴钽铬合金靶材，钴铬锆合金靶材等。
人工晶体薄膜：钴铂合金靶材，钴钯合金靶材等。
（3）光记录靶材
相变光盘记录薄膜：硒化碲靶材，硒化锑靶材，锗锑碲合金靶材，锗碲合金靶材等。
磁光盘记录薄膜：镝铁钴合金靶材，铽镝铁合金靶材，铽铁钴合金靶材，氧化铝靶材，氧化镁靶材，氮化硅靶材等。
四、靶材的性能和指标
靶材制约着溅镀薄膜的物理，力学性能，影响镀膜质量，因而要求靶材的制备应满足以下要求：
1、纯度：要求杂质含量低纯度高，靶材的纯度影响薄膜的均匀性，以纯Al靶为例，纯度越高，溅射Al膜的耐蚀性及电学、光学性能越好。不过不同用途的靶材对纯度要求也不同，一般工业用靶材纯度要求不高，但就半导体、显示器件等领域用靶材对纯度要求是十分严格的，磁性薄膜用靶材对纯度的要求一般为99.9%以上，ITO中的氧化铟以及氧化锡的纯度则要求不低于99.99%。
2、杂质含量：靶材作为溅射中的阴极源，固体中的杂质和气孔中的O2和H2O是沉积薄膜的主要污染源，不同用途的靶材对单个杂质含量的要求也不同，如：半导体电极布线用的W，Mo，Ti等靶材对U，Th等放射性元素的含量要求低于3*10-9，光盘反射膜用的Al合金靶材则要求O2的含量低于2*10-4。
3、高致密度：为了减少靶材中的气孔，提高薄膜的性能一般要求靶材具有较高的致密度，靶材的致密度不仅影响溅射时的沉积速率、溅射膜粒子的密度和放电现象等，还影响溅射薄膜的电学和光学性能。致密性越好，溅射膜粒子的密度越低，放电现象越弱。高致密度靶材具有导电、导热性好，强度高等优点，使用这种靶材镀膜，溅射功率小，成膜速率高，薄膜不易开裂，靶材的使用寿命长，且溅镀薄膜的电阻率低，透光率高。靶材的致密度主要取决于制备工艺。一般而言，铸造靶材的致密度高而烧结靶材的致密度相对较低，因此提高靶材的致密度是烧结制备靶材的技术关键之一。
4、成分与组织结构均匀，靶材成分均匀是镀膜质量稳定的重要保证，尤其是对于复相结构的合金靶材和混合靶材。如ITO，为了保证膜质量，要求靶中In2O3-SnO2组成均匀，都为93：7或91：9（分子比）。
5、晶粒尺寸细小，靶材的晶粒尺寸越细小，溅镀薄膜的厚度分布越均匀，溅射速率越快。
