Dezvoltarea țintei de titan cu pulverizare magnetron este revizuită

Dezvoltarea pulverizării cu magnetron Titlul titan este revizuit

IKS PVD, PVD mașină de acoperire vid de fabricare, contactați-ne acum, iks.pvd @ foxmail.com

Ca un important material funcțional subțire de film în domeniul informațiilor electronice, titan de înaltă puritate este în cerere rapidă cu dezvoltarea rapidă a Chinei IC, afișare plan, energie solară și alte industrii. Tehnologia de pulverizare Magnetron (PVD) este una dintre tehnologiile-cheie pentru prepararea materialelor subțiri de peliculă, iar materialul țintă cu pulbere de titan de înaltă puritate este materialul consumabil cheie în tehnologia de pulverizare magnetron, care are o perspectivă largă asupra aplicării pe piață. Titaniu țintă material ca material de înaltă valoare adăugată de acoperire, în astfel de aspecte, cum ar fi puritatea chimică, performanța organizațională are cerințe stricte, conținut ridicat de tehnică, dificultate de prelucrare este mare, întreprinderile țintă de fabricare a materialului în țara noastră a început relativ târziu în domeniul de mare - finalizarea fabricării materialelor țintă, relativ înapoi în ceea ce privește puritatea materiei prime de bază, tehnicile de pregătire cum ar fi ținta de control, tehnologia de bază a tehnologiei de turnare în și în străinătate are, de asemenea, un anumit decalaj. Ținând seama de aplicațiile high-end din aval, dezvoltarea de materiale țintă de spumare cu titan de înaltă performanță reprezintă o măsură importantă pentru realizarea cercetării și dezvoltării independente a materialelor-cheie în industria electronică de prelucrare a informațiilor și pentru promovarea transformării și modernizării high-end a industriei de titan .

Cerințe de aplicare și performanță ale țintei de titan

Materialul de țigaretizare Magnetron Ti este utilizat în principal în industria electronică și informatică, cum ar fi circuitul integrat, ecranul de afișare plană și câmpul de decorare a industriei automobilelor de decorare acasă, cum ar fi acoperirea cu decorațiuni de sticlă și acoperirea decorului cu butuc. Cerințele de țintă ale materialelor din diferite industrii sunt, de asemenea, foarte diferite, în special: puritatea, microstructura, performanța sudării, precizia dimensională și mai multe aspecte, cerințele specifice ale indexului sunt următoarele :

1) Puritate: circuit neintegrat: 99,9%; Circuit integrat pentru: 99,995%, 99,99%.

2) Microstructura: circuit neintegraat: cereale medii mai mici de 100 microni; Circuitul integrat: granulația medie este mai mică de 30 microni, granulația medie ultrafină este mai mică de 10 microni

3) Performanța de sudare: circuit neintegrat: brazare, monomer; Circuit integrat pentru: monomer, brazare, sudura prin difuzie

4) Precizie dimensională: pentru circuite neintegrate: 0,1 mm; Pentru circuite neintegrate: 0,01mm.

1.1 Ti țintă material pentru circuit integrat

Ti-ul de puritate a materialului vizat al circuitului integrat este în principal mai mare de 99,995% și mai sus, iar în prezent depinde în principal de importuri. În 2013, industria circuitului integrat din China a obținut un venit de vânzări de 250,8 miliarde de yuani și un volum de import de 231,3 miliarde de dolari SUA, devenind pentru prima dată cea mai mare marfă de import din China. În 2014, veniturile din vânzări ale industriei de circuite integrate au fost de 267,2 miliarde de yuani, iar volumul importurilor a atins încă 217,6 miliarde de dolari. Materialul țintă pentru circuitul integrat ocupă o mare parte pe piața materialelor țintă globale.

Ti-țintă materiale: producția de Ti de înaltă puritate este în principal concentrată în Statele Unite, Japonia și în alte țări, cum ar fi Honeywell din Statele Unite, respectiv Japonia și industria de titan din Japonia. Din 2010, institutul de cercetare din metale neferoase Beijing, industria zunyi titan și ningbo chuangrun au lansat succesiv produse interne de înaltă puritate Ti, însă stabilitatea produselor trebuie îmbunătățită.

Ti: structura de dezvoltare a materialelor țintă timpuriu turnătorie spațiu de profit este mare, utilizarea principală de 100 ~ 150 mm magnetron pulverizator mașină, și de putere mică, film de pulverizare mai gros, dimensiunea cip este mai mare, performanța unică de material țintă poate satisface cerința de utilizare a mașinii la acel moment, circuitul integrat cu material țintă Ti, în principal din monomer de 100 ~ 150 mm și o combinație de țintă, cum ar fi tipul tipic tip 3180, tipul țintă 3290 etc. A doua etapă, conform dezvoltării legii lui Moore, chip, lățime de linie îngustă, turnătorie folosesc în principal mașină de pulverizare 150 ~ 200 mm, pentru a îmbunătăți spațiul de profit, mașină de creștere a puterii de sputtering, acest lucru necesită ca mărimea țintă să crească, păstrând în același timp conductivitatea termică ridicată, o anumită putere, această perioadă Ti-țintă material prin sudură de difuzie din spate de aliaj de aluminiu și brazare de bord din aliaj de cupru două structuri este dat prioritate, cum ar fi TN tipic, TTN tipul, tipul de material țintă Endura5500 etc. În a treia etapă, odată cu dezvoltarea circuitului integrat, lățimea liniei cipului devine mai îngustă. În acest moment, fabricile de turnătorii de cip folosesc în principal mașini de pulverizare de 200 ~ 300mm. Pentru a spori în continuare spațiul de profit, crește puterea de pulverizare a mașinilor, ceea ce necesită mărirea dimensiunii materialului țintă, menținând în același timp o conductivitate termică ridicată și o intensitate suficientă. În această perioadă, ținta Ti este în principal sudată cu placă din spate din aliaj de cupru, cum ar fi țintă de tip SIP de bază.

Ti țintă de prelucrare a materialelor și de aspectele de fabricație: piața timpurie la domiciliu și în străinătate, de către Statele Unite, Japonia și alte mari producătorii monopol țintă materiale, după 2000 de ani de industria internă de fabricație treptat în piața țintă, țintă scăzută pentru a începe importul de înaltă puritate Ti prelucrarea materiilor prime, în ultimii ani, prin dezvoltarea rapidă a întreprinderilor țintă de fabricare a materialelor de uz casnic Ti, cota de piață sa extins treptat în Taiwan, Europa și Statele Unite și pe alte piețe, cum ar fi YouYan milioane de aur și Jiang Feng electronice două obiective de întreprindere se concentreze fabricarea de materiale pentru mulți ani. Companiile interne de producție țintă dezvoltă, de asemenea, materiale țintă împreună cu producătorii autohtoni de mașini de sputtering magnetron pentru a promova dezvoltarea industriei interne de magnetron sputtering.

1.2 Materialul Ti țintă pentru afișarea planului

Afișajele cu ecran plat includ: afișaj cu cristale lichide (LCD), afișaj cu plasmă (PDP), afișaj cu luminiscență în câmp (el), afișaj cu emisii de câmp (FED).

În prezent, piața LCD este cea mai mare pe piața de afișare cu ecran plat, cu o cotă de peste 90%. LCD-ul este considerat a fi cea mai mare perspectiva de aplicare a unui dispozitiv de afișare cu ecran plat, extinde foarte mult gama de aplicații a monitorului, monitoarele notebook-urilor, monitorul desktop-ului, televizorul LCD de înaltă definiție și comunicațiile mobile, se lovesc obiceiurile de viață ale oamenilor și promovează dezvoltarea rapidă a industriei de informații a lumii. Tehnologia Tft-lcd este un fel de tehnologie care combină tehnologia microelectronică cu tehnologia cu cristale lichide cu pricepere. În prezent, a devenit tehnologia de bază a afișării planului, care este împărțită în al-mo, al-ti, cu-mo și alte procese.

Filmul subțire al afișajului planar este în mare parte format prin pulverizare. Al, Cu, Ti, Mo și alte ținte sunt principalele ținte metalice pentru afișarea planului în prezent. Puritatea țintelor Ti pentru afișarea plană este mai mare de 99,9%. Această materie primă poate fi fabricată în China. Linia de generare Tft-lcd6 UTILIZEAZĂ materialul Ti țintă cu material de dimensiuni mari, cu aliaj de cupru, răcit cu apă, material de țintă cu plăcuță din spate, utilizat în structură, iar panda CLP este aplicată.

În prezent, linia de producție de cea mai înaltă generație din lume, construită independent de China - linia de generare hefei 10.5 produce, în principal, ecran de înaltă definiție cu ultra-înaltă definiție (uhd), cu o capacitate de proiectare de 90.000 de substraturi de sticlă pe lună. Dimensiunea substraturilor de sticlă este de 3.370x2.940mm, cu o investiție totală de 40 de miliarde de yuani. Acesta va fi pus în producție în al doilea trimestru al anului 2018.

2. Tehnologia de pregătire a țintă de pulverizare Magnetron Ti

Tehnologia de preparare a materiilor prime și tehnologiile de prelucrare a materiilor țintă în conformitate cu procesul de producție pot fi împărțite în țigle de topire a fasciculului de fascicule de electroni (denumit în continuare EB billet) și de la cuptorul de ardere cu arc electric (denumit în continuare "bilă" tipuri mari, în procesul de preparare a materialului țintă, pe lângă controlul strict al purității materialului, densitate, dimensiunea granulelor și orientarea cristalului, starea procesului de tratare termică, procesul de formare ulterioară va trebui să fie strict controlat, pentru a asigura calitatea materialului țintă.

Pentru materiile prime cu Ti de înaltă puritate, elementele de impuritate cu punct de topire ridicat în matricea Ti sunt îndepărtate de obicei prin electroliza topită și apoi purificate în continuare prin topirea fasciculului de electroni în vid. Aplicarea fasciculului cu fascicul de electroni este folosirea bombardamentului cu fascicul de electroni cu energie înaltă pe suprafața metalică, iar apoi temperatura crește treptat până când metalul se topește. Elementele cu presiune ridicată a vaporilor vor fi primele care se evaporă, iar elementele cu presiune scăzută a vaporilor vor rămâne în topitură. Cu cât este mai mare diferența dintre elementele de impurități și presiunea de vapori a matricei, cu atât va fi mai bine efectul de purificare. Cu toate acestea, avantajul rafinării prin vid după topire este faptul că elementele de impuritate din matricea Ti pot fi îndepărtate fără a introduce alte impurități. Prin urmare, atunci când Ti este electroliza 99,99% electroliză prin topirea fasciculului de electroni într-un mediu cu vid înalt (10-4 de mai sus), elementele de impuritate (Fe, Co, Cu) cu o presiune a vaporilor de saturație mai mare decât presiunea de vapori de saturație a elementului Ti Fe, Co, Cu) în materia primă va fi acordată prioritate undelor, astfel încât să se reducă conținutul impurităților din matrice și să se obțină scopul purificării. Metalul de înaltă puritate Ti cu puritate 99,995 + poate fi obținut prin combinarea celor două metode.

Pentru materiile prime cu puritate de 99,9% Ti, buretele de gradul 0 de gradul 0 se utilizează în cea mai mare parte pentru a fi topite prin cuptor cu arc electric consumabil în vacuum, iar apoi semifabricatul este deschis prin forjare la cald pentru a forma miez de dimensiuni mici. Ti-materialul brut de la prepararea celor două metode prin controlul deformării mecanice termice a microstructurii suprafeței sale de pulverizare este consecventă, apoi prelucrată, legată, curățată și ambalat în procesul de pregătire a circuitului integrat cu pulverizare magnetronică Ti, material țintă pentru 300 mm Mașina este folosită pentru materialul țintă special de Ti, înainte de împrăștierea suprafeței țintă a materialului înainte de împachetare și pulverizare reducerea instalată pe mașina de pulverizare este folosită pentru a arde timpul țintă al țintei (durata de ardere).

Metoda de preparare a materialelor prin metoda țintă a circuitului integrat are o tehnologie complexă și un cost relativ ridicat .

3. Cerințe tehnice pentru materialele țintă Ti

Pentru a asigura calitatea filmului depus, calitatea materialului țintă trebuie să fie strict controlată. După o mulțime de practici, principalii factori care influențează calitatea materialului țintă Ti includ puritatea, dimensiunea medie a granulelor, orientarea cristalului și uniformitatea structurii, forma și dimensiunea geometrică etc.

3.1 Puritate

Puritatea materialului țintă de Ti are o mare influență asupra proprietăților filmelor de pulverizare.

Cu cât puritatea materialului țintă Ti este mai mare, cu atât particulele de element de impuritate sunt mai puțin în pelicula Ti de pulverizare, având ca rezultat proprietăți mai bune ale filmului, inclusiv rezistența la coroziune, proprietățile electrice și optice. Cu toate acestea, în aplicații practice, cerințele de puritate a materialelor țintă Ti pentru diferite aplicații sunt diferite. De exemplu, acoperirea decorului general cu cerințele de puritate a materialului țintă Ti nu este exigentă, iar circuitul integrat, corpul afișajului și alte câmpuri cu cerințele de puritate a materialului țintă Ti sunt mult mai mari. Ca sursă de catod în pulverizare, elementele de impurități și incluziunile porilor sunt principalele surse de poluare. Inclinările stomatale vor fi îndepărtate, în principiu, în procesul de detectare a defectelor nedistructive ale lingoului. Inclinările stomatale neremovate vor produce fenomenul de descărcare a vârfului (Arcing) în timpul pulverizării și apoi vor afecta calitatea filmului subțire. Cu toate acestea, conținutul elementelor de impurități poate fi reflectat doar în rezultatele analizei întregului element. Cu cât conținutul total de impurități este mai mic, cu atât puritatea materialului țintă Ti va fi mai mare. Produsele țintă timpurie de curățare a materialelor țintă, care nu sunt de înaltă puritate din titan titan, se referă la compania locală și străină de producție a materialelor țintă Ti, după standardul emis de filmul electronic YS / T893-2013 cu materiale țintă de pulverizare cu titan de mare puritate, conținutul unic de impurități și conținutul total de impurități cerințe diferite, acest standard este standardizată treptat puritatea Ti ocupat de cererea de pe piața țintă.

3.2 dimensiunea medie a granulelor

În general, materialul țintă Ti este de structură policristalină, cu dimensiunea granulelor cuprinsă între microni până la milimetri. Rata de sputtering a tintei mici de granulatie este mai rapida decat cea a tintei de granulatie groasa, iar distributia grosimii filmului depus prin pulverizare este mai uniforma pentru tinte cu o diferenta mica a dimensiunii granulelor pe suprafata de pulverizare. Se constată că, dacă dimensiunea granulelor țintă de titan este controlată sub 100 microni, iar schimbarea mărimii granulelor este menținută în limitele a 20%, calitatea filmelor de pulverizare poate fi mult îmbunătățită. Dimensiunile medii ale granulelor pentru țintele Ti care urmează a fi utilizate în circuitele integrate trebuie în general să fie mai mici de 30 microni, iar dimensiunea medie a granulelor să fie mai mică de 10 microni.

3.3 Orientarea cristalizării

Metalul Ti este o structură hexagonală aranjată dens. Deoarece este ușor ca atomii de Ti să fie preferențial pulverizați de-a lungul direcției atomilor hexagonali cel mai bine aranjați în timpul pulverizării, viteza de pulverizare poate fi mărită prin schimbarea structurii cristaline a materialului țintă pentru a obține cea mai mare viteză de pulverizare. În prezent, familia cristalină a suprafeței de pulverizare Ti țintă a celor mai multe circuite integrate este mai mare de 60%, orientarea granulelor materialelor țintă produse de diferiți producători este puțin diferită, iar direcția de cristal a țintei Ti are o mare influență pe uniformitatea grosimii filmului de pulverizare. Mărimea peliculei de afișare plană și de decorare este relativ groasă, astfel încât cerința de orientare a cerealelor pentru materialul țintă Ti este relativ scăzută.

3.4 uniformitatea structurii

Structura uniformității este, de asemenea, unul dintre indicii importanți pentru evaluarea calității materialului țintă. Pentru ținta Ti, sunt necesare nu numai planul de pulverizare a materialului țintă, dar și compoziția normală a direcției, orientarea granulelor și uniformitatea dimensiunii granulelor pe planul de pulverizare. Doar în acest fel se poate obține filmul Ti cu o grosime uniformă, o calitate fiabilă și o dimensiune uniformă a granulației în același timp în timpul duratei de viață a materialului țintă Ti.

3.5 forma și dimensiunea geometrică

Se reflectă în principal în precizia și calitatea prelucrării, cum ar fi dimensiunea prelucrării, suprafața plană, rugozitatea etc. Dacă deviația unghiului orificiului de montare este prea mare, acesta nu poate fi instalat corect; Grosimea mică va afecta durata de viață a țintă; Mărimea suprafeței de etanșare și canelurii de etanșare este prea aspră, ceea ce va duce la probleme de vid după instalarea materialului țintă și va duce la scurgerea apei. Obiectivul tratamentului de rupere a suprafeței de sputtering poate face ca suprafața materialului țintă să fie plină de vârfuri convexe bogate, sub efectul efectului vârfului, potențialul acestor vârfuri convexe va fi mult îmbunătățit, astfel, descărcarea mediilor de rupere, dar prea mare, stabilitatea este adversă.

3.6 lipirea de sudare

În prezent, mai mult de Ti / Al difuzare de metal de tip Ti / Al de hârtie de cercetare mai mult, de obicei, pentru punctul de topire ridicat de titan și sudura difuzie de punctul de topire scăzut de material de aluminiu, bazat în principal pe o singură cale sau două sensuri de presiune sau tehnologie de lipire difuziune de vid fierbinte tehnologia de presare izostatică a fost adoptată pentru realizarea materialelor de titan, din aluminiu, de înaltă presiune, în legătură cu difuzia directă la temperatură joasă. Producătorii interni de sudură din aliaj de Ti / Cu și Cu au multe aplicații, dar puține lucrări de cercetare.

4. Prospectarea materialelor țintă Ti

Bazele țintă globale de producție se reunesc rapid în Asia. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriilor industriale de înaltă tehnologie, cum ar fi circuitul integrat semiconductor, afișajul plan și acoperirea decorativă, piața țintă a țării din China se extinde zilnic și a devenit treptat una dintre cele mai mari zone ale cererii din lume pentru materialul țintă subțire oferă oportunități și provocări pentru dezvoltarea industriei de fabricare a materialelor țintă din China.

În ultimii ani, în domeniul fondurilor industriei integrate de circuit, științifice naționale și tehnologie proiecte majore (01, 02, 03) și fondurile locale, conduce echipa, investiția în industria de circuit integrat este o căldură mare, potrivit statisticilor, numai 2015, 2016 două ani, interne a declarat în construcție sau de planificare pentru a începe placa de producție de plachete este de până la 44, 300 dintre ele mm18 articol, articolul 200 mm20, 6 150 mm. Conduită de cererea imensă a pieței, industria țintă a materialului este obligată să atragă atenția și atenția instituțiilor și întreprinderilor de cercetare științifică relevante din China și a investit resurse umane, materiale și financiare în cercetarea și dezvoltarea și producția de splash-uri controlate magnetic ţintă.

Produsul Ti țintă, ca ramură unică a câmpului de țintă, a fost aplicat atât în procesul de procesare a aluminiului, cât și în procesul cu Cu și a fost utilizat pe scară largă în industria LCD și industria decorurilor decorative. În prezent, materialele de țintire a materialelor țintă și bazele de producție sunt concentrate în principal în Beijing, Guangdong, Jiangsu, Zhejiang, Gansu și alte locuri. Datorită purității materiei prime a obiectivului, limitarea echipamentelor de producție și tehnologie de cercetare și dezvoltare tehnologică, Ti țintă industria de fabricare a materialelor din țara noastră este încă în faza incipientă, întreprinderea de producție de materii prime interne țintă Ti aparține calității și de bază pragul tehnic este scăzut, metoda tradițională de procesare, la prețul pentru a câștiga nivelul scăzut de producători de materiale țintă pulverizatoare, sau de profit limitată OEM fabrică. Singur mic scară de producție, soi, tehnologie, de asemenea, nu este stabilă, până în prezent, China (inclusiv Taiwan), doar câteva companii specializate în producția de materiale țintă, cum ar fi YouYan milioane de aur, întreprindere electronică Jiang Feng, departe de a nu satisface nevoile de dezvoltare a pieței, un număr mare de materiale țintă de Ti încă mai trebuie să importe din străinătate, materiile prime de metal de înaltă puritate materiale Ti-țintă au progres, dar cele mai multe încă trebuie să se bazeze pe importuri.

Ti țintă material, ca un fel de material cu scop special, are un scop puternic de aplicare și fundal clar de aplicare. Tehnologia de purificare metalurgică separată de tehnologia Ti, EB tehnologia de aspirare a vidului, tehnologia de detecție a defectelor nedorite, tehnologia de analiză a impurităților de Ti de înaltă puritate, tehnologia de pregătire a țintă Ti, tehnologia de pregătire a mașinii de pulverizare, tehnologia de pulverizare și tehnologia de testare a stratului subțire, ținta în sine nu are nicio semnificație. R & D și producția de materii țintă Ti și îmbunătățirea ulterioară a aplicației implică un întreg lanț industrial de la materiile prime din amonte până la producătorii de echipamente de mijloc și producătorii de materiale țintă, precum și aplicația cip Ti de acoperire a țintă în aval. Relația dintre proprietățile materialelor țintă Ti și proprietățile peliculei de pulverizare nu numai că conduce la obținerea proprietăților de film care să corespundă cerințelor aplicației, ci și la o mai bună utilizare a materialului țintă, dând un rol deplin rolului său și promovând dezvoltarea industriei materialelor țintă.

Este în prezent în industria IC în China înfloritoare etapă, oportunități și provocări coexistă, în cazul în care nu puteți profita de oportunitatea de a viza de fabricație materiale, echipamente de producție de film și de testare, diferența dintre țara noastră și la nivel internațional va fi mai mare și mai mare , nu numai în imposibilitatea de a recâștiga ocupația străină a pieței interne, mai mult nu pot participa la concurența pe piața internațională.