I. Grundliche Leistungsanforderungen von Titan -Zielmaterialien
1.Purität
Reinheit ist einer der primären Leistungsindikatoren für Zielmaterialien, da sie die Eigenschaften des abgelagerten Dünnfilms erheblich beeinflusst. Die erforderliche Reinheitsstufe variiert jedoch je nach Anwendung. Zum Beispiel haben sich mit der schnellen Entwicklung der Mikroelektronikindustrie die Siliziumwafergrößen von 6 "und 8" bis 12 "entwickelt, während die Schaltungslinien von 0. 5 & mgr; m zu 0 {{{{{{7}. 99,995% waren für 0. 35 uM IC -Herstellungsprozesse.
2. Inhalt von Impecurity
Verunreinigungen im festen Zielmaterial sowie Sauerstoff und Feuchtigkeit, die in Poren eingeschlossen sind, sind Hauptquellen für Kontaminationen im abgelagerten Dünnfilm. Die akzeptablen Verunreinigungsniveaus variieren je nach Anwendung. Zum Beispiel haben reine Aluminium- und Aluminiumlegierungsziele, die in der Halbleiterindustrie verwendet werden, strenge Anforderungen an Alkali -Metallgehalt und radioaktive Elemente.
3.Densität
Um die Porosität im Zielmaterial zu minimieren und die Leistung des Sputter-Dünnfilms zu verbessern, ist in der Regel ein Zielmaterial mit hoher Dichte erforderlich. Die Dichte beeinflusst nicht nur die Sputterrate, sondern beeinflusst auch die elektrischen und optischen Eigenschaften des Dünnfilms. Je höher die Zieldichte, desto besser die resultierenden Filmeigenschaften. Darüber hinaus verbessert die Erhöhung der Dichte und Stärke des Ziels die Fähigkeit, thermischen Belastungen während des Sputterprozesses zu widerstehen. Daher ist die Dichte auch ein wichtiger Leistungsindikator für Zielmaterialien.
4. Größengröße und Korngrößenverteilung
Zielmaterialien sind typischerweise polykristallin, wobei die Korngrößen von Mikrometern bis Millimetern reichen. Bei der gleichen Art von Zielmaterial weisen diejenigen mit feineren Körnern eine höhere Sputterrate im Vergleich zu solchen mit groben Körnern auf. Zusätzlich führt eine gleichmäßigere Verteilung der Korngrößen zu einer gleichmäßigeren Dicke des abgelagerten Dünnfilms während des Sputterns.
Ii. Reinheitsanforderungen für Titanium -Zielmaterialien in verschiedenen Branchen
1. Titanziele, die in integrierten Schaltungen verwendet werden
Die Reinheitsanforderung für Titanziele, die in integrierten Schaltungen verwendet werden, liegt im Allgemeinen über 99,995%, was höher ist als die für nicht integrierte Schaltungsanwendungen erforderliche.
2. Titan -Ziele, die in Panel -Anzeigen verwendet werden
Zu den Anzeigen von flachen Bedingungen gehören flüssige Kristallanzeigen (LCDs), Plasmaanzeigen, elektrolumineszierende Anzeigen und Feldemissionsanzeigen. Die Sputter -Abscheidungstechnologie wird üblicherweise für die Ablagerung von Dünnfilmen in Flachfeld -Displays verwendet. Die primären Metall -Sputter -Zielmaterialien für flache Panel -Displays umfassen Al-, Cu-, Ti- und Mo. -Titan -Ziele, die in diesem Gebiet verwendet werden, typischerweise eine Reinheit von mindestens 99,9%.
Titan kann unter Verwendung verschiedener Methoden in Sputter-Zielmaterialien verarbeitet werden und wird in High-Tech-Branchen wie Elektronik, Informationstechnologie, Hausdekoration und Automobilglasherstellung weit verbreitet. In diesen Branchen werden Titanziele hauptsächlich für die Beschichtung integrierter Schaltkreise, Flachbildplattenkomponenten und Oberflächenpaneele sowie für dekorative und Glasbeschichtungsanwendungen verwendet.
Einführung in die Sputter -Zielmaterialien
Ein Zielmaterial ist das materielle, das von energiereich geladenen Partikeln bombardiert wird und in energiereiche Laserwaffensysteme verwendet wird. Wenn Laser mit unterschiedlichen Leistungsdichten, Ausgangswellenformen und Wellenlängen mit verschiedenen Zielmaterialien interagieren, erzeugen sie verschiedene destruktive Effekte. Beispielsweise ist die Ablagerung von Verdunstungsmagnronenspotter eine Beschichtungstechnik, die Heizung und Verdunstung verwendet, wie beispielsweise für die Ablagerung von Aluminiumfilmen. Durch die Verwendung verschiedener Zielmaterialien (z. B. Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Titan und Nickel) können verschiedene Filmsysteme erhalten werden, einschließlich ultraherender, weastresistenter und korrosionsbeständiger Legierungsbeschichtungen.
Arten von Zielmaterialien
- Metallziele
- Keramikziele
- Legierungsziele
Anwendungen von Zielmaterialien bei Vakuumbeschichtung
Moderne Sputtergeräte verwenden fast universell leistungsstarke Magnete, um eine helikale Bewegung der Elektronen zu induzieren und die Ionisierung von Argongas um das Ziel zu verbessern. Dies erhöht die Kollisionswahrscheinlichkeit zwischen den Ziel- und Argonionen und verbessert damit die Sputterrate. Im Allgemeinen wird für Metallbeschichtungen gleicher Strom (DC) -Spottern verwendet, während nicht leitende Keramikmaterialien Funkfrequenz (RF) Sputtern erfordern. Das Grundprinzip beinhaltet die VerwendungLeuchtenentladungIn einer Vakuumumgebung zum Ionisieren von Argon (AR) -Gas, wodurch die Kationen des Plasmas in Richtung der negativ geladenen Zieloberfläche beschleunigt werden. Diese Kollisionen werfen Material aus dem Ziel aus, das dann auf das Substrat abliegt, um einen dünnen Film zu bilden.
Die Sputterablagerung hat mehrere bemerkenswerte Vorteile:
1.Versatile Materialkompatibilität-Metalle, Legierungen und Isoliermaterialien können als Dünnschichtbeschichtungsmaterial verwendet werden.
2. Kompositionskontrolle-Unter geeigneten Bedingungen können auch komplexe Multi-Elemente-Ziele Filme mit einheitlicher Zusammensetzung produzieren.
3. Ablagerung- Durch Einführung von Sauerstoff oder anderen reaktiven Gasen in die Entladungsatmosphäre können Verbindung oder gemischte Filme des Zielmaterials und Gasmoleküle gebildet werden.
4. Dicke kontrollieren- Die Filmdicke kann durch Einstellung des Eingangsstroms und der Sputterdauer genau gesteuert werden.
5. Einheitliche Beschichtung in der Region- Im Vergleich zu anderen Abscheidungstechniken eignet sich das Sputter besser zum Erstellen von Uniformbeschichtungen über großen Oberflächen.
6. Flexible Substratanordnung- Da Sputterpartikel durch Schwerkraft nahezu nicht beeinflusst werden, kann die relative Positionierung von Ziel und Substrat frei eingestellt werden.
7. Überwachung und Filmdichte- Die Haftfestigkeit zwischen dem Substrat und dem abgelagerten Film ist mehr als zehnmal höher als die der traditionellen Verdunstungsbeschichtungen. Zusätzlich verbessern die energiereicherten Partikel die Oberflächendiffusion während der Filmbildung, was zu einer harten und dichten Beschichtung führt. Dieser energiereiche Prozess ermöglicht auch die Kristallisation bei relativ niedrigen Substrattemperaturen.
8.ultra-dünn Filmbildung- Aufgrund der hohen Keimbildungsdichte im frühen Stadium des Filmwachstums kann Sputtering ständige Filme dünner als dünner als10 nm.
9. Long Ziellebensdauer- Sputterziele haben eine lange Lebensdauer und ermöglichen eine kontinuierliche automatisierte Produktion über längere Zeiträume.