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Obiettivi che spruzzano magnetron

2021年10月29日

1) Principio del magnetron sputtering.
Nel palo bersaglio sputacchiato (catodo) e l'anodo tra l'aggiunta di un campo magnetico ed elettrico ortogonale, in una camera ad alto vuoto riempita con il gas inerte richiesto (di solito Ar gas), magneti permanenti nella superficie del materiale bersaglio per formare un campo magnetico di 250 ~ 350 Gauss, con il campo elettrico ad alta tensione per formare un campo elettromagnetico ortogonale. Sotto l'azione del campo elettrico, il gas Ar viene ionizzato in ioni positivi ed elettroni, il bersaglio viene aggiunto con una certa alta tensione negativa, gli elettroni del bersaglio sono soggetti all'azione del campo magnetico e la ionizzazione del gas di lavoro aumenta, si forma un plasma ad alta densità vicino al catodo, gli ioni Ar sono accelerati sotto l'azione della forza di Lorentz e volano verso la superficie bersaglio, bombardare la superficie del bersaglio con una velocità molto elevata, in modo che gli atomi spruzzati fuori dal bersaglio seguano il principio della conversione del momento con un alto Gli atomi spruzzati sul bersaglio seguono il principio di conversione dell'energia cinetica e volano via dalla superficie del bersaglio verso il substrato per depositare un film. Lo sputtering di magnetron è generalmente diviso in due tipi: Sputtering DC e sputtering RF, dove il principio delle apparecchiature di sputtering DC è semplice e la velocità è veloce quando si spruzzano metalli. Sputtering RF, d'altra parte, può essere utilizzato in una gamma più ampia di applicazioni e può spruzzare materiali non conduttivi oltre a materiali elettricamente conduttivi, nonché sputtering reattivo per la preparazione di materiali compositi come gli ossidi, nitruri e carburi. Se la frequenza della radiofrequenza viene aumentata, diventa uno sputtering di plasma a microonde, oggi, comunemente usati sono la risonanza ciclotronica elettronica (ECR) tipo sputtering plasma a microonde.
2) Tipi di bersagli magnetron sputtering.
Obiettivo rivestimento sputtering metallico, bersaglio rivestimento sputtering in lega, bersaglio di rivestimento in ceramica sputtering, bersaglio per sputtering in ceramica di boruro, bersaglio per sputtering in carburo di ceramica, bersaglio per sputtering in ceramica al fluoro, bersaglio per sputtering di nitruro di ceramica, bersaglio in ossido di ceramica, bersaglio per sputtering in ceramica di seleniuro, bersaglio per sputtering in ceramica di siliciuro, bersaglio per sputtering in ceramica di solfuro, bersaglio di sputtering in ceramica di tellururo, altri bersagli in ceramica, bersagli ceramici a base di ossido di silicio drogati con cromo (Cr-SiO), obiettivi di fosfuro di indio (InP), obiettivi di arseniuro di piombo (PbAs), obiettivi di arseniuro di indio (InAs). [2]
Voce dell'editor delle aree applicative
Come sappiamo tutti, la tendenza allo sviluppo tecnologico dei materiali target è strettamente correlata alla tendenza allo sviluppo della tecnologia a film sottile nel settore delle applicazioni a valle, e poiché l'industria delle applicazioni migliora la tecnologia nei prodotti o componenti a film sottile, anche la tecnologia del materiale target dovrebbe cambiare. Per esempio, Produttori di circuiti integrati. In tempi recenti dedicati allo sviluppo di cablaggi in rame a bassa resistività, dovrebbe sostituire sostanzialmente la pellicola di alluminio originale nei prossimi anni, in modo che lo sviluppo di bersagli in rame e il materiale target dello strato barriera richiesto sarà urgente. Inoltre, in anni recenti, il display a schermo piatto (FPD) ha notevolmente sostituito il tubo a raggi catodici originale (CRT) monitor di computer basato e mercato televisivo. Aumenterà anche in modo significativo la tecnologia e la domanda di mercato per gli obiettivi ITO. Inoltre, nella tecnologia di archiviazione. Alta densità, disco rigido ad alta capacità, La domanda di dischi ottici riscrivibili ad alta densità continua ad aumentare. Tutto ciò ha portato a cambiamenti nella domanda del settore delle applicazioni per i materiali target. Di seguito introdurremo le principali aree di applicazione dei materiali target, e la tendenza allo sviluppo del materiale target in queste aree.
Microelettronica
L'industria dei semiconduttori ha i requisiti di qualità più esigenti per i film target sputtering di qualsiasi settore applicativo. In data odierna, wafer di silicio fino a 12 pollici (300 epitodi) sono fabbricati. mentre la larghezza delle interconnessioni diminuisce. I requisiti dei produttori di wafer di silicio per grandi dimensioni, purezza elevata, la bassa segregazione e la grana fine richiedono che i bersagli prodotti abbiano una migliore microstruttura. Il diametro delle particelle cristalline e l'uniformità del bersaglio sono stati identificati come un fattore chiave che influenza il tasso di deposizione del film. Inoltre, la purezza del film è fortemente dipendente dalla purezza del bersaglio. Nel passato, un 99.995% (4N5) l'obiettivo di rame puro potrebbe essere in grado di soddisfare le esigenze dei produttori di semiconduttori per il processo delle 0.35 pm, ma non può soddisfare i requisiti dell'odierno processo 0.25um, mentre il 0.18um} art o anche un processo di 0,13 m per l'unmetered richiederà una purezza target di 5 o anche 6N o più. Rame rispetto all'alluminio, il rame ha una maggiore resistenza all'elettromigrazione e una minore resistività da soddisfare! Il processo del conduttore richiede un cablaggio al di sotto del micron inferiore a 0,25 um ma porta con sé altri problemi: la forza di adesione del rame ai materiali dielettrici organici è bassa. E facile reagire, con conseguente utilizzo della linea di interconnessione in rame del chip è corroso e rotto. Per risolvere questi problemi, la necessità di creare uno strato barriera tra lo strato di rame e quello dielettrico. I materiali dello strato bloccante sono generalmente utilizzati con un punto di fusione elevato, elevata resistività del metallo e dei suoi composti, quindi lo spessore dello strato di blocco è inferiore a 50 nm, e le prestazioni di adesione del materiale in rame e dielettrico sono buone. L'interconnessione in rame e l'interconnessione in alluminio del materiale dello strato di blocco sono diverse. È necessario sviluppare nuovi materiali target. Interconnessione in rame dello strato di blocco con materiali target compreso Ta, W, Tasi, WSi, eccetera.. ma Ta, W sono metalli refrattari. La produzione è relativamente difficile, ora sta studiando il molibdeno, cromo e altro oro di Taiwan come materiali alternativi.
Per display
Display a schermo piatto (FPD) hanno avuto un impatto significativo sul mercato dei monitor per computer e della televisione nel corso degli anni, principalmente sotto forma di tubi a raggi catodici (CRT), che guiderà anche la tecnologia e la domanda di mercato per gli obiettivi ITO. Oggi sono disponibili due tipi di obiettivi iTO. Uno è l'uso di ossido di indio nanostato e polvere di ossido di stagno miscelati e sinterizzati, uno è l'uso del bersaglio in lega di indio e stagno. I bersagli in lega di indio-stagno possono essere utilizzati per film sottili ITO mediante sputtering reattivo DC, ma la superficie target si ossiderà e influenzerà la velocità di sputtering, e non è facile ottenere grandi dimensioni di obiettivi d'oro di Taiwan. Al giorno d'oggi, il primo metodo è generalmente adottato per produrre obiettivi ITO, usando L}Rivestimento sputtering reattivo IRF. Ha una velocità di deposizione veloce. E può controllare con precisione lo spessore del film, alta conduttività, buona consistenza del film, e forte adesione al supporto, eccetera. io. Ma le difficoltà di produzione del materiale di destinazione, questo perché l'ossido di indio e l'ossido di stagno non sono facili da sinterizzare insieme. ZrO2, Bi2O3 e CeO sono generalmente utilizzati come additivi per la sinterizzazione e sono in grado di ottenere bersagli con una densità di 93% a 98% del valore teorico. Le prestazioni dei film ITO formati in questo modo dipendono fortemente dagli additivi. Gli scienziati giapponesi usano Bizo come additivo, Bi2O3 fonde a 820Cr e si è volatilizzato oltre la temperatura di sinterizzazione di l500°C. Ciò consente di ottenere un target ITO relativamente puro in condizioni di sinterizzazione in fase liquida. Inoltre, la materia prima di ossido richiesta non deve necessariamente essere nanoparticelle, che semplifica il processo preliminare. Nel 2000, la Commissione nazionale per la pianificazione dello sviluppo, il Ministero della Scienza e della Tecnologia Ministero della Scienza e della Tecnologia nel “attuale sviluppo prioritario della guida alle aree chiave del settore dell'informazione”, È incluso anche il materiale target di grandi dimensioni ITO.
Per magazzino
Nella tecnologia di archiviazione, lo sviluppo di alta densità, il disco rigido ad alta capacità richiede un gran numero di materiali per pellicole magnetoresistive giganti, e il film composito multistrato CoF~Cu è una struttura di film magnetoresistivo gigante ampiamente utilizzata oggi. Il materiale target in lega TbFeCo necessario per i dischi magnetici è ancora in fase di ulteriore sviluppo, e i dischi magnetici che ne derivano hanno un'elevata capacità di memorizzazione, lunga durata e può essere ripetutamente cancellato senza contatto. I dischi magnetici sviluppati oggi hanno una struttura a film composito a strati di TbFeCo/Ta e TbFeCo/Al. L'angolo di rotazione Kerr della struttura TbFeCo/AI raggiunge 58, mentre TbFeCofFa può essere vicino a 0.8. È stato riscontrato che la bassa permeabilità magnetica del materiale target, l'elevata tensione di scarica parziale AC l resiste alla forza elettrica.
Memorie a cambiamento di fase basate su germanio antimonio tellururo (PCM) hanno mostrato un notevole potenziale commerciale come tecnologia di memoria alternativa per flash di tipo NOR e parte del mercato DRAM, Tuttavia, una delle sfide sulla strada per un ridimensionamento più rapido è la mancanza di celle completamente ermetiche che possono essere prodotte per ridurre ulteriormente la corrente di ripristino. Correnti di ripristino inferiori possono ridurre il consumo energetico della memoria, prolungare la durata della batteria e aumentare la larghezza di banda dei dati, tutte le caratteristiche importanti per l'odierno data-centric, consumatore altamente portatile

 

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