钼及钼合金溅射靶材的研究现状与发展趋势

钼及钼合金具有熔点高、导电导热性好、热膨胀系数低、耐腐蚀性能好及环境友好等优点,利用钼及钼合金加工制备的溅射靶材已广泛应用于电子电器、太阳能电池及玻璃镀膜等领域。本文介绍了对钼及钼合金溅射靶材的基本要求及制备方法,系统综述了目前国内外对钼、钼钛、钼钠、钼铌合金靶材的研究现状,并对钼及钼合金溅射靶材未来的发展趋势进行了展望。     

TFT-LCD制造用钼薄膜溅射及其靶材

薄膜晶体管作为关键器件直接影响薄膜晶体管液晶显示器的性能,钼作为电极和布线在薄膜晶体管的制造中具有重要应用价值。本文在简要介绍薄膜晶体管液晶显示器的结构和原理基础之上,重点讨论了钼在其生产过程中的应用、钼薄膜的磁控溅射制备方法和工艺参数要求以及钼靶材的研究现状。     

钼靶材溅射沉积效果差异原因分析

采用粉末冶金法制备了不同晶粒度的钼棒并加工出靶材,通过金相技术、显微硬度测试和力学性能测试等方法对产品的微观组织、力学性能进行分析,研究了产品在涂层制备过程中溅射沉积钼效果存在差异的原因。研究结果表明,钼靶材组织的晶粒均匀细小,晶界所占面积率越大,钼靶材溅射沉积效果越好。钼靶材抗拉强度、伸长率、硬度随晶粒尺寸的减小呈上升趋势。     

钼靶材的制作方法

<正>专利申请号:CN201210260409.8公开号:CN103567445A申请日:2012.07.25公开日:2014.02.12申请人:宁波江丰电子材料有限公司一种钼靶材的制作方法,包括:提供钼粉末;采用静压工艺将钼粉末进行第一次致密化处理,形成第一钼靶材坯料;将第一钼靶材坯料放入包套并抽真空;采用冷等静压工艺将包套内的第一钼靶材坯     

钼溅射靶材的应用、制备及发展

随着平面显示器行业和光伏行业的迅速发展,钼溅射靶材的需求量越来越大。本文就钼溅射靶材的特点,从其应用、市场、制备工艺以及发展趋势等方面进行了总结和讨论。     

钼粉形貌对溅射靶材微观组织的影响

选用两种不同形貌的钼粉,经过压制、烧结、轧制、退火得到靶材产品,通过对金相组织的分析,得出颗粒大小均匀、无团聚的钼粉制备出的靶材组织较好,且大变形量有利于得到细小的组织结构。     

热处理温度对钼靶材微观组织和性能的影响

通过定量金相技术和显微硬度测试等方法,研究了热处理温度对钼溅射靶材的微观组织、硬度及I-U曲线的影响规律。研究结果表明,钼靶材晶粒尺寸随着热处理温度的升高而增大,而靶材硬度随之呈下降趋势。钼靶材在1200℃进行1 h热处理,晶粒尺寸分布最均匀。所研究钼靶材的I-U曲线均符合Thornton经验公式,热处理温度为1200℃的靶材具有最佳的磁控溅射放电性能。     

W/Mo/石墨复合靶材的制备与研究

通过粉末冶金技术,采用真空高温热压烧结工艺,制备了W/Mo/石墨复合靶材,并对其显微组织、结合状态、密度和硬度等性能进行了测试,结果表明在1700℃,保温4 h,采用Zr,Ni,Tj混合粉作为粘结剂,热压条件下制备的W/Mo/石墨复合靶材,组织致密均匀,W,Mo层过渡平缓,结合界面良好,结合强度高.Mo层的硬度达到Hv250左右.     

高品质钼靶材低压等离子喷涂成形技术研究

采用低压等离子喷涂成形技术制备了片状及回转体钼靶材,研究了钼靶材孔隙率、氧含量、微观结构、显微硬度及拉伸强度等性能,开展了片状钼靶材的磁控溅射镀膜研究。研究结果表明:低压等离子喷涂成形钼靶材为典型的定向凝固柱状晶层片结构,层片界面结合紧密,孔隙率约1.1%、氧质量分数为0.18%,显微硬度为HV0.025 361.8,抗拉强度达到373.2 MPa,各项指标均明显优于大气等离子喷涂成形钼制品。低压等离子喷涂成形片状钼靶材可磁控溅射沉积出平整、致密、连续的钼薄膜,镀膜厚度约700 nm,X射线衍射谱线表明钼薄膜为体心立方结构,沿(110)方向择优生长。磁控溅射离子的均匀轰击导致钼靶材表面快速溅射及均匀减薄,溅射表面及截面较为平整光滑,溅射凹坑均为纳米级。     

钼粉微观组织对钼加工制品性能的影响

选用特制的钼粉和普通的钼粉分别加工成钼丝和钼板产品并通过性能的检测,对比分析了钼粉微观组织对其钼加工制品性能和质量的影响。结果表明,钼粉的微观组织对钼加工制品性能有着很大的影响。相比颗粒大小不均匀、团聚较为严重、粒度分布较宽的钼粉,颗粒大小均匀、分散性好、无团聚、粒度分布窄的钼粉可在很大程度上提高烧结板坯的质量,其制备的钼丝表现出了较高的成品率和室温力学性能,钼板则具有更为良好的力学性能、优异的高温性能以及较好的各向同性性能。     

LCD溅射靶材用大尺寸钼板工艺、组织、织构与性能研究

进行了烧结、轧制工艺对比试验,研究了粉末粒度、形貌和烧结工艺对大型钼烧结板坯组织和性能的影响;轧制方式对LCD溅射靶材用大尺寸钼板微观组织、织构以及性能的影响,探讨了影响LCD溅射靶材用大尺寸钼板组织、织构及性能的主要因素。结果表明：制备大型烧结钼板坯可选用颗粒大小较为均匀、分布疏松、粗细搭配合理的中等粒度钼粉;相比普通钼板坯而言,通过延长保温时间,1900℃高温氢气中频烧结,可制备轧制大尺寸钼靶材用大型钼板坯;LCD溅射靶材用大尺寸钼板轧制总加工率需大于70％;采用1火次多道次单向轧制工艺,正常轧制的LCD溅射靶材用长条形钼板再结晶退火后可得到均匀细小的等轴晶粒组织;由于纵向开坯轧制阶段的不均匀变形（非正常轧制）,导致包覆横轧得到的LCD溅射靶材用宽幅矩形钼板再结晶退火后组织不均匀,细晶粒和粗大晶粒并存;单向正常轧制的LCD溅射靶材用长条形钼板再结晶退火后近表层无明显优先织构取向。纵向开坯轧制,然后用包覆换向横轧得到的LCD溅射靶材用宽幅钼板再结晶退火后近表层存在较强的{0,0,1}〈1,-1,0〉、{0,0,1}〈6,-1,0〉和{0,1,1}〈1,0,0〉织构。     

钼钨合金的组织和性能研究

本文研究了钼钨合金的粉末制备和烧结工艺,得到了相对密度大于96%且成分组织均匀的钼钨合金。通过对比Mo-50W合金与钨合金的断口形貌和力学性能,得出Mo-50W合金具有比工业生产钨合金更高的致密度和强度。     

钼粉形貌对钼板性能的影响

分别选用2种不同形貌的钼粉,在相同的压制、烧结和轧制工艺下制备出0.5 mm和0.2 mm钼板,其中0.5 mm厚钼板采用直轧方式,0.2 mm厚钼板采用交叉轧制方式。对这2种钼粉制备的烧结板坯的显微组织以及钼板的力学性能和退火组织进行了比较分析。结果表明,钼粉的形貌对钼板的性能有很大的影响,相比常规颗粒大小不均匀、团聚较为严重的钼粉,具有颗粒大小均匀、分散性好、无团聚的钼粉烧结板坯晶粒大小均匀,致密性好,加工出的钼板具有较高的力学性能和高温性能,交叉轧制的钼板表现出了较好的各向同性。     

粉末冶金钨钼材料发展的国内外近况

本文从钨、钼金属及其合金，高比重钨合金，钨铜类复合材料三方面介绍了国内外近年来的发展情况，讨论了应用及市场发展潜力。     

料层厚度对还原钼粉性能的影响

系统研究了不同料层厚度对还原钼粉性能的影响，结果表明：随料层厚度增加，还原钼粉的松装密度、振实密度和氧含量增大，而平均粒度减小。     

钼粉雾化干燥造粒要点分析

通过离心雾化干燥的方法制备了球形钼粉,根据钼粉造粒工艺过程着重分析了钼粉预处理对造粒钼粉品质的影响,分析了离心盘旋转速度、浆料表面张力、浆料密度、雾化液滴直径等工艺参数的相互联系及造粒钼粉直径取值范围,论述了后续脱胶工艺对杂质排除,尤其是C元素的去除的影响以及高温强化对造粒钼粉最终处理的必要性。