Розглянуто розвиток титанової мішені магнетронного розпилення

Розробка магнетронного розпилення Титанова мета розглянута

Виробництво IKS PVD, PVD вакуумного покриття, зв'яжіться з нами зараз, iks.pvd @ foxmail.com

Як важливий функціональний тонкоплівковий матеріал у галузі електронної інформації, титан високої чистоти є швидким попитом при швидкому розвитку IC IC, плоского дисплея, сонячної енергії та інших галузей промисловості. Технологія магнетронного напилення (ПВД) є однією з ключових технологій для одержання тонких плівок, а матеріал цільового титанового напилення з високою чистотою є основним споживаним матеріалом у технології магнетронного напилення, що має широке розповсюдження на ринку. Матеріал із цільового титану - матеріал високої доданої вартості в таких аспектах, як хімічна чистота, організаційна ефективність має суворі вимоги, високий технічний зміст, складність обробки велика, підприємства з виробництва цільового матеріалу в нашій країні почали відносно пізно в області високих - виробництво цільового матеріалу, відносно відсталість з точки зору чистоти основної сировини, методи підготовки, такі як контрольна мета, основна технологія формування технології в Росії та за кордоном також має певний розрив. З метою розробки високопродуктивних високотехнологічних застосувань, розробка високопродуктивного цільового матеріалу з титанового напилення є важливою мірою для реалізації незалежних досліджень та розробки ключових матеріалів в галузі електронної обробки інформації та сприяння перетворенню та модернізації високоякісної титанової промисловості .

Застосування та ефективність вимог титанової мішені

Магнетронне розпилення цільового матеріалу Ti в основному використовується в електроніці та інформаційній промисловості, таких як інтегральна схема, плоский дисплей та декоративний покривний покрив галузі автомобільної промисловості прикраси для дому, наприклад, покриття для декорування скла та декоративне покриття студії. Ти цільові вимоги матеріалу різних галузей промисловості також дуже різні, в основному в тому числі: чистота, мікроструктура, продуктивність зварювання, точність вимірів та кілька аспектів, специфічні вимоги до індексу :

1) Чистота: неінтегральна схема: 99,9%; Інтегральна схема для: 99,995%, 99,99%.

2) Мікроструктура: неізольована схема: середнє зерно менш 100 мікрон; Інтегральний ланцюг: середнє зерно менше 30 мкм, середнє ультратонке зерно менше 10 мкм

3) зварювальна продуктивність: неінтегральна схема: пайка, мономер; Комплексна схема для: мономерів, пайки, дифузійного зварювання

4) Точність вимірювання: для неінтегрованих схем: 0,1мм; Для неінтегрованих мікросхем: 0.01мм.

1.1 Ti цільовий матеріал для інтегральної схеми

Ти цільова речовина чистоти інтегральної схеми в основному перевищує 99,995% і вище, і в даний час вона в основному залежить від імпорту. У 2013 році китайська інтегральна схема промисловості досягла дохід від продажу 250,8 млрд. Юанів, а обсяг імпорту - 231,3 млрд. Доларів, що вперше стає найбільшим імпортним товаром Китаю. У 2014 році прибуток від продажів інтегральних мереж становив 267,2 млрд. Юанів, а обсяг імпорту досягав 217,6 млрд. Доларів. Матеріал цільової для інтегральної схеми займає значну частку на глобальному ринку цільових матеріалів.

Ti цільових матеріалів: виробництво високої чистоти Ti в основному зосереджене в США, Японії та інших країнах, таких як Honeywell Сполучених Штатів, тохо японської та титанової промисловості Японії Японії. Починаючи з 2010 року, дослідницький інститут кольорових металів у Пекині, титанові промислові підприємства zunyi і Нінбо Чоунгрун послідовно запустили вітчизняні продукти високої чистоти Ti, але стабільність продуктів все ще потребує покращення.

Ti: структура розробки цільового матеріалу для ранніх видобувних приміщень велика, основне використання магнетронного розпилення машини розміром 100 ~ 150 мм, а мала потужність, розпилювальна плівка товщі, розмір чіпа більший, одиничне виконання цільового матеріалу може задовольнити вимогу використання від машини в той час інтегрована схема з металевим матеріалом Ti, головним чином, з мономерами 100 ~ 150 мм та комбінацією мішені, такими як типовий тип 3180, цільовий матеріал типу 3290 та ін. Другий етап, згідно з розробленням закону Мура, чіп, вузька лінія ширина, ливарний завод використовує в основному розпилювальну машину розміром 150-200 мм, з метою поліпшення простору прибутку, машини збільшення потужності розпилення, це вимагає, щоб розмір цільового збільшення, зберігаючи високу теплопровідність, низькі ціни і певна сила, це тривалість матеріалу цільового матеріалу за допомогою алюмінієвого сплаву з дифузійною зварюванням та пайкою з мідного сплаву заднього плану двома структурами надається пріоритет, такими як типовий TN, TTN тип, тип матеріалу цільової Endura5500 і т. д. На третьому етапі, з розвитком інтегральної схеми, ширина лінії чіпа стає вужчою. У цей час заводи, що засновують чіп, в основному використовують розпилювальні машини 200 ~ 300мм. З метою подальшого збільшення площі прибутку збільшується потужність розпилення машин, що вимагає збільшення розміру цільового матеріалу при збереженні високої теплопровідності та достатньої інтенсивності. У цей період ціль Ті, в основному, зварюється спинкою пластини з мідного сплаву, такими як основна мета SIP.

Ti обробка та обробка матеріалу аспекти: ранній ринок у країні та за кордоном, Сполученими Штатами, Японією та іншими великими виробниками монопольного цільового матеріалу, після 2000 років вітчизняної виробничої промисловості поступово на цільовий ринок, низький ціль, щоб почати імпорту високої чистоти Ti обробки сировини, в останні роки завдяки стрімкому розвитку вітчизняних Ti цільових матеріалів, виробничих підприємств, частка ринку поступово розширюється до Тайваню, Європи та Сполучених Штатів та інших ринків, таких як YouYan мільйона золотих і Цзян Фенг електронної два підприємства фокус ціль Виробництво матеріалів протягом багатьох років. Виробничі підприємства, що займаються цільовими вітчизняними підприємствами, також розробляють цільові матеріали спільно з вітчизняними виробниками магнетронних розпилювачів для сприяння розвитку вітчизняної інтегрованої магістральної магнетронної промисловості.

1.2 Ti цільовий матеріал для плоского дисплея

Планшетні дисплеї включають: рідкокристалічний дисплей (РК), плазмовий дисплей (PDP), дисплей люмінесцентного поля (ЕЛ), дисплей емісії на виході (FED).

В даний час ринок РК-дисплей є найбільшим на ринку дисплея з плоским дисплеєм, частка якого перевищує 90%. Вважається, що РК-дисплей є найбільш перспективним прикладом дисплея на плоскому дисплеї, це значно розширює спектр застосування монітора, комп'ютерних моніторів ноутбуків, монітор настільного комп'ютера, РК-телевізор високої роздільної здатності та мобільний зв'язок, усі види нових продуктів типу РК вражають людей живими звичками і сприяють швидкому розвитку інформаційної індустрії світу. Технологія TFT-lcd є своєрідною технологією, яка вміло поєднує в собі технологію мікроелектроніки та рідкокристалічну технологію. В даний час вона стала основною технологією плоского дисплея, який ділиться на аль-мо, аль-ті, ку-мо та інші процеси.

Тонка плівка планарного дисплея здебільшого спричинена розпиленням. Al, Cu, Ti, Mo та інші цілі є основними металевими мішенями для показу на площині в даний час. Чистота мішені Ti для плоского дисплея становить більше 99,9%. Ця сировина може бути виготовлена в Китаї. Лінія генерації TFT-lcd6 використовує цільовий матеріал Flat Ti з великим розміром, матеріал із цільовим матеріалом із водяним охолодженням із мідного сплаву, використаний у конструкції, і застосовується паста CLP.

На сьогоднішній день лінія випуску найвищої генерації в світі, незалежно побудована Китаєм - лінія генерації 10,5 покоління, виробляється в основному за великим розміром рідкокристалічного дисплея з надвисоким виразом (UHD), що має проектну потужність 90 000 скляних субстратів на місяць. Розмір скла підкладки 3,370x2,940 мм, загальний обсяг інвестицій 40 млрд. Юанів. Він буде введений у виробництво у другому кварталі 2018 року.

2. Магнетронне розпилення Ti цільової технології підготовки

Ті технологію підготовки сировини та способи цільового матеріалу за виробничим процесом можна розділити на (далі - EB заготівка) та вакуумний електронний промінь плавки заліза з сірого плавлення електродугової печі (далі - заготівка VAR) дві видів великих, у процесі підготовки цільового матеріалу, крім суворого контролю за чистотою матеріалу, щільністю, розміром зерна та орієнтацією кристалів, стан процесу термічної обробки, подальший процес формування необхідно буде суворо контролювати, щоб забезпечити якість цільового матеріалу.

Для сировини високої чистоти Ті домішкові елементи з високою температурою плавлення в матриці Ті, як правило, видаляються електролізом розплаву, а потім додатково очищаються шляхом плавлення вакуумним електронним променем. Плавка вакуумного електронного пучка полягає в застосуванні бомбардування електронних пучків високої енергії на поверхні металу, а потім температура поступово збільшується, доки танеться метал. Елементи з високим тиском пари будуть першими випаруватися, а елементи з низьким тиском пари залишаться в розплаві. Чим більше різниця між елементами домішки та тиском пари матриці, тим кращим буде очищаючий ефект. Проте перевага вакуумного рафінування після плавлення полягає в тому, що елементи домішок у матриці Ті можна видалити без введення інших домішок. Тому, коли 99,99% електролітного Ti електролізується плавленням електронного пучка в умовах високого вакууму (10-4 вище), домішкові елементи (Fe, Co, Cu) з тиском насичення парів вищі, ніж тиск насичення парів самим елементом Ti ( Fe, Co, Cu) у сировині надаватиме пріоритет хвилі, з тим щоб зменшити вміст домішок у матриці та досягти мети очищення. Висока чистота металу Ti з чистотою 99.995 можна отримати шляхом об'єднання двох методів.

Для сировини з чистотою 99,9% Ti, клапан 0 губки Ti в основному використовується для виплавки вакуумною споживчої електродугової печі, а потім бланк відкривається гарячим куванням для утворення невеликого розміру бланка. Ті металевий сировина при приготуванні двох методів контролю через термічну механічну деформацію повністю контролює всю мікроструктуру розпилення поверхні, а потім обробляє, зв'язує, очищує та пакувальний процес у підготовку інтегральної схеми з магнетронним розпиленням Ti, матеріалом цілі на 300 мм машина використовується для спеціального цільового матеріалу з високим вмістом Ti, перед тим як розпорошити поверхню цільового матеріалу перед нанесенням паперу та розпиленням, встановлене на розпилювальній машині, використовується для засвоєння цільового часу цільового значення ("Запалення").

Метод підготовки цільового матеріалу інтегральної схеми має складні технології та відносно високу вартість .

3. Технічні вимоги до матеріалу Ti

Щоб забезпечити якість нанесеної плівки, якість цільового матеріалу повинна суворо контролюватися. Після багатьох практик основними факторами, що впливають на якість цільового матеріалу Ti, є чистота, середній розмір зерна, орієнтація кристала та структура однорідності, геометрична форма і розмір тощо.

3.1 Чистота

Чистота цільового матеріалу Ti має великий вплив на властивості розпилювальних плівок.

Чим вище чистота матеріалу цільового твердого тіла, тим менші частки домішки елементів у плівок з напиленням Ti, що призводять до кращих властивостей плівок, включаючи корозійну стійкість, електричні та оптичні властивості. Проте в практичних цілях матеріали чистоти Ti для різних застосувань відрізняються. Наприклад, загальне декоративне покриття з вимогами до чистоти матеріалу цільового матеріалу не є вимогливим, а інтегральна схема, корпус дисплея та інші поля з вимогами щодо чистоти матеріалу Ti є набагато вищими. В якості джерела катода при розпилюванні основними джерелами забруднення є елементи домішки та включення пор. Внаслідок вилучення плутанини в процесі злипання неруйнуюча дефектоскопія буде вилучена в основному. Нерозпущені кульшові включення можуть призвести до появи феномену розриву кінцівок (Arcing) під час розпилення, а потім впливати на якість тонкої плівки. Проте вміст домішкових елементів може бути відображено лише в результатах аналізу цілих елементів. Чим нижче сумарний вміст домішок, тим вища чистота цільового матеріалу Ti буде. Ранній матеріал цільового титанового напилення з невисокої чистоти з написом, це посилання на вітчизняну та іноземну компанію з виготовлення металевого матеріалу, після 2013 року стандарт, виданий електронною плівкою YS / T893-2013 з високочистими титановими матеріалами для напилення, регулюванням три чистоти матеріалу Ti одне домішкове зміст і загальний вміст домішок, різні вимоги, цей стандарт поступово стандартизує зайняту чистоту Ti цільового ринку.

3.2 середній розмір зерна

Як правило, цільовий матеріал Ti має полікристалічну структуру, розмір зерен якої коливається від мікрона до міліметра. Температура розпилення мелкозернистої мішені є швидшою, ніж цільова груба зерна, а розподіл товщини плівки, що наносять розпилення, більш рівномірний для мішеней з невеликою різницею розміру зерна на поверхні розпилення. Виявлено, що якщо розмір зерна титанової мішені контролюється нижче 100 мікрон, а зміна розміру зерна зберігається в межах 20%, то якість плівок розпилення може бути значно поліпшена. Середні розміри зерна мішені Ti, що використовуються в інтегральних схемах, зазвичай повинні бути меншими за 30 мкм, а середні розміри зерен повинні бути меншими за 10 мкм.

3.3 кристалізаційна орієнтація

Метал Ті - це щільно розташована гексагональна структура. Оскільки легко розподіляти атоми цільових типів у напрямку найбільш точно розташованих гексагональних атомів під час розпилення, швидкість розпилення може бути збільшена шляхом зміни структури кристала цільового матеріалу для досягнення найбільшої швидкості розпилення. На сьогоднішній день сімейство кристалів титрованої розпилюючої поверхні (1013) більшості інтегральних мікросхем становить більше 60%, орієнтація зерна цільових матеріалів, вироблених різними виробниками, трохи відрізняється, а напрям кристала мішені Ti також має великий вплив на товщині однорідності розпилювальної плівки. Розмір плівки плоского дисплея та декоративного покриття відносно товстий, тому вимога до орієнтації зерна матеріалу цільового матеріалу відносно низька.

3.4 однорідність структури

Однорідність структури також є одним з важливих показників для оцінки якості цільового матеріалу. Для мішені Ti необхідні не тільки розпилювальна площина цільового матеріалу, але також композиція з нормальним напрямком, орієнтація зерна та середня однорідність зерна на площині розпилення. Тільки таким чином можна одержувати Ti-плівку з рівномірною товщиною, надійною якістю та постійним розміром зерна одночасно протягом терміну служби матеріалу Ti.

3.5 геометрична форма і розмір

Це в основному відображається в точності та якості механічної обробки, таких як розмір механічної обробки, рівномірність поверхні, шорсткість тощо. Якщо відхилення кута монтажного отвору занадто велике, його неможливо правильно встановити; Невеликі товщини вплинуть на термін служби цілі; Розмір герметизуючої поверхні та герметизуючої канавки занадто груба, що призводить до вакуумних проблем після встановлення цільового матеріалу та призводить до витоку води. Завдяки застосуванню шероховатої обробки поверхні розпилення поверхня цільового матеріалу може бути наповнена багатою опуклими наконечниками, під впливом ефекту наконечника, потенціал цих опуклих наконечників буде значно покращений, таким чином, розщеплення середовища розряду, але занадто велика опуклена якість розпилення та стабільність несприятлива.

3.6 зварювання

В даний час про Ti / Al розрізнений метал дифузійний зварювання науково-дослідний документ більше, як правило, для високої температури плавлення титану та дифузійного зварювання з низькою температурою плавлення алюмінієвого матеріалу, в основному заснований на односторонній або двосторонній тиск або вакуумна дифузійна технологія з'єднання гарячої Технологія ізостатичного пресування була прийнята для реалізації титану, алюмінієвих металевих матеріалів високого тиску при низькій температурі прямого дифузійного з'єднання. Внутрішні виробники Ti / Cu та Cu сплав зварювання мають багато застосувань, але мало дослідницьких робіт.

4. Перспективи матеріалів цільової Ti

Глобальні цільові бази виробництва швидко збираються в Азії. Завдяки швидкому розвитку вітчизняних високотехнологічних галузей, таких як напівпровідникова інтегральна схема, плоский дисплей та декоративне покриття, цільовий ринок Китаю розширюється з кожним днем і поступово стає однією з найбільших в світі областей попиту на тонкоплівкові цільові матеріали, що надає можливості та виклики для розвитку цільової промисловості в Китаї.

За останні роки в галузі інтегральної схеми промисловості, національних науково-технічних великих проектів (01, 02, 03) та місцевих фондів, керівників команди, інвестиції в інтегральну схему промисловості є великою теплотою, за статистикою, лише в 2015, 2016 році два років внутрішня компанія оголосила про будівництво або планує запустити вафельну виробничу лінію до 44, 300 з них 18 мм, стаття 200 мм20, 6 150 мм. Цільова матеріальна промисловість, керована величезним попитом на ринку, має привернути увагу та увагу відповідних науково-дослідних інститутів та підприємств Китаю та інвестувати людські, матеріальні та фінансові ресурси в дослідження та розробку та виробництво магнітно-керованих сплесків ціль

Матеріал Ti ціль, як унікальна гілка матеріалу цільового поля, застосовувався як в процесі виробництва напівпровідника Al, так і в процесі Cu, і широко використовувався у промисловості для виробництва LCD та декоративного покриття. В даний час цілі матеріалу дослідницьких та виробничих баз Ti основному зосереджені в Пекіні, Гуандуні, Цзянсу, Чжецзяні, Ганьсу та інших місцях. Внаслідок чистоти сировини цільового матеріалу, обмеження технологічного обладнання та технології досліджень і розробок технології, металургійна промисловість виробництва металу в нашій країні все ще знаходиться на ранній стадії, внутрішнє підприємство Ti цільового матеріального виробництва належить до якості та базової технічний поріг є низьким, традиційний метод обробки, за ціною, щоб виграти низький рівень виробників розпилення цільових матеріалів або завод з обмеженою прибудовою. Єдиний невеликий масштаб виробництва, різноманітність, технологія також не є стабільною, до теперішнього часу Китай (включаючи Тайвань) лише кілька компаній, що спеціалізуються на виробництві цільового матеріалу, такі як YouYan мільйонів золота, Цзян Фен, електронне підприємство, виробництво цільового матеріалу Ti далеко не може задовольнити потреби розвитку ринку, велику кількість цільового матеріалу Ti, що все ще треба імпортувати з-за кордону, сировина високо чистого металевого металевого матеріалу має прорив, але більшість з них все ще повинні покладатися на імпорт.

Матеріал цільового тілю, як свого роду матеріал із спеціальним призначенням, має сильне призначення та чіткий фон додатків. Технологія металургійної очистки, відокремлена від металевої технології Ti, технологія вакуумного розплавлення EB, технологія детектування дефектоскопії тину злитків, технологія домішкового аналізу високої чистоти Ti, технологія підготовки Ti цілі, технологія підготовки розпилювальних машин, технологія розпилення та технологія випробування на тонкі плівки, просто вивчення Ti Сама ціль не має значення. Дослідження та виробництво цільового матеріалу Ti та його подальше вдосконалення включають в себе цілий промисловий ланцюг від сировини, що випускається, до виробників обладнання середнього ступеня та виробників цільових матеріалів, а також застосування чіпів для цільового покриття Ti. Взаємозв'язок властивостей матеріалу з цільовими властивостями та властивостями розпилювальних плівок не тільки сприяє одержанню властивостей плівок, які відповідають вимогам до застосування, але і кращому використанню цільового матеріалу, повноцінному виконанню його ролі та сприянню розвитку цільової матеріальної промисловості.

В даний час в галузі промислової хімії в Китаї бум стадії, можливості та проблеми співіснують, якщо ви не можете скористатися можливістю орієнтуватися на матеріальне виробництво, обладнання для виробництва та тестування кінофільмів, розрив між нашою країною та міжнародним рівнем буде більшим і більшим , не тільки не в змозі повернути іноземну окупацію внутрішнього ринку, більше не може брати участь у конкуренції на міжнародному ринку.