專利名稱：一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子工業(yè)用金屬材料加工制作工藝，尤其涉及一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體集成電路工藝中，要有效地實(shí)現(xiàn)晶體管與各個(gè)元件之間、與外加電源之間信號(hào)通訊，是關(guān)鍵工藝之一。
請(qǐng)參見圖1所示，這是集成電路單個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中，標(biāo)號(hào)1是硅襯底，標(biāo)號(hào)2是晶體管源漏，標(biāo)號(hào)3是晶體管柵介質(zhì)，標(biāo)號(hào)4是晶體管多晶柵，標(biāo)號(hào)5是晶體管邊墻，標(biāo)號(hào)6是晶體管與金屬接觸的硅化物，標(biāo)號(hào)7是晶體管源漏、柵與上層金屬布線連接的金屬插銷結(jié)構(gòu)，標(biāo)號(hào)8是晶體管與上層金屬布線隔離的絕緣介質(zhì)，標(biāo)號(hào)9是金屬布線。
隨著半導(dǎo)體集成電路特征尺寸的不斷變小，由圖一標(biāo)號(hào)6處的接觸電阻引起的信號(hào)延遲影響越來越大，因此在亞微米階段開始引入金屬硅化物(如圖1所示的位置6)，作為金硅接觸的材料，從而降低接觸電阻。
現(xiàn)在0.25微米及以下的工藝中得到廣泛應(yīng)用是鈷硅化物，它可以在較低的溫度下進(jìn)行，而且不會(huì)有線寬效應(yīng)和短路問題。
請(qǐng)參見圖2所示，這是制造集成電路單個(gè)晶體管中鈷自對(duì)準(zhǔn)硅化物工藝的流程示意圖，以一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管為例。其中，圖2a是待處理的晶體管示意圖；然后用直流磁控濺射的方法在圖2a整個(gè)表面上沉積一層鈷和其他材料的多層膜(參見圖2b)；由于鈷會(huì)和硅反應(yīng)生成我們需要的材料-鈷硅化物，但是同時(shí)與二氧化硅不反應(yīng)，利用這個(gè)特性，在接下來的快速熱退火，鈷與襯底材料單晶和多晶硅反應(yīng)形成高阻相的一硅化鈷(參見圖2C)；然后利用合適的選擇性化學(xué)腐蝕液去除未反應(yīng)的金屬，同時(shí)也留下已生成的一硅化鈷，并進(jìn)行了第二次退火，使一鈷化硅轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥柘嗟亩杌?參見圖2d)。
請(qǐng)參見圖3所示，這是工業(yè)生產(chǎn)中制造集成電路單個(gè)晶體管中直流磁控濺射工藝的示意圖。先在反應(yīng)腔室內(nèi)通入氣體，一般為惰性氣體氬氣；鈷靶(參見圖3a)作為陰極接直流電源的負(fù)極，當(dāng)所加的電壓達(dá)到一定值時(shí)，氣體電離產(chǎn)生正離子轟擊陰極，使之產(chǎn)生鈷原子，在硅片(參見圖3a)上淀積且形成鈷膜；在靶材之上加一套永久磁鐵(參見圖3a)，依靠散布在外的磁場(chǎng)使氣體電離產(chǎn)生的電子在洛侖茲力的作用下在磁場(chǎng)內(nèi)做擺線運(yùn)動(dòng)，從而提高了離化效率，使濺射可以維持在較高的真空(一般幾個(gè)毫米水銀柱)下以較快的速率進(jìn)行。
但是，若用具有高磁導(dǎo)率的磁性材料作為靶材，用于磁控濺射，磁場(chǎng)將多集中在靶材中，而散布在靶材之外的磁場(chǎng)較少，原來用散磁場(chǎng)來達(dá)到提高離化效率的目的就有困難了。因此，必須提高垂直靶面的透磁率，從而維持在同樣高真空下的高速濺射淀積。
這個(gè)問題對(duì)于鈷作為靶材也同樣成立。請(qǐng)參見圖4所示，在常溫下鈷是一種天然的鐵磁性材料，穩(wěn)態(tài)晶體結(jié)構(gòu)為密排六方結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)烈的磁各項(xiàng)異性，<0001>方向(參見圖4)為易磁化方向，即沿此方向具有最高的導(dǎo)磁率；在高溫時(shí)，晶體呈現(xiàn)面心立方結(jié)構(gòu)，這時(shí)是非鐵磁材料，磁導(dǎo)率近似為零。在正常情況下得到的塊狀鈷無(wú)明顯的擇優(yōu)取向，晶粒與晶粒之間位向隨機(jī)排列，而晶粒內(nèi)部沿易向(即<0001>方向)的導(dǎo)磁率最高。另一方面，鈷的磁疇結(jié)構(gòu)與其他兩種天然磁性材料立方晶系的鐵、鎳不同，常溫下具有密排六方結(jié)構(gòu)的鈷的磁各向異性能很大，與此相對(duì)應(yīng)的是其磁疇結(jié)構(gòu)的差別鈷的磁疇之間夾角多呈現(xiàn)180度，同時(shí)多出現(xiàn)開放疇結(jié)構(gòu)。
因此，從原理上講，要提高垂直靶面的透磁率，要么降低磁導(dǎo)率，要么增加磁各向異性能和應(yīng)力場(chǎng)，要么兩者都用。
如果從降低磁導(dǎo)率著手。材料的磁導(dǎo)率與磁疇結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。磁導(dǎo)率是表征材料在外磁場(chǎng)作用下材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度變化到飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的參數(shù)，磁導(dǎo)率越高，在同樣的外磁場(chǎng)下材料越容易達(dá)到磁飽和。磁疇是指材料內(nèi)磁場(chǎng)取向相同的區(qū)域，磁疇越多，疇間內(nèi)磁場(chǎng)方向取向越不同，材料越不容易達(dá)到磁飽和。在外磁場(chǎng)下，材料的不同磁場(chǎng)在統(tǒng)一的外磁場(chǎng)下達(dá)到一致以降低總能量，而這要通過磁疇與磁疇之間的疇壁的翻轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)。一般而言，晶粒與磁疇緊密相關(guān)，晶粒越大，磁疇也越大。因此，降低磁導(dǎo)率，要減小晶粒，以釘扎住磁疇壁以增加磁疇翻轉(zhuǎn)難度。
現(xiàn)有的制作鈷靶材的流程主要是著眼于用機(jī)械的方法得到小晶粒晶體組織以降低磁導(dǎo)率，請(qǐng)參見圖5所示，通常是通過機(jī)械加工加上熱處理的方法來達(dá)到目的，制作流程一般有以下步驟(a)首先獲得高純度鈷原料；(b)將高純度的鈷原料融化澆鑄成鑄錠；(c)鑄錠檢驗(yàn)、切割成小的片狀毛坯；(d)接著用純機(jī)械方法熱壓、冷軋和熱處理等循環(huán)過程加工毛坯制成鈷靶材；(e)靶面加工成型達(dá)到質(zhì)量要求；(f)將以上的鈷靶材結(jié)合到背板上，制成最終鈷靶材。
從上述現(xiàn)有技術(shù)的工藝流程看，這種傳統(tǒng)的鈷靶材制造方法是通過純機(jī)械加工和熱處理的方法得到小晶粒晶體組織，降低了總的磁導(dǎo)率。具體而言，小的晶粒使晶界增加，晶界在磁疇翻轉(zhuǎn)時(shí)起到釘扎疇壁的作用，另外小的晶粒也會(huì)使磁疇數(shù)量增加，從而在當(dāng)磁疇翻轉(zhuǎn)時(shí)需要更多的晶粒一起運(yùn)動(dòng)，達(dá)到了降低磁導(dǎo)率的目的。
但是，這樣的加工方法在實(shí)際生產(chǎn)上的極限能力和應(yīng)用上的穩(wěn)定性方面還會(huì)有一些問題首先，生產(chǎn)中的極限能力問題。機(jī)械加工外應(yīng)力(壓縮力和拉伸力)施加于鈷錠上時(shí)，當(dāng)力超過一定的強(qiáng)度，具體而言就是要達(dá)到屈服強(qiáng)度，這是鈷只能以大量的位錯(cuò)、層錯(cuò)等缺陷的生成和移動(dòng)來釋放應(yīng)力，當(dāng)外應(yīng)力達(dá)到一定的極限時(shí)，位錯(cuò)、層錯(cuò)等達(dá)到一定密度就沒有辦法再生成和移動(dòng)時(shí)，它們就互相纏結(jié)形成晶界，這樣一個(gè)晶粒就變成了多個(gè)。顯然，大晶粒成為小晶?？梢钥醋饕环N內(nèi)應(yīng)力釋放的機(jī)制，外應(yīng)力與晶粒的大小有相當(dāng)?shù)恼嚓P(guān)性，晶粒越小，再進(jìn)一步變成更小的晶粒所需的外應(yīng)力就越大。另一方面，晶粒的大小除了與機(jī)械加工過程有關(guān)，還與材料的純度有關(guān)。純度越低，雜質(zhì)越多，就容易釘扎位錯(cuò)、層錯(cuò)等缺陷，在機(jī)械加工時(shí)容易得到小的晶粒。但是實(shí)際半導(dǎo)體生產(chǎn)要求的原材料純度極高，一般大于99.99％。顯然，在這樣高的純度下，精確地穩(wěn)定地控制晶粒結(jié)構(gòu)，顯然會(huì)有一些困難。因此，從這兩方面綜合來講，顯然晶粒不可能無(wú)限制地小，那么透磁率的進(jìn)一步降低顯然也不太可能。
其次，實(shí)際應(yīng)用中的穩(wěn)定性問題?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)加工方法得到的靶材實(shí)際上不是一個(gè)理想的純密排六方(HCP)結(jié)構(gòu)的鈷所組成，而HCP結(jié)構(gòu)是鈷在常溫和正常工作時(shí)的平衡態(tài)。換而言之，其他結(jié)構(gòu)的鈷在常溫下即使存在也有轉(zhuǎn)變成HCP的趨勢(shì)，只要某些誘發(fā)因素出現(xiàn)。此外，鈷的高溫相FCC轉(zhuǎn)變成HCP鈷是一種馬氏體相變，特點(diǎn)之一就是轉(zhuǎn)變可逆，轉(zhuǎn)變前后的取向關(guān)系一定，而且存在穩(wěn)定化現(xiàn)象，即逐漸從亞穩(wěn)態(tài)向穩(wěn)態(tài)變化。當(dāng)機(jī)械加工之后的鈷產(chǎn)生了一定的位向，同時(shí)在之后的熱處理中穩(wěn)定化，位向會(huì)發(fā)生改變。重復(fù)多次就形成了穩(wěn)定的位向，制成最終靶材。但是，在隨后的鈷靶材的工作中，由于磁場(chǎng)、大電流等工作條件的誘發(fā)，會(huì)陸續(xù)有一些HCP結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，這時(shí)的位向等就不再與原有的設(shè)計(jì)一致，打亂了設(shè)計(jì)漏磁場(chǎng)分布，從而使磁控濺射的均勻性出現(xiàn)問題，而且還阻止了磁控濺射的繼續(xù)進(jìn)行。因此，實(shí)際生產(chǎn)中一般鈷靶材只用到其厚度的二分之一到三分之二就由于均勻性和滅弧問題而更換新靶材，浪費(fèi)嚴(yán)重而且影響產(chǎn)品合格率。
顯然，傳統(tǒng)的方法確實(shí)可以制作我們需要的靶材，而且生產(chǎn)上已經(jīng)大規(guī)模采用了。但正如前所述，如果要進(jìn)一步改進(jìn)以克服以上兩個(gè)問題，必須進(jìn)一步優(yōu)化工藝，保證工藝控制地穩(wěn)定性，提高透磁率。這時(shí)我們必須引入新的方法。
在前面的分析中曾提到，提高磁透率還可以從增加磁各向異性能和應(yīng)力場(chǎng)的角度著手。因此我們就可以利用鈷的特殊磁疇結(jié)構(gòu)。鈷是HCP結(jié)構(gòu)，<0001>為易軸，單軸磁各向異性，從磁損耗的角度來看，磁場(chǎng)通過易軸方向的損失最小，而如果磁場(chǎng)沿別的方向則使系統(tǒng)總能量上升，不符合熱力學(xué)的要求，因此自然情況下磁場(chǎng)是沿著易向通過。鈷的磁疇夾角多為180度，所以是開放疇結(jié)構(gòu)，這可以這樣來看相當(dāng)于兩個(gè)小磁鐵平行排列，每個(gè)磁鐵內(nèi)部的磁場(chǎng)方向沿易軸方向，彼此互相平行。磁力線沿疇內(nèi)易軸方向通過，然后越出磁疇再到另外一個(gè)疇內(nèi)(參見圖4a)。與此相對(duì)應(yīng)，鐵鎳等三軸各向異性材料的磁疇夾角就較多，90、60、180度等，磁疇為封閉疇，磁力線沿疇內(nèi)易軸方向通過后直接到另外一個(gè)疇內(nèi)不會(huì)到外面(參見圖4b)。因此，如果疇結(jié)構(gòu)在表面，開放疇結(jié)構(gòu)容易得到較多的漏磁場(chǎng)，而封閉疇結(jié)構(gòu)則幾乎沒有散磁場(chǎng)漏在外面。
因此，如果可以得到得到<0001>方向的磁擇優(yōu)取向(又稱磁織構(gòu))而且使其垂直于靶材面，這時(shí)得到的磁疇結(jié)構(gòu)可以看成是一個(gè)個(gè)垂直于靶材面的平行結(jié)構(gòu)，當(dāng)外磁場(chǎng)加在靶材上時(shí)，磁場(chǎng)幾乎無(wú)損耗的透過磁疇，進(jìn)入周圍空氣，然后再返回靶材內(nèi)，這樣散落在外面的漏磁場(chǎng)(參見圖6a)就會(huì)比沒有這樣的磁織構(gòu)的情況(參見圖6b)多得多，換而言之，靶材的透磁率就大大增加，而這正是我們所希望的(參見圖6)。
那么如何得到<0001>方向的磁擇優(yōu)取向呢？磁場(chǎng)下的熱處理是一種十分有效的方法，在磁性材料開發(fā)和磁性材料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。具體而言，就是將被處理材料在強(qiáng)磁場(chǎng)下在一定的溫度范圍內(nèi)熱處理，最后得到的材料在沿磁場(chǎng)方向會(huì)生成磁擇優(yōu)取向。與傳統(tǒng)熱處理的差別是在于這是強(qiáng)磁場(chǎng)誘生的，而且可逆，因此如果不希望有這樣的擇優(yōu)取向出現(xiàn)，只需在無(wú)磁場(chǎng)的情況下重新熱處理；或者如果希望磁誘生擇優(yōu)取向方向改變，只需在改變強(qiáng)磁場(chǎng)方向下重新熱處理。所以，磁場(chǎng)熱處理由于其靈活性好，控制性強(qiáng)，可以進(jìn)一步提高透磁率。這些是傳統(tǒng)的機(jī)械加工加熱處理方法所不具備的。現(xiàn)在，磁場(chǎng)熱處理在某些領(lǐng)域已經(jīng)取得了很大的應(yīng)用。比如，在變壓器等處應(yīng)用的矽鋼片在強(qiáng)磁場(chǎng)下產(chǎn)生戈斯織構(gòu)(110)
和立方織構(gòu)(100)
；又如，應(yīng)用于垂直記錄的鈷基薄膜等場(chǎng)合為得到(0001)方向的磁誘生織構(gòu)也普遍采用磁場(chǎng)退火。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，它通過對(duì)傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)得到垂直于靶材面方向的<0001>向的磁擇優(yōu)取向，以提高鈷靶材的透磁率，從而得到具有更高磁透率的用于直流磁控濺射的鈷靶材。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，用于直流磁控濺射的鈷靶材的制作過程中得到高磁透率的鈷靶材，其特點(diǎn)是包括以下步驟步驟一，準(zhǔn)備高純度的鈷原料；步驟二，將高純度的鈷原料融化澆鑄成鈷鑄錠；步驟三，鑄錠檢驗(yàn)；步驟四，將經(jīng)過檢驗(yàn)的鈷鑄錠切割成小的片狀毛坯；步驟五，將片狀的毛坯鈷錠進(jìn)行熱壓、冷軋和熱處理的循環(huán)過程，在上述熱壓、冷軋和熱處理的循環(huán)過程中，在垂直于毛坯鈷錠的方向加上一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，制成鈷靶材元件；步驟六，在步驟五的鈷靶材元件的靶面上加工成型，形成鈷靶材部件；步驟七，將步驟六形成的鈷靶材部件結(jié)合到背板上，制成最終的鈷靶材。
在上述的一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法中，其中，在所述的步驟五制作鈷靶材元件中，在毛坯鈷錠的垂直方向所加的強(qiáng)磁場(chǎng)其磁場(chǎng)強(qiáng)度大于100安培/每米(100A/m)。
在上述的一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法中，其中，在所述的步驟五制作鈷靶材元件中，所述的垂直于毛坯鈷錠的方向加上一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)包括，5-1，在熱壓時(shí)，是在平行熱壓方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)；5-2，在熱處理時(shí)，是在垂直靶面方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)。
在上述的一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法中，其中，在所述的步驟七制成最終鈷靶材中，在鈷靶材部件的靶材的顯微結(jié)構(gòu)是密排六方(HCP)的<0001>方向的誘生磁擇優(yōu)取向。
本發(fā)明，一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.能更好控制工藝。本發(fā)明由于在熱壓、冷軋和熱處理過程中施加強(qiáng)磁場(chǎng)，即，在熱壓時(shí)，在平行熱壓方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)，在熱處理時(shí)，在垂直靶面方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)，可逆地誘生<0001>方向的磁擇優(yōu)取向的產(chǎn)生。如前所述，<0001>方向的磁擇優(yōu)取向是強(qiáng)磁場(chǎng)誘生的，而且可逆，因此只需要在有磁場(chǎng)或無(wú)磁場(chǎng)的情況下重新熱處理就可以自如地控制<0001>方向的磁擇優(yōu)取向的產(chǎn)生和方向。而且，經(jīng)過熱處理后的鈷靶材絕大部分的HCP鈷已經(jīng)事先按照我們?cè)O(shè)想的方向排列(即垂直于靶材面)，由于純度和不穩(wěn)定相等引起的以后工作時(shí)產(chǎn)生的HCP結(jié)構(gòu)的鈷對(duì)于透磁率的影響也更小，換而研制，更穩(wěn)定。所以，磁場(chǎng)熱處理靈活性好，更容易控制工藝，而且重復(fù)性好。
2.能得到更高的磁透率。本發(fā)明由于在熱壓、冷軋和熱處理過程中施加強(qiáng)磁場(chǎng)，即，在熱壓時(shí)，在平行熱壓方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)，在熱處理時(shí)，在垂直靶面方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)，可逆地誘生<0001>方向的磁擇優(yōu)取向的產(chǎn)生，如前所述，鈷具有特殊磁疇結(jié)構(gòu)--磁疇夾角多為180度的開放疇結(jié)構(gòu)。通過本發(fā)明所述的磁場(chǎng)處理方法可逆地誘生<0001>方向的磁擇優(yōu)取向并使其垂直于靶材面方向排列，在以后的濺射過程中使散磁場(chǎng)的磁力線沿疇內(nèi)<0001>方向幾乎無(wú)損耗地通過，然后越出磁疇再到另外一個(gè)疇內(nèi)(參見圖4a)，從而得到相對(duì)于現(xiàn)有的傳統(tǒng)方法得到的沒有這樣的磁織構(gòu)的情況(參見圖6b)多得多的漏磁場(chǎng)用于磁控濺射(參見圖6a)，換而言之，通過本發(fā)明所述的方案，有效地突破了傳統(tǒng)方法晶粒減小已經(jīng)接近達(dá)到極限的限制因素，大大增加了靶材的透磁率，而這正是我們所希望的。
3.與傳統(tǒng)工藝兼容。本發(fā)明由于在純機(jī)械加工的傳統(tǒng)鈷靶材制造工藝上進(jìn)行改進(jìn)，提出一種新的制造流程，即在熱壓、冷軋和熱處理過程中施加強(qiáng)磁場(chǎng)的方法，可逆地誘生<0001>方向的磁擇優(yōu)取向的產(chǎn)生，有效地提高了磁透率。與傳統(tǒng)工藝相比較，只需在幾道關(guān)鍵工藝設(shè)備上增加磁場(chǎng)，可以外置或安裝在原有設(shè)備以內(nèi)，而不需要對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或徹底改造，使傳統(tǒng)的工藝設(shè)備得到利用，換而言之，只需很少的投資就可以達(dá)到前面兩點(diǎn)所述的優(yōu)點(diǎn)，因此較為實(shí)用。


通過以下對(duì)本發(fā)明一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法的一實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為
圖1是集成電路單個(gè)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是制造集成電路單個(gè)晶體管中鈷自對(duì)準(zhǔn)硅化物工藝的流程示意圖；圖3是制造集成電路單個(gè)晶體管中直流磁控濺射工藝的示意圖；圖4是磁性材料磁疇結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)鈷靶材制作工藝流程示意圖；圖6是外磁場(chǎng)通過不同磁結(jié)構(gòu)的鈷靶材產(chǎn)生的散磁場(chǎng)示意7是本發(fā)明一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法的鈷靶材制作工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖7所示，本發(fā)明，一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，用于直流磁控濺射的鈷靶材的制作過程中加上外加強(qiáng)磁場(chǎng)，以得到高磁透率的鈷靶材。本發(fā)明的方法包括以下步驟步驟一，準(zhǔn)備高純度的鈷原料；步驟二，將高純度的鈷原料融化澆鑄成鈷鑄錠；步驟三，鑄錠檢驗(yàn)；步驟四，將經(jīng)過檢驗(yàn)的鈷鑄錠切割成小的片狀毛坯；步驟五，將片狀的毛坯鈷錠進(jìn)行熱壓、冷軋和熱處理的循環(huán)過程，在上述熱壓、冷軋和熱處理的循環(huán)過程中，在垂直于毛坯鈷錠的方向加上一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，制成鈷靶材元件；在本實(shí)施例中，在毛坯鈷錠的垂直方向所加的強(qiáng)磁場(chǎng)其磁場(chǎng)強(qiáng)度大于100安培/每米(100A/m)；所述的垂直于毛坯鈷錠的方向是指，在熱壓時(shí)，是在平行熱壓方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)，在熱處理時(shí)，是在垂直靶面方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)；步驟六，在步驟五的鈷靶材元件的靶面上加工成型，形成鈷靶材部件以達(dá)到質(zhì)量要求；步驟七，將步驟六形成的鈷靶材部件結(jié)合到背板上，制成最終的鈷靶材，在本實(shí)施例中，在鈷靶材部件的靶材的顯微結(jié)構(gòu)是密排六方(HCP)的<0001>方向的誘生磁擇優(yōu)取向。
綜上所述，本發(fā)明一種用于制作磁性直流磁控濺射鉆靶材的方法，由于在熱壓、冷軋和熱處理過程中施加強(qiáng)磁場(chǎng)，可逆地誘生<0001>方向的磁擇優(yōu)取向的產(chǎn)生，減少了純度和不穩(wěn)定相的影響，因而更加容易控制工藝，重復(fù)性好；而且有效地突破了晶粒減小已經(jīng)接近達(dá)到極限的限制因素，提高了極限磁透率。由于本發(fā)明是在純機(jī)械加工的傳統(tǒng)鈷靶材制造工藝上進(jìn)行改進(jìn)，使得傳統(tǒng)的工藝設(shè)備得到利用；由此可見，本發(fā)明通過改進(jìn)傳統(tǒng)鈷靶材制備工藝，得到具有更高磁透率的用于直流磁控濺射的鈷靶材，因此極為實(shí)用。
權(quán)利要求
1.一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，用于直流磁控濺射的鈷靶材的制作過程中得到高磁透率的鈷靶材，其特征在于包括以下步驟步驟一，準(zhǔn)備高純度的鈷原料；步驟二，將高純度的鈷原料融化澆鑄成鈷鑄錠；步驟三，鑄錠檢驗(yàn)；步驟四，將經(jīng)過檢驗(yàn)的鈷鑄錠切割成小的片狀毛坯；步驟五，將片狀的毛坯鈷錠進(jìn)行熱壓、冷軋和熱處理的循環(huán)過程，在上述熱壓、冷軋和熱處理的循環(huán)過程中，在垂直于毛坯鈷錠的方向加上一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，制成鈷靶材元件；步驟六，在步驟五的鈷靶材元件的靶面上加工成型，形成鈷靶材部件；步驟七，將步驟六形成的鈷靶材部件結(jié)合到背板上，制成最終的鈷靶材。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，其特征在于在所述的步驟五制作鈷靶材元件中，在毛坯鈷錠的垂直方向所加的強(qiáng)磁場(chǎng)其磁場(chǎng)強(qiáng)度大于100安培/每米(100A/m)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，其特征在于在所述的步驟五制作鈷靶材元件中，所述的垂直于毛坯鈷錠的方向加上一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)包括，5-1，在熱壓時(shí)，是在平行熱壓方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)；5-2，在熱處理時(shí)，是在垂直靶面方向施加強(qiáng)磁場(chǎng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，其特征在于在所述的步驟七制成最終鈷靶材中，在鈷靶材部件的靶材的顯微結(jié)構(gòu)是密排六方(HCP)的<0001>方向的誘生磁擇優(yōu)取向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制作磁性直流磁控濺射鈷靶材的方法，用于直流磁控濺射的鈷靶材的制作過程得到高磁透率的鈷靶材，其特定是包括以下步驟一準(zhǔn)備高純度的鈷原料；二將鈷原料融化澆鑄成鈷鑄錠；三鑄錠檢驗(yàn)；四將鈷鑄錠切割成小的片狀毛坯；五將毛坯鈷錠進(jìn)行熱壓、冷軋和熱處理的循環(huán)過程，在上述循環(huán)過程中，在垂直于毛坯鈷錠的方向加上一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)，制成鈷靶材元件；六在步驟五的鈷靶材元件的靶面上加工成型，形成鈷靶材部件；七將步驟六形成的鈷靶材部件結(jié)合到背板上，制成最終的鈷靶材。本發(fā)明由于在傳統(tǒng)工藝中施加強(qiáng)磁場(chǎng)，不僅得到<0001>方向的磁誘生織構(gòu)，提高磁透率；并且工藝控制難度降低重復(fù)性好，使傳統(tǒng)工藝設(shè)備得到利用，因此極為實(shí)用。
文檔編號(hào)C23C14/35GK1635176SQ20031012455
公開日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者陳儉 申請(qǐng)人:上海貝嶺股份有限公司