[发明专利]一种制备薄膜材料的靶材托

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备薄膜材料的靶材托。所发明的制备薄膜材料的靶材托，属于薄膜材料的制备领域。

背景技术

薄膜材料是指利用特殊的技术手段制备、厚度在几纳米到几百纳米之间、具有特定性能与用途的材料。薄膜材料可以具有块体材料相同或相近的性能，其用料却是块体材料的几十分之一甚至几千分之一，一方面大大节约了原料成本，同时具有轻薄短小等特点。同时薄膜材料由于具有很薄的厚度，且具有较大的比表面积，有时也会表现出块体材料所不具备的优异的性能。因此，薄膜材料具有性能优异、用料少、成本低廉等特点，其广泛应用于电子、光学、机械、能源、建筑等领域。为了得到薄膜材料，就需要先将靶材料或源材料气化(也可以用气体或液体原材料)，然后沉积在基底上，对于不同的薄膜制备技术，对靶材料或源材料的要求不同。薄膜材料的制备技术有热蒸镀、磁控溅射、电子束蒸发、脉冲激光蒸发、化学气相沉积、分子束外延等，其中磁控溅射具有工艺参数可控性好、薄膜致密性佳、适合于大面积生产等优势，成为制备薄膜材料产业化最重要的技术方式之一。对于磁控溅射制备薄膜材料，所用的靶材为固体靶材，并且对靶材本身的性能有一定的要求，但有些材料难于满足常规靶材料的需求，大大限制了薄膜材料的制备、研究及其应用。如有些金属靶源材料熔点较低(小于300℃)，如果用该材料作为磁控溅射镀膜的靶材，在镀膜过程中，由于溅射离子对靶材料的连续轰击，导致靶材温度的上升，就会导致靶材变软甚至融化，最终导致薄膜沉积的中断，甚至导致溅射电源的短路而损坏镀膜设备；对于陶瓷靶，由于陶瓷靶的导热性差，且比较脆，在薄膜制备过程中很容易开裂，影响镀膜的正常进行，并且会引入杂质成分。针对于目前这些问题，本发明提供了一种靶材托，能够很好的解决目前所面临的一些问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种制备薄膜材料的靶材托，能够实现一些低熔点材料的溅射镀膜，并且能够避免陶瓷靶开裂导致薄膜引入杂质，也可以实现在原材料较少的情况下采用磁控溅射制备薄膜材料。

1、本发明涉及一种制备薄膜材料的靶材托，该靶材托所采用的材质为导电和导热性能较好的金属铜，也可以为不锈钢或其它金属材料。

2、该靶材托的形状与实际的镀膜设备所要求的靶材形状相一致，外部尺寸略大于所应用的靶材1-6mm，厚度为2-5mm；中间开一个凹槽，凹槽的尺寸和所用靶材一致，凹槽深度为1-4mm，凹槽的作用是盛放靶材。

附图说明

图1为适用于直径为60mm，厚度为3mm的靶材的靶材托结构设计图；

图2为适用于直径为60mm，厚度为1mm的靶材的靶材托结构设计图。

实施方案

实施例1

采用磁控溅射制备硒薄膜，由于金属硒的熔点较低(231.9℃)，如果直接用金属硒靶溅射镀膜，硒靶在持续溅射过程中温度升高，会导致硒靶的融化。这样一方面导致薄膜制备不能继续，还会污染装靶的装置，也有可能导致靶源的电极短路损坏电源。通过使用本发明的靶材托，可以有效的解决上述一些问题。如对于磁控溅射系统所用的靶材是直径为60mm，厚度为4mm的圆形靶，靶材托的具体形状和尺寸为：直径为62mm，厚度为4mm的圆形铜板，之间为一个直径为60mm，厚度为3mm的凹槽。具体形状和尺寸见附图1。

采用本发明的靶材托，将直径为60mm，厚度为3mm的硒靶，放在本发明的靶材托凹槽中，采用下列工艺参数，成功制备了硒薄膜材料。

靶材：Se靶；溅射类型：射频溅射；靶-基距：6cm；基片温度：150℃；

溅射功率：30W。

实施例2

采用磁控溅射制备陶瓷薄膜，由于陶瓷靶材导电和导热性能较差，陶瓷靶在持续溅射过程中温度升高，会导致靶材的开裂，使靶材无法继续使用。通过使用本发明的靶材托，可以有效的解决上述一些问题。如对于磁控溅射系统所用的靶材是直径为60mm，厚度为4mm的圆形靶，靶材托的具体形状和尺寸为：直径为62mm，厚度为4mm的圆形铜板，之间为一个直径为60mm，厚度为3mm的凹槽。具体形状和尺寸见附图1。

采用本发明的靶材托，将直径为60mm，厚度为3mm的氧化锌靶，放在本发明的靶材托凹槽中，采用下列工艺参数成功制备了氧化锌薄膜。

靶材：ZnO靶；溅射类型：射频溅射；靶-基距：6cm；基片温度：300℃；

溅射功率：50W。

实施例3