PVD 다중-아크 코팅 티타늄 스퍼터링 재료

PVD 다중{0}}아크 코팅 티타늄 스퍼터링 타겟은 물리 기상 증착(PVD) 기술의 다중{1}}아크 이온 도금 공정에 사용되는 핵심 재료입니다. 이들은 주로 전기 아크 방전을 활용하여 고순도 티타늄 타겟을 증발 및 이온화하고, 기판 표면에 증착된 금속 이온을 형성하여 조밀하고 접착력이 높은 티타늄 또는 티타늄 화합물 필름을 생성합니다. 이 공정은 반도체, 디스플레이 패널, 공구 강화, 장식 코팅 등에 널리 사용됩니다.

I. PVD 다중-아크 코팅 티타늄 스퍼터링 타겟의 핵심 특성

높은 순도 요구 사항: 티타늄 스퍼터링 타겟의 순도는 필름 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 산업용 애플리케이션에는 일반적으로 99.6% 이상의 티타늄 함량이 필요한 반면, 반도체{2}} 등급 애플리케이션에는 5N(99.999%) 또는 심지어 6N 수준이 필요하며 불순물은 일렉트로 마이그레이션 오류를 방지하기 위해 ppb 수준으로 제어됩니다.

우수한 물리적 특성:
밀도: 이론적인 밀도는 4.51g/cm3입니다. 고밀도는 다공성을 감소시키고 스퍼터링 효율을 향상시키며 필름 균일성을 향상시킵니다.

우수한 물리적 특성: 입자 크기: 미세하고 균일하게 분포된 입자(50μm 이하)는 매끄러운 필름 층을 얻는 데 기여하여 박막 평탄도에 대한 고급 장치의-요구 사항을 충족합니다.

우수한 열 전도성 및 기계적 안정성: 티타늄 스퍼터링 타겟은 고온-아크 충격을 견뎌야 하며 우수한 열 전도성과 열 응력 균열에 대한 저항성을 보유하고 장기간 안정적인 작동을 보장해야 합니다.

PVD 다중{0}}아크 코팅에 적합한 티타늄 스퍼터링 타겟을 선택하는 것은 순도, 밀도, 입자 크기, 미세균일성 및 특정 응용 분야 시나리오에 대한 프로세스 호환성과 같은 핵심 매개변수의 일치에 달려 있습니다. 성능 요구 사항은 반도체, 광학, 공구 강화, 장식 코팅 등 다양한 분야에 걸쳐 크게 다르므로 대상 선택이 필요합니다.

I. 반도체 제조(고순도 선호)

순도 요구 사항: 99.995%(4N5) 이상, 고급{3}} 공정에서는 99.999%(5N) 이상, Fe, O 및 C와 같은 불순물을 1~30ppm 이내로 제어하고 우라늄 및 토륨과 같은 방사성 원소를 0.01ppm 미만으로 제어해야 합니다.

밀도 및 결함 제어: 밀도 99.5% 이상, 다공성 및 함유물 감소, 스퍼터링 중 웨이퍼 오염 방지.

입자 균일성: 입자 크기는 50μm 이하, 분포 편차는 20% 미만으로 필름 두께 일관성을 보장하고 나노 규모 배선 요구 사항을 충족합니다.

일반적인 응용 분야: 구리 확산을 방지하고 장치 신뢰성을 향상시키기 위해 TiN 배리어 층 및 TiSi2 접촉 층을 증착하는 데 사용됩니다.

II. 광학 및 디스플레이 장치(높은 균일성 + 낮은 거칠기)

타겟 유형: 순수 티타늄 타겟 또는 TiO2 타겟을 사용하여 산소 분위기에서 TiO2 박막을 반응하고 생성할 수 있습니다.

표면 품질: 표면 거칠기가 0.1μm 이하이고 균열 및 기공이 없으며 고정밀 코팅 요구 사항에 적합-합니다.

필름 특성: TiO2의 높은 굴절률과 광촉매 특성을 활용하여 반사 방지 필름,-자정 유리, AR/VR 광학 부품을 제조할 수 있습니다.

공정 매개변수: 티타늄 잔류물이나 다공성 필름을 방지하려면 산소 유량과 출력을 정밀하게 제어해야 합니다.

III. 공구 및 금형 강화 (고경도 + 내마모성)

코팅 유형: TiN, TiCN, TiAlN 등 복합 코팅을 통해 절삭 공구의 표면 경도(최대 2000~3000HV) 및 내열성을 향상시킵니다.

목표 재료 성능: 약간 낮은 순도는 허용되지만(99.6% 이상), 다중-아크 방전의 고온을 견디기 위해서는 우수한 열 전도성과 강한 열충격 저항이 필요합니다.

실제 효과: 코팅은 공구 수명을 3~5배 연장할 수 있어 건식 절단 및 고속 가공과 같은 가혹한 조건에 적합합니다.{2}}

IV. 장식 코팅 (색상 조절 가능 + 적당한 비용)

색상 제어: 티타늄 타겟은 질소와 반응하여 황금색-황색 TiN 코팅을 생성합니다. 가스 비율을 조정하면 로즈 골드(TiCN), 파란색 또는 보라색(TiO2 간섭 색상)이 나올 수 있습니다.

비용 고려 사항: 99.6% 순수 티타늄 타겟을 사용하여 외부 부품의 코팅 요구 사항을 충족하면서 재료 비용을 절감할 수 있습니다.

용도: 시계, 휴대폰 케이스, 하드웨어 부품, 욕실 액세서리 등의 표면 처리에 널리 사용됩니다.