镶嵌式溅射靶材的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种靶材，具体涉及一种镶嵌式溅射靶材。
【背景技术】
[0002]物理气象沉积(PVD)技术是在真空条件下，将固体材料气化成气态原子、分子或部分电离成离子，通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有蒸镀、溅射镀和离子镀。化学气相沉积(CVD)作为一类镀膜工艺也有广大应用，但总体来说PVD和CVD比较具有工艺温度低、生产周期短、无污染，并且PVD镀膜层表面有较好的金属光泽、膜层厚度薄、硬度高、化学性能稳定、摩擦系数小等诸多优点，其逐渐在机械、电子、半导体、光学、航空、交通等领域中普及。
[0003]随着镀膜技术的高速发展，各种类型的溅射薄膜材料无论在半导体集成电路、记录介质、平面显示以及工件表面涂层等方面都得到了广泛的应用。因此，对溅射靶材这一具有高附加值的功能材料需求逐年增加。近年来随着中国的高速发展，我国已逐渐成为了世界上薄膜靶材的最大需求地区之一，但迄今为止，中国仍没有专门生产靶材的专业大公司，大量靶材仍从国外进口。由于国内靶材产业技术的滞后发展，目前中国很大部分被国外公司占领。
[0004]磁控溅射制备薄膜的关键技术之一，是提供高品质的溅射靶材。目前溅射靶材的制备主要有熔炼铸造和粉末冶金两大类。对于合金靶材来说，采用简单的熔炼法难以制备成分均匀的靶材，而且铸造过程中材料组织内部难免存在一定的孔隙率，需要后续热加工和热处理降低孔隙率。粉末冶金法制备靶材时，需要高纯、超细粉末作为原料，还要选择快速致密化的成型烧结技术，此外过程中还要严格控制杂质元素的引入。
[0005]现阶段制备合金靶材的主要思路是通过熔炼或粉末冶金的方式制备合金铸锭，然后再加工成所需规格靶材，但是由于合金元素比重不同，通过熔炼方法很难达到成分均匀，且致密度也很难达到要求，粉末冶金方法虽然可以解决问题，但是成本比较高昂。另外溅射靶材与冷却背板之间绝大部分是通过钎焊的方式绑定在一起，成本也比较高。
【实用新型内容】
[0006]根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是:提供一种镶嵌式溅射靶材，一方面避免了熔炼成分偏析的问题，另一方面避免了粉末冶金成本高的问题，具有结构简单、易于加工、节约材料的优点。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0008]本实用新型所述的镶嵌式溅射靶材，包括基板，基板与冷却背板相连，圆柱状嵌体嵌入到基板和冷却背板的内部，圆柱状嵌体设置在基板上表面横向中心线的一侧，基板和冷却背板上设置有台阶孔。
[0009]所述的圆柱状嵌体穿过基板嵌入冷却背板的内部。
[0010]所述的基板嵌入到冷却背板的内部。
[0011]所述的圆柱状嵌体上表面为一曲面，曲率半径与圆柱状嵌体直径的比例为1.5-2.5:1ο
[0012]所述的基板的材质为钛，冷却背板的材质为铜，圆柱状嵌体的材质为铝或硅。
[0013]所述的圆柱状嵌体的数量可根据设计靶材的成分比例进行调节。
[0014]所述的台阶孔用于固定靶材，台阶孔的数量和位置可根据实际情况确定。
[0015]当基板的溅射率大于圆柱状嵌体的溅射率时，则圆柱状嵌体的上表面要高出溅射基板表面，反之则圆柱体上表面低于溅射基板表面。
[0016]本实用新型所具有的有益效果是:结构简单，易于加工，节约材料，成本低，并可达到熔炼或粉末冶金靶材相同的溅射效果。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型俯视图；
[0018]图2是实施例1A-A截面示意图；
[0019]图3是实施例2Α-Α截面示意图；
[0020]图中:1、基板；2、冷却背板；3、圆柱状嵌体；4、台阶孔。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，本实用新型包括基板1，基板I与冷却背板2相连，圆柱状嵌体3嵌入到基板I和冷却背板2的内部，圆柱状嵌体3设置在基板I上表面横向中心线的一侧，基板I和冷却背板2上设置有台阶孔4。
[0024]如图2所示，圆柱状嵌体3穿过基板I嵌入冷却背板2的内部。
[0025]圆柱状嵌体3上表面为一曲面，曲率半径与圆柱状嵌体直径的比例为1.5:1。
[0026]实施例2
[0027]如图1所示，本实用新型包括基板1，基板I与冷却背板2相连，圆柱状嵌体3嵌入到基板I和冷却背板2的内部，圆柱状嵌体3设置在基板I上表面横向中心线的一侧，基板I和冷却背板2上设置有台阶孔4。
[0028]如图3所示，基板I嵌入到冷却背板2的内部。
[0029]圆柱状嵌体3上表面为一曲面，曲率半径与圆柱状嵌体直径的比例为2.5:1。
【主权项】
1.一种镶嵌式溅射靶材，包括基板(I)，其特征在于基板(I)与冷却背板(2)相连，圆柱状嵌体(3)嵌入到基板(I)和冷却背板(2)的内部，圆柱状嵌体(3)设置在基板(I)上表面横向中心线的一侧，基板(I)和冷却背板(2)上设置有台阶孔(4)。2.根据权利要求1所述的镶嵌式溅射靶材，其特征在于所述的圆柱状嵌体(3)穿过基板(I)嵌入冷却背板(2)的内部。3.根据权利要求1所述的镶嵌式溅射靶材，其特征在于所述的基板(I)嵌入到冷却背板⑵的内部。4.根据权利要求1-3任一所述的镶嵌式溅射靶材，其特征在于所述的圆柱状嵌体(3)上表面为一曲面，曲率半径与圆柱状嵌体直径的比例为1.5-2.5:1。
【专利摘要】本实用新型涉及一种靶材，具体涉及一种镶嵌式溅射靶材，包括基板，基板与冷却背板相连，圆柱状嵌体嵌入到基板和冷却背板的内部，圆柱状嵌体设置在基板上表面横向中心线的一侧，基板和冷却背板上设置有台阶孔。本实用新型结构简单，易于加工，节约材料，成本低，并可达到熔炼或粉末冶金靶材相同的溅射效果。
【IPC分类】C23C14/34
【公开号】CN204738019
【申请号】CN201520047309
【发明人】宋爱谋, 钟小亮
【申请人】山东昊轩电子陶瓷材料有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年1月23日