KR20110083649A - 원형 홈 가압 기구 및 스퍼터링 타겟 제조 방법 - Google Patents

원형 홈 가압 기구 및 스퍼터링 타겟 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110083649A
KR20110083649A KR1020117010372A KR20117010372A KR20110083649A KR 20110083649 A KR20110083649 A KR 20110083649A KR 1020117010372 A KR1020117010372 A KR 1020117010372A KR 20117010372 A KR20117010372 A KR 20117010372A KR 20110083649 A KR20110083649 A KR 20110083649A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target blank
dies
target
blank
concentric
Prior art date
Application number
KR1020117010372A
Other languages
English (en)
Inventor
유진 와이. 이바노프
에리치 테아도
데이비드 비. 스마터스
Original Assignee
토소우 에스엠디, 인크
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 토소우 에스엠디, 인크 filed Critical 토소우 에스엠디, 인크
Publication of KR20110083649A publication Critical patent/KR20110083649A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D17/00Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
    • B21D17/02Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/02Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

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

원형 홈 가압을 사용하여 금속 타겟 블랭크(1)를 제조하는 방법은 타겟 블랭크(1) 내에 전단 변형의 동심 링들을 생성하기 위해 타겟 블랭크(1)의 원래의 직경을 유지하면서 제1 원형 홈형 가압 다이 세트(20A, 20B) 내의 금속 또는 금속 합금 타겟 블랭크(1)를 제1 동심 주름형 형상으로 가압하는 단계를 포함한다. 그후, 타겟 블랭크(1)를 실질적으로 평탄한 상태로 복원하기 위해 타겟 블랭크(1)의 원래의 직경을 유지하면서, 평탄한 다이 세트(30A, 30B)로 타겟 블랭크를 실질적으로 평탄화하기에 충분한 힘들이 동심 주름형 타겟(1)에 인가된다. 타겟 블랭크(1)는 타겟 블랭크(1)의 원래의 직경을 유지하면서 제2 동심 주름형 형상으로 제2 원형 홈형 다이 세트(40A, 40B) 내에서 가압되며, 여기서, 제2 다이 세트(40A, 40B)는 이전에 변형되지 않은 타겟 블랭크의 영역들에 전단 변형의 동심 링들을 생성하도록 제1 다이 세트(20A, 20B)의 홈 패턴으로부터 편위된 홈 패턴을 갖는다. 타겟 블랭크를 실질적으로 평탄한 상태로 복원하기 위해 타겟 블랭크(1)의 원래의 직경을 유지하면서 평탄한 다이 세트(30A, 30B)로 타겟 블랭크(1)를 실질적으로 평탄화하기에 충분한 힘들이 동심 주름형 타겟 블랭크(1)에 다시 인가된다.

Description

원형 홈 가압 기구 및 스퍼터링 타겟 제조 방법 {CIRCULAR GROOVE PRESSING MECHANISM AND METHOD FOR SPUTTERING TARGET MANUFACTURING}
관련 출원에 대한 참조
본 출원은 2008년 10월 10일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/195,800호의 우선권 이득을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 일반적으로 스퍼터링 타겟들의 분야에 관한 것이며, 특히, 원형 홈 가압(groove pressing)을 사용하여 스퍼터링 타겟들을 제조하는 방법에 관한 것이다.
스퍼터링 타겟들은 허용가능한 스퍼터링 균일성을 달성하기 위해 특정 야금학적 속성들을 필요로 한다. 통상적으로, 금속 타겟들은 조합에 의해 제조되며, 제조자들은 알루미늄-구리, 알루미늄-실리콘 및 알루미늄-실리콘-구리 합금들 같은 알루미늄 합금들로부터 스퍼터 타겟들을 제조하기 위해 다수의 처리 기술들에 의존하여 왔다. 제조자들은 전통적으로 미세-입자형 알루미늄 합금 타겟을 제조하기 위해 단조, 프레스, 어닐링 및 압연을 포함하는 열-기계적 처리의 조합에 의존하여 왔다. 어닐링은 입자들을 재결정화하여 스퍼터링을 위해 유용한 입자 텍스쳐를 생성한다. 이들 어닐링된 타겟들의 미세 입자 크기는 통상적으로 30 내지 75㎛의 범위이다.
반도체 제조를 위해 사용되는 대부분의 타겟들은 디스크 형상이며, 원통 대칭성을 갖는다. 그러나, 전형적 열-기계적 처리들은 주로 단축방향 가압, 단조 및 일방향 압연에 기초한다. 일 방향적 텍스쳐의 형성을 방지하기 위해 크로스 압연이 종종 사용된다.
본 발명은 원형 홈 가압을 사용하여 금속 타겟 블랭크를 제조하는 방법을 제공한다. 본 방법은 타겟 블랭크 내의 전단 변형의 동심 링들을 생성하기 위해 타겟 블랭크의 원래 직경을 유지하면서 제1 원형 홈형 가압 다이 세트 내의 금속 또는 금속 합금 타겟 블랭크를 제1 동심 주름형 형상으로 가압하는 단계를 포함한다. 다음에, 실질적으로 평탄한 상태로 타겟 블랭크를 복원시키기 위해 타겟 블랭크의 원래 직경을 유지하면서 평탄한 다이 세트로 타겟 블랭크를 실질적으로 평탄화하기에 충분한 힘들이 동심 주름형 타겟 블랭크에 인가된다. 본 방법은 그후, 타겟 블랭크의 원래 직경을 유지하면서, 제2 원형 홈형 다이 세트 내의 타겟 블랭크를 제2 동심 주름형 형상으로 가압하는 단계를 포함하고, 여기서, 제2 다이 세트는 제1 다이 세트의 홈형 패턴으로부터 편위된 홈형 패턴을 가지고, 그래서, 이전에 형성되지 않은 전단 변형의 동심 링들을 타겟 블랭크의 영역들 내에 생성한다. 그후, 실질적으로 평탄한 상태로 타겟 블랭크를 복원하기 위해 타겟 블랭크의 원래 직경을 유지하면서 평탄한 다이 세트를 사용하여 타겟 블랭크를 실질적으로 평탄화하기에 충분한 힘들이 동심 주름형 타겟 블랭크에 다시 인가된다.
또한, 본 발명은 스퍼터링 타겟 블랭크를 제조하기 위한 원형 홈 가압 기구에 관한 것이다. 원형 홈 가압 기구는 타겟 블랭크를 홈들로 원형 주름형성하기 위한 제1 홈형 다이 세트와, 제1 다이의 홈 치수들과 같은 홈 치수들로 제1 다이 세트의 변형되지 않은 영역들에서 타겟 블랭크를 주름형성하기 위한 제2 홈형 다이 세트를 포함한다. 또한, 기구는 제1 및 제2 다이 세트들 중간에 타게 블랭크와 함께 사용되도록 타겟 블랭크를 평탄화하기 위한 다이 세트를 포함한다.
이들 및 다른 특징들과 본 발명의 장점들은 첨부 도면들에 예시되어 있으며, 이하의 상세한 설명에 더욱 완전히 개시되어 있다.
본 발명의 현재 개시된 실시예의 구조, 동작 및 장점들은 첨부 도면과 연계하여 하기의 설명을 고려할 때 명백히 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 타겟 블랭크를 원형 홈 가압하기 위해 사용되는 프레스의 일부의 사시도이다.
도 2a는 원형 홈 가압을 위한 프레스와 함께 사용되는 제1 다이 세트의 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 제1 다이 세트의 평면도이다.
도 2c는 도 2b의 2C-2C 선을 따라 취한 제1 다이 세트의 단면도이다.
도 3은 원형 홈 가압을 위한 프레스와 함께 사용되는 평탄한 다이 세트의 사시도이다.
도 4a는 원형 홈 가압을 위한 프레스와 함께 사용되는 제2 다이 세트의 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 제2 다이 세트의 평면도이다.
도 4c는 도 4b의 4C-4C 선을 따라 취한 제2 다이 세트의 단면도이다.
도 5는 원형 홈 가압을 사용하여 형성된 타겟 상에서의 백분율 표준 편차 49개 지점 고유저항 테스트의 결과들을 도시하며, g는 상승된 전달 위치로 예시된 2개 페달 리프트 기구의 측면 입면도이다.
대응 참조 문자들은 도면들 전반에 걸쳐 대응 부분들을 나타낸다.
이제, 도면들을 참조로 이하의 상세한 설명에서 본 발명을 설명할 것이며, 예시적 실시예들은 본 발명의 실시를 가능하게 하기 위해 상세히 설명된다. 비록, 특정 예시적 실시예들을 참조로 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 반대로, 본 발명은 이하의 상세한 설명을 고려하여 명백히 알 수 있는 바와 같은 다수의 대안들, 변형들 및 균등물들을 포함한다.
이제, 도면들을 참조하면, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같은 프레스(1)에 의한 원형 홈 가압을 사용하여 단일체형 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법을 제공한다. 본 방법은 최초에 프레스(1) 내에 대체로 평탄한, 원형 형상의 타겟 블랭크(10)를 삽입하는 단계를 포함한다. 타겟 블랭크는 Al, Al 합금들, Cu 및 Cu 합금들, Ta 및 Ta 합금들과 실온 또는 상승된 온도에서 소성 변형될 수 있는 다른 금속들을 포함하는 임의의 연성 금속 또는 합금으로 이루어질 수 있다. 이하에 설명될 바와 같이, 복수의 다이들이 프레스(1)와 함께 사용되어 타겟 블랭크(10)에 전단 변형을 생성한다. 일 실시예에서, 타겟 블랭크는 약 13 in(33 cm)의 직경과 1.25 in(3.175 cm)의 두께를 가지지만, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 다른 치수들이 사용될 수 있다.
제1 가압 단계 동안, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같은 하부 다이(20A) 및 상부 다이(20B)를 포함하는 다이들의 제1 세트가 프레스(1)와 함께 사용된다. 가압 단계들 동안 가압된 타겟 블랭크(10)의 직경을 실질적으로 일정하게 유지하기 위해 격납 실린더(12)가 사용된다. 제 1 다이 세트(20A, 20B)는 내부에 형성된 하나 이상의 동심 홈들을 가진다. 도 2c의 다이 세트(20A, 20B)의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 홈들은 경사진 벽들을 갖는 참조번호 A로 표시된 다이들의 동심 부분들에 의해 형성된다. 경사진 벽들은 바람직하게는 약 120°와 약 150° 사이의 범위의 각도(α)를 가지며, 더욱 바람직하게는 135°의 각도(α)를 갖는다. 참조번호 B로 표시된 다이 세트의 다른 부분들은 평탄하다. 명료성을 위해, 다이 세트의 모든 부분들에 도면부호가 붙어 있지는 않으며, 본 기술 분야의 숙련자는 경사진 부분들 및 평탄한 부분들의 폭을 변화시킴으로써 및/또는 음향 기계공학 판정에 기초하여 다이 세트의 직경을 변화시킴으로써 다이 세트(20A, 20B) 내에 다양한 수의 홈들이 형성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
본 제1 단계에서 타겟 블랭크(10)를 가압할 때, 상부 및 하부 다이들(20A, 20B)의 대면 표면들은 그들이 타겟 블랭크의 두께와 실질적으로 같은 거리만큼 분리될 때까지 접근된다. 프레스(1)에 의해 타겟 블랭크(10)에 인가된 힘은 다이들(20A, 20B)의 경사 부분들(A) 사이의 타겟 블랭크의 이들 영역들이 전단 변형을 받음으로써 동심 주름형 형상으로 가압되게 한다. 다이들(20A, 20B)의 평탄한 부분들(B) 사이의 타겟 블랭크(10)의 영역들은 어떠한 실질적 전단 변형도 받지 않는다. 격납 실린더(12)는 가압 단계들 동안 가압된 타겟 블랭크(10)의 직경을 실질적으로 일정하게 유지한다. 따라서, 제1 다이 세트(20A, 20B)가 최초에 프레스(1) 내에서 사용되어 타겟 블랭크(10)의 소정 동심 부분들 내에 전단 변형의 동심 링들을 생성한다. 도 1은 타겟 블랭크가 전단 변형을 받은 동심 링 부분들을 갖도록 하는 제1 가압 단계 이후 저부 판(20A)이 제거된 구속 링 내의 타겟 블랭크를 도시한다.
제2 단계에서, 다이들(20A, 20B)의 제1 세트는 도 3에 도시된 바와 같이 동일한 저부 및 상부 평탄부들을 갖는 평탄한 다이들(30A, 30B)의 세트로 대체된다. 평탄한 다이들(30A, 30B)의 세트에 의해 실질적으로 평탄한 표면들의 복원에 충분한 힘이 동심 주름형 타겟 블랭크에 인가된다. 물론, 본 기술의 숙련자는 다이들을 교체함으로써 프로세스의 각 단계를 위해 동일 프레스(1)가 사용될 수 있거나, 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 타겟 블랭크가 다이들의 제1 세트를 갖는 제1 프레스(1)로 다이들의 제2 세트를 갖는 제2 프레스로 제거될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 이는 후술된 각 후속 단계에도 적용된다. 격납 실린더(12)는 제2 가압 단계 동안 실질적으로 일정한 직경으로 타겟 블랭크(10)의 직경을 유지한다.
제3 단계에서, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 하부 다이(40A) 및 상부 다이(40B)를 포함하는 홈형 다이들의 제2 세트가 프레스(1)와 함께 사용된다. 또한, 격납 실린더(12)는 이 가압 단계 동안 가압된 타겟 블랭크(10)의 직경을 실질적으로 일정하게 유지한다. 또한, 제2 다이 세트(40A, 40B)는 제1 다이 세트 내의 홈들과 동일하지만, 예로서, 1개 주기만큼 편위되어 있는 홈 치수들로 타겟 블랭크(10)를 원형 주름형성하기 위해 내부에 하나 이상의 동심 홈들이 형성되어 있으며, 그래서, 제2 다이 세트는 제1 다이 세트(20A, 20B)에 의해 변형되지 않은 영역들에서 타겟 블랭크(10)를 주름형성한다. 도 4c의 제2 다이 세트(40A, 40B)의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 다이 세트 내의 홈들은 제1 세트의 홈들로부터 편위되어 있으며, 그래서, 이제 평탄한 벽들을 갖는 참조부호 A'로 표시된 다이들의 동심 부분들과, 참조부호 B'로 표시된 다이 세트의 다른 부분들이 이제 경사 벽들을 갖게 된다. 제3 단계에서 타겟 블랭크(10)를 가압할 때, 상부 및 하부 다이들(40A, 40B)의 대면 표면들은 제1 단계에서 변형되지 않은 타겟 블랭크의 부분들을 변형시키기 위해 그들이 타겟 블랭크의 두께와 실질적으로 동일한 거리만큼 분리될 때까지 접근된다. 프레스(1)에 의해 타겟 블랭크(10)에 인가된 힘은 다이들(40A, 40B)의 경사 부분들(B') 사이의 타겟 블랭크의 이들 영역들이 전단 변형을 받게 한다. 다이들(40A, 40B)의 평탄한 부분들(A') 사이의 타겟 블랭크(10)의 영역들은 어떠한 실질적 전단 변형도 받지 않는다. 격납 실린더(12)는 가압된 타겟 블랭크(10)의 직경을 가압 단계 동안 실질적으로 일정하게 유지한다. 따라서, 제2 다이 세트(40A, 40B)는 상술한 제1 가압 단계에서 전단 변형을 받지 않은 타겟 블랭크(10)의 편위된 동심 부분들에 전단 변형을 생성하도록 프레스(1)에서 사용된다.
제4 단계에서, 동일한 저부 및 상부 평탄부들을 갖는 평탄한 다이들(30A, 30B)이 사용되어 타겟 블랭크(10)를 다시 평탄화하며, 그 동안, 격납 실린더(12)는 타겟 블랭크(10)의 직경을 실질적으로 일정한 직경으로 구속한다.
그후, 타겟 블랭크는 스퍼터링 타겟을 제조하기 위해 사용되거나 필요시 더 많은 변형을 누적시키도록 홈형 다이들 내에서 추가적 가압을 받게 될 수 있다. 따라서, 본 기술의 숙련자는 가압 단계들이 타겟 블랭크 단편이 원하는 미소구조, 개선된 입자 크기 및 향상된 기계적 특성들(즉, 강도)을 갖는 제품으로 변화될 때까지 반복될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 원형 홈 가압은 원통형 대칭성을 갖는 타겟 블랭크(10)를 생성하며, 따라서, 타겟 블랭크 야금학에 원형 대칭성을 제공한다.
상술한 원형 홈 가압을 받은 이후, 타겟 블랭크(10)는 증가된 강도 이외에 다른 유익한 품질들을 가질 수 있다. 가압 시퀀스는 종래의 압연에 의해 달성될 수 없는 텍스쳐를 타겟 블랭크(10)에 발생시킨다. 강한 <200> 텍스쳐 재료를 위해 최적화된 자석을 사용하여 테스트가 완료된 이후, 원형 홈 가압 프로세스는 <200> 방향을 약 45°기울어지게 하는 것으로 믿어진다. 따라서, 더 작은 직경의 타겟이 개선된 균일성을 생성하도록 스퍼터링 비임을 조향하는 것이 가능할 수 있다. 웨이퍼 직경들이 증가되면, 타겟 직경은 비례적으로 증가되어야 한다. 스퍼터 타겟이 웨이퍼 크기에 근접할 수 있는 경우, 더 효율적인 챔버들이 생성될 수 있는 것으로 믿어진다. 방사상 경사진 택스쳐는 더욱 재료 및 공간 효율적인 물리 기상 증착 시스템들을 형성하기 위한 경사를 위해 최적화된 자석과 조합될 수 있다.
선택적으로, 원형 홈 가압 프로세스는 4개 가압 단계들 중 하나 이상의 이후에 타겟 블랭크를 어닐링하는 단계를 포함한다. 추가적으로, 일 실시예에서, 타겟 블랭크는 하나 이상의 가압 단계들 이전에 가열 및/또는 냉각된다.
예시 1
13 in 직경 및 1.25 in 두께를 갖는 판을 형성하기 위해 Al-0.2%Si-0.5%Cu 합금 잉곳이 가압 및 압연되었다. 타겟 블랭크는 두 번의 홈 가압 사이클들과 두 번의 평탄화 사이클들을 사용하여 원형 홈 가압되었으며, 그래서, 최종 판은 역시 13 in 직경 및 1.25 in 두께로 형성되었다.
그후, 타겟 블랭크가 12.5 in DIA x 1.1" 타겟 블랭크를 형성하도록 기계가공되었으며, 원형 가압된 재료의 기계적 특성들을 측정하기 위해 분석되었다. 표준 테스트 샘플들이 처리된 판으로부터 절단되었으며, 인장 강도가 측정되었다. 결과들이 표 1에 제시되어 있다.
샘플 최대 부하(lbf) 최대부하에서의 변형
부하(psi)
최대부하에서의 응력
(psi)
탄성계수(E-탄성계수)
(kspi)
0.2% 항복에서의 변형
(kpsi)
0.2% 항복에서의 응력
(psi)
원판 1 1694 9.154 13368 7678 1.327 10494
원판 2 1709 8.676 13432 9144 0.300 10625
원판 3 1683 9.061 13227 6277 0.349 10189
처리된 판 2401 0.419 19248 18753 0.281 19084
처리된 판 2507 0.499 19627 8215 0.427 19530
처리된 판 2476 0.507 19539 12850 0.344 19369
따라서, 처리된 재료는 원래 재료에 비해 약 50% 만큼 증가된 인장 강도를 갖는 것으로 나타난다.
예시 2
13 in 직경 및 1.25 두께를 갖는 판을 형성하기 위해 Al-0.2%Si-0.5%Cu 합금 잉곳이 가압 및 압연되고, 원형 홈 가압된 타겟 블랭크를 제조하기 위해 사용되었다. 두 번의 홈 가압 사이클들과 두 번의 평탄화 사이클들을 사용하여 최종 판은 역시 13 in DIA 및 1.25" 두께로 형성되었다. 본 경우에는 어닐링이 사용되지 않았다.
그후, 이 타겟 블랭크는 12.5" DIA x 1.1" 타겟 블랭크를 형성하도록 기계가공되었고 원형 가압된 재료의 결정 입자 크기 균일성을 측정하기 위해 분석되었다. 결과들이 표 2에 제시되어 있다.
샘플 위치 입자 크기, 미크론
법선 시점 횡단 시점
중심(0") 34.4 32.3 27.7 30.1
중간 반경(6") 27.7 28.9 27.7 28.7
반경(12") 27.8 27.9 30.5 31.2
예시 3
13" DIA 및 1.25" 두께를 갖는 판을 형성하기 위해 Al-0.2%Si-0.5%Cu 합금 잉곳이 가압 및 압연되었고, 그후, 이 타겟 블랭크가 원형 홈 가압된 타겟 블랭크를 제조하기 위해 사용되었다. 두 번의 홈 가압 사이클들과 두 번의 평탄화 사이클들을 사용하였으며 최종 판은 역시 13" DIA 및 1.25" 두께로 형성되었다. 본 경우에는 어닐링이 사용되지 않았다.
그후, 이 타겟 블랭크는 12.5" DIA x 1.1" 타겟 블랭크를 형성하도록 기계가공되었고 박막 증착의 균일성을 연구하기 위해 그후 스퍼터링되는 표준 Endura 타겟(12.98" DIX x 0.25" 두께)을 제조하기 위해 사용되었다.
도 5는 필름의 균일성이 표준 49개 지점 고유저항 프로브에 의해 측정된 <2.5%의 수용가능한 레벨이라는 것을 도시한다.
본 발명이 특정 예시적 실시예들에 관하여 예시 및 설명되었지만, 본 기술 분야의 숙련자들은 본 명세서를 읽고 이해하면 대등한 대안들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것을 명백히 알 수 있다. 본 발명은 모든 이런 대등한 대안들 및 변형들을 포함하며, 청구범위의 범주에 의해서만 제한된다.

Claims (8)

  1. 원형 홈 가압을 사용하여 금속 타겟 블랭크를 제조하는 방법에 있어서,
    a. 타겟 블랭크의 전단 변형의 동심 링들을 생성하도록 상기 타겟 블랭크의 원래 직경을 유지하면서 제1 원형 홈 가압 다이 세트 내의 금속 또는 금속 합금 타겟 블랭크를 제1 동심 주름형 형상으로 가압하는 단계와,
    b. 상기 타겟 블랭크를 실질적으로 평탄한 상태로 복원하기 위해 상기 타겟 블랭크의 원래의 직경을 유지하면서 평탄한 다이 세트로 상기 타겟 블랭크를 실질적으로 평탄화하기에 충분한 힘들을 상기 동심 주름형 타겟 블랭크에 인가하는 단계와,
    c. 상기 타겟 블랭크의 원래의 직경을 유지하면서 제2 원형 홈 다이 세트 내의 상기 타겟 블랭크를 제2 동심 주름형 형상으로 가압하는 단계로서, 상기 제2 다이 세트는 단계 a)에서 변형되지 않은 상기 타겟 블랭크의 영역들 내에 전단 변형의 동심 링들을 생성하도록 상기 제1 다이 세트의 홈 패턴으로부터 편위된 홈 패턴을 갖는, 상기 타겟 블랭크를 제2 동심 주름형 형상으로 가압하는 단계와,
    d. 실질적으로 평탄한 상태로 상기 타겟 블랭크를 복원하기 위해 상기 타겟 블랭크의 원래의 직경을 유지하면서 평탄한 다이 세트로 상기 타겟 블랭크를 실질적으로 평탄화하기에 충분한 힘들을 상기 동심 주름형 타겟 블랭크에 인가하는 단계를 포함하는 금속 타겟 블랭크 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 홈형 다이 세트는 상기 타겟 블랭크를 원형 주름형성하기 위해 내부에 형성된 동심 홈들을 갖고, 홈 치수들은 상기 제1 다이 세트 내의 홈들과 실질적으로 동일하지만 1개 주기만큼 편위되어 있는 금속 타겟 블랭크 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 처리는 a), b), c) 및 d) 단계들을 반복하는 단계를 더 포함하는 금속 타겟 블랭크 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 처리는 a) 내지 d) 단계들 중 하나 이상의 이후에 상기 타겟 블랭크를 어닐링하는 단계를 더 포함하는 금속 타겟 블랭크 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 처리는 a) 내지 d) 단계들 중 하나 이상의 이전에 상기 타겟 블랭크를 가열하는 단계를 더 포함하는 금속 타겟 블랭크 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 처리는 a) 내지 d) 단계들 중 하나 이상의 이전에 상기 타겟 블랭크를 냉각시키는 단계를 더 포함하는 금속 타겟 블랭크 제조 방법.
  7. 스퍼터링 타겟 블랭크를 제조하기 위한 원형 홈 가압 기구에 있어서,
    a. 상기 타겟 블랭크를 홈들로 원형 주름형성하기 위한 제1 홈형 다이 세트와,
    b. 상기 제1 다이의 홈 치수들과 동일한 홈 치수들을 갖는 홈들로, 제1 다이 세트에서 변형되지 않은 영역들에서 상기 타겟 블랭크를 주름형성하기 위한 제2 홈형 다이 세트와,
    c. 상기 타겟 블랭크를 평탄화하기 위한 다이 세트를 포함하는 원형 홈 가압 기구.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 홈형 다이 세트는 상기 타겟 블랭크를 원형 주름형성하기 위해 내부에 형성된 동심 홈들을 가지며, 홈 치수들은 상기 제1 다이 세트의 홈들과 실질적으로 동일하지만 1개 주기만큼 편위되어 있는 원형 홈 가압 기구.


KR1020117010372A 2008-10-10 2009-10-09 원형 홈 가압 기구 및 스퍼터링 타겟 제조 방법 KR20110083649A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US19580008P 2008-10-10 2008-10-10
US61/195,800 2008-10-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110083649A true KR20110083649A (ko) 2011-07-20

Family

ID=41566275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117010372A KR20110083649A (ko) 2008-10-10 2009-10-09 원형 홈 가압 기구 및 스퍼터링 타겟 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8453487B2 (ko)
JP (1) JP2012505311A (ko)
KR (1) KR20110083649A (ko)
CN (1) CN102245795B (ko)
WO (1) WO2010042227A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010042227A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Tosoh Smd, Inc. Circular groove pressing mechanism and method for sputtering target manufacturing
US9151259B2 (en) * 2012-06-11 2015-10-06 Continental Automotive Systems, Inc. Stepped orifice hole
KR20150101470A (ko) * 2013-01-04 2015-09-03 토소우 에스엠디, 인크 보강된 표면 프로파일 및 개선된 성능을 갖는 실리콘 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법
CN106424261B (zh) * 2016-11-30 2018-01-23 燕山大学 一种板材环波反复拉延强变形模具及工艺
CN107737838A (zh) * 2017-10-27 2018-02-27 江苏金仕达汽配科技有限公司 一种环形波纹板的冲压装置及冲压方法
CN112894112A (zh) * 2021-01-18 2021-06-04 有研亿金新材料有限公司 减小大尺寸靶材扩散焊接变形的方法及靶材焊接组件

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3444589A (en) * 1965-11-29 1969-05-20 Richard E Bowin Apparatus for forming sheet material to provide three-dimensional shapes
JPS5314703Y2 (ko) * 1975-01-07 1978-04-18
US4317350A (en) * 1978-11-20 1982-03-02 E. W. Sivachenko Corrugated plate having variable material thickness and method for making same
US4455852A (en) * 1982-01-26 1984-06-26 Institut Elektrosvarki Imeni E. O. Patona Method for producing shapes having circular corrugations
EP0227703A1 (en) 1985-06-17 1987-07-08 BAXTER INTERNATIONAL INC. (a Delaware corporation) Process and apparatus for the manufacture of shaped articles or pieces from a sheet of orientable plastic material
US4635462A (en) * 1985-09-26 1987-01-13 Diversified Manufacturing Corporation Corrugating die shoe assemblies
US4885075A (en) * 1987-01-27 1989-12-05 Machine Technology, Inc. Cooling device for a sputter target and source
US6521106B1 (en) * 1990-01-29 2003-02-18 Novellus Systems, Inc. Collimated deposition apparatus
CH681614A5 (ko) * 1991-07-03 1993-04-30 Soremartec Sa
JPH05186769A (ja) 1992-01-13 1993-07-27 Jiyumoku Chiyuushiyutsu Seibun Riyou Gijutsu Kenkyu Kumiai 活性酸素消去作用を有する抗酸化剤
US5333482A (en) 1992-10-30 1994-08-02 Solar Turbines Incorporated Method and apparatus for flattening portions of a corrugated plate
JP3769761B2 (ja) * 1994-04-28 2006-04-26 住友化学株式会社 アルミニウム合金単結晶ターゲットおよびその製造方法
US5687600A (en) * 1994-10-26 1997-11-18 Johnson Matthey Electronics, Inc. Metal sputtering target assembly
DE19636367A1 (de) * 1996-09-06 1998-03-12 Emitec Emissionstechnologie Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen eines Metallbleches mit einer Wellung und einer quer dazu liegenden Mikrostruktur
US6197134B1 (en) * 1997-01-08 2001-03-06 Dowa Mining Co., Ltd. Processes for producing fcc metals
CA2328488A1 (en) * 1999-12-14 2001-06-14 Voss Manufacturing, Inc. Device and method for manufacturing turbulators for use in compact heat exchangers
US6946039B1 (en) * 2000-11-02 2005-09-20 Honeywell International Inc. Physical vapor deposition targets, and methods of fabricating metallic materials
US6638402B2 (en) * 2001-06-05 2003-10-28 Praxair S.T. Technology, Inc. Ring-type sputtering target
US6605199B2 (en) * 2001-11-14 2003-08-12 Praxair S.T. Technology, Inc. Textured-metastable aluminum alloy sputter targets and method of manufacture
CN1329552C (zh) * 2001-11-26 2007-08-01 日矿金属株式会社 溅射靶及其制造方法
US7235143B2 (en) * 2002-08-08 2007-06-26 Praxair S.T. Technology, Inc. Controlled-grain-precious metal sputter targets
US20060076234A1 (en) * 2002-09-13 2006-04-13 Tosoh Smd, Inc. Non-planar sputter targets having crystallographic orientations promoting uniform deposition
DE10247487A1 (de) * 2002-10-11 2004-05-06 Infineon Technologies Ag Membran und Verfahren zu deren Herstellung
US7288158B2 (en) * 2004-03-10 2007-10-30 Algoma Steel Inc. Manufacturing process for producing high strength steel product with improved formability
JP4522378B2 (ja) 2005-04-20 2010-08-11 ジヤトコ株式会社 プレス成形方法及びその装置
US20060283529A1 (en) * 2005-06-17 2006-12-21 Amit Ghosh Apparatus and Method of Producing Net-Shaped Components from Alloy Sheets
US7708868B2 (en) * 2005-07-08 2010-05-04 Tosoh Smd, Inc. Variable thickness plate for forming variable wall thickness physical vapor deposition target
CN101374611B (zh) * 2006-03-07 2015-04-08 卡伯特公司 制备变形金属制品的方法
CN1935409A (zh) * 2006-08-25 2007-03-28 宁波江丰电子材料有限公司 一种制造溅射靶材的模锻工艺及其模锻挤压模具
WO2010042227A1 (en) * 2008-10-10 2010-04-15 Tosoh Smd, Inc. Circular groove pressing mechanism and method for sputtering target manufacturing

Also Published As

Publication number Publication date
CN102245795B (zh) 2013-06-26
CN102245795A (zh) 2011-11-16
JP2012505311A (ja) 2012-03-01
US8453487B2 (en) 2013-06-04
US20110219847A1 (en) 2011-09-15
WO2010042227A1 (en) 2010-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6569270B2 (en) Process for producing a metal article
CN1238547C (zh) 组织均匀的高熔点金属板及其制造方法
JP4974362B2 (ja) Taスパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP4880620B2 (ja) スパッタリングターゲットおよびその製造方法
US6348139B1 (en) Tantalum-comprising articles
US8252126B2 (en) Sputter targets and methods of forming same by rotary axial forging
CN101857950B (zh) 钽溅射靶
KR20110083649A (ko) 원형 홈 가압 기구 및 스퍼터링 타겟 제조 방법
US8551267B2 (en) Monolithic aluminum alloy target and method of manufacturing
WO2004011691A1 (en) Copper sputtering targets and methods of forming copper sputtering targets
KR20080098414A (ko) 변형된 금속 물품을 제조하는 방법
CN108076645A (zh) 金属和金属合金制品的热处理方法
JP2007516352A (ja) 多方向変形によってスパッタリング物品を形成する方法
WO2016164269A1 (en) Method of making a tantalum sputter target and sputter targets made thereby
WO2007080750A1 (ja) スパッタリング用チタン材の製造方法
KR102622052B1 (ko) 개선된 특성을 갖는 무마찰 단조 알루미늄 합금 스퍼터링 타겟
JP4170874B2 (ja) 高純度チタンビレットおよびその製造方法ならびに高純度チタンターゲットの製造方法
RU2025240C1 (ru) Способ диффузионной сварки двухфазных титановых сплавов
WO2019093399A1 (ja) 高靭性を有する鋼材及びその製造方法、この鋼材を用いた構造用鋼板

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid