PVD Multi-arc Coated Titanium Sputtering Materiale

PVD multi-arc coating titanium sputtering targets er nøglematerialer, der bruges i multi-arc ion plating processer i fysisk dampdeposition (PVD) teknologi. De anvender primært elektrisk lysbueudladning til at fordampe og ionisere titaniummål med høj -renhed, og danner metalioner aflejret på substratoverfladen og genererer således tætte, stærkt klæbende titanium- eller titaniumsammensatte film. Denne proces er meget udbredt i halvledere, displaypaneler, værktøjsforstærkning og dekorative belægninger.

I. Kerneegenskaber af PVD Multi-arc Coating Titanium Sputtering Targets

Krav til høj renhed: Renheden af ​​titanium-sputtermålet påvirker direkte filmkvaliteten. Industrielle applikationer kræver typisk et titaniumindhold, der er større end eller lig med 99,6 %, mens applikationer af halvleder-kvalitet kræver 5N (99,999 %) eller endda 6N niveauer, med urenheder kontrolleret til ppb-niveauet for at undgå elektromigreringsfejl.

Fremragende fysiske egenskaber:
Densitet: Den teoretiske massefylde er 4,51 g/cm³. Høj densitet reducerer porøsiteten, forbedrer sputtereffektiviteten og forbedrer filmens ensartethed.

Fremragende fysiske egenskaber: Kornstørrelse: Fine og ensartet fordelte korn (mindre end eller lig med 50 μm) bidrager til at opnå et glat filmlag, der opfylder kravene til high-enheder til tyndfilmsfladehed.

God termisk ledningsevne og mekanisk stabilitet: Titanium-sputtermål skal modstå høje-temperaturbuebombardementer, have god termisk ledningsevne og modstandsdygtighed over for termisk spændingsrevner, hvilket sikrer stabil drift over lange perioder.

Valg af det rigtige titanium-sputtermål til PVD multi-buebelægning afhænger af matchende kerneparametre såsom renhed, tæthed, kornstørrelse, mikroensartethed og proceskompatibilitet til det specifikke applikationsscenarie. Ydeevnekravene varierer betydeligt på tværs af forskellige områder, herunder halvledere, optik, værktøjsforstærkning og dekorative belægninger, hvilket nødvendiggør målrettet udvælgelse.

I. Semiconductor Manufacturing (Høj renhed foretrukket)

Renhedskrav: Større end eller lig med 99,995 % (4N5), høje-processer kræver mere end eller lig med 99,999 % (5N), urenheder såsom Fe, O og C kontrolleret inden for 1-30 ppm, radioaktive grundstoffer såsom uran og thorium under 0,01 ppm.

Densitet og defektkontrol: Densitet større end eller lig med 99,5 %, hvilket reducerer porøsitet og indeslutninger, undgår wafer-kontamination under sputtering.

Kornens ensartethed: Kornstørrelse Mindre end eller lig med 50μm, distributionsafvigelse mindre end 20%, hvilket sikrer ensartet filmtykkelse og opfylder krav til ledningsføring i nanoskala.

Typiske anvendelser: Anvendes til aflejring af TiN-barrierelag og TiSi₂-kontaktlag for at forhindre kobberdiffusion og forbedre enhedens pålidelighed.

II. Optiske og displayenheder (høj ensartethed + lav ruhed)

Måltype: Rene titaniummål eller TiO₂-mål kan bruges til at reagere og generere TiO₂-tynde film i en oxygenatmosfære.

Overfladekvalitet: Overfladeruhed Mindre end eller lig med 0,1μm, fri for revner og porer, velegnet til høj-belægningskrav.

Filmegenskaber: Ved at bruge det høje brydningsindeks og de fotokatalytiske egenskaber af TiO₂ kan anti-reflekterende film, selv-rensende glas og optiske AR/VR-komponenter fremstilles.

Procesparametre: Præcis kontrol af oxygenflowhastighed og -effekt er påkrævet for at undgå titaniumrester eller porøse film.

III. Værktøj og formforstærkning (høj hårdhed + slidstyrke)

Belægningstype: Forbedring af overfladehårdhed (op til 2000–3000 HV) og varmebestandighed af skærende værktøjer gennem kompositbelægninger såsom TiN, TiCN og TiAlN.

Målmaterialeydelse: Lidt lavere renhed er tilladt (større end eller lig med 99,6%), men god termisk ledningsevne og stærk termisk stødmodstand er påkrævet for at modstå de høje temperaturer ved multi-bueudladning.

Praktiske effekter: Belægningen kan forlænge værktøjets levetid med 3-5 gange, velegnet til barske forhold såsom tørskæring og høj-bearbejdning.

IV. Dekorativ belægning (kontrollerbar farve + moderate omkostninger)

Farvekontrol: Titanium-målet reagerer med nitrogen for at generere en gylden-gul TiN-belægning; justering af gasforholdet kan give rosaguld (TiCN), blå eller lilla (TiO₂-interferensfarve).

Omkostningsovervejelser: Et 99,6 % rent titanium mål kan bruges, hvilket reducerer materialeomkostningerne, mens det stadig opfylder belægningskravene til udvendige dele.

Anvendelser: Udbredt til overfladebehandling af ure, mobiltelefoner, hardwaredele, badeværelsestilbehør mv.