Мишени из благородных металлов и сплавов СрЦМ-1.8-0.9 в Минске

Мишени из благородных металлов и сплавов СрЦМ-1.8-0.9

Мишени из сплава СрЦМ-1.8-0.9 — это прецизионные расходные элементы для процессов физического осаждения из газовой фазы (PVD), применяемые в вакуумных установках магнетронного распыления и электронно-лучевого напыления. Материал относится к группе серебросодержащих припоев с легирующими добавками циркония и меди, что определяет его специализированное применение в микроэлектронике и производстве тонкопленочных покрытий.

Сплав СрЦМ-1.8-0.9 содержит около 1,8% циркония и 0,9% меди, остальное — серебро высокой чистоты. Такое сочетание компонентов обеспечивает повышенную стойкость мишени к окислению при распылении, а также формирование плотной мелкокристаллической структуры осаждаемой пленки. В отличие от чистого серебра, материал демонстрирует более высокую твердость и меньшее образование дуговых разрядов на поверхности мишени в процессе ионной бомбардировки.

Технологические характеристики распыления

Мишени СрЦМ-1.8-0.9 предназначены для работы в среде аргона при давлении 0,1–1,0 Па. Рекомендуемая плотность мощности на мишени при магнетронном распылении составляет 5–20 Вт/см. Материал обеспечивает стабильную скорость осаждения в диапазоне 0,5–3,0 нм/с в зависимости от режима. Коэффициент распыления серебра из данного сплава сопоставим с чистым серебром, однако добавки циркония и меди снижают вероятность образования микродуг на поверхности, что критично для получения бездефектных пленок.

Для электронно-лучевого напыления мишени СрЦМ-1.8-0.9 поставляются в виде компактных заготовок с плотностью не менее 98% от теоретической. Остаточная пористость контролируется на уровне не более 2%, что предотвращает газовыделение в вакуумной камере и обеспечивает воспроизводимость состава покрытия от партии к партии.

Структура и свойства осаждаемых пленок

Пленки, полученные распылением мишеней СрЦМ-1.8-0.9, характеризуются мелкозернистой структурой со средним размером зерна 20–80 нм. Легирующие элементы способствуют подавлению миграции атомов серебра по поверхности подложки, что позволяет формировать покрытия с высокой адгезией к диэлектрическим материалам — оксиду кремния, нитриду алюминия и ситаллам. Удельное электрическое сопротивление пленок составляет 2,5–4,0 мкОмсм, что несколько выше, чем у чистого серебра, но обеспечивает лучшую стабильность характеристик при термоциклировании.

Типичные режимы осаждения включают предварительный ионный разогрев подложки до 150–250 C и последующее распыление при температуре мишени не выше 400 C. Превышение указанного температурного порога приводит к рекристаллизации материала мишени и изменению кинетики распыления.

Применение в промышленности

Мишени СрЦМ-1.8-0.9 востребованы в следующих технологических процессах:

• Формирование отражающих слоев в светодиодных структурах и лазерных диодах
• Нанесение контактных площадок в производстве СВЧ-устройств и МЭМС
• Создание электродных систем в тонкопленочных датчиках и сенсорах
• Осаждение барьерных и адгезионных подслоев в многослойных металлизациях
• Производство зеркальных покрытий для оптических систем специального назначения

Форма поставки и геометрические параметры

Мишени изготавливаются методом вакуумной плавки с последующей горячей деформацией и механической обработкой. Стандартные геометрии включают круглые диски диаметром 50–300 мм, прямоугольные пластины и кольцевые конфигурации для установок с цилиндрическими магнетронами. Допуск на толщину составляет 0,1 мм, шероховатость рабочей поверхности Ra не более 0,8 мкм. По требованию заказчика выполняется приварка мишени к медной или молибденовой подложке-основанию для улучшения теплосъема.

Контроль качества и упаковка

Каждая партия мишеней проходит входной контроль химического состава методом рентгенофлуоресцентного анализа и ультразвуковую дефектоскопию на наличие внутренних расслоений и пор. Упаковка осуществляется в вакуумную пленку с влагопоглотителем для предотвращения сульфидации поверхности серебра при хранении. Рекомендуемый срок хранения — не более 12 месяцев с даты изготовления при температуре 15–25 C и относительной влажности не выше 60%.

Вопросы и ответы