[发明专利]经扩散结合的溅射靶组件及制造方法

权利要求书

1.靶/衬板组件的制造方法，包括：

(a)提供第一金属或合金的靶坯，所述靶坯具有第一表面和第二表面，所述第一表面限定溅射表面；

(b)(i)提供第二金属或合金和(ii)靠着所述第一和第二靶表面放置所述第二金属或合金；

(c)(i)提供衬板和(ii)邻接于靠着所述第二靶表面安置的所述第二金属或合金放置所述衬板；从而，所述靶坯、第二金属和衬板限定组合的组件；

(d)扩散结合所述组合的组件以形成经扩散结合的组件；和

(e)移除靠着所述靶的所述溅射表面的至少部分所述第二金属，从而暴露出至少部分所述溅射表面。

2.权利要求1的方法，其中，所述靶为W或其合金，而且其中，在所述步骤(b)(ii)之前，用Ti、Ni或Cr的薄层涂覆所述靶的所述第一和第二表面。

3.权利要求1的方法，其中，所述靶为W或其合金且其中所述第二金属或合金包含拉伸弹性模量低于或等于8.2×10⁴MPa的金属，而且其中所述衬板具有低于或等于23.0×10^-6m/m/K的热膨胀系数。

4.权利要求3的方法，其中所述第二金属或合金包含Al或Al合金。

5.权利要求4的方法，其中所述衬板包含Ti或Ti合金。

6.权利要求1的方法，其中所述第二金属或合金包含一对板，所述对板中的第一个邻接于所述靶的所述第一表面放置且所述对板中的第二个邻接于所述靶的所述第二表面放置，从而形成所述靶坯与所述板的夹层构造。

7.权利要求3的方法，其中所述衬板包含Ti、Zr、Mo、Nb、或Ta以及其合金。

8.权利要求6的方法，其中所述一对板由Al或Al合金组成。

9.权利要求8的方法，其中所述一对板中的每一个具有约0.1～1x的厚度，其中x是所述靶坯的厚度。

10.权利要求1的方法，其中所述步骤(d)在约400-600℃的温度和不低于5ksi的压力下进行。

11.权利要求1的方法，其中所述步骤(d)以一步过程进行。

12.权利要求1的方法，其中所述步骤(d)为两步过程，其中，第一步骤包括所述靶坯和所述第二金属或合金的扩散结合以形成组合体且第二步骤包括将所述衬板扩散结合至所述靶坯/第二金属组合体，所述第二步骤在不同于所述第一步骤中所用温度的温度下进行。

13.权利要求3的方法，其中所述W是与Ta、Ti或Si合金化的。

14.经扩散结合的W靶/衬板组件，所述组件进一步包括置于所述W靶和所述衬板之间的中间层，所述衬板包含Ti或Ti合金且所述中间层包含Al或Al合金，所述组件具有超过50MPa的结合强度。

15.权利要求14的经扩散结合的W靶/衬板组件，其中所述结合强度超过68.94MPa(10ksi)。

16.权利要求14的经扩散结合的W靶/衬板组件，其中所述W靶具有超过99.7%的密度、小于100微米的晶粒尺寸、低于100ppm的氧含量、低于30ppm的碳含量、以及99.999%或更高的W金属纯度。

17.权利要求14的经扩散结合的W靶/衬板组件，其中所述组件包括具有暴露的Al或Al合金以及暴露的Ti或Ti合金表面的侧壁部分，所述组件具有覆盖在所述侧壁上的等离子涂覆的W涂层。

18.权利要求17的经扩散结合的W靶/衬板组件，其中覆盖在所述侧壁上的所述涂层具有约0.001-0.020英寸的厚度。

19.权利要求14的经扩散结合的W靶/衬板组件，其中所述中间层为Al6061且所述结合强度超过60MPa。