เหตุใดทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูงจึงเป็นแกนหลักของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และฟิล์มบาง

เกรดความบริสุทธิ์หมายถึงอะไรสำหรับ Cu ที่มีความบริสุทธิ์สูง

สัญลักษณ์ "N" ที่ใช้ในอุตสาหกรรมวัสดุที่มีความบริสุทธิ์สูง อธิบายจำนวนเก้าในเปอร์เซ็นต์ความบริสุทธิ์ การเพิ่มขึ้นแต่ละระดับแสดงถึงการลดลงสิบเท่าของสิ่งสกปรกที่เป็นโลหะทั้งหมด ซึ่งเป็นการก้าวกระโดดที่มีผลกระทบอย่างแท้จริงต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้า ความสม่ำเสมอของฟิล์ม และความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในระยะยาว

CRNMC จัดหาแท่ง Cu เป้าหมาย และวัสดุการระเหยที่มีความบริสุทธิ์สูงถึง 99.99999% (7N) โดยมีขนาดแท่งโลหะสูงสุด 600 มม. และน้ำหนักสูงสุด 3 เมตริกตัน ซึ่งเป็นตัวเลขที่สำคัญสำหรับการผลิตในปริมาณมากโดยที่ความสม่ำเสมอในกระบวนการผลิตจำนวนมากไม่สามารถต่อรองได้

บทบาทของ Cu ความบริสุทธิ์สูงในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ทองแดงเข้ามาแทนที่อลูมิเนียมในฐานะโลหะเชื่อมต่อระหว่างกันที่โดดเด่นในชิปลอจิกขั้นสูงที่เริ่มตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1990 เหตุผล: Cu มีความต้านทานต่ำกว่า Al ประมาณ 40% (1.68 เทียบกับ 2.65 ไมโครโอห์ม-ซม.) ซึ่งช่วยลดความล่าช้าของ RC ได้โดยตรง ซึ่งเป็นเวลาที่สัญญาณเดินทางระหว่างทรานซิสเตอร์ เมื่อขนาดโหนดลดลงต่ำกว่า 5 นาโนเมตร ข้อได้เปรียบนี้จึงมีความสำคัญยิ่งขึ้น

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพจะเพิ่มขึ้นก็ต่อเมื่อทองแดงที่ใช้เป็นเกรดเซมิคอนดักเตอร์อย่างแท้จริง ข้อกังวลหลัก ได้แก่ :

• โลหะอัลคาไล (Na, K): ความเข้มข้นที่สูงกว่า 0.1 ppm อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าตามเกณฑ์ในอุปกรณ์ MOSFET โดยการโยกย้ายผ่านไดอิเล็กตริกเกต
• โลหะทรานซิชัน (Fe, Ni, Cr): กับดักระดับลึกในซิลิคอนที่ลดอายุการใช้งานของผู้ให้บริการรายย่อย ลดประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์และ DRAM
• ปริมาณออกซิเจน: เป้าหมายสปัตเตอร์ Cu คุณภาพสูงต้องการระดับออกซิเจนต่ำกว่า 1 ppm เพื่อป้องกันการรวมตัวของออกไซด์ในฟิล์มที่สะสม

ผลิตภัณฑ์ Cu เกรดเซมิคอนดักเตอร์ของ CRNMC ครอบคลุมความบริสุทธิ์ตั้งแต่ 99.99% ถึง 99.99999% โดยมีบรรจุภัณฑ์ในลังไม้มาตรฐานส่งออกโดยใช้การปิดผนึกสูญญากาศสองชั้นและการกันกระแทกผ้าฝ้ายมุก — ป้องกันการเกิดออกซิเดชันและความเสียหายทางกลจากโรงงานสู่โรงงาน

เป้าหมายการสปัตเตอร์ Cu: ข้อมูลจำเพาะที่ขับเคลื่อนคุณภาพของฟิล์มบาง

การสปัตเตอร์ริ่งเป็นวิธีการ PVD ที่โดดเด่นในการสะสมฟิล์มบางที่เป็นทองแดงในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์และจอแบน ในระบบสปัตเตอร์ริ่ง ไอออนของอาร์กอนจะโจมตีพื้นผิวเป้าหมาย Cu โดยขับอะตอมที่เดินทางไปและเคลือบสารตั้งต้นออกมา คุณภาพของฟิล์มที่สะสมอยู่เป็นหน้าที่โดยตรงของความบริสุทธิ์ของเป้าหมายและโครงสร้างจุลภาค

คุณสมบัติทางโครงสร้างจุลภาคสองประการเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพเป้าหมาย:

• ขนาดเกรน: เม็ดเกรนที่ละเอียดและสม่ำเสมอ (โดยทั่วไปคือ 50–150 ไมโครเมตร) ให้อัตราการสปัตเตอร์ที่สม่ำเสมอและความหนาของฟิล์มที่สม่ำเสมอบนพื้นที่ซับสเตรตขนาดใหญ่ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแผง LCD รุ่น G8.5 ที่มีขนาดมากกว่า 2.2 x 2.5 เมตร
• ความหนาแน่น: เป้าหมายต้องมีความหนาแน่นใกล้เคียงทฤษฎี (สูงกว่า 99%) เพื่อลดการก่อตัวของปม ซึ่งเป็นข้อบกพร่องของอนุภาคที่ทำให้เกิดอาร์คและรูเข็มของฟิล์ม

CRNMC บรรลุข้อกำหนดเหล่านี้ผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน: แท่ง Cu ที่มีความบริสุทธิ์สูงได้รับการขัดเกลาโดยอิเล็กโทรลิซิสหลายครั้งและผ่านการปรับโซน จากนั้นขึ้นรูปโดยการตี การรีด และการบำบัดความร้อนแบบควบคุม เพื่อปรับแต่งโครงสร้างของเกรนก่อนการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำขั้นสุดท้าย เป้าหมายมีจำหน่ายในรูปแบบระนาบ (สูงสุด 820 มม.) รูปแบบที่หมุนได้ และรูปทรงแบบกำหนดเอง รวมถึงรูปแบบวงกลม สี่เหลี่ยม และวงแหวน

การใช้งานหลักของเป้าหมายสปัตเตอร์ Cu รวมถึง:

• เลเยอร์การเชื่อมต่อระหว่างชิปเซมิคอนดักเตอร์ (ตรรกะและหน่วยความจำ)
• สายไฟหน้าจอสัมผัสและฟิล์มป้องกัน
• ชั้นดูดซับแสงของเซลล์แสงอาทิตย์
• การสะสมอิเล็กโทรดจอแบน (FPD)
• การเคลือบออพติคอลสำหรับการตกแต่งและการใช้งาน

วัสดุการระเหย Cu: เม็ด เม็ด และความเข้ากันได้ของกระบวนการ

วัสดุการระเหยถูกนำมาใช้ในระบบ PVD การระเหยด้วยความร้อนและระบบลำแสงอิเล็กตรอน (E-beam) - กระบวนการที่ให้ความร้อนแก่วัสดุต้นทางจนกระทั่งระเหยและควบแน่นบนพื้นผิวเป็นฟิล์มบาง สำหรับทองแดง พารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญคือจุดหลอมเหลว 1,083 องศา C และความดันไอ 10-4 Torr ที่ 1,017 องศา C ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับทั้งกระบวนการความร้อนและ E-beam

วัสดุการระเหย Cu ที่มีความบริสุทธิ์สูงมีจำหน่ายในหลายรูปแบบเพื่อให้ตรงกับการกำหนดค่าแหล่งกำเนิดการระเหยที่แตกต่างกัน:

CRNMC บรรจุวัสดุการระเหย Cu ในถุงปิดผนึกสูญญากาศสองชั้นพร้อมการกันกระแทก PEF ด้านในลังไม้ — โครงสร้างที่รักษาความสะอาดของพื้นผิวและป้องกันการปนเปื้อนในบรรยากาศก่อนที่วัสดุจะไปถึงห้องสะสม

Cu ที่มีความบริสุทธิ์สูงในบริบทของซูเปอร์อัลลอยและการบินและอวกาศ

ในขณะที่การใช้งานเซมิคอนดักเตอร์และจอแสดงผลครองความต้องการเกรดความบริสุทธิ์สูงสุด Cu ที่มีความบริสุทธิ์สูงยังมีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนในการผลิตซูเปอร์อัลลอยด์และส่วนประกอบด้านการบินและอวกาศ ทองแดงเป็นองค์ประกอบโลหะผสมที่สำคัญในซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิล ซึ่งใช้ในใบพัดกังหันและห้องเผาไหม้ ซึ่งการควบคุมสิ่งเจือปนเล็กน้อยในระหว่างการเตรียมโลหะผสมจะกำหนดความต้านทานความล้าที่อุณหภูมิสูงและพฤติกรรมออกซิเดชัน

สำหรับการใช้งานเหล่านี้ โดยทั่วไปจะระบุปริมาณ Cu ไว้ 99.99% (4N) ถึง 99.999% (5N) โดยมีการควบคุมอย่างเข้มงวดกับธาตุกำมะถัน บิสมัท และตะกั่ว ซึ่งจะทำให้ขอบเขตของเมล็ดข้าวเปราะที่อุณหภูมิสูง วัสดุทองแดงของ CRNMC สำหรับการใช้งานด้านการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมได้รับการบรรจุในถังสังกะสีกำจัดอาร์กอน พร้อมใบรับรองความบริสุทธิ์ที่ตรวจสอบย้อนกลับไปยังการวิเคราะห์ ICP-MS ระดับแบทช์

วิธีระบุ Cu ความบริสุทธิ์สูง: รายการตรวจสอบที่ใช้งานได้จริง

เมื่อสั่งซื้อ Cu เกรดเซมิคอนดักเตอร์หรือ Cu ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการใช้งานขั้นสูงใดๆ ควรยืนยันข้อกำหนดคุณสมบัติต่อไปนี้กับซัพพลายเออร์ของคุณก่อนตัดสินใจสั่งซื้อ:

• เกรดความบริสุทธิ์และวิธีการรับรอง: ยืนยันการวิเคราะห์ ICP-MS หรือ GDMS ไม่ใช่แค่ GDOES สำหรับปริมาณสิ่งเจือปนในระดับการติดตามที่ต่ำกว่า 1 ppm
• ข้อกำหนดปริมาณออกซิเจน: สำหรับเป้าหมายที่สปัตเตอร์ ให้ขอออกซิเจนต่ำกว่า 1 ppm สำหรับวัสดุระเหย โดยทั่วไปยอมรับได้ต่ำกว่า 5 ppm
• ฟอร์มแฟกเตอร์: แท่งโลหะ เป้าหมายเปล่า เม็ด แกรนูล ท่อ หรือชิ้นส่วนที่กลึงแบบกำหนดเอง — ยืนยันว่าซัพพลายเออร์สามารถประมวลผลเป็นรูปทรงขั้นสุดท้ายได้
• ความคลาดเคลื่อนมิติ: มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเป้าหมายที่ถูกผูกมัดและเรือระเหย ยืนยันความเรียบ ความหยาบของพื้นผิว (Ra) และข้อกำหนดความขนาน
• บรรจุภัณฑ์และอายุการเก็บรักษา: บรรจุภัณฑ์สองชั้นปิดผนึกสุญญากาศเป็นขั้นต่ำสำหรับ 5N ขึ้นไป ยืนยันอายุการเก็บรักษาภายใต้เงื่อนไขการจัดเก็บที่สถานที่ของคุณ
• เอกสารศุลกากรและการส่งออก: สำหรับการจัดซื้อระหว่างประเทศ ให้ยืนยันรหัส HS ใบรับรองประเทศแหล่งกำเนิดสินค้า และเอกสารข้อมูลความปลอดภัยของวัสดุ