Ortak Sorun
-
Gerçek üretimde birçok son{0}}kullanıcı tipik bir sorunla karşılaşır:
* Püskürtme sırasında sık sık ark oluşması
* Filmde artan parçacık boyutu
* Kararsız film oluşum hızı
* Düşük hedef kullanımı
* Hedef yüzeyde anormal çatlama
* Zayıf film tutarlılığı -
Birçok müşterinin ilk tepkisi ekipman parametrelerini ayarlamak olur ancak gerçek şu ki:
Anormal püskürtme sorunlarının %60'ından fazlası ekipmandan değil, püskürtme hedefinin kendisinden kaynaklanmaktadır.
Bu özellikle reaktif metalik özellikleri onları saflığa, mikro yapıya ve üretim süreçlerine son derece duyarlı hale getiren zirkonyum hedefleri için geçerlidir.
Bu makale, zirkonyum hedeflerinin püskürtme stabilitesini etkileyen çeşitli temel faktörleri malzeme mühendisliği perspektifinden analiz edecektir.
-
Saflık sadece bir "sayı oyunu" değildir.
Piyasadaki yaygın zirkonyum püskürtme hedefleri aşağıdaki saflıklara sahiptir:
* %99,5 Zr
* %99,9 Zr
* %99,95 Zr
* %99,99 Zr
Birçok satın alma personeli şunlara inanıyor:
"Saflık ne kadar yüksek olursa o kadar iyidir."
Ancak durum böyle değil.
Püskürtme stabilitesini gerçekten etkileyen şey yalnızca toplam saflık değil aynı zamanda aşağıdaki gibi temel safsızlık unsurlarını kontrol etme yeteneğidir:
* Oksijen (O)
* Azot (N)
* Karbon (C)
* Demir (Fe)
* Hafniyum (Hf)
ve diğer kritik safsızlık unsurları.
II. Oksijen İçeriği Zirkonyum Hedef Stabilitesini Etkileyen Anahtar Faktördür
Zirkonyum oldukça reaktif bir metaldir ve oksijene karşı son derece duyarlıdır.
Zirkonyum hedefindeki oksijen içeriği çok yüksekse aşağıdakilere yol açacaktır:
* Lokal izolasyon fazlarının oluşumu
* Yüzey yükü birikimini hedefleyin
* Anormal akıntının artması
* Artırılmış ark frekansı
Sonuçta şu şekilde tezahür etti:
* Arttırılmış film partikül sayısı
* Azalan verim
* Artan boşluk kontaminasyonu
Bu problem özellikle DC Magnetron Püskürtme proseslerinde belirgindir.
Bu nedenle, ileri{0}}ince film uygulamaları için:
* Oksijen içeriğinin genellikle 1000 ppm'nin altında kontrol edilmesi gerekir
* Bazı ileri teknoloji{0}}uygulamalar dakikada 300 sayfanın altında hız gerektirir
Bu yüzden de:
%99,9'luk aynı nominal saflığa sahip zirkonyum hedefleri, çok farklı gerçek ömürlere ve püskürtme stabilitesine sahip olabilir.
II. Tane Yapısı Film Tekdüzeliğini Belirler
Birçok müşteri yalnızca kimyasal bileşime odaklanır ancak mikro yapıyı ihmal eder.
Gerçekte:
Tane boyutu ve mikro yapı bütünlüğü, püskürtme hızı dağılımını doğrudan etkiler.
Taneler kabaysa veya belirgin dokuya sahipse:
Bu şunlara yol açacaktır:
* Belirli alanlarda tutarsız püskürtme oranları
* Düzensiz hedef erozyonu
*Manyetik alan bölgelerinde anormal aşınma
* Bozulmuş film kalınlığı bütünlüğü
Bu etki, büyük-boyutlu dönen hedefler için daha da belirgindir.
IV. Yüksek-yoğunluklu zirkonyum hedefleri neden daha kararlıdır?
Hedef malzemedeki iç gözeneklilik birçok anomalinin kaynağıdır.
Düşük-yoğunluklu zirkonyum hedefleri genellikle şunları gösterir:
* Mikro gözeneklilik
* Artık gaz
* Lokalize ısı oluşumu
Yüksek-güç koşullarında:
Bu alanlar gelişmeye eğilimlidir:
* Mikro-deşarj
* Termal çatlama
* Lokalize dökülme
Bu nedenle{0}üst düzey zirkonyum hedeflerinde genellikle aşağıdakiler kullanılır:
* Vakum Durdurma (VAR)
* Sıcak dövme işlemi
* HIP (Sıcak İzostatik Presleme)
Malzeme yoğunluğunu arttırmak için.
Sektördeki-yüksek kaliteli zirkonyum hedefleri:
Tipik olarak şunları gerektirir:
* Bağıl yoğunluk %99 teorik yoğunluktan büyük veya ona eşit
Aksi takdirde, başlangıçta püskürtme başarılı olsa bile daha sonra stabilite sorunlarının ortaya çıkması muhtemeldir.
V. Birleştirme Süreci Çoğunlukla Hafife Alınır
Birçok müşteri hedef gövdeye odaklanır ancak arka tabakanın bağlanmasını ihmal eder.
Gerçekte:
Hedef başarısızlığı genellikle "maddi bir sorun" değil, "termal yönetim sorunu"dur.
Bağlanma katmanında şunlar varsa:
* Boşluklar
* Yerel delaminasyon
* Düzensiz termal iletkenlik
Bu şunlara yol açacaktır:
* Hedef yüzeyde lokal sıcaklık artışı
* Termal stres konsantrasyonu
Çatlama riskinin artması
Yaygın yapıştırma yöntemleri şunları içerir:
Proses Özellikleri
İndiyum Bağlama: İyi ısı iletkenliği, düşük-sıcaklıktaki işlemlere uygun
Elastomer Bağlama: Güçlü stres tamponlama kapasitesi
Difüzyon Bağlaması: Yüksek bağ mukavemeti, yüksek-güçlü uygulamalar için uygundur
Farklı ekipman ve güç koşulları, bağlantı şemaları için tamamen farklı gereksinimlere sahiptir.
Çözüm
PVD işlemleri için:
Zirkonyum püskürtme hedefleri yalnızca "sarf malzemeleri" değildir.
Bunlar esasen:
Film kalitesini, ekipman stabilitesini ve üretim verimini etkileyen çekirdek malzemeler.
Gerçekten stabil zirkonyum püskürtme hedefleri şunlara dayanır:
* Malzeme saflık kontrolü
* Mikroyapı tasarımı
* Yoğunlaştırma süreci
* Termal yönetim yetenekleri
* Tam bir kalite sistemi
Son-kullanıcılar için:
Zirkonyum püskürtme hedeflerini satın alırken tek kriter fiyat olmamalıdır.
Daha fazla odaklanın:
Püskürtme hedefinin uzun vadede proses pencerenizi istikrarlı bir şekilde destekleyip destekleyemeyeceği.
Çin'in-özelleştirilmiş püskürtme hedeflerinin tek adresi üreticisi
Ürünlerimiz daha düşük oksijen içeriğine, daha yüksek saflığa, daha tek biçimli mikro yapıya, daha büyük dönen hedeflere ve daha yüksek kullanım oranlarına sahiptir.
Şunlar üzerinde istikrarlı bir kontrol sunarlar: eritme işlemi, mikro yapı, birleştirme işlemi ve ultra-yüksek saflıktaki kirlilik seviyeleri.