इलेक्ट्रॉनिक्स, डिस्प्ले और अन्य क्षेत्रों में लक्ष्य सामग्री का अनुप्रयोग

जैसा कि हम सभी जानते हैं, लक्ष्य सामग्री प्रौद्योगिकी के विकास की प्रवृत्ति का डाउनस्ट्रीम अनुप्रयोग उद्योग में फिल्म प्रौद्योगिकी के विकास की प्रवृत्ति से गहरा संबंध है। अनुप्रयोग उद्योग में फिल्म उत्पादों या घटकों के तकनीकी सुधार के साथ, लक्ष्य प्रौद्योगिकी भी बदलनी चाहिए। उदाहरण के लिए, आईसी निर्माताओं ने हाल ही में कम प्रतिरोधकता वाले तांबे के तारों के विकास पर ध्यान केंद्रित किया है, जिससे अगले कुछ वर्षों में मूल एल्यूमीनियम फिल्म को महत्वपूर्ण रूप से बदलने की उम्मीद है, इसलिए तांबे के लक्ष्यों और उनके आवश्यक बाधा लक्ष्यों का विकास तत्काल होगा।

इसके अलावा, हाल के वर्षों में, फ्लैट पैनल डिस्प्ले (एफपीडी) ने कैथोड-रे ट्यूब (सीआरटी) आधारित कंप्यूटर डिस्प्ले और टेलीविजन बाजार को काफी हद तक बदल दिया है। इससे आईटीओ लक्ष्यों के लिए तकनीकी और बाजार की मांग में भी काफी वृद्धि होगी। और फिर भंडारण तकनीक है। उच्च-घनत्व, बड़ी क्षमता वाली हार्ड ड्राइव और उच्च-घनत्व मिटाने योग्य डिस्क की मांग लगातार बढ़ रही है। इन सबके कारण अनुप्रयोग उद्योग में लक्षित सामग्रियों की मांग में बदलाव आया है। निम्नलिखित में, हम लक्ष्य के मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रों और इन क्षेत्रों में लक्ष्य के विकास की प्रवृत्ति का परिचय देंगे।

　　1. माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स

सभी अनुप्रयोग उद्योगों में, सेमीकंडक्टर उद्योग में लक्ष्य स्पटरिंग फिल्मों के लिए गुणवत्ता की सबसे कठोर आवश्यकताएं हैं। अब 12 इंच (300 एपिस्टेक्सिस) के सिलिकॉन वेफर्स का निर्माण किया गया है। इंटरकनेक्ट की चौड़ाई कम हो रही है. लक्ष्य सामग्रियों के लिए सिलिकॉन वेफर निर्माताओं की आवश्यकताएं बड़े पैमाने, उच्च शुद्धता, कम पृथक्करण और महीन दाने हैं, जिसके लिए लक्ष्य सामग्रियों में बेहतर सूक्ष्म संरचना की आवश्यकता होती है। क्रिस्टलीय कण व्यास और लक्ष्य सामग्री की एकरूपता को फिल्म जमाव दर को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक माना गया है।

एल्यूमीनियम की तुलना में, तांबे में उच्च इलेक्ट्रोमोबिलिटी प्रतिरोध और कम प्रतिरोधकता होती है, जो 0.25um से नीचे सबमाइक्रोन वायरिंग में कंडक्टर तकनीक की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है, लेकिन यह अन्य समस्याएं लाती है: तांबे और कार्बनिक माध्यम सामग्री के बीच कम आसंजन शक्ति। इसके अलावा, प्रतिक्रिया करना आसान है, जिससे चिप के उपयोग के दौरान कॉपर इंटरकनेक्ट का क्षरण होता है और सर्किट टूट जाता है। इस समस्या को हल करने के लिए तांबे और ढांकता हुआ परत के बीच एक बाधा परत स्थापित की जानी चाहिए।

तांबे के इंटरकनेक्शन की बाधा परत में उपयोग की जाने वाली लक्ष्य सामग्रियों में टा, डब्ल्यू, टासी, डब्ल्यूएसआई आदि शामिल हैं, लेकिन टा और डब्ल्यू दुर्दम्य धातुएं हैं। इसे बनाना अपेक्षाकृत कठिन है, और मोलिब्डेनम और क्रोमियम जैसे मिश्र धातुओं का वैकल्पिक सामग्री के रूप में अध्ययन किया जा रहा है।

　　2. प्रदर्शन के लिए

फ्लैट पैनल डिस्प्ले (एफपीडी) ने पिछले कुछ वर्षों में कैथोड-रे ट्यूब (सीआरटी) आधारित कंप्यूटर मॉनिटर और टेलीविजन बाजार को बहुत प्रभावित किया है, और यह आईटीओ लक्ष्य सामग्रियों के लिए प्रौद्योगिकी और बाजार की मांग को भी बढ़ाएगा। आज आईटीओ लक्ष्य दो प्रकार के हैं। एक है सिंटरिंग के बाद इंडियम ऑक्साइड और टिन ऑक्साइड पाउडर की नैनोमीटर अवस्था का उपयोग करना, दूसरा है इंडियम टिन मिश्र धातु लक्ष्य का उपयोग करना। आईटीओ फिल्म को इंडियम-टिन मिश्र धातु लक्ष्य पर डीसी प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग द्वारा निर्मित किया जा सकता है, लेकिन लक्ष्य सतह ऑक्सीकरण करेगी और स्पटरिंग दर को प्रभावित करेगी, और बड़े आकार के मिश्र धातु लक्ष्य प्राप्त करना मुश्किल है।

आजकल, आईटीओ लक्ष्य सामग्री का उत्पादन करने के लिए आम तौर पर पहली विधि अपनाई जाती है, जो मैग्नेट्रोन स्पटरिंग प्रतिक्रिया द्वारा स्पटरिंग कोटिंग है। इसकी जमाव दर तीव्र है। फिल्म की मोटाई को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, चालकता अधिक है, फिल्म की स्थिरता अच्छी है, और सब्सट्रेट का आसंजन मजबूत है। लेकिन लक्ष्य सामग्री बनाना कठिन है, क्योंकि इंडियम ऑक्साइड और टिन ऑक्साइड आसानी से एक साथ नहीं जुड़ते हैं। आम तौर पर, ZrO2, Bi2O3 और CeO को सिंटरिंग एडिटिव्स के रूप में चुना जाता है, और सैद्धांतिक मूल्य के 93% ~ 98% घनत्व के साथ लक्ष्य सामग्री प्राप्त की जा सकती है। इस तरह से बनी आईटीओ फिल्म के प्रदर्शन का एडिटिव्स के साथ बहुत अच्छा संबंध है।

ऐसी लक्ष्य सामग्री का उपयोग करके प्राप्त आईटीओ फिल्म की अवरोधक प्रतिरोधकता 8.1×10n-सेमी तक पहुंच जाती है, जो शुद्ध आईटीओ फिल्म की प्रतिरोधकता के करीब है। एफपीडी और कंडक्टिव ग्लास का आकार काफी बड़ा है, और कंडक्टिव ग्लास की चौड़ाई 3133 मिमी तक भी पहुंच सकती है। लक्ष्य सामग्रियों के उपयोग को बेहतर बनाने के लिए, बेलनाकार आकार जैसे विभिन्न आकारों वाली आईटीओ लक्ष्य सामग्री विकसित की जाती है। 2000 में, राष्ट्रीय विकास योजना आयोग और विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय ने वर्तमान में विकास के लिए प्राथमिकता वाले सूचना उद्योग के प्रमुख क्षेत्रों के लिए दिशानिर्देशों में आईटीओ के बड़े लक्ष्यों को शामिल किया।

　　3. भंडारण उपयोग

भंडारण प्रौद्योगिकी के संदर्भ में, उच्च-घनत्व और बड़ी क्षमता वाली हार्ड डिस्क के विकास के लिए बड़ी संख्या में विशाल अनिच्छा फिल्म सामग्री की आवश्यकता होती है। CoF~Cu बहुपरत मिश्रित फिल्म विशाल अनिच्छा फिल्म की व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली संरचना है। चुंबकीय डिस्क के लिए आवश्यक TbFeCo मिश्र धातु लक्ष्य सामग्री अभी भी आगे के विकास में है। TbFeCo के साथ निर्मित चुंबकीय डिस्क में बड़ी भंडारण क्षमता, लंबी सेवा जीवन और बार-बार गैर-संपर्क मिटाने की विशेषताएं हैं।

एंटीमनी जर्मेनियम टेलुराइड आधारित चरण परिवर्तन मेमोरी (पीसीएम) ने महत्वपूर्ण व्यावसायिक क्षमता दिखाई, एनओआर फ्लैश मेमोरी और डीआरएएम बाजार में एक वैकल्पिक भंडारण तकनीक का हिस्सा बन गया, हालांकि, कार्यान्वयन में सड़क पर चुनौतियों में से एक को और अधिक तेज़ी से कम किया गया, रीसेट की कमी है वर्तमान उत्पादन को पूरी तरह से सील इकाई से और कम किया जा सकता है। रीसेट करंट को कम करने से मेमोरी पावर की खपत कम हो जाती है, बैटरी लाइफ बढ़ जाती है और डेटा बैंडविड्थ में सुधार होता है, जो आज के डेटा-केंद्रित, अत्यधिक पोर्टेबल उपभोक्ता उपकरणों में सभी महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं।