Мишень из никелевых-кремниевых сплавов (NiSi) состоит из комбинации никеля (Ni) и кремния (Si), чистота которых обычно составляет 99,9 % (3N) или выше. В результате объединения электро- и теплопроводности никеля с полупроводниковыми свойствами кремния эти материалы классифицируются как «высокотемпературные сплавы», а также как источники распыления функциональных пленок. Мишень для распыления сплава Ni-кремния (NiSi) выполняет решающую функцию при производстве слоев силицида с низким- удельным сопротивлением в полупроводниковом секторе. Neurotech, как пленка NiSi, демонстрирует замечательную проводимость наряду с хорошей термической стабильностью для использования в межсоединениях и омических контактах в интегральных схемах. Чтобы повысить производительность и надежность серебряных устройств, сплав вместе с кремнием образует силицид никеля, который является жизненно важным компонентом передовой технологии КМОП для высокопроизводительных, быстрых и эффективных электрических соединений.
Как готовится мишень из никелевого-кремниевого сплава
1. Подготовка сырья. Для достижения наилучшего результата мы использовали только чистый никель и чистый кремний и измеряли точные стехиометрические количества в соответствии с целевой фазой сплава (например, Ni/Si 90/10 ат%, 80/20 ат%).
2. Вакуумная плавка. Кремниевое и никелевое сырье заливают в тигель (часто медный тигель с водяным-охлаждением). Индукционный нагрев полностью расплавляет его с цирконием и образует расплавленный сплав. Это происходит в среде с высокой-температурой и низким-вакуумом с газообразными примесями, такими как H, O и N. На стадии расплавления мы используем электромагнитное перемешивание для дальнейшего измельчения циркония с целью получения жидкого сплава. Комбинация расплавленного сплава выливается в медную форму, охлаждается и затвердевает, образуя слиток никелевого-кремниевого сплава.
3. Гомогенизационная термообработка. Слиток подвергается гомогенной термообработке в вакууме или защитной атмосфере (например, газе Ar) вокруг него. Его держат при температуре ниже температуры солидуса как можно дольше (например, 1000402 в течение 10 часов).
4. Горячая механическая обработка (горячая ковка/горячая прокатка): гомогенизированный слиток нагревается до температуры, превышающей температуру рекристаллизации (например, 800-1000 градусов), а затем подвергается горячей ковке или горячей прокатке.
5. Механическая обработка: горячая-обработанная заготовка обрабатывается до заданных размеров и окончательной формы целевого материала с высокой точностью с использованием вращающегося и фрезерного станка и методов шлифования.
Применение мишеней для распыления никелевых-кремниевых сплавов
Полупроводниковые соединения/контактные слои: тонкие пленки NiSi служат контактными металлами, снижая контактное сопротивление.
Тонкопленочные резисторы и тензорезисторы. Низкий температурный коэффициент сопротивления (TCR) делает их пригодными для гибридных ИС и датчиков давления MEMS.
Слои поверхностной электронной эмиссии: используются в качестве эмиттерных материалов в вакуумной микроэлектронике и устройствах автоэлектронной эмиссии;
Низко-Э и энергосберегающие-покрытия: в сочетании с хромом и кремнием они могут улучшить стойкость к окислению и коррозии стеклянных пленок.
Фотогальваника и дисплеи: используются для комбинированного распыления прозрачных проводящих пленок, электродов или барьерных слоев.
