Vývoj magnetrónového rozprašovacieho titánu je preskúmaný

Vývoj magnetronového naprašovania titánový cieľ je preskúmaný

IKS PVD, PVD výroba vákuových náterových strojov, kontaktujte nás teraz, iks.pvd @ foxmail.com

Ako dôležitý funkčný tenký filmový materiál v oblasti elektronických informácií, titán s vysokou čistotou je v rýchlom záujme s rýchlym vývojom čínskych IC, lietadiel, slnečnej energie a ďalších priemyselných odvetví. Technológia rozprašovania Magnetron (PVD) je jednou z kľúčových technológií pri príprave tenkovrstvových materiálov a cieľový materiál vysoko čistého rozprašovania titánu je kľúčovým spotrebným materiálom v technológii rozprašovania magnetrónov, ktorá má širokú perspektívu uplatnenia na trhu. Titánový cieľový materiál ako náterový materiál s vysokou pridanou hodnotou v takých aspektoch, ako je chemická čistota, organizačné výkony majú prísne požiadavky, vysoký technický obsah, ťažkosti pri spracovaní sú veľké, podniky vyrábajúce cieľové materiály v našej krajine začali relatívne neskoro v oblasti vysokej - výroba cieľových materiálov, relatívne spätne z hľadiska čistoty základných surovín, techniky prípravy, ako je kontrolný cieľ, základná technológia tvárniacej technológie v zahraničí a aj v zahraničí má určitú medzeru. Zameriavajúc sa na nadväzujúce aplikácie na vysokej úrovni je vývoj vysoko výkonného cieľového materiálu na rozprašovanie titánu dôležitým opatrením na realizáciu nezávislého výskumu a vývoja kľúčových materiálov v elektronickom priemysle výroby informácií a podporuje vysokovýkonnú transformáciu a modernizáciu titánového priemyslu ,

Aplikačné a výkonové požiadavky na titánové ciele

Magnetronový rozprašovací Ti cieľový materiál sa používa hlavne v elektronickom a informačnom priemysle, ako je integrovaný obvod, rovinné zobrazovacie plátno a dekoratívne poťahovacie pole domáceho dekoratívneho automobilového priemyslu, ako je povlak na dekoráciu skla a náterovú výzdobu náboja. Požiadavky na materiálové požiadavky rôznych priemyselných odvetví sa tiež veľmi líšia, najmä vrátane: čistoty, mikroštruktúry, výkonu zvárania, rozmerovej presnosti a niekoľkých aspektov, konkrétne požiadavky na index sú nasledovné :

1) Čistota: neintegrovaný obvod: 99,9%; Integrovaný obvod pre: 99,995%, 99,99%.

2) Mikroštruktúra: neintegrovaný obvod: priemerné zrno menšie ako 100 mikrónov; Integrovaný obvod: priemerné zrno je menšie ako 30 mikrónov, priemerné ultrajemné zrno je menšie ako 10 mikrónov

3) Zvárací výkon: neintegrovaný obvod: tvrdé spájkovanie, monomér; Integrovaný obvod pre: monomér, spájkovanie, difúzne zváranie

4) Rozmerová presnosť: pre neintegrované obvody: 0,1 mm; Pre neintegrované obvody: 0,01 mm.

1.1 Ti cieľový materiál pre integrovaný obvod

Ti cieľová čistota materiálu integrovaného obvodu je väčšia ako 99,995% a viac a v súčasnosti závisí hlavne od dovozu. V roku 2013 dosiahol priemysel integrovaného obvodu Číny príjmy z predaja vo výške 250,8 miliárd juanov a objem dovozu 231,3 miliardy dolárov, čo sa prvýkrát stalo najväčšou dovoznou komoditou v Číne. V roku 2014 dosiahli tržby v odvetví integrovaných obvodov 267,2 miliárd juanov a objem dovozu dosiahol 217,6 miliárd dolárov. Cieľový materiál pre integrovaný obvod zaujíma veľký podiel na globálnom trhu cieľových materiálov.

Ti cieľové materiály: výroba Ti s vysokou čistotou sa sústreďuje hlavne v Spojených štátoch, Japonsku a iných krajinách, ako napríklad v spoločnosti Honeywell v Spojených štátoch amerických, japonskom a japonskom titánovom priemysle Osaka. Od roku 2010 v Pekingu výskumný ústav pre neželezné kovy, zunyi titánový priemysel a ningbo chuangrun postupne uviedli na trh domáce výrobky s vysokou čistotou Ti, ale stále je potrebné zlepšiť stabilitu výrobkov.

Ti: štruktúra rozvoja cieľových materiálov skorý zlievarenský zisk priestor je veľký, hlavné použitie 100 ~ 150 mm magnetron rozprašovací stroj, a malý výkon, rozprašovanie filmu silnejšie, veľkosť čipu je väčšia, jediný výkon cieľového materiálu môže uspokojiť požiadavku používania v tom čase integrovaný obvod s cieľovým materiálom Ti hlavne z 100 až 150 mm monoméru a kombinácie cieľa, ako je typický typ 3180, cieľový materiál typu 3290 atď. Druhý stupeň, podľa Moorovho vývoja práva, čip, úzke linewidth, zlievarenstvo používať hlavne 150 ~ 200 mm rozprašovacie stroje, s cieľom zlepšiť priestor zisku, stroj zväčšenia naprašovania výkonu, to vyžaduje, aby veľkosť cieľa zvýšiť, pri zachovaní vysokej tepelnej vodivosti, nízke ceny a s určitou pevnosťou, toto obdobie Ti cieľový materiál pomocou difúzneho zvárania z nosnej dosky z hliníkovej zliatiny a tvrdého spájkovania dosky z medených zliatin má dve prednosti, ako je typický TN, TTN typ, cieľový materiál Endura5500 atď. V tretej etape sa pri vývoji integrovaného obvodu zmenšuje šírka čipovej línie. V súčasnosti používajú hlavne čistiace stroje čipy 200 až 300 mm. Aby sa ďalej zvýšil priestor na zisku, zvyšuje sa rozprašovací výkon strojov, čo vyžaduje zvýšenie veľkosti cieľového materiálu pri zachovaní vysokej tepelnej vodivosti a dostatočnej intenzity. V tomto období je cieľový cieľ predovšetkým zváraný zadnou doskou zo zliatiny medi, ako je hlavný cieľ typu SIP.

Ti cielené spracovanie materiálov a výrobné aspekty: včasný trh doma av zahraničí, Spojené štáty americké, Japonsko a ďalší veľký výrobca monopolné cieľové materiály, po 2000 rokoch domáceho spracovateľského priemyslu postupne do cieľového trhu, low-end cieľ začať dovážať vysokú čistotu Ti spracovanie surovín, v posledných rokoch rýchlym rozvojom domácich podnikov výroby Ti cieľových materiálov, sa podiel na trhu postupne rozšíril na Taiwan, Európu a Spojené štáty a ďalšie trhy, ako je YouYan milión zlata a Jiang Feng elektronika dva ciele zamerané na podnikanie materiálovej výroby po mnoho rokov. Domáci výrobcovia cieľov tiež vyvíjajú cieľové materiály spoločne s domácimi výrobcami magnetrónových rozprašovačov na podporu rozvoja domáceho priemyselného magnetronového naprašovacieho priemyslu.

1.2 Ti cieľový materiál pre zobrazenie roviny

Displeje s plochým panelom zahŕňajú: displej z tekutých kryštálov (LCD), plazmový displej (PDP), zobrazenie luminiscencie poľa (el), zobrazenie emisií poľa (FED).

V súčasnosti je trh s LCD obrazovkami najväčší na trhu s plochými panelmi s podielom viac ako 90%. LCD je pravdepodobne najväčšou možnosťou aplikácie pre ploché zobrazovacie zariadenia, výrazne rozširuje aplikačný rozsah monitora, monitory notebookov, stolný počítačový monitor, LCD TV s vysokým rozlíšením a mobilnú komunikáciu, všetky druhy nových LCD produktov zasahujú ľudia žijúce zvyky a podporujú rýchly rozvoj informačného priemyslu sveta. Technológia Tft-lcd je druh technológie, ktorá kombinuje technológiu mikroelektroniky a technológiu kvapalných kryštálov. V súčasnosti sa stala základnou technológiou zobrazovania roviny, ktorá je rozdelená na procesy al-mo, al-ti, cu-mo a iné.

Tenký film rovinného zobrazenia je väčšinou tvorený naprašovaním. Al, Cu, Ti, Mo a ďalšie ciele sú hlavnými kovovými cieľmi pre zobrazenie roviny v súčasnosti. Čistota cieľov Ti pre zobrazenie na rovine je viac ako 99,9%. Táto surovina môže byť vyrobená v Číne. Tft-lcd6 generačná línia POUŽITIE plochý Ti cieľový materiál s veľkým rozmerom, zliatina medi vodoodpudivý zadný tanier cieľový materiál sa používa v konštrukcii a CLP panda sa aplikuje.

V súčasnosti najvyššia generácia na svete nezávisle postavená v Číne - generácia liniek hefei 10.5 vyrába hlavne veľkokapacitný displej s tekutými kryštálmi s vysokým rozlíšením (uhd) s konštrukčnou kapacitou 90 000 sklených substrátov za mesiac. Veľkosť sklenených podkladov je 3 370 x 940 mm, s celkovou investíciou 40 miliárd juanov. Do druhého štvrťroka roku 2018 sa uvedie do výroby.

2. Magnetron rozprašovanie Ti cieľ technológie prípravy

Technológia na prípravu surovín a metódy cieľového materiálu podľa výrobného procesu je možné rozdeliť na taviace steny elektrónovej oblúkovej pece (ďalej len označené ako "billet") a vákuové elektrónové lúčové taviace sivo (ďalej len "VAR") druhy veľké, v procese prípravy cieľového materiálu, okrem prísne kontrolovať čistotu materiálu, hustotu, veľkosť zrna a orientáciu kryštálov, stav procesu tepelného spracovania, následný proces tvárnenia bude musieť byť prísne kontrolovaný, aby sa zabezpečila kvalita cieľového materiálu.

Pre suroviny s vysokou čistotou Ti sa prvky nečistôt s vysokou teplotou topenia v matrici Ti zvyčajne odstraňujú elektrolýzou z taveniny a ďalej sa čistia pomocou tavenia vákuovým elektrónovým lúčom. Vysávanie vákuových elektrónových lúčov využíva na kovový povrch bombardovanie elektrónovými lúčmi s vysokou energiou a potom sa teplota postupne zvyšuje až kým sa kov neroztopí. Prvky s vysokým tlakom pár sa stanú prvými, ktoré sa odparujú a prvky s nízkym tlakom pár zostanú v tavenine. Čím väčší je rozdiel medzi prvkami nečistôt a tlakom pary matrice, tým lepšie bude účinok čistenia. Avšak výhodou vákuového rafinovania po roztavení je, že nečistoty v matrici Ti môžu byť odstránené bez toho, aby sa zavádzali iné nečistoty. Preto keď 99,99% elektrolytického Ti je elektrolyzované tavením elektrónového lúča vo vysokom vákuovom prostredí (10-4 vyššie), prvky nečistôt (Fe, Co, Cu) s tlakom nasýtených pár vyšší ako tlak nasýtených pár samotného Ti prvku Fe, Co, Cu) v surovine bude uprednostňovaná vlna, aby sa znížil obsah nečistôt v matrici a dosiahol sa účel čistenia. Vysoko čistý kov Ti s čistotou 99,995 + sa dá získať kombináciou týchto dvoch metód.

Pri surovinách s čistotou 99,9% Ti sa najčastejšie používa tavná huba typu Ti na vákuovú spotrebnú elektrickú oblúkovú pec a potom sa slepý otvor otvorí kovaním za tepla, aby sa vytvoril malý polotovar. Ti kovová surovina pri príprave obidvoch metód prostredníctvom tepelnej mechanickej deformácie riadi celú svoju mikroskopickú povrchovú štruktúru konzistentnú, potom opracovanú, viazanú, čistiaci a baliaci proces do prípravy integrovaného obvodu s magnetrónovým naprašovaním Ti, cieľový materiál na 300 mm stroj sa používa na špeciálny cieľový materiál s vysokým Ti, pred rozprašovaním povrchu cieľového materiálu pred zabalením a rozprašovaním, ktorý sa na stroji používa pri spaľovaní cieľového času cieľa (čas spaľovania).

Metóda prípravy materiálu zacieleného na integrovaný obvod má komplexnú technológiu a relatívne vysoké náklady .

3. Technické požiadavky na cieľové materiály Ti

Aby sa zabezpečila kvalita uloženého filmu, musí byť kvalita cieľového materiálu prísne kontrolovaná. Po mnohých tréningoch sú hlavnými faktormi ovplyvňujúcimi kvalitu cieľového materiálu Ti čistota, priemerná veľkosť zrna, orientácia kryštálov a rovnomernosť štruktúry, geometrický tvar a veľkosť atď.

3.1 Čistota

Čistota cieľového materiálu Ti má veľký vplyv na vlastnosti rozprašovacích fólií.

Čím vyššia je čistota cieľového materiálu Ti, tým menej častíc nečistôt v rozprašujúcom Ti filme, čo má za následok lepšie vlastnosti filmu vrátane odolnosti proti korózii, elektrických a optických vlastností. Avšak v praktických aplikáciách sú požiadavky na čistotu Ti cieľových materiálov pre rôzne aplikácie odlišné. Napríklad všeobecný dekoratívny náter s požiadavkami na čistotu cieľového materiálu Ti nie je náročný a integrovaný obvod, displejové teleso a iné polia s požiadavkami na čistotu cieľového materiálu Ti sú oveľa vyššie. Ako katodový zdroj v rozprašovaní sú prvkami nečistôt a inklúzie pórov hlavnými zdrojmi znečistenia. Stomatálne inklúzie budú v podstate odstránené v procese detekcie nedeštruktívneho ingotu. Nevybavené stomatálne inklúzie spôsobia pri výmene špičky jadrový výboj (Arcing) a následne ovplyvnia kvalitu tenkého filmu. Obsah prvkov nečistôt sa však môže odzrkadliť len vo výsledkoch analýzy celých prvkov. Čím je celkový obsah nečistôt nižší, tým vyššia bude čistota cieľového materiálu Ti. Prvotriedne domáce, nie vysokoúčinné titánové rozprašovacie cielené materiály, je odkaz na domácu a zahraničnú výrobu cílových materiálov spoločnosti Ti, po roku 2013, vydaný elektronickou fóliou YS / T893-2013 s vysoko čistým titánovým rozprašovaním cieľových materiálov, predpisy tri čistoty Ti cieľový materiál obsah jednotlivých nečistôt a celkový obsah nečistôt odlišné požiadavky, táto norma postupne štandardizuje obsadenú čistotu Ti cieľového dopytu na trhu.

3.2 priemerná veľkosť zrna

Zvyčajne je cieľový materiál Ti polykryštalickej štruktúry s veľkosťou zrna v rozmedzí od mikrometra do milimetra. Rýchlosť rozprašovania cieľového zrna malého rozmeru je rýchlejšia ako rýchlosť cieľa hrubej zŕn a rozdelenie hrúbky filmu nanášaného naprašovaním je rovnomernejšie pre ciele s malým rozdielom veľkosti zrna na povrchu rozprašovania. Zistilo sa, že ak je veľkosť zŕn cieleného titánu riadená pod 100 mikrometrov a zmena veľkosti zrna je udržiavaná v rozmedzí 20%, môže sa zlepšiť kvalita rozprašovacích fólií. Priemerné veľkosti zŕn cieľov Ti, ktoré sa majú používať v integrovaných obvodoch, sa všeobecne vyžadujú, aby boli menšie ako 30 mikrónov a priemerná veľkosť zrna bola menšia ako 10 mikrometrov.

3,3 kryštalizačnej orientácie

Metal Ti je husto usporiadaná šesťhranná štruktúra. Pretože je ľahké, aby Ti cielené atómy boli prednostne naprašované pozdĺž smeru najbližšie usporiadaných hexagonálnych atómov počas naprašovania, rýchlosť naprašovania môže byť zvýšená zmenou kryštálovej štruktúry cieľového materiálu, aby sa dosiahla najvyššia rýchlosť naprašovania. V súčasnej dobe je kryštalická rodina cieľového rozprašovacieho povrchu Ti {1013} väčšiny integrovaných obvodov viac ako 60%, orientácia zrna cieľových materiálov vyrábaných rôznymi výrobcami je mierne odlišná a smer kryštálu Ti cielu má tiež veľký vplyv na rovnomernosť hrúbky rozprašovacieho filmu. Veľkosť filmu plošného zobrazenia a dekoratívneho povlaku je relatívne silná, takže požiadavka na orientáciu zŕn z cieľového materiálu Ti je relatívne nízka.

3.4 jednotnosť štruktúry

Jednotnosť štruktúry je tiež jedným z dôležitých indexov na hodnotenie kvality cieľového materiálu. Pre ciele typu Ti sa vyžaduje nielen rovina rozprašovania cieľového materiálu, ale aj normálne smerové zloženie, orientácia zrna a rovnomernosť priemeru zrna na rovine rozprašovania. Iba týmto spôsobom je možné získať Ti fóliu s rovnomernou hrúbkou, spoľahlivou kvalitou a konzistentnou veľkosťou zrna v rovnakom čase počas životnosti Ti cieľového materiálu.

3.5 geometrický tvar a veľkosť

Prevažne sa odráža v presnosti a kvalite obrábania, ako je veľkosť obrábania, rovinnosť povrchu, drsnosť atď. Ak je uhlová odchýlka montážneho otvoru príliš veľká, nemôže byť správne nainštalovaná; Malá hrúbka ovplyvní životnosť cieľa; Veľkosť tesniacej plochy a tesniacej drážky je príliš hrubá, čo povedie k problémom s vákuom po inštalácii cieľového materiálu, čo povedie k úniku vody. Cieľová úprava zdrsňujúcej plochy povrchu môže spôsobiť, že povrch cieľového materiálu je plný bohatých konvexných hrotov, pod účinkom špičkového efektu sa potenciál týchto konvexných hrotov výrazne zlepší, tým sa vylučuje rozbité médium, ale príliš veľká konvexná kvalita rozprašovania a stabilita je nepriaznivá.

3.6 zváranie

V súčasnej dobe o Ti / Al odlišné výskumné kovové difúzne výskumné papier viac, zvyčajne pre vysokú teplotu topenia titánu a difúzne zváranie nízkou teplotou topenia hliníkového materiálu, hlavne na báze jednosmernej alebo obojsmernej tlakovej alebo vákuovej difúznej lepiacej technológie horúcej izostatická lisovacia technológia bola prijatá na realizáciu titánu, hliníkových kovových materiálov vysokého tlaku v priamom difúznom spojení s nízkou teplotou. Ti / Cu a zliatiny zliatiny Cu domácich výrobcov majú veľa aplikácií, ale málo výskumných prác.

4. Hľadanie cieľových materiálov Ti

Globálne cieľové výrobné základne sa v Ázii rýchlo zhromažďujú. S rýchlym rozvojom domácich odvetví špičkových technológií, ako je polovodičový integrovaný obvod, rovinný displej a dekoratívny náter, čínsky trh s cieľovými materiálmi sa každým dňom rozširuje a postupne sa stal jedným z najväčších svetových oblastí dopytu pre tenký filmový cieľový materiál, ktorý poskytuje príležitosti a výzvy pre rozvoj čínskeho výrobného odvetvia výroby materiálov.

V posledných rokoch, v oblasti fondov integrovaného priemyselného priemyslu, národné vedy a techniky veľkých projektov (01, 02, 03) a miestne fondy, tím vedie, investície do integrovaného obvodu priemyslu je veľké teplo, podľa štatistík, iba 2015, 2016 dva rokov, domáce deklaroval vo výstavbe alebo plánuje začať výrobu plátky plátna je až 44, 300 z nich mm18 článok, článok 200 mm20, 6 150 mm. V dôsledku obrovského dopytu na trhu je cieľový materiálový priemysel povinný pritiahnuť pozornosť a pozornosť príslušných vedeckých výskumných ústavov a podnikov v Číne a investoval ľudské, materiálne a finančné zdroje do výskumu a vývoja a výroby magneticky ovládaného splash terč.

Ti cieľový materiál, ako unikátna vetva cieľového materiálu, bol aplikovaný ako v procese polovodičového procesu, ako aj v procese Cu a bol široko používaný v priemysle LCD a dekoračných náterových materiáloch. V súčasnosti sú cielené výskumné a vývojové základne Ti zamerané hlavne na Peking, Guangdong, Jiangsu, Zhejiang, Gansu a ďalšie miesta. Vzhľadom na čistotu suroviny cieľa, obmedzenie výrobných zariadení a technológie technológie výskumu a vývoja, Ti cieľ výrobný materiál priemyslu v našej krajine je stále v počiatočnej fáze, domáce Ti cieľ výrobný materiál materiál patrí k kvalite a základné technická prahová hodnota je nízka, tradičný spôsob spracovania, cena za získanie nízkej úrovne rozprašovania výrobcov cieľových materiálov alebo zisková továreň OEM obmedzená. Jednotný malý výrobný rozsah, odroda, technológia tiež nie je stabilný, zatiaľ, Čína (vrátane Taiwanu), len niekoľko spoločností sa špecializuje na výrobu cieľových materiálov, ako je YouYan milión zlata, Jiang Feng elektronický podnik, výrobu Ti cieľ materiálu doteraz nie je možné uspokojiť potreby rozvoja trhu, veľký počet cieľových materiálov Ti je stále potrebné importovať zo zahraničia, suroviny s vysokou čistotou Ti cieľové materiály majú prielom, ale väčšina sa stále musí spoliehať na dovozy.

Ti cieľový materiál, ako druh materiálu s osobitným účelom, má silný aplikačný účel a jasné aplikačné zázemie. Technológia hutníckeho čistenia oddelená od technológie Ti, EB technológie vákuového tavenia, technológia Ti ingot nedeštruktívneho detekovania chýb, technológia analýzy nečistôt s vysokou čistotou Ti, technológia prípravy cieľov, technológia prípravy rozprašovacích strojov, technológia rozprašovania a technológia testovania tenkých vrstiev, samotný cieľ nemá žiadny význam. R & d a výroba Ti cieľového materiálu a jeho následné zlepšenie aplikácie zahŕňajú celý priemyselný reťazec od surovín smerom k prúdu k výrobcom zariadení v strednom prúde a výrobcom cieľových materiálov a následnému použitiu Ti target coating chip. Vzťah medzi vlastnosťami cieľových materiálov Ti a vlastnosťami rozprašovacieho filmu nielenže vedie k získaniu vlastností filmu, ktoré spĺňajú požiadavky na aplikáciu, ale aj k lepšiemu využitiu cieľového materiálu, čo plne zohráva svoju úlohu a podporuje rozvoj odvetvia cieľových materiálov.

V súčasnej dobe je v priemyselnom priemysle v Číne v kontinentálnej Číne booming fáze, príležitosti a výzvy súčasne existujú, ak nemôžete využiť tejto príležitosti na výrobu materiálov, výrobu filmov a testovacie zariadenia, rozdiel medzi našou krajinou a medzinárodnou úrovňou bude väčší a väčší , nielenže nie je schopná znovu získať zahraničnú okupáciu domáceho trhu, viac sa nemôže zúčastniť na medzinárodnej konkurencii na trhu.