I.Basické požiadavky na výkonnosť cieľových materiálov titánu
1. využitie
Čistota je jedným z primárnych ukazovateľov výkonnosti cieľových materiálov, pretože významne ovplyvňuje vlastnosti uloženého tenkého filmu. Požadovaná úroveň čistoty sa však líši v závislosti od aplikácie. Napríklad s rýchlym vývojom mikroelektronického priemyslu sa veľkosti kremíkových doštičiek vyvinuli zo 6 "a 8" na 12 ", zatiaľ čo šírky riadkov obvodov sa zmenšili z {{}}}. 5 um. 99,995% bolo dostatočné pre 0. 35 um výrobné procesy IC.
2. Obsah INPURTION
Nečistoty v pevnom cieľovom materiáli, ako aj kyslíka a vlhkosť zachytené v póroch, sú hlavnými zdrojmi kontaminácie v uloženom tenkom filme. Prijateľné úrovne nečistoty sa líšia v závislosti od aplikácie. Napríklad čisté ciele hliníka a zliatiny hliníka používané v polovodičovom priemysle majú prísne požiadavky týkajúce sa obsahu alkalických kovov a rádioaktívnych prvkov.
3. hustota
Aby sa minimalizovala pórovitosť v cieľovom materiáli a zlepšila výkon naprašeného tenkého filmu, zvyčajne sa vyžaduje cieľový materiál s vysokou hustotou. Hustota ovplyvňuje nielen rýchlosť naprašovania, ale tiež ovplyvňuje elektrické a optické vlastnosti tenkého filmu. Čím vyššia je hustota cieľov, tým lepšie výsledné vlastnosti filmu. Okrem toho zvýšenie hustoty a sily cieľa zvyšuje jeho schopnosť odolávať tepelnému napätiu počas procesu rozprašovania. Preto je hustota tiež kľúčovým ukazovateľom výkonnosti pre cieľové materiály.
4. Rozdelenie veľkosti a veľkosti zrna a rozloženie veľkosti zŕn
Cieľové materiály sú zvyčajne polykryštalické, s veľkosťou zŕn od mikrometrov po milimetre. Pri rovnakom type cieľového materiálu vykazujú tí, ktorí majú jemnejšie zrná, vyššiu mieru rozprašovania v porovnaní s tými, ktoré majú hrubšie zrná. Okrem toho rovnomernejšie rozdelenie veľkosti zŕn vedie k rovnomernejšiemu rozdeleniu uloženého tenkého filmu počas rozprašovania.
II. Požiadavky na čistotu pre cieľové materiály titánu v rôznych odvetviach
1. Titánske ciele používané v integrovaných obvodoch
Požiadavka čistoty pre titánové ciele použité v integrovaných obvodoch je všeobecne nad 99,995%, čo je vyššia ako požiadavka potrebná pre neintegrované aplikácie obvodu.
2. Titánske ciele používané v displejoch s plochým panelom
Ploché panelové displeje zahŕňajú displeje tekutých kryštálov (LCD), plazmové displeje, elektroluminiscenčné displeje a displeje emisných polí. Technológia rozprašovania depozície sa bežne používa na ukladanie tenkých filmov v displejoch s plochými panelmi. Medzi primárne cieľové materiály rozprašovania kovov pre displeje plochého panela patria Al, Cu, Ti a Mo. Titánové ciele používané v tejto oblasti zvyčajne vyžadujú čistotu najmenej 99,9%.
Titanium sa môže spracovávať do rozprašovacích cieľových materiálov pomocou rôznych metód a je široko uplatňovaný v high-tech priemyselných odvetviach, ako sú elektronika, informačné technológie, dekorácia domácnosti a výroba automobilového skla. V týchto odvetviach sa titánové ciele používajú primárne na poťahovanie integrovaných obvodov, komponenty s plochým panelom a povrchové panely, ako aj na aplikácie dekoratívnych a sklenených náterov.
Úvod do rozprašovania cieľových materiálov
Cieľovým materiálom je materiál bombardovaný vysokoenergetickými nabitými časticami a používa sa vo vysokoenergetických laserových zbraňových systémoch. Keď lasery s rôznou hustotou energie, výstupnými vlnami a vlnovými dĺžkami interagujú s rôznymi cieľovými materiálmi, vyvolávajú rôzne deštruktívne účinky. Napríklad depozícia odparovacieho magnetrónu je technika poťahovania, ktorá využíva zahrievanie a odparovanie, napríklad pre ukladanie hliníkového filmu. Použitím rôznych cieľových materiálov (ako je hliník, meď, nehrdzavejúca oceľ, titán a nikel) je možné získať rôzne filmové systémy, vrátane ultra tvrdých, odolných voči opotrebovaniu a korózii odolné voči povlakom.
Typy cieľových materiálov
- Kovové ciele
- Keramické ciele
- Zliatinové ciele
Aplikácie cieľových materiálov vo vákuových povlakoch
Moderné rozprašovacie zariadenie takmer všeobecne využíva výkonné magnety na vyvolanie špirálového pohybu elektrónov, čím sa zvyšuje ionizácia argónového plynu okolo cieľa. To zvyšuje pravdepodobnosť kolízie medzi cieľovými a argónovými iónmi, čím sa zlepšuje miera rozprašovania. Všeobecne sa na kovové povlaky používa naprachovanie jednosmerného prúdu (DC), zatiaľ čo nevodivé keramické materiály si vyžadujú rozprašovanie rádiových frekvencií (RF). Základný princíp zahŕňa použitievýtokvo vákuovom prostredí na ionizáciu plynu argónu (AR), čo spôsobuje, že katióny plazmy sa zrýchľujú smerom k negatívne nabitým cieľovým povrchom. Tieto zrážky vylučujú materiál z cieľa, ktorý potom ukladá na substrát, aby vytvoril tenký film.
Vykladanie rozprašovania má niekoľko významných výhod:
1.Veriózna materiálová kompatibilita-Kovy, zliatiny a izolačné materiály sa dajú použiť ako materiály s tenkým filmom.
2. Kontrola polohy-Za vhodných podmienok môžu dokonca aj zložité ciele viacerých prvkov produkovať filmy s jednotným zložením.
3. Reaktívne ukladanie- Zavedením kyslíka alebo iných reaktívnych plynov do výtokovej atmosféry sa môžu tvoriť zlúčenina alebo zmiešané filmy cieľového materiálu a molekúl plynu.
4. Predbežte kontrolu hrúbky- Hrúbka filmu je možné presne ovládať nastavením vstupného prúdu a trvania rozprašovania.
5. Large Area Uniform Poter- V porovnaní s inými depozičnými technikami je rozprašovanie vhodnejšie na výrobu rovnomerných povlakov na veľkých povrchoch.
6. Flexibilné usporiadanie substrátov- Pretože naprašené častice nie sú takmer ovplyvnené gravitáciou, relatívne umiestnenie cieľa a substrátu sa môže voľne upraviť.
7.Podávka adhézie a hustota filmu- Sila adhézie medzi substrátom a uloženým filmom je viac ako desaťkrát vyššia ako sila tradičných odparovacích povlakov. Okrem toho vysokoenergetické naprašené častice zvyšujú difúziu povrchu počas tvorby filmu, čo vedie k tvrdému a hustému povlaku. Tento vysokoenergetický proces tiež umožňuje kryštalizáciu pri relatívne nízkych teplotách substrátu.
8.ultra-tenká tvorba filmu- Kvôli vysokej hustote nukleácie v počiatočnom štádiu rastu filmu môže propagovanie produkovať nepretržité filmy tenšie ako10 nm.
9. Dlhý cieľ životnosti- Ciele rozprašovania majú dlhú životnosť, čo umožňuje nepretržitú automatizovanú výrobu na dlhšiu dobu.