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我国稀贵金属溅射靶材制备已打破国外垄断

2018-12-4 12:03:21  来源:观察者网    字体大小:
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据云南省科技厅11月28日消息称,云南省贵金属材料重点实验室研发团队在主任胡昌义带领下,开展电子信息产业用稀贵金属溅射靶材的关键制备技术及工程化应用研究,成功制备镍铂(NiPt)、钴铬铂硼(CoCrPtB)等靶材和钌(Ru)、钴铬铂二氧化硅(CoCrPt-SiO2)靶。研发成果申请专利25件,授权11件,制定行业标准1项,发表论文66篇,荣获2018年中国有色金属工业科技进步一等奖。据预测,未来5年,世界溅射靶材的市场规模将超过160亿美元。此次我国稀贵金属溅射靶材制备问世,国内溅射靶材企业的成长空间被打开。

据了解,稀贵金属薄膜是电子信息产业起核心支撑作用的战略性材料。溅射靶材是制备薄膜的关键源材料,主要应用于电子及信息产业,如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等;亦可应用于玻璃镀膜领域;还可以应用于耐磨材料、高温耐蚀、高档装饰用品等行业。

目前,在高端稀贵金属靶材的制备主要集中在日本、美国、德国等国家。国内与国际差距集中在溅射靶材上游材料(主要在超高纯原材料方面)与服务于集成电路先进制程的新产品两大领域。

高纯NiPt靶材产品图丨云南科技厅

针对这一现状,实验室团队采用熔炼及塑性加工法制备了镍铂、钴铬铂硼等靶材,采用粉末冶金法制备了钌及钴铬铂二氧化硅靶。开发了镍铂靶微组织择优取向控制技术、高纯钌靶批量制备技术、脆性靶材的成分控制及缺陷控制技术、含氧化物靶材的相界面结合控制技术。

高纯贵金属NiPt靶材及靶材生产制备图丨云南科技厅

通过新技术的攻关和应用,实现了靶材产品的主要性能指标靶材度99.995wt%、靶材主成分偏差0.5wt%以内、靶材密度98.5%、靶材与背板焊合率98.5%。其中,今年7月镍铂靶材研发成果打破了国外垄断,使同类产品实现了替代进口,并出口至美国知名半导体公司。

另据了解,镀膜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)。

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