[發明專利]一種大尺寸鉬靶材及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210053774.5
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114411103A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;郭紅波;李偉;王林生;吳慶勇
• 申請（專利權）人: 寧波江豐鎢鉬材料有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;B22F3/04;B22F3/18;B22F3/10;B22F5/00;B22F3/24
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 韓承志

本發明提供了一種大尺寸鉬靶材及其制備方法與應用，所述制備包括依次進行的高純鉬粉裝模、冷等靜壓、燒結、熱軋、校平、熱處理、機械加工、清潔包裝，進而制備得到所述大尺寸鉬靶材；其中，所述熱軋采取階段熱軋法進行，具體包括依次進行的第一熱軋處理、第二熱軋處理以及第三熱軋處理。本發明提供的大尺寸鉬靶材的制備方法簡單，可操作性強；制備得到的大尺寸鉬靶材實現了晶粒的多樣性控制，滿足不同的濺射要求；也可以實現大尺寸高世代線靶材的生產。

技術領域

本發明屬于濺射靶材制備技術領域，涉及一種鉬靶材的制備方法，尤其涉及一種大尺寸鉬靶材及其制備方法與應用。

背景技術

鉬是一種銀白色金屬，硬而堅韌，其熔點2617℃，沸點4612℃。在常溫下鉬具有良好的耐腐蝕性和穩定性，以及較低的比阻抗、良好的導電性和良好的熱膨脹性能。因而，鉬被廣泛應用于宇航工業、電子工業、玻璃制造業和太陽能光伏等行業。

近些年，隨著太陽能電池、平板顯示器、半導體集成電路等領域技術不斷的發展，通過濺射沉積制得的薄膜由于具有致密度高，與基體材料間附著性好，因此在這些領域得到了廣泛的應用。由于鉬配線相比于傳統的鉻配線，能更有效地降低配線的比阻抗和膜應力，因此鉬用于LCD的元器件則可有效提升液晶顯示屏亮度、對比度、色彩并延長壽命；且使用鉬的液晶平板顯示和觸摸屏的環保性能強，體積小，功耗低等優勢。

早期的鉬靶材是通過熔鑄法獲得，然而，采用此種方法形成的鉬靶材的致密度難以控制。為解決上述問題，CN 102392222A公開了一種顯示器的大型高純鉬平面靶材的生產工藝方法，所述生產工藝方法通過采用粉末冶金的方法加工鉬靶材，即包括依次進行的鉬粉分析、選粉、配粉、裝模、壓制、燒結、軋制、退火、銑寬度、線切割端面及倒角和磨床加工，而后得到鉬靶材。

CN 103567445A公開了一種鉬靶材的制作方法，所述制作方法包括如下步驟：采用靜壓工藝將鉬粉末進行第一次致密化處理，形成第一鉬靶材坯料：將第一鉬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鉬靶材坯料進行第二次致密化處理，形成第二鉬靶材坯料；第二次致密化處理后，去除包套，采用感應燒結工藝將第二鉬靶材坯料進行第三次致密化處理，形成第三鉬靶材坯料；第三次致密化處理后，采用熱軋工藝將第三鉬靶材坯料進行軋制，形成第四鉬靶材坯料：熱軋工藝后，對第四鉬靶材坯料進行退火處理形成鉬靶材。

CN 104342619A公開了一種鉬靶材的制作方法，所述制作方法包括如下步驟：先通過熱壓燒結工藝實現鉬粉末的致密化處理，得到第一鉬靶材坯料，之后再通過多階段的熱軋處理工藝逐步實現第一鉬靶材坯料進一步致密化處理，從而獲得鉬靶材。

鉬粉末冶金法由于其具有獨特的機械、物理性能，使制造的鉬靶材的致密度相較于熔鑄法有一定的提高。然而，采用現有的粉末冶金工藝制作的鉬靶材的內部組織結構的均勻性和晶粒尺寸無法滿足要求越來越高的濺射工藝；采用現有的粉末冶金工藝制作的鉬靶材的純度無法滿足對純度要求越來越高的濺射工藝；采用現有的粉末冶金工藝制作的鉬靶材的尺寸也無法滿足對尺寸要求越來越大的濺射工藝。

隨著55英寸，特別是65英寸以上的顯示屏幕的需求增加，現有規格G6和G8.5規格的靶材，無法滿足不了高世代線生產線的要求，而G10.5切割大尺寸電視優勢明顯，可以有效提升切割效率，因而高世代線G10.5規格的靶材需求日益增加。然而，高世代線G10.5由于單重大，長度長，在壓制成型，燒結軋制工藝控制，綁定工藝控制要求更高，晶粒尺寸穩定性難度更高。

綜上所述，有必要提出一種新的鉬靶材的制備方法，滿足高世代線生產線的要求，以適應市場需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大尺寸鉬靶材及其制備方法與應用，所述制備方法實現了晶粒的多樣性控制，滿足不同的濺射要求；也可以實現大尺寸高世代線靶材的生產。

本發明所述大尺寸鉬靶材為G10.5鉬靶材。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：