1) Teória magnetrónového naprašovania.
Permanentné magnety vložené do povrchu materiálu terča vytvárajú magnetické pole 250–350 gaussov, ktoré sa kombinuje s vysokonapäťovým elektrickým poľom na vytvorenie ortogonálneho elektromagnetického poľa v naprašovanom póle terča (katóde) a anóde. Deje sa tak vo vysokovákuovej komore naplnenej potrebným inertným plynom (typicky plyn Ar). Do terča je pridané určité množstvo záporného vysokého napätia, elektróny z terča sú vystavené pôsobeniu magnetického poľa a ionizácii. pracovného plynu sa zvyšuje. V blízkosti katódy sa potom vytvorí plazma s vysokou hustotou, kde sa ióny Ar urýchľujú vplyvom Lorentzovej sily a letia smerom k povrchu cieľa, pričom bombardujú povrch cieľa časticami s veľmi vysokou energiou. terč dodržiava princíp premeny hybnosti s vysokým stupňom presnosti Pomocou princípu premeny kinetickej energie rozprášené atómy na terči odlietajú z povrchu a smerom k substrátu, aby sa usadila vrstva. Magnetrónové naprašovanie sa často delí na dva typy: DC naprašovanie a RF naprašovanie. DC naprašovacie zariadenie pracuje na priamom základe a rozprašuje kovy vysokou rýchlosťou. Na rozdiel od reaktívneho naprašovania, ktoré sa používa na vytváranie zmesových materiálov vrátane oxidov, nitridov a karbidov, má RF naprašovanie širší rozsah použitia a okrem elektricky vodivých materiálov môže rozprašovať aj nevodivé materiály. Keď sa RF frekvencia zvýši, proces sa transformuje na mikrovlnné plazmové naprašovanie. V súčasnosti sa najčastejšie využíva mikrovlnné plazmové naprašovanie typu elektrónová cyklotrónová rezonancia (ECR).
2) Typy magnetrónových rozprašovacích terčov.
Terče pre kovové, zliatinové a keramické naprašovacie terče zahŕňajú kovové, zliatinové a keramické naprašovacie terče, ako aj boridové keramické naprašovacie terče, karbidové keramické naprašovacie terče, fluoridové keramické naprašovacie terče, nitridové keramické naprašovacie terče, oxidové keramické terče, selenidové keramické naprašovacie terče terče, silicidové keramické naprašovacie terče, sulfidové keramické naprašovacie terče (InAs).
Editor Voice, [2] Oblasti použitia
Všetci vieme, že trend vývoja technológie tenkých vrstiev v nadväzujúcom aplikačnom priemysle a trend vývoja technológie cieľových materiálov spolu úzko súvisia, takže ako aplikačný priemysel napreduje v technológii tenkovrstvových komponentov alebo produktov, mala by napredovať aj technológia cieľových materiálov. výrobcov Ic, ako ilustráciu. Nedávno sa zameral na vývoj medeného vedenia s nízkym odporom a očakáva sa, že o niekoľko rokov bude pôvodný hliníkový film z veľkej časti nahradený, čo si vyžiada naliehavý vývoj medených terčov a potrebného materiálu pre bariérovú vrstvu. Okrem toho pôvodný trh s počítačovými monitormi a televízormi na báze katódových trubíc (CRT) bol v posledných rokoch do značnej miery nahradený plochými panelmi (FPD). Výrazne zvýši aj trhový a technologický dopyt po cieľoch ITO. Navyše v technológii skladovania. Dopyt po vysokokapacitných pevných diskoch s vysokou hustotou a prepisovateľných optických diskoch s vysokou hustotou je na vzostupe. Dopyt po cieľových materiáloch v aplikačnom biznise sa v dôsledku toho všetkého zmenil. Primárne aplikácie pre cieľové materiály budú diskutované v nasledujúcich častiach, spolu s vývojovými trendmi pre tieto aplikácie.
3) Mikroelektronika
Zo všetkých aplikačných odvetví má polovodičový priemysel najprísnejšie štandardy kvality pre cieľové naprašovacie filmy. V súčasnosti sa vyrábajú kremíkové doštičky dlhé až 12 palcov (3 00 epitódy), hoci šírky spojov sú čoraz užšie. Vyrobené terče musia mať lepšiu mikroštruktúru kvôli požiadavkám výrobcov kremíkových plátkov na veľké veľkosti, vysokú čistotu, zníženú segregáciu a jemné zrná. Zistilo sa, že významným faktorom ovplyvňujúcim rýchlosť, ktorou sa film ukladá, je homogenita cieľa a priemer kryštalických častíc. Čistota cieľa má tiež významný vplyv na čistotu filmu. Cieľová čistota 99,995 percent (4N5) medi mohla v minulosti postačovať na uspokojenie potrieb výrobcov polovodičov pre {{10}} }.35pm proces, ale 0,25um proces dnes a dokonca aj 0,18um umelecký proces pre nemerané zariadenia vyžadujú cieľovú čistotu 5 alebo dokonca 6N alebo viac. Meď má nižší odpor a silnejšiu odolnosť voči elektromigrácii ako hliník! Prístup vodiča si vyžaduje submikrónový drôt, ktorý je menší ako 0,25 um, ale má aj ďalšie nevýhody, ako je slabá väzba medi na organické dielektrika. A rýchla reakcia, čo spôsobuje koróziu a zlomenie medeného konektora čipu. Na vyriešenie týchto problémov je potrebné vytvoriť bariérovú vrstvu medzi medenou a dielektrickou vrstvou. Väčšina materiálov blokovacej vrstvy má vysoké teploty topenia a vysoký odpor pre kov a jeho zlúčeniny, čo vedie k hrúbke vrstvy menšej ako 50 nm a účinnej adhézii medzi meďou a dielektrickými materiálmi. Spojenie materiálu blokovacej vrstvy medzi meďou a hliníkom je odlišné. Je potrebné vytvoriť čerstvé cieľové materiály. konektivita medi medzi blokovacou vrstvou a cieľovými materiálmi Ta, W, TaSi, WSI atď. Napriek tomu existujú žiaruvzdorné kovy Ta a W. Vzhľadom na náročnosť výroby výskumníci v súčasnosti skúmajú ďalšie materiály vrátane molybdénu, chrómu a taiwanského zlata.
4) Pre ilustráciu
Trh s počítačovými monitormi a televízormi bol výrazne ovplyvnený plochými panelmi (FPD), väčšinou vo forme katódových trubíc (CRT), čo tiež zvýši technickú a trhovú potrebu cieľov ITO. Ciele iTO sa dnes dodávajú v dvoch rôznych variantoch. Jeden zahŕňa použitie terča zo zliatiny india a cínu, zatiaľ čo druhý zahŕňa miešanie a spekaný prášok oxidu india a oxidu cínu v nano-stave. Použitím DC reaktívneho naprašovania je možné použiť terče zo zliatiny india a cínu pre tenké filmy ITO, avšak povrch terča bude oxidovať a ovplyvňovať rýchlosť naprašovania a je ťažké nájsť veľké taiwanské zlaté terče.
V súčasnosti sa na vytváranie ITO terčov zvyčajne používa proces reaktívneho naprašovania L-IRF. Rýchlosť nanášania je rýchla. Okrem iného dokáže presne riadiť hrúbku filmu, vysokú vodivosť, dobrú rovnomernosť a silnú priľnavosť k substrátu. Výroba cieľového materiálu však čelí výzvam, pretože je ťažké spekať spolu oxid india a oxid cínu. ZrO2, Bi203 a CeO, ktoré sa často používajú ako spekacie prísady, môžu produkovať terče s hustotou medzi 93 percentami a 98 percentami teoretickej hodnoty. Prísady majú významný vplyv na to, ako dobre fungujú ITO fólie vyrobené týmto spôsobom. Bi2O3, ktorý sa topí pri 820 stupňoch a už sa začal odparovať pri teplote spekania 500 stupňov, používajú ako aditívum japonskí vedci. To umožňuje vyrobiť ITO terč, ktorý je porovnateľne čistý pri použití spekania v kvapalnej fáze. Okrem toho je nevyhnutný postup jednoduchší tým, že nevyhnutnou oxidovou surovinou nemusia byť nevyhnutne nanočastice. V „súčasnej prioritnej príručke rozvoja dôležitých oblastí informačného priemyslu“ publikovanej v roku 2000 Národnou komisiou pre plánovanie rozvoja a Ministerstvom vedy a techniky je uvedený aj hlavný cieľový materiál ITO.
5) na držanie
Viacvrstvový kompozitný film CoFCu je v súčasnosti populárnou štruktúrou obrovského magnetorezistentného filmu. V oblasti technológie ukladania si vývoj vysokokapacitných pevných diskov s vysokou hustotou vyžaduje značné množstvo obrovských magnetorezistentných filmových materiálov. Magnetické disky vyrobené z terčového materiálu zliatiny TbFeCo, ktorý je stále vo vývoji, majú vysokú skladovaciu kapacitu, dlhú životnosť a možnosť opakovaného utierania bez dotyku. TbFeCo/Ta a TbFeCo/Al tvoria vrstvy kompozitnej filmovej štruktúry používanej v dnešných magnetických diskoch. Kerrov uhol otočenia štruktúry TbFeCo/AI môže dosiahnuť 58, zatiaľ čo uhol TbFeCofFa môže byť až 0.8. Zistilo sa, že nízka magnetická permeabilita materiálu terča a vysoké striedavé napätie čiastočného výboja pôsobia ako elektrické odpory.
Pamäte s fázovou zmenou (PCM) založené na teluride germánia a antimónu preukázali významný komerčný potenciál ako náhradná pamäťová technológia typu NOR a ako súčasť trhu s DRAM. Jednou z prekážok rýchlejšieho škálovania je však nedostatok plne hermetických buniek, ktoré je možné vyrobiť na ďalšie zníženie resetovacieho prúdu. Pre dnešného dátovo orientovaného a vysoko prenosného spotrebiteľa môžu nižšie resetovacie prúdy zvýšiť šírku dátového pásma, predĺžiť životnosť batérie a znížiť spotrebu energie v pamäti.
