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靶材的应用领域
来源:本站 点击数:535更新:2017/5/8 22:15:26
众所周知,靶材材料的技术发展趋势与下游应用 产业的薄膜技术发展趋势息息相关,随着应用产业在薄膜产品或元件上的技术改进,靶材技术也应随之变化,ebet网站的小编做了详细的总结。
如Ic制造商.最近致力于低电阻率铜布线的开发, 预计未来几年将大幅度取代原来的铝膜,这样铜靶及其所需阻挡层靶材的开发将刻不容缓。另外,近 年来平面显示器(F P D)大幅度取代原 以阴极射线管(CRT)为主的屯脑显示器及电视机市场.亦将人幅增 加ITO靶材的技术与市场需求。此外在存储技术方面。高密度、大容量硬盘,高密度的可擦写光盘的需求持 续增加. 这些均导致应用产业对靶材的需求发生变化。下面我们将分别介绍靶材的主要应用领域,以及这些领域靶材发展的趋势。
A、微电子领域
  在所有应用产业中,半导体产业对靶材 I 溅射薄 膜的品质要求是最苛刻的。现在12英寸 的 硅晶片已制造出来.而互连线的宽度却在减小。硅片制造商对靶材的要求是大尺寸、高纯度、低偏析和 细晶粒, 这就要求所制造的靶材具有更好的微观结构.靶材的结晶粒子直径和均匀性 已被认为是影响薄膜沉 积率的关键因素。另外,薄膜的纯度与靶材的纯度关 系极大,过去99.995 %(4 N5) 纯度的铜靶,或许能够满 足半导体厂商0.3 5pm 工艺的需求,但是却无法满 足 目前0.2 5um的工艺要求, 而未米的 0.18um 工艺甚至0.13m工艺,所需要的靶材纯度将要求达 到5甚至 6N以上。铜与铝相比较,铜具有更高的抗电迁移能力及更 低的电阻率,能够满足! 导体工艺在0 .25um 以下 的亚微米布线的需要但却带米了其他的问题:铜与有机介质材料的附着强度低.并且容易发生反应,导 致在使过程中芯片的铜互连线被腐蚀而断路。为了解决以上这些问题,需要在铜与介质层之间设置阻挡 层。阻挡层材料一般采用高熔点、高电阻率的金属及其化合物,因此要求阻挡层厚度小于50n m,与铜及介质材料的附着性能良好。铜互连和铝互连的阻挡层 材料是不同的.需要研制新的靶材材料。铜互连的阻 挡层用靶材包括 T a 、W、T a S i 、WS i 等 .但是T a 、W 都是难熔金属.制各相对困难,现在正在研究钼、铬 等的台金作为替代材料。
B、平面显示器用靶材
  平面显示器(FPD) 近年来大幅冲 以阴极射线管 (CRT) 为主的电脑显示器及电视机市场,亦将带动ITO靶材的技术与市场需求。现在的1 T O靶材有两种.一 种是采用纳米状态的氧化铟和氧化锡粉混合后烧结,一种是采用铟锡合金靶材。铟锡台金靶材可以采用 直流反应溅射制造 I T O薄膜,但是靶表面会氧化而影 响溅射率,并且不易得到大尺寸的台金靶材。现在一般采刚第一种方法生产 I T O 靶材,利, L } I R F反应溅射镀膜. 它具有沉积速度快.且能精确控制膜厚,电导率高,薄膜的一致性好,与基板的附着力强等优点 l。但是靶材制作困难,这是因为氧化铟和 氧化锡不容易烧结在一起。一般采用 Z r O2 、B i 2 O 3 、 C e O 等作为烧结添加剂,能够获得密度为理论值的 9 3 %~9 8 %的靶材,这种方式形成的 I T O薄膜的性能 与添加剂的关系极人。日本的科学家采用 Bi z o 作为 添加剂,B i 2 O3 在 8 2 0 C r 熔化,在 l 5 0 0℃的烧结
  温度超出部分已经挥发,这样能够在液相烧结条件下 得到比较纯的 I T O靶材。而且所需要的氧化物原料也 不一定是纳米颗粒,这样可以简化前期的工序。采川 这样的靶材得到的 I T O 薄膜的屯阻率达到 8 . 1 ×1 0 n- c m,接近纯的 I T O薄膜 的电阻率。F P D和导电玻璃的尺寸都相当火,导电玻璃的宽 度甚至可以达到 3 1 3 3 _ ,为了提高靶材的利用率,开发 了不同形状的I T O靶材,如圆柱形等。2 0 0 0年,国家 发展计划委员会、科学技术部在 《 当前优先发展的信 息产业重点领域指南》中, I T O大型靶材也列入其中。广西柳州华锡公司和宁夏九0五集团已完成了ⅡD靶材的研究工作 ,即将投入生产。
C、存储技术用靶材
  在储存技术方面,高密度、大容量硬盘的发展,需要人鼍的巨磁阻薄膜材料,CoF ~Cu多层复合膜是 现在应朋展广泛的巨磁阻薄膜结构。磁光盘需要的 T b F e C o合金靶材还在进一步发展,用它制造的磁光 盘具有存储容量大,寿命长,可反复无接触擦写的特 点。现在开发山来的磁光盘,具有 T b F e C o / T a和 T b F e C o / Al 的 层复台膜结构, T bF eCo/AI结构的Kerr 旋转角达到5 8,而T b F e Co f F a 则可以接近0.8。经过研究发现, 低磁导率的靶材高交流局部放电电压 l 抗电强度。
基于锗锑碲化物的相变存储器(PCM)显示出显著的商业化潜力,是NOR型闪存和部分DRAM市场的一项替代性存储器技术,不过,在实现更快速地按比例缩小的道路上存在的挑战之一,便是缺乏能够生产可进一步调低复位电流的完全密闭单元。降低复位电流可降低存储器的耗电量,延长电池寿命和提高数据带宽,这对于当前以数据为中心的、高度便携式的消费设备来说都是很重要的特征。
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