Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Молибденовые мишени для напыления ТСМ-3: характеристики и применение
Молибденовые мишени для напыления ТСМ-3 — это распыляемые катоды из молибдена марки ТСМ-3, предназначенные для магнетронного и ионно-лучевого осаждения тонкопленочных покрытий в вакуумных установках. Марка ТСМ-3 соответствует молибдену технической чистоты с суммарным содержанием примесей не более 0,05 %, что обеспечивает стабильность распыления и воспроизводимость параметров пленки.
Технические характеристики мишеней ТСМ-3
Мишени изготавливаются методами вакуумного спекания или горячей деформации порошкового молибдена. Плотность материала достигает 10,1–10,2 г/см, что составляет не менее 99 % от теоретической. Открытая пористость не превышает 0,5 %, что критично для предотвращения дуговых разрядов при магнетронном распылении.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Чистота по Mo | 99,95 % | АЭС-ИСП | Снижение загрязнения пленки | Сумма примесей 0,05 % |
| Плотность | 10,1–10,2 г/см | Гидростатика | Равномерность распыления | 99 % теоретической |
| Твердость по Виккерсу | 180–220 HV | HV10 | Износостойкость катода | Зависит от термообработки |
| Шероховатость Ra | 0,8 мкм | Профилометрия | Стабильность тлеющего разряда | После финишной обработки |
| Теплопроводность | 138 Вт/(мК) | Лазерная вспышка | Отвод тепла при распылении | При 20 C |
Конструктивные исполнения и типоразмеры
Мишени ТСМ-3 поставляются в виде дисков, прямоугольных пластин и цилиндрических катодов. Геометрия определяется типом распылительной системы: планарные магнетроны, инвертированные магнетроны, установки ионно-лучевого травления.
- Диски диаметром 50–200 мм, толщина 3–12 мм — для планарных магнетронов.
- Прямоугольные пластины 100 300 мм, 125 400 мм — для линейных распылителей.
- Цилиндрические мишени диаметром 50–150 мм — для вращающихся катодов.
- Мишени с медной подложкой-охлаждателем — для мощностей свыше 5 кВт.
- Мишени с эрозионной зоной под конкретный профиль магнитного поля.
Технологические режимы напыления
Распыление мишеней ТСМ-3 проводится в атмосфере аргона высокой чистоты (99,999 %) при давлении 0,1–1,0 Па. Рабочее напряжение на катоде составляет 300–600 В, плотность мощности — 5–15 Вт/см. Скорость осаждения молибденовой пленки достигает 0,5–2,0 нм/с в зависимости от расстояния мишень–подложка.
Для предотвращения перегрева мишени применяется косвенное охлаждение проточной водой с температурой 15–20 C. Температура поверхности мишени не должна превышать 400 C во избежание рекристаллизации и изменения структуры.
Области применения
- Микроэлектроника: барьерные слои в медной металлизации интегральных схем.
- Фотовольтаика: тыльные контакты и барьерные слои в тонкопленочных солнечных элементах на основе CIGS.
- Оптика: интерференционные покрытия и зеркала для лазерной техники.
- Дисплейное производство: тонкопленочные транзисторы (TFT) и прозрачные проводящие слои.
- Авиакосмическая отрасль: жаростойкие покрытия на лопатках турбин и деталях камер сгорания.
- Вакуумная металлургия: подслои для последующего нанесения тугоплавких соединений.
Контроль качества и аттестация
Каждая партия мишеней ТСМ-3 проходит входной контроль по химическому составу, плотности и геометрии. Для ответственных применений в микроэлектронике проводится аттестация на отсутствие включений размером более 50 мкм методом ультразвуковой дефектоскопии. Сертификат качества содержит данные по чистоте, плотности и результатам испытаний на распыляемость.
Вопросы и ответы
Какая чистота молибдена ТСМ-3 требуется для микроэлектроники?
Для барьерных слоев в интегральных схемах содержание примесей не должно превышать 0,05 %, а отдельные элементы, такие как железо и никель, — не более 0,01 % каждого. Это предотвращает диффузию примесей в кремниевую подложку.
Какой ресурс работы мишени ТСМ-3 при магнетронном распылении?
Ресурс определяется глубиной эрозионной зоны и обычно составляет 30–50 % от исходной толщины. При плотности мощности 10 Вт/см и толщине 6 мм наработка достигает 200–300 часов до замены.
Возможно ли изготовление мишеней ТСМ-3 нестандартной геометрии?
Да, мишени изготавливаются по чертежам заказчика с допусками 0,1 мм по линейным размерам и 0,05 мм по толщине. Возможно нанесение медного подслоя для пайки на охлаждаемый держатель.
Какие дефекты недопустимы в мишенях ТСМ-3?
Недопустимы открытые поры размером более 100 мкм, расслоения, трещины и включения с плотностью, отличной от матрицы. Эти дефекты вызывают дуговые разряды и загрязнение пленки.