Masalah Biasa
-
Dalam pengeluaran sebenar, ramai pengguna-akhir menghadapi masalah biasa:
* Kerap arka semasa sputtering
* Peningkatan saiz zarah dalam filem
* Kadar pembentukan filem yang tidak stabil
* Penggunaan sasaran yang rendah
* Keretakan yang tidak normal pada permukaan sasaran
* Konsistensi filem yang lemah -
Reaksi pertama ramai pelanggan adalah untuk melaraskan parameter peralatan, tetapi realitinya ialah:
Lebih 60% masalah sputtering tidak normal bukan berasal dari peralatan, tetapi pada sasaran sputtering itu sendiri.
Ini adalah benar terutamanya untuk sasaran zirkonium, yang sifat logam reaktifnya menjadikannya sangat sensitif terhadap ketulenan, struktur mikro dan proses pembuatan.
Artikel ini akan menganalisis beberapa faktor teras yang mempengaruhi kestabilan sputtering sasaran zirkonium dari perspektif kejuruteraan bahan.
-
Kesucian bukan sekadar "permainan nombor."
Sasaran sputtering zirkonium biasa di pasaran mempunyai ketulenan berikut:
* Zr 99.5%
* Zr 99.9%
* Zr 99.95%
* Zr 99.99%
Ramai kakitangan pembelian percaya:
"Semakin tinggi kesucian, lebih baik."
Tetapi ini tidak berlaku.
Apa yang benar-benar mempengaruhi kestabilan sputtering bukan hanya ketulenan keseluruhan, tetapi juga keupayaan untuk mengawal elemen kekotoran utama seperti:
* Oksigen (O)
* Nitrogen (N)
* Karbon (C)
* Besi (Fe)
* Hafnium (Hf)
dan unsur kekotoran kritikal yang lain.
II. Kandungan Oksigen adalah Faktor Utama yang Mempengaruhi Kestabilan Sasaran Zirkonium
Zirkonium adalah logam yang sangat reaktif dan sangat sensitif terhadap oksigen.
Jika kandungan oksigen dalam sasaran zirkonium terlalu tinggi, ia akan membawa kepada:
* Pembentukan fasa penebat setempat
* Pengumpulan caj permukaan sasaran
* Peningkatan pelepasan tidak normal
* Peningkatan kekerapan arka
Akhirnya dimanifestasikan sebagai:
* Peningkatan bilangan zarah filem
* Penurunan hasil
* Peningkatan pencemaran rongga
Masalah ini amat ketara dalam proses Sputtering Magnetron DC.
Oleh itu, untuk aplikasi filem nipis{0}}tinggi:
* Kandungan oksigen biasanya perlu dikawal di bawah 1000 ppm
* Sesetengah aplikasi-tinggi walaupun memerlukan di bawah 300 ppm
Ini juga sebabnya:
Sasaran zirkonium dengan ketulenan nominal yang sama sebanyak 99.9% boleh mempunyai jangka hayat sebenar yang jauh berbeza dan kestabilan sputtering.
II. Struktur Bijian Menentukan Keseragaman Filem
Ramai pelanggan hanya menumpukan pada komposisi kimia tetapi mengabaikan struktur mikro.
Pada hakikatnya:
Saiz butiran dan keseragaman mikrostruktur secara langsung mempengaruhi taburan kadar sputtering.
Jika bijirin kasar atau mempunyai tekstur yang ketara:
Ini akan membawa kepada:
* Kadar sputtering yang tidak konsisten di kawasan tertentu
* Hakisan sasaran tidak sekata
* Kehausan yang tidak normal di kawasan medan magnet
* Keseragaman ketebalan filem merosot
Kesan ini lebih ketara untuk -sasaran berputar bersaiz besar.
IV. Mengapa sasaran zirkonium berketumpatan tinggi-lebih stabil?
Keliangan dalaman dalam bahan sasaran adalah punca banyak anomali.
Sasaran zirkonium ketumpatan rendah{0}}biasanya mempamerkan:
* Keliangan mikro
* Gas sisa
* Pembentukan haba setempat
Dalam keadaan kuasa tinggi-:
Kawasan ini terdedah kepada pembangunan:
* Nyahcas-mikro
* Keretakan haba
* Spalling setempat
Oleh itu, sasaran zirkonium{0}}tinggi biasanya menggunakan:
* Penangkapan Vakum (VAR)
* Proses penempaan panas
* HIP (Penekanan Isostatik Panas)
untuk meningkatkan ketumpatan bahan.
Sasaran zirkonium berkualiti tinggi-dalam industri:
Biasanya memerlukan:
* Ketumpatan relatif Lebih besar daripada atau sama dengan 99% ketumpatan teori
Jika tidak, walaupun sputtering berjaya pada mulanya, isu kestabilan mungkin akan timbul kemudian.
V. Proses Ikatan Sering Diremehkan
Ramai pelanggan memberi tumpuan kepada badan sasaran tetapi mengabaikan ikatan lembaran belakang.
Pada hakikatnya:
Kegagalan sasaran selalunya bukan "masalah material", tetapi "masalah pengurusan terma."
Jika lapisan ikatan mempunyai:
* Kekosongan
* Delamin tempatan
* Kekonduksian terma tidak sekata
Ini akan membawa kepada:
* Peningkatan suhu setempat pada permukaan sasaran
* Kepekatan tegasan terma
Peningkatan risiko retak
Kaedah ikatan biasa termasuk:
Ciri-ciri Proses
Ikatan Indium: Kekonduksian terma yang baik, sesuai untuk-proses suhu rendah
Ikatan Elastomer: Kapasiti penimbalan tegasan yang kuat
Ikatan Resapan: Kekuatan ikatan tinggi, sesuai untuk-aplikasi kuasa tinggi
Peralatan dan keadaan kuasa yang berbeza mempunyai keperluan yang sama sekali berbeza untuk skema ikatan.
Kesimpulan
Untuk proses PVD:
Sasaran sputtering zirkonium bukan sekadar "bahan habis pakai."
Mereka pada dasarnya adalah:
bahan teras yang mempengaruhi kualiti filem, kestabilan peralatan dan hasil pengeluaran.
Sasaran sputtering zirkonium yang benar-benar stabil bergantung pada:
* Kawalan ketulenan bahan
* Reka bentuk struktur mikro
* Proses ketumpatan
* Keupayaan pengurusan terma
* Sistem kualiti yang lengkap
Untuk pengguna-akhir:
Apabila membeli sasaran sputtering zirkonium, harga tidak seharusnya menjadi pertimbangan tunggal.
Fokus lebih pada:
Sama ada sasaran sputtering boleh menyokong tetingkap proses anda secara stabil untuk jangka panjang.
Pengeluar-sehenti China bagi sasaran sputtering tersuai
Produk kami menampilkan kandungan oksigen yang lebih rendah, ketulenan yang lebih tinggi, struktur mikro yang lebih seragam, sasaran berputar yang lebih besar dan kadar penggunaan yang lebih tinggi.
Mereka menawarkan kawalan yang stabil ke atas: proses peleburan, struktur mikro, proses ikatan dan tahap kekotoran ketulenan ultra{0}}tinggi.