发明名称 溅镀靶材之抛光制程
摘要 本件发明专利说明书揭示一种抛光废溅镀靶材之制程。该制程包括施加足够的热及轴向力至填满的溅镀靶材之步骤,以热压迫该填满的溅镀靶材,使粉末状金属与未溅镀金属熔合,制造出一抛光靶材。该制程可用于抛光贵金属靶材,例如钌靶材。
申请公布号 TWI376281 申请公布日期 2012.11.11
申请号 TW097127042 申请日期 2008.07.16
申请人 威廉斯先进材料公司 发明人 罗柏特 艾可;艾瑞许 冈古利;麦修T 威尔森
分类号 B22F7/06 主分类号 B22F7/06
代理机构 代理人 庄振农 台北市中山区松江路146号4楼之2
主权项 一种废溅镀靶材之抛光制程,其步骤包含:回收一废溅镀靶材,其由一未溅镀之特殊金属合成物组成,其中该废溅镀靶材顶部表面具有一不均匀耗尽区间,并有背对该耗尽区间之背表面,决定要与该废溅镀靶材原有型式重量相同时所需重量,确认该废溅镀靶材之重量,将该废溅镀靶材配置在具有一底壁的热压模内部,使该废溅镀靶材之背表面紧贴该底壁,以金属粉末仅填满该不均匀耗尽区间,该粉末之特殊合成物与该未溅镀之特殊金属合成物相同,该填补步骤系在将该废溅镀靶材配置于热压模之步骤前或后执行,这样就产生一填满一层粉末的溅镀靶材,且在该粉末与耗尽区间产生一介面,其中该粉末与废溅镀靶材之总重量约等于该所需重量,并且施加足够的热及垂直于该金属顶部表面方向的单轴向力,保持温度小于金属熔点,以确保在施加足够的热及单轴向力以热压该填满后之废溅镀靶材之步骤中所产生之机制仅为固态扩散,而在固态扩散程序中使该金属粉末烧结并与该未溅镀金属熔合,使介面均质化而让废靶材恢复原有型式,并产生一个均质抛光靶材,而抛光靶材周围具有相同的多孔性及异常的晶粒生长,而把在施加足够的热及单轴向力步骤前所存在之介面均质化。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该粉末包括一金属,系由钌、铂、及铑组成之群组中选择。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该单轴向力以一顶部冲孔施加,且一阻障层在施加足够的热及单轴向力之步骤前插入该顶部冲孔与粉末之间。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该施加足够的热及单轴向力之步骤执行达一时间周期,使足以烧结该粉末并与该未溅镀金属形成一固态扩散接合,并且在未溅镀金属与烧结粉末之介面具有相同之多孔性及异常的晶粒生长,如同于抛光靶材之其他地方所发现的。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该粉末状金属包括至少两种金属之合金,至少其中之一系由钌、铂、及铑之中选择。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该粉末状金属包括一金属氧化物。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该粉末状金属包括一钴-铬-铂-硼-氧化物。一种废溅镀靶材之抛光制程,其步骤包含:回收一废溅镀靶材,其实质上由一未溅镀之特殊单一金属合成物组成,其中该废溅镀靶材顶部表面具有一不均匀耗尽区间,并有背对该耗尽区间之背表面,决定要与该废溅镀靶材原有型式所需重量相同时所需重量,确认该废溅镀靶材之重量,测量一金属粉末,使该金属粉末与该废溅镀靶材的总重量约等于该单一抛光靶材所需重量,其中该金属粉末实质上由该单一金属构成,将该废溅镀靶材配置在具有一底壁的热压模内部,使该废溅镀靶材之背表面紧贴该底壁,以金属粉末仅填满该不均匀耗尽区间,该粉末之特殊合成物与该未溅镀之特殊金属合成物相同,该填补步骤系在将该废溅镀靶材配置于热压模之步骤前或后执行,这样就产生一这样就产生一填满一层粉末的溅镀靶材,且在该粉末与耗尽区间产生一介面,其中该粉末与单一废溅镀靶材之总重量约等于该原靶材所需重量,并且施加足够的热及垂直于该金属顶部表面方向的单轴向力,保持温度小于金属熔点,以确保在施加足够的热及单轴向力以热压该填满后之废溅镀靶材之步骤中所产生之机制仅为固态扩散,而在固态扩散程序中使该金属粉末烧结并与该未溅镀金属熔合,使介面均质化而让废靶材恢复原有型式,并产生一个均质抛光靶材,而抛光靶材周围具有相同的多孔性及异常的晶粒生长,而把在施加足够的热及单轴向力步骤前所存在之介面均质化。如申请专利范围第8项所述之制程,其中该金属粉末由钌、铂、及铑组成之群组中选择。一种废溅镀靶材之抛光制程,其步骤包含:回收一废溅镀靶材,其实质上由一未溅镀钌与特定合成物组成,其中该废溅镀靶材之顶部表面有一不均匀耗尽区间,并有背对该耗尽区间之背表面,决定一抛光靶材要与该废溅镀靶材原有型式所需重量相同时所需重量,确认该废溅镀靶材之重量,测量一实质上含有粉末状钌之样本,使该粉末状钌与该废溅镀靶材之总重量约等于该抛光靶材所需重量,将该废溅镀靶材配置在具有一底壁的热压模内部,使该废溅镀靶材之背表面紧贴该底壁,在配置该溅镀靶材于热压模内部步骤之前或后,以粉末状钌仅填满该不均匀耗尽区间,这样就产生一填满一层粉末的溅镀靶材,且在该粉末与耗尽区间产生一介面,其中该粉末与废溅镀靶材之总重量约等于该原靶材所需重量,并且施加自约1400℃至约1550℃的热及自约40MPa至约60MPa且垂直于该耗尽区间之顶部表面方向的单轴向力,以热压该填满后之溅镀靶材,而使该粉末状钌与该未溅镀钌烧结并融合,使介面均质化而让废靶材恢复原有型式,并产生一个均质抛光靶材,而抛光靶材周围具有相同的多孔性及异常的晶粒生长,而把在施加足够的热及单轴向力步骤前所存在之介面均质化。如申请专利范围第10项所述之制程,其中该施加足够的热之步骤会导致冲模保持在约1400℃至约1550℃之温度达约5小时至10小时之时间周期。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该填补后的溅镀靶材被配置在一热压模内的一空腔,该空腔以一侧壁为界限,其中该侧壁具有一厚度,对应于以下函数之一渐近线;@sIMGTIF!d10016.TIF@eIMG!其中Pi为一内部压力、r0为该热压模之一外部半径、及ri为该冲模之一内部半径,其中该厚度为ri与r0间之差。如申请专利范围第1项所述之制程,其中该填补后的溅镀靶材被配置在一热压模内的一空腔,其中该空腔具有一内部直径,且该热压模具有一外部直径,而该外部直径与该内部直径之比例约为2.36。
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