Vývoj magnetronového rozprašovacího titanu je přezkoumán

Vývoj magnetronového rozprašování cíl titanu je přezkoumán

IKS PVD, PVD výroba vakuových laků, kontaktujte nás nyní, iks.pvd @ foxmail.com

Jako důležitý funkční tenký filmový materiál v oblasti elektronických informací je titan s vysokou čistotou v rychlé poptávce s rychlým vývojem čínského informačního systému, displeje v letadle, solární energie a dalších průmyslových odvětví. Technologie rozprašování Magnetron (PVD) je jednou z klíčových technologií pro přípravu tenkovrstvých materiálů a cílový materiál titanového rozprašování s vysokou čistotou je klíčovým spotřebním materiálem v technologii magnetronového naprašování, který má široké možnosti uplatnění na trhu. Titanový cílový materiál jako nátěrový materiál s vysokou přidanou hodnotou v takových aspektech, jako je chemická čistota, organizační výkonnost má přísné požadavky, vysoký technický obsah, obtížnost zpracování je velká, podniky vyrábějící cílové materiály v naší zemi začaly relativně pozdě v oblasti vysokých - výroba cílových materiálů, relativně pozadu z hlediska čistoty základních surovin, přípravné techniky, jako je kontrolní cíl, základní technologie tvářecích technologií v zahraničí i v zahraničí má také určitou mezeru. Zaměřuje se na nadřazené aplikace, které jsou důležitým nástrojem pro realizaci nezávislého výzkumu a vývoje klíčových materiálů v elektronickém průmyslu výroby elektroniky a pro podporu špičkové transformace a modernizace titanového průmyslu. .

Požadavky na použití a výkonnost titanu

Magnetron rozprašovací Ti cílový materiál se používá hlavně v elektronickém a informačním průmyslu, jako je integrovaný obvod, rovinný displej a dekorační povlakové pole automobilového průmyslu domácí dekorace, jako je povlak skleněných dekorací a dekorační povlak náboje. Požadavky Ti na materiálové požadavky různých průmyslových odvětví se také velmi liší, zejména zahrnující: čistotu, mikrostrukturu, svařovací výkon, rozměrovou přesnost a několik aspektů, specifické požadavky na index jsou následující :

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

2) Mikrostruktura: neintegrovaný obvod: průměrné zrno menší než 100 mikronů; Integrovaný obvod: průměrné zrno je menší než 30 mikronů, průměrná ultrajemná zrna je menší než 10 mikronů

3) Svařovací výkon: neintegrovaný obvod: pájení, monomer; Integrovaný obvod pro: monomer, pájení, difuzní svařování

4) Rozměrová přesnost: pro neintegrované obvody: 0,1 mm; Pro neintegrované obvody: 0,01 mm.

1.1 Ti cílový materiál pro integrovaný obvod

Ti cílový materiál čistota integrovaného obvodu je převážně vyšší než 99,995% a vyšší a v současné době to závisí hlavně na dovozu. V roce 2013 dosáhl čínský integrovaný obvod tržby ve výši 250,8 miliard yuan a objem dovozu 231,3 miliard dolarů, což se poprvé stalo největší dovozní komoditou v Číně. V roce 2014 činil tržby z odvětví integrovaných obvodů 267,2 miliard yuanů a objem dovozu dosáhl 217,6 miliardy dolarů. Cílový materiál pro integrovaný obvod zaujímá velký podíl na globálním trhu cílových materiálů.

Ti cílový materiál: výroba vysoce čisté Ti se soustřeďuje především ve Spojených státech, Japonsku a dalších zemích, jako je například Honeywell ve Spojených státech, Japonsko a japonský titanový průmysl Osaka. Od roku 2010, Beijing výzkumný inženýr z neželezných kovů, zunyi titan průmyslu a ningbo chuangrun postupně vypustil domácí výrobky s vysokou čistotou Ti, ale stále je třeba zlepšit stabilitu výrobků.

Ti: struktura vývoje cílového materiálu brzy slévárna zisku prostor je velký, hlavní použití 100 ~ 150 mm magnetronu rozprašovací stroje, a malý výkon, rozprašovací film tlustší, velikost čipu je větší, jediný výkon cílového materiálu může uspokojit požadavek použití stroje v té době integrovaný obvod s cílovým materiálem Ti, zejména z monomeru o velikosti 100 ~ 150 mm a kombinace cíle, jako je typický typ 3180, typový materiál typu 3290 atd. Druhý stupeň, podle Moorova práva, čip, úzký linewidth, slévárny používají hlavně 150 ~ 200 mm naprašovací stroj, aby se zlepšil zisk prostoru, stroj z naprojektování zvýšení výkonu, to vyžaduje, aby velikost cíle zvýšit, při zachování vysoké tepelné vodivosti, nízké ceny a určitá síla, toto období Ti cílový materiál pomocí difuzního svařování a spájkování desky ze slitiny hliníku ze slitiny hliníku, přičemž je upřednostňována dvě konstrukce, jako je typické TN, TTN typ, typ Endura5500 cílový materiál apod. Ve třetím stupni, s vývojem integrovaného obvodu, se šířka čipové linky stává užší. V současné době používají závody na výrobu třísek hlavně 200 až 300 mm rozprašovací stroje. Aby se dále zvýšil ziskový prostor, zvyšuje se rozprašovací síla strojů, což vyžaduje, aby velikost cílového materiálu byla zvýšena, při zachování vysoké tepelné vodivosti a dostatečné intenzity. V tomto období je cílový prvek Ti hlavně svařován zadní deskou z měděné slitiny, jako je hlavní cíl SIP typu.

Ti zpracovávají a zpracovávají materiály: rané tržby doma i v zahraničí, USA, Japonsko a další velké výrobní monopoly cílový materiál, po 2000 letech domácího zpracovatelského průmyslu postupně do cílových trhů, nízkopodlažní cíl začít importovat vysokou čistotu Ti zpracování surovin, v posledních letech díky rychlému rozvoji domácích podniků výroby cílových materiálů Ti se podíl na trhu postupně rozšířil na Tchaj-wan, Evropu a Spojené státy a další trhy, jako je YouYan miliony zlata a Jiang Feng electronic dva cíle zaměřené na podnikání materiálová výroba po mnoho let. Domácí podniky vyrábějící cíl také vyvíjejí cílové materiály společně s domácími výrobci magnetronových rozprašovačů, které podporují rozvoj domácích průmyslových průmyslových magnetronových rozprašovačů.

1.2 Ti cílový materiál pro zobrazení roviny

Displeje s plochým panelem zahrnují: displej z tekutých krystalů (LCD), plazmový displej (PDP), displej pro luminescenční pole (El), displej pro emise pole (FED).

V současné době je trh s LCD displejem největší na trhu plochých panelů s podílem více než 90%. LCD se považuje za nejoblíbenější aplikaci plochého panelového displeje, výrazně rozšiřuje aplikační rozsah monitoru, monitory notebooků, stolní počítačové monitory, LCD televizory s vysokým rozlišením a mobilní komunikaci, všechny druhy nových LCD produktů zasáhnou lidské životní zvyky a podporují rychlý rozvoj informačního průmyslu světa. Technologie Tft-lcd je druh technologie, která obratně kombinuje technologii mikroelektroniky a technologii tekutých krystalů. V současné době se stala hlavním proužkem technologie rovinového displeje, který je rozdělen na al-mo, al-ti, cu-mo a další procesy.

Tenký film planárního displeje je většinou tvořen rozprašováním. Al, Cu, Ti, Mo a další cíle jsou hlavním kovovým terčem pro zobrazování v rovině. Čistota cílů Ti pro zobrazení v rovině je více než 99,9%. Tato surovina může být vyrobena v Číně. Tft-lcd6 generační linka POUŽITÍ plochý Ti cílový materiál s velkým rozměrem, měděná slitina vodou chlazená zadní deska cílový materiál se používá ve struktuře a CLP panda se aplikuje.

V současné době je celosvětově nejvyšší generační čára nezávislá na výrobě Číny - generační linka hefei 10.5 vyrábí především velkoformátový displej s tekutými krystaly s vysokým rozlišením (uhd) s kapacitou 90 000 skleněných substrátů za měsíc. Velikost skleněných podkladů je 3 370 x 940 mm, s celkovou investicí 40 miliard yuanů. Bude uvedena do provozu ve druhém čtvrtletí roku 2018.

2. Magnetronová rozprašovací technologie pro cílovou techniku Ti

Technologie přípravy surovin a metody cílového materiálu podle výrobního procesu lze rozdělit na tavicí vak s vakuovým elektronovým paprskem (dále jen "bilanční vložka") z tavící elektrické šachty (dále jen "VAR") dvou druhů velkých, v procesu přípravy cílového materiálu, kromě přísné kontroly čistoty materiálu, hustoty, velikosti zrna a orientace krystalů, stavu procesu tepelného zpracování, následného procesu tváření budou muset být přísně kontrolovány, aby bylo zajištěno kvalita cílového materiálu.

Pro suroviny s vysokou čistotou Ti se nečisté prvky s vysokou teplotou tání v matrici Ti obvykle odstraňují elektrolýzou taveniny a dále se čistí vakuovým elektronovým paprskem. Vakuové tavení elektronových paprsků využívá bombardování vysokoenergetických elektronových paprsků na povrchu kovu a poté se teplota postupně zvyšuje, až se kov roztaví. Prvky s vysokým tlakem par se vypaří jako první a prvky s nízkým tlakem par zůstanou v tavenině. Čím větší je rozdíl mezi prvky nečistot a tlakem par matrice, tím lepší je účinek čištění. Nicméně výhodou vakuové rafinace po roztavení je to, že nečistoty v matrici Ti mohou být odstraněny bez zavádění jiných nečistot. Proto je 99,99% elektrolytického Ti elektrolyzováno tavením elektronovým paprskem ve vysokém vakuovém prostředí (10-4 výše), nečistotami (Fe, Co, Cu) s tlakem par nasýtených vyšším než je teplota saturačních par samotného Ti prvku Fe, Co, Cu) v surovinách bude upřednostňována vlna, aby se snížil obsah nečistot v matrici a dosáhlo se účelu čištění. Vysoce čistý kov Ti s čistotou 99,995 + lze získat kombinací obou metod.

Pro suroviny s čistotou 99,9% Ti se nejčastěji používá houbička Ti, která je tavena elektrickou obloukovou pecí s vakuovou spotřebou, a poté se polotovar otevře kováním za tepla, aby se vytvořil malý polotovar. Ti kovová surovina při přípravě těchto dvou způsobů pomocí tepelné mechanické deformace řídí její celkovou strukturou rozprašovacího povrchu, je pak konzistentní, pak opracovává, váže, čistí a zabalí do přípravy integrovaného obvodu s magnetronovým rozprašováním Ti, cílovým materiálem pro 300 mm Stroj se používá pro speciální materiál s vysokým titrem Ti, před rozprašováním povrchu cílového materiálu před zabalením a rozprašováním redukovaný na stroji se používá k vypálení cílového času cíle (Burningtime).

Metoda Ti přípravy materiálu integrovaného obvodu má složitou technologii a relativně vysokou cenu .

3. Technické požadavky na cílový materiál Ti

Aby byla zajištěna kvalita uloženého filmu, musí být kvalita cílových materiálů přísně kontrolována. Po velké praxi jsou hlavními faktory ovlivňujícími kvalitu cílových materiálů Ti čistota, průměrná velikost zrna, orientace krystalů a jednotnost struktury, geometrický tvar a velikost atd.

3.1 Čistota

Čistota Ti cílových materiálů má velký vliv na vlastnosti rozprašovacích fólií.

Čím vyšší je čistota cílového materiálu, tím méně nečistotových částic v roztaveném Ti filmu, což má za následek lepší vlastnosti filmu, včetně odolnosti proti korozi, elektrických a optických vlastností. Nicméně v praktických aplikacích jsou požadavky na čistotu Ti cílových materiálů pro různé aplikace odlišné. Například obecný dekorační potah s požadavky na čistotu cílového materiálu Ti není náročný a integrovaný obvod, tělo displeje a další pole s požadavky na čistotu cílových materiálů Ti jsou mnohem vyšší. Jako zdrojem katody v rozprašování jsou prvky nečistot a pórovité vměstky hlavními zdroji znečištění. Stomatální vměstky budou v podstatě odstraněny v procesu detekce nedetektivních vad. Neodstraněné stomatální vměstky způsobí během rozprašování fenomén výboje hrotu (Arcing) a pak ovlivní kvalitu tenkého filmu. Obsah prvků nečistot se však může odrazit pouze ve výsledcích analýzy celých prvků. Čím je celkový obsah nečistot nižší, tím vyšší je čistota cílového materiálu Ti. Prvotní domácí materiály s vysokou čistotou titanu bez rozpouštědla jsou odkazy na domácích i zahraničních výrobců cílových materiálů pro výrobu Ti po roce 2013, které byly vydány elektronickým filmem YS / T893-2013 s vysokou čistotou titanu rozprašujícími cílovými materiály, obsah jednotlivých nečistot a celkový obsah nečistot různých požadavků, tato norma postupně standardizuje zaneprázdněnou čistotu Ti cílové poptávky na trhu.

3,2 průměrná velikost zrna

Obecně je cílový materiál z polykrystalické struktury s velikostí zrna v rozmezí od mikronů do milimetru. Rychlost rozprašování cílového zrna malého rozměru je rychlejší než cílová hodnota pro cíl hrubozrnného zrna a rozložení tloušťky nanášeného filmu je pro uniformy cívek s malým rozdílem ve velikosti zrna na povrchu rozprašování rovnoměrnější. Bylo zjištěno, že pokud je velikost zrn titanového cíle řízena pod 100 mikrometrů a změna velikosti zrna je udržována v rozmezí 20%, může se zlepšit kvalita rozprašovacích fólií. Průměrná velikost zrna Ti, která se má použít v integrovaných obvodech, musí být obvykle menší než 30 mikronů a střední velikost zrna musí být menší než 10 mikronů.

3.3 orientace krystalizace

Metal Ti je hustě uspořádaná šestihranná struktura. Vzhledem k tomu, že je snadné, aby Ti cíloval atomy přednostně rozprašované ve směru nejvíce uspořádaných šestiúhelníkových atomů během rozprašování, může být rychlost naprašování zvýšena změnou krystalové struktury cílového materiálu, aby se dosáhlo nejvyšší rychlosti rozprašování. V současné době je krystalová rodina cílového rozprašovacího povrchu Ti nejvíce integrovaných obvodů více než 60%, orientace zrna cílových materiálů vyráběných různými výrobci je poněkud odlišná a směr krystalů Ti má také velký vliv na rovnoměrnost tloušťky rozprašovací fólie. Velikost filmu plošného zobrazení a dekoračního povlaku je poměrně tlustá, takže požadavek orientace zrna z cílových materiálů Ti je poměrně nízký.

3.4 jednotnost struktury

Rovnoměrnost struktury je také jedním z důležitých indexů pro hodnocení kvality cílového materiálu. U cílů Ti je zapotřebí nejen roviny rozprašování cílového materiálu, ale také normální směrové složení, orientace zrna a rovnoměrnost velikosti zrna v rovině rozprašování. Pouze tímto způsobem může být Ti fólie s rovnoměrnou tloušťkou, spolehlivou kvalitou a konzistentní velikostí zrna dosaženo ve stejné době během životnosti Ti cílových materiálů.

3.5 geometrický tvar a velikost

Zejména se odráží v přesnosti a kvalitě obrábění, jako je velikost obrábění, rovinnost povrchu, drsnost atd. Pokud je úhlová odchylka montážního otvoru příliš velká, nemůže být správně nainstalována; Malá tloušťka ovlivní životnost cíle; Velikost těsnicí plochy a těsnicí drážky jsou příliš drsné, což vede k problémům s vakuem po instalaci cílového materiálu a vede k úniku vody. Cílová hrubovací úprava povrchu může způsobit, že povrch cílového materiálu je plný bohatých konvexních hrotů, pod účinkem špičkového efektu se potenciál těchto konvexních hrotů výrazně zlepší, čímž se vylučuje rozbití média, ale příliš velká konvexní kvalita rozprašování a stabilita je nepříznivá.

3.6 svařování

V současné době se jedná o Ti / Al odlišný kovový difúzní papír pro svařování, více než obvykle, pro vysokou teplotu tání titanu a difúzního svařování nízkého bodu tání hliníkového materiálu, který je založen především na jednosměrné nebo oboustranné tlakové nebo vakuové difúzní lepicí technologii Izostatické lisovací technologie byla přijata za účelem realizace titanu, kovových hliníkových materiálů s vysokým tlakem při nízkoteplotním přímém difúzním lepení. Ti / Cu a Cu svařování svařovací domácí výrobci mají mnoho aplikací, ale málo výzkumných prací.

4. Prospekt cílových materiálů Ti

Globální cílové výrobní základny se rychle shromažďují v Asii. S rychlým rozvojem domácích high-tech průmyslových odvětví, jako je polovodičový integrovaný obvod, rovinový displej a dekorativní nátěr, se trh s cílovým materiálem Číny rozšiřuje každým dnem a postupně se stal jedním z největších světových oblastí poptávky pro tenkovrstvý cílový materiál, nabízí příležitosti a výzvy pro rozvoj čínského výrobního průmyslu pro výrobu materiálu.

V posledních letech, v odvětví integrovaných průmyslových fondů, národní vědy a techniky významných projektů (01, 02, 03) a místní fondy, vedení týmu, investice do integrovaného obvodu průmyslu je velké teplo, podle statistik, pouze 2015, 2016 dva rok, domácí deklaroval ve výstavbě nebo plánuje zahájit výrobní linky oplatky je až 44, 300 z nich mm18 článek, článek 200 mm20, 6 150 mm. V důsledku obrovské poptávky na trhu je cílový materiálový průmysl přitahován do pozornosti a pozornosti příslušných vědeckých výzkumných ústavů a podniků v Číně a investoval lidské, materiální a finanční zdroje do výzkumu a vývoje a výroby magneticky řízeného splash cílová.

Ti cílový materiál, jako jedinečná větev cílového materiálu, byl aplikován jak v polovodičovém procesě Al, tak v procesu Cu a byl široce používán v průmyslu LCD průmyslu a dekorativním povlaku. V současné době se zaměřují především na výzkum, vývoj a výrobu základních materiálů v Pekingu, Guangdongu, Jiangsu, Zhejiang, Gansu a dalších místech. Kvůli čistotě surovin suroviny, omezení výrobních zařízení a technologie výzkumu a vývoje technologií, je cílový výrobní průmysl Ti v naší zemi stále ještě v počáteční fázi, domácí výrobní podnik cílových materiálů patří mezi kvalitní a základní technická prahová hodnota je nízká, tradiční metoda zpracování, cena za získání nízké úrovně rozprašování výrobců cílových materiálů nebo zisková továrna s omezeným příjmem OEM. Jediný malý výrobní měřítko, odrůda, technologie také není stabilní, zatím Čína (včetně Tchaj-wanu), jen málo společností se specializuje na výrobu cílových materiálů, jako je YouYan milion zlata, Jiang Feng elektronický podnik, výroba Ti cílový materiál daleko nemůže uspokojit potřeby rozvoje trhu, velké množství cílových materiálů stále potřebuje importovat ze zahraničí, suroviny z vysoce čistého kovu Ti cílový materiál mají průlom, ale většina se stále musí spoléhat na dovozy.

Ti cílový materiál, jako druh materiálu se zvláštním účelem, má silný aplikační účel a jasné aplikační zázemí. Hutní technologie čištění oddělená od kovu Ti, EB vakuové technologie, Ti ingot nedestruktivní technologie detekce vad, technologie analýzy nečistot Ti s vysokou čistotou, technologie přípravy Ti cíl, technologie zpracování rozprašovacího stroje, technologii rozprašování a technologie tenkých vrstev. samotný cíl nemá žádný význam. R & d a výroba Ti cílových materiálů a jejich následné zlepšování aplikací zahrnují celý průmyslový řetězec od výchozích surovin až po výrobci zařízení středního proudu a výrobců cílových materiálů a aplikací na cílový nástřik Ti. Vztah mezi vlastnostmi cílového materiálu Ti a vlastnostmi rozprašovacího filmu nejen přispívá k získání vlastností filmu, které splňují aplikační požadavky, ale také k lepšímu využití cílových materiálů, plné plnění jeho role a podpory rozvoje průmyslu cílových materiálů.

V současné době je v průmyslu IC v kontinentální Číně rozvíjející se fáze, příležitosti a výzvy koexistují, pokud se nemůžete chopit příležitosti zaměřit se na materiálovou výrobu, výrobu filmů a testovací zařízení, rozdíl mezi naší zemí a mezinárodní úrovní bude větší a větší , nejen že nemůže znovu získat zahraniční zaměstnání na domácím trhu, více se nemůže účastnit mezinárodní soutěže na trhu.