1) ทฤษฎีแมกนีตรอนสปัตเตอร์
แม่เหล็กถาวรที่ฝังอยู่ในพื้นผิวของวัสดุเป้าหมายจะสร้างสนามแม่เหล็กขนาด 250–350 เกาส์ ซึ่งรวมกับสนามไฟฟ้าแรงสูงเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบตั้งฉากในขั้วเป้าหมายแบบสปัตเตอร์ (แคโทด) และแอโนด สิ่งนี้ทำในห้องสุญญากาศสูงที่เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยที่จำเป็น (โดยทั่วไปคือก๊าซ Ar) เป้าหมายจะถูกเพิ่มด้วยไฟฟ้าแรงสูงเชิงลบจำนวนหนึ่ง อิเล็กตรอนจากเป้าหมายจะขึ้นอยู่กับการกระทำของสนามแม่เหล็กและไอออไนเซชัน ของก๊าซทำงานเพิ่มขึ้น จากนั้นพลาสมาที่มีความหนาแน่นสูงจะก่อตัวขึ้นใกล้กับแคโทด โดยที่ Ar ions จะถูกเร่งภายใต้อิทธิพลของแรง Lorentz และบินไปยังพื้นผิวเป้าหมาย ระดมยิงพื้นผิวเป้าหมายด้วยอนุภาคพลังงานที่สูงมาก เพื่อให้อะตอมแตกตัวออกจาก เป้าหมายยึดตามหลักการแปลงโมเมนตัมด้วยความแม่นยำสูง เมื่อใช้หลักการแปลงพลังงานจลน์ อะตอมที่สปัตเตอร์บนเป้าหมายจะลอยออกจากพื้นผิวและเข้าหาวัสดุพิมพ์เพื่อสะสมเป็นชั้น การสปัตเตอร์ของแมกนีตรอนมักถูกแยกออกเป็นสองประเภท: การสปัตเตอร์แบบ DC และการสปัตเตอร์แบบ RF อุปกรณ์สปัตเตอร์ DC ทำงานตรงไปตรงมาและสปัตเตอร์โลหะด้วยอัตราที่รวดเร็ว เมื่อเทียบกับการสปัตเตอร์แบบรีแอกทีฟ ซึ่งใช้ในการสร้างวัสดุผสมรวมถึงออกไซด์ ไนไตรด์ และคาร์ไบด์ การสปัตเตอร์ RF มีการใช้งานที่หลากหลายกว่า และสามารถสปัตเตอร์วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้านอกเหนือจากวัสดุที่นำไฟฟ้า เมื่อเพิ่มความถี่ RF กระบวนการแปลงเป็นไมโครเวฟพลาสม่าสปัตเตอริง ทุกวันนี้ การสปัตเตอร์ในพลาสมาไมโครเวฟของประเภทอิเลคตรอนไซโคลตรอนเรโซแนนซ์ (ECR) ถูกนำมาใช้บ่อยที่สุด
2) ประเภทเป้าหมายของแมกนีตรอนสปัตเตอร์
เป้าหมายสำหรับโลหะ โลหะผสม และเซรามิกสปัตเตอร์รวมถึงเป้าหมายการเคลือบสปัตเตอร์โลหะ โลหะผสม และเซรามิก เช่นเดียวกับเป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกบอไรด์ เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกคาร์ไบด์ เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกฟลูออไรด์ เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกไนไตรด์ เป้าหมายเซรามิกออกไซด์ เซเลไนด์เซรามิกสปัตเตอร์ เป้าหมาย, เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกซิลิไซด์, สปัตเตอร์เซรามิกซัลไฟด์ (InAs)
Editor Voice, [2] พื้นที่ใช้งาน
เราทุกคนทราบดีว่าแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีฟิล์มบางของอุตสาหกรรมแอปพลิเคชันปลายน้ำและแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีของวัสดุเป้าหมายนั้นสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด ดังนั้นในขณะที่อุตสาหกรรมแอปพลิเคชันพัฒนาเทคโนโลยีของส่วนประกอบหรือผลิตภัณฑ์ฟิล์มบางให้ก้าวหน้า เทคโนโลยีวัสดุเป้าหมายก็ควรก้าวหน้าเช่นกัน ผู้ผลิต Ic เป็นภาพประกอบ เมื่อเร็ว ๆ นี้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาสายไฟทองแดงที่มีความต้านทานต่ำ คาดว่าในอีกไม่กี่ปี ฟิล์มอะลูมิเนียมดั้งเดิมจะถูกแทนที่เป็นส่วนใหญ่ ทำให้จำเป็นต้องพัฒนาเป้าหมายทองแดงและวัสดุเป้าหมายชั้นกั้นที่จำเป็นอย่างเร่งด่วน นอกจากนี้ จอคอมพิวเตอร์และตลาดโทรทัศน์ที่ใช้หลอดรังสีแคโทด (CRT) เดิมถูกแทนที่ด้วยจอแบน (FPD) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ซึ่งจะทำให้ตลาดและความต้องการทางเทคโนโลยีสูงขึ้นอย่างมากสำหรับเป้าหมาย ITO นอกจากนี้ในเทคโนโลยีการจัดเก็บ ความต้องการฮาร์ดไดร์ฟที่มีความหนาแน่นสูง ความจุสูง และออปติคัลดิสก์แบบเขียนซ้ำได้ที่มีความหนาแน่นสูงกำลังเพิ่มสูงขึ้น ความต้องการวัสดุเป้าหมายในธุรกิจแอปพลิเคชันมีการเปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากสิ่งเหล่านี้ทั้งหมด แอปพลิเคชันหลักสำหรับวัสดุเป้าหมายจะกล่าวถึงในส่วนที่ตามมา พร้อมกับแนวโน้มการพัฒนาสำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้
3）ไมโครอิเล็กทรอนิกส์
ในบรรดาอุตสาหกรรมการใช้งานทั้งหมด อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์มีมาตรฐานคุณภาพที่เข้มงวดที่สุดสำหรับฟิล์มสปัตเตอริงเป้าหมาย ปัจจุบัน มีการผลิตซิลิคอนเวเฟอร์ที่ยาวถึง 12 นิ้ว (300 epitodes) แม้ว่าความกว้างของการเชื่อมต่อจะแคบลง เป้าหมายที่ผลิตต้องมีโครงสร้างจุลภาคที่ดีขึ้น เนื่องจากผู้ผลิตซิลิคอนเวเฟอร์ต้องการขนาดใหญ่ ความบริสุทธิ์สูง การแยกชั้นที่ลดลง และเกรนละเอียด ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่ออัตราการสะสมของฟิล์มพบว่ามีความเป็นเนื้อเดียวกันของชิ้นงานและเส้นผ่านศูนย์กลางของอนุภาคผลึก นอกจากนี้ ความบริสุทธิ์ของชิ้นงานยังมีผลกระทบอย่างมากต่อความบริสุทธิ์ของฟิล์ม ความบริสุทธิ์เป้าหมายของทองแดง 99.995 เปอร์เซ็นต์ (4N5) อาจเพียงพอในอดีตเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์สำหรับ {{10} }กระบวนการ 0.35 น. แต่กระบวนการ 0.25um ในปัจจุบันและแม้แต่กระบวนการศิลปะ 0.18um สำหรับอุปกรณ์ที่ไม่มีการตรวจสอบก็ต้องการความบริสุทธิ์เป้าหมายที่ 5 หรือ 6N หรือมากกว่านั้น ทองแดงมีความต้านทานต่อการตอบสนองที่ต่ำกว่าและมีความต้านทานต่อไฟฟ้าที่แรงกว่าอลูมิเนียม! วิธีตัวนำจำเป็นต้องใช้ลวดขนาดย่อยไมครอนที่เล็กกว่า 0.25um แต่ก็มีข้อเสียเพิ่มเติม เช่น พันธะที่อ่อนแอของทองแดงกับไดอิเล็กตริกอินทรีย์ และตอบสนองอย่างรวดเร็ว ทำให้สายคอนเนคเตอร์ทองแดงของชิปสึกกร่อนและแตกหัก จำเป็นต้องสร้างชั้นกั้นระหว่างชั้นทองแดงและอิเล็กทริกเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ วัสดุชั้นปิดกั้นส่วนใหญ่มีจุดหลอมเหลวสูงและความต้านทานสูงสำหรับโลหะและสารประกอบ ทำให้มีความหนาของชั้นน้อยกว่า 50 นาโนเมตรและการยึดเกาะที่มีประสิทธิภาพระหว่างทองแดงและวัสดุไดอิเล็กทริก การเชื่อมต่อของวัสดุชั้นปิดกั้นระหว่างทองแดงและอลูมิเนียมนั้นแตกต่างกัน จำเป็นต้องสร้างวัสดุเป้าหมายใหม่ การเชื่อมต่อของทองแดงระหว่างชั้นปิดกั้นและวัสดุเป้าหมาย Ta, W, TaSi, WSi ฯลฯ แต่ยังมีโลหะทนไฟ Ta และ W อยู่ เนื่องจากความยากในการผลิต ปัจจุบันนักวิจัยกำลังมองหาวัสดุอื่นๆ รวมถึงโมลิบดีนัม โครเมียม และทองคำของไต้หวัน
4）เพื่ออธิบาย
ตลาดสำหรับจอภาพคอมพิวเตอร์และโทรทัศน์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากจอแบน (FPD) ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปของหลอดรังสีแคโทด (CRT) ซึ่งจะผลักดันความต้องการทางเทคนิคและตลาดสำหรับเป้าหมาย ITO ปัจจุบันเป้าหมายของ iTO มีสองรูปแบบที่แตกต่างกัน เป้าหมายหนึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เป้าหมายโลหะผสมอินเดียม-ดีบุก ในขณะที่อีกเป้าหมายหนึ่งเกี่ยวข้องกับการผสมและซินเตอร์ผงอินเดียมออกไซด์และดีบุกออกไซด์ในสถานะนาโน เมื่อใช้การสปัตเตอร์แบบรีแอกทีฟ DC เป้าหมายโลหะผสมอินเดียม-ดีบุกสามารถใช้กับฟิล์มบางของ ITO ได้ อย่างไรก็ตาม พื้นผิวชิ้นงานจะออกซิไดซ์และส่งผลต่ออัตราการสปัตเตอร์ และเป็นการยากที่จะหาเป้าหมายทองคำขนาดใหญ่ของไต้หวัน
ทุกวันนี้ กระบวนการเคลือบสารรีแอคทีฟสปัตเตอริง L-IRF มักใช้เพื่อสร้างเป้าหมาย ITO ความเร็วในการสะสมนั้นรวดเร็ว และสามารถจัดการความหนาของฟิล์มได้อย่างแม่นยำ ค่าการนำไฟฟ้าสูง ความสม่ำเสมอที่ดี และการยึดเกาะที่แข็งแรงกับพื้นผิว รวมถึงคุณสมบัติอื่นๆ อย่างไรก็ตาม การผลิตวัสดุเป้าหมายต้องเผชิญกับความท้าทายเนื่องจากเป็นการยากที่จะหลอมรวมอินเดียมออกไซด์และดีบุกออกไซด์เข้าด้วยกัน มักใช้เป็นสารเติมแต่งสำหรับการเผาผนึก ZrO2, Bi2O3 และ CeO อาจสร้างชิ้นงานที่มีความหนาแน่นระหว่าง 93 เปอร์เซ็นต์ถึง 98 เปอร์เซ็นต์ของค่าทางทฤษฎี สารเติมแต่งมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานของฟิล์ม ITO ในลักษณะนี้ Bi2O3 ซึ่งละลายที่อุณหภูมิ 820 องศาและเริ่มกลายเป็นไอเกินกว่าอุณหภูมิซินเทอร์ที่ 500 องศา ถูกใช้เป็นสารเติมแต่งโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่น สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างเป้าหมาย ITO ที่ค่อนข้างบริสุทธิ์เมื่อใช้การเผาเฟสของเหลว นอกจากนี้ ขั้นตอนที่จำเป็นเบื้องต้นยังทำให้ง่ายขึ้นเนื่องจากวัตถุดิบออกไซด์ที่จำเป็นไม่จำเป็นต้องเป็นอนุภาคนาโน ใน "การพัฒนาลำดับความสำคัญปัจจุบันของแนวทางพื้นที่สำคัญของอุตสาหกรรมข้อมูล" ที่ตีพิมพ์ในปี 2000 โดยคณะกรรมการวางแผนการพัฒนาแห่งชาติและกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เนื้อหาเป้าหมายหลักของ ITO ก็ถูกกล่าวถึงเช่นกัน
5) สำหรับถือ
ฟิล์มคอมโพสิทหลายชั้น CoFCu เป็นโครงสร้างฟิล์มที่มีแรงแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน ในด้านเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูล การพัฒนาฮาร์ดดิสก์ที่มีความหนาแน่นสูงและความจุสูงต้องการวัสดุฟิล์มแม่เหล็กขนาดใหญ่จำนวนมาก จานแม่เหล็กที่ผลิตจากวัสดุเป้าหมายโลหะผสม TbFeCo ซึ่งอยู่ระหว่างการพัฒนา มีความจุสูง อายุการใช้งานยาวนาน และความสามารถในการเช็ดซ้ำโดยไม่ต้องสัมผัส TbFeCo/Ta และ TbFeCo/Al ก่อตัวเป็นชั้นของโครงสร้างฟิล์มคอมโพสิตที่ใช้ในจานแม่เหล็กในปัจจุบัน มุมการหมุน Kerr ของโครงสร้าง TbFeCo/AI สามารถเข้าถึง 58 ในขณะที่ TbFeCofFa สามารถต่ำถึง 0.8 มีการค้นพบว่าการซึมผ่านของแม่เหล็กต่ำของวัสดุเป้าหมายและแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับบางส่วนที่สูงทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานไฟฟ้า
หน่วยความจำเปลี่ยนเฟส (PCM) ที่ใช้เจอร์เมเนียมพลวงเทลลูไรด์ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพเชิงพาณิชย์ที่สำคัญในฐานะเทคโนโลยีหน่วยความจำทดแทนสำหรับแฟลชประเภท NOR และเป็นส่วนประกอบของตลาด DRAM อย่างไรก็ตาม อุปสรรคอย่างหนึ่งในการปรับขนาดให้เร็วขึ้นคือการไม่มีเซลล์สุญญากาศที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถผลิตเพื่อลดกระแสรีเซ็ตลงได้อีก สำหรับผู้บริโภคที่เน้นข้อมูลเป็นศูนย์กลางและพกพาสะดวกในปัจจุบัน กระแสรีเซ็ตที่ต่ำกว่าสามารถเพิ่มแบนด์วิธข้อมูล ยืดอายุแบตเตอรี่ และลดการใช้พลังงานของหน่วยความจำ
