Sputtering – Target Bonding

Il Target Bonding viene eseguito in funzione del particolare sistema e del materiale. La piastra di fissaggio o Backplate di supporto può essere prodotta su specifica del cliente per adattarsi praticamente a qualsiasi composizione e configurazione di target e per ogni tipo di macchina per lo sputtering.

L’indio è la lega di saldatura preferita per l’incollaggio dei target alle backplate perché ha la migliore conduttività termica. Inoltre questo tipo di saldatura morbida consente un certo “cedimento” quando il target si deforma in modo diverso rispetto alla piastra di supporto.
La limitazione principale del bonding con indio è la temperatura di fusione di questa lega. L’Indio infatti ha un punto di fusione di 157°C, quindi temperature superiori a 150°C causeranno la fusione e il cedimento del bonding. In generale la maggior parte dei materiali può essere legata con indio, ma ci sono alcune eccezioni.  Inoltre, per un processo di incollaggio efficace è essenziale anche la scelta della giusta piastra di supporto o ‘Backing Plate’. La piastra  serve infatti per montare meccanicamente un target sui catodi dell impianto di deposizione. Inoltre, le piastre di supporto migliorano la resistenza meccanica e facilitano il raffreddamento del target. Anche quando non è direttamente a contatto con l’acqua di raffreddamento, la piastra di supporto riduce il rischio di crepe/guasti meccanici del target di sputtering causati dall’espansione/contrazione indotta dal processo o dalla distorsione della pressione dell’acqua di raffreddamento dell’impianto. Oltre a ciò, alcuni materiali Target (ad esempio Si, HfO2), soprattutto nelle geometrie più grandi, possono essere utilizzati solo quando adeguatamente incollati ad una piastra di supporto. Nella maggior parte dei casi, uno strato legante di indio è il mezzo legante preferito grazie alla sua riutilizzabilità e alle eccellenti proprietà termiche ed elettriche. Il basso punto di fusione, il potenziale di ossidazione e l’elevata resistenza al taglio dell’indio consentono la fusione anche di materiali non corrispondenti con coefficiente di espansione termica (CTE) elevato.

Se la temperatura del target supera i 157°C allora viene utilizzato l’incollaggio denominato Nano Bonding. Utilizzando il Nano Bond Foil un piccolo impulso di energia attiva il processo di incollaggio in qualche frazione di secondo.
Questo speciale incollaggio è più resistente alla temperatura e consente legami ad alta resistenza e alta conduttività tra la maggior parte delle combinazioni di materiali, rendendolo ideale per molte operazioni di giunzione e assemblaggio.