Les cibles en alliages de nickel-silicium (NiSi) sont constituées d'une combinaison de nickel (Ni) et de silicium (Si) qui sont généralement présents avec une pureté de 99,9 % (3N) ou plus. En raison de l'incorporation de la conductivité électrique et thermique du nickel ainsi que des caractéristiques semi-conductrices du silicium, ces matériaux sont classés à la fois comme des « alliages à haute température » et comme des sources de pulvérisation cathodique pour des films fonctionnels. Les cibles de pulvérisation en alliage Ni-Silicium (NiSi) jouent un rôle crucial dans la fabrication de couches de siliciure à faible-résistivité dans le secteur des semi-conducteurs. Neurotech, en tant que film NiSi, démontre une conductivité remarquable ainsi qu'une bonne stabilité thermique pour une utilisation dans les interconnexions et les contacts ohmiques des circuits intégrés. Afin d'améliorer les performances et la fiabilité des dispositifs à argent, l'alliage, avec le silicium, forme du siliciure de nickel, qui est un composant essentiel de la technologie CMOS avancée pour des interconnexions électriques hautes-performances, rapides et efficaces.
Comment un matériau cible en alliage de nickel-silicium est préparé
1. Préparation des matières premières. Pour obtenir le meilleur résultat, nous avons utilisé uniquement du nickel pur et du silicium pur et mesuré les quantités stoechiométriques précises en fonction de la phase d'alliage cible (par exemple, Ni/Si 90/10 at %, 80/20 at %).
2. Fusion sous vide. Les matières premières de silicium et de nickel sont versées dans un creuset (souvent un creuset en cuivre refroidi à l'eau). Le chauffage par induction le fait fondre complètement avec le zirconium et le transforme en un alliage fondu. Cela se produit dans un environnement à haute-température et faible-vide avec des impuretés gazeuses telles que H, O et N. Pendant l'étape de fusion, nous utilisons une agitation électromagnétique pour affiner davantage le zirconium afin d'obtenir un alliage liquide. La combinaison d'alliage fondu est coulée dans un moule en cuivre, refroidie et se solidifie en un lingot d'alliage de nickel-silicium.
3. Traitement thermique d'homogénéisation. Le lingot est placé dans un traitement thermique homogène sous vide ou dans une atmosphère protectrice (par exemple du gaz Ar) autour de lui. Il est maintenu à une température inférieure à la température du solidus le plus longtemps possible (par exemple 1000402 pendant 10 heures).
4. Usinage à chaud (forgeage à chaud/laminage à chaud) : le lingot homogénéisé est chauffé au-dessus de la température de recristallisation (par exemple, 800 à 1 000 degrés) et est ensuite forgé à chaud ou laminé à chaud.
5. Usinage : La billette traitée à chaud-est usinée aux dimensions cibles et à la forme finale du matériau cible avec une grande précision à l'aide d'une machine rotative et de fraisage et de méthodes de meulage.
Applications des cibles de pulvérisation en alliage de nickel-silicium
Interconnexions semi-conductrices/couches de contact : les films minces NiSi servent de métaux de contact, réduisant la résistance de contact.
Résistances à couche mince et jauges de contrainte : les caractéristiques du faible coefficient de résistance à la température (TCR) les rendent adaptées aux circuits intégrés hybrides et aux capteurs de pression MEMS.
Couches d'émission d'électrons de surface : utilisées comme matériaux émetteurs dans la microélectronique sous vide et les dispositifs à émission de champ ;
Revêtements à faible-E et-économes en énergie : lorsqu'ils sont combinés avec du chrome et du silicium, ils peuvent améliorer la résistance à l'oxydation et à la corrosion des films de verre.
Photovoltaïque et écrans : utilisés pour la pulvérisation combinée de films conducteurs transparents, d'électrodes ou de couches barrières.
