CN100537829C - 由一种硅基合金制造一种溅射靶的方法 - Google Patents

由一种硅基合金制造一种溅射靶的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100537829C
CN100537829C CNB2003101141969A CN200310114196A CN100537829C CN 100537829 C CN100537829 C CN 100537829C CN B2003101141969 A CNB2003101141969 A CN B2003101141969A CN 200310114196 A CN200310114196 A CN 200310114196A CN 100537829 C CN100537829 C CN 100537829C
Authority
CN
China
Prior art keywords
casting
sputtering target
target
make
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2003101141969A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1500907A (zh
Inventor
M·魏格特
J·海因德尔
U·康尼茨卡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WC Heraus GmbH and Co KG
Original Assignee
WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WC Heraus GmbH and Co KG filed Critical WC Heraus GmbH and Co KG
Publication of CN1500907A publication Critical patent/CN1500907A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100537829C publication Critical patent/CN100537829C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/15—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting by using vacuum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明涉及制造溅射靶的方法，所述溅射靶由一种含有重量百分比(wt.%)为5-50%的铝的硅合金制成，本发明还涉及这种溅射靶及其应用。为了提供以尽可能以有利的成本制造一种管状的溅射靶的方法和一种溅射靶，这种方法的特征在于，采用了浇铸技术，通过在真空中熔化和浇铸来制造靶材料，其中该浇铸在一个筒状的铸模中进行。

Description

由一种硅基合金制造一种溅射靶的方法
技术领域
本发明涉及由一种含重量百分比(wt.％)为5-50％的铝的硅基合金制造一种溅射靶的方法、一种溅射靶及其应用。
背景技术
将含有一定重量百分比的铝的硅基合金用作薄膜技术中的溅射靶是很久以来的公知技术(US5094288A，DE19810246A1)。除了起初使用的平靶以外，为了制造活性溅射的Si3N4或SiO2，通常还使用旋转靶(EP0070899)。这种旋转靶通常通过等离子喷射法制成(US5853816A)。在这种方法中，在一个支撑管中或者喷上Si和铝的元素粉末组成的混合物，或者喷上其合金粉末(DE10140589)。
这样得到的SiAl管靶只能达到大约6至8mm厚的Si(Al)壁强度，因为在厚度较大的情况下，等离子喷射时的高热的负荷会将其拉断。此外，DE10063383C1公开了一种由金属浇铸而成的管靶，其中的外靶层由一种熔点最高为800℃的金属制成，浇铸材料从下面注入模具中。
发明内容
本发明的目的是提供一种制造管状溅射靶的方法以及一种溅射靶，通过本发明可以有利成本地制造溅射靶。本发明的另一个目的是提供这种靶的一种应用。
本发明方法的特征在于，采用浇铸技术通过在真空中熔化和浇铸来制造靶材料，其中该浇铸是在一个空心的筒状铸模中进行。该铸模具有一外壁和一内芯，使得靶材料浇注在外壁和内芯之间。内芯和外壁优选同轴对称设置，并具有一环形横截面。优选的是，所述浇铸在一个薄壁铸模中进行。有利的是，将浇铸而成的管段焊接或粘接在一个支撑管上，必要时对所述管段进行机加工后再将其焊接或粘接在支撑管上。出人意料地是，用下落浇铸的方式铸造该管段是有利的。通过这种方法特别是通过铝添加物可以制成无瑕疵的管状溅射靶，这种靶可用于阴极射线管。
所述筒状铸模的壁厚只比所要的靶的壁厚略大一点。用下落铸造法向筒状铸模中浇铸。尽管熔解间隔大得违反常规，为577℃至最高1380℃，其还是可以令人惊奇地得到宏观上均匀的浇铸体，这种浇铸体具有更细微的孔隙率，特别是在从铸模中取出后得到一种无裂纹的管段。
将该管状铸件的头分离。这种铸件的外径和内径都要加工出靶所需的尺寸。
然后以下面的方式装配整个管状靶，将上述管状靶同心地套在支撑管上，并通过焊接或粘接组装成一整长的靶。
下面结合附图中示出的实施例描述本发明。
附图说明
图1示意性地示出了浇铸过程；以及
图2示出了一管状溅射靶的横截面。
具体实施方式
制造一个筒状石墨铸模，其由直径为131mm的石墨芯1和一内径为158mm，外径为170mm，高度为600mm的外壁2构成。在真空中熔化一种含重量百分比(gew.％)为90％的硅和重量百分比(gew.％)为10％的铝的合金3。在该合金组分完全液化后，将熔融物的温度稳定在1430℃。将预热到300℃的石墨铸模移入真空熔化室，并借助于一个浇铸漏斗4将液化的合金注入铸模的空腔中。在熔融物固化并且铸件冷却到300℃以下之后，将铸模从炉中取出。不仅铸模的内芯，而且其外壳都可以借助于一台液压机从铸件上取下。将筒状铸件长度大约为100mm的头部锯掉。将铸件的内径车削为134mm，将其外径车削为154mm。借助于电化学分离将车削好的铸件的内侧镀以镍条和铜，使其金属化。将金属化后的硅铝管件5以铟焊剂(Indiumlos)润湿，然后移到同样已经金属化并预先润湿的支撑管4上。将由硅铝管段和支撑管构成的整个靶加热到180℃的焊接温度，在内管的外径与硅铝铸件的内径之间的间隙中充入液态的铟6。将整个管慢慢地冷却，然后去除过剩的焊剂，并在一个外径磨削机上磨削到靶的最终尺寸(d＝152mm)。将制成的靶装到一个商业上常用的阴极射线管上，并用于制造氧化或氮化的硅层。

Claims (6)

1.制造一种溅射靶的方法，所述溅射靶由一种含有重量百分比为5-50％的铝的硅基合金构成，其特征在于，所述靶的材料利用浇铸技术通过在真空中熔化和浇铸制成，所述浇铸在一个中空筒状铸模中进行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浇铸在一个薄壁的铸模中进行。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将浇铸形成的管件焊接或粘接在一支撑管上。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述管件在机械加工之后焊接或粘接在支撑管上。
5.如权利要求1或2或4所述的方法，其特征在于，用下落浇铸法浇铸管件。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，用下落浇铸法浇铸管件。
CNB2003101141969A 2002-11-14 2003-11-05 由一种硅基合金制造一种溅射靶的方法 Expired - Fee Related CN100537829C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10253319.9 2002-11-14
DE10253319A DE10253319B3 (de) 2002-11-14 2002-11-14 Verfahren zum Herstellen eines Sputtertargets aus einer Si-Basislegierung, sowie die Verwendung des Sputtertargets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1500907A CN1500907A (zh) 2004-06-02
CN100537829C true CN100537829C (zh) 2009-09-09

Family

ID=32185716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2003101141969A Expired - Fee Related CN100537829C (zh) 2002-11-14 2003-11-05 由一种硅基合金制造一种溅射靶的方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20040094283A1 (zh)
EP (1) EP1447458B1 (zh)
JP (1) JP2004162179A (zh)
CN (1) CN100537829C (zh)
AT (1) ATE329064T1 (zh)
DE (2) DE10253319B3 (zh)
PL (1) PL204234B1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102352483A (zh) * 2011-11-15 2012-02-15 江苏美特林科特殊合金有限公司 一种真空溅射镀膜用硅铝合金中空旋转靶材的制备方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004058316A1 (de) * 2004-12-02 2006-06-08 W.C. Heraeus Gmbh Rohrförmiges Sputtertarget
DE102004060423B4 (de) * 2004-12-14 2016-10-27 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Rohrtarget und dessen Verwendung
US7922066B2 (en) * 2005-09-21 2011-04-12 Soleras, LTd. Method of manufacturing a rotary sputtering target using a mold
US7247418B2 (en) * 2005-12-01 2007-07-24 Eastman Kodak Company Imageable members with improved chemical resistance
DE102006009749A1 (de) * 2006-03-02 2007-09-06 FNE Forschungsinstitut für Nichteisen-Metalle Freiberg GmbH Targetanordnung
EP1933391A1 (de) * 2006-12-11 2008-06-18 Applied Materials, Inc. Verfahren zur Herstellung einer SiN:H-Schicht auf einem Substrat
DE102006060512A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 W.C. Heraeus Gmbh Sputtertargetanordnung
EP2488677B1 (en) * 2009-10-12 2013-08-28 Gradel S.à.r.L. Method and apparatus for production of rotatable sputtering targets
JP5428741B2 (ja) * 2009-10-19 2014-02-26 東ソー株式会社 円筒形スパッタリングターゲットの製造方法
KR20140029456A (ko) * 2011-04-29 2014-03-10 프랙스에어 에스.티. 테크놀로지, 인코포레이티드 원통형 스퍼터 타깃 조립체를 형성하는 방법
CN102430718A (zh) * 2011-12-26 2012-05-02 昆山全亚冠环保科技有限公司 用于制备铝及铝基合金旋转靶材的模具及制作方法
CN106180652B (zh) * 2016-09-09 2019-02-15 西京学院 一种钛合金薄壁壳体铸坯精加工模具及其加工方法
CN110218983A (zh) * 2019-06-25 2019-09-10 杨晔 磁控溅射旋转靶材的绑定方法
CN111118437A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 广州市尤特新材料有限公司 一种旋转硅磷合金靶材及其制备方法与应用
CN115354290B (zh) * 2022-09-01 2024-01-23 中核四0四有限公司 一种放射性靶件的制造方法及系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356073A (en) * 1981-02-12 1982-10-26 Shatterproof Glass Corporation Magnetron cathode sputtering apparatus
KR840004375A (ko) * 1982-04-15 1984-10-15 루이스 뒤쀠 실린더형 강괴제조 방법 및 장치
JPS61124566A (ja) * 1984-11-19 1986-06-12 Mitsubishi Metal Corp スパツタリング用Ａｌ−Ｓｉ系合金タ−ゲツト板材の製造法
JPH04184732A (ja) * 1990-11-20 1992-07-01 Seiko Epson Corp スパッタリングターゲットおよび、そのスパッタリングターゲットを用いた保護膜
US5094288A (en) * 1990-11-21 1992-03-10 Silicon Casting, Inc. Method of making an essentially void-free, cast silicon and aluminum product
JPH0539566A (ja) * 1991-02-19 1993-02-19 Mitsubishi Materials Corp スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法
JPH0551730A (ja) * 1991-03-19 1993-03-02 Mitsubishi Materials Corp 蒸着用素材またはスパツタリング用ターゲツト素材の製造方法
BE1007067A3 (nl) * 1992-07-15 1995-03-07 Emiel Vanderstraeten Besloten Sputterkathode en werkwijze voor het vervaardigen van deze kathode.
US5303762A (en) * 1992-07-17 1994-04-19 Hitchiner Manufacturing Co., Inc. Countergravity casting apparatus and method
DE4243757A1 (de) * 1992-12-23 1994-06-30 Leybold Materials Gmbh Target für eine Kathodenzerstäubungsanlage aus einer ferromagnetischen Legierung
JPH07228967A (ja) * 1994-02-17 1995-08-29 Mitsubishi Materials Corp 長尺円筒状スパッタリングターゲット
JP3618005B2 (ja) * 1994-08-23 2005-02-09 三井金属鉱業株式会社 回転カソード用スパッタリングターゲットの製造方法
DE19602554C1 (de) * 1996-01-25 1997-09-18 Ald Vacuum Techn Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Gießen und gerichteten Erstarren von mehreren Gußkörpern
DE19810246A1 (de) * 1998-03-10 1999-09-16 Leybold Materials Gmbh Sputtertarget zum Abscheiden nitridischer oder oxidischer Siliziumschichten und Verfahren zu seiner Herstellung
US6581669B2 (en) * 1998-03-10 2003-06-24 W.C. Heraeus Gmbh & Co., Kg Sputtering target for depositing silicon layers in their nitride or oxide form and a process for its preparation
US6214177B1 (en) * 1998-12-28 2001-04-10 Ultraclad Corporation Method of producing a silicon/aluminum sputtering target
DE10043748B4 (de) * 2000-09-05 2004-01-15 W. C. Heraeus Gmbh & Co. Kg Zylinderförmiges Sputtertarget, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung
DE10063383C1 (de) * 2000-12-19 2002-03-14 Heraeus Gmbh W C Verfahren zur Herstellung eines Rohrtargets und Verwendung
DE10140589A1 (de) * 2001-08-18 2003-02-27 Heraeus Gmbh W C Sputtertarget aus einer Siliziumlegierung und Verfahren zur Herstellung eines Sputtertargets

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102352483A (zh) * 2011-11-15 2012-02-15 江苏美特林科特殊合金有限公司 一种真空溅射镀膜用硅铝合金中空旋转靶材的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL204234B1 (pl) 2009-12-31
US20040094283A1 (en) 2004-05-20
DE50303674D1 (de) 2006-07-20
CN1500907A (zh) 2004-06-02
PL363401A1 (en) 2004-05-17
US20050092455A1 (en) 2005-05-05
EP1447458A3 (de) 2004-08-25
EP1447458B1 (de) 2006-06-07
DE10253319B3 (de) 2004-05-27
EP1447458A2 (de) 2004-08-18
ATE329064T1 (de) 2006-06-15
JP2004162179A (ja) 2004-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100537829C (zh) 由一种硅基合金制造一种溅射靶的方法
CN1196806C (zh) 管靶的制造方法
US20090250337A1 (en) Tubular target having a connecting layer arranged between the target tube and the carrier tube
US20110089030A1 (en) CIG sputtering target and methods of making and using thereof
CN100552088C (zh) 用于镶铸的部件、汽缸套、气缸体和用于制造气缸套的方法
JPH0539566A (ja) スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法
CN106086544B (zh) 一种合金元素强化高硅铝复合材料及其制备方法
US8342229B1 (en) Method of making a CIG target by die casting
KR20090031499A (ko) 냉간 압축 성형된 스퍼터 타겟
RU2414526C2 (ru) Способ нанесения покрытия на гильзу цилиндра
CN109201982A (zh) 一种基于真空感应加热的成形装置及成形方法
US10751792B2 (en) Continuous precision forming device and process for amorphous alloy
US20060207740A1 (en) Processes for producing a sputtering target from a silicon-based alloy, a sputtering target
JPH05293630A (ja) スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリ フォ−ムの製造方法
JP4596580B2 (ja) マグネシウム合金の鋳造法及び鋳造品
JPH11123521A (ja) ダイカスト金型
JPH09155523A (ja) ダイカスト機のスリーブおよびその製造方法
JP2642661B2 (ja) 高熱伝導性複合金型の製造方法
US6385230B1 (en) Homogeneous electrode of a reactive metal alloy for vacuum arc remelting and a method for making the same from a plurality of induction melted charges
JPH09295167A (ja) 銅合金と鋼のクラッド材の製造方法
CN112695283A (zh) 一种铝钪合金靶材的成型方法
CN116967589A (zh) 一种具有复杂型腔构件的爆炸焊接方法
JP2011143473A (ja) ダイカストマシン用射出スリーブの製造方法
JPH09174217A (ja) アルミダイカスト用シリンダスリーブ
JP2001025855A (ja) ダイカストマシン用プランジャスリーブ及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090909

Termination date: 20101105