RU2091501C1 - Method of manufacturing target for magnetron spraying from special- purity aluminium - Google Patents
Method of manufacturing target for magnetron spraying from special- purity aluminium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2091501C1 RU2091501C1 SU4930089A RU2091501C1 RU 2091501 C1 RU2091501 C1 RU 2091501C1 SU 4930089 A SU4930089 A SU 4930089A RU 2091501 C1 RU2091501 C1 RU 2091501C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- purity aluminium
- special
- temperature
- temperature gradient
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к созданию мишеней для магнетронного распыления улучшенных эксплуатационных характеристик, и может быть использовано в металлургии в создании термостабилизированных профилей из алюминия особой чистоты. The invention relates to microelectronics, in particular, to the creation of targets for magnetron sputtering with improved operational characteristics, and can be used in metallurgy to create thermally stabilized profiles of aluminum of high purity.
Известно решение по изготовлению мишени для распыления с улучшенными эксплуатационными характеристиками [1] Способ включает осуществление термического удара нагретой предварительно закрепленной на медной подложке мишени охлаждением в жидком азоте, что ведет к растрескиванию мишени, и далее в процессе работы новых трещин не формируется, и процесс напыления стабилен. A known solution for the manufacture of a sputtering target with improved performance characteristics [1] The method includes the thermal shock of a heated pre-mounted target on a copper substrate by cooling in liquid nitrogen, which leads to cracking of the target, and then no new cracks are formed during operation, and the spraying process is stable.
Недостатком известного решения является то, что способ применим только для мишеней с напряженной структурой из хрупкого материала, склонного к трещинообразованию. A disadvantage of the known solution is that the method is applicable only to targets with a stressed structure of brittle material, prone to cracking.
Более близким по технической сущности является способ изготовления, принятый за прототип, включающий нагрев до температуры 450oС и штамповку [2]
Практика эксплуатации мишеней, изготовленных согласно этому способу, показала, что в процессе работы мишень подвергается нагреву до температуры 450oС в течение 9 ч. При этом происходит собирательная рекристаллизация, сопровождающаяся переориентацией зерен, что приводит к изменению потока алюминия в процессе напыления.Closer in technical essence is the manufacturing method adopted for the prototype, including heating to a temperature of 450 o C and stamping [2]
The practice of operating targets manufactured according to this method showed that during operation the target is heated to a temperature of 450 o C for 9 hours. At the same time, collective recrystallization occurs, accompanied by reorientation of the grains, which leads to a change in the aluminum flux during deposition.
Недостатком способа являются низкие эксплуатационные характеристики за счет нестабильности структуры. The disadvantage of this method is the low performance due to the instability of the structure.
Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик за счет стабилизации структуры. The aim of the invention is to improve performance by stabilizing the structure.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления мишени из алюминия особой чистоты,включающем нагрев, штамповку, мишень охлаждают, например в жидком азоте с градиентом температуры не менее 100oС/см и отжигают при 450-640oС.This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing a target of high purity aluminum, including heating, stamping, the target is cooled, for example, in liquid nitrogen with a temperature gradient of at least 100 o C / cm and annealed at 450-640 o C.
Сущность изобретения заключается в том, что в процессе охлаждения мишени с градиентом температуры не менее 100oС/см с последующим отжигом при 450-640oС в структуре мишени вначале происходят неравномерные температурные деформации, и возникают напряжения, которые в процессе обжига реализуются, способствуя рекристаллизации и стабилизации структуры.The essence of the invention lies in the fact that in the process of cooling a target with a temperature gradient of at least 100 o C / cm followed by annealing at 450-640 o C in the structure of the target initially uneven temperature deformations occur, and stresses that occur during firing are realized, contributing to recrystallization and stabilization of the structure.
Поиск по источникам научно-технической и патентной литературы показал, что такая совокупность признаков неизвестна, таким образом, заявленное решение отвечает критерию "существенные отличия". A search by sources of scientific, technical and patent literature showed that such a combination of features is unknown, thus, the claimed solution meets the criterion of "significant differences".
Уровень напряжений в мишени пропорционален градиенту температур, который изменяется во времени и в зависимости от продолжительности охлаждения определяется зависимостью [3]
где G вес изделия, кг;
F поверхность, м2;
tмн и tмк начальная и конечная температура металла, oС;
tвс температура внешней среды, oС;
С средняя теплоемкость металла, ккал/кг•град;
α коэффициент теплоотдачи, ккал/м2•ч•град.The stress level in the target is proportional to the temperature gradient, which varies over time and depending on the duration of cooling is determined by the dependence [3]
where G is the weight of the product, kg;
F surface, m 2 ;
t mn and t mk initial and final temperature of the metal, o С;
t sun ambient temperature, o С;
With the average heat capacity of the metal, kcal / kg • deg;
α heat transfer coefficient, kcal / m 2 • h • deg.
Верхний предел температуры отжига должен быть на 15-20oС ниже температуры плавления в связи с возможной потерей геометрии при отжиге. Нижний предел 450oС является началом интенсивной собирательной кристаллизации.The upper limit of the annealing temperature should be 15-20 o C lower than the melting temperature due to the possible loss of geometry during annealing. The lower limit of 450 o With is the beginning of intense collective crystallization.
Пример. Мишень, изготовленная горячей штамповкой, размером 1х1х1 см охлаждали окунанием в жидком азоте в течение 2 мин. Example. A hot stamped target 1 × 1 × 1 cm in size was cooled by dipping in liquid nitrogen for 2 minutes.
Изменение градиента температур между поверхностью мишени и ее центром в зависимости от продолжительности охлаждения в жидком азоте, а также расчетный уровень напряжений, возникающих при этом в мишени, представлены в табл.1. The change in the temperature gradient between the target surface and its center depending on the duration of cooling in liquid nitrogen, as well as the calculated level of stresses that arise in the target, are presented in Table 1.
Как видно из данных, представленных в табл.1, наибольший градиент температур и, соответственно, наиболее высокий уровень напряжений имеет место при выдержке ≈ 0,5 мин. Однако на практике затруднительно обеспечить столь кратковременную обработку, поэтому выбрано охлаждение продолжительностью 1-4 мин. При охлаждении длительностью более 4 мин температура мишени будет выравниваться, градиент температуры понижаться, достигнет величины менее 100oС/см и уровень напряжений будет недостаточным, чтобы способствовать рекристаллизации в процессе дальнейшего отжига.As can be seen from the data presented in Table 1, the largest temperature gradient and, correspondingly, the highest level of stresses occur when holding ≈ 0.5 min. However, in practice it is difficult to provide such a short-term treatment; therefore, cooling duration of 1-4 minutes was chosen. When cooling for more than 4 minutes, the temperature of the target will equalize, the temperature gradient will drop, it will reach less than 100 o C / cm and the stress level will be insufficient to promote recrystallization during further annealing.
Влияние режима отжига на рекристаллизацию охлажденной в жидком азоте мишени оценивали по изменению размера зерна (табл.2). The influence of the annealing regime on the recrystallization of a target cooled in liquid nitrogen was evaluated by the change in grain size (Table 2).
Таким образом, предлагаемый способ изготовление мишени, позволил получить термостабилизированную структуру, что обеспечивает постоянство структурных характеристик в процессе магнетронного распыления, и, таким образом, повысить стабильность эксплуатационных характеристик. Thus, the proposed method of manufacturing a target, allowed to obtain a thermostabilized structure, which ensures the constancy of structural characteristics in the process of magnetron sputtering, and, thus, to increase the stability of operational characteristics.
ЛИТЕРАТУРА
1. Япония, заявка N 62-278261, МКИ С 23 С 14/34.LITERATURE
1. Japan, application N 62-278261, MKI C 23 C 14/34.
2. Отчет по теме: разработать опытно-промышленную технологию изготовления "мишеней" для установки Магна 2Н из лантаноидосодержащих сплавов на основе алюминия особой чистоты (АОЧ) марки А5М тема 5-89-377, N г.регистр. 01900060696, Ленинград, 1990. 2. Report on the topic: to develop a pilot industrial technology for the manufacture of “targets” for installing Magna 2H from lanthanide-containing alloys based on high-purity aluminum (AOCH) of the A5M grade topic 5-89-377, N, city of register. 01900060696, Leningrad, 1990.
3. Шличков А.А. Справочник термиста. М. 1961, с.392. 3. Shlichkov A.A. Thermist reference. M. 1961, p. 392.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4930089 RU2091501C1 (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Method of manufacturing target for magnetron spraying from special- purity aluminium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4930089 RU2091501C1 (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Method of manufacturing target for magnetron spraying from special- purity aluminium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2091501C1 true RU2091501C1 (en) | 1997-09-27 |
Family
ID=21571191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4930089 RU2091501C1 (en) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Method of manufacturing target for magnetron spraying from special- purity aluminium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2091501C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696910C2 (en) * | 2014-06-27 | 2019-08-07 | Планзее Композит Материалс Гмбх | Sputtering target |
-
1991
- 1991-04-22 RU SU4930089 patent/RU2091501C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Заявка Японии N 62-278261, кл. С 23 С 14/34, 1987. 2. Разработать опытно-промышленную технологию изготовления мишеней для установки МАГНА 2Н из лантаноидсодержащих сплавов на основе алюминия особой чистоты (АОИ) марки А5М: Отчет// Тема 5-89-377 N гос.регистр. 01900060696. - Л., 1990. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696910C2 (en) * | 2014-06-27 | 2019-08-07 | Планзее Композит Материалс Гмбх | Sputtering target |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5803342A (en) | Method of making high purity copper sputtering targets | |
US5087297A (en) | Aluminum target for magnetron sputtering and method of making same | |
CA2094132C (en) | Vapour deposition apparatus and method | |
JP2006509109A (en) | High purity nickel / vanadium sputtering component; and method of manufacturing the sputtering component | |
JP4522675B2 (en) | Ultrafine grain copper sputter target | |
KR20180091117A (en) | Titanium target for sputtering | |
RU2091501C1 (en) | Method of manufacturing target for magnetron spraying from special- purity aluminium | |
TW200401044A (en) | High-purity ferromagnetic sputter targets | |
EP3746579A1 (en) | Method of forming copper alloy sputtering targets with refined shape and microstructure | |
CN106661720B (en) | Sputtering target based on silver alloy | |
US20130186753A1 (en) | Titanium Target for Sputtering | |
CN106337156B (en) | The manufacturing method of anti-corrosion Langaloy | |
US20090053540A1 (en) | Physical Vapor Deposition Targets Comprising Ti and Zr and Methods of Use | |
WO2002097148A3 (en) | Aluminum alloys and methods of making the same | |
JPH057460B2 (en) | ||
EP1227170B1 (en) | Combined coat, heat treat, quench method for gas turbine engine components | |
CN109963672B (en) | Heat treatment method and manufacturing method of metal formed product | |
WO2004057052A1 (en) | Resistance-heated boat and manufacturing method thereof | |
JP2613466B2 (en) | Manufacturing method of aluminum alloy sheet excellent in bake hardenability | |
CN112251721A (en) | Double-layer Hastelloy magnetic refrigeration coating and preparation method thereof | |
KR970074968A (en) | Manufacturing method of aluminum layer | |
US20090280049A1 (en) | Purifying method for metallic silicon and manufacturing method of silicon ingot | |
US2779082A (en) | Heat treatment of ceramic materials | |
JPS59100252A (en) | Al alloy having excellent moldability and quench hardenability and its production | |
SU1696075A1 (en) | Method for heating large-size ingots prior to forging |