[發(fā)明專利]一種鋁硅合金濺射靶材及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112899624A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚力軍;邊逸軍;潘杰;王學(xué)澤;鄒浪
• 申請（專利權(quán)）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;B22F3/15;B22F3/24;B22F5/00;C22C21/02
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發(fā)明提供一種鋁硅合金濺射靶材及其制備方法與應(yīng)用，所述制備方法包括以下步驟：(1)裝填并夯實(shí)鋁硅合金粉末，得到第一生坯；(2)將步驟(1)所得第一生坯進(jìn)行真空脫氣處理，得到第二生坯；(3)將步驟(2)所得第二生坯在400?520℃下進(jìn)行熱等靜壓處理，得到鋁硅坯料；(4)將步驟(3)所得鋁硅坯料進(jìn)行機(jī)加工，得到鋁硅合金濺射靶材。所述鋁硅合金濺射靶材的致密度≥99％。本發(fā)明提供的制備方法簡化了工藝流程，降低了熱等靜壓溫度的同時保證了靶材較高的致密度和良好的結(jié)構(gòu)均勻性，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于濺射靶材技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋁硅合金濺射靶材，尤其涉及一種鋁硅合金濺射靶材及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，真空濺射鍍膜用鋁硅合金靶材已在電子工業(yè)領(lǐng)域和玻璃鍍膜行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。通過表面與薄膜技術(shù)和工程的優(yōu)化設(shè)計與實(shí)施，賦予材料表面新的機(jī)械功能、裝飾功能和特殊功能(包括聲、光、電、磁及其轉(zhuǎn)換和各種特殊的物理、化學(xué)性能)。應(yīng)用真空鍍膜技術(shù)必須先對所需要使用的膜層制備特定靶材，然后利用電子束、離子束或磁控濺射方式轟擊靶材，沉積得到所需要的膜層。鋁硅合金就是一種具有特殊性能的靶材，具備介于金屬與陶瓷之間的半導(dǎo)體特性，所制得的膜層電阻率高，可用于玻璃行業(yè)制備特殊性能的鍍膜玻璃，如LOW-E玻璃，也可用作芯片、集成電路或微電子電路器件的封裝層。

CN 102352483A公開了一種真空濺射鍍膜用硅鋁合金中空旋轉(zhuǎn)靶材的制備方法，具體流程為混合硅粉與鋁粉、裝套、高真空加熱除氣、封焊、熱等靜壓成型、機(jī)加工制得成品。由于所述發(fā)明采用硅粉與鋁粉的混料作為原料，后續(xù)熱等靜壓的成型溫度高達(dá)800-1300℃，提升了生產(chǎn)成本。

CN 104416157A公開了一種鈦鋁硅合金靶材的制備方法，具體包括：制備合金粉末、冷等靜壓處理、脫氣處理、熱等靜壓處理以及機(jī)加工步驟。所述發(fā)明的鈦鋁硅合金靶材具有致密度高、無氣孔和偏析，組織均勻，晶粒細(xì)小等優(yōu)點(diǎn)，適用于多種刀具、模具涂層濺射使用。然而所述發(fā)明過程較為復(fù)雜，且熱等靜壓處理的保溫溫度同樣高達(dá)800-1300℃，不利于節(jié)約生產(chǎn)成本。

由此可見，如何提供一種鋁硅合金濺射靶材及其制備方法，簡化工藝流程，降低熱等靜壓溫度的同時保證靶材較高的致密度和良好的結(jié)構(gòu)均勻性，節(jié)約生產(chǎn)成本，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種鋁硅合金濺射靶材及其制備方法與應(yīng)用，所述制備方法簡化了工藝流程，降低了熱等靜壓溫度的同時保證了靶材較高的致密度和良好的結(jié)構(gòu)均勻性，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

為達(dá)到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種鋁硅合金濺射靶材的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)裝填并夯實(shí)鋁硅合金粉末，得到第一生坯；

(2)將步驟(1)所得第一生坯進(jìn)行真空脫氣處理，得到第二生坯；

(3)將步驟(2)所得第二生坯在400-520℃下進(jìn)行熱等靜壓處理，得到鋁硅坯料；

(4)將步驟(3)所得鋁硅坯料進(jìn)行機(jī)加工，得到鋁硅合金濺射靶材。

本發(fā)明中，步驟(3)所述熱等靜壓處理的燒結(jié)溫度為400-520℃，例如可以是400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃或520℃，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

本發(fā)明中，所述制備方法采用鋁硅合金粉末而非鋁粉與硅粉的混料，省去了高溫熔鑄過程，從而將熱等靜壓處理的溫度降低至400-520℃，節(jié)約了能源消耗，降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明中，步驟(3)所述熱等靜壓處理的燒結(jié)溫度對鋁硅合金濺射靶材的致密度和結(jié)構(gòu)均勻性影響顯著。當(dāng)燒結(jié)溫度低于400℃時，靶材無法充分進(jìn)行致密化；當(dāng)燒結(jié)溫度高于520℃時，靶材在熱等靜壓過程中較易發(fā)生開裂現(xiàn)象，從而影響靶材的質(zhì)量。