Come tutti sappiamo, la tendenza allo sviluppo della tecnologia dei materiali target è strettamente correlata alla tendenza allo sviluppo della tecnologia delle pellicole nel settore delle applicazioni a valle. Con il miglioramento tecnologico dei prodotti o dei componenti filmici nel settore delle applicazioni, anche la tecnologia target dovrebbe cambiare. Ad esempio, i produttori di circuiti integrati si sono recentemente concentrati sullo sviluppo di cablaggi in rame a bassa resistività, che dovrebbero sostituire in modo significativo la pellicola di alluminio originale nei prossimi anni, quindi lo sviluppo di obiettivi in rame e dei relativi obiettivi di barriera sarà urgente.
Inoltre, negli ultimi anni, i display a schermo piatto (FPD) hanno ampiamente sostituito i display per computer e i televisori basati su tubo catodico (CRT). Aumenterà inoltre notevolmente la domanda tecnica e di mercato per gli obiettivi ITO. E poi c'è la tecnologia di archiviazione. La domanda di dischi rigidi ad alta densità e di grande capacità e di dischi cancellabili ad alta densità continua ad aumentare. Tutto ciò ha portato a cambiamenti nella domanda di materiali target nel settore delle applicazioni. Di seguito presenteremo i principali campi di applicazione del target e il trend di sviluppo del target in questi campi.
1. Microelettronica
In tutti i settori applicativi, l'industria dei semiconduttori ha i requisiti di qualità più severi per le pellicole target sputtering. Sono stati ora prodotti wafer di silicio da 12 pollici (300 epistassi). La larghezza dell'interconnessione sta diminuendo. I requisiti dei produttori di wafer di silicio per i materiali target sono su larga scala, elevata purezza, bassa segregazione e grana fine, il che richiede che i materiali target abbiano una microstruttura migliore. Il diametro delle particelle cristalline e l'uniformità del materiale target sono stati considerati i fattori chiave che influenzano la velocità di deposizione del film.
Rispetto all'alluminio, il rame ha una maggiore resistenza alla mobilità elettrica e una resistività inferiore, che può soddisfare i requisiti della tecnologia dei conduttori nel cablaggio submicronico inferiore a 0,25um, ma comporta altri problemi: bassa forza di adesione tra rame e materiali organici. Inoltre, è facile reagire, il che porta alla corrosione dei collegamenti in rame e alla rottura del circuito durante l'utilizzo del chip. Per risolvere questo problema, è necessario posizionare uno strato barriera tra il rame e lo strato dielettrico.
I materiali target utilizzati nello strato barriera dell'interconnessione in rame includono Ta, W, TaSi, WSi, ecc. Ma Ta e W sono metalli refrattari. È relativamente difficile da produrre e leghe come il molibdeno e il cromo vengono studiate come materiali alternativi.
2. Per la visualizzazione
Nel corso degli anni, i display a schermo piatto (FPD) hanno avuto un forte impatto sul mercato dei monitor per computer e dei televisori basati su tubo catodico (CRT), e guideranno anche la tecnologia e la domanda del mercato per i materiali target ITO. Oggi esistono due tipi di obiettivi ITO. Uno consiste nell'utilizzare lo stato nanometrico dell'ossido di indio e della polvere di ossido di stagno dopo la sinterizzazione, l'altro consiste nell'utilizzare il bersaglio in lega di indio-stagno. La pellicola ITO può essere fabbricata mediante sputtering reattivo DC su target in lega di indio-stagno, ma la superficie del target si ossiderà e influenzerà la velocità di sputtering ed è difficile ottenere target in lega di grandi dimensioni.
Al giorno d'oggi, il primo metodo è generalmente adottato per produrre materiale target ITO, che è il rivestimento sputtering mediante reazione di sputtering magnetron. Ha un tasso di deposizione veloce. Lo spessore del film può essere controllato con precisione, la conduttività è elevata, la consistenza del film è buona e l'adesione del substrato è forte. Ma il materiale target è difficile da realizzare, perché l'ossido di indio e l'ossido di stagno non si sinteriscono facilmente insieme. Generalmente, come additivi per la sinterizzazione vengono selezionati ZrO2, Bi2O3 e CeO ed è possibile ottenere il materiale target con una densità pari al 93%~98% del valore teorico. Le prestazioni del film ITO formato in questo modo hanno un ottimo rapporto con gli additivi.
La resistività di blocco della pellicola di ITO ottenuta utilizzando tale materiale target raggiunge 8,1×10 n-cm, che è vicina alla resistività della pellicola di ITO pura. Le dimensioni dell'FPD e del vetro conduttivo sono piuttosto grandi e la larghezza del vetro conduttivo può raggiungere anche i 3.133 mm. Al fine di migliorare l'utilizzo dei materiali target, vengono sviluppati materiali target ITO con forme diverse, come la forma cilindrica. Nel 2000, la Commissione nazionale per la pianificazione dello sviluppo e il Ministero della Scienza e della Tecnologia hanno incluso i grandi obiettivi dell'ITO nelle Linee guida per le aree chiave dell'industria dell'informazione attualmente prioritarie per lo sviluppo.
3. Utilizzo dello spazio di archiviazione
In termini di tecnologia di archiviazione, lo sviluppo di dischi rigidi ad alta densità e grande capacità richiede un gran numero di materiali in pellicola a riluttanza gigante. Il film composito multistrato CoF~Cu è una struttura ampiamente utilizzata di film a riluttanza gigante. Il materiale target in lega TbFeCo necessario per il disco magnetico è ancora in ulteriore sviluppo. Il disco magnetico prodotto con TbFeCo ha le caratteristiche di grande capacità di archiviazione, lunga durata e cancellabilità ripetuta senza contatto.
La memoria a cambiamento di fase (PCM) basata sul tellururo di antimonio e germanio ha mostrato un potenziale commerciale significativo, diventa parte della memoria flash NOR e del mercato DRAM come tecnologia di archiviazione alternativa, tuttavia, nell'implementazione più rapidamente ridotta una delle sfide sulla strada per esistere è la mancanza di ripristino la produzione attuale può essere ulteriormente ridotta in unità completamente sigillate. La riduzione della corrente di ripristino riduce il consumo energetico della memoria, prolunga la durata della batteria e migliora la larghezza di banda dei dati, tutte caratteristiche importanti negli odierni dispositivi consumer altamente portatili e incentrati sui dati.
Orario di pubblicazione: 09-ago-2022