Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИШЕНИ ДЛЯ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ИЗ АЛЮМИНИЯ ОСОБОЙ ЧИСТОТЫ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИШЕНИ ДЛЯ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ИЗ АЛЮМИНИЯ ОСОБОЙ ЧИСТОТЫ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИШЕНИ ДЛЯ МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ ИЗ АЛЮМИНИЯ ОСОБОЙ ЧИСТОТЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: 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.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2091501
Класс(ы) патента: C23C14/35
Номер заявки: 4930089/02
Дата подачи заявки: 22.04.1991
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Всесоюзный ордена Октябрьской революции научно- исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности
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"
Описание изобретения: 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]

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.
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.
Пример. Мишень, изготовленная горячей штамповкой, размером 1х1х1 см охлаждали окунанием в жидком азоте в течение 2 мин.
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.
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.
Влияние режима отжига на рекристаллизацию охлажденной в жидком азоте мишени оценивали по изменению размера зерна (табл.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.
ЛИТЕРАТУРА
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.
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.