高纯铝靶材:半导体与显示面板的精密“基石”
金属元素中,铝元素在地壳中含量最高 。 并且铝及其合金是在日常生活中除钢铁外最常用的金属及合金 。 而高纯铝比原铝有更好的导电、 导热、 抗腐蚀、 导磁性小等优良性能, 广泛应用于电子工业和电磁构件中, 成为一类不可或缺的材料。
从 21 世纪初, 随着电子行业的飞速发展, 已经从小规模集成电路(SSI)发展到大规模集成电路(LSl)的时代 。 而高纯铝靶材作为集成电路的基础材料需求量将迅速增长。 但是高纯铝靶材产品相比纯铝在性能和组织上有更高的要求,特别是对内部组织的晶粒尺寸大小和组织均匀性都有严格的要求,这将决定着靶材的溅射速率和薄膜厚度沉积的均匀性 。 特别是在集成电路芯片和LED 中, 要求高纯铝靶材的晶粒尺寸小于 200 μm, 并且有良好的均匀性, 而且随着靶材的大型化, 其力学性能也需要满足一定的要求 。
一、高纯铝靶材的卓越特性
1.优异的导电性能:高纯铝靶材具有优异的导电性能,适用于半导体器件的导电层和障碍层制备。
2.物理和化学稳定性:高纯铝靶材在真空镀膜过程中表现出良好的物理和化学稳定性,能够确保薄膜的质量
和性能。
3.高纯度:高纯铝靶材的纯度通常为4N(99.99%)或更高,适用于半导体和高端显示屏等领域。高纯度确保
了靶材在应用中的稳定性和可靠性。
二、制备方法
铝靶材的制备方法主要有以下几种:
1.熔铸法:原材料选择-熔炼-浇铸-热处理-机械加工和表面处理
2.粉末冶金法:粉末制备-混合和成型-烧结-后处理
3.轧制法:原料处理-加热-热轧-退火-加工
三、主要应用领域
1.半导体集成电路: 是最核心的应用领域。用于制作晶圆上的互连线、电极、焊盘、电容器电极等。对纯度、
电导率、薄膜均匀性和低缺陷要求极高,5N5是主流甚至入门要求。
2.平板显示: TFT-LCD 和 OLED 中的薄膜晶体管栅极、源/漏电极、像素电极、连接线等。
3.磁记录介质: 硬盘驱动器的底层或特定功能层。
4.光伏太阳能电池: 高效电池的背面电极或特定导电层。
5.光学镀膜: 需要高反射率的场合(如反射镜、装饰镀膜等)。
6.高端装饰镀膜: 要求高亮度和耐腐蚀性的表面。