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WO2025168349A1 - Taal target - Google Patents

Taal target

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Publication number
WO2025168349A1
WO2025168349A1 PCT/EP2025/051657 EP2025051657W WO2025168349A1 WO 2025168349 A1 WO2025168349 A1 WO 2025168349A1 EP 2025051657 W EP2025051657 W EP 2025051657W WO 2025168349 A1 WO2025168349 A1 WO 2025168349A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sputtering target
target
phase
sputtering
forging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/EP2025/051657
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Polcik
Christian Weratschnig
Szilard KOLOZSVARI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plansee Composite Materials GmbH
Original Assignee
Plansee Composite Materials GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plansee Composite Materials GmbH filed Critical Plansee Composite Materials GmbH
Publication of WO2025168349A1 publication Critical patent/WO2025168349A1/en
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Definitions

  • the present invention relates to a tantalum (Ta)-aluminum (Al) target, which is particularly suitable as a sputtering target, and which was produced by powder metallurgy.
  • the present invention further relates to a method for producing a TaAl target via a
  • Sputtering targets containing Ta and Al are already known from the state of the art. These can be produced either by melt metallurgy or powder metallurgy. If a sputtering target is produced by powder metallurgy, there are many different
  • Tantalum aluminides increase the brittleness of the target material and reduce its thermal conductivity, leading to disadvantages of the
  • intermetallic phases reduces the thermal conductivity of the sputtering target, so that effective cooling of the target during coating operations is not guaranteed.
  • High proportions of the intermetallic phases can lead to the fracture of the target during use as a sputtering target, especially
  • Refractory metal content between 30 at.% and 99 at.%.
  • a sintering step (preferably between 800-1250°C) is carried out, whereby the aluminum content melts, while the refractory metal content does not melt, thus increasing the density of the target material.
  • Diffusion processes can occur between the two phases Ta and Al, resulting in the formation of intermetallic phases that can be detected by X-ray diffraction measurement (see Fig. 1: Diffraction pattern for the Ta-Al system with intermetallic phases according to the invention of JP2021110004).
  • the sputtering target of the present invention shows no intermetallic phases.
  • Chinese patent application CN111945121 A also claims a method for producing a Ta-Al sputtering target.
  • the amount of aluminum is said to be 12.5 to 13.5 wt.%.
  • the sputtering target is said to exhibit a concentration gradient of M along the thickness of the sputtering target.
  • Patent application EP 0 243 995 A2 discloses a method for producing a target for
  • the target is composed of aluminum with lead, titanium, and/or tantalum.
  • an aluminum/titanium target in an atomic ratio of 1:1 is produced.
  • the description does not disclose which quantities of lead, tantalum, and/or combinations of the elements lead, tantalum, and titanium are to be used.
  • the manufacturing process is intended to be cost-effective and reproducible.
  • the sputtering target comprises between 25 and 75 at.% Ta, balance Al, as well as unavoidable metallic and non-metallic impurities, and is characterized in that the sputtering target has an Al phase and a Ta phase and is free from
  • the Al phase and the Ta phase are the pure/elementary components AI (i.e. Al grains) and Ta (i.e. Ta grains), which are also used as initial components
  • the powders were placed in a closed container in a ratio of 45 at.% Ta and 55 at.% Al and mixed in a free-fall mixer. Once a homogeneous mix has been achieved, the powder mixture is poured into a tube mold and cold-isostatically pressed using a hydraulic press at a pressure of approximately 200 MPa to form a disc-shaped green body with a relative density of approximately 90% and an outer diameter of approximately 300 mm. The green body thus produced was face-turned on its end faces. The green body was then heated to a temperature of 360 °C and compacted by forging. The die was preheated to approximately 180 °C. A single forging step was sufficient to achieve the target thickness of 23 mm. After compaction by forging, the target was machined into its round shape with

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Abstract

The invention relates to a sputtering target produced by powder metallurgy, comprising between 25 and 75 at% Ta, with Al as the balance, and unavoidable metallic and nonmetallic impurities, characterized in that the sputtering target has an Al phase and a Ta phase and is free of intermetallic phases, and where the Al phase and the Ta phase are distributed uniformly in the sputtering target, measured both parallel to a target surface and perpendicularly to a target surface.

Description

TaAI-Target TaAI target

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tantal (Ta)-Aluminium (Al)-Target, welches insbesondere als Sputtertarget geeignet ist, und welches pulvermetallurgisch hergestellt wurde. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines TaAI-Targets über eineThe present invention relates to a tantalum (Ta)-aluminum (Al) target, which is particularly suitable as a sputtering target, and which was produced by powder metallurgy. The present invention further relates to a method for producing a TaAl target via a

5 pulvermetallurgische Route. 5 powder metallurgy route.

Erfindungsgemäße Targets können in vielen unterschiedlichen physikalischen Gasphasenabscheidungsprozessen (üblicherweise und auch im Folgenden einem PVD-Prozess (physical vapour deposition = PVD; physikalische Dampfabscheidung) zum Einsatz kommen, mit deren Hilfe Schichten aus der Gasphase abgeschieden werden, wie beispielsweise die Targets according to the invention can be used in many different physical vapor deposition processes (usually and also in the following a PVD process (physical vapor deposition = PVD)) with the help of which layers are deposited from the gas phase, such as the

10 Lichtbogenverdampfung (cathodic arc deposition bzw. Arc-Source-Verdampfungstechnik) oder auch die Kathodenzerstäubung (bereits oben und im Folgenden auch Sputtern bzw. sputter deposition genannt). Insbesondere betrifft die Erfindung daher nicht nur, aber in besonderer Weise Sputtertargets, wie sie in einem PVD-Sputterprozess zur Abscheidung von Schichten auf ein dafür vorgesehenes Substratmaterial verwendet werden. Sputtern ist ein physikalischer10 Arc evaporation (cathodic arc deposition or arc-source evaporation technology) or cathode sputtering (already referred to above and hereinafter as sputtering or sputter deposition). In particular, the invention therefore relates not only, but particularly to sputter targets such as those used in a PVD sputtering process for depositing layers onto a substrate material intended for this purpose. Sputtering is a physical

15 Prozess, bei dem Atome durch den Beschuss mit energiereichen Ionen aus einem Sputtertarget herausgelöst werden und in die Gasphase übergehen. 15 Process in which atoms are released from a sputtering target by bombardment with energetic ions and pass into the gas phase.

Sputtertargets, welche Ta und AI enthalten, sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Diese können entweder schmelzmetallurgisch oder pulvermetallurgisch hergestellt werden. Wird ein Sputtertarget pulvermetallurgisch hergestellt, gibt es viele unterschiedliche Sputtering targets containing Ta and Al are already known from the state of the art. These can be produced either by melt metallurgy or powder metallurgy. If a sputtering target is produced by powder metallurgy, there are many different

20 Möglichkeiten, die entsprechend der Zusammensetzung des Targets unter Berücksichtigung der Eigenschaften der integrierten Elemente gewählt werden müssen. Beispielhaft dafür sind Herstellungsschritte wie Pressen, Sintern, Heißpressen (HP), Heißisostatisches Pressen (HIP), Spark-Plasma Sintern (SPS) sowie verschiedene Kombinationen davon zu nennen. Bei Ta-Al Targets ist jedoch zu beachten, dass insbesondere bei den Schritten des Heißpressens (HP), des Heißisostatischen Pressens (HIP) oder des Spark-Plasma Sinterns (SPS) (sowie Kombinationen davon) sich sogenannte Tantal-Aluminide, d.h. intermetallische Verbindungen/Phasen aus Tantal und Aluminium (wie z.B. TaAH oder Ta2AI), im Target ausbilden. Dies liegt daran, dass die Temperatur bei diesen Herstellungsschritten häufig weniger als 150°C unterhalb oder bereits oberhalb der Schmelztemperatur des reinen Aluminiums liegt (Schmelztemperatur reines20 possibilities, which must be selected according to the composition of the target and taking into account the properties of the integrated elements. Examples of these are manufacturing steps such as pressing, sintering, hot pressing (HP), hot isostatic pressing (HIP), spark plasma sintering (SPS), and various combinations thereof. However, with Ta-Al targets, it should be noted that, particularly during the steps of hot pressing (HP), hot isostatic pressing (HIP), or spark plasma sintering (SPS) (and combinations thereof), so-called tantalum aluminides, i.e., intermetallic compounds/phases of tantalum and aluminum (such as TaAH or Ta2Al), form in the target. This is because the temperature during these manufacturing steps is often less than 150°C below or even above the melting temperature of pure aluminum (melting temperature of pure

30 Aluminium: 660°C), wodurch Diffusionsvorgänge beschleunigt werden, und die Bildung der intermetallischen Phasen ermöglicht wird. Tantal-Aluminide erhöhen die Sprödigkeit des Targetmaterials und erniedrigen dessen Wärmeleitfähigkeit, so dass es zu Nachteilen des 30 aluminum: 660°C), which accelerates diffusion processes and enables the formation of intermetallic phases. Tantalum aluminides increase the brittleness of the target material and reduce its thermal conductivity, leading to disadvantages of the

Public Targets im Betrieb kommen kann. Durch die Bildung dieser intermetallischen Phasen wird die Wärmeleitfähigkeit des Sputtertargets verringert, so dass eine gute Kühlung des Targets im Beschichtungsbetrieb nicht gewährleistet ist. Hohe Anteile der intermetallischen Phasen können zum Bruch des Targets während des Einsatzes als Sputtertarget führen, insbesonderePublic The formation of these intermetallic phases reduces the thermal conductivity of the sputtering target, so that effective cooling of the target during coating operations is not guaranteed. High proportions of the intermetallic phases can lead to the fracture of the target during use as a sputtering target, especially

5 durch den in manchen Beschichtungsanlagen auf die Rückseite des Targets aufgebrachten Drucks des Kühlwassers, was entweder direkt oder über eine flexible Membrane erfolgt. Dieser Effekt verstärkt sich im Laufe der Target-Abnutzung und der sich verringernden Reststärke des Targets. Ebenso beeinträchtigen die intermetallischen Verbindungen eine homogene Abscheidung des Sputtertargets. Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Bindungszustände auf5 by the pressure of the cooling water applied to the back of the target in some coating systems, either directly or via a flexible membrane. This effect increases with the wear of the target and the decreasing residual thickness of the target. Likewise, the intermetallic compounds impair a homogeneous deposition of the sputtering target. This is due to the different bonding states on

10 die unterschiedliche Sputterausbeute der intermetallischen Phasen im Vergleich zu den reinen Elementen zurückzuführen. 10 the different sputtering yield of the intermetallic phases compared to the pure elements.

Die japanische Patentanmeldung JP2021110004 A beschreibt ein Sputtertarget-Material welches Aluminium und eines oder mehrere Refraktärmetalle M (ausgewählt aus Ta, W, Nb und Mo) enthält. Der Aluminiumanteil in diesem Target liegt zwischen 1 at.% und 70 at.% und derThe Japanese patent application JP2021110004 A describes a sputtering target material containing aluminum and one or more refractory metals M (selected from Ta, W, Nb, and Mo). The aluminum content in this target is between 1 at.% and 70 at.% and the

15 Anteil an Refraktärmetall(en) zwischen 30 at.% und 99 at.%. Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Targets dieser Anmeldung wird ein Sinter-Schritt (bevorzugt zwischen 800- 1250°C) ausgeführt, wodurch der Aluminiumanteil schmilzt, während der Anteil an Refraktärmetall(en) nicht schmilzt, so dass die Dichte des Targetmaterials erhöht wird. Dabei können Diffusionsvorgänge zwischen den beiden Phasen Ta und AI stattfinden, wodurch intermetallische Phasen auftreten, welche mittels Röntgenstrukturmessung (X-Ray diffraction measurement) nachgewiesen werden können (siehe Fig. 1: Beugungsmuster für das Ta-Al System mit intermetallischen Phasen gemäß der Erfindung der JP2021110004). 15 Refractory metal content between 30 at.% and 99 at.%. During the production of the inventive target of this application, a sintering step (preferably between 800-1250°C) is carried out, whereby the aluminum content melts, while the refractory metal content does not melt, thus increasing the density of the target material. Diffusion processes can occur between the two phases Ta and Al, resulting in the formation of intermetallic phases that can be detected by X-ray diffraction measurement (see Fig. 1: Diffraction pattern for the Ta-Al system with intermetallic phases according to the invention of JP2021110004).

Im Gegensatz dazu zeigt das Sputtertarget der vorliegenden Erfindung (siehe Fig. 2: Phasenanalyse für das erfindungsgemäße Sputtertarget) keine intermetallischen Phasen. In contrast, the sputtering target of the present invention (see Fig. 2: Phase analysis for the sputtering target according to the invention) shows no intermetallic phases.

25 Die chinesische Patentanmeldung CN112111714 A beansprucht ein Verfahren bei welchem 86,5 bis 87,5 Gew.% (49 bis 51 at.%) Ta-Pulver, Rest Aluminium-Pulver und unvermeidbare Verunreinigungen eingesetzt werden. Im Verfahren wird ein Heißpress-Sintering Schritt bei 1050 bis 1150°C ausgeführt (d.h. bereits weit oberhalb der Schmelztemperatur von Aluminium). Daher ist davon auszugehen, dass sich entsprechend der Phasenanalyse für das System Ta-Al,25 The Chinese patent application CN112111714 A claims a process in which 86.5 to 87.5 wt.% (49 to 51 at.%) Ta powder is used, the remainder being aluminum powder and unavoidable impurities. The process involves a hot-press sintering step at 1050 to 1150°C (i.e., already well above the melting temperature of aluminum). Therefore, it can be assumed that, according to the phase analysis for the Ta-Al system,

30 intermetallische Phasen bilden, was in der Anmeldung jedoch nicht erwähnt wird. Die 30 intermetallic phases, which is not mentioned in the application.

Public Anmeldung beschreibt nur eine gleichmäßige Struktur - eine genaue Beschreibung der Mikrostruktur des Targets bzw. verschiedener Phasen im Target gibt es in der Anmeldung nicht.Public The application only describes a uniform structure - a precise description of the microstructure of the target or of various phases in the target is not provided in the application.

Die chinesische Patentanmeldung CN111945121 A beansprucht ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines Ta-Al Sputtertargets. Hier soll die Menge an Aluminium 12,5 bis 13,5 Gew.%Chinese patent application CN111945121 A also claims a method for producing a Ta-Al sputtering target. Here, the amount of aluminum is said to be 12.5 to 13.5 wt.%.

5 (48,9 bis 51,1 at.% AI) betragen. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ein zweistufiger Schritt des heiß-isostatischen Pressens durchgeführt, wobei der zweite Schritt bei einer Temperatur von 750-950°C durchgeführt wird. Daher ist, wie bereits oben beschrieben, auch in diesem Target davon auszugehen, dass sich intermetallische Phasen bilden. Die Anmeldung beschreibt keine Mikrostruktur. 5 (48.9 to 51.1 at.% Al). The process according to the invention involves a two-stage hot isostatic pressing step, with the second step being carried out at a temperature of 750-950°C. Therefore, as already described above, it can be assumed that intermetallic phases will also form in this target. The application does not describe a microstructure.

10 Die japanische Patentanmeldung JPH09241835 A beschreibt ein Sputtertarget aus AI und M (M= Ta, Zr, Ti, Hf, Nb, Cr, W) wobei M in einer Menge von 0,5 bis 30 at.% vorhanden ist. Hier soll das Sputtertarget einen Konzentrationsgradienten von M entlang der Dicke des Sputtertargets aufweisen. 10 Japanese patent application JPH09241835 A describes a sputtering target made of Al and M (M = Ta, Zr, Ti, Hf, Nb, Cr, W), with M present in an amount of 0.5 to 30 at.%. Here, the sputtering target is said to exhibit a concentration gradient of M along the thickness of the sputtering target.

Die Patentanmeldung EP 0 243 995 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Targets fürPatent application EP 0 243 995 A2 discloses a method for producing a target for

15 die Kathodenzerstäubung, wobei sich das Target aus Aluminium mit Blei, Titan und/oder Tantal, zusammensetzt. Im einzigen Ausführungsbeispiel dieser Anmeldung wird ein Aluminium/Titan- Target (im Atomverhältnis 1:1) hergestellt. Die Beschreibung offenbart aber nicht welche Mengen an Blei, Tantal und/oder Kombinationen der Elemente Blei, Tantal und Titan eingesetzt werden sollen. 15 describes cathode sputtering, where the target is composed of aluminum with lead, titanium, and/or tantalum. In the sole embodiment of this application, an aluminum/titanium target (in an atomic ratio of 1:1) is produced. However, the description does not disclose which quantities of lead, tantalum, and/or combinations of the elements lead, tantalum, and titanium are to be used.

20 Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Ta-Al Sputtertarget mit einer hohen Dichte bereitzustellen, welches eine gleichmäßige bzw. homogene Verteilung einer reinen Al- Phase und einer reinen Ta-Phase sowohl an der Oberfläche des Sputtertargets als auch im gesamten Volumen des Sputtertargets aufweist. Dadurch ist ein gleichmäßiges Sputtern möglich, so dass die verschiedenen Phasen gleichzeitig in der gleichen Menge vom Target abgetragen werden. Ebenso weist das erfindungsgemäße Target keine intermetallischen Phasen auf, so dass über das gesamte Volumen des Targets ausschließlich reine AI und Ta Phasen homogen verteilt sind. Somit wird ein Sputtertarget zur Verfügung gestellt, dass eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, was eine gute Kühlung des Targets im Beschichtungsbetrieb gewährleistet und vorteilhaft für den PVD-Prozess ist. Dadurch ist20 The object of the present invention is to provide a Ta-Al sputtering target with a high density, which has a uniform or homogeneous distribution of a pure Al phase and a pure Ta phase both on the surface of the sputtering target and throughout the entire volume of the sputtering target. This enables uniform sputtering, so that the various phases are removed from the target simultaneously in the same amount. Likewise, the target according to the invention has no intermetallic phases, so that only pure Al and Ta phases are homogeneously distributed throughout the entire volume of the target. Thus, a sputtering target is provided that has a particularly high thermal conductivity, which ensures good cooling of the target during coating and is advantageous for the PVD process.

30 wiederum eine hohe Leistung beim Sputtern erlaubt was zu entsprechend hoher 30 in turn allows a high performance during sputtering, which leads to correspondingly high

Public Geschwindigkeit des Wachstums der abgeschiedenen Schichten führt. Darüber hinaus ist ein geringeres Risiko zum Bruch des Targets gegeben. Public This leads to a faster growth rate of the deposited layers. Furthermore, there is a lower risk of target breakage.

Weiters ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellverfahren für ein Ta-Al Sputtertarget unter Vermeidung der erwähnten Nachteile bereitzustellen. Das erfindungsgemäße HerstellverfahrenFurthermore, it is an object of the invention to provide a manufacturing method for a Ta-Al sputtering target while avoiding the aforementioned disadvantages. The manufacturing method according to the invention

5 soll die Herstellung eines Ta-Al Sputtertargets mit hohem Reinheitsgrad sowie homogenem und feinkörnigem Gefüge ermöglichen. Weiters soll das Herstellverfahren kostengünstig und reproduzierbar sein. 5 is intended to enable the production of a Ta-Al sputtering target with a high degree of purity and a homogeneous and fine-grained microstructure. Furthermore, the manufacturing process is intended to be cost-effective and reproducible.

Die technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Sputtertarget mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9. The technical problem of the present invention is solved by a sputtering target having the features of claim 1 and a method having the features of claim 9.

10 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen, die untereinander frei kombinierbar sind. 10 Advantageous further developments of the invention can be found in the dependent claims, which can be freely combined with one another.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Sputtertarget zwischen 25 und 75 at.% Ta, Rest AI, sowie unvermeidliche metallische und nicht-metallische Verunreinigungen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sputtertarget eine Al-Phase und eine Ta-Phase aufweist und frei vonAccording to the present invention, the sputtering target comprises between 25 and 75 at.% Ta, balance Al, as well as unavoidable metallic and non-metallic impurities, and is characterized in that the sputtering target has an Al phase and a Ta phase and is free from

15 intermetallischen Phasen ist, wobei die Al-Phase als auch die Ta-Phase sowohl parallel zu einer Targetoberfläche als auch senkrecht zu einer Targetoberfläche gemessen gleichmäßig im Sputtertarget verteilt sind. 15 intermetallic phases, with the Al phase and the Ta phase being uniformly distributed in the sputtering target both parallel to a target surface and perpendicular to a target surface.

Bei der Al-Phase bzw. der Ta-Phase handelt es sich um die reinen/elementaren Komponenten AI (d.h. Al-Körner) und Ta (d.h. Ta-Körner), wie sie auch als Anfangskomponenten eingesetztThe Al phase and the Ta phase are the pure/elementary components AI (i.e. Al grains) and Ta (i.e. Ta grains), which are also used as initial components

20 werden. Damit ergibt sich eine zweiphasige Mikrostruktur im Sputtertarget, die mit Hilfe eines metallographischen Schliffs und der Beurteilung unter einem Lichtmikroskop oder Rasterelektronenmikroskop auf einfache, dem Fachmann bekannte Weise, analysiert werden kann. Unter der zweiphasigen Mikrostruktur bzw. dem zweiphasigen Gefüge des Sputtertargets versteht man das Vorkommen einer reinen Al-Phase sowie einer reinen Ta-Phase. Jedoch können weitere zusätzliche Phasen wie Oxide oder auch Poren im Targetmaterial vorhanden sein. Der Anteil dieser Phasen sollte jedoch so gering wie möglich gehalten werden, da sie sich negativ auf das Sputterverhalten, insbesondere die Homogenität der Abscheidung und die Rauheit der Schichten, auswirken können. So können Oxide beispielsweise das Auftreten von lokalen Aufschmelzungen (Arcing) begünstigen, was wiederrum zur Entstehung von Partikeln20. This results in a two-phase microstructure in the sputtering target, which can be analyzed in a simple manner known to those skilled in the art using a metallographic section and evaluation under a light microscope or scanning electron microscope. The two-phase microstructure or two-phase structure of the sputtering target is understood to mean the presence of a pure Al phase and a pure Ta phase. However, additional phases such as oxides or pores can be present in the target material. The proportion of these phases should be kept as low as possible, as they can have a negative impact on the sputtering behavior, in particular the homogeneity of the deposition and the roughness of the layers. For example, oxides can promote the occurrence of local melting (arcing), which in turn leads to the formation of particles.

30 (Droplets) und erhöhter Rauheit der Schichten führen kann. Die Mikrostruktur ist über das gesamte Volumen des Sputtertargets gleichbleibend bzw. homogen, d.h. sowohl parallel als30 (droplets) and increased roughness of the layers. The microstructure is consistent or homogeneous over the entire volume of the sputtering target, i.e. both parallel and

Public auch senkrecht zur Targetoberfläche. Es gibt keine(n) makroskopischen Konzentrationsgradienten bzgl. der eingesetzten Elemente im Target. Public also perpendicular to the target surface. There are no macroscopic concentration gradients with respect to the elements used in the target.

Bevorzugt ist der Gesamtanteil der elementaren AI- und Ta-Phasen im Sputtertarget mindestens 98%, besonders bevorzugt mindestens 99%. Der Gesamtanteil an elementaren Al-Preferably, the total proportion of the elemental Al and Ta phases in the sputtering target is at least 98%, particularly preferably at least 99%. The total proportion of elemental Al-

5 und Ta-Phasen wird über die Reinheitsgrade der eingesetzten Pulver, sowie den Anteil an gemessenen metallischen Verunreinigungen im Sputtertarget ermittelt. 5 and Ta phases is determined by the purity levels of the powders used, as well as the proportion of measured metallic impurities in the sputtering target.

Das Vorkommen einer reinen Al-Phase sowie einer reinen Ta-Phase in einem erfindungsgemäßen Sputtertarget kann sehr einfach mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) (unter Berücksichtigung der jeweiligen röntgenographischen Nachweisgrenze) unter Verwendung der relevanten JCPDS-Karten (Joint Committee on Powder Diffraction Standards) nachgewiesen werden. The presence of a pure Al phase as well as a pure Ta phase in a sputtering target according to the invention can be easily detected by X-ray diffraction (XRD) (taking into account the respective X-ray detection limit) using the relevant JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards) cards.

Mit dem Begriff intermetallische Phasen werden Phasen bezeichnet, die in binären, ternären oder auch Mehrstoffsystemen auftreten und die sich von den reinen Komponenten unterscheiden. Sie besitzen häufig von den Kristallstrukturen der reinen KomponentenThe term intermetallic phases refers to phases that occur in binary, ternary, or multicomponent systems and that differ from the pure components. They often have crystal structures that differ from the pure components.

15 abweichende Kristallstrukturen sowie Anteile an nichtmetallischen Bindungstypen. Intermetallische Phasen sind vor allem durch eine enge stöchiometrische Zusammensetzung, gekennzeichnet. Intermetallische Phasen sind häufig spröde, besitzen also geringe Zähigkeit, was sich in weiterer Folge meist nachteilig auf das Targetmaterial auswirkt. Darüber hinaus haben intermetallische Phasen den Nachteil, dass ein im Vergleich zu den elementaren Phasen unterschiedlicher Abtrag über das Targetmaterial entsteht, und damit das Wachstum der abgeschiedenen Schichten beeinflusst werden kann. 15 different crystal structures and proportions of non-metallic bond types. Intermetallic phases are primarily characterized by a narrow stoichiometric composition. Intermetallic phases are often brittle, thus possessing low toughness, which usually has a detrimental effect on the target material. Furthermore, intermetallic phases have the disadvantage that they exhibit different erosion rates across the target material compared to the elemental phases, which can influence the growth of the deposited layers.

Das vorliegende Sputtertarget ist frei von intermetallischen Phasen. Dies kann sehr einfach mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) (unter Berücksichtigung der jeweiligen röntgenographischen Nachweisgrenze) unter Verwendung der relevanten JCPDS-KartenThe present sputtering target is free of intermetallic phases. This can be easily verified by X-ray diffraction (XRD) (taking into account the respective X-ray detection limit) using the relevant JCPDS cards.

25 nachgewiesen werden. 25 can be proven.

Wie bereits oben ausgeführt treten bei Aluminium-haltigen Targets solche intermetallischen Phasen bevorzugt dann auf, wenn beim Herstellungsverfahren Temperaturen knapp unter (weniger als 150°C) oder über 660°C (Schmelztemperatur von reinem Aluminium) eingesetzt werden. As already explained above, such intermetallic phases occur preferentially in aluminum-containing targets when temperatures just below (less than 150°C) or above 660°C (melting temperature of pure aluminum) are used in the manufacturing process.

Public Mit dem Begriff „unvermeidliche Verunreinigungen" werden herstellbedingte Verunreinigungen an Gasen oder begleitenden Elementen bezeichnet, die aus den verwendeten Rohstoffen stammen. Dabei kann zwischen metallischen und nicht-metallischen Verunreinigungen unterschieden werden. Metallische Verunreinigungen sind beispielsweise Fe,Public The term "unavoidable impurities" refers to manufacturing-related impurities of gases or accompanying elements that originate from the raw materials used. A distinction can be made between metallic and non-metallic impurities. Metallic impurities include, for example, Fe,

5 Co, Ni, Cr, Mn, Mo, W, Cu, Zn, Si, Ca, Ti etc. Der Anteil solcher Verunreinigungen im erfindungsgemäßen Sputtertarget liegt bevorzugt im Bereich von unter 3000 pg/g (entspricht 3000 ppm), bevorzugt unter 2000 pg/g, besonders bevorzugt unter 1500 pg/g. Nichtmetallische Verunreinigungen können Gase wie C, O, N, H, S etc. sein. Hier liegt der bevorzugte Bereich unter 2000 pg/g, bevorzugt unter 1000 pg/g. Geeignete Verfahren zur chemischen5 Co, Ni, Cr, Mn, Mo, W, Cu, Zn, Si, Ca, Ti etc. The proportion of such impurities in the sputtering target according to the invention is preferably in the range of less than 3000 pg/g (corresponds to 3000 ppm), preferably less than 2000 pg/g, particularly preferably less than 1500 pg/g. Non-metallic impurities can be gases such as C, O, N, H, S etc. The preferred range here is less than 2000 pg/g, preferably less than 1000 pg/g. Suitable methods for chemical

10 Elementanalyse sind bekanntlich abhängig vom zu analysierenden chemischen Element. Für die chemische Analyse der erfindungsgemäßen unvermeidbaren Verunreinigungen wurde Heißextraktionsanalyse für die Elemente O oder N (siehe ASTM E 1019:2018) oder Verbrennungsanalyse für die Elemente C und S (siehe ASTM E 1019:2018) oder ICP-MS (induktiv gekoppelte Plasmamassenspektroskopie) oder ICP-OES (Optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma) verwendet. Die chemische Analyse der Hauptbestandteile AI und Ta im erfindungsgemäßen Sputtertarget wurde mittels Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA oder engl.: X-ray fluorescence spectroscopy) durchgeführt. Elemental analysis is known to depend on the chemical element being analyzed. For the chemical analysis of the unavoidable impurities according to the invention, hot extraction analysis for the elements O or N (see ASTM E 1019:2018), combustion analysis for the elements C and S (see ASTM E 1019:2018), ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectroscopy), or ICP-OES (inductively coupled plasma optical emission spectrometry) was used. The chemical analysis of the main components Al and Ta in the sputtering target according to the invention was performed using X-ray fluorescence spectroscopy (XRF).

Das Sputtertarget aus dem Verbundwerkstoff Ta-Al zeichnet sich durch eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aus, was wiederum hohe Leistungen beim Sputtern erlaubt. Ebenso ist beimThe sputtering target made of the composite Ta-Al material is characterized by particularly good thermal conductivity, which in turn allows for high sputtering performance.

20 erfindungsgemäßen Target ein besonders gleichmäßiges Abtragen zum Abscheiden von dünnen Schichten mittels PVD möglich. Hier können sowohl metallische Schichten als auch reaktive nitridische oder karbidische Schichten und deren Mischungen abgeschieden werden. Die TaAl basierten Schichten können sowohl als metallische Schutzschichten für elektronische Komponenten in Mikroprozessoren, als auch als metallische Leiterbahnen eingesetzt werden, oder auch in keramischer Form (z.B. mittels Zugabe von Stickstoff während des Beschichtungsprozesses) als Hartstoffschichten zur Minimierung des Verschleißes von Werkzeugen oder Komponenten dienen. 20 The inventive target enables particularly uniform removal for the deposition of thin layers using PVD. Both metallic layers and reactive nitride or carbide layers, and mixtures thereof, can be deposited. The TaAl-based layers can be used as metallic protective layers for electronic components in microprocessors, as metallic conductors, or in ceramic form (e.g., by adding nitrogen during the coating process) as hard material layers to minimize wear on tools or components.

Vorzugsweise besteht das erfindungsgemäße Sputtertarget aus 25-75 at.% Ta, Rest AI und einen max. Anteil an unvermeidlichen metallischen Verunreinigungen von < 3000 pg/g undPreferably, the sputtering target according to the invention consists of 25-75 at.% Ta, balance Al and a maximum proportion of unavoidable metallic impurities of < 3000 pg/g and

30 nicht-metallischen Verunreinigungen von < 2000 pg/g. Ist der Ta-Gehalt über 75 at.%, kann die plastische Verformung des TaAI-Targets während der Verdichtung nicht mehr in vollem Umfang 30 non-metallic impurities of < 2000 pg/g. If the Ta content is above 75 at.%, the plastic deformation of the TaAl target during densification can no longer be fully

Public gewährleistet werden, d.h. das Target wird poröser, spröder und dadurch bruchanfälliger. Die Menge an Tantal im Target liegt bevorzugt zwischen 40 bis 60 at.%. Public This means the target becomes more porous, brittle, and therefore more susceptible to breakage. The amount of tantalum in the target is preferably between 40 and 60 at.%.

Insbesondere liegt der Sauerstoffgehalt des erfindungsgemäßen Sputtertargets unter 1000 pg/g, besonders bevorzugt unter 800 pg/g. Der Sauerstoffgehalt kann einfach über In particular, the oxygen content of the sputtering target according to the invention is below 1000 pg/g, particularly preferably below 800 pg/g. The oxygen content can be easily

5 Heißextraktionsanalyse bestimmt werden. 5 hot extraction analysis.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die metallische Reinheit der Sputtertargets größer als 98 wt.%, bevorzugt größer 99 wt.%, noch bevorzugter größer 99,7 wt.%. In a preferred embodiment, the metallic purity of the sputtering targets is greater than 98 wt.%, preferably greater than 99 wt.%, even more preferably greater than 99.7 wt.%.

Ein erfindungsgemäßes Sputtertarget weist bevorzugt eine Dichte von mehr als 95% der theoretischen Dichte auf. Besonders vorteilhaft ist eine Dichte von mehr als 97% der theoretischen Dichte. Die theoretische Dichte ist die maximal erreichbare Dichte des Ta-Al Targets, vorausgesetzt dass keine inneren Hohlräume oder Verunreinigungen als auch keine intermetallischen Phasen vorhanden sind. Je höher die Dichte des Targets umso vorteilhafter sind dessen Eigenschaften. Targets mit geringer Dichte weisen einen höheren Anteil an Poren auf. Diese Poren können während des Fertigungsprozesses (z.B. während der Bearbeitung)A sputtering target according to the invention preferably has a density of more than 95% of the theoretical density. A density of more than 97% of the theoretical density is particularly advantageous. The theoretical density is the maximum achievable density of the Ta-Al target, provided that no internal cavities or impurities, as well as no intermetallic phases, are present. The higher the density of the target, the more advantageous its properties. Targets with a lower density have a higher proportion of pores. These pores can be formed during the manufacturing process (e.g., during machining).

15 Verunreinigungen, wie Schmiermittel, aufnehmen. Diese Verunreinigungen würden später die Qualität der abgeschiedenen Schichten negativ beeinflussen. Außerdem neigen Targets mit geringer Dichte dazu, Wasser aus der Umgebung aufzunehmen, was zu schwer kontrollierbaren Vakuumprozessen führen kann. Außerdem ist die Wärmeleitfähigkeit von nur gering verdichtetem Material niedriger als von Material mit höherer Dichte. 15 impurities, such as lubricants, can be absorbed. These impurities would later negatively affect the quality of the deposited layers. Furthermore, low-density targets tend to absorb water from the environment, which can lead to vacuum processes that are difficult to control. Furthermore, the thermal conductivity of low-density material is lower than that of higher-density material.

Die theoretische Dichte von metallischen Verbundwerkstoffen kann bekanntlich arithmetisch aus den Dichten der einzelnen reinen Metalle und deren Gewichtsanteilen berechnet werden. Die Dichte kann z.B. im Archimedes Verfahren durch Bestimmung des Gewichtes des Targets an Luft und im Wasser bestimmt werden. The theoretical density of metallic composites can be calculated arithmetically from the densities of the individual pure metals and their weight fractions. The density can be determined, for example, using the Archimedes method by determining the weight of the target in air and in water.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Sputtertarget eineAccording to a preferred embodiment, the sputtering target according to the invention has a

25 mittlere Korngröße der Ta-Phase (d.h. der Ta-Körner in der Ta-Phase) und Al-Phase (d.h. der Al- Körner in der Al-Phase) von jeweils kleiner 80 pm auf, bevorzugt eine mittlere Korngröße von jeweils weniger als 63 pm, besonders bevorzugt jeweils kleiner als 45 pm. Eine mittlere Korngröße der Ta- und Al-Phasen von weniger als 80 pm führt zu einem besonders gleichmäßigen Sputterverhalten und damit zur Abscheidung besonders homogener Schichten. 25 average grain size of the Ta phase (i.e., the Ta grains in the Ta phase) and Al phase (i.e., the Al grains in the Al phase) of less than 80 pm each, preferably an average grain size of less than 63 pm each, particularly preferably less than 45 pm each. An average grain size of the Ta and Al phases of less than 80 pm leads to particularly uniform sputtering behavior and thus to the deposition of particularly homogeneous layers.

Public Die mittlere Korngröße der Phasen kann auf einfache Weise durch ein Linienschnittverfahren, z.B. nach ASTM E112, an einem metallografischen Schliff bestimmt werden. Public The mean grain size of the phases can be easily determined by a line-section method, e.g. according to ASTM E112, on a metallographic section.

In einer bevorzugten Ausführungsform zeigt das erfindungsgemäße Sputtertarget ein texturiertes Gefüge mit einer Kornstreckung von mindestens 1,2, bevorzugt mindestens 1,4. DieIn a preferred embodiment, the sputtering target according to the invention has a textured structure with a grain size ratio of at least 1.2, preferably at least 1.4.

5 Texturierung ergibt sich dabei durch ein uniaxiales Umformen, bevorzugt durch Schmieden, des pulvermetallurgisch hergestellten Sputtertargets. Die Kornstreckung senkrecht zur Umformrichtung wird dabei aus der Bildung eines Verhältnisses der mittleren Sehnenlängen der Al-Körner berechnet, wobei die mittleren Sehnenlängen der Al-Körner parallel zur Targetoberfläche als auch senkrecht zur Targetoberfläche gemessen werden. Zu diesem Zweck5 Texturing is achieved by uniaxial forming, preferably by forging, of the powder-metallurgically produced sputtering target. The grain stretching perpendicular to the forming direction is calculated from the ratio of the mean chord lengths of the Al grains, whereby the mean chord lengths of the Al grains are measured parallel to the target surface as well as perpendicular to the target surface. For this purpose,

10 wird die mittlere Sehnenlänge der Aluminium-Körner in dem Gefüge, zum einen entlang der Streckung der Körner (senkrecht zur Umformrichtung) und zum anderen senkrecht dazu (parallel zur Umformrichtung) bestimmt. Abschließend wird das Verhältnis zwischen den beiden so ermittelten mittleren Sehnenlängen gebildet. 10, the mean chord length of the aluminum grains in the microstructure is determined, firstly along the grain extension (perpendicular to the forming direction) and secondly perpendicular to it (parallel to the forming direction). Finally, the ratio between the two determined mean chord lengths is calculated.

Die Gefügeaufnahmen zur Bestimmung der Kornstreckung werden an metallographischenThe microstructure images for determining grain elongation are taken on metallographic

15 Querschliffen angefertigt deren Fläche parallel zur Umformrichtung bzw. Schmiederichtung orientiert ist. Bei lOOfacher Vergrößerung werden Linien in äquidistanten Abständen von Bildrand zu Bildrand in das Bild gelegt und die mittlere Sehnenlänge der Al-Körner in beide Richtungen (Umform- und Normalrichtung dazu) ausgemessen und die Kornstreckung berechnet. Fifteen cross-sections were taken, the surfaces of which were oriented parallel to the forming or forging direction. At 100x magnification, lines were placed equidistantly from edge to edge of the image. The mean chord length of the Al grains was measured in both directions (forming and normal to it), and the grain elongation was calculated.

20 Durch Einbau eines erfindungsgemäßen Sputtertargets in unterschiedlichen Beschichtungsanlagen sowie für die Beschichtung von Substraten unterschiedlicher Geometrien werden verschiedene geometrische Anforderungen an ein erfindungsgemäßes Sputtertarget gestellt. So kann ein solches Target in der Form eines Flachtargets, beispielsweise als Platte oder Scheibe, in der Form einer Stange, in der Form eines Rohrtargets oder als anderer komplex geformter Körper vorliegen. 20 By installing a sputtering target according to the invention in different coating systems and for coating substrates of different geometries, different geometric requirements are placed on a sputtering target according to the invention. Such a target can be in the form of a flat target, for example, a plate or disc, in the form of a rod, in the form of a tubular target, or as another complex-shaped body.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Sputtertarget ein rundes Flachtarget. A sputtering target according to the invention is preferably a round flat target.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Sputtertarget (als rundes Flachtarget) einen Durchmesser von mehr als 280 mm auf. Diese Größe stellt besondere Anforderungen hinsichtlich einer optimalen und homogenen Mikrostruktur. Für die Umformung von RondenIn a preferred embodiment, the sputtering target (as a round flat target) has a diameter of more than 280 mm. This size places special demands on an optimal and homogeneous microstructure. For the forming of round blanks

30 mit diesen Abmessungen muss zum einen ein Pulvergemisch zur Verfügung gestellt werden, dass eine homogene, entmischungsfreie Mischung der elementaren Bestandteile des 30 with these dimensions, a powder mixture must be provided that provides a homogeneous, demixing-free mixture of the elementary components of the

Public Werkstoffes gewährleistet. Dies ist hinsichtlich der großen Unterschiede in den Dichten der Elemente (2,7 g/cm3 für AI und 16,7 g/cm3 für Ta) schwierig. Zum anderen muss eine hohe Schmiedekraft aufgebracht werden, die das Erreichen einer hohen Dichte des Verbundwerkstoffes erlaubt, unter Beachtung von moderaten (mindestens 150°C unterhalb desPublic This is difficult due to the large differences in the densities of the elements (2.7 g/cm 3 for Al and 16.7 g/cm 3 for Ta). On the other hand, a high forging force must be applied, which allows the achievement of a high density of the composite material, while observing moderate (at least 150°C below the

5 Schmelzpunktes von reinem Aluminium) Schmiedetemperaturen, um die Ausbildung von intermetallischen Phasen zwischen Ta und AI zu vermeiden. 5 melting point of pure aluminum) forging temperatures to avoid the formation of intermetallic phases between Ta and Al.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines pulvermetallurgisch hergestellten Ta-Al Sputtertargets, welches zwischen 25 und 75 at.% Ta, Rest AI, sowie unvermeidliche metallische sowie nicht-metallische Verunreinigungen umfasst, ist gekennzeichnet durch die nachfolgendenThe process according to the invention for producing a powder metallurgically produced Ta-Al sputtering target, which comprises between 25 and 75 at.% Ta, the remainder Al, as well as unavoidable metallic and non-metallic impurities, is characterized by the following

10 Schritte: 10 steps:

Mischen des Al-Pulvers und des Ta-Pulvers zu einem Pulvergemenge; Mixing the Al powder and the Ta powder to form a powder mixture;

Kalt-Pressen des Pulvergemenges zu einem Formkörper; Cold pressing of the powder mixture into a shaped body;

Schmieden des Formkörpers bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur von Aluminium, wobei es zur Verdichtung des Targets kommt, Forging the shaped body at temperatures below the melting temperature of aluminum, which results in densification of the target,

15 dadurch gekennzeichnet, dass das Sputtertarget eine Al-Phase und eine Ta-Phase aufweist und frei von intermetallischen Phasen ist, und wobei die AI- Phase als auch die Ta-Phasen sowohl parallel zu einer Targetoberfläche als auch senkrecht zu einer Targetoberfläche gemessen gleichmäßig im Sputtertarget verteilt sind. 15 characterized in that the sputtering target has an Al phase and a Ta phase and is free of intermetallic phases, and wherein the Al phase and the Ta phases are uniformly distributed in the sputtering target both parallel to a target surface and perpendicular to a target surface.

Die Herstellung einer Pulvermischung, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann, erfolgt durch Mischen der entsprechenden Mengen von Ta und AI. Die Pulver werden in eine geeignete Mischvorrichtung gefüllt und so lange gemischt, bis eine homogene Verteilung der Komponenten im Pulvergemenge gewährleistet ist. Die Morphologie der eingesetzten Pulver als auch die Verteilungsbreite der Partikelgrößen der eingesetzten Pulver sind so gewählt, dass eine homogene, entmischungsfreie Mischung gebildet wird. A powder mixture suitable for use in the process according to the invention is prepared by mixing the appropriate amounts of Ta and Al. The powders are poured into a suitable mixing device and mixed until a homogeneous distribution of the components in the powder mixture is ensured. The morphology of the powders used and the particle size distribution range of the powders used are selected to form a homogeneous, segregation-free mixture.

25 Das so hergestellte Pulvergemenge wird für die Implementierung des Kompaktierschritts, hier des Kaltpressens, in eine Matrize oder einen Schlauch gefüllt anschließend zu einem Formkörper gepresst. Bevorzugt wird dies in einem kalt-isostatischen Schritt (dabei wirkt der hydraulische Druck von allen Seiten auf das Pulver ein) durchgeführt. Beim Pressen in der Matrize wird der Körper in einem Werkzeug uniaxial verdichtet. 25 The powder mixture thus produced is filled into a die or tube for the compaction step, in this case cold pressing, and then pressed into a shaped body. This is preferably carried out in a cold isostatic step (where hydraulic pressure acts on the powder from all sides). During pressing in the die, the body is compacted uniaxially in a tool.

Public Anschließend wird der Formkörper mittels Schmiedepressen, bevorzugt in nur einem einzigen Schritt des Schmiedepressens, unterhalb der Schmelztemperatur von Aluminium verdichtet. Bevorzugt kommt hier ein hydraulisches Schmiedepressen mit halboffenen, offenen oder geschlossenen Gesenken zum Einsatz. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Public The shaped body is then compacted below the melting temperature of aluminum by forging, preferably in a single forging step. Hydraulic forging with semi-open, open, or closed dies is preferably used. In a preferred embodiment, the

5 Temperatur beim Schmieden auf 350 bis 450°C eingestellt. Die Erwärmung der Formkörper erfolgt in einem Ofen für 1-3 Stunden in einer Schutzgasatmosphäre, um die Oxidation oder Nitrierung der Bestandteile AI und Ta des Formkörpers zu verhindern. Das Schmiedegesenk selbst wird vor dem Schmieden auf Temperatur um die 150 bis 250°C vorgewärmt. 5 The forging temperature is set at 350 to 450°C. The forgings are heated in a furnace for 1-3 hours in a protective gas atmosphere to prevent oxidation or nitriding of the Al and Ta components of the forging. The forging die itself is preheated to a temperature of around 150 to 250°C before forging.

Das in diesem Verfahren hergestellte Sputtertarget besitzt in der Regel eine Dichte von The sputtering target produced in this process usually has a density of

10 mindestens 95% der theoretischen Dichte, bevorzugt mindestens 97% der theoretischen Dichte. Durch den Schritt des Schmiedens wird gezielt ein texturiertes Gefüge mit einer Kornstreckung von mindestens 1,2, bevorzugt 1,4 gebildet. Wie bereits oben beschrieben wird die Kornstreckung aus der Bildung eines Verhältnisses der mittleren Sehnenlängen der Al- Körner berechnet, wobei die mittleren Sehnenlängen der Al-Körner parallel zur Targetoberfläche als auch senkrecht zur Targetoberfläche gemessen werden. Bei dem Schmiedevorgang erfolgt neben der Verdichtung des Werkstoffes auch das Fließen vom Zentrum zum Rand des Schmiedegesenkes was in diesem Zusammenhang zur Umorientierung und Streckung der Körner bzw. Kornagglomerate führt. 10 at least 95% of the theoretical density, preferably at least 97% of the theoretical density. The forging step deliberately creates a textured structure with a grain stretch of at least 1.2, preferably 1.4. As already described above, the grain stretch is calculated from the ratio of the mean chord lengths of the Al grains, whereby the mean chord lengths of the Al grains are measured parallel to the target surface as well as perpendicular to the target surface. During the forging process, in addition to the densification of the material, flow also occurs from the center to the edge of the forging die, which in this context leads to the reorientation and stretching of the grains or grain agglomerates.

Die finale Bearbeitung des geschmiedeten Rohlings zu einem Target nach Zeichnung mit denThe final processing of the forged blank into a target according to the drawing with the

20 geforderten Abmessungen und Toleranzen erfolgt durch spanabhebende Verfahren wie Drehen und/oder Fräsen. 20 required dimensions and tolerances are achieved by machining processes such as turning and/or milling.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formkörper einen Durchmesser von mehr als 280 mm auf. Diese Größe stellt besondere Anforderungen hinsichtlich einer optimalen und homogenen Mikrostruktur. Wie bereits oben ausgeführt muss für einen Formkörper mit diesen Abmessungen ein Pulvergemisch zur Verfügung gestellt werden, dass eine homogene, entmischungsfreie Mischung der elementaren Bestandteile des Werkstoffes gewährleistet. Dies ist hinsichtlich der großen Unterschiede in den Dichten der Elemente (2,7 g/cm3 für AI und 16,7 g/cm3 für Ta) schwierig. Des Weiteren muss eine hohe Schmiedekraft aufgebracht werden, die das ErreichenIn a preferred embodiment, the shaped body produced by the process according to the invention has a diameter of more than 280 mm. This size places particular demands on an optimal and homogeneous microstructure. As already explained above, a powder mixture must be provided for a shaped body with these dimensions that ensures a homogeneous, demixing-free mixture of the elemental components of the material. This is difficult due to the large differences in the densities of the elements (2.7 g/cm 3 for Al and 16.7 g/cm 3 for Ta). Furthermore, a high forging force must be applied, which makes it impossible to achieve

30 einer hohen Dichte des Verbundwerkstoffes unter Beachtung von moderaten (mindestens 30 a high density of the composite material while observing moderate (at least

Public 150°C unterhalb des Schmelzpunktes von reinem Aluminium) Schmiedetemperaturen erlaubt, um die Ausbildung von intermetallischen Phasen zwischen Ta und AI zu vermeiden. Public Forging temperatures (150°C below the melting point of pure aluminum) are permitted to avoid the formation of intermetallic phases between Ta and Al.

Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Further advantages and benefits of the invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the accompanying figures.

5 Von den Figuren zeigen 5 Of the figures show

Fig. 1: Phasendiagramm des Systems Ta-Al (Quelle: ASM Handbook Vol. Ill, Alloy PhaseFig. 1: Phase diagram of the Ta-Al system (Source: ASM Handbook Vol. Ill, Alloy Phase

Diagrams 1992); Diagrams 1992);

Fig. 2: Röntgendiffraktogramm einer Probe eines erfindungsgemäßen TaAl-Fig. 2: X-ray diffractogram of a sample of a TaAl-

Sputtertargets, reine Al-Phase und reine Ta-Phase nachweisbar; Sputtering targets, pure Al phase and pure Ta phase detectable;

10 Fig. 3: Mikrostruktur eines erfindungsgemäßen TaAI-Sputtertargets (in der10 Fig. 3: Microstructure of a TaAl sputtering target according to the invention (in the

Vergrößerung 100-fach) in einer lichtmikroskopischen Aufnahme; magnification 100x) in a light micrograph;

Fig. 4: Mikrostruktur des erfindungsgemäßen TaAI-Sputtertargets von Fig. 3 in der 200- fachen Vergrößerung. Fig. 4: Microstructure of the TaAl sputtering target according to the invention from Fig. 3 in 200x magnification.

15 15

Als Rohstoffe wurden Tantal-Pulver mit einer Partikelgröße von weniger als 63 pm (D90 Messung nach Malvern) und Aluminium-Pulver mit einer Partikelgröße von weniger als 63 pm (D90 Messung nach Malvern) verwendet. Es wurde darauf geachtet Pulver mit niedrigen Anteilen an Verunreinigungen, insbesondere niedrigen Mengen an Sauerstoff und Eisen, zuTantalum powder with a particle size of less than 63 pm (D90 measurement according to Malvern) and aluminum powder with a particle size of less than 63 pm (D90 measurement according to Malvern) were used as raw materials. Care was taken to select powders with low levels of impurities, especially low amounts of oxygen and iron.

20 verwenden. Die Pulver wurden im Verhältnis 45 at.% Ta und 55 at.% AI in einen geschlossenen Behälter gegeben und in einem Freifallmischer vermischt. Ist ein homogener Mischgrad erreicht wird das Pulvergemisch in eine Schlauchpressform eingefüllt und mittels einer hydraulischen Presse kalt-isostatisch mit einem Druck von ca. 200 MPa zu einem scheibenförmigen Grünkörper mit einer relativen Dichte von circa 90% und einem Außendurchmesser von etwa 300 mm gepresst. Der so hergestellte Grünling wurde auf den Stirnseiten plangedreht. Anschließend wurde der Grünling auf eine Temperatur von 360 °C erwärmt und durch Schmieden verdichtet. Das Gesenk wurde auf circa 180°C vorgewärmt. Dabei reichte ein einziger Schmiedeschritt aus, um die Solldicke von 23 mm zu erreichen. Nach dem Verdichten durch Schmieden wurde das Target durch mechanisches Bearbeiten in seine runde Form mit20. The powders were placed in a closed container in a ratio of 45 at.% Ta and 55 at.% Al and mixed in a free-fall mixer. Once a homogeneous mix has been achieved, the powder mixture is poured into a tube mold and cold-isostatically pressed using a hydraulic press at a pressure of approximately 200 MPa to form a disc-shaped green body with a relative density of approximately 90% and an outer diameter of approximately 300 mm. The green body thus produced was face-turned on its end faces. The green body was then heated to a temperature of 360 °C and compacted by forging. The die was preheated to approximately 180 °C. A single forging step was sufficient to achieve the target thickness of 23 mm. After compaction by forging, the target was machined into its round shape with

30 einem äußeren Durchmesser von ca. 298 mm und 19 mm Dicke gebracht. Das so hergestellte 30 with an outer diameter of approximately 298 mm and a thickness of 19 mm. The resulting

Public Target wurde in einer industriellen PVD Sputteranlage eingesetzt und konnte dort mit hohen Raten zerstäubt werden. Public Target was used in an industrial PVD sputtering system and could be sputtered at high rates.

Figur 2 zeigt das Röntgenbeugungsmuster dieses Beispiels. Für die Auswertung der Beugungsmuster wurden die JCPDA-Karten 00-0040788 (Ta) (entspricht der Ta-Phase), 00-004-Figure 2 shows the X-ray diffraction pattern of this example. For the evaluation of the diffraction patterns, the JCPDA cards 00-0040788 (Ta) (corresponds to the Ta phase), 00-004-

5 0787 (AI) (entspricht der Al-Phase) verwendet. Aus dieser Abbildung ist ersichtlich, dass es sich um reine Phasen handelt - 2Theta Winkel für reines Ta bei 38,5; 55,5; 69,5; 82,5, 95; 107,5;5 0787 (AI) (corresponds to the Al phase) is used. From this figure, it can be seen that these are pure phases - 2Theta angles for pure Ta at 38.5; 55.5; 69.5; 82.5, 95; 107.5;

121,5 sowie 2Theta Winkel für reines AI bei 38,5; 44,5; 65, 78; 82,5; 137,5. Aus dieser Abbildung ist ersichtlich, dass keine intermetallischen Phasen (wie z.B. Ta2AI, TaAl, oder TaAH) gebildet werden. Die Peaks entstehen aufgrund der reinen Al-Phase und der reinen Ta-Phase. 121.5, and 2Theta angles for pure Al at 38.5; 44.5; 65.78; 82.5; 137.5. This figure shows that no intermetallic phases (such as Ta2Al, TaAl, or TaAH) are formed. The peaks arise due to the pure Al phase and the pure Ta phase.

10 Fig. 3 und Fig. 4 zeigen die lichtmikroskopischen Aufnahmen dieses Beispiels in einer entsprechend dem Maßstabsbalken angezeigten Vergrößerung. Die Mikrostruktur zeigt Ta- Körner bzw. Ta-Körner Agglomerate (dunkelgraue Farbe) sowie Al-Körner (helle Farbe). Die schwarze Farbe zeigt Poren, die durch die pulvermetallurgische Herstellung entstanden sind, oder Artefakte, die bei der Herstellung des Schliffbilds entstanden sind. 10 Fig. 3 and Fig. 4 show the light micrographs of this example at a magnification indicated by the scale bar. The microstructure shows Ta grains or Ta grain agglomerates (dark gray) and Al grains (light color). The black color indicates pores caused by the powder metallurgical production or artifacts that occurred during the micrograph.

15 15

Public Public

Claims

ANSPRÜCHE 1. Pulvermetallurgisch hergestelltes Sputtertarget, welches zwischen 25 und 75 at.% Ta, Rest AI, sowie unvermeidliche metallische sowie nicht-metallische Verunreinigungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Sputtertarget eine Al-Phase und eine Ta-Phase aufweist und frei von intermetallische Phasen ist, und wobei die Al-Phase als auch die Ta-Phase sowohl parallel zu einer Targetoberfläche als auch senkrecht zu einer Targetoberfläche gemessen gleichmäßig im Sputtertarget verteilt sind. 1. A powder metallurgically produced sputtering target comprising between 25 and 75 at.% Ta, the remainder being Al, as well as unavoidable metallic and non-metallic impurities, characterized in that the sputtering target has an Al phase and a Ta phase and is free of intermetallic phases, and wherein the Al phase and the Ta phase are uniformly distributed in the sputtering target both parallel to a target surface and perpendicular to a target surface. 2. Sputtertarget gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Ta zwischen 40 und 60 at.% beträgt. 2. Sputtering target according to claim 1, characterized in that the proportion of Ta is between 40 and 60 at.%. 3. Sputtertarget nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der maximale Anteil an metallischen Verunreinigungen im Sputtertarget < 3000 ppm beträgt. 3. Sputtering target according to one of the preceding claims, wherein the maximum proportion of metallic impurities in the sputtering target is < 3000 ppm. 4. Sputtertarget nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der maximale Anteil an nicht-metallischen Verunreinigungen im Sputtertarget < 2000 ppm beträgt. 4. Sputtering target according to one of the preceding claims, wherein the maximum proportion of non-metallic impurities in the sputtering target is < 2000 ppm. 5. Sputtertarget nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichte des Sputtertargets mindestens 95% beträgt. 5. Sputtering target according to one of the preceding claims, wherein the density of the sputtering target is at least 95%. 6. Sputtertarget nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sputtertarget eine mittlere Korngröße der Ta-Phase und der Al-Phase von jeweils kleiner 80 pm aufweist.6. Sputtering target according to one of the preceding claims, wherein the sputtering target has an average grain size of the Ta phase and the Al phase of less than 80 pm each. 7. Sputtertarget nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sputtertarget ein texturiertes Gefüge mit einer Kornstreckung von mindestens 1,2 aufweist, wobei die Kornstreckung aus der Bildung eines Verhältnisses der mittleren Sehnenlängen, welche parallel zur Targetoberfläche als auch senkrecht zur Targetoberfläche gemessen werden, der Al-Körner in der Al-Phase berechnet wird. 7. Sputtering target according to one of the preceding claims, wherein the sputtering target has a textured structure with a grain elongation of at least 1.2, wherein the grain elongation is calculated from the formation of a ratio of the mean chord lengths, which are measured parallel to the target surface and perpendicular to the target surface, of the Al grains in the Al phase. 8. Sputtertarget nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sputtertarget ein rundes Flachtarget ist und einen Durchmesser von mehr als 280 mm aufweist. 8. Sputtering target according to one of the preceding claims, characterized in that the sputtering target is a round flat target and has a diameter of more than 280 mm. 9. Verfahren zur Herstellung eines Ta-Al Sputtertargets, welches zwischen 25 und 75 at.% Ta, Rest AI, sowie unvermeidliche metallische sowie nicht-metallische Verunreinigungen umfasst, über die pulvermetallurgische Route, gekennzeichnet durch nachfolgende Schritte: 9. A process for producing a Ta-Al sputtering target comprising between 25 and 75 at.% Ta, balance Al, as well as unavoidable metallic and non-metallic impurities, via the powder metallurgy route, characterized by the following steps: Mischen des Al-Pulvers und des Ta-Pulvers zu einem Pulvergemenge; Kalt-Pressen des Pulvergemenges zu einem Formkörper; Mixing the Al powder and the Ta powder to form a powder mixture; Cold pressing of the powder mixture into a shaped body; Schmieden des Formkörpers bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur von Aluminium, wobei es zur Verdichtung des Targets kommt, dadurch gekennzeichnet, dass das Sputtertarget eine Al-Phase und eine Ta-Phase aufweist und frei von intermetallischen Phasen ist, und wobei die Al-Phase als auch die Ta-Phase sowohl parallel zu einer Targetoberfläche als auch senkrecht zu einer Targetoberfläche gemessen gleichmäßig im Sputtertarget verteilt sind. Forging the shaped body at temperatures below the melting temperature of aluminum, whereby densification of the target occurs, characterized in that the sputtering target has an Al phase and a Ta phase and is free of intermetallic phases, and wherein the Al phase and the Ta phase are uniformly distributed in the sputtering target both parallel to a target surface and perpendicular to a target surface. 10. Verfahren zur Herstellung eines Ta-Al Sputtertargets nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmieden bei einer Temperatur zwischen 350°C und 450°C erfolgt. 10. A method for producing a Ta-Al sputtering target according to claim 9, characterized in that the forging takes place at a temperature between 350°C and 450°C. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schmieden ein weiterer mechanischer Bearbeitungsschritt erfolgt. 11. Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that a further mechanical processing step takes place after forging. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper sowohl nach dem Kalt-Pressen als auch nach dem Schmieden rund ist und einen Durchmesser von mehr als 280 mm aufweist. 12. Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that the shaped body is round both after cold pressing and after forging and has a diameter of more than 280 mm. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Target nach dem Schmieden ein texturiertes Gefüge mit einer Kornstreckung von mindestens 1,2 aufweist, wobei die Kornstreckung aus der Bildung eines Verhältnisses der mittleren Sehnenlängen, welche parallel zur Targetoberfläche als auch senkrecht zur Targetoberfläche gemessen werden, der Al-Körner in der Al-Phase berechnet wird. 13. Method according to one of claims 9 to 12, characterized in that the target after forging has a textured structure with a grain stretch of at least 1.2, wherein the grain stretch is calculated from the formation of a ratio of the mean chord lengths, which are measured parallel to the target surface and perpendicular to the target surface, of the Al grains in the Al phase.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3030320A1 (en) * 1980-08-11 1982-03-11 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau Composite targets for cathodic sputtering - where shrink-fits are used to hold one target material in corresp. recesses or holes in other target material
EP0243995A2 (en) 1986-04-30 1987-11-04 Metallwerk Plansee Gesellschaft M.B.H. Process for manufacturing a target for cathodic sputtering
JPH09241835A (en) 1996-03-04 1997-09-16 Mitsubishi Materials Corp Sintered Al alloy sputtering target
US6010583A (en) * 1997-09-09 2000-01-04 Sony Corporation Method of making unreacted metal/aluminum sputter target
CN111945121A (en) 2020-08-06 2020-11-17 宁波江丰电子材料股份有限公司 A kind of tantalum aluminum alloy sputtering target and preparation method thereof
CN112111714A (en) 2020-09-16 2020-12-22 宁波江丰电子材料股份有限公司 Preparation method of tantalum-aluminum alloy sputtering target material
JP2021110004A (en) 2020-01-10 2021-08-02 山陽特殊製鋼株式会社 Sputtering target material

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0718003B2 (en) * 1990-01-11 1995-03-01 株式会社神戸製鋼所 Sputtering target for optical media Ingot material
JPH0864554A (en) * 1994-08-23 1996-03-08 Mitsubishi Materials Corp Sputtering target material for thin film formation of thin film transistors
US20070099032A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-03 Heraeus, Inc., A Corporation Of The State Of Arizona Deposition of enhanced seed layer using tantalum alloy based sputter target
US20130233706A1 (en) * 2010-10-08 2013-09-12 Kobelco Research Institute Inc. Al-based alloy sputtering target and production method of same
JP2013147738A (en) * 2011-12-22 2013-08-01 Kobe Steel Ltd Ta-CONTAINING ALUMINUM OXIDE THIN FILM

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3030320A1 (en) * 1980-08-11 1982-03-11 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau Composite targets for cathodic sputtering - where shrink-fits are used to hold one target material in corresp. recesses or holes in other target material
EP0243995A2 (en) 1986-04-30 1987-11-04 Metallwerk Plansee Gesellschaft M.B.H. Process for manufacturing a target for cathodic sputtering
JPH09241835A (en) 1996-03-04 1997-09-16 Mitsubishi Materials Corp Sintered Al alloy sputtering target
US6010583A (en) * 1997-09-09 2000-01-04 Sony Corporation Method of making unreacted metal/aluminum sputter target
JP2021110004A (en) 2020-01-10 2021-08-02 山陽特殊製鋼株式会社 Sputtering target material
CN111945121A (en) 2020-08-06 2020-11-17 宁波江丰电子材料股份有限公司 A kind of tantalum aluminum alloy sputtering target and preparation method thereof
CN112111714A (en) 2020-09-16 2020-12-22 宁波江丰电子材料股份有限公司 Preparation method of tantalum-aluminum alloy sputtering target material

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