Yr hyn y mae'n rhaid i Darged Titaniwm Sputtering Magnetron ei Gyflawni
Targed titaniwm sputtering magnetron yw ffynhonnell traul y ffilm titaniwm tenau a adneuwyd mewn offer dyddodiad anwedd corfforol a ddefnyddir ar gyfer cylchedau integredig, arddangosfeydd a haenau swyddogaethol. Oherwydd bod y ffilm yn etifeddu cemeg a strwythur y targed, mae ansawdd targed yn cael ei ddiffinio gan set fach o briodweddau: purdeb cemegol, dwysedd, maint grawn a maint grawn, unffurfiaeth maint grawn, cyfeiriadedd grisial, a rhyddid rhag mandylledd a chynhwysiant. Mae paratoi felly yn dechrau gyda dewis deunydd crai ac yn gorffen gyda pheiriannu, bondio, glanhau a phecynnu.
Defnyddir dau deulu o dechnoleg paratoi deunydd crai, wedi'u dosbarthu yn ôl y broses doddi: y biled toddi trawst electron, a elwir yn biled EB, a'r biled ffwrnais arc trydan traul gwactod, a elwir yn biled VAR. Pa bynnag lwybr a ddewisir, rhaid i'r cam paratoi targed reoli'n llym nid yn unig purdeb, dwysedd, maint grawn a chyfeiriadedd grisial y deunydd, ond hefyd yr amodau trin gwres a'r gweithrediadau ffurfio dilynol.
Llwybrau Deunydd Crai: Biled EB a Biled VAR
Llwybr biled EB:Mae porthiant purdeb uchel yn cael ei buro trwy doddi electrolysis i gael gwared ar elfennau amhuredd pwynt uchel o'r matrics titaniwm, yna'n cael eu puro ymhellach trwy doddi pelydr electron dan wactod.
Llwybr biled VAR:Mae titaniwm sbwng gradd 0, fel arfer tua 99.9 y cant o burdeb, yn cael ei doddi mewn ffwrnais arc trydan trauladwy dan wactod ac yna'n cael ei ffugio'n boeth i ffurfio biled trawsdoriad bach.
Mae'r ddau lwybr yn gyflenwol yn hytrach na chystadlu. Mae mireinio electrolytig a thoddi pelydr electronau gyda'i gilydd yn darparu purdeb uchel iawn, tra bod y llwybr VAR yn darparu biled trwchus, cost-effeithiol ar gyfer y graddau lle mae purdeb ychydig yn is yn dderbyniol.
Mecanwaith Puro mewn Toddi Trawst Electron
Mae toddi pelydr electron gwactod yn defnyddio pelydr electron ynni uchel i beledu'r wyneb metel, fel bod y tymheredd yn codi'n raddol nes bod y metel yn toddi. Mae elfennau â phwysedd anwedd uchel yn anweddoli'n ffafriol, tra bod elfennau â phwysedd anwedd isel yn aros yn y toddi. Po fwyaf yw'r gwahaniaeth mewn pwysedd anwedd rhwng elfen amhuredd a'r matrics titaniwm, y gorau yw'r effaith puro.
Mantais bendant mireinio gwactod ar ôl toddi yw bod elfennau amhuredd yn cael eu tynnu o'r matrics titaniwm heb gyflwyno amhureddau eraill. Pan fydd 99.99 y cant o ditaniwm electrolytig yn cael ei doddi gan beam electron mewn gwactod uchel, mae elfennau amhuredd fel Fe, Co a Cu, y mae eu pwysedd anwedd dirlawn yn uwch na thitaniwm ei hun, yn anweddoli'n ffafriol ac mae cynnwys amhuredd y matrics yn gostwng yn unol â hynny. Gall cyfuno mireinio electrolytig â thoddi trawst electron gynhyrchu metel titaniwm gyda phurdeb uwchlaw 99.995 y cant.
| Llwybr | Porthiant | Uned toddi | Effaith puro |
|---|---|---|---|
| biled EB | Titaniwm electrolytig, tua 99.99 y cant | Ffwrnais pelydr electron gwactod | Cael gwared yn ffafriol ar elfennau pwysedd anwedd uchel megis Fe, Co a Cu; purdeb uwchlaw 99.995 y cant |
| biled VAR | Sbwng titaniwm Gradd 0, tua 99.9 y cant | Ffwrnais arc trydan traul gwactod | Biled trwchus, glân ar ôl gofannu'n boeth i drawsdoriad bach |
Prosesu Thermomecanyddol a Rheoli Microstrwythur
Mae'r deunyddiau crai titaniwm metelaidd a gynhyrchir gan y ddau lwybr yn cael eu trosi'n darged sputtering gan ddilyniant o gamau dadffurfiad thermomecanyddol. Pwrpas y camau hyn yw gwneud y microstrwythur yn unffurf dros yr arwyneb sputtering cyfan, oherwydd mae targed sy'n erydu'n anwastad yn cynhyrchu ffilm y mae ei drwch a'i briodweddau'n amrywio ar draws yr is-haen.
Mae anffurfiad unffurf hefyd yn atal y strwythur cast gweddilliol a adawyd trwy doddi. Defnyddir triniaeth wres ar ôl dadffurfiad i leddfu straen ac i osod maint y grawn o fewn yr ystod sydd ei angen ar gyfer sputtering sefydlog, a rhaid rheoli'r broses ffurfio ddilynol er mwyn osgoi ailgyflwyno anhomogenedd yn agos at yr arwyneb sputtering.
Gorffen, Bondio a Phecynnu
Peiriannu:mae'r targed wedi'i beiriannu i'r geometreg derfynol a'r gorffeniad arwyneb a ddiffinnir gan luniad y cwsmer.
Bondio:mae'r targed yn cael ei gysylltu â'i blât cefn fel bod y gwres a gynhyrchir yn ystod y sbuttering yn cael ei redeg i ffwrdd ac mae'r cynulliad yn aros yn fecanyddol sefydlog.
Glanhau:mae halogiad arwyneb, gweddillion torri a marciau trin yn cael eu tynnu cyn i'r targed gael ei bacio.
Pecynnu:mae'r targed gorffenedig wedi'i bacio i amddiffyn yr arwyneb sputtering rhag effaith, lleithder a halogiad gronynnau yn ystod cludiant.
Rhestr Wirio Rheoli Ansawdd ar gyfer Prynwyr Targed
| Eiddo | Pam ei fod yn bwysig | Sut mae'n cael ei wirio |
|---|---|---|
| Purdeb cemegol | Mae amhureddau yn codi gwrthedd ffilm ac yn achosi gronynnau | Dadansoddiad cemegol ardystiedig o'r biled a'r targed gorffenedig |
| Dwysedd a mandylledd | Mae mandylledd yn achosi arcing a chynhyrchu gronynnau | Mesur dwysedd ynghyd ag archwiliad ultrasonic |
| Maint grawn ac unffurfiaeth | Yn rheoli proffil erydiad ac unffurfiaeth ffilm | Rhaniad metallograffig ar draws yr arwyneb sputtering |
| Cyfeiriadedd grisial | Yn dylanwadu ar gynnyrch sputter a gwead ffilm | Mesur gwead ar samplau cynrychioliadol |
| Cofnod triniaeth wres | Yn pennu cyflwr straen a maint grawn terfynol | Siartiau ffwrnais ac olrhain swp |
Cwestiynau Cyffredin
C: Beth yw'r gwahaniaeth rhwng biled EB a biled VAR?
Cynhyrchir biled EB trwy doddi trawst electron gwactod a'i fireinio trwy anweddoli amhureddau pwysedd anwedd uchel yn ffafriol, tra bod biled VAR yn cael ei gynhyrchu trwy doddi arc trydan traul gwactod, fel arfer o ditaniwm sbwng gradd 0, ac yna'n cael ei ffugio'n boeth i groestoriad llai.
C: Pam mae toddi pelydr electron dan wactod yn cael ei ddefnyddio ar gyfer titaniwm purdeb uchel?
Oherwydd ei fod yn tynnu elfennau amhuredd o'r matrics titaniwm heb gyflwyno amhureddau eraill, gan ddibynnu ar y gwahaniaeth mewn pwysedd anwedd rhwng yr amhuredd a'r matrics.
C: Pa purdeb y gellir ei gyrraedd?
Gellir uwchraddio titaniwm electrolytig o tua 99.99 y cant purdeb i fetel titaniwm gyda phurdeb uwchlaw 99.995 y cant pan gyfunir toddi trawst electron â'r cam mireinio electrolytig.
C: Pam mae'n rhaid i'r microstrwythur fod yn unffurf ar draws yr arwyneb sputtering cyfan?
Mae strwythur unffurf a maint grawn yn rhoi proffil erydiad gwastad, sy'n cadw trwch ffilm a phriodweddau ffilm yn gyson o'r canol i ymyl y swbstrad.
C: Pa briodweddau sy'n cael eu rheoli yn ystod paratoi targed?
Purdeb, dwysedd, maint grawn a chyfeiriadedd grisial y deunydd, ynghyd â'r amodau trin gwres a'r prosesau ffurfio dilynol.
C: Sut mae'r biled yn cael ei drawsnewid yn darged gorffenedig?
Trwy ddadffurfiad thermomecanyddol i uno'r microstrwythur, ac yna peiriannu, bondio, glanhau a phecynnu.
