Opracowano celowanie tytanu z rozpylaniem magnetronowym

Rozwój rozpylania magnetronowego cel tytanowy jest sprawdzany

IKS PVD, produkcja maszyn do powlekania próżniowego PVD, skontaktuj się z nami teraz, iks.pvd @ foxmail.com

Jako ważny funkcjonalny materiał cienkowarstwowy w dziedzinie informacji elektronicznych, tytan o wysokiej czystości jest szybko poszukiwany dzięki gwałtownemu rozwojowi chińskiego układu scalonego, płaskiego wyświetlacza, energii słonecznej i innych gałęzi przemysłu. Technologia rozpylania magnetronowego (PVD) jest jedną z kluczowych technologii przygotowania materiałów cienkowarstwowych, a wysokiej jakości materiał do napylania tytanu jest kluczowym materiałem eksploatacyjnym w technologii rozpylania magnetronowego, która ma szerokie zastosowanie rynkowe. Tytanowy materiał docelowy jako materiał powłokowy o wysokiej wartości dodanej, w takich aspektach, jak czystość chemiczna, wydajność organizacyjna ma surowe wymagania, wysoka zawartość techniczna, trudność przetwarzania jest duża, firmy produkujące materiały docelowe w naszym kraju rozpoczęły stosunkowo późno w dziedzinie wysokich Produkcja materiału docelowego, względnie zacofana pod względem podstawowej czystości surowca, technik przygotowania, takich jak cel kontrolny, podstawowa technologia technologii formowania w kraju i za granicą również ma pewną lukę. Dążąc do dalszych zaawansowanych zastosowań, opracowanie wysokowydajnego docelowego materiału do rozpylania tytanu jest ważnym środkiem do realizacji niezależnych badań i rozwoju kluczowych materiałów w branży elektronicznej produkcji informacji oraz promowania zaawansowanej transformacji i modernizacji przemysłu tytanowego. .

Wymagania dotyczące zastosowania i działania celu tytanowego

Rozpylanie magnetronowe Materiał docelowy Ti jest głównie wykorzystywany w przemyśle elektronicznym i informatycznym, takim jak układ scalony, płaski ekran i pole do powlekania dekoracji przemysłu samochodowego do dekoracji wnętrz, takie jak powłoka do dekoracji szkła i powłoka do dekoracji piasty. Wymagania materiałowe Ti w różnych gałęziach przemysłu są również bardzo różne, w tym głównie: czystość, mikrostruktura, wydajność spawania, dokładność wymiarowa i kilka aspektów, specyficzne wymagania indeksowe są następujące :

1) Czystość: obwód niezintegrowany: 99,9%; Układ scalony dla: 99,995%, 99,99%.

2) Mikrostruktura: obwód niezintegrowany: średnie ziarno mniejsze niż 100 mikronów; Układ scalony: przeciętne ziarno ma mniej niż 30 mikronów, przeciętne najdrobniejsze ziarno jest mniejsze niż 10 mikronów

3) Wydajność spawania: obwód niezintegrowany: lutowanie, monomer; Układ scalony do: monomeru, lutowania twardego, spawania dyfuzyjnego

4) Dokładność wymiarowa: dla układów niezintegrowanych: 0,1 mm; Dla układów niezintegrowanych: 0,01 mm.

1.1 Materiał docelowy Ti dla układu scalonego

Ti docelowa czystość materiału układu scalonego jest głównie większa niż 99,995% i więcej, a obecnie zależy głównie od importu. W 2013 r. Chiński przemysł zintegrowany osiągnął przychód ze sprzedaży w wysokości 250,8 miliardów yuanów, a wielkość importu wyniosła 231,3 miliarda dolarów, stając się po raz pierwszy największym importowanym towarem w Chinach. W 2014 r. Przychody ze sprzedaży w branży układów scalonych wyniosły 267,2 mld juanów, a wielkość przywozu nadal osiągnęła 217,6 mld USD. Materiał docelowy dla układów scalonych ma duży udział w globalnym rynku materiałów docelowych.

Materiały docelowe Ti: produkcja Ti o wysokiej czystości koncentruje się głównie w Stanach Zjednoczonych, Japonii i innych krajach, takich jak Honeywell w Stanach Zjednoczonych, toho w Japonii i przemysł tytanowy Osaka w Japonii. Od 2010 r. Instytut badań metali kolorowych w Pekinie, branże zunyi titanium i ningbo chuangrun stopniowo wprowadzają na rynek krajowe produkty Ti o wysokiej czystości, ale stabilność produktów wciąż wymaga poprawy.

Ti: struktura rozwoju materiału docelowego wczesna powierzchnia odlewni jest duża, główne zastosowanie rozpylacza magnetronowego 100 ~ 150 mm, a mała moc, grubość powłoki rozpylania, rozmiar wióra jest większy, wydajność pojedynczego materiału docelowego może spełnić wymagania zastosowania maszyny w tym czasie, układ scalony z materiałem docelowym Ti głównie z monomeru 100 ~ 150 mm i kombinacja celu, taki jak typowy typ 3180, materiał docelowy typu 3290, itp. Drugi etap, zgodnie z opracowaniem prawa Moore'a, chip, wąska szerokość linii, odlewnia używa głównie maszyny rozpylającej o rozmiarach 150 ~ 200 mm, w celu poprawy przestrzeni zysku, maszyny wzrostu mocy rozpylania, wymaga to zwiększenia wielkości celu, przy zachowaniu wysokiej przewodności cieplnej, niskich cen i pewna wytrzymałość, ten okres czasu, w którym materiał docelowy Ti jest wykorzystywany do spawania dyfuzyjnego płyty stopowej ze stopu aluminium i lutowania twardego z dwóch stron konstrukcji ze stopu miedzi, takich jak typowy TN, TTN typ, typ materiału docelowego Endura5500 itp. W trzecim etapie, wraz z rozwojem układu scalonego, szerokość linii chipa staje się węższa. W tym czasie fabryki odlewnicze wykorzystują głównie maszyny rozpylające o rozmiarach 200 ~ 300 mm. W celu dalszego zwiększenia przestrzeni zysku wzrasta siła rozpylania maszyn, co wymaga zwiększenia wielkości materiału docelowego, przy zachowaniu wysokiej przewodności cieplnej i wystarczającej intensywności. W tym okresie cel Ti jest głównie spawany z tylną płytą ze stopu miedzi, taką jak główny cel typu SIP.

Ti docelowe przetwarzanie materiału i aspekty produkcyjne: wczesny rynek w kraju i za granicą, Stany Zjednoczone, Japonia i inne duże firmy monopolistyczne materiał docelowy, po 2000 latach krajowego przemysłu wytwórczego stopniowo na rynek docelowy, niski cel docelowy, aby rozpocząć importowanie wysokiej czystości Przetwarzanie surowca Ti, w ostatnich latach przez szybki rozwój krajowych przedsiębiorstw produkujących materiał docelowy Ti, udział w rynku stopniowo rozszerzał się na Tajwan, Europę i Stany Zjednoczone oraz inne rynki, takie jak złoty milion YouYan i Jiang Feng, elektroniczny cel skoncentrowany na dwóch przedsiębiorstwach produkcja materiałów przez wiele lat. Krajowe firmy produkujące tarcze opracowują również materiały celowe wspólnie z krajowymi producentami maszyn do napylania magnetronowego w celu promowania rozwoju krajowego przemysłu rozpylania magnetronowego z układem scalonym.

1.2 Materiał docelowy Ti do wyświetlania płaskiego

Wyświetlacze z płaskimi panelami obejmują: wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD), wyświetlacz plazmowy (PDP), wyświetlacz luminescencji pola (el), wyświetlacz emisji pola (FED).

Obecnie rynek LCD jest największy na rynku płaskich wyświetlaczy z udziałem ponad 90%. Uważa się, że LCD jest najbardziej perspektywiczną aplikacją płaskoekranowego urządzenia wyświetlającego, znacznie rozszerza zakres zastosowań monitora, monitorów komputerów przenośnych, monitorów komputerów stacjonarnych, telewizorów LCD o wysokiej rozdzielczości i komunikacji mobilnej, wszelkiego rodzaju produktów LCD nowego typu uderzają w żywe nawyki ludzi i promują szybki rozwój branży informacyjnej na świecie. Technologia Tft-lcd to rodzaj technologii, która umiejętnie łączy technologię mikroelektroniki i ciekłokrystaliczną. Obecnie stała się ona główną technologią wyświetlania płaskiego, która jest podzielona na al-mo, al-ti, cu-mo i inne procesy.

Cienki film z płaskiego wyświetlacza jest najczęściej tworzony przez rozpylanie. Al, Cu, Ti, Mo i inne cele są obecnie głównymi metalowymi celami do prezentacji samolotów. Czystość celów Ti dla wyświetlania płaskiego wynosi ponad 99,9%. Surowiec ten można wyprodukować w Chinach. Linia generacyjna Tft-lcd6 ZASTOSOWANIE płaski materiał docelowy Ti z dużym rozmiarem, materiał docelowy z płytki stopu miedzi chłodzonej wodą stopu miedzi jest stosowany w konstrukcji, a panda CLP jest stosowana.

Obecnie linia najwyższej generacji na świecie zbudowana niezależnie przez Chiny - linia generująca hefei 10,5 produkuje głównie wielkoformatowe wyświetlacze ciekłokrystaliczne o ultrawysokiej rozdzielczości (uhd), o wydajności projektowej 90 000 szklanych substratów na miesiąc. Rozmiar szklanych substratów wynosi 3 370 x2,940 mm, a całkowita wartość inwestycji wynosi 40 miliardów yuanów. Zostanie oddany do produkcji w drugim kwartale 2018 r.

2. Rozpylanie magnetronowe Technologia przygotowania celu Ti

Technologię przygotowania surowca Ti oraz metody materiału docelowego zgodnie z procesem produkcyjnym można podzielić na (zwane dalej kęsem EB) i kęs do topienia próżniowego wiązki elektronów z szarego pieca do wytopu w piecu elektrycznym (zwany dalej kęsem (VAR)) rodzaje duże, w procesie przygotowania materiału docelowego, oprócz ścisłej kontroli czystości materiału, gęstości, wielkości ziarna i orientacji kryształu, stan procesu obróbki cieplnej, proces późniejszego formowania będzie musiał być ściśle kontrolowany, aby zapewnić jakość docelowego materiału.

W przypadku surowców o wysokiej czystości Ti elementy zanieczyszczeń o wysokiej temperaturze topnienia w matrycy Ti są zwykle usuwane za pomocą elektrolizy w stanie stopionym, a następnie dodatkowo oczyszczane za pomocą próżniowego topienia wiązką elektronów. Hodowanie próżniowe wiązki elektronów polega na użyciu wysokoenergetycznego bombardowania wiązką elektronów na powierzchni metalu, a następnie temperatura stopniowo wzrasta, aż metal się rozpuści. Elementy o wysokiej prężności pary będą pierwszymi odparować, a elementy o niskim ciśnieniu pary pozostaną w stopie. Im większa różnica pomiędzy pierwiastkami zanieczyszczeń i prężnością par matrycy, tym lepszy będzie efekt oczyszczania. Jednak zaletą rafinacji próżniowej po topieniu jest to, że elementy zanieczyszczenia w matrycy Ti można usunąć bez wprowadzania innych zanieczyszczeń. Dlatego, gdy 99,99% elektrolitycznego Ti jest elektrolizowane przez wytapianie wiązką elektronów w środowisku o wysokiej próżni (10-4 powyżej), pierwiastki zanieczyszczające (Fe, Co, Cu) o ciśnieniu pary nasycenia wyższym niż prężność par nasycenia samego elementu Ti ( Fe, Co, Cu) w surowcu będą miały pierwszeństwo fali, tak aby zmniejszyć zawartość zanieczyszczeń w matrycy i osiągnąć cel oczyszczenia. Metal o wysokiej czystości Ti o czystości 99,995 + można uzyskać łącząc dwie metody.

W przypadku surowców o czystości 99,9% Ti, gąbka Ti o klasie czystości 0 jest najczęściej używana do wytapiania za pomocą elektrycznego pieca łukowego, który można zużywać pod próżnią, a następnie półwyrób jest otwierany za pomocą kucia na gorąco w celu utworzenia półwyrobu o małym rozmiarze. Ti metalowy surowiec do przygotowania dwóch metod poprzez kontrolę termicznego odkształcenia mechanicznego, cała mikrostruktura powierzchni rozpylania jest spójna, a następnie obrabiane, wiązanie, czyszczenie i proces pakowania do przygotowania układu scalonego z rozpylaniem magnetronowym Ti, materiał docelowy do 300 mm Maszyna jest używana do specjalnego materiału celowniczego o wysokiej zawartości Ti, przed napylaniem powierzchni materiału docelowego przed pakowaniem i rozpylaniem redukującym zainstalowanym na maszynie napylającej służy do Spalania docelowego czasu tarczy (Czas palenia).

Ti metoda przygotowania materiału docelowego układu scalonego ma złożoną technologię i stosunkowo wysokie koszty .

3. Wymagania techniczne dotyczące materiałów docelowych Ti

W celu zapewnienia jakości zdeponowanej folii jakość materiału docelowego musi być ściśle kontrolowana. Po wielu ćwiczeniach, głównymi czynnikami wpływającymi na jakość materiału docelowego Ti są: czystość, średni rozmiar ziarna, orientacja kryształu i jednorodność struktury, geometryczny kształt i wielkość itp.

3.1 Czystość

Czystość materiału docelowego Ti ma duży wpływ na właściwości filmów rozpylających.

Im wyższa czystość materiału docelowego Ti, tym mniej cząstek pierwiastka zanieczyszczeń w rozpylanej warstwie Ti, co daje lepsze właściwości folii, w tym odporność na korozję, właściwości elektryczne i optyczne. Jednak w zastosowaniach praktycznych wymagania czystości materiałów docelowych Ti dla różnych zastosowań są różne. Na przykład, ogólna powłoka dekoracyjna z wymaganiami czystości materiału docelowego Ti nie jest wymagająca, a układ scalony, korpus wyświetlacza i inne pola z wymaganiami czystości materiału docelowego Ti są znacznie wyższe. Jako źródło katody w rozpylaniu pierwiastki zanieczyszczeń i wtrącenia porów są głównymi źródłami zanieczyszczeń. Wtrącenia szparkowe zostaną zasadniczo usunięte w procesie wlewu wykrywania nieniszczącej wady. Nieodwracalne inkluzje szparkowe spowodują zjawisko wyrzucania końcówki (łuszczenie) podczas rozpylania, a następnie wpływają na jakość cienkiej warstwy. Jednak zawartość elementu zanieczyszczenia może być odzwierciedlona jedynie w wynikach analizy całych elementów. Im niższa jest całkowita zawartość zanieczyszczeń, tym wyższa będzie czystość materiału docelowego Ti. Wczesne materiały celownicze do rozpylania tytanu o wysokiej czystości nie są wysokiej jakości, są odniesieniem do krajowej i zagranicznej firmy produkującej materiały na bazie Ti, po standardzie z 2013 r. Wydanym przez elektroniczny film YS / T893-2013 z materiałami docelowymi o wysokiej czystości do rozpylania tytanu. zawartość pojedynczych zanieczyszczeń i całkowita zawartość zanieczyszczeń różnią się zapotrzebowaniami, standard ten jest stopniowo standaryzowany zajętą czystością Ti popytu na rynku docelowym.

3.2 przeciętny rozmiar ziarna

Ogólnie rzecz biorąc, materiałem docelowym Ti jest polikrystaliczna struktura o wielkości ziarna w zakresie od mikrona do milimetra. Szybkość rozpylania celu drobnego ziarna jest szybsza niż docelowa gruboziarnista, a rozkład grubości napylonej powłoki jest bardziej jednorodny dla celów z małą różnicą w wielkości ziarna na powierzchni rozpylania. Stwierdzono, że jeśli wielkość ziarna tytanowej tarczy jest kontrolowana poniżej 100 mikronów, a zmiana wielkości ziarna jest utrzymywana w granicach 20%, jakość filmów do rozpylania może być znacznie poprawiona. Średnie rozmiary ziaren Ti, które mają być zastosowane w układach scalonych, zwykle muszą wynosić mniej niż 30 mikronów, a średnie rozmiary ziaren są mniejsze niż 10 mikronów.

3.3 orientacja krystalizacji

Metal Ti jest gęsto ułożoną sześciokątną strukturą. Ponieważ atomy Ti są łatwiej rozpylane wzdłuż kierunku najbliżej położonych heksagonalnych atomów podczas rozpylania, szybkość rozpylania można zwiększyć przez zmianę struktury krystalicznej materiału docelowego w celu uzyskania największej szybkości rozpylania. Obecnie, rodzina kryształów powierzchni targetowania Ti (102) większości układów scalonych jest większa niż 60%, orientacja ziaren materiałów docelowych produkowanych przez różnych producentów jest nieco inna, a kierunek kryształów celu Ti ma również wielki wpływ na jednolitość grubości filmu rozpylającego. Rozmiar folii płaskiego wyświetlacza i powłoki dekoracyjnej jest stosunkowo gruby, a więc wymóg orientacji ziaren materiału docelowego Ti jest stosunkowo niski.

3.4 jednolitość struktury

Jednolitość struktury jest również jednym z ważnych wskaźników oceny jakości materiału docelowego. Dla celu Ti wymagana jest nie tylko płaszczyzna rozpylania materiału docelowego, ale również skład normalnego kierunku, orientacja ziarna i średnia jednolitość wielkości ziarna na płaszczyźnie napylania. Tylko w ten sposób można uzyskać folię Ti o jednolitej grubości, niezawodnej jakości i stałej wielkości ziarna w tym samym czasie w okresie użytkowania materiału docelowego Ti.

3.5 geometryczny kształt i rozmiar

Jest to głównie odzwierciedlone w precyzji i jakości obróbki, takich jak wielkość obróbki, płaskość powierzchni, chropowatość itd. Jeśli odchylenie kąta otworu montażowego jest zbyt duże, nie można go prawidłowo zainstalować; Mała grubość wpłynie na żywotność tarczy; Rozmiar powierzchni uszczelniającej i rowek uszczelniający są zbyt szorstkie, co prowadzi do problemów z podciśnieniem po zainstalowaniu materiału docelowego i prowadzi do wycieku wody. Docelowa obróbka powierzchniowej obróbki metodą napylania może sprawić, że powierzchnia materiału docelowego będzie pełna bogatych wypukłych końcówek, pod wpływem efektu końcówki, potencjał tych wypukłych końcówek zostanie znacznie poprawiony, a tym samym rozładowanie mediów, ale zbyt duża jakość rozproszonego rozpylania i stabilność jest niekorzystna.

3.6 klejenie spawania

Obecnie o papierze do badań odmiennej syntezy Ti / Al w metalach, zwykle do wysokiej temperatury topnienia tytanu i spawania dyfuzyjnego o niskiej temperaturze topnienia materiału aluminiowego, głównie w oparciu o jednokierunkową lub dwukierunkową technologię prasowania ciśnieniowego lub dyfuzyjnego Zastosowano izostatyczną technologię prasowania w celu wykonania tytanowych, aluminiowych materiałów metalowych o wysokim ciśnieniu w bezpośrednim procesie dyfuzji w niskiej temperaturze. Producenci krajowi spawania stopów Ti / Cu i Cu mają wiele zastosowań, ale niewiele prac badawczych.

4. Perspektywa materiałów docelowych Ti

Globalne docelowe bazy produkcyjne szybko gromadzą się w Azji. Wraz z dynamicznym rozwojem rodzimych branż high-tech, takich jak półprzewodnikowy układ scalony, płaski wyświetlacz i pokrycie dekoracyjne, chiński rynek materiałów docelowych rozwija się z dnia na dzień i stopniowo staje się jednym z największych na świecie obszarów zapotrzebowania na cienkowarstwowy materiał docelowy, który zapewnia możliwości i wyzwania dla rozwoju chińskiego przemysłu produkcji materiałów docelowych.

W ostatnich latach, w funduszach przemysłu scalonego, głównych krajowych projektów w dziedzinie nauki i technologii (01, 02, 03) i lokalnych funduszy, liderów w zespole, inwestycja w przemysł zintegrowany jest dużym upałem, według statystyk tylko 2015, 2016 dwa lat, krajowa zadeklarowała w budowie lub planowania, aby rozpocząć produkcję linii wafli jest do 44, 300 z nich mm18 artykuł, artykuł 200 mm20, 6 150 mm. Kierując się ogromnym zapotrzebowaniem rynku, docelowy przemysł materiałowy musi przyciągnąć uwagę i uwagę odpowiednich instytutów badawczych i przedsiębiorstw w Chinach, a także zainwestował zasoby ludzkie, materialne i finansowe w badania i rozwój oraz produkcję chlapanego kontrolowanego pola magnetycznego cel.

Materiał docelowy Ti, jako unikalna gałąź docelowego materiału materiałowego, został zastosowany zarówno w procesie półprzewodnikowego Al jak i w procesie Cu, i był szeroko stosowany w przemyśle LCD i przemyśle powłok dekoracyjnych. W chwili obecnej materiały do badań i rozwoju materiałów Ti oraz bazy produkcyjne koncentrują się głównie w Pekinie, Guangdong, Jiangsu, Zhejiang, Gansu i innych miejscach. Ze względu na czystość surowca celu, ograniczenia urządzeń produkcyjnych i technologii badań i rozwoju technologii, Ti docelowy materiał produkcji przemysłu w naszym kraju jest jeszcze na wczesnym etapie, krajowe przedsiębiorstwo produkujące materiał docelowy Ti należy do jakości i podstawowych Próg techniczny to niska, tradycyjna metoda przetwarzania, cena mająca na celu zdobycie niskiego poziomu producentów materiałów docelowych do rozpylania lub fabryki OEM o ograniczonej wydajności. Pojedyncza mała skala produkcji, różnorodność, technologia również nie jest stabilna, jak dotąd Chiny (w tym Tajwan), tylko kilka firm specjalizujących się w produkcji materiałów docelowych, takich jak złoto YouYan, przedsiębiorstwo elektroniczne Jiang Feng, produkcja materiału docelowego Ti daleko nie może zaspokoić potrzeb rozwoju rynku, duża liczba materiału docelowego Ti wciąż musi być importowana z zagranicy, surowce z metalu o wysokiej czystości, materiał docelowy Ti, mają przełom, ale większość wciąż musi polegać na imporcie.

Ti materiał docelowy, jako rodzaj materiału o specjalnym przeznaczeniu, ma silny cel zastosowania i jasne tło aplikacji. Technologia oczyszczania metalurgicznego oddzielona od metalowej Ti, technologia wytopu próżniowego EB, technologia wykrywania wtrąceń Ti nieniszczących Ti, technologia analizy zanieczyszczeń z Ti o wysokiej czystości, technologia wytwarzania Ti, technologia przygotowania maszyny do rozpylania, technologia rozpylania i technologia testowania cienkiej folii po prostu badająca Ti sam cel nie ma znaczenia. R & d i produkcja materiału docelowego Ti i jego późniejsza poprawa zastosowań obejmuje cały łańcuch przemysłowy od surowców poprzedzających do producentów sprzętu środkowo-strumieniowego i producentów materiałów docelowych, a także zastosowanie chipów do powlekania docelowego Ti. Związek pomiędzy właściwościami materiału docelowego Ti a właściwościami filmu rozpylania sprzyja nie tylko uzyskaniu właściwości folii, które spełniają wymagania aplikacji, ale także lepszemu wykorzystaniu materiału docelowego, pełnemu udostępnieniu jego roli i promowaniu rozwoju branży materiałów docelowych.

Obecnie znajduje się w branży IC w fazie rozwoju Chin kontynentalnych, możliwości i wyzwania współistnieją, jeśli nie możesz wykorzystać możliwości kierowania produkcji materiałów, produkcji filmów i sprzętu testującego, różnica między naszym krajem i międzynarodowym poziomem będzie większa i większa , nie tylko nie jest w stanie odzyskać zagranicznej okupacji rynku krajowego, więcej nie może uczestniczyć w międzynarodowej konkurencji na rynku.