CN112063977A - 高钪铝钪合金靶及其靶材绑定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高钪铝钪合金靶的靶材与铜背板的绑定结构及绑定方法。它的结构特点是,铜背板连接高钪铝钪合金靶材,限位元件通过连接元件同铜背板固定圈相连接,且该限位元件同所述高钪铝钪合金靶材的前表面外周相连而使钪铝钪合金靶材保持同铜背板连接。所述绑定方法的技术特点是,连接元件对铜背板固定圈的紧固程度为:能使高钪铝钪合金靶材与铜背板保持良好接触以使靶材与铜背板之间具有导电与热传导性能,并使高钪铝钪合金靶材在镀膜过程中不会因连接元件的紧固作用而产生脆性开裂。本发明有效克服了高脆性的高钪铝钪合金靶绑定难题,使高钪铝钪合金靶能够实际用于镀膜生产;所述绑定结构与方法使靶材在作业中整体结构稳定、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及离子镀膜设备,进一步是指高含钪量的铝钪合金靶,特别是高钪铝钪合金靶的靶材与铜背板的绑定结构及方法。
背景技术
现有技术中通常使用的铝钪合金靶材为含钪量低于5at%的低钪靶材,一般认为,钪含量≥15at%的铝钪合金靶材为高含钪量的合金靶材,即高钪铝钪合金靶材。
低钪铝钪合金靶材因含铝量高,其散热快、塑性好。高钪铝钪合金靶材的含钪量高,靶材散热差、脆性大,易发生脆性开裂或断裂。
对于高性能电子芯片(例如5G芯片),新的生产技术需要应用高钪铝钪合金镀膜工艺,因而高钪铝钪合金靶材的使用就成为必然。但是,高钪铝钪合金靶材散热差、易脆性开裂的特性使其在将靶材同铜背板(电极板)绑定的实际使用中遇到极大困难。已有技术中,有使用者用价格昂贵的耐高温高分子胶将高钪铝钪合金靶材固定在铜背板上,实际作业中由于高温使靶材脱落,镀膜不能完成;还有人用机械固定方式将高钪靶材与铜背板一起固定在靶筒上,由于铜背板要密封盖在水冷室上散热需要紧固,致使高脆性的靶材高温下受力开裂,镀膜不能实现。
因此,高钪铝钪合金镀膜工艺面临的严俊现实问题是,必须解决高钪靶才与铜背板的绑定(连接)难题,否则该镀膜工艺无法进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,针对现有技术存在的上述问题,提出一种高钪铝钪合金靶及靶材绑定方法,采用高钪靶材同铜背板的特定的绑定结构及方法,使高钪铝钪合金靶能够工业化使用、高钪铝钪合金离子镀膜得以顺利实施。
本发明的技术方案之一是,所述高钪铝钪合金靶有不锈钢筒体,,该不锈钢筒体前端设有腔端口由铜背板密封的冷却水腔,所述铜背板固定圈同不锈钢筒体前端侧螺纹连接并将铜背板压盖在不锈钢筒体前端,其技术特点是,所述铜背板连接高钪铝钪合金靶材,限位元件用连接元件同铜背板固定圈相连接,且该限位元件同所述高钪铝钪合金靶材的前表面外周相连而使钪铝钪合金靶材保持同铜背板连接。
本发明的技术方案之二是,利用上述高钪铝钪合金靶绑定高钪铝钪合金靶材的方法是,限位元件用连接元件同铜背板固定圈相连接,连接元件对铜背板固定圈的紧固程度为:能使高钪铝钪合金靶材与铜背板保持良好接触以使靶材与铜背板之间具有导电与热传导性能,并使高钪铝钪合金靶材在镀膜过程中不会因连接元件的紧固作用而产生脆性开裂。
本发明的高钪铝钪合金靶中,所述铜背板具有向靶材传送工作电流的导电作用;同时它密封安装在冷却水腔的端口,冷却水腔中流动的冷却水可带走铜背板在工作中受热产生的大量热量,起到密封冷却水腔和散热作用。
本发明中,采用所述限位元件对所述靶材的绑定结构和方法,反复试验表明,它能有效实现高钪铝钪合金靶材的镀膜作业,在实施连续镀膜5-6小时后,高钪靶材不开裂,整体保持完好;镀膜工件完全符合质量要求。
由以上可知,本发明为一种高钪铝钪合金靶及其靶材绑定方法,采用高钪靶材同铜背板的特定的绑定结构与方法,克服了高脆性的高钪铝钪合金靶绑定难题,使高钪铝钪合金靶能够实际用于镀膜生产;所述绑定结构与方法使靶材在作业中整体结构稳定、可靠。本发明是发明人投入大量人力、财力和时间,经过深入理论分析和采用多种绑定结构进行选优与反复试验才获得的,它取得了异常积极的效果。
附图说明
图1是本发明一种实施例纵向剖视结构示意图;
图2是图1所示装置的一种实施例尺寸示意图。
在图中:
1—不锈钢筒体, 2—冷却水腔,
3—铜背板, 4—铜背板固定圈,
5—密封圈, 6—高钪铝钪合金靶材,
7—限位元件, 8—连接元件,
9—冷却水进口, 10—冷却水出口。
具体实施方式
参见图1,本发明的高钪铝钪合金靶有不锈钢筒体1,该不锈钢筒体1前端设有腔端口由铜背板3密封的冷却水腔2,所述铜背板固定圈4同不锈钢筒体1前端侧螺纹连接并将铜背板3压盖在不锈钢筒体1前端,所述铜背板3连接高钪铝钪合金靶材6,限位元件7用连接元件8同铜背板固定圈4相连接,且该限位元件7同所述高钪铝钪合金靶材6的前表面外周相连而使钪铝钪合金靶材6保持同铜背板3连接。
所述高钪铝钪合金靶材6为含钪量为30at%—45at%的铝钪合金。
所述冷却水腔2外侧的不锈钢筒体1前端与铜背板3之间设有密封圈5。
所述密封圈5选用耐高温密封圈。
所述连接元件8为螺钉。
所述限位元件7为限位圆环。
在限位圆环7上设置四个做为连接元件的螺钉,螺钉在圆环的同一圆周上均匀布置。
所述限位环7可以是钽环。
图2给出了本发明一种实施例的各相关构件的尺寸。
本发明利用上述高钪铝钪合金靶绑定高钪铝钪合金靶材的方法是,限位元件7用连接元件8同铜背板固定圈4相连接,连接元件8对铜背板固定圈4的紧固程度为:能使高钪铝钪合金靶材6与铜背板3保持良好接触以使靶材与铜背板3之间具有导电与热传导性能,并使高钪铝钪合金靶材6在镀膜过程中不会因连接元件8的紧固作用而产生脆性开裂。
以上对本发明的实施例进行了具体说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (7)
1.一种高钪铝钪合金靶,包括不锈钢筒体(1),该不锈钢筒体(1)前端设有腔端口由铜背板(3)密封的冷却水腔(2),所述铜背板固定圈(4)同不锈钢筒体(1)前端侧螺纹连接并将铜背板(3)压盖在不锈钢筒体(1)前端,其特征是,所述铜背板(3)连接高钪铝钪合金靶材(6),限位元件(7)用连接元件(8)同铜背板固定圈(4)相连接,且该限位元件(7)同所述高钪铝钪合金靶材(6)的前表面外周相连而使钪铝钪合金靶材(6)保持同铜背板(3)连接。
2.根据权利要求1所述高钪铝钪合金靶,其特征是,所述高钪铝钪合金靶材(6)为含钪量为30at%—45at%的铝钪合金。
3.根据权利要求1所述高钪铝钪合金靶,其特征是,所述冷却水腔(2)外侧的不锈钢筒体(1)前端与铜背板(3)之间设有密封圈(5)。
4.根据权利要求1所述高钪铝钪合金靶,其特征是,所述连接元件(8)为螺钉。
5.根据权利要求1所述高钪铝钪合金靶,其特征是,所述限位元件(7)为限位圆环。
6.根据权利要求5所述高钪铝钪合金靶,其特征是,所述限位环(7)为钽环。
7.一种利用权利要求1—6任一项所述高钪铝钪合金靶绑定高钪铝钪合金靶材的方法,其特征是,限位元件(7)用连接元件(8)同铜背板固定圈(4)相连接,连接元件(8)对铜背板固定圈(4)的紧固程度为:能使高钪铝钪合金靶材(6)与铜背板(3)保持良好接触以使靶材与铜背板之间具有导电与热传导性能,并使高钪铝钪合金靶材(6)在镀膜过程中不会因连接元件(8)的紧固作用而产生脆性开裂。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201211 |
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