[发明专利]一种防变形钛靶材

说明书

本发明提供一种防变形钛靶材，所述靶材包括背板以及与所述背板连接的溅射部，所述溅射部尺寸小于所述背板的尺寸，所述背板边缘设置有至少两个安装台阶孔，所述安装台阶孔包括沉孔以及底孔，所述沉孔的深度与所述底孔的深度的比例为1.25～1.55。所述靶材在使用后变形性小，易拆卸，且使用过程中无打火现象。

技术领域

本发明属于金属靶材领域，涉及一种靶材，尤其涉及一种防变形钛靶材。

背景技术

溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是制备溅射法沉积薄膜的原材料，一般被称为溅射靶材。

由于溅射靶材的强度不一，在实际应用过程中，需要将符合性能要求的溅射靶材和具有一定强度的背板结合制成靶材组件，然后安装在溅射机台上，在磁场、电场作用下有效地进行溅射控制。背板可以为溅射靶材提供支撑作用，并具有传导热量的功效，因此需要将溅射靶材和背板进行加工并焊接成型。由于靶材组件在溅射过程中的工作环境比较恶劣，往往存在高温、高压力差、高压电场、高压磁场等。但是在实际使用中发现，现有的钛靶材在外成溅射后会出现难以从装置拆卸的情况，其主要原因是使用后的钛靶材与使用前相比其尺寸发生了变形。另一方面，现有的钛靶材在溅射过程中还容易出现边缘打火的情况。

CN111015111A公开了一种大尺寸钛靶材与铜背板的扩散焊接方法，该方法包括以下步骤：1)选择所需的钛靶材和铜背板，并对其进行精加工，调整表面粗糙度；2)对步骤1)精加工后的铜背板的焊接面进行机械加工，加工出螺纹，增大焊接时钛靶材和铜背板的接触面积，并对钛靶材及铜背板进行酸洗，去除焊接面的氧化层；3)将步骤2)酸洗后的钛靶材和铜背板利用热压模具进行热压扩散焊接，将钛靶材焊接至铜背板上，随后降温至室温，得到钛靶材-铜背板焊接组件，所述过程均在真空热压炉内进行，降温过程保持高压状态；所述钛靶材-铜背板焊接组件整体弯曲变形量＜3mm，焊接面的焊接强度≥55MPa。该方法主要从靶材溅射部与背板的焊接方式入手来提高靶材的强度，工艺复杂，且加工条件苛刻，不适用于现有钛靶材的生产过程。

CN107523795A公开了一种钛靶材的制造方法，包括选取钛原料，将钛原料熔融，并将熔汤浇铸，浇铸后的熔汤冷却形成铸锭坯料；之后立即进行第一热处理，然后将保温热处理后的铸锭坯料形成第一钛坯；进行第二热处理，然后将保温热处理后的第一钛坯形成第二钛坯：对第二钛坯冷却到室温后，在室温的环境下对第二钛坯进行冷轧延，形成冷轧坯；将冷轧坯做退火热处理，得到晶粒细小且均匀的钛靶坯，之后通过机床加工即得钛靶材。该方法主要从钛靶材的锻造工艺入手，通过改变钛靶材的内部晶粒结构，来增加钛靶材的可塑性，从而减少变形性。但是该靶材需要对钛靶材进行特殊处理，增加了靶材的制作难度，且有可能会对溅射效果产生不良影响。

因此，本领域亟待研制一种加工变形性低，且加工过程中无打火现象的钛靶材。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种防变形钛靶材，所述靶材在使用后变形性小，易拆卸，且使用过程中无打火现象。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种防变形钛靶材，所述靶材包括背板以及与所述背板连接的溅射部，所述溅射部尺寸小于所述背板的尺寸，所述背板边缘设置有至少两个安装台阶孔，所述安装台阶孔包括沉孔以及底孔，所述沉孔的深度与所述底孔的深度的比例为1.25～1.55。