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在所有應用產業中,半導體產業對靶材濺射薄膜的品質要求是苛刻的。此外,采用連續硫化法時,如果硫化時的熱傳遞沒有設法盡量達到均勻,則擠壓后的硫化速度不一致,這樣可能電阻值的不均勻程度反而大于間歇式硫化法。如今12英寸(300衄口)的硅晶片已制造出來.而互連線的寬度卻在減小。硅片制造商對靶材的要求是大尺寸、高純度、低偏析和細晶粒,這就要求所制造的靶材具有更好的微觀結構。靶材的結晶粒子直徑和均勻性已被認為是影響薄膜沉積率的關鍵因素。另外,薄膜的純度與靶材的純度關系極大,過99.995%(4N5)純度的銅靶,或許能夠滿足半導體廠商0.35pm工藝的需求,但是卻無法滿足如今0.25um的工藝要求。
超純金屬的制備有化學提純法如精餾(特別是金屬氯化物的精餾及氫還原)、升華、溶劑萃取等和物理提純法如區熔提純等(見硅、鍺、鋁、銦)。其中以區熔提純或區熔提純與其他方法相 結合有效。
由于容器與藥劑中雜質的污染,使得到的金屬純度受到一定的限制,只有用化學方法將金屬提純到一定純度之后,再用物理方法如區熔提純,才能將金屬純度提到一個新的高度。各種生產工藝及其特點簡介如下:熱等靜壓法:ITO靶材的熱等靜壓制作過程是將粉末或預先成形的胚體,在800℃~1400℃及1000kgf/cm2~2000kgf/cm2的壓力下等方加壓燒結。可以用半導體材料鍺及超純金屬鋁為例說明典型的超純金屬制備及檢測的原理(見區域熔煉)。
鎢-鈦(W-Ti)膜以及以鎢-鈦(W-Ti)為基的合金膜是高溫合金膜,具有一系列的優良性能。電子級純的區熔鍺錠用霍爾效應測量雜質(載流子)濃度,一般可達10~10原子/厘米。鎢具有高熔點、高強度和低的熱膨脹系數等性能,W/ Ti 合金具有低的電阻系數、良好的熱穩定性能。如各種器件都需要起到導電作用的金屬布線,例如Al 、Cu 和Ag 等已經被廣泛的應用和研究。但是布線金屬本身易 氧化、易與周圍的環境發生反應,與介質層的粘結性差,易擴散進入Si 與SiO2 等器件的襯底材料中,并且在較低的溫度下會形成金屬與Si 的化合物, 充當了雜質的角色,使器件的性能大幅度下降。
綁定的適用范圍
技術上來說表面平整可進行金屬化處理的靶材都可以用我司銦焊綁定技術綁定銅背靶來提高濺射過程的散熱性、提高靶材利用率。
建議綁定的靶材:
ITO、SiO2、陶瓷脆性靶材及燒結靶材;
錫、銦等軟金屬靶;
靶材太薄、靶材太貴的情況等。
但下列情況綁定有弊端:
1.熔點低的靶材,像銦、硒等,金屬化的時候可能會變軟變形;
2.貴金屬靶材,一是實際重量易出現分歧,二是金屬化以及解綁的時候都會有浪費料,建議墊一片銅片。