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마그네트론 스퍼터링 타겟

2021年10月29日

1) 마그네트론 스퍼터링 원리.
스퍼터링된 타겟 폴에서 (음극) 그리고 직교 자기장과 전기장의 추가 사이의 양극, 필요한 불활성 가스로 채워진 고진공 챔버에서 (일반적으로 Ar 가스), 자기장을 형성하기 위해 타겟 재료 표면에 영구 자석 250 ~ 350 가우스, 고전압 전기장으로 직교 전자기장을 형성. 전기장의 작용하에, Ar 가스는 양이온과 전자로 이온화됩니다., 대상은 특정 음의 고전압으로 추가됩니다., 타겟의 전자는 자기장의 영향을 받고 작동 가스의 이온화가 증가합니다., 고밀도 플라즈마가 음극 근처에서 형성됩니다., Ar 이온은 로렌츠 힘의 작용으로 가속되어 목표 표면을 향해 날아갑니다., 매우 빠른 속도로 목표 표면에 폭격, 타겟에서 스퍼터링된 원자가 높은 운동량 변환 원리를 따르도록 타겟에서 스퍼터링된 원자는 운동 에너지 변환 원리를 따르고 타겟 표면에서 기판 쪽으로 날아가 필름을 증착합니다.. 마그네트론 스퍼터링은 일반적으로 두 가지 유형으로 나뉩니다.: DC 스퍼터링 및 RF 스퍼터링, DC 스퍼터링 장비의 원리가 간단하고 금속 스퍼터링 시 속도가 빠른 곳. RF 스퍼터링, 반면에, 더 넓은 범위의 응용 분야에서 사용할 수 있으며 전기 전도성 재료 외에도 비전도성 재료를 스퍼터링할 수 있습니다., 뿐만 아니라 산화물과 같은 복합 재료의 제조를 위한 반응성 스퍼터링, 질화물 및 탄화물. RF의 주파수가 증가하면 마이크로파 플라즈마 스퍼터링이 됩니다., 오늘, 일반적으로 사용되는 전자 사이클로트론 공명 (ECR) 유형 마이크로파 플라즈마 스퍼터링.
2) 마그네트론 스퍼터링 타겟의 종류.
금속 스퍼터링 코팅 타겟, 합금 스퍼터링 코팅 타겟, 세라믹 스퍼터링 코팅 타겟, 붕화물 세라믹 스퍼터링 타겟, 카바이드 세라믹 스퍼터링 타겟, 불소 세라믹 스퍼터링 타겟, 질화물 세라믹 스퍼터링 타겟, 산화물 세라믹 타겟, 셀레나이드 세라믹 스퍼터링 타겟, 실리사이드 세라믹 스퍼터링 타겟, 황화물 세라믹 스퍼터링 타겟, 텔루라이드 세라믹 스퍼터링 타겟, 다른 세라믹 타겟, 크롬 도핑된 산화규소 세라믹 타겟 (Cr-SiO), 인듐 인화물 표적 (인피), 납 비소 표적 (PbA), 인듐 비소 표적 (InAs). [2]
응용 분야 편집자 음성
우리 모두 알고 있듯이, 타겟 물질의 기술 개발 동향은 다운스트림 응용 산업의 박막 기술 발전 동향과 밀접한 관련이 있습니다., 응용 산업이 박막 제품 또는 부품의 기술을 개선함에 따라, 표적물질 기술도 변해야. 예를 들어, IC 제조사. 최근 저저항 구리 배선 개발에 전념, 향후 몇 년 안에 원래 알루미늄 필름을 실질적으로 대체할 것으로 예상됩니다., 구리 타겟 및 이에 필요한 장벽층 타겟 재료의 개발이 시급할 수 있도록. 게다가, 최근 몇 년 동안, 평판 디스플레이 (FPD) 기존 음극선관을 크게 교체했습니다. (브라운관) 기반 컴퓨터 모니터 및 텔레비전 시장. 또한 ITO 대상에 대한 기술 및 시장 수요를 크게 증가시킬 것입니다.. 게다가, 스토리지 기술에서. 고밀도, 대용량 하드 디스크, 고밀도 재기록 가능 광 디스크 수요는 계속 증가하고 있습니다.. 이 모든 것은 대상 물질에 대한 응용 산업 수요의 변화로 이어졌습니다.. 다음에서는 대상 물질의 주요 응용 분야를 소개합니다., 이 분야의 타겟 물질 개발 동향.
마이크로일렉트로닉스
반도체 산업은 모든 응용 산업의 타겟 스퍼터링 필름에 대해 가장 까다로운 품질 요구 사항을 가지고 있습니다.. 오늘, 최대의 실리콘 웨이퍼 12 신장 (300 에피소드) 제조된다. 인터커넥트의 너비가 감소하는 동안. 대형 실리콘 웨이퍼 제조업체의 요구 사항, 고순도, 낮은 편석과 미세 입자는 제조된 타겟이 더 나은 미세 구조를 가져야 합니다.. 타겟의 결정질 입자 직경과 균일도가 박막 증착 속도에 영향을 미치는 핵심 요소로 확인되었습니다.. 게다가, 필름의 순도는 타겟의 순도에 크게 의존합니다.. 과거에, NS 99.995% (4N5) 순수 구리 타겟은 0.35pm 공정에 대한 반도체 제조업체의 요구 사항을 충족할 수 있습니다., 그러나 오늘날의 0.25um 공정의 요구 사항을 충족할 수 없습니다., 동안 0.18um} 예술 또는 측정되지 않은 0.13m 공정에는 다음의 목표 순도가 필요합니다. 5 또는 6N 이상. 알루미늄에 비해 구리, 구리는 전자 이동에 대한 저항이 높고 저항이 낮습니다.! 도체 공정은 0.25um 미만의 서브미크론 배선이 필요하지만 다른 문제가 있습니다.: 유기 유전 물질에 대한 구리의 접착 강도가 낮습니다.. 그리고 반응이 쉬움, 칩 구리 상호 연결 라인의 사용으로 인해 부식되고 파손됩니다.. 이러한 문제를 해결하기 위해, 구리와 유전층 사이에 장벽층을 설정해야 할 필요성. 차단층 재료는 일반적으로 고융점으로 사용됩니다., 금속 및 그 화합물의 높은 저항, 따라서 차단층의 두께는 50nm 미만입니다., 및 구리 및 유전체 재료 접착 성능이 우수합니다.. 차단층 재료의 구리 배선과 알루미늄 배선이 다릅니다.. 새로운 타겟 물질 개발 필요. Ta를 포함하는 타겟 물질과 차단층의 구리 배선, 여, 타시, WSi, 등.. 하지만 타, W는 내화 금속. 생산이 상대적으로 어렵다, 지금은 몰리브덴을 연구하고 있습니다, 대체 재료로 크롬 및 기타 대만 금.
디스플레이용
평면 패널 디스플레이 (FPD) 수년 동안 컴퓨터 모니터 및 텔레비전 시장에 상당한 영향을 미쳤습니다., 주로 음극선관의 형태로 (브라운관), 또한 ITO 목표에 대한 기술 및 시장 수요를 주도할 것입니다.. 현재 사용할 수 있는 iTO 대상에는 두 가지 유형이 있습니다.. 하나는 나노상태의 산화인듐과 산화주석을 혼합하여 소결하는 방법이다., 하나는 인듐 주석 합금 타겟의 사용입니다. 인듐-주석 합금 타겟은 DC 반응성 스퍼터링으로 ITO 박막에 사용할 수 있습니다., 그러나 타겟 표면은 산화되어 스퍼터링 속도에 영향을 미칩니다., 대만 골드 타겟의 큰 크기를 얻는 것은 쉽지 않습니다.. 요즘, 첫 번째 방법은 일반적으로 ITO 타겟을 생성하는 데 채택됩니다., L을 사용하여}IRF 반응성 스퍼터링 코팅. 빠른 증착 속도를 가지고 있습니다. 그리고 필름의 두께를 정확하게 제어할 수 있습니다., 높은 전도도, 필름의 좋은 일관성, 그리고 기판에 강한 접착력, 등. 엘. 그러나 대상 물질 생산의 어려움, 산화 인듐과 산화 주석은 함께 소결되기 쉽지 않기 때문입니다.. ZrO2, Bi2O3와 CeO는 일반적으로 소결 첨가제로 사용되며 93% NS 98% 이론적인 가치의. 이러한 방식으로 형성된 ITO 필름의 성능은 첨가제에 크게 의존합니다.. 일본 과학자들은 Bizo를 첨가제로 사용합니다., Bi2O3는 820Cr에서 녹고 1500°C의 소결 온도 이상에서 휘발됨. 이를 통해 액상 소결 조건에서 비교적 순수한 ITO 타겟을 얻을 수 있습니다.. 게다가, 필요한 산화물 원료는 반드시 나노 입자 일 필요는 없습니다, 사전 프로세스를 단순화하는. 입력 2000, 국가발전계획위원회, 과학기술부 과학기술부 “현재 정보산업 중점분야 개발 우선순위 안내”, ITO 대형 타겟 물질도 포함.
보관용
스토리지 기술에서, 고밀도 개발, 대용량 하드 디스크에는 많은 수의 거대한 자기 저항 필름 재료가 필요합니다., CoF~Cu 다층 복합 필름은 오늘날 널리 사용되는 거대 자기 저항 필름 구조입니다.. 자기 디스크에 필요한 TbFeCo 합금 타겟 재료는 계속 개발 중입니다., 그리고 그것으로 만든 자기 디스크는 높은 저장 용량을 가지고 있습니다., 수명이 길고 접촉 없이 반복적으로 지울 수 있음. 오늘날 개발된 자기 디스크는 TbFeCo/Ta와 TbFeCo/Al의 층 복합 필름 구조를 가지고 있습니다.. TbFeCo/AI 구조의 Kerr 회전 각도는 58, TbFeCofFa는 0.8. 타겟 물질의 낮은 투자율은 높은 AC 부분 방전 전압 l이 전기적 강도에 저항하는 것으로 밝혀졌습니다..
게르마늄 안티몬 텔루라이드 기반 상변화 메모리 (PCM) NOR형 플래시 및 DRAM 시장의 일부를 위한 대체 메모리 기술로서 상당한 상업적 잠재력을 보여주었습니다., 하지만, 더 빠른 확장을 향한 도전 중 하나는 리셋 전류를 더 줄이기 위해 생산할 수 있는 완전 밀폐형 셀이 없다는 것입니다.. 리셋 전류를 낮추면 메모리 전력 소비를 줄일 수 있습니다., 배터리 수명 연장 및 데이터 대역폭 증가, 오늘날 데이터 중심의 모든 중요한 기능, 휴대성이 뛰어난 소비자

 

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