超聲波清洗技（jì）術在濺射靶材清洗中的應用

2024年07月22日
靶（bǎ）材，也稱為濺射靶材，是（shì）在高速（sù）荷能粒子轟擊下作為目標（biāo）材料的物質。通過不同的激光（離子光束）和不同的靶材相互作用得到（dào）不同（tóng）的膜係，實現導電或阻擋等功能。靶材（cái）廣泛應用於科學實驗和工業加工中，如高能物理實驗、材料分析、半導體製造、顯（xiǎn）示麵板、太陽能電（diàn）池、光（guāng）學器件、磁記錄等領域。靶材通（tōng）常由（yóu）“靶坯”和“背板”組成，靶坯由高純金屬、合金、陶瓷或（huò）複合材料製成，背板則起到固定靶坯（pī）並導熱導電的作（zuò）用。

靶材是製備高品質薄膜的關鍵材料，其純度必須達到99.95%以（yǐ）上，密度應達到理（lǐ）論密度（dù）的90%以上，且應具有均勻的形狀（zhuàng）與尺（chǐ）寸。此外，一個高潔淨度和高光潔度（dù）的表麵有（yǒu）利於實現均（jun1）勻的膜層沉積。

在濺射鍍膜過程中，若靶材表麵附著（zhe）有油汙、灰塵、顆粒狀雜質等異物，會（huì）引（yǐn）起電弧放電，導致靶材的（de）一部分變（biàn）為熔融態並向各個方向飛濺（jiàn），附著在基板或已成膜的鍍膜上（shàng），將降低鍍膜質量，進而影響產品（pǐn）的合格率（lǜ），導致生產成本增加。因此（cǐ），必須（xū）對靶材進行充分的（de）清潔，確保靶（bǎ）材的清潔度。

在靶材的（de）製（zhì）備過程中，超聲（shēng）波清洗技術被廣泛應用於去除靶（bǎ）材表麵的各種（zhǒng）汙染物。從原材料的初步清洗到成（chéng）型、拋（pāo）光後（hòu）的精細清洗，再到最終產品的出廠前（qián）清洗，超聲波清洗技術貫（guàn）穿靶材生產的每一（yī）個環節。

原材料（liào）的初步（bù）清洗
在靶材製備的起始階段，原材料表麵可能沾有油汙（wū）、灰塵、氧化（huà）物等汙（wū）染物。如果這些汙染物不被有效去除，它們將摻雜進隨後的熔煉、鑄（zhù）造等成型過程中（zhōng），降低靶材的純度。超（chāo）聲波清洗能夠深入材料表（biǎo）麵的微觀結構，迅速去除（chú）附著（zhe）的汙染物，為製備（bèi）高質量的靶材打下堅實基礎。

成型（xíng）後的（de）清洗
靶材在經（jīng）過熔煉、鑄造或壓製成（chéng）型後，表麵可能會形成新的氧化物層（céng）或殘留加（jiā）工（gōng）助劑。超（chāo）聲波清洗（xǐ）技術能夠有效（xiào）去除這些（xiē）物質，確保靶材表（biǎo）麵達到所需（xū）的潔淨度（dù），為後續的機械加工和熱處理工藝提供保障。

靶材拋（pāo）光後的精細清洗
靶材在經過機械或化（huà）學拋光後，表（biǎo）麵光潔（jié）度得到顯著提（tí）升，但同時（shí）也可能引入（rù）新的微小顆粒或化學殘留物。應用超聲波清洗技術可以進一步清除這些汙染物，確保靶（bǎ）材表麵達（dá）到高光潔（jié）度標準，滿足薄膜製備過程中（zhōng）對靶材表麵（miàn）質量的嚴格要（yào）求。

背板綁定前清洗
背板起到將濺射靶材固（gù）定在機台內的作用，高純金（jīn）屬（shǔ）的濺射靶坯與背板可通過不同的焊接工藝進行接合。在（zài）靶坯與背板接合前，需要將表麵清潔幹淨，以（yǐ）去除各類有機汙染物（拉伸油、切削油、清洗劑、脫模蠟、膠黏劑、助焊劑等），保證綁定材料的牢固性和可靠性。

鍍膜前清（qīng）洗
常用的靶材鍍膜工藝（yì）有（yǒu）物理氣相沉（chén）積、化學氣相（xiàng）沉積、磁控濺（jiàn）射等，通（tōng）過在靶材表麵形（xíng）成一層薄膜，可以提高其性（xìng）能（néng）和耐用性。超聲波清洗是靶（bǎ）材鍍膜前非常重要的一步，可以去（qù）除靶材表麵的油汙、氧化物和金（jīn）屬雜質等，提高膜層質量和附（fù）著力。

出廠前清洗
在靶（bǎ）材即將出（chū）廠前（qián），進行最終的（de）超聲波清洗是（shì）確保產品達到客戶要（yào）求的重要步驟。采（cǎi）用超（chāo）聲波清（qīng）洗可（kě）有效提升靶材表麵的清潔（jié）度、減少（shǎo）黑色氧化物（wù）產生，提升高質量膜層（céng）的沉積效率。

超聲波（bō）清洗是一種（zhǒng）有效的靶材（cái）清洗方法，其原理是（shì）利用超聲波（bō）在液體中的空化作用、加速度作用及直進流作用對液體和汙物直接、間（jiān）接的（de）作用，使汙物（wù）層被分散、乳化、剝（bāo）離而（ér）達到清（qīng）洗目的，具有清洗（xǐ）效果（guǒ）好、清洗速度（dù）快、不損傷靶材表麵、環（huán）保節能等優點。

在靶材的超聲（shēng）波清洗（xǐ）中，主要采用噴淋清洗（xǐ）和超聲波清（qīng）洗工藝對靶材進行全麵的清洗，清洗後，使用烘幹（gàn）裝置將（jiāng）靶材烘幹，避免留下水印和二（èr）次汙染。

清洗後的（de）靶材（cái）應存儲在真空包裝中，使用（yòng）防潮劑（jì），並存（cún）放在密封、清潔的環（huán）境中，以避（bì）免氧化和汙染，確保靶材的高清（qīng）潔（jié）度和性（xìng）能。

超（chāo）聲波清洗技術在靶材製備過程中發揮著不可或缺的作用，為靶材的表麵（miàn）帶來前所未有的清潔度，確保了其在薄膜製備中（zhōng）的卓（zhuó）越性能，提升產品的市場競爭力。
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