Круглые серебряные мишени для напыления Ср99.99 в Минске


Круглые серебряные мишени для напыления Ср99.99

Круглые серебряные мишени для напыления Ср99.99 — это прецизионные расходные элементы для процессов физического осаждения из газовой фазы (PVD), изготавливаемые из серебра высокой чистоты с массовой долей основного металла не менее 99,99 %. Материал соответствует требованиям ГОСТ 6836-80 и ГОСТ 28595-90 в части химического состава, а геометрические параметры мишеней регламентируются отраслевыми техническими условиями на изделия для вакуумного напыления.

Высокая чистота Ср99.99 обеспечивает минимальное содержание газовых примесей (кислорода, азота) и металлических включений, что критически важно при формировании тонкопленочных покрытий с воспроизводимыми электрофизическими характеристиками. Серебро обладает максимальной электропроводностью среди металлов (удельное сопротивление 1,5910 Омм при 20 C) и высоким коэффициентом отражения в инфракрасном диапазоне, что определяет его применение в оптоэлектронике и микроэлектронике.

Технологические особенности изготовления

Мишени Ср99.99 производятся методом вакуумной плавки с последующей деформационной обработкой и механической доводкой. Структура материала — мелкозернистая, рекристаллизованная, без пор и расслоений. Плотность готового изделия составляет не менее 10,49 г/см. Шероховатость рабочей поверхности Ra не превышает 0,8 мкм, что обеспечивает стабильность скорости распыления и равномерность толщины осаждаемой пленки.

Для круглых мишеней нормируются следующие параметры:

  • диаметр — от 25 до 200 мм (типоразмерный ряд зависит от конфигурации магнетрона);
  • толщина — от 3 до 12 мм, допуск на разнотолщинность — не более 0,1 мм;
  • отклонение от плоскостности — не более 0,05 мм на 100 мм длины;
  • чистота поверхности — без окисных пленок, следов смазки и инородных включений.

Применение в промышленных процессах

Круглые серебряные мишени Ср99.99 используются в установках магнетронного распыления постоянного и среднечастотного тока, а также в электронно-лучевых испарителях. Основные области применения — формирование контактных площадок и токопроводящих дорожек в производстве полупроводниковых приборов, светодиодных структур и тонкопленочных солнечных элементов.

В оптической промышленности мишени Ср99.99 применяются для нанесения отражающих слоев на зеркала лазерных резонаторов, инфракрасной оптики и астрономических инструментов. В микроэлектромеханических системах (МЭМС) серебряные пленки используются как электродные слои и элементы коммутации.

Благодаря высокой теплопроводности серебра (429 Вт/(мК)) мишени эффективно отводят тепло из зоны распыления, что позволяет работать при повышенных плотностях мощности без локального перегрева и деформации подложки. Это особенно важно при нанесении покрытий на полимерные пленки и гибкие подложки в рулонных вакуумных установках.

Контроль качества и приемка

Каждая партия мишеней Ср99.99 проходит входной контроль химического состава методом атомно-эмиссионной спектрометрии. Геометрические размеры проверяются микрометром и индикаторной оснасткой, шероховатость — профилометром. На поверхность изделия наносится маркировка с указанием номера плавки и массовой доли серебра.

ПараметрЗначение для Ср99.99Метод контроляНормативный документТипичное применение
Массовая доля Ag, % 99,99Атомно-эмиссионная спектрометрияГОСТ 6836-80Все типы PVD-процессов
Плотность, г/см10,49Гидростатическое взвешиваниеГОСТ 18898-73Контроль структуры
Удельное электросопротивление, Омм1,5910Четырехзондовый методГОСТ 7229-76Электродные слои
Шероховатость Ra, мкм 0,8ПрофилометрияГОСТ 2789-73Равномерность осаждения
Разнотолщинность, мм 0,1МикрометражТУ на изделиеСтабильность процесса

Условия эксплуатации и хранения

Мишени Ср99.99 предназначены для работы в вакуумных камерах с остаточным давлением не выше 510 Па. Перед установкой в магнетронную систему рекомендуется обезжиривание поверхности этиловым спиртом или ацетоном. Хранение осуществляется в упаковке производителя при температуре 15–25 C и относительной влажности не более 60 % в условиях, исключающих контакт с серосодержащими соединениями, вызывающими потемнение серебра.

При выборе типоразмера мишени необходимо учитывать геометрию магнитного поля магнетрона и требуемую равномерность толщины покрытия на подложке. Для процессов с высокой плотностью мощности рекомендуется использовать мишени толщиной не менее 6 мм с принудительным водяным охлаждением тыльной стороны.

Вопросы и ответы

Чем отличается мишень Ср99.99 от мишени Ср99.9?

Различие заключается в массовой доле основного металла: Ср99.99 содержит не менее 99,99 % серебра, тогда как Ср99.9 — не менее 99,9 %. Более высокая чистота Ср99.99 снижает содержание примесей, которые могут диффундировать в растущую пленку и изменять ее удельное сопротивление или оптические характеристики.

Какие типы вакуумных установок совместимы с круглыми мишенями Ср99.99?

Мишени применяются в установках магнетронного распыления с плоскими круглыми катодами, в электронно-лучевых испарителях и в системах ионно-лучевого распыления. Крепление осуществляется через прижимное кольцо или непосредственную пайку к медному основанию катода.

Какова максимальная плотность мощности распыления для мишеней Ср99.99?

При наличии эффективного водяного охлаждения тыльной стороны допустимая плотность мощности достигает 20–30 Вт/см в режиме постоянного тока. Без принудительного охлаждения значение снижается до 5–8 Вт/см во избежание локального перегрева и деформации мишени.

Допустима ли переработка остатков серебряных мишеней?

Остатки мишеней после выработки ресурса принимаются на аффинаж для повторного получения серебра высокой чистоты. Это экономически целесообразно, поскольку содержание серебра в отработанных мишенях превышает 99 % при отсутствии загрязнения материалом подложки.