[發明專利]一種鉻鎳合金濺射靶材及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202011593891.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112853283A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 姚力軍;邊逸軍;潘杰;王學澤;李岢
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;B22F3/02;B22F3/14;B22F5/00;C22C27/06;C23C14/14
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發明提供一種鉻鎳合金濺射靶材及其制備方法與應用，所述制備方法包括以下步驟：(1)混合鉻粉與鎳粉，得到鉻鎳粉末；(2)裝填并壓實步驟(1)所得鉻鎳粉末，得到鉻鎳生坯；(3)將步驟(2)所得鉻鎳生坯進行850?1200℃的真空熱壓燒結處理，得到鉻鎳坯料；(4)將步驟(3)所得鉻鎳坯料進行機加工，得到鉻鎳合金濺射靶材。本發明提供的制備方法提升了靶材產品的致密度與微觀結構均勻性，消除了內部缺陷。

技術領域

本發明屬于濺射靶材技術領域，涉及一種鉻鎳合金濺射靶材，尤其涉及一種鉻鎳合金濺射靶材及其制備方法與應用。

背景技術

鉻鎳合金靶材是一種新型的合金靶材，作為一種真空濺鍍的良好導體，可以用于電子柵門材料及電子薄膜領域。近年來，國內對高純度鉻鎳靶材的需求量大幅增長，然而國內生產的鉻鎳靶材成分范圍窄，密度低，無法滿足高端電子行業對于靶材質量的要求，僅僅部分用于低端產品中。目前世界上只有日本、美國等少數發達國家和地區能生產高純度高密度鉻鎳靶材，研制開發鉻鎳靶材生產技術是打破國外壟斷，降低微電子行業成本的有力手段。為了使鉻鎳合金濺射靶材在進行真空濺鍍時發揮良好的性能，要求鉻鎳合金濺射靶材具有較高的致密度，靶材完整無氣孔、疏松等內部缺陷，且內部組織結構較為均勻。

當前主流的鉻鎳合金制造方式為熔煉鑄造鉻鎳錠材后進行熱軋，然而含鉻量超過56％后，鉻鎳合金在熔煉時易發生偏析，造成成分不均及軋制開裂等問題，無法加工成符合要求的濺射靶材，因此尋找新的方式制造符合要求的鎳鉻靶材(鉻含量60％-70％)勢在必行。

CN 110952064A公開了一種鉭硅合金濺射靶材及其制備方法，所述制備方法包括混粉、裝模、冷等靜壓、脫氣處理、在1050-1350℃下進行的熱等靜壓和機加工，進而得到致密度99％以上的鉭硅合金濺射靶材，但是所述制備方法不僅流程較長、操作繁瑣，還具有能耗高的缺點，無法有效降低微電子行業的成本，不適合大規模推廣應用。

CN 108754436A公開了一種高純鉭釕合金靶材的真空熱壓燒結制備方法，所述制備方法包括依次進行的破碎、球磨、混料、模具準備、裝模并振實、升溫加壓、保溫、取樣、機加工，進而制備得到密度為10.65-13.08g/cm³的高純鉭釕合金靶材，但是所述制備方法操作繁瑣，且并不適用于鉻鎳合金濺射靶材的制備，由于鉻鎳合金濺射靶材在致密化過程中對含鉻量異常敏感，因此不能隨意照搬現有技術。

由此可見，如何提供一種鉻鎳合金濺射靶材的制備方法，提升靶材產品的致密度與微觀結構均勻性，消除內部缺陷，成為了目前本領域技術人員迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鉻鎳合金濺射靶材及其制備方法與應用，所述制備方法提升了靶材產品的致密度與微觀結構均勻性，消除了內部缺陷。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種鉻鎳合金濺射靶材的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)混合鉻粉與鎳粉，得到鉻鎳粉末；

(2)裝填并壓實步驟(1)所得鉻鎳粉末，得到鉻鎳生坯；

(3)將步驟(2)所得鉻鎳生坯進行850-1200℃的真空熱壓燒結處理，得到鉻鎳坯料；

(4)將步驟(3)所得鉻鎳坯料進行機加工，得到鉻鎳合金濺射靶材。

本發明中，所述制備方法采用真空熱壓燒結處理，并嚴格控制熱壓燒結的溫度為850-1200℃，不僅能夠大幅度提高鉻鎳合金濺射靶材的致密度，達到致密度99％以上和內部組織結構均勻的高要求，還能夠降低能耗和成本，具有流程較短、操作簡單的優點，適合大規模推廣應用。