I.Basiska prestandakrav för titanmålmaterial
1. PURITY
Renhet är en av de primära prestationsindikatorerna för målmaterial, eftersom det väsentligt påverkar egenskaperna hos den avsatta tunnfilmen. Den erforderliga renhetsnivån varierar emellertid beroende på applikationen. For instance, with the rapid development of the microelectronics industry, silicon wafer sizes have evolved from 6" and 8" to 12", while circuit linewidths have shrunk from 0.5µm to 0.25µm, 0.18µm, and even 0.13µm. Previously, a target material purity of 99.995% var tillräcklig för 0. 35 um IC -tillverkningsprocesser har dock för 0. 18 um linjebredd har den nödvändiga renheten ökat till 99.999% eller till och med 99.9999%.
2. Setpuridationsinnehåll
Föroreningar i det fasta målmaterialet, såväl som syre och fukt som fångas i porer, är de viktigaste föroreningskällorna i den avsatta tunnfilmen. De acceptabla föroreningsnivåerna varierar beroende på applikationen. Till exempel har rena aluminium- och aluminiumlegeringsmål som används i halvledarindustrin stränga krav angående alkalimetallinnehåll och radioaktiva element.
3. Densitet
För att minimera porositeten i målmaterialet och förbättra prestandan för den sputterade tunna filmen krävs vanligtvis ett målmaterial med hög täthet. Täthet påverkar inte bara sputteringshastigheten utan påverkar också de elektriska och optiska egenskaperna för den tunna filmens elektriska egenskaper. Ju högre måldensitet, desto bättre är de resulterande filmegenskaperna. Dessutom ökar målets densitet och styrka dess förmåga att motstå termisk stress under sputteringsprocessen. Därför är densitet också en viktig prestandaindikator för målmaterial.
4.LAIN STORLEK och kornstorleksfördelning
Målmaterial är vanligtvis polykristallina, med kornstorlekar som sträcker sig från mikrometer till millimeter. För samma typ av målmaterial uppvisar de med finare korn en högre sputteringshastighet jämfört med de med grovare korn. Dessutom resulterar en mer enhetlig kornstorleksfördelning i en jämnare tjockleksfördelning av den avsatta tunnfilmen under sputtering.
Ii. Renhetskrav för titanmålmaterial i olika branscher
1. Titanmål som används i integrerade kretsar
Renhetskravet för titanmål som används i integrerade kretsar är i allmänhet över 99.995%, vilket är högre än det som krävs för icke-integrerade kretsapplikationer.
2. Titanmål som används i plattpanelskärmar
Flatpanelskärmar inkluderar flytande kristallskärmar (LCD), plasma -skärmar, elektroluminescerande skärmar och fältemissionsskärmar. Sputtering Deposition Technology används vanligtvis för tunnfilmavlagring i plattpanelskärmar. De primära metallen som sputterar målmaterial för plattpanelskärmar inkluderar AL, Cu, Ti och Mo. Titanium -mål som används inom detta fält kräver vanligtvis en renhet på minst 99,9%.
Titan kan bearbetas till sputtering av målmaterial med olika metoder och tillämpas i stor utsträckning inom högteknologiska industrier som elektronik, informationsteknologi, hemdekoration och fordonsglasstillverkning. I dessa branscher används titanmål främst för beläggningsintegrerade kretsar, plattpanelskomponenter och ytpaneler samt för dekorativa och glasbeläggningsapplikationer.
Introduktion till sputtering av målmaterial
Ett målmaterial är det material som bombarderas av högenergi laddade partiklar och används i högenergi-lasersystem. När lasrar med olika effektdensiteter, utgångsvågformer och våglängder interagerar med olika målmaterial, ger de olika destruktiva effekter. Exempelvis är förångningsmagnetronsputning av deponering en beläggningsteknik som använder uppvärmning och avdunstning, såsom för aluminiumfilmavlagring. Genom att använda olika målmaterial (såsom aluminium, koppar, rostfritt stål, titan och nickel) kan olika filmsystem erhållas, inklusive ultrahårda, slitstarka och korrosionsbeständiga legeringsbeläggningar.
Typer av målmaterial
- Metallmål
- Keramiska mål
- Legeringsmål
Tillämpningar av målmaterial i vakuumbeläggning
Modern sputtrande utrustning använder nästan universellt kraftfulla magneter för att inducera en spiralformad rörelse av elektroner, vilket förbättrar joniseringen av argongas runt målet. Detta ökar kollisionssannolikheten mellan mål- och argonjonerna och förbättrar därmed sputteringshastigheten. Generellt används likström (DC) sputtering för metallbeläggningar, medan icke-ledande keramiska material kräver radiofrekvens (RF) sputtering. Den grundläggande principen innebär att användaglödI en vakuummiljö för att jonisera argon (AR) -gas, vilket får plasmakationerna att accelerera mot den negativt laddade målytan. Dessa kollisioner matar ut material från målet, som sedan avsätter på underlaget för att bilda en tunn film.
Sputtering Deposition har flera anmärkningsvärda fördelar:
1.Versatil materialkompatibilitet-Metaller, legeringar och isoleringsmaterial kan alla användas som tunnfilmbeläggningsmaterial.
2. Kompositionskontroll-Under lämpliga förhållanden kan till och med komplexa multi-elementmål producera filmer med enhetlig sammansättning.
3. Reactive Deposition- Genom att införa syre eller andra reaktiva gaser i urladdningsatmosfären kan förening eller blandade filmer av målmaterialet och gasmolekylerna bildas.
4. Kontrollera kontrollen av tjockleken- Filmtjockleken kan kontrolleras exakt genom att justera ingångsströmmen och sputtrande varaktighet.
5. Glansen enhetlig beläggning- Jämfört med andra deponeringstekniker är sputtering mer lämplig för att producera enhetliga beläggningar över stora ytor.
6.Flexibelt underlagsarrangemang- Eftersom sputterade partiklar nästan inte påverkas av tyngdkraften kan den relativa positioneringen av målet och substratet justeras fritt.
7.superior vidhäftning och filmdensitet- Vidhäftningsstyrkan mellan underlaget och den avsatta filmen är mer än tio gånger högre än för traditionella förångningsbeläggningar. Dessutom förbättrar de högenergiska sputtade partiklarna ytdiffusion under filmbildning, vilket resulterar i en hård och tät beläggning. Denna högenergiprocess möjliggör också kristallisation vid relativt låga underlagstemperaturer.
8.ultra-tunn filmbildning- På grund av den höga kärnbildningstätheten i det tidiga skedet av filmtillväxt kan sputtering producera kontinuerliga filmer tunnare än10 nm.
9. Lång mållivslängd- Sputteringsmål har en lång livslängd, vilket möjliggör kontinuerlig automatiserad produktion under längre perioder.