Come realizzare il target di sputtering?

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I target di sputtering sono materiali utilizzati per la deposizione di film sottili. La tecnologia sputtering viene utilizzata per spruzzare atomi o molecole di materiale da bersagli solidi e quindi formare film sottili su substrati. I bersagli sputtering sono ampiamente utilizzati nell’industria elettronica e dell’informazione, compresi i chip semiconduttori, le celle solari, i display a schermo piatto, l’archiviazione delle informazioni e altri campi.

Sputtering a magnetrone
Principio di funzionamento dello sputtering a magnetronite

Flusso di processo del target sputtering

Materia prima in polvere – fusione della polvere – miscelazione della polvere – stampaggio a pressione – sinterizzazione in atmosfera – lavorazione della plastica – trattamento termico – rilevamento dei difetti a ultrasuoni – taglio ad acqua – lavorazione – metallizzazione – legatura – test a ultrasuoni – pulizia a ultrasuoni – ispezione – spedizione.

Tra questi, i significati specifici dei processi principali sono i seguenti:

Fusione della polvere: la polvere della materia prima viene sottoposta a una sinterizzazione preliminare in atmosfera per controllare il contenuto di gas nella polvere della materia prima.

Miscelazione della polvere: il materiale di destinazione ha una formula unica e il contenuto di ciascun componente deve essere controllato con precisione e il contenuto di impurità deve essere rigorosamente limitato. Nel processo di metallurgia delle polveri, è necessario miscelare completamente gli elementi in modo uniforme e la distribuzione delle dimensioni delle particelle è uniforme per evitare l’inquinamento; una polvere mista composita deve essere preparata con mezzi di processo speciali.

Stampaggio: il materiale di destinazione preparato con il processo di metallurgia delle polveri deve essere pre-stampato per renderlo un corpo verde di media densità. L’uniformità della densità e i difetti interni influiscono sulla resa della sinterizzazione ad alta temperatura nella fase successiva.

Sinterizzazione in atmosfera: Il corpo verde precompresso deve essere sottoposto a una o più sinterizzazioni ad alta temperatura. In base ai diversi materiali vengono selezionate diverse curve di temperatura di sinterizzazione e diversi ambienti di sinterizzazione, come l’atmosfera e la pressione di sinterizzazione, per preparare sbozzi ad alta densità.

Lavorazione della plastica: La billetta metallica deve subire un’ampia deformazione plastica per ottenere dimensioni sufficienti in lunghezza, larghezza e spessore e per consentire ai grani interni di subire una sufficiente deformazione a trazione, generando così sufficienti dislocazioni all’interno.  Trattamento termico: Dopo che la billetta metallica è stata sottoposta a una grande deformazione plastica, il processo di trattamento termico viene selezionato in base alle caratteristiche dei diversi materiali, in modo che il materiale metallico possa ricristallizzarsi e lo stress interno del materiale possa essere rimosso.

Rilevamento dei difetti a ultrasuoni: Dopo la lavorazione del target grezzo, è necessario utilizzare le onde ultrasoniche per verificare la presenza di difetti all’interno del materiale. Dopo l’incollaggio del grezzo alla piastra posteriore, è necessario utilizzare uno scanner a ultrasuoni a immersione d’acqua per rilevare lo strato di incollaggio e verificare se l’area di incollaggio è conforme agli standard.

Lavorazione meccanica: Il pezzo grezzo deve essere lavorato con una precisa formatura meccanica. La piastra posteriore utilizzata in combinazione con il pezzo grezzo deve avere una precisione dimensionale e una resistenza meccanica estremamente elevate, a causa del preciso coordinamento con l’apparecchiatura di rivestimento e del raffreddamento ad acqua ad alta pressione. La difficoltà di lavorazione è relativamente elevata, soprattutto per la piastra posteriore con un canale interno di circolazione dell’acqua. A causa della particolarità del materiale, la saldatura chiusa del canale d’acqua è molto difficile e richiede un processo di saldatura speciale.

Metallizzazione: Prima di legare il pezzo grezzo e la piastra posteriore, per migliorare le proprietà di bagnatura del metallo del materiale di destinazione e del materiale di destinazione e della saldatura, la superficie di saldatura deve essere pretrattata in modo che uno strato di transizione sia placcato sulla superficie.

Incollaggio: La maggior parte dei materiali di destinazione non può essere installata direttamente per il rivestimento a causa delle proprietà fisiche o chimiche del materiale. Per saldare insieme il target grezzo e la piastra posteriore è necessaria una saldatura metallica e il tasso di incollaggio effettivo della superficie deve raggiungere un’area di saldatura superiore al 95%. L’intero processo deve essere eseguito ad alta temperatura e ad alta pressione.

Obiettivi per sputtering in lega di zinco e alluminio (ZnAl)tube) - VIMATERIAL
Obiettivi rotanti per sputtering

BERSAGLIO DI SPUTTERING - PROCESSO DI PRODUZIONE

Il processo di produzione dei bersagli inizia con una progettazione unica, adattata alle prestazioni e ai requisiti dell’applicazione a valle prevista. Questo processo comporta ripetute deformazioni plastiche e trattamenti termici, seguiti da lavorazioni meccaniche, pulizia, asciugatura e confezionamento sotto vuoto.

I metodi di preparazione predominanti per i target di sputtering includono attualmente il processo di fusione e il processo di metallurgia delle polveri.

Processo di preparazione Tipo generale Caratteristiche
Processo di fusione e colata Fusione a induzione sotto vuoto
Fusione ad arco sotto vuoto
Fusione a bombardamento elettronico sotto vuoto
Rispetto al metodo delle polveri, i target di lega prodotti attraverso la fusione presentano un contenuto di impurità inferiore, soprattutto in termini di impurità gassose, e sono caratterizzati da energia e densità elevate. Tuttavia, per le leghe che comprendono metalli con differenze significative nei punti di fusione e nelle densità, è generalmente difficile ottenere una composizione uniforme nei target di lega fusi.
processo di metallurgia delle polveri Pressatura a caldo
Pressatura a caldo sotto vuoto
Pressione isostatica a caldo (HIP)
L’ottenimento di una struttura uniforme e a grana fine è facilitato da questo metodo, che conserva anche le materie prime e migliora l’efficienza produttiva. I fattori critici sono: la scelta di polveri ultrafini di elevata purezza come materia prima; l’impiego di tecnologie di formatura e sinterizzazione in grado di garantire una rapida densificazione per assicurare una bassa porosità dell’obiettivo e controllare la dimensione delle particelle di cristallizzazione; il controllo rigoroso dell’introduzione di elementi di impurità durante il processo di preparazione.
Processo di estrusione Estrusione a caldo
Estrusione a freddo
Estrusione a caldo
Utilizzato principalmente per preparare bersagli rotanti in metallo e leghe con buona plasticità, come la lega alluminio-rame-zinco-nichel-cromo.
Processo di spruzzatura al plasma vuoto
Stabilità dell’acqua
Stabilità del gas
Spruzzatura al plasma
Utilizzato principalmente per preparare bersagli ceramici fragili in metallo e lega, come cromo metallico, silicio, lega di alluminio e silicio, ossido e altri bersagli rotanti.

VI HALBLEITERMATERIAL GmbH offre una vasta gamma di materiali per sputtering ad alta purezza e ad alte prestazioni, disponibili in varie forme e composizioni. Il nostro inventario comprende target di sputtering circolari, rettangolari, triangolari, planari, rotanti e ad anello, con purezza compresa tra il 99,0% e il 99,9999%.

È possibile fabbricare su misura la maggior parte dei target di sputtering in qualsiasi forma e dimensione, sulla base dei disegni forniti. Per i target di sputtering con vincoli tecnici sulle dimensioni massime di un singolo pezzo, i segmenti possono essere uniti utilizzando giunzioni di testa o angolari per formare un target di sputtering a più segmenti.

Se i materiali/specifiche del target di sputtering richiesto non sono elencati, vi invitiamo a contattarci.

Cosa possiamo fornire?

In metallo Lega Ossido Ceramica (non ossido) Calcogenuro Metallo prezioso Terra rara Alogenuro Composto
Al AlCo Al₂O₃ AlN Bi₂Te₃ Ag Ce CsI ATO
Ba AlCr AlON B₄C BiSbTe AgCr CeGd InF₃ AZO
Bi AlCu CdO BN BiSbSe AgCu CeSm LiF FTO
Co AlMg Cu₂O Cr₂AlC CdS Au Er MgF₂ IGZO
Cu AlNi Fe₃O₄ CrSi₂ FeS Ir Gd PbCl₂ ITO
Fe AlSi Ga₂O₃ GaN GeS₂ IrMn La YbF₃ IZO
Ge CoCr HfO₂ MgSi₂ MoS₂ Pd La₂O₃ KF YSZ
Hf CrNb In₂O₃ Mo₂C MoSe₂ PdAg La₂Zr₂O₇ ZnF₂ ZTO
In CrSiAl Li₂O MoSi₂ NbSe₂ PdNi LaB₆ MoCl₅ BaTiO₃
Li CuSn MoO₃ NbN SnS₂ Pt Sm NbCl₅ BaVO₃
Mg CuZn Nb₂O₅ Si₃N₄ ZnS Rh SmB₆ ZrF₄ BiFeO₃
Mn FeCrAl NiO SiC CdTe Ru SmCo .. BiVO₄
Mo MoNb Sb₂O₅ TaC ZnSe .. Tm KNbO₃
Nb MoTa SiO TaN ZnTe Y Li₃PO₄
Ni MoW SiO₂ Ti₃SiC₂ CaSe Yb LiCoPO₄
Sb NbTi SnO₂ TiB₂ FeSe Yb₂O₃ LiSiO₄
Sc NbZr Ta₂O₅ TiN Cu₂Te YBCO LiFePO₄
Se NiAl TiOx VN CuTe YPO₄ MgTiO₃
Si NiCr V₂O₅ VSi₂ NiTe .. MgSiO₃
Sn NiFe ZnO WC MoTe₂ SrTiO₃
Ta NiSi ZrO₂ WSi₂ .. SrNbO₃
Te NiV .. ZrB₂ ZnTiO₃
Ti SiFe ZrC ZrNbO₃
V TiAlSi .. ..
W TiZr
Zn WRe
Zr WTi
.. ZnSn
..

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