专利名称：一种多元素溅射靶材结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多元素溅射靶材结构。
背景技术：
陶瓷氧化物钇稳定二氧化锆(ZrO2-Y2O3，以下简称为YSZ)，通过磁控溅射的方法制备成膜应用于诸多领域，特别是在超导材料研究中，常以YSZ薄膜作为隔离层，常规情况下，以陶瓷氧化物YSZ做为靶材，用磁控溅射方法镀膜来生长YSZ薄膜，陶瓷氧化物靶材的溅射产额较相应的金属材料的溅射产额低，因而成膜生长速率慢，且必须使用射频的溅射电源。相反金属材料溅射产额高，且可用直流溅射电源，成本低，但是对多元的金属材料通过合金化制备靶材工艺难度大，成份均匀性难以控制，本实用新型通过机械加工的方法改变溅射靶材结构，获得Zr-Y金属靶。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种金属钇分布均匀、钇的分布量不随溅射环的大小而改变的多元素溅射靶材结构。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案一种多元素溅射靶材结构，在金属锆的板材上，均匀地拚接多条条形金属钇。
在本实用新型的多元素溅射靶材结构中，金属锆的板材可以为圆形或长方形，与之相应的条形金属钇为扇条形或长条形，以形成下述两种实施方式。
其中，第一种实施方式是，所述的金属锆的板材为圆形，所述的条形金属钇为扇条形，且多条扇条形的金属钇的大端位于金属锆的板材的边缘，小端朝向金属锆的板材的中心，多条扇条形的金属钇的中心线通过金属锆的板材的中心，并且围绕着该中心多条扇条形的金属钇均匀分布着。
在上述第一种实施方式中，所述的多条扇条形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条扇条形的金属钇拚接在金属锆的整体板材上。
在上述第一种实施方式中，所述的多条扇条形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条扇条形的金属钇插拚在金属锆的板材上的预先留有对应的空隙中。即，钇的拚接方式是金属钇的通体插入金属锆的板材中，并与金属锆拚接，这样，可进一步提高靶材利用率。
在上述第一种实施方式中，为使加入的金属钇更均匀分布在金属锆的板材上，可拚接4条，6条，8条，10条或更多的扇条形的金属钇。优选的是，所述的扇条形的金属钇为4-16条。
在第二种实施方式中，所述的金属锆的板材为长方形，所述的条形金属钇为长条形和长尖三角形，且多条长条形金属钇等间距的平行排列在金属锆的板材的四侧上，长尖三角形为4条，分别位于长方形金属锆板材的四角，且长尖角朝内。
在上述第二种实施方式中，所述的多条长条形和长尖三角形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条长条形和长尖三角形的金属钇拚接在金属锆的整体板材上。
在上述第二种实施方式中，所述的多条长条形和长尖三角形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条长条形和长尖三角形的金属钇插拚在金属锆的板材上的预先留有对应的空隙中。即，钇的拚接方式是金属钇的通体插入金属锆的板材中，并与金属锆拚接，这样，可进一步提高靶材利用率。
在上述第二种实施方式中，为使加入的金属钇更均匀分布在金属锆的板材上，多条长条形的金属钇的数量可根据长方形金属锆板材的长度和宽度进行选择，在长方形金属锆板材的长度方向上的两侧，长条形的金属钇的数量分别为2-10条；在长方形金属锆板材的宽度方向上的两侧，长条形的金属钇的数量分别为1-4条。
本实用新型的优点是将多条扇条形、长条形等形状的金属钇均匀与金属锆拚接，扇条形、长条形金属钇较其它形状的优势在于1、钇的加入量在靶面上于均匀分布。
2、钇的加入量及分布不随溅射环的大小而改变。
3、靶材使用范围大，不受磁控靶形状和位置的影响。
图1为金属锆的板材为圆形、扇条形的金属钇为4条的多元素溅射靶材结构示意图图2为金属锆的板材为圆形、扇条形的金属钇为8条的多元素溅射靶材结构示意图图3为金属锆的板材为长方形、金属钇为长条形的多元素溅射靶材结构示意图具体实施方式
如图1-图2所示，本实用新型的多元素溅射靶材结构，是在金属锆的圆形板材1上，均匀地拚接多条扇条形的金属钇2，且多条扇条形的金属钇2的大端位于金属锆的圆形板材1的边缘，小端朝向金属锆的圆形板材1的中心，多条扇条形的金属钇2的中心线通过金属锆的圆形板材1的中心，并且围绕着该中心多条扇条形的金属钇2均匀分布着。其中，如图1所示，为金属锆的圆形板材1、金属钇2为4条的多元素溅射靶材结构；如图2所示，为金属锆的圆形板材1、金属钇2为8条的多元素溅射靶材结构。如图3所示，为金属锆的板材3为长方形、金属钇为10条长方形和4条长尖三角形的多元素溅射靶材结构。长尖三角形4为4条，分别位于金属锆的板材3的四角，且长尖角朝内；在长方形金属锆板材3的长度方向上的两侧的长条形5的金属钇的数量分别为4条；在长方形金属锆板材的宽度方向上的两侧的长条形5的金属钇的数量分别为1条。
权利要求1.一种多元素溅射靶材结构，其特征在于在金属锆的板材上，均匀地拚接多条条形金属钇。
2.根据权利要求1所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的金属锆的板材为圆形，所述的条形金属钇为扇条形，且多条扇条形的金属钇的大端位于金属锆的板材的边缘，小端朝向金属锆的板材的中心，多条扇条形的金属钇的中心线通过金属锆的板材的中心，并且围绕着该中心多条扇条形的金属钇均匀分布着。
3.根据权利要求2所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的多条扇条形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条扇条形的金属钇拚接在金属锆的整体板材上。
4.根据权利要求2所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的多条扇条形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条扇条形的金属钇插拚在金属锆的板材上的预先留有对应的空隙中。
5.根据权利要求3或4所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的扇条形的金属钇为4-16条。
6.根据权利要求1所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的金属锆的板材为长方形，所述的条形金属钇为长条形和长尖三角形，且多条长条形金属钇等间距的平行排列在金属锆的板材的四侧上，长尖三角形为4条，分别位于长方形金属锆板材的四角，且长尖角朝内。
7.根据权利要求6所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的多条长条形和长尖三角形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条长条形和长尖三角形的金属钇拚接在金属锆的整体板材上。
8.根据权利要求6所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的多条长条形和长尖三角形的金属钇与金属锆的板材的拚接方式是，多条长条形和长尖三角形的金属钇插拚在金属锆的板材上的预先留有对应的空隙中。
9.根据权利要求7或8所述的多元素溅射靶材结构，其特征在于所述的多条长条形的金属钇的数量为在长方形金属锆板材的长度方向上的两侧，长条形的金属钇的数量分别为2-10条；在长方形金属锆板材的宽度方向上的两侧，长条形的金属钇的数量分别为1-4条。
专利摘要本实用新型公开了一种多元素溅射靶材结构，是在金属锆的板材上，均匀地拼接多条条形的金属钇，其中，金属锆的板材可以为圆形，条形金属钇可以为扇条形，且多条扇条形的金属钇的大端位于金属锆的板材的边缘，小端朝向金属锆的板材的中心，多条扇条形的金属钇的中心线通过金属锆的板材的中心，并且围绕着该中心多条扇条形的金属钇均匀分布着。本实用新型的优点是，钇的加入量在靶面上于均匀分布；钇的加入量及分布不随溅射环的大小而改变；靶材使用范围大，不受磁控靶形状和位置的影响。
文档编号C23C14/34GK2813638SQ200520114360
公开日2006年9月6日 申请日期2005年7月26日 优先权日2005年7月26日
发明者杨坚, 马平, 刘慧舟, 屈飞, 张华 , 古宏伟 申请人:北京有色金属研究总院, 北京大学