[发明专利]一种具有冷却孔的钛铝合金凹陷靶材

说明书

本发明涉及镀膜加工、制造技术领域，尤其涉及一种具有冷却孔的钛铝合金凹陷靶材。包括由钛铝合金制成的靶材本体，凹陷底面，安装孔，降温孔，所述降温孔在所述靶材本体内部联通至所述安装孔；还包括由黄铜制成的冷却底座，安装限位圈，出流孔，中空的连接螺栓，所述连接螺栓可与所述安装孔配合安装。本发明首先采用了安装孔、降温孔与安装螺栓、出流孔配合的内部液冷冷却流路，实现靶材内部的一次冷却；本发明采用靶材本体与底盘材料间相配合的接触表面非平整，扩大了两者间的接触面积，提高接触散热的效率，解决了现有技术存在凹陷靶材定位安装复杂、冷却效果不足、成型晶粒的致密性、色泽和硬度不足以及晶间组织均匀性差的技术问题。

技术领域

本发明涉及镀膜加工、制造技术领域，尤其涉及一种具有冷却孔的钛铝合金凹陷靶材。

背景技术

镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。各种类型的溅射薄膜材料在半导体集成电路(VLSI)、光碟、平面显示器以及工件的表面涂层等方面都得到了广泛的应用。20世纪90年代以来，溅射靶材及溅射技术的同步发展，极大地满足了各种新型电子元器件发展的需求。例如，在半导体集成电路制造过程中，以电阻率较低的铜导体薄膜代替铝膜布线：在平面显示器产业中，各种显示技术(如LCD、PDP、OLED及FED等)的同步发展，有的已经用于电脑及计算机的显示器制造；在信息存储产业中，磁性存储器的存储容量不断增加，新的磁光记录材料不断推陈出新这些都对所需溅射靶材的质量提出了越来越高的要求，需求数量也逐年增加。

随着微电子等高科技产业的高速发展，互联线要求宽度越来越小，质量越来越高，特别是对集成电路用溅射薄膜的要求更高。由于靶材的晶粒直径和分布均匀性已被认为是影响薄膜沉积率的关键因素，因此，对镀膜质量的严格要求反映到溅射靶材时，即为对溅射靶材的微观结构及化学纯度的高要求，要求溅射靶材必须具有高纯度、低偏析和细结晶。在普通铸造条件下，由于冷却速度慢，导致晶粒尺寸粗大，第二相富集，靶材结构不均匀。提高冷却速度，实现快速凝固，可以细化晶粒，使第二相结晶后合金的成分和组织更均匀。

靶材温度高，不利于稳定的输出等离子体，现有的阴极靶降温装置多采用水冷降温，其方法是在靶材背面通循环水，使得靶材保持较低温度。在生产过程中，随着靶材的消耗，需要经常更换靶材，防止冷却水进入真空腔体，因此，这种方式更换靶材十分不方便，真空腔体极其容易进水，稍有不慎冷却水进入真空腔体，严重影响真空，大大降低镀膜质量，同时这也给更换靶材带来了极大的麻烦，再加上真空腔体上小圆弧靶数量少则几个多则几十个，这就更进一步增加了工作的繁琐程度，影响了生产效率的提高。

发明内容

本发明的至少一个目的是提出一种一种具有冷却孔的钛铝合金凹陷靶材，解决了现有技术存在凹陷靶材定位安装复杂、冷却效果不足、成型晶粒的致密性、色泽和硬度不足以及晶间组织均匀性差的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种具有冷却孔的钛铝合金凹陷靶材，其特征在于：

包括整体呈圆柱型的靶材本体(1)，所述靶材本体(1)由钛铝合金制成，所述靶材本体(1)上底面具有一个外缘凸起、中心凹陷的凹陷底面(11)，所述靶材本体(1)与所述凹陷表面(11)相对的下底面(14)中心具有一个安装孔(12)，所述靶材本体(1)的圆柱侧面具有不止一个降温孔(13)，所述降温孔(13)在所述靶材本体(1)内部联通至所述安装孔(12)；

还包括一个整体呈圆盘型冷却底座(2)，所述冷却底座(2)由黄铜制成，所述冷却底座(2)上底面(22)的外圆周处具有一圈安装限位圈(21)，所述安装限位圈(21)的高度小于所述靶材本体(1)的高度，所述安装限位圈(21)的圆周上具有与所述降温孔(13)配套的出流孔(24)，所述冷却底座(2)的上底面(22)中心具有中空的连接螺栓(23)，所述连接螺栓(23)可与所述安装孔(12)配合安装。