铬钼靶材的制造方法技术

一种铬钼靶材的制造方法，包括：提供铬粉和钼粉；将所述铬粉和所述钼粉进行混合，形成混合粉末；采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料；将所述铬钼靶材坯料制成铬钼靶材。本发明专利技术通过采用真空热压工艺，将经过混合的铬粉和钼粉制成铬钼靶材，而且1300℃～1400℃的保温温度有利于铬原子和钼原子的扩散，因此能够有效的降低所制成铬钼靶材内部的空隙率，提高靶材的致密度和强度。所以本发明专利技术的制造方法能够获得致密度大于或等于99％的高致密度铬钼靶材，并且所获得的铬钼靶材微观结构均匀，能够满足磁控溅射对靶材纯度和密度的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种铬钼靶材的制造方法。
技术介绍
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)是在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，再利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上的技术。PVD技术是半导体芯片制造业、太阳能行业、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)制造业等多种行业的核心技术。难熔金属铬钼合金硬度高、性能稳定，是良好的耐磨材料和导热材料。铬钼合金能够经受高温，且在高温下仍旧性能稳定，同时还具有优良的抗化学腐蚀能力，因此铬钼合金在汽车活塞环、钛合金表面、磁存储材料等领域常作为耐磨层的材料。具体地，在汽车活塞环、钛合金等表面进行镀膜，形成铬钼材质的耐磨层。然而，现有技术生产的铬钼靶材，无法满足高端制造业对于靶材质量的要求。因此实现高质量铬钼靶材的制造工艺是相关
工作人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种铬钼靶材的制造方法，以获得高质量的铬钼靶材。为解决上述问题，本专利技术提供一种铬钼靶材的制造方法，包括：提供铬粉和钼粉；将所述铬粉和所述钼粉进行混合，形成混合粉末；采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料；将所述铬钼靶材坯料制成铬钼靶材。可选的，提供铬粉和钼粉的步骤包括：所述钼粉粒度在2μm～3μm之间；所述铬粉粒度为小于45μm。可选的，形成混合粉末的步骤包括：采用干混工艺将所述铬粉和所述钼粉进行混合，形成混合粉末。可选的，在所述干混工艺中采用钼球作为研磨介质球。可选的，所述干混工艺中所述研磨介质球和混合粉末的球料质量比为3:10～5:10。可选的，所述干混工艺的混合时间为不小于24小时。可选的，形成混合粉末的步骤之后，采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料的步骤之前，所述制造方法还包括：将混合粉末放入模具中；将混合粉末在模具内压实以形成生坯。可选的，将混合粉末放入模具中的步骤包括：所述模具为石墨模具。可选的，将混合粉末放入模具中的步骤包括：所述混合粉末的表面平面度小于2mm。可选的，将混合粉末在模具内压实以形成生坯的步骤包括：人工用压柱将混合粉末在模具内压实以形成生坯。可选的，将混合粉末在模具内压实以形成生坯的步骤包括：压实后所形成的生坯的表面平面度小于1mm。可选的，采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料的步骤包括：抽真空至真空度在100Pa以下；对所述生坯升温至间歇温度并进行保温；继续升温至1300℃～1400℃的保温温度并加压至保压压强并进行保温保压，以获得铬钼靶材坯料。可选的，对所述生坯升温至间歇温度并进行保温的步骤包括：升温速度为8～12℃/min，所述间歇温度为1000℃～1100℃。可选的，对所述生坯升温至间歇温度并进行保温的步骤包括：温度维持
在1000℃～1100℃，保温时间为1到2小时。可选的，继续升温至1300℃～1400℃的保温温度并加压至保压压强并进行保温保压的步骤包括：升温速度为3～7℃/min，加压速度为2t/min～3t/min，保压压强为20MPa～30MPa。可选的，继续升温至1300℃～1400℃的保温温度并加压至保压压强并进行保温保压的步骤包括：维持保温温度和保压压强，保温保压的时间为1到3小时。可选的，继续升温至1300℃～1400℃的保温温度并加压至保压压强并进行保温保压，以获得铬钼靶材坯料的步骤还包括：使所述铬钼靶材坯料冷却，待温度降至200℃后，获得铬钼靶材坯料。可选的，使所述铬钼靶材坯料冷却的步骤之后，获得铬钼靶材坯料的步骤之前，所述制造方法还包括：充入惰性气体至相对压强为-0.06MPa～-0.08MPa。可选的，所述惰性气体为氩气。可选的，将所述铬钼靶材坯料制成铬钼靶材的步骤包括：对所述铬钼靶材坯料进行机械加工，以使所述铬钼靶材符合设计规格。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术通过采用真空热压工艺，将经过混合的铬粉和钼粉制成铬钼靶材，而且1300℃～1400℃的保温温度有利于铬原子和钼原子的扩散，因此能够有效的降低所制成铬钼靶材内部的空隙率，提高靶材的致密度和强度。所以本专利技术的制造方法能够获得致密度大于或等于99％的高致密度铬钼靶材，并且所获得的铬钼靶材微观结构均匀，能够满足磁控溅射对靶材纯度和密度的要求。可选的，本专利技术制造方法在采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料的过程中，可以在间歇温度进行保温，以使模具中靶材生坯的温度更加均匀，避免了最终获得的靶材因制造过程中的温度不均而出现分层现象，能够进一步提高靶材微观结构的均匀性，提高靶材的质量。可选的，本专利技术制造方法在混合铬粉和钼粉的过程中，采用钼球作为混粉工艺的研磨介质球。由于本专利技术所需要使用的一种原材料即为钼粉，所以采用钼球作为研磨介质球不会对材料造成杂质污染。因此利用钼球作为研磨介质球制备得到的所述混合粉末成分纯净，所以本专利技术的制造方法能够获得高纯度的铬钼靶材。附图说明图1是本专利技术铬钼靶材的制造方法一实施例的流程图；图2是图1中步骤S300采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料步骤的流程图；图3是图2中步骤S330采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料步骤的流程图。具体实施方式由
技术介绍
可知，现有技术中存在难以制造高质量铬钼靶材的问题。现结合铬钼靶材生产、使用情况分析问题的原因：由于溅射技术中所采用的铬钼靶材一般要求材料纯度大于等于99.9％，相对致密度较高(需要大于或等于99％)，且还要求微观结构均匀、无裂纹缺陷等。而现有技术制造的铬钼靶材密度低，无法满足制造业对靶材质量的要求。为解决所述技术问题，本专利技术提供一种铬钼靶材的制造方法，包括如下步骤：提供铬粉和钼粉；将所述铬粉和所述钼粉进行混合，形成混合粉末；采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料；将所述铬钼靶材坯料制成铬钼靶材。本专利技术通过采用真空热压工艺，将经过混合的铬粉和钼粉制成铬钼靶材，而且1300℃～1400℃的保温温度有利于铬原子和钼原子的扩散，因此能够有效的降低所制成铬钼靶材内部的空隙率，提高靶材的致密度和强度。所以本专利技术的制造方法能够获得致密度大于或等于99％的高致密度铬钼靶材，并且所获得的铬钼靶材微观结构均匀，能够满足磁控溅射对靶材纯度和密度的要求。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。参考图1，示出了本专利技术铬钼靶材的制造方法一实施例的流程图。首先执行步骤S100，提供铬粉和钼粉。为了提高最终形成铬钼靶材的质量，选取纯度以及其他性能适宜的高纯度铬粉和钼粉作为原料。可选的，本实施例中，所述铬粉为纯度大于或等于3N(铬含量不低于99.9％)的高纯度铬粉，粒度小于45μm；所述钼粉为纯度大于或等于3N5(钼含量不低于99.95％)的高纯度钼粉，粒度在2μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铬钼靶材的制造方法，其特征在于，包括：提供铬粉和钼粉；将所述铬粉和所述钼粉进行混合，形成混合粉末；采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料；将所述铬钼靶材坯料制成铬钼靶材。

【技术特征摘要】
1.一种铬钼靶材的制造方法，其特征在于，包括：提供铬粉和钼粉；将所述铬粉和所述钼粉进行混合，形成混合粉末；采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料；将所述铬钼靶材坯料制成铬钼靶材。2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，提供铬粉和钼粉的步骤包括：所述钼粉粒度在2μm～3μm之间；所述铬粉粒度为小于45μm。3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成混合粉末的步骤包括：采用干混工艺将所述铬粉和所述钼粉进行混合，形成混合粉末。4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，在所述干混工艺中采用钼球作为研磨介质球。5.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述干混工艺中所述研磨介质球和混合粉末的球料质量比为3:10～5:10。6.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述干混工艺的混合时间为不小于24小时。7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成混合粉末的步骤之后，采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺将所述混合粉末制成铬钼靶材坯料的步骤之前，所述制造方法还包括：将混合粉末放入模具中；将混合粉末在模具内压实以形成生坯。8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，将混合粉末放入模具中的步骤包括：所述模具为石墨模具。9.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，将混合粉末放入模具中的步骤包括：所述混合粉末的表面平面度小于2mm。10.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，将混合粉末在模具内压实以
\t形成生坯的步骤包括：人工用压柱将混合粉末在模具内压实以形成生坯。11.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，将混合粉末在模具内压实以形成生坯的步骤包括：压实后所形成的生坯的表面平面度小于1mm。12.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，采用保温温度为1300℃～1400℃的真空热压工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，相原俊夫，大岩一彦，王学泽，段高林，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33