溅射钛靶材与金属钛都是由钛元素组成的,所以材料基本相同,但它俩的区别主要在于金属钛可以作为原材料生产钛靶材,而钛靶材只能是一种被制造出来的产品。金属钛可通过几种方法制成钛溅射靶材。钛靶材在很多行业领域都能广泛的应用,以下由凯泽金属整理,结合多年钛靶材的深加工、销售经验以及相关资料,分享如下:
一、非集成电路和集成电路行业
非集成电路和集成电路对溅射钛靶材的要求是不同的。一般而言,集成电路对涂层材料有很高的要求,例如更高的纯度,更小的晶粒尺寸以及更精确的尺寸精度。但它揭示了不同行业对钛靶材的要求不同。集成电路钛靶的纯度要求主要是大于99.995%,高于非集成电路中所用的纯度。
二、平板显示器行业
平板显示器中使用的钛靶材包括液晶显示器,等离子显示器,电致发光显示器和场发射显示器。溅射镀膜技术通常用于沉积平板显示器的薄膜。Al,Cu,Ti和Mo是平板显示器的主要金属溅射靶材。用于平板显示器的钛靶材的纯度通常需要大于99.9%。
三、晶圆制作及芯片封装领域
钛靶材可用于晶圆导电阻挡层及封装金属布线层制作。其中在晶圆制造环节,靶材主要用于执着晶圆导电层、阻挡层以及金属栅极,而且在芯片封装环节,靶材用来生成凸点下金属层、布线层等金属材料。靶材在晶圆制造及封装过程成本占比均约在3%左右,虽然靶材在晶圆制造和芯片封装领域用量不大,但是由于溅射靶材的品质直接影响导电层、阻挡层的均匀程度及性能,进而影响芯片传输速度及稳定性,因此靶材是半导体生产的核心原材料之一。
在晶圆制作环节,半导体用溅射靶材主要用于晶圆导电层及阻挡层和金属栅极的制作,主要用到铝、钛、铜、钽等金属,芯片封装用金属靶材于晶圆制作类似,主要有铜、铝、钛等。其中,晶圆制作导电层使用金属靶材主要有铝靶和铜靶,阻挡层使用金属靶材主要有钽靶和钛靶,阻挡层主要有两个作用,一方面是阻隔与绝缘,防止导电层金属扩散到晶圆主体材料硅中,另一方面作为黏附,用于粘结金属和硅材料。一般来说,110nm技术节点以上晶圆分别用铝、钛作为导线及阻挡层的薄膜材料,110nm以下晶圆分别使用铜,钽材料作为导线及阻挡层的薄膜材料,随着晶圆制程的缩小,未来对铜靶、钽靶以及制作金属栅极用钛靶的用量占比将不断提升。
四、生物行业
钛是无磁性金属,在很强的磁场中也不会被磁化,且与人体有良好的相容性,可以用来制造人体植入器件。一般医用钛材并没有达到高纯钛的级别,但是考虑到钛中不纯物的溶出问题,植入件用钛的纯度应尽可能的高。文献还提到,高纯钛丝可用做生物捆扎材料。此外,内埋导管的钛制注入式针头也达到了高纯钛级别。
五、装饰材料行业
高纯钛靶材具有优异的耐大气腐蚀性能,在大气中长期使用也不变色,保证钛原有的本色。因此高纯度钛还可以用做建筑装饰材料。此外近年来部分装饰品以及部分佩戴物,如手链、手表及眼镜架等用钛制作利用了钛耐腐蚀、不变色、能长久保持良好的光泽以及与人体皮肤接触不致敏等特性。某些装饰品用钛的纯度已经达到5N级别。
六、吸气材料行业
钛作为一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。高纯钛靶材对活性气体(如O2、N2、CO、CO2、650°C以上的水蒸气)的吸附性很强,蒸发在泵壁上的Ti膜可形成一一个高吸附能力的表面,这一性质使得Ti在超高真空抽气系统中作为吸气剂而得到广泛的应用。如用在升华泵、溅射离子泵等,可使溅射离子泵的极限工作压强低至10-9Pa。
钛靶材的应用行业领域有非集成电路和集成电路,平板显示器行业,晶圆制作及芯片封装领域,生物行业、装饰行业及吸气材料行业,每个行业对钛靶材的要求都不同,所以我们应用在不同行业的话,选购钛靶材时需要知道产品的规格,这样靶材的生产厂家也会根据规格来提供制作钛靶材。凯泽金属专注生产各种溅射靶材,铬靶、镍靶、锆靶、铝靶材等的深加工,产品纯度高,还可进行有关使用方面的技术指导,如果您有需要,欢迎联系凯泽金属详询。
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