[發明專利]鋁鈧合金靶坯及其制備方法及應用

在審

• 申請號: 201711308051.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107841643A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 程銀兵;莊志杰;顧宗慧;莊猛
• 申請（專利權）人: 基邁克材料科技（蘇州）有限公司
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C21/00;C23C14/14;C23C14/34
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 王樂

技術領域

本發明涉及一種鋁鈧合金材料領域，特別是涉及一種鋁鈧合金靶坯及其制備方法及應用。

背景技術

在諸多場合中需要濺射形成鋁鈧合金，例如，集微型傳感器、執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的微型機電系統(MEMS)的制備過程中。一般采用鋁鈧合金靶坯作為濺射源濺射形成鋁鈧合金。

目前，傳統的方法制備的鋁鈧合金靶坯中鈧含量均小于10％，鈧含量在10％以上的鋁鈧合金靶坯還未見報道。

發明內容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種高鈧含量的鋁鈧合金靶坯。

一種鋁鈧合金靶坯，所述鋁鈧合金靶坯包括：

16-50重量份的鈧，50-84重量份的鋁，所述鋁鈧合金靶坯的含氧量小于等于160ppm。

上述鋁鈧合金靶坯具有鈧含量高、含氧量低的特點，低含氧量可以使得制備的靶坯不會發生異常放電或粒子濺疤，能夠保證后期高品質成膜。

在其中一個實施例中，鋁鈧合金靶坯的晶粒粒度小于等于100μm。

本發明還提供了一種鋁鈧合金靶坯的制備方法。

一種鋁鈧合金靶坯的制備方法，包括如下步驟：

取粒徑在20-100μm范圍內的鈧粉和鋁粉；將所述鈧粉和所述鋁粉按配比進行冷等靜壓，所述鈧粉與所述鋁粉的質量比為16-50：50-84；

然后在真空度為10^-3Pa-0.1Pa下進行真空燒結，再冷卻得到鋁鈧合金靶坯，所述燒結為階段式升溫燒結。

該鋁鈧合金靶坯的制備方法具有操作簡單，有利于產業化應用。通過此法制備的鋁鈧合金靶坯具有含氧量低、靶坯的晶粒粒度均勻、細化、鈧含量高的特點，進而能夠滿足靶坯濺射的特性需求。

在其中一個實施例中，所述冷等靜壓的壓力為100MPa-300MPa。

在其中一個實施例中，所述階段式升溫為：先以100-200℃/h的速度升溫至800-899℃，然后保溫2-4h；再以200-400℃/h的速度升溫至1000-1200℃，然后保溫4-24h。

在其中一個實施例中，所述冷卻的降溫速度為50-100℃/h。

本發明還提供了一種鋁鈧合金靶材，包括背板、以及貼合于所述背板上的鋁鈧合金靶坯，所述的鋁鈧合金靶坯為本發明所述的鋁鈧合金靶坯。

上述鋁鈧合金靶材具有鈧含量高、含氧量低、靶材晶粒粒度均勻、細化的特點，進而能夠滿足靶材濺射的特性需求。

本發明還提供了一種鋁鈧合金靶材的制備方法。

一種鋁鈧合金靶材的制備方法，將本發明所述的鋁鈧合金靶坯貼合于背板上，從而得到鋁鈧合金靶材。

該制備方法優點是為鋁鈧合金靶坯提供方便存儲、支撐的載體，方便后續靶材濺射。

在其中一個實施例中，所述貼合的方式為擴散焊接的方式。

本發明還提供了一種鋁鈧合金靶材在微型機電系統制備中的應用。

一種包括本發明所述的鋁鈧合金靶材在微型機電系統制備中的應用。

上述包括本發明所述的鋁鈧合金靶材可以滿足微型機電系統制備中對元件材料的需求。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，以下結合具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

本發明提供了一種鋁鈧合金靶坯。

一種鋁鈧合金靶坯，鋁鈧合金靶坯包括：

16-50重量份的鈧，50-84重量份的鋁，鋁鈧合金靶坯的含氧量小于等于160ppm。

其中，1個ppm是指：按重量份計算，每百萬份的鋁鈧合金靶坯中含氧量為1份。

優選地，鋁鈧合金靶坯的含氧量小于等于100ppm。這樣可以使得制備的靶坯進一步防止發生異常放電或粒子濺疤，保證后期成膜的質量更好。

更優地，鋁鈧合金靶坯的含氧量小于等于43ppm。這樣可以使得制備的靶坯更進一步防止發生異常放電或粒子濺疤，保證后期成膜的質量更好。

在一優選的實施方式中，鋁鈧合金靶坯的厚度為5-20mm。

在一優選的實施方式中，鋁鈧合金靶坯的晶粒粒度小于等于100μm。