一种稀土旋转靶材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种稀土旋转靶材及其制备方法，所述稀土旋转靶材包括背管和至少一节焊接于背管外部的稀土靶管；所述背管和稀土靶管通过中间焊层进行焊接，所述中间焊层包括金属铟焊料和设置于金属铟焊料中的铝片，所述中间焊层中的铝含量为3

【技术实现步骤摘要】
一种稀土旋转靶材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料、存储及电子信息等
，尤其涉及一种稀土旋转靶材及其制备方法。

技术介绍

[0002]磁控溅射用旋转靶材需将靶管和背管通过焊层焊接在一起进行使用，靶材溅射功率密度与焊层质量息息相关，现有技术中，通常采用铟作为焊料，一方面由于铟熔点只有156.6℃，采用更高功率密度会导致焊料熔化，造成靶材脱焊；另一方面靶材溅射后期靶材变薄，焊料熔化是制约靶材利用率的一个重要因素；而采用锡、铟锡合金等熔点更高的焊料，可提高溅射功率密度，但是焊接温度高易导致焊接过程化学性质活泼的稀土靶材氧化，同时也会增大靶材焊接难度。

技术实现思路

[0003]基于现有技术的上述情况，本专利技术实施例的目的在于提供一种稀土旋转靶材及其制备方法，通过在焊层中间增加铝片，并结合热处理过程，提高焊料熔点，实现达到提高稀土旋转靶材溅射功率密度和靶材利用率的目的。
[0004]为达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种稀土旋转靶材，所述稀土旋转靶材包括背管和至少一节焊接于背管外部的稀土靶管；
[0005]所述背管和稀土靶管通过中间焊层进行焊接，所述中间焊层包括金属铟焊料和至少一片设置于金属铟焊料中的铝片，所述中间焊层中的铝含量为3
‑
10wt.％，所述背管、铝片和稀土靶管为同心的圆柱状结构。
[0006]进一步的，所述稀土靶管包括镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、以及钪中的任意一种旋转靶管。
[0007]进一步的，单片铝片的厚度为0.05
‑
0.15mm。
[0008]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种如本专利技术第一个方面所述的稀土旋转靶材的制备方法，包括步骤：
[0009]在预设焊接温度下，通过向背管和稀土靶管之间填充金属铟焊料，并在所述金属铟焊料中放置铝片；或者预先在金属铟焊料中放置铝片后，向背管和稀土靶管之间填充放置有铝片的金属铟焊料，对背管和稀土靶管进行焊接得到焊接后的稀土旋转靶材；
[0010]对所述焊接后的稀土旋转靶材进行热处理；
[0011]将热处理后的稀土旋转靶材冷却至室温并进行清理。
[0012]进一步的，还包括：
[0013]在填充之前，向所述铝片预涂覆一层金属铟焊料。
[0014]进一步的，所述预设焊接温度为190～230℃。
[0015]进一步的，所述热处理包括如下步骤：
[0016]将所述焊接后的稀土旋转靶材冷却至室温后进行清理；
[0017]将清理后的稀土旋转靶置于真空热处理炉内，真空抽至10
‑3Pa以下；
[0018]对所述稀土旋转靶进行直接热处理或者充入惰性气体后进行热处理，热处理温度为140℃～640℃，热处理时间为0.5～50h。
[0019]进一步的，所述热处理为分段保温处理，包括：
[0020]140℃热处理0.5
‑
1h；
[0021]157℃热处理1
‑
3h；
[0022]200℃热处理1
‑
3h；
[0023]250℃热处理1
‑
3h；
[0024]300℃热处理1
‑
3h；
[0025]350℃热处理1
‑
5h；
[0026]400℃热处理1
‑
5h；
[0027]450℃热处理1
‑
5h；
[0028]500℃热处理1
‑
5h；
[0029]550℃热处理1
‑
5h；
[0030]600℃热处理1
‑
5h；
[0031]630℃热处理1
‑
6h。
[0032]综上所述，本专利技术实施例提供了一种稀土旋转靶材及其制备方法，所述稀土旋转靶材包括背管和至少一节焊接于背管外部的稀土靶管；所述背管和稀土靶管通过中间焊层进行焊接，所述中间焊层包括金属铟焊料和至少一片设置于金属铟焊料中的铝片，所述中间焊层中的铝含量为3
‑
10wt.％，单片铝片厚度为0.05～0.15mm，所述背管、铝片和稀土靶管为同心的圆柱状结构。本专利技术实施例的技术方案，从靶材焊接、焊料合金化等方面着手，通过在焊层中间增加铝片，结合热处理过程，选择合理的厚度的可更好的控制焊料熔点，减小焊料成分偏析和降低焊料对靶材的污染；采用分段保温处理的方式进行热处理，不使焊料熔化而流出，同时保证焊料的均匀性，通过逐步升高温度，使得焊料铟等与铝逐渐形成高熔点合金，提高了合金焊料熔点，达到提高稀土旋转靶材溅射功率密度和靶材利用率的目的，实现了低温焊接并减缓稀土靶材氧化。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例提供的稀土旋转靶材的整体结构示意图；
[0034]图2是图1示出的稀土旋转靶材在c处的剖面图；
[0035]图3是本专利技术实施例提供的稀土旋转靶材制备方法的流程图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0037]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术一个或多
个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0038]下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明。本专利技术的实施例，提供了一种稀土旋转靶材，图1中示出了该稀土旋转靶材的整体结构示意图，所述稀土旋转靶材包括背管1和至少一节焊接于背管外部的稀土靶管。图1中以4节稀土靶管为例进行了示意，其中包括稀土靶管A1、稀土靶管A2、稀土靶管A3和稀土靶管A4。上述各稀土靶管相互拼接而成，拼接处根据膨胀系数留有一定空隙。
[0039]图2中示出了图1的该稀土旋转靶材在c处的剖面图，如图2所示，背管1和稀土靶管A通过中间焊层进行焊接，所述中间焊层包括金属铟焊料3和至少一片设置于金属铟焊料中的铝片2，所述中间焊层中的铝含量为3
‑
10wt.％，所述背管1、铝片2和稀土靶管A为同心的圆柱状结构。其中，所述稀土靶管A包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土旋转靶材，其特征在于，所述稀土旋转靶材包括背管和至少一节焊接于背管外部的稀土靶管；所述背管和稀土靶管通过中间焊层进行焊接，所述中间焊层包括金属铟焊料和至少一片设置于金属铟焊料中的铝片，所述中间焊层中的铝含量为3
‑
10wt.％，所述背管、铝片和稀土靶管为同心的圆柱状结构。2.根据权利要求1所述的稀土旋转靶材，其特征在于，所述稀土靶管包括镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、以及钪中的任意一种旋转靶管。3.根据权利要求1所述的稀土旋转靶材，其特征在于，单片铝片的厚度为0.05
‑
0.15mm。4.一种如权利要求1
‑
3中任意一项所述的稀土旋转靶材的制备方法，其特征在于，包括步骤：在预设焊接温度下，通过向背管和稀土靶管之间填充金属铟焊料，并在所述金属铟焊料中放置铝片；或者预先在金属铟焊料中放置铝片后，向背管和稀土靶管之间填充放置有铝片的金属铟焊料，对背管和稀土靶管进行焊接得到焊接后的稀土旋转靶材；对所述焊接后的稀土旋转靶材进行热处理；将热处理后的稀土旋转靶材冷却至室温并进行清理。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，还包括：在填充之前，向所述铝片预涂覆一层金属铟焊料。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德宏，王志强，钟嘉珉，李宗安，程军，庞思明，吴道高，张小伟，王爽，徐明磊，杨秉政，张小强，张艳岭，
申请(专利权)人：有研稀土高技术有限公司，
类型：发明
国别省市：