[发明专利]磁控溅射旋转靶材的冷绑定制备方法及其制备的靶材

说明书

本发明涉及磁控溅射靶材制备技术领域，特别涉及一种磁控溅射旋转靶材的冷绑定制备方法，以及通过该方法制备的旋转靶材。该冷绑定制备方法将多个弹性簧片分别装在背管外壁的多个卡槽内，弹性簧片凸出于卡槽外，再将靶管套装到装有弹性簧片的背管上，该状态下所述弹性簧片同时弹性抵紧靶管内壁和背管外壁以使靶管稳固地装到背管上。该冷绑定制备方法制成的靶材利用导电导热性良好的弹性簧片通过物理连接的方式将旋转靶材的背管和靶管安装在一起，弹性簧片与两者的接触面积大，旋转靶材整体具有良好的导电传热性能，并且，绑定时无需加热避免灼伤风险。

技术领域

本发明涉及磁控溅射靶材制备技术领域，特别涉及一种磁控溅射旋转靶材的冷绑定制备方法、计算机可读存储介质，以及通过该方法制备的旋转靶材，计算机程序被处理器执行时能够实现磁控溅射旋转靶材的冷绑定制备方法。

背景技术

近年来，采用溅射法制备的薄膜材料因其高致密度、优良附着性等优点，受到平面显示器、电子控制器、玻璃镀膜、光学薄膜等行业的青睐。随着上述领域的高速发展，溅射靶材的需求量急剧增加。根据溅射面的形状，靶材通常可分为平面靶材，旋转靶材和异型靶材。平面靶材溅射使用可达到30％～40％，而旋转靶材溅射使用率可达到80％，旋转靶材呈空心圆管状，能够围绕在固定的磁控溅射设备上旋转，可360度均匀刻蚀靶面，这样均匀的使用让靶材表面光滑，减少“结瘤”现象的产生，提升镀膜均匀性，提高靶材的利用率，从而降低镀膜成本，因此旋转靶材是未来发展的一大趋势。

在旋转靶材的制备工艺中，对于无法用喷涂浇筑方式生产的陶瓷靶材和某些金属靶材，需用绑定贴合的方法将需要溅射的靶管与背管绑定在一起。目前绑定的方法大多是将直径较大的筒状靶管套在直径相对较小的背管外，再用热熔状态的金属铟或导电胶等具有良好导电导热性能的绑定材料填充到两者之间的间隙，冷却后即可实现绑定材料将靶管和背管连接在一起。用金属铟绑定的方法需要将铟加热并维持在熔点以上的状态时注入，而铟在熔化后容易氧化，会造成5～15％的损耗，且铟的储量稀少，价格昂贵，若背管为不锈钢材质，加热后背管膨胀引起的形变过大，还可能在绑定过程中导致靶管崩裂，为了防止背管热膨胀将靶管撑裂，也可以采用钛制作背管，钛金属加热后膨胀率小，因而不会撑裂靶管，但制作成本高昂。用导电胶绑定的方法是使用一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂将靶管与背管连接在一起，使被连接材料间形成电的通路，但导电胶相对较低的电导率和粘结强度使得绑定效果较差。

而且，随着市场对大尺寸旋转靶材的需求呈增长趋势，靶管与背管连接贴合的要求越来越高，但是，无论采用铟或者导电胶将靶管和背管进行连接，都是采用热绑定制备靶材，很难完全填满两者的间隙，绑定后靶管和背管之间的绑定层可能会出现微气孔、疏松等缺陷，影响绑定质量，长期使用后，绑定层易与靶管和背管脱落，若此脱落面积达到某个程度，则会降低绑定层将热量从靶管传递到背管从而为靶管散热的效率，导致靶管局部温度过热，引起不均匀热效应，最终导致绑定层的焊料熔化滴落，或者在磁控溅射设备高功率工作下，温度升高会导致铟或导电胶熔化流出，造成靶材溅射设备短路，甚至中断溅射镀膜工艺。并且，在绑定时为了维持绑定材料的流动性，需要使用加热设备来保证靶材和背管一直维持在较高温度的状态，而较高的温度可能导致操作人员被灼伤，存在一定的危险性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供靶管与背管连接的贴合率较高且操作相对简单的磁控溅射旋转靶材的绑定制备方法。

提供一种磁控溅射旋转靶材的冷绑定制备方法，旋转靶材包括背管和靶管，将多个弹性簧片分别装在背管外壁的多个卡槽内，弹性簧片凸出于卡槽外，将靶管与背管以端部相对且中心轴重合的方式放置，使靶管与背管中的一者绕中心轴旋转，并使两者相对移动靠拢直至靶管套装到装有弹性簧片的背管上，停止所述旋转，该状态下所述弹性簧片同时弹性抵紧靶管内壁和背管外壁以使靶管稳固地装到背管上。

优选地，在绑定前，在背管外壁加工形成卡槽，具体地，将背管外壁加工成沿径向呈高短凸台和低长凸台间隔状，高短凸台与低长凸台之间的一圈凹陷即为所述卡槽。