I target delle leghe di nichel-silicio (NiSi) sono costituiti da una combinazione di nichel (Ni) e silicio (Si) solitamente presenti con una purezza del 99,9% (3N) o superiore. Poiché incorporano la conduttività elettrica e termica del nichel insieme alle caratteristiche semiconduttrici del silicio, questi materiali sono classificati sia come "leghe ad alta-temperatura" sia come fonti di sputtering per pellicole funzionali. Gli obiettivi di sputtering in lega di Ni-silicio (NiSi) svolgono una funzione cruciale nella produzione di strati di siliciuro a bassa-resistività nel settore dei semiconduttori. Neurotech, come film NiSi, dimostra una notevole conduttività insieme a una buona stabilità termica per l'uso nelle interconnessioni e nei contatti ohmici nei circuiti integrati. Per migliorare le prestazioni e l'affidabilità dei dispositivi in argento, la lega, insieme al silicio, forma il siliciuro di nichel, un componente vitale nella tecnologia CMOS avanzata per interconnessioni elettriche ad alte-prestazioni, veloci ed efficienti.
Come viene preparato un materiale target in lega di nichel-silicio
1. Preparazione delle materie prime. Per ottenere il miglior risultato, abbiamo utilizzato solo nichel puro e silicio puro e misurato le quantità stechiometriche precise in base alla fase della lega target (ad esempio, Ni/Si 90/10 at%, 80/20 at%).
2. Fusione sotto vuoto. Le materie prime di silicio e nichel vengono versate in un crogiolo (spesso un crogiolo di rame-raffreddato ad acqua). Il riscaldamento a induzione lo scioglie completamente con lo zirconio e lo trasforma in una lega fusa. Ciò avviene in un ambiente ad alta-temperatura e basso-vuoto con impurità gassose come H, O e N. Durante la fase fusa, utilizziamo l'agitazione elettromagnetica per raffinare ulteriormente lo zirconio al fine di ottenere una lega liquida. La combinazione di lega fusa viene versata in uno stampo di rame, raffreddata e solidificata in un lingotto di lega di nichel-silicio.
3. Trattamento termico di omogeneizzazione. Il lingotto viene sottoposto ad un trattamento termico omogeneo sotto vuoto o in atmosfera protettiva (ad esempio gas Ar) attorno ad esso. Viene mantenuto a una temperatura inferiore alla temperatura del solidus il più a lungo possibile (ad esempio, 1000402 per 10 ore).
4. Lavorazione a caldo (forgiatura a caldo/laminazione a caldo): il lingotto omogeneizzato viene riscaldato al di sopra della temperatura di ricristallizzazione (es. 800-1000 gradi) e viene quindi forgiato a caldo o laminato a caldo.
5. Lavorazione: la billetta lavorata a caldo- viene lavorata secondo le dimensioni target e la forma finale del materiale target con elevata precisione utilizzando una macchina rotante e fresatrice e metodi di rettifica.
Applicazioni di bersagli per sputtering in leghe di nichel-silicio
Interconnessioni semiconduttori/strati di contatto: i film sottili NiSi fungono da metalli di contatto, riducendo la resistenza di contatto.
Resistori a film sottile ed estensimetri: le caratteristiche di basso coefficiente di resistenza alla temperatura (TCR) li rendono adatti per circuiti integrati ibridi e sensori di pressione MEMS.
Strati di emissione di elettroni superficiali: utilizzati come materiali emettitori nella microelettronica del vuoto e nei dispositivi di emissione di campo;
Rivestimenti a basso-E e-risparmio energetico: se combinati con cromo e silicio, possono migliorare la resistenza all'ossidazione e alla corrosione delle pellicole di vetro.
Fotovoltaico e display: utilizzato per lo sputtering combinato di pellicole conduttive trasparenti, elettrodi o strati barriera.
