[發明專利]復合靶體及其制作方法

無效

• 申請號: 97112882.0
• 申請日: 1997-08-01
• 公開（公告）號: CN1057572C
• 公開（公告）日: 2000-10-18
• 發明（設計）人: 沙健;馬向陽;焦正寬;葛洪良
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 張法高

本發明涉及靶體及其制作方法，尤其涉及復合靶體及其制作方法。

在使用磁控濺射和其它一些濺射方法制備高質量氧化物高能陶瓷薄膜的時候，首先需要制備出具有一定強度的氧化物功能陶瓷靶體。對大多數氧化物功能陶瓷靶體來說，制備工藝較復雜，它需要經過配料-初次球磨-預燒-粉碎(二次球磨)-造粒-成形-燒結。同時為了具有一定強度，靶體必須具有相當厚度(3～10mm)，故需很大投料，這對使用一些價格昂貴的材料來制備靶體帶來費用上的問題。其次，一個靶體做成后，通常用它制備薄膜幾百次后，其消耗量也只有20％左右。如果此時想對靶體材料作改進，而廢棄靶體剩余部分，就會造成很大浪費。此外，大多數陶瓷靶體需要在高于1000℃的溫度下燒結，在這樣高的溫度下，容易產生化學物質揮發的問題，使靶材不易保持預定的化學計量比。因此在實際工作中需摸索多次，才能制備出較為理想的靶體。

本發明目的是提供一種制作簡單，用料節省的復合靶體及其制作方法。

為了達到上述目的本發明采取下列措施：復合靶體具有靶芯和靶材，經涂布靶材溶液或溶膠或者涂布靶材糊狀物通過熱處理涂覆而成，所說的靶芯材料為耐高溫剛性材料，靶材為氧化物功能陶瓷材料。

復合靶材按如下步驟制作：

a.制作靶芯，采用耐高溫剛性材料按復合靶體形狀制作靶芯；

b.制備靶材，采用溶膠-凝膠法或熱分解法或金屬有機物熱分解法，按照靶材所需化學組份配制溶液或溶膠，或者采用溶膠-凝膠法或水熱法或共沉淀法或固相反應法，按照靶材所需化學組份，制備小于320目靶材粉末，再加入分散劑、增塑劑和粘結劑，形成靶材糊狀物；

c.涂布靶材，采用提拉法或甩膠法或超聲噴霧法，將上述溶液或溶膠涂布在上述的靶芯上，經烘烤干燥在靶芯表面形成薄膜，再重復涂布和烘烤，直到靶芯表面沉積的靶材厚度為0.1～1mm，或者，將上述靶材糊狀物涂布在上述靶芯上，靶材涂布厚度為0.1～1mm；

d.靶材熱處理，把沉積有靶材的復合靶體放進熱處理爐內進行熱處理，熱處理溫度為400～600℃，熱處理時間為2～4小時，或者把涂布有靶材糊狀物的復合靶體放進燒結爐內燒結，燒結溫度為800℃～1200℃。

本發明的優點是：成份高度均勻(用化學溶液配料)制作方法簡單、作料節省(投料量僅為制備普通靶體10％左右)、靶材易于更換(比如需要改變厚膜成份或其它參數，可去除載體上的厚膜，重新在載體上成膜)。此外，制備復合靶體不需模具，也不用在高溫下燒結，避免了由于高溫燒結帶來的問題(如組分揮發問題等)。

下面結合附圖和實施例加以說明。

附圖為復合靶體示意圖。

復合靶體具有靶芯1和靶材2，經涂布靶材溶液或溶膠或者涂布靶材糊狀物通過熱處理涂覆而成，所說的靶芯材料為耐高溫剛性材料，靶材為氧化物功能陶瓷材料。所說的耐高溫剛性材料為石英玻璃或陶瓷或金屬或合金材料，氧化物功能陶瓷材料為鐵電材料或氧化物高溫超導材料或氧化物磁光材料。所說的靶材厚度為0.1～1mm。

復合靶材按如下步驟制作：

a.制作靶芯，采用耐高溫剛性材料按復合靶體形狀制作靶芯；

b.制備靶材，采用溶膠-凝膠法或熱分解法或金屬有機物熱分解法，按照靶材所需化學組份配制溶液或溶膠，或者采用溶膠-凝膠法或水熱法或共沉淀法或固相反應法，按照靶材所需化學組份，制備小于320目靶材粉末，再加入分散劑、增塑劑和粘結劑，形成靶材糊狀物；

c.涂布靶材，采用提拉法或甩膠法或超聲噴霧法，將上述溶液或溶膠涂布在上述的靶芯上，經烘烤干燥在靶芯表面形成薄膜，再重復涂布和烘烤，直到靶芯表面沉積的靶材厚度為0.1～1mm，或者，將上述靶材糊狀物涂布在上述靶芯上，靶材涂布厚度為0.1～1mm；

d.靶材熱處理，把沉積有靶材的復合靶體放進熱處理爐內進行熱處理，熱處理溫度為400～600℃，熱處理時間為2～4小時，或者把涂布有靶材糊狀物的復合靶體放進燒結爐內燒結，燒結溫度為800℃～1200℃。