一种晶粒高定向取向的钌溅射靶材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种晶粒高定向取向的钌溅射靶材及其制备方法，钌溅射靶材呈现(002)晶面高定向取向，致密度不低于99.5%，晶粒尺寸1‑10 μm，氧含量100 ppm以内；所述(002)晶面与(101)晶面积分强度比不低于3。所述制备方法包括以下步骤：选择4N及以上纯度，粒度为1‑10 μm的钌粉；随后将粉末进行冷压成型；再将冷压成型的锭坯进行低温微波烧结；再将锭坯进行低温真空热压烧结进一步提高致密度；最后机加工获得靶材。本发明专利技术采用较低的烧结温度、低温真空热压技术及充氢气形成还原气氛，使得钌溅射靶材性能优异，高致密度和(002)晶面高定向取向有助于获得高溅射速率、厚度均匀的钌薄膜，制备工艺简便，条件温和易于操控，而且可大大提高生产效率，极大地节约制备成本。

A highly oriented ruthenium sputtering target and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种晶粒高定向取向的钌溅射靶材及其制备方法
本专利技术属于粉末冶金
，进一步属于贵金属溅射靶材
，具体涉及用于电子信息产业的晶粒高定向取向，高致密度的钌溅射靶材及其制备方法。
技术介绍
钌薄膜广泛应用于电子信息产业领域，在机械硬盘中主要用作高密度垂直磁记录媒介中的中间过渡层；在集成电路中主要用无籽晶Cu电镀工艺中扩散阻挡层兼籽晶层。钌薄膜一般以钌溅射靶材为源材料，采用磁控溅射而获得。通常对钌溅射靶材的主要要求是高纯度(4N)、高致密度(达到理论密度12.45g/cm3的99％以上)，以及细小的晶粒(1～10μm)，从而在溅射过程获得具有低缺陷密度、厚度均匀的钌薄膜。随着现代微电子器件的细小化及结构复杂化，需要溅射薄膜的层数逐渐增加，相应的溅射工艺变得愈加复杂，耗时延长。因此，如果能提高薄膜溅射沉积速率将有利于提高生产效率，极大地节约成本。为此，可以分为两个方向的改进，其一是对于镀膜设备的改进，如对溅射磁场的改良设计等；其二对于溅射靶材微观结构的改进例如晶粒取向的控制等。溅射磁场的改良设计相对比较复杂，而对靶材微观结构调整相对简单。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶粒高定向取向的钌溅射靶材，其特征在于所述钌溅射靶材呈现（002）晶面高定向取向，其致密度不低于99.5%，晶粒尺寸1~10μm，氧含量100 ppm以内。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶粒高定向取向的钌溅射靶材，其特征在于所述钌溅射靶材呈现（002）晶面高定向取向，其致密度不低于99.5%，晶粒尺寸1~10μm，氧含量100ppm以内。


2.根据权利要求1所述的晶粒高定向取向的钌溅射靶材，其特征在于所述的（002）晶面与（101）晶面积分强度比不低于3。


3.一种根据权利要求1或2所述的晶粒高定向取向的钌溅射靶材的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）原料准备：选择4N及以上纯度的钌粉，粉末粒度为1～10μm；
（2）冷压成型：将粉末放入模具中进行冷压成型，冷压压力为100～300MPa，保压时间为10～60min；
（3）低温微波烧结：将冷压成型的锭坯进行微波烧结，首先抽真空至1×10-2～1×10-3Pa，再通入高纯氢气至1～10Pa,随后升温至300～600℃进行烧结，其中微波频率为2.45GHz；
（4）低温真空热压：将微波烧结后的钌靶锭坯进行真空热压烧结处理，烧结温度为300～...

【专利技术属性】
技术研发人员：闻明，张仁耀，管伟明，郭俊梅，谭志龙，王传军，沈月，许彦婷，毕珺，普志辉，
申请(专利权)人：贵研铂业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53