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मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग लक्ष्य

2021年10月29日

1) मैग्नेट्रोन स्पटरिंग सिद्धांत.
स्पटर्ड टारगेट पोल में (कैथोड) और एक ओर्थोगोनल चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र के जोड़ के बीच का एनोड, आवश्यक अक्रिय गैस से भरे एक उच्च निर्वात कक्ष में (आमतौर पर Ar गैस), लक्ष्य सामग्री की सतह में स्थायी चुंबक का चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए 250 ~ 350 गॉस, एक ऑर्थोगोनल विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने के लिए उच्च वोल्टेज विद्युत क्षेत्र के साथ. विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, Ar गैस धनात्मक आयनों और इलेक्ट्रॉनों में आयनित हो जाती है, लक्ष्य एक निश्चित नकारात्मक उच्च वोल्टेज के साथ जोड़ा जाता है, लक्ष्य से इलेक्ट्रॉन चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया के अधीन होते हैं और कार्यशील गैस का आयनीकरण बढ़ जाता है, कैथोड के पास एक उच्च घनत्व वाला प्लाज्मा बनता है, लोरेंत्ज़ बल की क्रिया के तहत Ar आयन त्वरित होते हैं और लक्ष्य सतह की ओर उड़ते हैं, बहुत तेज गति से लक्ष्य सतह पर बमबारी करना, ताकि लक्ष्य से बाहर निकले परमाणु उच्च गति के साथ गति रूपांतरण के सिद्धांत का पालन करें लक्ष्य पर थूकने वाले परमाणु गतिज ऊर्जा रूपांतरण सिद्धांत का पालन करते हैं और एक फिल्म जमा करने के लिए लक्ष्य सतह से सब्सट्रेट की ओर उड़ते हैं।. मैग्नेट्रोन स्पटरिंग को आम तौर पर दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: डीसी स्पटरिंग और आरएफ स्पटरिंग, जहां डीसी स्पटरिंग उपकरण का सिद्धांत सरल है और धातुओं को स्पटर करते समय दर तेज होती है. आरएफ स्पटरिंग, वहीं दूसरी ओर, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला में इस्तेमाल किया जा सकता है और विद्युत प्रवाहकीय सामग्री के अलावा गैर-प्रवाहकीय सामग्री को स्पटर कर सकता है, साथ ही ऑक्साइड जैसे यौगिक पदार्थों की तैयारी के लिए प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग, नाइट्राइड और कार्बाइड. यदि आरएफ की आवृत्ति बढ़ जाती है तो यह माइक्रोवेव प्लाज्मा स्पटरिंग बन जाता है, आज, आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले इलेक्ट्रॉन साइक्लोट्रॉन अनुनाद होते हैं (ईसीआर) माइक्रोवेव प्लाज्मा स्पटरिंग टाइप करें.
2) मैग्नेट्रोन स्पटरिंग लक्ष्य के प्रकार.
धातु स्पटरिंग कोटिंग लक्ष्य, मिश्र धातु स्पटरिंग कोटिंग लक्ष्य, सिरेमिक स्पटरिंग कोटिंग लक्ष्य, बोराइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, कार्बाइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, फ्लोराइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, नाइट्राइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, ऑक्साइड सिरेमिक लक्ष्य, सेलेनाइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, सिलिकाइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, सल्फाइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, टेलुराइड सिरेमिक स्पटरिंग लक्ष्य, अन्य सिरेमिक लक्ष्य, क्रोमियम-डॉप्ड एक सिलिकॉन ऑक्साइड सिरेमिक लक्ष्य (सीआर-एसआईओ), ईण्डीयुम फास्फाइड लक्ष्य (इनपी), लीड आर्सेनाइड लक्ष्य (पीबीए), ईण्डीयुम आर्सेनाइड लक्ष्य (आई एन ए एस). [2]
अनुप्रयोग क्षेत्र संपादक आवाज
जैसा कि हम सभी जानते हैं, लक्ष्य सामग्री की प्रौद्योगिकी विकास प्रवृत्ति डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग उद्योग में पतली फिल्म प्रौद्योगिकी के विकास की प्रवृत्ति से निकटता से संबंधित है, और चूंकि अनुप्रयोग उद्योग पतली फिल्म उत्पादों या घटकों में प्रौद्योगिकी में सुधार करता है, लक्ष्य सामग्री प्रौद्योगिकी भी बदलनी चाहिए. उदाहरण के लिए, आईसी निर्माता. हाल के दिनों में कम प्रतिरोधकता वाले तांबे के तारों के विकास के लिए समर्पित, अगले कुछ वर्षों में मूल एल्युमीनियम फिल्म को पर्याप्त रूप से बदलने की उम्मीद है, ताकि तांबे के लक्ष्य और उनकी आवश्यक बाधा परत लक्ष्य सामग्री का विकास तत्काल हो. इसके साथ - साथ, हाल के वर्षों में, फ्लैट पैनल डिस्प्ले (एफपीडी) मूल कैथोड रे ट्यूब को महत्वपूर्ण रूप से बदल दिया गया (सीआरटी) आधारित कंप्यूटर मॉनीटर और टेलीविजन बाजार. आईटीओ लक्ष्यों के लिए प्रौद्योगिकी और बाजार की मांग में भी उल्लेखनीय वृद्धि होगी. इसके साथ - साथ, भंडारण प्रौद्योगिकी में. उच्च घनत्व, उच्च क्षमता वाली हार्ड डिस्क, उच्च घनत्व पुनर्लेखन योग्य ऑप्टिकल डिस्क की मांग में वृद्धि जारी है. इन सभी ने लक्ष्य सामग्री के लिए अनुप्रयोग उद्योग की मांग में परिवर्तन किया है. निम्नलिखित में हम लक्ष्य सामग्री के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों का परिचय देंगे, और इन क्षेत्रों में लक्ष्य सामग्री विकास की प्रवृत्ति.
माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक
सेमीकंडक्टर उद्योग में किसी भी अनुप्रयोग उद्योग की लक्षित स्पटरिंग फिल्मों के लिए सबसे अधिक मांग वाली गुणवत्ता की आवश्यकताएं हैं. आज, अप करने के लिए सिलिकॉन वेफर्स 12 इंच (300 प्रसंग) निर्मित होते हैं. जबकि इंटरकनेक्ट की चौड़ाई घट रही है. बड़े आकार के लिए सिलिकॉन वेफर निर्माताओं की आवश्यकताएं, उच्च शुद्धता, कम पृथक्करण और महीन अनाज के लिए आवश्यक है कि निर्मित लक्ष्यों में एक बेहतर सूक्ष्म संरचना हो. क्रिस्टलीय कण व्यास और लक्ष्य की एकरूपता को फिल्म के जमाव दर को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक के रूप में पहचाना गया है. इसके साथ - साथ, फिल्म की शुद्धता लक्ष्य की शुद्धता पर अत्यधिक निर्भर है. भूतकाल में, ए 99.995% (4एन5) शुद्ध तांबे का लक्ष्य 0.35pm प्रक्रिया के लिए अर्धचालक निर्माताओं की जरूरतों को पूरा करने में सक्षम हो सकता है, लेकिन यह आज की 0.25um प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है, जबकि 0.18um} कला या यहां तक ​​कि बिना मीटर के 0.13m प्रक्रिया के लिए लक्ष्य शुद्धता की आवश्यकता होगी 5 या यहां तक ​​कि 6N या अधिक. एल्यूमीनियम की तुलना में कॉपर, तांबे में इलेक्ट्रोमाइग्रेशन के लिए उच्च प्रतिरोध और मिलने के लिए कम प्रतिरोधकता है! कंडक्टर प्रक्रिया के लिए 0.25um से कम उप-माइक्रोन तारों की आवश्यकता होती है, लेकिन इसके साथ अन्य समस्याएं भी आती हैं: कार्बनिक ढांकता हुआ सामग्री के लिए तांबे की आसंजन शक्ति कम है. और प्रतिक्रिया करना आसान, चिप के उपयोग के परिणामस्वरूप तांबे की इंटरकनेक्शन लाइन खराब हो जाती है और टूट जाती है. इन समस्याओं के समाधान के लिए, तांबे और ढांकता हुआ परत के बीच एक बाधा परत स्थापित करने की आवश्यकता. अवरुद्ध परत सामग्री आमतौर पर उच्च गलनांक का उपयोग किया जाता है, धातु और उसके यौगिकों की उच्च प्रतिरोधकता, इसलिए अवरुद्ध परत की मोटाई 50nm . से कम है, और तांबा और ढांकता हुआ सामग्री आसंजन प्रदर्शन अच्छा है. कॉपर इंटरकनेक्शन और ब्लॉकिंग लेयर मटेरियल का एल्युमीनियम इंटरकनेक्शन अलग है. नई लक्ष्य सामग्री विकसित करने की आवश्यकता है. Ta . सहित लक्ष्य सामग्री के साथ अवरुद्ध परत का कॉपर इंटरकनेक्शन, वू, तासी, डब्ल्यूएसआई, आदि।. लेकिन ताऊ, W दुर्दम्य धातु हैं. उत्पादन अपेक्षाकृत कठिन है, अब मोलिब्डेनम का अध्ययन कर रहा है, वैकल्पिक सामग्री के रूप में क्रोमियम और अन्य ताइवान सोना.
डिस्प्ले के लिए
फ्लैट पैनल डिस्प्ले (एफपीडी) पिछले कुछ वर्षों में कंप्यूटर मॉनीटर और टेलीविजन बाजार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा है, मुख्य रूप से कैथोड रे ट्यूब के रूप में (सीआरटी), जो आईटीओ लक्ष्यों के लिए प्रौद्योगिकी और बाजार की मांग को भी बढ़ावा देगा. आज दो प्रकार के आईटीओ लक्ष्य उपलब्ध हैं. एक नैनो-स्टेट इंडियम ऑक्साइड और टिन ऑक्साइड पाउडर मिश्रित और sintered का उपयोग है, एक ईण्डीयुम टिन मिश्र धातु लक्ष्य का उपयोग है. डीसी प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग द्वारा आईटीओ पतली फिल्मों के लिए इंडियम-टिन मिश्र धातु लक्ष्य का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन लक्ष्य सतह ऑक्सीकरण करेगी और स्पटरिंग दर को प्रभावित करेगी, और ताइवान के बड़े आकार के सोने के लक्ष्य प्राप्त करना आसान नहीं है. आजकल, पहली विधि आम तौर पर आईटीओ लक्ष्यों का उत्पादन करने के लिए अपनाई जाती है, एल का उपयोग करना}आईआरएफ प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग कोटिंग. इसमें तेजी से जमा करने की गति है. और फिल्म की मोटाई को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकते हैं, उच्च चालकता, फिल्म की अच्छी निरंतरता, और सब्सट्रेट के लिए मजबूत आसंजन, आदि. मैं. लेकिन लक्ष्य सामग्री उत्पादन कठिनाइयों, ऐसा इसलिए है क्योंकि इंडियम ऑक्साइड और टिन ऑक्साइड को एक साथ सिन्टर करना आसान नहीं है. ZrO2, Bi2O3 और CeO आमतौर पर सिंटरिंग एडिटिव्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं और के घनत्व के साथ लक्ष्य प्राप्त करने में सक्षम होते हैं 93% प्रति 98% सैद्धांतिक मूल्य का. इस तरह से गठित आईटीओ फिल्मों का प्रदर्शन अत्यधिक एडिटिव्स पर निर्भर करता है. जापानी वैज्ञानिक बिज़ो को एक योज्य के रूप में उपयोग करते हैं, Bi2O3 820Cr पर पिघलता है और l500°C के सिंटरिंग तापमान से अधिक अस्थिर हो जाता है. यह एक अपेक्षाकृत शुद्ध आईटीओ लक्ष्य को तरल चरण सिंटरिंग स्थितियों के तहत प्राप्त करने में सक्षम बनाता है. इसके अलावा, आवश्यक ऑक्साइड कच्चे माल का नैनोकणों का होना आवश्यक नहीं है, जो प्रारंभिक प्रक्रिया को सरल करता है. में 2000, राष्ट्रीय विकास योजना आयोग, विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय में विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय “सूचना उद्योग के प्रमुख क्षेत्रों का वर्तमान प्राथमिकता विकास गाइड”, आईटीओ बड़ी लक्ष्य सामग्री भी शामिल है.
भंडारण के लिए
भंडारण प्रौद्योगिकी में, उच्च घनत्व का विकास, उच्च क्षमता वाली हार्ड डिस्क के लिए बड़ी संख्या में विशाल मैग्नेटोरेसिस्टिव फिल्म सामग्री की आवश्यकता होती है, और CoF ~ Cu बहुपरत मिश्रित फिल्म आज व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली विशाल मैग्नेटोरेसिस्टिव फिल्म संरचना है. चुंबकीय डिस्क के लिए आवश्यक TbFeCo मिश्र धातु लक्ष्य सामग्री को अभी और विकसित किया जा रहा है, और इससे बनी चुंबकीय डिस्क में उच्च भंडारण क्षमता होती है, लंबे जीवन और संपर्क के बिना बार-बार मिटाया जा सकता है. आज विकसित चुंबकीय डिस्क में TbFeCo/Ta और TbFeCo/Al . की एक परत मिश्रित फिल्म संरचना है. TbFeCo/AI संरचना का केर रोटेशन कोण पहुंचता है 58, जबकि TbFeCofFa करीब हो सकता है 0.8. यह पाया गया है कि लक्ष्य सामग्री की कम चुंबकीय पारगम्यता उच्च एसी आंशिक निर्वहन वोल्टेज एल विद्युत शक्ति का प्रतिरोध करती है.
जर्मेनियम सुरमा टेलुराइड आधारित चरण परिवर्तन यादें (पीसीएम) NOR टाइप फ्लैश और DRAM बाजार के हिस्से के लिए वैकल्पिक मेमोरी तकनीक के रूप में महत्वपूर्ण व्यावसायिक क्षमता दिखाई है, हालाँकि, तेजी से स्केलिंग के लिए सड़क पर चुनौतियों में से एक पूरी तरह से भली भांति बंद कोशिकाओं की कमी है जिसे रीसेट करंट को और कम करने के लिए उत्पादित किया जा सकता है. कम रीसेट धाराएं स्मृति बिजली की खपत को कम कर सकती हैं, बैटरी लाइफ बढ़ाएं और डेटा बैंडविड्थ बढ़ाएं, आज के डेटा-केंद्रित के लिए सभी महत्वपूर्ण विशेषताएं, अत्यधिक पोर्टेबल उपभोक्ता

 

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