Jak wszyscy wiemy, trend rozwojowy technologii materiałów docelowych jest ściśle powiązany z trendem rozwoju technologii folii w przemyśle zastosowań końcowych.Wraz z postępem technologicznym wyrobów foliowych lub komponentów w przemyśle aplikacyjnym, powinna także zmieniać się docelowa technologia.Na przykład producenci układów scalonych skupili się ostatnio na opracowaniu okablowania miedzianego o niskiej rezystancji, które, jak się oczekuje, w ciągu najbliższych kilku lat w znacznym stopniu zastąpi oryginalną folię aluminiową, dlatego pilne będzie opracowanie celów miedzianych i wymaganych celów barierowych.
Ponadto w ostatnich latach wyświetlacze płaskoekranowe (FPD) w dużej mierze zastąpiły rynek wyświetlaczy komputerowych i telewizorów opartych na lampach katodowych (CRT).Znacząco zwiększy także zapotrzebowanie techniczne i rynkowe na cele ITO.Do tego dochodzi technologia przechowywania.Zapotrzebowanie na dyski twarde o dużej gęstości i dużej pojemności oraz dyski kasowalne o dużej gęstości stale rośnie.Wszystko to doprowadziło do zmian w zapotrzebowaniu na materiały docelowe w branży aplikacyjnej.Poniżej przedstawimy główne obszary zastosowań targetu oraz trendy rozwojowe targetu w tych dziedzinach.
1. Mikroelektronika
We wszystkich gałęziach przemysłu, przemysł półprzewodników ma najbardziej rygorystyczne wymagania jakościowe dotyczące docelowych folii do rozpylania katodowego.Obecnie wyprodukowano płytki krzemowe o średnicy 12 cali (300 kropek).Szerokość interkonektu maleje.Wymagania producentów płytek krzemowych w zakresie materiałów docelowych obejmują dużą skalę, wysoką czystość, niską segregację i drobne ziarno, co wymaga, aby materiały docelowe miały lepszą mikrostrukturę.Za kluczowe czynniki wpływające na szybkość osadzania filmu uznano średnicę cząstek krystalicznych i jednorodność materiału docelowego.
W porównaniu z aluminium miedź ma wyższą odporność na elektromobilność i niższą rezystywność, co może spełnić wymagania technologii przewodników w okablowaniu submikronowym poniżej 0,25 um, ale powoduje inne problemy: niską siłę przyczepności pomiędzy miedzią a materiałami organicznymi.Ponadto łatwo jest zareagować, co prowadzi do korozji miedzianego interkonektu i przerwania obwodu w trakcie użytkowania chipa.Aby rozwiązać ten problem, należy umieścić warstwę barierową pomiędzy miedzią a warstwą dielektryka.
Materiały docelowe stosowane w warstwie barierowej połączeń miedzianych obejmują Ta, W, TaSi, WSi itp. Jednak Ta i W są metalami ogniotrwałymi.Jest stosunkowo trudny do wykonania, a stopy takie jak molibden i chrom są badane jako materiały alternatywne.
2. Do wyświetlacza
Wyświetlacze płaskoekranowe (FPD) przez lata wywarły ogromny wpływ na rynek monitorów komputerowych i telewizorów opartych na kineskopach (CRT), a także będą napędzać technologię i zapotrzebowanie rynku na materiały docelowe ITO.Obecnie istnieją dwa rodzaje celów ITO.Jednym z nich jest zastosowanie nanometrowego stanu tlenku indu i proszku tlenku cyny po spiekaniu, drugim jest użycie docelowego stopu indu i cyny.Folię ITO można wytworzyć metodą reaktywnego rozpylania prądu stałego na tarczy ze stopu indu i cyny, ale powierzchnia docelowa będzie się utleniać i wpływać na szybkość rozpylania, a uzyskanie tarczy ze stopu o dużych rozmiarach jest trudne.
Obecnie powszechnie przyjmuje się pierwszą metodę wytwarzania materiału docelowego ITO, którym jest napylanie katodowe w reakcji napylania magnetronowego.Charakteryzuje się dużą szybkością osadzania.Grubość folii można dokładnie kontrolować, przewodność jest wysoka, konsystencja folii jest dobra, a przyczepność do podłoża jest silna.Jednak materiał docelowy jest trudny do wykonania, ponieważ tlenek indu i tlenek cyny nie spiekają się łatwo.Ogólnie rzecz biorąc, jako dodatki do spiekania wybiera się ZrO2, Bi2O3 i CeO, dzięki czemu można uzyskać materiał docelowy o gęstości 93% ~ 98% wartości teoretycznej.Właściwości użytkowe powstałej w ten sposób folii ITO są w dużym stopniu powiązane z dodatkami.
Rezystywność blokująca folii ITO uzyskana przy użyciu takiego materiału docelowego osiąga wartość 8,1×10n-cm, co jest wartością bliską rezystywności czystej folii ITO.Rozmiar szkła FPD i przewodzącego jest dość duży, a szerokość szkła przewodzącego może sięgać nawet 3133 mm.Aby poprawić wykorzystanie materiałów docelowych, opracowywane są materiały docelowe ITO o różnych kształtach, takich jak kształt cylindryczny.W 2000 roku Krajowa Komisja Planowania Rozwoju oraz Ministerstwo Nauki i Technologii włączyły duże cele ITO do Wytycznych dla kluczowych obszarów przemysłu informacyjnego obecnie priorytetowych dla rozwoju.
3. Wykorzystanie pamięci
Jeśli chodzi o technologię przechowywania, rozwój dysków twardych o dużej gęstości i dużej pojemności wymaga dużej liczby gigantycznych materiałów foliowych reluktancyjnych.Wielowarstwowa folia kompozytowa CoF ~ Cu jest szeroko stosowaną strukturą gigantycznej folii reluktancyjnej.Materiał docelowy ze stopu TbFeCo potrzebny do wykonania dysku magnetycznego jest wciąż w fazie rozwoju.Dysk magnetyczny wyprodukowany z TbFeCo charakteryzuje się dużą pojemnością, długą żywotnością i możliwością wielokrotnego, bezdotykowego kasowania.
Pamięć ze zmianą fazową na bazie tellurku antymonu i germanu wykazała znaczny potencjał komercyjny, stała się częścią pamięci flash NOR, a rynek DRAM stanowi alternatywną technologię przechowywania, jednak w przypadku szybszego wdrożenia jednym z wyzwań na drodze do istnienia jest brak resetowania bieżąca produkcja może zostać obniżona dodatkowo całkowicie uszczelniona jednostka.Zmniejszenie prądu resetowania zmniejsza zużycie energii przez pamięć, wydłuża żywotność baterii i poprawia przepustowość danych, czyli wszystkie ważne funkcje współczesnych, wysoce przenośnych urządzeń konsumenckich zorientowanych na dane.
Czas publikacji: 09 sierpnia 2022 r