Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Титановая мишень ВТ1-0: технический нелегированный титан для магнетронного напыления
Титановая мишень ВТ1-0 — расходный катодный материал для ионно-плазменного и магнетронного распыления, изготовленный из технически чистого титана марки ВТ1-0 по ГОСТ 19807. Химический состав соответствует нелегированному титану: титан — основа, содержание примесей регламентировано — железо не более 0,25 %, кремний не более 0,10 %, углерод не более 0,07 %, кислород не более 0,12 %, азот не более 0,04 %, водород не более 0,01 %. Суммарная доля примесей не превышает 0,60 %, что обеспечивает стабильность распыления и воспроизводимость состава осаждаемых плёнок.
Мишень ВТ1-0 выпускается в виде дисков, прямоугольных пластин и трубчатых катодов. Типовые размеры: диаметр 50–400 мм, толщина 3–12 мм, прямоугольные пластины — до 1000 200 мм. Плотность материала — 4,505 г/см, температура плавления — 1668 C, модуль упругости — 112 ГПа. Твёрдость по Бринеллю — 120–160 HB. Удельное электрическое сопротивление при 20 C — 0,42–0,55 мкОмм.
Технологические параметры распыления
Мишень ВТ1-0 применяется в установках магнетронного распыления с постоянным током (DC), импульсным (Pulsed DC) и радиочастотным (RF) питанием. Рабочее давление аргона — 0,1–1,0 Па, плотность мощности — 5–15 Вт/см. Скорость осаждения титановой плёнки при токе 5 А и напряжении 400 В составляет 0,8–1,5 нм/с в зависимости от расстояния подложка–мишень (обычно 60–120 мм).
Для обеспечения равномерного распыления и минимизации образования кратеров мишень ВТ1-0 подвергается вакуумному отжигу и механической обработке с шероховатостью рабочей поверхности Ra 1,6 мкм. Крепление к катодному узлу осуществляется пайкой индием или механическим прижимом через медную подложку для отвода тепла.
Области применения
- Нанесение барьерных и адгезионных подслоёв титана в производстве интегральных микросхем методом магнетронного распыления.
- Формирование износостойких покрытий TiN и TiCN на режущем инструменте в установках реактивного распыления.
- Осаждение титановых плёнок в вакуумных напылительных системах для гибкой электроники и OLED-дисплеев.
- Изготовление электродов и контактных слоёв в тонкоплёночных литий-ионных аккумуляторах.
- Нанесение биосовместимых титановых покрытий на медицинские имплантаты в установках ионно-плазменного напыления.
- Декоративная металлизация поверхностей в архитектурном стекле и светотехнике.
Контроль качества и маркировка
Каждая партия мишеней ВТ1-0 проходит входной контроль химического состава методом атомно-эмиссионной спектрометрии и ультразвуковую дефектоскопию для выявления внутренних раковин и расслоений. Плотность контролируется гидростатическим взвешиванием, отклонение от теоретической не превышает 0,5 %. Мишени поставляются с паспортом качества, в котором указываются номер плавки, химический состав, размеры и чистота поверхности.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Допуск | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Ti | 99,40 | АЭС | 0,05 | % |
| Плотность | 4,505 | Гидростатика | 0,02 | г/см |
| Твёрдость HB | 120–160 | Бринелль | — | HB |
| Шероховатость Ra | 1,6 | Профилометрия | — | мкм |
| Диаметр | 50–400 | Штангенциркуль | 0,1 | мм |
| Толщина | 3–12 | Микрометр | 0,05 | мм |
Вопросы и ответы
Какое максимальное содержание кислорода допускается в титановой мишени ВТ1-0?
Согласно ГОСТ 19807 содержание кислорода в титане ВТ1-0 не должно превышать 0,12 %. Повышенное содержание кислорода увеличивает твёрдость и снижает пластичность, что может привести к растрескиванию мишени при термических нагрузках в процессе распыления.
Можно ли использовать мишень ВТ1-0 для реактивного распыления в среде азота?
Да, мишень ВТ1-0 применяется для реактивного магнетронного распыления в смеси Ar + N для осаждения покрытий TiN. Соотношение расходов азота и аргона обычно составляет 1:3–1:5, давление в камере — 0,3–0,8 Па. При этом на поверхности мишени возможно образование нитридной плёнки, что требует периодической очистки или использования импульсного питания.
Какой ресурс работы имеет мишень ВТ1-0 при плотности мощности 10 Вт/см?
При плотности мощности 10 Вт/см и толщине мишени 6 мм ресурс составляет ориентировочно 80–120 часов непрерывной работы до достижения глубины эрозии, при которой дальнейшее распыление недопустимо. Остаточная толщина мишени в зоне эрозии не должна быть менее 1,5–2,0 мм во избежание прогорания и выхода из строя катодного узла.
Чем отличается мишень ВТ1-0 от мишени ВТ1-00?
Титан ВТ1-00 содержит меньше примесей: железо — не более 0,15 %, кислород — не более 0,10 %, кремний — не более 0,08 %. Это обеспечивает более высокую чистоту осаждаемых плёнок, но увеличивает стоимость мишени. Для большинства задач нанесения барьерных и адгезионных слоёв мишень ВТ1-0 является достаточной.