制造可旋转溅射靶的方法技术

本发明专利技术涉及制造可旋转溅射靶的方法。该方法包括步骤：提供衬管；通过将至少一个狭长元件围绕所述衬管进行卷绕而在所述衬管上提供靶材；在所述靶材的顶部提供外部材料；对所述外部材料和／或对所述衬管施加热和／或压力；去除所述外部材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
使用溅射靶在大面积基材例如玻璃或狭长的柔性基材上沉积涂层 例如金属涂层或陶瓷涂层在本领域中是公知的。可以通过许多不同方法例如通过粉末的等静压、浇注或喷涂来制造溅射靶例如可旋转溅射靶。等静压法可以包括冷等静压(CIP)、温等 静压(WIP)或热等静压(HIP)。在本领域中已知的等静压法中，将粉末注入到衬管和外容器之间， 在例如1(T巴的真空下将所述粉末除湿和/或脱气，并且可以例如通过 真空焊接来密封村管和外容器之间的空间。在等静压单元中，以预定速率将压力和/或温度提高到所需的加工 值。在预定时间段(维持时间)期间、这两个参数保持恒定。最后， 以一定速率降低温度和/或压力直到可以打开等静压单元。在等静压步骤后，通过碾磨去除外容器，在外表面可以获得致密化的粉末。虽然粉末的热等静压允许使靶材致密化，但粉末的热等静压显示 出许多缺点。首先，因为该方法需要用细粉末进行，这引起健康和安全问题。 其次，因为需要粉末的高流动性来有效填充衬管和外容器之间的 间隙，所以该粉末必须满足特定要求。此外，通过使用粉末可以获得的振实密度(tapping density)通 常过低，以至于不能获得具有的靶材具备所需密度的溅射靶。另外，难以或甚至不可能获得某些类型材料例如多元合金的粉末。 而且，在施加等静压力前为实现粉末的除湿和/或脱气，长的除湿和/或脱气时间是必需的。
技术实现思路
本专利技术的目的是避免现有技术的缺陷。本专利技术的另 一 目的是提供制造具有致密靶材的可旋转靶的方法。 本专利技术的又一目的是提供在选择用于靶材的起始材料中赋予高灵 活性的方法。根据本专利技术的第一方面，提供了制造可旋转溅射耙的方法。该方法包括步骤 -提供衬管；-通过将至少一个狭长元件围绕衬管进行巻绕在该村管上提供靶材；-在靶材的顶部提供外部材料；-对所述外部材料和/或对所述衬管施加热和/或压力；-去除所述外部材料。优选地，在施加热和/或压力之前对靶材进行除湿和/或脱气。衬管可以包括本领域中已知的任何类型的衬管。优选地，村管包 括中空圆筒形管。优选的衬管由钢如不锈钢、钛、铜或铝制成。以使得巻绕的狭长元件的密度优选高于50%的方式围绕衬管巻绕 狹长元件。更优选地，巻绕的狭长元件的密度高于70%,例如78-92%。 对于本专利技术，密度表示在狹长元件围绕衬管巻绕之后且在施加热 和/或压力之前靶材的体积密度(体积％)。 按如下计算该密度围绕靶基巻绕的靶材的体积:100。， 耙基和外部材料之间间隙的体积x 0本专利技术方法的重大优点是在施加热和/或压力前通过巻绕狭长元 件所获得的靶材的高密度。通过巻绕狭长元件获得的密度比通常通过灌注粉末获得的振实密度高很多。可以通过本领域已知的任何技术施加外部材料。该外部材料包括 例如围绕靶材放置的管状体。在优选实施方案中，外部材料包括由金属或金属合金制成的圆筒 形物体。在替代实施方案中，外部材料包括由聚合物材料例如PVC或橡胶制成的柔性材料。外部材料的内径尺寸优选适合于提供有靶材的衬管的外径。 通过对外部材料和/或对衬管施加热和/或压力，使耙材致密化。优选地，热和/或压力的施加包括等静压例如热等静压(HIP)、温 等静压(WIP)或冷等静压(CIP)。在热等静压法中，温度优选为300 - 2000。C。在温等静压法中， 温度优选为环境温度至300。C。在冷等静压法中，温度并不因外部施 加热而提高并且在开始时等于环境温度。本专利技术方法的重大优点是选择起始材料的高灵活性和因此可以制 得的大数目的不同类型可旋转溅射靶。本专利技术方法的另 一个重要优点是所得靶材的高均匀性。与通过本领域中已知的方法例如粉末的浇注或等静压所得溅射靶 的靼材相比，根据本专利技术的溅射靶的靶材的均匀性高很多。根据本专利技术的用于制造靶的狭长元件可以包含任何材料。对狭长 元件的主要要求是可以围绕靶基将其巻绕。狭长元件可以例如包含陶瓷、金属、金属合金或这些材料的組合， 例如涂覆有陶瓷材料的狭长金属元件，或填充有陶瓷颗粒如粉末颗粒 的金属管。优选的金属和金属合金包含例如钼、铌、铟、钽、锌、锡、锇、锆、钨、铁及其合金。优选的金属合金包含不锈钢、锌-锡合金和铜合金。 优选的陶瓷包含金属氧化物例如氧化锌、氧化锡、氧化铟、铟锡氧化物......。5狭长元件可以具有任何橫截面例如圆形横截面或矩形横截面。原则上可以考虑任何类型的狭长元件。狹长元件可以例如包含单丝、复丝、单丝组合、复丝组合、或单丝和复丝的组合。单丝意指任何种类的线、带或条，例如金属线、金属带或金属条。 复丝意指包含许多单丝的任何结构，例如单丝的任何捻柠、捆束、针织或编织结构。复丝中的个体单丝可以相同或不同。例如复丝的个体单丝可以具有相同的直径和/或相同的组成，或者可以具有不同的直径和/或不同的组成。单丝的组合意指至少两个单丝的任何可能组合，例如具有不同直径的单丝的组合，和/或具有不同横截面的单丝的组合，和/或具有不同组成的单丝的组合。单丝组合的例子包含直径为1 mffl的锌单丝和直径为1 mm的锡单丝。如果将多于一条单丝围绕靶基进行巻绕，则可以在连续步骤中将 单丝单独地进行巻绕或者可以在一个步骤中将这些单丝一起进行巻 绕。复丝组合意指至少两条复丝的任何可能组合，例如具有不同结构 的复丝的组合和/或具有不同组成的复丝的组合。这些组合的例子包含不锈钢复丝，该复丝包含3条芯丝和9条外 丝，每条丝具有0.24 mm的直径(3+9*0. 24)。单丝和复丝的组合意指至少一条单丝与至少一条复丝的任何可能 组合。一个例子包含直径为1 mm的锌单丝和如下的不锈钢复丝的组合， 所述不锈钢复丝包含3条芯丝和9条外丝，每条丝具有O. 24 mm的直 径。狹长元件还可以包含混杂材料如涂覆的线、带或条，或者填充有 颗粒的管。混杂材料的例子包含涂覆有锌涂层的钼线、涂覆有锡涂层 的锌线或填充有金属氧化物粉末颗粒的中空金属管。可以在宽的直径范围内选择狭长元件，只要该狭长元件可以围绕6靶基进行巻绕。优选地，狭长元件具有0.2-5腿范围内的直径例如1 mra的直径。狭长元件的直径越小，靶材的起始密度越高。 可以在任何范围内选择围绕衬管巻绕的层数。 狭长元件的层数越多，靶材的起始密度越高。 优选地，围绕衬管巻绕的层数为1-10例如4。 根据本专利技术的第二方面，提供了一种可旋转賊射乾。可以通过上 述方法获得该可旋转溅射靶。附图说明现将参考附图更为详细地描述本专利技术，其中 _图1是根据本专利技术的方法的图解说明。本专利技术优选实施方案的描述在图1中进一步说明根据本专利技术制造可旋转溅射耙10的方法。 将直径为1 irnn的钼线12 ( 99. 95%纯度)围绕不锈钢衬管14进行 巻绕。因为不锈钢和钼的热膨胀系数的巨大差异，所以可以优选在施加 钼线之前在衬管上施加一个或多个中间层。该一 个或多个中间层优选具有比衬管的热膨胀系数低但比靶材的 热膨胀系数高的热膨胀系数。在开始巻绕之前，将金属线固定到衬管。可以通过本领域已知的 任何技术进行金属线的固定。优选地，例如通过螺杆或夹子机械地进 行金属线的固定。还可以使用粘合剂来固定金属线。优选地，固定方式对靶材的外径没有影响并且不引起靶材厚度的 局部增加。优选的方式是通过在衬管14中提供槽16并通过将金属线12夹在 该槽16中。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造可旋转溅射靶的方法，所述方法包括步骤：　－提供衬管；　－通过将至少一个狭长元件围绕所述衬管进行卷绕而在所述衬管上提供靶材；　－在所述靶材的顶部提供外部材料；　－对所述外部材料和／或对所述衬管施加热和／或压力；　 　－去除所述外部材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A德斯迈特，H莱温斯，
申请(专利权)人：贝卡尔特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]