Hafnium -Zielmaterial

Die wichtigsten und hohen - Endanwendungen von Hafnium -Zielmaterialien sind in der Halbleiterindustrie konzentriert, was ein unverzichtbares Grundmaterial ist.

Hoch - κ Dielektrikum: Dies ist die revolutionärste Anwendung von Hafnium -Zielmaterialien. Wenn die Transistorgrößen auf den Nanometer -Niveau schrumpfen, wird traditionelle Siliziumdioxid -Gate -Dielektrika aufgrund von übermäßigem Leckstrom unbrauchbar. Durch die Verwendung von Hafniumoxid (HFO ₂) -Dünnfilm anstelle von SIO ₂ kann aufgrund seiner extrem hohen Dielektrizitätskonstante (Kappa -Wert) der gleiche Kapazitätseffekt mit dickerer physikalischer Dicke erreicht werden, wodurch der Gate -Leckagestrom effektiv unterdrückt werden und das Moore -Gesetz fortgesetzt werden kann. Fast alle modernen fortgeschrittenen Chips (wie Intel ab 45 nm Knoten) verwenden Hafnium -basierte High -Kappa -Medien.

Metall -Gate -Elektrode: In Verbindung mit hohen Kappa -Gate -Dielektrika können Hafnium -Metalldünnfilme auch als Gate -Elektrodenmaterial für Transistoren verwendet werden.

Diffusionsbeständige Barrierebereich: In der Verbindungsstruktur von Chips können Hafnium- oder Hafnium -Nitrid (HFN) dünne Filme als hervorragende Barriereschichten dienen, wodurch Kupferatome (CU) -Diffusionsatome in Silizium- oder Dielektrikumschichten und schädliche Geräteleistung verhindern.
Tragenresistente und Korrosion - resistente Beschichtung: In den Feldern von Werkzeugen, Formen, medizinischen Geräten usw. Hafnium -Nitrid (HFN) -Lehatzungen, die durch Sputtern (normalerweise golden gelb) gebildet werden, haben extrem hohe Härte, Verschleißfestigkeit und chemische Stabilität, die das Dienstleben von Arbeiten zu verbessern.

Kurze Beschreibung des Vorbereitungsprozesses

Die Vorbereitung von hoch - Qualität Hafnium Targets ist ein technologisch intensiver Prozess

1. Schmelzen und Reinigung: Erhalten Sie hoch - Reinheit und gleichmäßig komponierte Pergots durch Elektronenstrahlschmelzen (EBM) oder Vakuumbogenschmelzen (var).
Kunststoffverarbeitung: Verfeinerung der Korngröße durch Schmieden, Rollen und andere Methoden, um eine vorläufige Form zu bilden.
2. Pulvermetallurgie (häufig): Der Mainstream -Prozess besteht darin, hoch - Reinheit Hafnium Pulver durch kaltes isostatisches Pressen (CIP) oder heißes Isostat -Pressen (Hüfte) zu formen, und dann unter hohe Temperatur und hohem Vakuum, um hohe - Density, fein -}}}}}} {}}} agrotrains zu erhalten.
3.. Mechanische Verarbeitung: Verarbeiten Sie das Zielblind genau auf die gewünschte endgültige Größe und Form und stellen Sie sicher, dass die Bindungsoberfläche mit der Rückplatte vollständig flach ist.
4. Bindung: Es ist fest an die Hintergrundplatte (normalerweise Kupfer oder Aluminium) durch Löschen oder leitfähiges Klebstoff gebunden, um die Installation und Kühlung zu erleichtern.

Als Kernmaterial von High - Ende der physischen Dampfabscheidungstechnologie bestimmt die Leistung des Hafnium -Ziels direkt die Qualität des endgültigen Films und die Zuverlässigkeit des Geräts. Um seine Funktionalität zu erreichen, muss es die folgenden äußerst anspruchsvollen Kernfunktionsanforderungen erfüllen.

Ultrahohe Reinheit ist die Seele von Hafnium -Zielmaterialien. Bei Anwendungen der Halbleitergrade muss die Reinheit des Zielmaterials in der Regel 99,95% (3N5) ​​oder sogar 99,999% (5N) oder höher erreichen. Jegliche Verunreinigungselemente wie Eisen, Natrium, Uran, Thorium usw. gelangen während des Sputternprozesses in den Dünnfilm, werden Ladungsfallen oder Trägerstreuungszentren. Daher ist Ultra - hohe Reinheit die primäre Voraussetzung, um die intrinsischen Eigenschaften von Dünnfilmen sicherzustellen.

Hohe Dichte und einheitliche Mikrostruktur sind die physikalische Grundlage für die Gewährleistung der Stabilität des Sputterprozesses. Das Zielmaterial muss fast vollständig dicht sein, ohne dass Poren oder Risse im Inneren und die Korngröße klein und gleichmäßig verteilt sein müssen. Ein Zielmaterial, das nicht dicht ist oder eine ungleiche Mikrostruktur aufweist, kann Schwankungen der Filmbildungsrate und des Mikrobogens während des Sputterns verursachen, was zur Einführung tödlicher Partikelschadstoffe in den Dünnfilm und zur Verursachung von Chip -Kurzstrecken führt. Die gleichmäßige und feine Kornstruktur sorgt für die Konsistenz der Sputterrate und die Wiederholbarkeit des Prozesses.

Die präzise chemische Zusammensetzung verleiht Hafnium -Zielmaterialien mit funktioneller Vielfalt. Nach verschiedenen Anwendungsszenarien muss die chemische Form des Zielmaterials genau gestaltet und kontrolliert werden. Es kann ein reines Metall -Hafnium -Ziel sein, das zur Ablagerung leitfähiger Schichten verwendet wird. Es kann auch ein Hafniumoxid (HFO ₂) -Ziel sein, das zur Herstellung hoher Kappa -Dünnfilme als Gate -Dielektrikum für Transistoren verwendet wird. Es kann auch ein Hafnium -Nitrid (HFN) sein, das zum Erzeugen von Superhard -Verschleiß - resistente Beschichtungen oder Diffusionsbarrieren verwendet wird. Jede Komponente entspricht einer völlig anderen Funktion, und ihr Elementarverhältnis muss genau kontrolliert werden.

Eine Vielzahl von Formen und Größen ist eine unvermeidliche Anforderung für die technische Anwendung. Das Hafnium -Zielmaterial ist keine Probe für Laborskala, sondern ein Industrieprodukt, das mit kommerziellen Sputtergeräten übereinstimmt. Daher muss es in bestimmte Formen (am häufigsten kreisförmig und rechteckig) verarbeitet werden, und seine Größe muss perfekt mit dem Kammerdesign, der Substratgröße und der Rückplatte der Sputtermaschine übereinstimmen, um eine gleichmäßige Dünnfilmabscheidung in großer - -Skala -Produktion zu gewährleisten.

Das Hafnium -Zielmaterial ist eine wichtige treibende Kraft für die Halbleiterindustrie, um sich in Richtung Nanoskala zu bewegen. Obwohl es in den Kammern der Fertigungsgeräte versteckt ist, bestimmen die winzigen Dünnfilme, die es vorbereitet, direkt die Leistung, den Stromverbrauch und die Zuverlässigkeit von Prozessoren und anderen Chips. Es ist eines der Eckpfeiler der modernen Informationstechnologie und hat einen extrem hohen technischen Mehrwert.

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