一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法与应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)装填并夯实铝硅合金粉末，得到第一生坯；(2)将步骤(1)所得第一生坯进行真空脱气处理，得到第二生坯；(3)将步骤(2)所得第二生坯在400

【技术实现步骤摘要】
一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于溅射靶材
，涉及一种铝硅合金溅射靶材，尤其涉及一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，真空溅射镀膜用铝硅合金靶材已在电子工业领域和玻璃镀膜行业得到广泛的应用。通过表面与薄膜技术和工程的优化设计与实施，赋予材料表面新的机械功能、装饰功能和特殊功能(包括声、光、电、磁及其转换和各种特殊的物理、化学性能)。应用真空镀膜技术必须先对所需要使用的膜层制备特定靶材，然后利用电子束、离子束或磁控溅射方式轰击靶材，沉积得到所需要的膜层。铝硅合金就是一种具有特殊性能的靶材，具备介于金属与陶瓷之间的半导体特性，所制得的膜层电阻率高，可用于玻璃行业制备特殊性能的镀膜玻璃，如LOW
‑
E玻璃，也可用作芯片、集成电路或微电子电路器件的封装层。
[0003]CN 102352483A公开了一种真空溅射镀膜用硅铝合金中空旋转靶材的制备方法，具体流程为混合硅粉与铝粉、装套、高真空加热除气、封焊、热等静压成型、机加工制得成品。由于所述专利技术采用硅粉与铝粉的混料作为原料，后续热等静压的成型温度高达800
‑
1300℃，提升了生产成本。
[0004]CN 104416157A公开了一种钛铝硅合金靶材的制备方法，具体包括：制备合金粉末、冷等静压处理、脱气处理、热等静压处理以及机加工步骤。所述专利技术的钛铝硅合金靶材具有致密度高、无气孔和偏析，组织均匀，晶粒细小等优点，适用于多种刀具、模具涂层溅射使用。然而所述专利技术过程较为复杂，且热等静压处理的保温温度同样高达800
‑
1300℃，不利于节约生产成本。
[0005]由此可见，如何提供一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法，简化工艺流程，降低热等静压温度的同时保证靶材较高的致密度和良好的结构均匀性，节约生产成本，成为了本领域技术人员迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法与应用，所述制备方法简化了工艺流程，降低了热等静压温度的同时保证了靶材较高的致密度和良好的结构均匀性，节约了生产成本。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种铝硅合金溅射靶材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0009](1)装填并夯实铝硅合金粉末，得到第一生坯；
[0010](2)将步骤(1)所得第一生坯进行真空脱气处理，得到第二生坯；
[0011](3)将步骤(2)所得第二生坯在400
‑
520℃下进行热等静压处理，得到铝硅坯料；
[0012](4)将步骤(3)所得铝硅坯料进行机加工，得到铝硅合金溅射靶材。
[0013]本专利技术中，步骤(3)所述热等静压处理的烧结温度为400
‑
520℃，例如可以是400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃或520℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0014]本专利技术中，所述制备方法采用铝硅合金粉末而非铝粉与硅粉的混料，省去了高温熔铸过程，从而将热等静压处理的温度降低至400
‑
520℃，节约了能源消耗，降低了生产成本。
[0015]本专利技术中，步骤(3)所述热等静压处理的烧结温度对铝硅合金溅射靶材的致密度和结构均匀性影响显著。当烧结温度低于400℃时，靶材无法充分进行致密化；当烧结温度高于520℃时，靶材在热等静压过程中较易发生开裂现象，从而影响靶材的质量。
[0016]优选地，步骤(1)所述铝硅合金粉末中铝的比例为47.5
‑
52.5wt％，例如可以是47.5wt％、48wt％、48.5wt％、49wt％、49.5wt％、50wt％、50.5wt％、51wt％、51.5wt％、52wt％或52.5wt％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0017]优选地，步骤(1)所述铝硅合金粉末的平均粒径为1
‑
75μm，例如可以是1μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm或75μm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]本专利技术中，步骤(1)可在不锈钢包套中进行。
[0019]优选地，步骤(2)所述真空脱气处理的绝对真空度为1
×
10
‑5‑
3Pa，例如可以是1
×
10
‑5Pa、1
×
10
‑4Pa、1
×
10
‑3Pa、1
×
10
‑2Pa、1
×
10
‑1Pa、1Pa、2Pa或3Pa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，步骤(2)所述真空脱气处理的脱气温度为200
‑
400℃，例如可以是200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃、320℃、340℃、360℃、380℃或400℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]本专利技术中，步骤(2)所述真空脱气处理的脱气温度需保持在合理范围内。当脱气温度低于200℃时，铝硅合金粉末间隙的杂质气体无法完全脱除，从而影响靶材的致密度与内部组织结构均匀性；当脱气温度高于400℃时，较易造成能源浪费，提升生产成本。
[0022]优选地，步骤(2)所述真空脱气处理的脱气时间为4
‑
8h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]本专利技术中，步骤(2)可在焊接顶盖后的不锈钢包套中进行，且不锈钢包套置于加热炉内。
[0024]优选地，步骤(3)所述热等静压处理的施加压力为90
‑
300MPa，例如可以是90MPa、100MPa、120MPa、140MPa、160MPa、180MPa、200MPa、220MPa、240MPa、260MPa、280MPa或300MPa，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]本专利技术中，步骤(3)所述热等静压处理的施加压力需保持在合理范围内。当施加压力低于90MPa时，靶材的致密度降低；当施加压力高于300MPa时，靶材易发生开裂现象，降低产品的成材率。
[0026]优选地，步骤(3)所述热等静压处理的时间为3
‑
6h，例如可以是3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0027]本专利技术中，步骤(3)可在热等静压烧结炉中进行。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝硅合金溅射靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)装填并夯实铝硅合金粉末，得到第一生坯；(2)将步骤(1)所得第一生坯进行真空脱气处理，得到第二生坯；(3)将步骤(2)所得第二生坯在400
‑
520℃下进行热等静压处理，得到铝硅坯料；(4)将步骤(3)所得铝硅坯料进行机加工，得到铝硅合金溅射靶材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铝硅合金粉末中铝的比例为47.5
‑
52.5wt％。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述铝硅合金粉末的平均粒径为1
‑
75μm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述真空脱气处理的绝对真空度为1
×
10
‑5‑
3Pa；优选地，步骤(2)所述真空脱气处理的脱气温度为200
‑
400℃；优选地，步骤(2)所述真空脱气处理的脱气时间为4
‑
8h。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述热等静压处理的施加压力为90
‑
300MPa；优选地，步骤(3)所述热等静压处理的时间为3
‑
6h。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，边逸军，潘杰，王学泽，邹浪，
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：