[發明專利]一種硅管濺射靶材的制備方法

有效

• 申請號: 202011284440.6
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112410737B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 劉耀文;黃軍浩
• 申請（專利權）人: 光洋新材料科技（昆山）有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C01B33/02;C01B33/037
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開的屬于硅管濺射靶材技術領域，具體為一種硅管濺射靶材的制備方法，包括硅與金屬添加劑，其中各成分質量份數為：硅：96?98份；金屬添加劑：2?4份；還包括以下步驟：S1，使用超聲波設備對硅進行清洗，并將硅通過兩次球磨變成硅粉；S2，使用混合裝置將硅和金屬添加劑混合均勻，得到混合粉末；S3，將混合粉末裝入冷等靜壓模具的管形空腔中，通過三次靜壓工藝壓制硅粉成管狀，然后脫去冷等靜壓模具得到硅管坯，對硅管坯端頭及外表面進行修整；本發明結構設計科學合理，對基材具有更為優秀的比抗阻、應力和耐腐蝕性能，使用中將更加可靠。

技術領域

本發明涉及硅管濺射靶材技術領域，具體為一種硅管濺射靶材的制備方法。

背景技術

硅濺射靶可在各類基材上形成薄膜這種濺射膜廣泛用作電子部件和電子產品,如目前廣泛應用的TFT- LCD 等離子顯示屏、無機光發射二極管顯示器、場發射顯示器、薄膜太陽能電池、傳感器、半導體裝置以及具有可調諧功函數CMOS互補金屬氧化物半導體的場效應晶體管柵極。

但是硅管濺射靶材制作時容易出現密度不足，比阻抗、應力和耐腐蝕性變差。

為此，我們提出一種硅管濺射靶材的制備方法。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施方式的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施方式。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有一種硅管濺射靶材的制備方法中存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明的目的是提供一種硅管濺射靶材的制備方法，能夠解決上述提出硅管濺射靶材制作時容易出現密度不足，比阻抗、應力和耐腐蝕性變差的問題。

為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供了如下技術方案：

一種硅管濺射靶材的制備方法，其包括：硅與金屬添加劑，其中各成分質量份數為：

硅：96-98份；

金屬添加劑：2-4份；

還包括以下步驟：

S1，使用超聲波設備對硅進行清洗，并將硅通過兩次球磨變成硅粉；

S2，使用混合裝置將硅和金屬添加劑混合均勻，得到混合粉末；

S3，將混合粉末裝入冷等靜壓模具的管形空腔中，通過三次靜壓工藝壓制硅粉成管狀，然后脫去冷等靜壓模具得到硅管坯，對硅管坯端頭及外表面進行修整；

S4，將修整后的硅管坯置于氫氣環境中于1800-2000℃燒結4-10h，并修整燒結后的硅管坯的端頭及內外表面；

S5，將燒結完成的硅管坯用電子束熔煉的方法進行提純，使得硅管坯的純度從99.95%提高到99.999%以上，氣體雜質C、N、O含量均降到5ppm以下；

S6，最后采用先鍛造開坯后交叉軋制的加工方式將硅管坯加工成長硅管，經真空退火后，再按照規定規格機加工成品硅濺射靶材；

所述步驟3：采用靜壓工藝將硅粉末進行第一次致密化處理，形成第一硅靶材坯料，所述靜壓工藝的壓力為25MPa-30MPa，將所述第一硅靶材坯料放入包套并抽真空，采用冷等靜壓工藝將包套內的第一硅靶材坯料進行第二次致密化處理，形成第二硅靶材坯料，所述冷等靜壓工藝包括：將包套置于冷等靜壓爐內，設置冷等靜壓爐的冷等靜壓溫度為常溫，設置冷等靜壓爐的冷等靜壓壓力為 90MPa-150MPa，并在此壓力下保壓2小時-8小時，第二次致密化處理后，去除包套，采用感應燒結工藝將所述第二硅靶材坯料進行第三次致密化處理，形成第三硅靶材坯料；