氧化镁氧化锌靶坯的制造方法技术

本发明专利技术提供一种氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，包括：提供氧化锌、氧化镁混合粉末；将所述氧化锌、氧化镁混合粉末装入模具后，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结工艺，形成氧化镁氧化锌合金；将所述氧化镁氧化锌合金从所述模具中取出，获得氧化镁氧化锌靶坯。相比常压烧结或冷压成型工艺的方案，本发明专利技术所述方案可以提高所形成氧化镁氧化锌靶坯的致密度以及微观结构均匀性、降低所述氧化镁氧化锌靶坯出现裂纹的概率，使所述氧化镁氧化锌靶坯的致密度可以达到98％及以上，且使所述氧化镁氧化锌靶坯具有均匀的色泽，从而提高所形成氧化镁氧化锌靶坯的性能，使所述氧化镁氧化锌靶坯具有稳定的物理性能且满足溅射靶材性能要求。

Manufacturing method of Magnesium Oxide Zinc Oxide target

The invention provides a manufacturing method for a Magnesium Oxide Zinc Oxide target, including: providing a mixture of Zinc Oxide and Magnesium Oxide powder; after loading the mixed powder of the Zinc Oxide and Magnesium Oxide mixed powder into a mold, a hot pressing sintering process is made to the mixing powder of the rejected and rejected powder to form a magnesium oxide alloy. The zinc alloy was removed from the mold and obtained Magnesium Oxide Zinc Oxide target blank. Compared with the normal pressure sintering or cold pressing process, the proposed scheme can improve the density of the Magnesium Oxide Zinc Oxide target and the uniformity of the microstructure and reduce the probability of the cracking of the Magnesium Oxide target blank, so that the density of the Magnesium Oxide Zinc Oxide target blank can reach 98% or more, and The Magnesium Oxide Zinc Oxide target has a uniform color and lustre, thus improving the performance of the Magnesium Oxide Zinc Oxide target, which makes the Magnesium Oxide target blank have stable physical properties and meet the performance requirements of the sputtering target.

【技术实现步骤摘要】
氧化镁氧化锌靶坯的制造方法
本专利技术涉及靶材溅射领域，尤其涉及一种氧化镁氧化锌靶坯的制造方法。
技术介绍
溅射技术是靶材溅射领域的常用工艺之一，随着溅射技术的日益发展，溅射靶材在溅射技术中起到了越来越重要的作用。溅射靶材主要由靶坯和背板组成，其中，靶坯的质量直接影响到了溅射靶材的成膜质量。氧化锌(ZnO)是一种直接带隙宽禁带(3.37eV)Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料，具有较大的激子束缚能(60meV)，且氧化锌还是优质的压电、气敏及光电材料。由于氧化锌在结构、能带、电学和光学方面具有诸多优点，且氧化锌薄膜的制作方法很多，因此氧化锌在器件应用方面具有广阔的应用范围，可以被用来制造透明电极、压敏电阻、太阳能电池窗口、表面声波器件、气体传感器、发光二极管等。目前，氧化镁氧化锌靶坯已被广泛应用于金属镀膜、磁存储材料等高强耐磨行业领域。为了保证溅射靶材的成膜质量，不仅对氧化镁氧化锌靶坯的纯度以及相对致密度有很高的要求，同时对氧化镁氧化锌靶坯的微观结构均匀性也有着很高的要求。然而，现有技术所形成氧化镁氧化锌靶坯的性能有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，以提高氧化镁氧化锌靶坯的性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，包括：提供氧化锌、氧化镁混合粉末；将所述氧化锌、氧化镁混合粉末装入模具后，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结工艺，形成氧化镁氧化锌合金；将所述氧化镁氧化锌合金从所述模具中取出，获得氧化镁氧化锌靶坯。可选的，所述热压烧结工艺的步骤包括：将装有所述氧化锌、氧化镁混合粉末的模具置于热压炉内；对所述热压炉进行抽真空至预设真空值；所述热压炉达到所述预设真空值后，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结。可选的，所述预设真空值小于100Pa。可选的，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结的步骤包括：以第一升温速率对所述热压炉进行第一升温操作，使所述热压炉升温至第一预设温度，且在所述第一升温操作过程中，保持所述模具受到的压力为第一压力值；所述热压炉升温至所述第一预设温度后，以第二升温速率对所述热压炉进行第二升温操作，使所述热压炉升温至第二预设温度；所述热压炉升温至所述第二预设温度后，对所述模具进行保温操作；所述保温操作结束后，以预设升压速率对所述模具进行升压操作，直至所述模具受到的单位面积压力达到第二压力值；在所述第二预设温度和第二压力值下，对所述模具进行保温保压操作。可选的，所述第一升温速率为5摄氏度/分钟至10摄氏度/分钟，所述第一预设温度为900摄氏度至1000摄氏度。可选的，所述第一压力值为10吨至15吨。可选的，所述第二升温速率为3摄氏度/分钟至5摄氏度/分钟，所述第二预设温度为1200摄氏度至1500摄氏度。可选的，对所述模具进行保温操作的步骤中，保温时间为1小时至2小时。可选的，所述预设升压速率为1吨/分钟至5吨/分钟，所述第二压力值为20MPa至30MPa。可选的，对所述模具进行保温保压操作的步骤中，保温保压的时间为30分钟至60分钟。可选的，提供所述氧化锌、氧化镁混合粉末的步骤包括：提供氧化锌粉末和氧化镁粉末；采用混粉机对所述氧化锌粉末和氧化镁粉末进行机械混合，形成氧化锌、氧化镁混合粉末。可选的，所述氧化锌粉末和氧化镁粉末的质量比为77:23至97:3。可选的，所述机械混合的工艺为湿混工艺；采用混粉机对所述氧化锌粉末和氧化镁粉末进行机械混合的步骤中，向所述混粉机中加入溶剂，所述氧化锌粉末和氧化镁粉末混合后形成混合浆料；在所述机械混合后，所述制造方法还包括：将所述混合浆料置于干燥箱中进行干燥处理，并在干燥处理后进行筛分造粒处理。可选的，所述溶剂为工业酒精、纯水或四氯化碳溶液。可选的，采用混粉机对所述氧化锌粉末和氧化镁粉末进行机械混合的步骤中，向所述混粉机中加入介质球。可选的，所述介质球和所述氧化锌、氧化镁混合粉末的质量比为1:1至1:3。可选的，所述介质球包括第一氧化锆球、第二氧化锆球和第三氧化锆球中的两种或三种，且所述第一氧化锆球、第二氧化锆球和第三氧化锆球的直径各不相同。可选的，所述第一氧化锆球的直径为10毫米，所述第二氧化锆球的直径为20毫米，所述第三氧化锆球的直径为30毫米。可选的，所述介质球包括第一氧化锆球、第二氧化锆球和第三氧化锆球，所述第一氧化锆球、第二氧化锆球和第三氧化锆球的质量比为1:1:1至1:2:3。可选的，形成所述氧化镁氧化锌合金后，将所述氧化镁氧化锌合金从所述模具中取出之前，所述制造方法还包括：对所述模具进行去压冷却。可选的，将所述氧化镁氧化锌合金从所述模具中取出后，获得所述氧化镁氧化锌靶坯的步骤还包括：对所述氧化镁氧化锌合金进行线切割工艺，形成氧化镁氧化锌初始靶坯；对所述氧化镁氧化锌初始靶坯进行磨削加工，形成所述氧化镁氧化锌靶坯。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术将提供的氧化锌、氧化镁混合粉末装入模具后，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结工艺，形成氧化镁氧化锌合金；将所述氧化镁氧化锌合金从所述模具中取出后，获得氧化镁氧化锌靶坯。相比常压烧结或冷压成型工艺的方案，本专利技术所述方案可以提高所形成氧化镁氧化锌靶坯的致密度以及微观结构均匀性、降低所述氧化镁氧化锌靶坯出现裂纹的概率，使所述氧化镁氧化锌靶坯的致密度可以达到98％及以上，且使所述氧化镁氧化锌靶坯具有均匀的色泽，从而提高所形成氧化镁氧化锌靶坯的性能，使所述氧化镁氧化锌靶坯具有稳定的物理性能且满足溅射靶材性能要求。可选方案中，提供所述氧化锌、氧化镁混合粉末的步骤包括：提供氧化锌粉末和氧化镁粉末；采用混粉机对所述氧化锌粉末和氧化镁粉末进行机械混合，形成氧化锌、氧化镁混合粉末；本专利技术采用混粉机对氧化锌粉末和氧化镁粉末进行机械混合，使所述氧化锌粉末和氧化镁粉末可以更均匀地混合在一起，制备出成分均匀且无偏析的氧化锌、氧化镁混合粉末，有效解决了氧化锌、氧化镁混合粉末因氧化锌粉末和氧化镁粉末的密度差别而引起的偏析分层现象，从而提高所形成氧化镁氧化锌靶坯的微观结构均匀性。可选方案中，所述机械混合的工艺为湿混工艺，所述湿混工艺可以降低所述氧化锌、氧化镁混合粉末发生结块的概率，有利于提高混粉均匀性，从而有利于提高所形成氧化镁氧化锌靶坯的微观结构均匀性。可选方案中，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结的步骤中，先以5摄氏度/分钟至10摄氏度/分钟的升温速率使所述热压炉升温到900摄氏度至1000摄氏度；所述热压炉达到900摄氏度至1000摄氏度后，以3摄氏度/分钟至5摄氏度/分钟的升温速率使所述热压炉升温至1200摄氏度至1500摄氏度，并在达到1200摄氏度至1500摄氏度进行保温1小时至2小时；保温结束后，以1吨/分钟至5吨/分钟的升压速率对所述模具进行升压操作，直至所述模具受到的单位面积压力达到20MPa至30MPa，并在所述温度和压力条件下保温保压30分钟至60分钟。本专利技术通过设定合理的工艺步骤和工艺参数，在形成所述氧化镁氧化锌靶坯的过程中，使所述模具中各区域氧化锌、氧化镁混合粉末可以均匀受热受压，从而有利于提高所形成氧化镁氧化锌靶坯的致密度以及微观结构均匀性。附图说明图1是本专利技术氧化镁氧化锌靶坯的制造方法一实施例的流程示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，包括：提供氧化锌、氧化镁混合粉末；将所述氧化锌、氧化镁混合粉末装入模具后，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结工艺，形成氧化镁氧化锌合金；将所述氧化镁氧化锌合金从所述模具中取出，获得氧化镁氧化锌靶坯。

【技术特征摘要】
1.一种氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，包括：提供氧化锌、氧化镁混合粉末；将所述氧化锌、氧化镁混合粉末装入模具后，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结工艺，形成氧化镁氧化锌合金；将所述氧化镁氧化锌合金从所述模具中取出，获得氧化镁氧化锌靶坯。2.如权利要求1所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，所述热压烧结工艺的步骤包括：将装有所述氧化锌、氧化镁混合粉末的模具置于热压炉内；对所述热压炉进行抽真空至预设真空值；所述热压炉达到所述预设真空值后，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结。3.如权利要求2所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，所述预设真空值小于100Pa。4.如权利要求2所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，对所述氧化锌、氧化镁混合粉末进行热压烧结的步骤包括：以第一升温速率对所述热压炉进行第一升温操作，使所述热压炉升温至第一预设温度，且在所述第一升温操作过程中，保持所述模具受到的压力为第一压力值；所述热压炉升温至所述第一预设温度后，以第二升温速率对所述热压炉进行第二升温操作，使所述热压炉升温至第二预设温度；所述热压炉升温至所述第二预设温度后，对所述模具进行保温操作；所述保温操作结束后，以预设升压速率对所述模具进行升压操作，直至所述模具受到的单位面积压力达到第二压力值；在所述第二预设温度和第二压力值下，对所述模具进行保温保压操作。5.如权利要求4所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，所述第一升温速率为5摄氏度/分钟至10摄氏度/分钟，所述第一预设温度为900摄氏度至1000摄氏度。6.如权利要求4所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，所述第一压力值为10吨至15吨。7.如权利要求4所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，所述第二升温速率为3摄氏度/分钟至5摄氏度/分钟，所述第二预设温度为1200摄氏度至1500摄氏度。8.如权利要求4所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，对所述模具进行保温操作的步骤中，保温时间为1小时至2小时。9.如权利要求4所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，所述预设升压速率为1吨/分钟5吨/分钟，所述第二压力值为20MPa至30MPa。10.如权利要求4所述的氧化镁氧化锌靶坯的制造方法，其特征在于，对所述模具进行保温保压操作的步骤中，保温保压的时间为30分钟至60分钟。11.如权利要求1所述的氧化镁氧化锌靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，相原俊夫，王学泽，王钜宝，
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