Es revisa el desenvolupament de l'objectiu de titani de titani de magnetó

Desenvolupament d'espurnes de magnetrons es revisa l' objectiu de titani

Fabricació de màquines de recobriment de buit PVD de IKS PVD, contacteu amb nosaltres ara, iks.pvd @ foxmail.com

Com a material de pel·lícula prima i funcional important en el camp de la informació electrònica, el titani d'alta puresa està en ràpida demanda, amb el ràpid desenvolupament de l'IC de Xina, pantalla plana, energia solar i altres indústries. La tecnologia de polvorització de magnetó (PVD) és una de les tecnologies clau per a la preparació de materials de pel lícula fina, i el material objectiu de titani amb puresa d'alta puresa és el material consumible clau en la tecnologia de polvorització de magnetrons, que té una àmplia perspectiva d'aplicació del mercat. El material objectiu de titani com a material de recobriment d'alt valor afegit, en aspectes com la puresa química, el rendiment organitzatiu té requisits estrictes, un elevat contingut tècnic, la dificultat de processament és gran, les empreses fabricants de material objectiu al nostre país van començar relativament tard en el camp de l'alta - La fabricació de material objectiu, relativament enrere en termes de puresa de matèria primera bàsica, tècniques de preparació com l'objectiu de control, la tecnologia bàsica de la tecnologia de modelatge a l'exterior i a l'estranger també té cert buit. Amb l'objectiu d'aconseguir aplicacions de gamma alta, el desenvolupament d'un material de destil·lació de titani d'alt rendiment és una mesura important per realitzar la investigació independent i el desenvolupament de materials clau en la indústria manufacturera d'informació electrònica i promoure la transformació i millora de la indústria de titani d'alta gamma .

Requisits d'aplicació i rendiment de l'objectiu de titani

Magnetron sputtering El material objectiu Ti s'utilitza principalment en la indústria de la informació i l'electrònica, com el circuit integrat, la pantalla de pantalla plana i el camp de recobriment de decoració de la indústria de l'automòbil per a la decoració de la llar, com el revestiment de decoració de vidre i el revestiment de decoració del cub. Els requisits de material objectiu de les diferents indústries també són molt diferents, principalment: puresa, microestructura, rendiment de soldadura, precisió dimensional i diversos aspectes, els requisits específics de l'índex són els següents :

1) Puresa: circuit no integrat: 99,9%; Circuit integrat per a: 99.995%, 99.99%.

2) Microstructura: circuit no integrat: gra mitjà de menys de 100 micres; Circuit integrat: el gra mitjà és inferior a 30 micres, el gra mitjà ultrafí és inferior a 10 micres

3) rendiment de soldadura: circuit no integrat: soldadura, monòmer; Circuit integrat per: monòmer, soldadura de soldadura per difusió

4) Precisió dimensional: per a circuits no integrats: 0,1 mm; Per a circuits no integrats: 0,01 mm.

1.1 Ti material objectiu per a circuit integrat

La puresa del material objectiu del circuit integrat és principalment superior al 99,995% i superior, i en l'actualitat depèn principalment de les importacions. El 2013, la indústria del circuit integrat de la Xina va aconseguir uns ingressos de vendes de 250.800 milions de iuans i un volum d'importació de 231.300 milions de dòlars, convertint-se per primera vegada en el principal producte d'importació de la Xina. El 2014, els ingressos de vendes de la indústria del circuit integrat van ser de 267.200 milions de iuans, i el volum d'importació encara va assolir els 217.600 milions de dòlars. El material objectiu per al circuit integrat ocupa una gran proporció en el mercat de materials objectiu global.

Ti materials objectiu: la producció de Ti d'alta puresa es concentra principalment als Estats Units, Japó i altres països, com ara Honeywell dels Estats Units, Tòquio de Japó i Osaka, indústria de titani de Japó. Des de 2010, el institut de recerca de metalls no ferrosos de Beijing, la indústria zunyi titanium i Ningbo Chuangrun han llançat successivament productes domèstics de alta puresa, però l'estabilitat dels productes encara s'ha de millorar.

Ti: estructura de desenvolupament de material objectiu. L'espai de guanys de la foneria inicial és gran, l'ús principal de la màquina de bombament magnètic de 100 a 150 mm, i una petita potència, amb una capa més gran de xeringues, la mida del xip és més gran, el rendiment únic del material objectiu pot satisfer el requisit d'ús. de la màquina en aquell moment, el circuit integrat amb Ti material objectiu principalment del monòmer de 100 a 150 mm i la combinació d'objectiu, com el típic tipus 3180, el material objectiu 3290, etc. La segona etapa, segons el desenvolupament de la llei de Moore, xip, ample de línia estret, la fosa utilitza principalment màquines de bombament de 150 a 200 mm, per tal de millorar l'espai de guanys, la màquina de l'augment de potència de polvorització, això requereix que la mida de l'objectiu augmenti, mantenint l'alta conductivitat tèrmica, preus baixos i una certa força, en aquest període s'adverteix la prioritat de Ti material objectiu mitjançant soldadura de difusió de fons d'aleació d'alumini i soldadura de soldadura de dues estructures de taulell d'aliatge de coure, com el típic TN, TTN escriu, escriu material objectiu Endura5500, etc. En la tercera etapa, amb el desenvolupament del circuit integrat, l'amplada de línia de xips es fa més estreta. En aquest moment, les fàbriques de fosa xip utilitzen principalment màquines de polvorització de 200 a 300 mm. Per augmentar encara més l'espai de beneficis, augmenta la potència de pols de les màquines, la qual cosa requereix augmentar la mida del material objectiu, mantenint una alta conductivitat tèrmica i una intensitat suficient. En aquest període, l'objectiu de Ti és principalment soldat amb placa posterior d'aliatge de coure, com el blanc del tipus SIP principal.

Els objectius de processament i fabricació de matèries primeres són: mercat primerenc a la llar ia l'estranger, per part dels Estats Units, Japó i altres monopolis de grans fabricants, després de 2000 anys de fabricació nacional progressivament en el mercat objectiu, objectiu de baix consum per començar a importar puresa d'alta El processament de matèries primeres de Ti, en els últims anys pel ràpid desenvolupament de les empreses nacionals de fabricació de materials locals, la quota de mercat es va expandir gradualment cap a Taiwan, Europa i els Estats Units i altres mercats, com ara mil milions d'YouYan i Jiang Feng, fabricació de materials durant molts anys. Les empreses de fabricació d'objectius domèstics també desenvolupen materials objectius conjuntament amb fabricants de màquines domèstiques de magnetron sputtering per promoure el desenvolupament de la indústria domèstica integrada de magnetron sputtering.

1.2 Ti material objectiu per a la visualització de pla

Les pantalles planes inclouen: pantalla de cristall líquid (LCD), pantalla de plasma (PDP), visualització de llum de camp (el), pantalla d'emissió de camp (FED).

En l'actualitat, el mercat LCD és el més gran del mercat de pantalles planes amb una participació superior al 90%. Es creu que la pantalla LCD és la perspectiva més pràctica del dispositiu de pantalla plana, amplia el rang d'aplicacions de monitor, monitors d'ordinador portàtil, monitor d'ordinador d'escriptori, TV LCD d'alta definició i comunicació mòbil, tot tipus de productes LCD de tipus nou estan colpejant els hàbits habitants de les persones i promouen el ràpid desenvolupament de la indústria de la informació del món. La tecnologia Tft-lcd és una mena de tecnologia que combina la tecnologia de microelectrònica i la tecnologia de cristall líquid amb habilitat. Actualment, s'ha convertit en la tecnologia principal de visualització aèria, que es divideix en al-mo, al-ti, cu-mo i altres processos.

La prima capa de pantalla plana està formada principalment per polvorització. Al, Cu, Ti, Mo i altres objectius són els principals objectius metàl·lics per a la visualització de plans en l'actualitat. La puresa dels objectius de Ti per a la visualització aèria és superior al 99,9%. Aquesta matèria primera es pot fabricar a la Xina. Línia de generació Tft-lcd6 UTILICE un material destinatari Ti pla amb grans dimensions, s'utilitza l'estructura de l'objectiu de la placa posterior de l'aliatge de coure i es aplica a l'estructura i s'aplica la panda CLP.

En l'actualitat, la línia de generació més alta del món construïda independentment per la Xina: la línia de generació hefei 10.5 produeix principalment pantalla de grandària gran de cristall líquid de definició ultra alta (uhd), amb una capacitat de disseny de 90.000 substrats de vidre al mes. La mida dels substrats de vidre és de 3.370x2.940 mm, amb una inversió total de 40 milions de iuans. Es posarà en producció el segon trimestre del 2018.

2. Tecnologia de preparació d'objectes de pols de Magnetron sputtering

La tecnologia de preparació de matèries primeres i els mètodes de material objectiu d'acord amb el procés de producció es poden dividir (en endavant, EB billet) i la molla de fusió del feix d'electrons al buit a partir de la fosa de forn d'arc d'electricitat grisa (d'ara endavant bitllet VAR) dos tipus grans, en el procés de preparació del material objectiu, a més de controlar estrictament la puresa del material, la densitat, la mida del gra i l'orientació del cristall, la condició del procés de tractament tèrmic, el procés de conformació posterior ha de ser estrictament controlat, qualitat del material objectiu.

Per a les matèries primeres d'alta puresa Ti, els elements d'impuresa amb alt punt de fusió en la matriu de Ti solen ser eliminats per electròlisi en fosa, i posteriorment es purifiquen per fusió de feix d'electrons al buit. La fosa de feix d'electrons al buit és utilitzar bombes de feix d'electrons d'alta energia a la superfície del metall, i llavors la temperatura augmenta gradualment fins que el metall es fon. Els elements amb alta pressió de vapor seran els primers a evaporar-se, i els elements amb baixa pressió de vapor es mantindran a la massa fosa. Com més gran sigui la diferència entre els elements d'impureses i la pressió de vapor de la matriu, millor serà l'efecte de depuració. No obstant això, l'avantatge de la refinació al buit després de la fusió és que els elements d'impuresa en la matriu de Ti poden eliminar-se sense introduir altres impureses. Per tant, quan el 99,99% de Ti electrolític és electrolitzat per fosa de feix d'electrons en un entorn d'alt buit (10-4 a dalt), elements d'impuresa (Fe, Co, Cu) amb una pressió de vapor de saturació superior a la pressió de vapor de saturació del propi element Ti ( Fe, Co, Cu) en la matèria primera se'ls donarà prioritat a l'ona, per tal de reduir el contingut d'impureses en la matriu i aconseguir el propòsit de la purificació. El Ti de gran pureza amb 99.995 + puresa es pot obtenir combinant els dos mètodes.

Per a les matèries primeres amb puresa del 99,9% Ti, la grau 0 esponja Ti s'utilitza principalment per a ser fos per forn d'arc elèctric consumible al buit i, a continuació, s'obre el blanc per forjat en calent per formar un blanc en blanc reduït. La matèria primera metàl·lica de la preparació dels dos mètodes a través de la deformació mecànica tèrmica controla tota la microestructura de la superfície de polvorització, consistent en processos de mecanitzat, enquadernació, neteja i empaquetatge en la preparació del circuit integrat amb magnetron sputtering Ti, material objectiu de 300 mm La màquina s'utilitza per a un material especial de Ti alta, abans que la superfície del material objectiu esmicolar abans de l'embalatge i la polvorització reduïda instal·lada a la màquina de polvorització s'utilitza per gravar el temps objectiu del blanc (Burntime).

El mètode de preparació de materials objectiu del circuit integrat té una tecnologia complexa i un cost relativament alt .

3. Requisits tècnics per als materials objectiu Ti

Per assegurar la qualitat del film dipositat, la qualitat del material objectiu ha de ser estrictament controlada. Després de molta pràctica, els principals factors que influeixen en la qualitat del material objectiu Ti inclouen la puresa, la grandària mitjana del gra, l'orientació del cristall i la uniformitat de l'estructura, la forma geomètrica i la mida, etc.

3.1 Puresa

La puresa del material objectiu de Ti té una gran influència en les propietats de les pel·lícules de polvorització.

Com més alta sigui la puresa del material objectiu de Ti, les partícules menys element d'impuresa en la filmació de Ti sputtering resulten en millors propietats cinematogràfiques, incloses la resistència a la corrosió, propietats elèctriques i òptiques. Tanmateix, en aplicacions pràctiques, els requisits de puresa dels materials objectiu de Ti per a diferents aplicacions són diferents. Per exemple, el revestiment de la decoració general amb els requisits de puresa de material objectiu de Ti no és exigent, i el circuit integrat, el cos de visualització i altres camps amb els requisits de puresa del material objectiu Ti són molt més alts. Com a font de càtode en la polvorització, els elements d'impureses i les inclusions de porus són les principals fonts de contaminació. Les inclusions estomàtiques s'eliminen bàsicament en el procés de detecció de defectes no residuals de lingots. Les inclusions estomàtiques sense crear produiran fenòmens de descàrrega de punta (Arcing) durant la polvorització, i després afecten la qualitat de la pel·lícula prima. Tanmateix, el contingut de l'element impuritat només es pot reflectir en els resultats de l'anàlisi d'elements complets. Com més baix sigui el contingut total d'impuresa, major serà la puresa del material objectiu Ti. Els primers materials domèstics no destil·lats de titani de puresa no destil·lats són una referència a la companyia de fabricació de material de destinació nacional i estrangera, després de la norma 2013 emesa per la pel·lícula electrònica YS / T893-2013 amb materials de destil·lació de titani d'alta puresa, contingut d'impureses individuals i continguts d'impureses diferents diferents demandes, aquesta norma estandarditza gradualment la puresa ocupada de Ti de la demanda del mercat objectiu.

3.2 grandària mitjana del gra

En general, el material objectiu de Ti és d'estructura policristal·lina, amb grandària de gra que va des de micron a mil·límetre. La velocitat de polvorització de blanc de gra de mida petita és més ràpida que la del blanc de gra gruixut, i la distribució de l'espessor de la pel·lícula dipositada a foc és més uniforme per a objectius amb petites diferències de grandària de gra en la superfície de polvorització. Es constata que si la grandària del gra de blanc de titani es controla per sota de 100 micres i el canvi de mida del gra es manté en un 20%, es pot millorar considerablement la qualitat de les pel·lícules de polvorització. Les mides mitjanes de gra de Ti blanc que s'utilitzen en circuits integrats solen ser de menys de 30 micres i la grandària mitjana del gra en menys de 10 micres.

3.3 orientació de cristal·lització

Metal Ti és una estructura hexagonal densament disposada. Atès que és senzill que els àtoms de blancs Ti estiguin expressats de manera preferent al llarg de la direcció dels àtoms hexagonals més disposats durant la polvorització, es pot augmentar la velocitat de polvorització canviant l'estructura cristal·lina del material objectiu per aconseguir la major taxa de polvorització. En l'actualitat, la superfície de polvorització de la família cristal·lina de Ti (1013) dels circuits més integrats és superior al 60%, l'orientació de grans dels materials objectiu produïts per diferents fabricants és lleugerament diferent, i la direcció cristal·lina del blanc Ti també té una gran influència sobre la uniformitat del gruix de la pel·lícula de polvorització. La mida de la pel·lícula de la pantalla plana i el recobriment de la decoració és relativament gruixuda, de manera que el requisit d'orientació del gra en el material objectiu Ti és relativament baix.

3.4 uniformitat de l'estructura

La uniformitat de l'estructura també és un dels índexs importants per avaluar la qualitat del material objectiu. Per a Ti, no només es requereix el plànol de polvorització del material objectiu, sinó també la composició normal d'orientació, l'orientació del gra i la uniformitat mitjana de la mida del gra en el plànol de polvorització. Només d'aquesta manera es pot obtenir una pel·lícula Ti amb un espessor uniforme, una qualitat fiable i una mida de gra uniforme al mateix temps dins de la vida útil de Ti material objectiu.

3.5 forma i grandària geomètrica

Es reflecteix principalment en la precisió i la qualitat del mecanitzat, com ara la grandària del mecanitzat, la superfície de la superfície, rugositat, etc. Si la desviació en angle del forat de muntatge és massa gran, no es pot instal·lar correctament; Un petit gruix afectarà la vida útil del blanc; La mida de la superfície de segellat i la ranura de segellat és massa aspra, la qual cosa provocarà problemes de buit després d'instal·lar el material objectiu i generar fuites d'aigua. El tractament d'enfosquiment de superfícies de pols de blancs pot fer que la superfície del material objectiu estigui plena de consells convexos rics, sota l'efecte de l'efecte de la punta, el potencial d'aquests consells convexos millorarà considerablement, per tant, la descàrrega mediàtica es descompondrà, l'estabilitat és adversa.

Enllaç de soldadura 3.6

En l'actualitat sobre el paper de recerca de soldadura de difusió de metalls de tipus Ti / Al dissimilar més, generalment per a un alt punt de fusió de titani i soldadura de difusió de baix nivell de fusió de material d'alumini, principalment basat en una tecnologia d'unió o de dues vies o de connexió de difusió al buit de calor S'ha adoptat la tecnologia de premsat isostàtic per realitzar materials de titani, metalls d'alumini d'alta pressió en unió de difusió directa a baixa temperatura. Els fabricants nacionals de soldadura d'aliatge de Ti / Cu i Cu tenen moltes aplicacions, però pocs documents d'investigació.

4. Perspectiva dels materials objectiu de Ti

Les bases mundials de fabricació d'objectius s'estan reunint ràpidament a Àsia. Amb el ràpid desenvolupament de les indústries domèstiques d'alta tecnologia, com ara el circuit integrat de semiconductors, la pantalla plana i el revestiment decoratiu, el mercat de material objectiu de la Xina s'està expandint dia a dia i s'ha convertit gradualment en una de les àrees de demanda més grans del món per al material objectiu de la pel·lícula prima, que ofereix oportunitats i reptes per al desenvolupament de la indústria manufacturera de materials destinats a la Xina.

En els últims anys, en els fons de la indústria del circuit integrat, els projectes nacionals de ciència i tecnologia (01, 02, 03) i fons locals, els equips lideren, la inversió de la indústria del circuit integrat és una gran calor, segons les estadístiques, només el 2015, 2016 dos anys, el domèstic ha declarat en construcció o planeja iniciar la línia de producció d'obleas és de fins a 44, 300 d'ells article mm18, article 200 mm20, 6 150 mm. Dirigit per la gran demanda del mercat, la indústria material de destinació està destinada a atreure l'atenció i l'atenció dels instituts de recerca científica i empreses rellevants a la Xina i ha invertit recursos humans, materials i financers en la investigació i desenvolupament i producció de splash controlat magnèticament objectiu.

El material objectiu Ti, com a branca única del camp material de destinació, s'ha aplicat tant en processos semiconductors Al com en procés Cu, i s'ha utilitzat àmpliament en la indústria LCD i la indústria de recobriment decoratiu. En l'actualitat, el material objectiu Ti R + D i bases de producció es concentren principalment a Beijing, Guangdong, Jiangsu, Zhejiang, Gansu i altres llocs. A causa de la puresa de la matèria primera de l'objectiu, la limitació dels equips de producció i la tecnologia de recerca i desenvolupament, la indústria de fabricació de material objectiu de Ti al nostre país encara es troba en l'etapa inicial, l'empresa nacional de producció de material objectiu Ti pertany a la qualitat i la base El llindar tècnic és baix, el mètode de processament tradicional, en el preu per guanyar el baix nivell de consumidors de materials de destí, o fàbrica OEM de beneficis limitats. L'escala petita de producció petita, la varietat, la tecnologia també no és estable, fins ara, la Xina (incloent Taiwan), només unes quantes empreses especialitzades en la producció de material objectiu, com YouYan milions d'or, Jiang Feng empresa electrònica, producció de Ti material objectiu molt lluny no poden satisfer les necessitats del desenvolupament del mercat, encara hi ha una gran quantitat de material objectiu de Ti que importar des de l'exterior, les matèries primeres de material d'alta puresa de Ti de metall objectiu tenen un gran avenç, però la majoria encara han de confiar en les importacions.

El material objectiu Ti, com una espècie de material amb finalitat especial, té un fort propòsit d'aplicació i una aplicació clara de fons. Tecnologia de purificació metal·lúrgica separada del metall Ti, EB tecnologia de fosa al buit, tecnologia de detecció de falles no hidràulica de lingoteo, tecnologia d'anàlisi d'impureses de alta puresa Ti, tecnologia de preparació de Ti blanc, tecnologia de preparació de màquines de polvorització, tecnologia de polvorització i tecnologia de prova de rendiment de la pel·lícula prima simplement estudiant Ti El propi objectiu no té importància. L'R + D i la producció del material objectiu de Ti i la seva posterior aplicació de millora impliquen una cadena industrial sencera des de les matèries primeres fins als fabricants d'equips de mitja fase i els fabricants de materials de destinació, i l'aplicació de xip de recobriment de Ti a la part posterior. La relació entre les propietats del material objectiu de Ti i les propietats del film de polvorització no només és útil per obtenir propietats cinematogràfiques que compleixin els requisits d'aplicació, sinó també per a un millor ús del material objectiu, donant un plaer al seu paper i promovent el desenvolupament de la indústria del material objectiu.

Actualment es troba en la indústria IC a l'etapa en auge de la Xina continental, les oportunitats i els reptes conviuen, si no podeu aprofitar l'oportunitat d'orientar-vos a la fabricació de material, equips de fabricació de pel·lícules i proves, la bretxa entre el nostre país i el nostre nivell internacional serà més gran , no només incapaç de recuperar l'ocupació estrangera del mercat intern, més no pot participar en la competència del mercat internacional.