Титановая мишень ВТ1-00 в Минске

Титановая мишень ВТ1-00 — технический титан для напыления

Титановая мишень ВТ1-00 — это расходный элемент для магнетронного распыления, изготовленный из технически чистого титана марки ВТ1-00. Данная марка относится к категории низкопрочных титановых сплавов с минимальным содержанием примесей: суммарная доля легирующих элементов не превышает 0,30%, а содержание основы — не менее 99,7%. Именно высокая чистота материала определяет ключевые эксплуатационные характеристики мишени: стабильность состава осаждаемых плёнок, воспроизводимость толщины покрытия и минимальный уровень дефектности.

В отличие от более легированных марок (ВТ1-0, ОТ4, ВТ6), ВТ1-00 обладает наименьшим количеством газовых примесей — кислорода (до 0,10%), азота (до 0,04%) и водорода (до 0,008%). Это критически важно для процессов вакуумного напыления, где даже незначительное содержание газов в материале мишени приводит к образованию оксидных и нитридных включений в плёнке, ухудшающих её адгезию, электропроводность и оптические свойства.

Технологические параметры распыления

Мишени ВТ1-00 применяются в установках магнетронного распыления постоянного тока (DC) и среднечастотного (MF) распыления. Рекомендуемый диапазон рабочих давлений аргона — 0,1–1,0 Па, плотность мощности на поверхности мишени — 5–15 Вт/см. При превышении указанных режимов возможен переход в дуговой разряд, что приводит к локальному оплавлению поверхности и эрозии материала.

Скорость распыления титана ВТ1-00 при DC-режиме составляет 0,3–0,6 нм/с при мощности 10 Вт/см, что позволяет формировать плёнки толщиной от 50 нм до 10 мкм за один технологический цикл. Для равномерности осаждения на подложках большой площади рекомендуется использовать мишени с соотношением сторон не менее 1:2 и системой сканирования магнитного поля.

Структура и механические свойства

Материал мишени поставляется в деформированном и отожжённом состоянии. Микроструктура — равноосные зёрна -фазы размером 10–30 мкм, что обеспечивает равномерную эрозию по всей рабочей поверхности. Твёрдость по Бринеллю — 120–160 HB, предел прочности при растяжении — 300–400 МПа, относительное удлинение — не менее 25%. Низкая твёрдость материала требует аккуратного обращения при монтаже: механические повреждения поверхности (царапины, задиры) становятся источниками дуговых разрядов в процессе напыления.

Применение в промышленности

Мишени ВТ1-00 востребованы в следующих технологических процессах:

• Формирование адгезионных подслоёв Ti перед нанесением нитридных покрытий (TiN, TiAlN) на режущий инструмент из быстрорежущей стали и твёрдых сплавов;
• Осаждение декоративно-защитных покрытий на корпуса часов, медицинские имплантаты и элементы архитектурной фурнитуры;
• Создание барьерных слоёв в микроэлектронике — разделительные и диффузионные барьеры в структурах металлизации;
• Производство оптических покрытий с высоким показателем преломления в многослойных интерференционных системах;
• Нанесение биосовместимых покрытий на эндопротезы и стенты в медицинской промышленности;
• Формирование электродов для электрохимических устройств и сенсорных систем.

Конструктивные исполнения и геометрия

Стандартный сортамент мишеней ВТ1-00 включает плоские прямоугольные и круглые дисковые исполнения. Прямоугольные мишени изготавливаются с размерами от 100 100 мм до 600 2000 мм, толщиной 3–12 мм. Круглые диски — диаметром от 50 до 300 мм, толщиной 3–10 мм. По запросу возможна поставка мишеней с профилированной рабочей поверхностью для концентрации магнитного поля и увеличения коэффициента использования материала.

Крепёжные отверстия, фаски и допуски на плоскостность выполняются по индивидуальным чертежам заказчика. Для мишеней, работающих в реактивных процессах (напыление TiO в атмосфере Ar/O), рекомендуется дополнительная механическая обработка поверхности до шероховатости Ra 1,6 мкм, что снижает риск образования дуг на границах зёрен.

Вопросы и ответы