[發(fā)明專利]采用熱噴涂生產(chǎn)基于硅與鋯的靶的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680004356.6
• 申請日: 2006-02-03
• 公開（公告）號: CN101115861A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·納多德;D·比利爾斯
• 申請（專利權(quán)）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉維升;林森

本發(fā)明涉及一種采用濺射或采用離子源生產(chǎn)靶的方法，該靶打算用 于在中性或反應(yīng)性氣氛中的真空沉積方法，特別地采用磁場增強的陰極 濺射的真空沉積方法。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還涉及通過實施所述方法得到的 靶，以及為了由所述靶得到以濺射材料為基的層而使用這樣一種靶，與 采用本發(fā)明目方法能夠生產(chǎn)所述靶的化合物組合物。

人們知道由粉末混合物成型生產(chǎn)靶的各種技術(shù)。因此，上述這些靶 可以由所述混合物鑄造、燒結(jié)方法得到，或少數(shù)由熱噴涂技術(shù)，更特別 地由等離子體炬的噴射技術(shù)得到。

熱噴涂技術(shù)是令人滿意的，但涉及生產(chǎn)單組分靶，而這種靶是多組 分-基的，這種靶一般具有結(jié)構(gòu)多相性，它們導(dǎo)致在沉積層的不均勻性。

更特別地，本發(fā)明人觀察到，對于密度明顯不同的粉末混合物，例 如含有硅(密度＝2.34)、鋁(密度＝2.7)和密度可能為5-10的其它組分M的 粉末-基混合物，一方面Si、Al與另一方面M的密度差會造成下述問題：

-偏析危險，因此注入前在粉末混合物中的不均勻性，因此最后導(dǎo)致 靶組成的不均勻性。

-不同密度粉末在等離子體管中每個種類的不同軌跡，造成微粒束 按照不同密度水平分離成許多數(shù)(按照該混合物中存在種類或組分，分別 地分離成許多束)。這些分離的束因此造成在該靶中微觀結(jié)構(gòu)的多相性， 這種微觀結(jié)構(gòu)因此是多層類型的(層A與B疊置)。

采用濺射制備薄層時，該靶中的這些多相性誘發(fā)負作用(寄生弧現(xiàn) 象、薄層組成的不均勻性)。這樣還可能因在該靶中不同區(qū)域的濺射效率 不同而引起靶表面粗糙度增加。這種粗糙度增加在這些極端情況下表現(xiàn) 在出現(xiàn)大尺寸凸起物(直徑/高度為幾mm)，因此導(dǎo)致在表面出現(xiàn)弧(尖 端效應(yīng)增強電場)。

另外，應(yīng)該與一些組分混合的某些種類有高工業(yè)危險性，在等離子 體濺射所需要的粒度范圍內(nèi)，它們以粉狀純金屬形式存在時尤其如此(高 比表面)(由于某些粉狀金屬因其極高親合力而有爆炸的危險)。

因此，本發(fā)明的目的是提出一種采用熱噴涂生產(chǎn)靶的方法，特別地 采用等離子體方法克服這些缺陷，該方法能夠得到均勻微觀結(jié)構(gòu)的靶， 盡管組成起始混合物的每種種類的各自密度不相同。

為此，采用熱噴涂，特別地采用等離子體法生產(chǎn)靶的方法，即本發(fā) 明的目的，所述的靶含有至少一種基于不同性質(zhì)原子的化合物，它們特 別選自屬于族(Zr、Mo、Ti、Nb、Ta、Hf、Cr)的組分M和硅，其特征 在于注入至少一部分所述的化合物，它的這些組分在等離子體推進器 (propulseur?plasma)中是由共價鍵和/或離子鍵和/或金屬鍵連接的，所述 的等離子體推進器將所述化合物的這些組分噴射到該靶上，以便達到在 所述靶的一部分表面上沉積所述的化合物。

借助在等離子體管中噴射合金類化合物(或具有原子的緊密混合物 (mélange?intime?des?atoms))，在沉積材料中在所述化合物的組成原子 之間不再有不均勻性的危險。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，還可以任選地采用一種和/或另一種下 述安排：

-另一部分所述的化合物以粉末混合物形式注入，

-根據(jù)它們的各自密度調(diào)節(jié)構(gòu)成該混合物的每種粉末粒度，以便它們 的各自平均質(zhì)量應(yīng)盡可能接近，

-使用幾個注入通道(canaux?d’injection)，根據(jù)每個通道中的注入 材料，獨立地調(diào)節(jié)這些注入通道的注入?yún)?shù)，

-在抽真空預(yù)先凈化后，在充滿中性氣氛的室(enceinte)中進行噴 射化合物，

-在已真空凈化的室中，再充滿中性氣體直到壓力可以達到50-1000 毫巴，進行噴射化合物，

-在靶與等離子體之間進行相對移動，

-在沉積所述化合物之前進行靶表面處理，

-這種表面處理包括清洗該靶的這部分表面，

-這種表面處理包括在該靶的這部分表面沉積連接材料層，

-等離子體噴射時，該靶的這部分表面進行熱調(diào)節(jié)，

-注入至少一種所述金屬M的硅化物。