способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты
Классы МПК: | C23C14/35 с использованием магнитного поля, например распыление магнетроном |
Автор(ы): | Сильников В.Н., Желобова Е.П., Беличко М.Т., Симченко Н.В., Сильникова Е.Ф., Кейзмов Э.С., Бахарев Ю.В., Беляков Ю.И., Хрусталев В.А., Пендюрин В.А. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-04-22 публикация патента:
27.09.1997 |
Изобретение относится к области микроэлектроники и может быть использовано в металлургии в создании термостабилизированных профилей из алюминия особой чистоты. Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик за счет стабилизации структуры. Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления мишени из алюминия особой чистоты, включающем штамповку, мишень охлаждают, например в жидком азоте с градиентом температуры не менее 100oС/см и отжигают при температуре 450-640oС. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе охлаждения мишени с градиентом температуры не менее 100oС/см в структуре мишени вначале происходят неравномерные температурные деформации и возникают натяжения, которые в процессе отжига реализуются, способствуя рекристаллизации и, таким образом, стабилизации структуры. 2 табл.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты, включающий нагрев заготовки и формирование мишени путем штамповки, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик путем стабилизации структуры мишени, после штамповки мишень охлаждают с градиентом температуры не менее 100oС/см и отжигают в интервале 450 640oС.Описание изобретения к патенту
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. 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. Недостатком известного решения является то, что способ применим только для мишеней с напряженной структурой из хрупкого материала, склонного к трещинообразованию. 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. Недостатком способа являются низкие эксплуатационные характеристики за счет нестабильности структуры. Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик за счет стабилизации структуры. 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. 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. Поиск по источникам научно-технической и патентной литературы показал, что такая совокупность признаков неизвестна, таким образом, заявленное решение отвечает критерию "существенные отличия". Уровень напряжений в мишени пропорционален градиенту температур, который изменяется во времени и в зависимости от продолжительности охлаждения определяется зависимостью [3]
![способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты, патент № 2091501](/images/patents/381/2091501/2091501t.gif)
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
![способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты, патент № 2091501](/images/patents/381/2091036/183.gif)
![способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты, патент № 2091501](/images/patents/381/2091019/945.gif)
![способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты, патент № 2091501](/images/patents/381/2091036/183.gif)
![способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты, патент № 2091501](/images/patents/381/2091036/183.gif)
![способ изготовления мишени для магнетронного распыления из алюминия особой чистоты, патент № 2091501](/images/patents/381/2091061/8776.gif)
1. Япония, заявка N 62-278261, МКИ С 23 С 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. 3. Шличков А.А. Справочник термиста. М. 1961, с.392.
Класс C23C14/35 с использованием магнитного поля, например распыление магнетроном