一种旋转溅射靶及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种旋转溅射靶及其制作方法。包括底座、竖直放置的金属内筒和套设在金属内筒外的圆筒形靶材，圆筒形靶材与底座之间相密封；在金属内筒内设置有第一加热器，在圆筒形靶材外套设有第二加热器；在金属内筒和圆筒形靶材达到低熔点金属的熔化温度后，在金属内筒与圆筒形靶材之间填充熔融状态的低熔点金属，然后冷却圆筒形靶材。本发明专利技术使得陶瓷圆筒形靶材与机械强度较高、易于密封与导电导热的金属衬底圆筒紧密可靠地接合，提高了陶瓷圆筒形靶材的利用率，具有放电稳定、使用功率高、镀膜效率高等优点；用垂直方法对旋转靶和衬底圆筒之间用低熔点金属进行粘接，解决了圆筒形靶材粘接的难点问题，操作简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物理气相沉积磁控溅射薄膜技术，具体地说是。
技术介绍
旋转圆筒形靶材以其高的圆筒形靶材利用率、放电稳定、使用功率高、镀膜效率高 而受到磁控溅射镀膜业界的青睐。起先使用的主要是金属旋转圆筒形靶材，采用在较高熔 点金属圆筒上浇铸圆筒形靶材金属的方法获得金属旋转靶。 专利技术专利名称一种旋转磁控溅射靶，申请号200710022277. 4，公开了一种旋转 磁控溅射靶，包括极靴、永磁体及中空圆柱圆筒形靶材，永磁体沿中空圆柱圆筒形靶材的轴 向嵌于极靴内，所述极靴沿圆周方向在朝基体一侧120度范围内均匀设置三排永磁体，所 述永磁体包括长永久磁条和短永久磁条，其中间位置布置短永久磁条，两侧位置各为一长 永久磁条，所述中空圆柱圆筒形靶材的外周安装有屏蔽罩，所述屏蔽罩在永磁体面向基体 的一面开有溅射口 ；所述长短磁条的极性相反，极化方向垂直于溅射阴极中心轴线，极靴两 端的磁环与长短永久磁条构成闭合跑道形磁力线；工作放电时，朝向基体一侧的120度范 围内构成一个封闭的沿轴向的跑道形放电轨迹对基体进行镀膜，背向基体的一侧无磁场控 制。 上述专利公开的技术方案无法实现中空圆柱圆筒形靶材的制作。由于对膜性能提 高的要求，在许多情况下，只有采用化合物陶瓷靶才可以取得更好的膜性能，更高的镀膜效 率，更稳定、更均匀的膜层，更好的产品品质。然而对于陶瓷镀膜材料，因其导电、导热性能 相对较差，材料呈脆性，易碎裂，必须用软金属将其粘接到金属阴极衬底上才能进行镀膜。 因为操作上的难度，一般的陶瓷圆筒形靶材只能采用平面背板作为陶瓷圆筒形靶材的衬 底，现有的专利技术多采用平面溅射圆筒形靶材结构。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供一种旋转溅射靶及 其制作方法。 本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种旋转溅射靶的制作方法，包 括底座、竖直放置在底座上金属内筒和套设在金属内筒外的圆筒形靶材，圆筒形靶材与底 座之间相密封；在金属内筒内设置有将金属内简加热到低熔点金属熔化温度的第一加热 器，在圆筒形靶材外套设有将圆筒形靶材加热到低熔点金属熔化温度的第二加热器；在金 属内筒和圆筒形靶材达到低熔点金属的熔化温度后，在金属内筒与圆筒形靶材之间填充熔 融状态的低熔点金属，然后冷却圆筒形靶材。 上述的第一加热器位于金属内筒的内部，第二加热器套设在需加热圆筒形靶材的 外部，使第一加热器和第二加热器对应需加热的位置，通过第一加热器和第二加热器加热 金属内筒和圆筒形靶材直至达到低熔点金属的熔点温度，便于金属内筒、圆筒形靶材和低熔点金属更好地粘接。在加热后的圆筒形靶材与金属内筒之间填充熔化的低熔点金属液 体，然后冷却旋转溅射靶使低熔点金属凝固，使金属内筒与圆筒形靶材可靠地粘接。 在具体操作过程中，也可先将第二加热器远离金属内筒，单独加热圆筒形耙材至 合适温度后，将高温的圆筒形靶材套上金属内筒。然后在金属内筒与圆筒形靶材之间注入 熔化的低熔点金属；第一加热器与圆筒形靶材的位置是相对的，它可移动或固定，其目的是 使金属内筒达到所需的粘接温度。 通过上述方法，可沿金属内筒的轴线粘接多段圆筒形靶材。在上述的金属内筒上 粘接一段圆筒形靶材后，在该段圆筒形靶材片的上方排列下一段圆筒形靶材并密封下一段 圆筒形靶材的下端。使第一加热器和第二加热器处于下一段圆筒形靶材对应的位置，并加 热使下一段圆筒形靶材和金属内筒的温度高于低熔点金属的熔点温度，在下一段圆筒形靶 材与金属内筒之间填充熔化的低熔点金属液体，通过加热器使金属内筒与圆筒形靶材可靠 地粘接，冷却后下一段圆筒形靶材即粘接在金属内筒的外表面。 通过上述方法制作的一种旋转溅射靶，包括金属内筒和与其同轴心的圆筒形靶材以及设置在金属内筒和圆筒形靶材之间的低熔点金属粘接层；沿金属内筒的轴线，在金属内筒外表面粘接有至少一段圆筒形靶材。 为优化上述技术方案，采取的措施还包括 上述的低熔点金属为熔点低于60(TC的金属或者熔点低于60(TC的金属合金；上 述的金属内筒为熔点高于60(TC的金属或熔点高于60(rC的合金；所述的圆筒形靶材为熔 点高于60(TC的金属、陶瓷或熔点高于60(TC的合金。 上述的低熔点金属为铟、锡、锌中的一种金属或几种金属的合金。 上述的圆筒形靶材为掺杂铝、锗、镓、硼、锡中一种金属、金属氧化物或几种金属氧化物的氧化锌。 上述的圆筒形耙材为掺杂氧化锡的三氧化二铟。 上述的圆筒形靶材为氧化物陶瓷圆筒或非氧化物陶瓷圆筒。 上述的圆筒形靶材可为多个氧化物陶瓷靶材。 上述的每段的圆筒形靶材由多个金属、合金、氧化物陶瓷块或非氧化物陶瓷块拼 接组成。 上述的第一加热器第一加热器位于金属内筒的内部以对所需的部位加热；第二加 热器位于圆筒形靶材的外部，对应需加热的圆筒形靶材。 与现有技术相比，本专利技术的旋转溅射靶成本低、制作简单，同时使得陶瓷圆筒形靶 材可与机械强度较高、易于密封与导电导热的金属衬底圆筒紧密可靠地接合，提高了陶瓷 圆筒形靶材的利用率，具有放电稳定、使用功率高、镀膜效率高等优点；用垂直方法对旋转 靶和衬底圆筒之间用低熔点金属进行粘接，解决了圆筒形靶材粘接的难点问题，操作简单 方便。采用该方法粘接的旋转溅射靶接合面不易形成气孔等缺陷，圆筒形靶材工作稳定可 靠，为镀膜质量提供了圆筒形靶材稳定性的保障；低熔点金属承担导电、导热、支撑圆筒形 靶材筒的作用，控制圆筒形靶材与圆筒形靶材、圆筒形靶材与金属内筒之间的缝隙，使其不 因加工和使用过程中不均匀热膨胀而损坏金属内筒。附图说明 图1是本专利技术实施例旋转溅射靶的剖视结构示意图； 图2是本专利技术实施例的装置结构示意图； 图3是制作第一段旋转溅射靶的示意图； 图4是制作第二段旋转溅射靶的示意图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。 图1至图4所示为本专利技术的结构示意图。 其中的附图标记为金属内筒l、圆筒形靶材2、下一段圆筒形靶材2a、低熔点金属 3、低熔点金属粘接层3a、底座4、第一加热器5、第二加热器6。 实施例1 本实施例的旋转溅射靶的制作方法，如图3所示，包括底座4、竖直放置在底座4上 金属内筒1和套设在金属内筒1外的圆筒形靶材2，圆筒形靶材2与底座之间相密封；在金 属内筒1内设置有将金属内筒1加热到低熔点金属3熔化温度的第一加热器5，在圆筒形靶 材2外套设有将圆筒形靶材2加热到低熔点金属3熔化温度的第二加热器6 ;使金属内筒1 和圆筒形靶材2达到低熔点金属3的熔化温度后，在金属内筒1与圆筒形靶材2之间填充 熔融状态的低熔点金属3，然后冷却圆筒形靶材2。 本实施例是先在底座4上竖直放置金属内筒1 ，将圆筒形的圆筒形靶材2套设在金 属内筒1的外部，密封圆筒形靶材2与底座之间的缝隙；然后在金属内筒l的内部设置第一 加热器5，在圆筒形靶材2的外部套设置第二加热器6，将第一加热器5和第二加热器6对 应需加热的位置；通过加热器5和6加热金属内筒和圆筒形靶材使其温度达到粘接温度，同 时通过另一加热器加热熔化低熔点金属，在圆筒形靶材2与金属内筒1之间填充熔化的低 熔点金属3，然后冷却圆筒形靶材2。 通过上述方法，可沿金属内筒l的轴线粘接多段圆筒形靶材2。如图4所示，在金属内筒1上粘接一段圆筒形靶材2后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转溅射靶，其特征是：包括金属内筒（１）和与其同轴心的圆筒形靶材（２）以及设置在金属内筒（１）和圆筒形靶材（２）之间的低熔点金属粘接层（３ａ）；沿金属内筒（１）的轴线，在金属内筒（１）外表面粘接有至少一段圆筒形靶材（２）。

【技术特征摘要】
一种旋转溅射靶，其特征是包括金属内筒(1)和与其同轴心的圆筒形靶材(2)以及设置在金属内筒(1)和圆筒形靶材(2)之间的低熔点金属粘接层(3a)；沿金属内筒(1)的轴线，在金属内筒(1)外表面粘接有至少一段圆筒形靶材(2)。2. 根据权利要求l所述的一种旋转溅射靶，其特征是所述的圆筒形靶材(2)为金属、合金、氧化物陶瓷圆筒或非氧化物陶瓷圆筒。3. —种旋转溅射靶的制作方法，其特征是包括底座(4)、竖直放置在底座(4)上金属内筒(1)和套设在金属内筒(1)外的圆筒形靶材(2)，圆筒形靶材(2)与底座之间相密封；在金属内筒(1)内设置有将金属内筒(1)加热到低熔点金属(3)熔化温度的第一加热器 (5)，在圆筒形靶材(2)外套设有将圆筒形靶材(2)加热到低熔点金属(3)熔化温度的第 二加热器(6);使金属内筒(1)和圆筒形靶材(2)达到低熔点金属(3)的熔化温度后，在金 属内筒(1)与圆筒形靶材(2)之间填充熔融状态的低熔点金属(3)，然后冷却圆筒形靶材 (2)。4. 根据权利要求3所述的一种旋转溅射靶的制作方法，其特征是在金属内筒(1)上 粘接一段圆筒形靶材(2)后，在该段圆筒形靶材(2)片的上方排列下一段圆筒形靶材(2a) 并密封下一段圆筒形靶材(2a)的下端，在下一段圆筒形靶材(2a)与金属内筒(1)之间填 充熔融状态的低熔点金属(3)，冷却后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，
申请(专利权)人：王琦，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]