一种高纯二氧化钛平面靶材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高纯二氧化钛平面靶材及其制备方法，属于半导体技术领域。本发明专利技术所述高纯二氧化钛平面靶材的制备方法完全不加任何助剂，仅通过烧结、压制等步骤制备高纯度的二氧化钛平面靶材的方法。该方法同样无需特殊设备或者繁杂加工程序，在确保原料的纯度达到标准后，即可保障最终制备的产品密度和纯度达到使用级别。达到使用级别。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯二氧化钛平面靶材及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体涉及一种高纯二氧化钛平面靶材及其制备方法。

技术介绍

[0002]二氧化钛平面靶材是制备AR玻璃(减反增透玻璃)的重要原料，在AR玻璃制备过程中，需要以二氧化钛平面靶材在普通玻璃上溅射一层二氧化钛薄膜。为了使该薄膜具备优异的透光性和高折射率，制备所使用的二氧化钛平面靶材需要具备较高的密度和纯度，但现有技术中，为了靶材的成型性和稳定性等加工性质和致密度，往往要引入一定的加工助剂，而这些助剂又会使得制备的平面靶材的纯度受到影响，很难兼顾靶材本身的加工性能、致密度和纯度。

技术实现思路

[0003]基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种高纯二氧化钛平面靶材的制备方法，该方法完全不加任何助剂，仅通过烧结、压制等步骤制备高纯度的二氧化钛平面靶材的方法。该方法同样无需特殊设备或者繁杂加工程序，在确保原料的纯度达到标准后，即可保障最终制备的产品密度和纯度达到使用级别。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0005]一种高纯二氧化钛平面靶材的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)将4N的二氧化钛粉末置入石墨模具中，在50～100T压力下保压5～10min，随后泄压至5～10T；
[0007](2)对石墨模具进行真空处理至真空度＜10Pa，随后加热至900～1000℃保温10～60min，再加热至1000～1200℃保温30～120min；
[0008](3)对石墨模具加压至250～300T并保压1～3h，降温并通入保护气氛，对所得粗靶材进行裁切打磨；
[0009](4)将步骤(3)所得粗靶材在常压下密闭加热至1500～1600℃保温10～50h，降温至室温，即得所述高纯二氧化钛平面靶材。
[0010]本专利技术所述高纯二氧化钛平面靶材的制备方法中，为了避免传统加工工艺引入的助剂对靶材产品纯度的影响，使用4N纯度的二氧化钛粉末作为原料，随后在特定的压力和温度下对粉末进行特殊程序处理并使其转化为平面靶材，操作步骤简单且无需使用额外的特殊设备，在所述工序中，预压过程可以有效排除原料二氧化钛粉末中的气体杂质，而随后的真空处理和二段加热过程可以有效降低粉末的熔点，并使制备的靶材密度有效提升；而最后的保压过程则可使产品的密度可实现进一步提升。而在保压、保温过程中，若设置的温度或压力不当，则会使得平面靶材的品质受到影响，而经专利技术人研究，采用本专利技术所限定的参数区间可确保所得二氧化钛平面靶材具备足够的纯度，同时密度可高达4.2g/cm3以上。
[0011]优选地，所述步骤(2)中，加热时的升温速率为5～10℃/min。
[0012]升温的速率适中会使得预压制后的粗靶材能够更好地均匀受热，避免出现局部加热不均进而开裂的情况。
[0013]优选地，所述步骤(3)中，降温后的温度＜500℃，通入保护气氛直至石墨模具的温度降至室温。
[0014]优选地，所述步骤(4)中，加热时的升温速率为1～10℃/min，降温时的降温速率为5～10℃/min。
[0015]优选地，所述步骤(4)中，所得高纯二氧化钛平面靶材还经过下述处理：高纯二氧化钛平面靶材经过切割和CNC表面研磨处理，随后采用铟金属绑定在背板上。
[0016]本专利技术的另一目的在于提供所述高纯二氧化钛平面靶材的制备方法制备得到的平面靶材。
[0017]优选地，所述高纯二氧化钛平面靶材的密度≥4.2g/cm3，纯度≥4N。
[0018]本专利技术所述产品的制备方法由于整个过程并没有引入其他的化学助剂，因此使用足够纯度的原料二氧化钛粉末后，可制备得到相当高纯度的平面靶材产品，且由于特定的保压、保温加工程序，所得产品的密度相对较高，可满足大部分平面靶材的使用要求。
[0019]本专利技术的有益效果在于，本专利技术提供了一种高纯二氧化钛平面靶材的制备方法，该方法完全不加任何助剂，仅通过烧结、压制等步骤制备高纯度的二氧化钛平面靶材的方法。该方法同样无需特殊设备或者繁杂加工程序，在确保原料的纯度达到标准后，即可保障最终制备的产品密度和纯度达到使用级别。
具体实施方式
[0020]为了更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例/对比例对本专利技术作进一步说明，其目的在于详细地理解本专利技术的内容，而不是对本专利技术的限制。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术实施、对比例所设计的实验试剂、原料及仪器，除非特别说明，均为常用的普通试剂、原料及仪器。
[0021]实施例1
[0022]本专利技术所述高纯二氧化钛平面靶材的制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
[0023](1)将5.8kg的4N的二氧化钛粉末置入D350mm的石墨模具中，在80T压力下保压5min，随后泄压至10T；
[0024](2)对石墨模具进行真空处理至真空度＜10Pa，随后以5℃/min加热至1000℃保温30min，再以10℃/min加热至1100℃保温60min；
[0025](3)对石墨模具加压至250T并保压1h，降温至500℃以下，关闭抽气阀、罗茨泵和机械泵并通入氮气至石墨模具降温至室温，对所得粗靶材进行裁切打磨；
[0026](4)将步骤(3)所得粗靶材在放入烧结炉中，常压下密闭，以5℃/min加热至1550℃保温10h，保温结束后，以5℃/min速率降温至室温，即得所述高纯二氧化钛平面靶材，将高纯二氧化钛平面靶材进行切割并CNC表面研磨，采用铟金属绑定在背板上。
[0027]实施例2
[0028]本专利技术所述高纯二氧化钛平面靶材的制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
[0029](1)将5.8kg的4N的二氧化钛粉末置入D350mm的石墨模具中，在100T压力下保压
10min，随后泄压至10T；
[0030](2)对石墨模具进行真空处理至真空度＜10Pa，随后以10℃/min加热至1000℃保温30min，再以10℃/min加热至1200℃保温120min；
[0031](3)对石墨模具加压至280T并保压1h，降温至500℃以下，关闭抽气阀、罗茨泵和机械泵并通入氮气至石墨模具降温至室温，对所得粗靶材进行裁切打磨；
[0032](4)将步骤(3)所得粗靶材在放入烧结炉中，常压下密闭，以8℃/min加热至1580℃保温20h，保温结束后，以5℃/min速率降温至室温，即得所述高纯二氧化钛平面靶材，将高纯二氧化钛平面靶材进行切割并CNC表面研磨，采用铟金属绑定在背板上。
[0033]实施例3
[0034]本专利技术所述高纯二氧化钛平面靶材的制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
[0035](1)将5.8kg的4N的二氧化钛粉末置入D350mm的石墨模具中，在100T压力下保压10min，随后泄压至10T；
[0036](2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯二氧化钛平面靶材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将4N的二氧化钛粉末置入石墨模具中，在50～100T压力下保压5～10min，随后泄压至5～10T；(2)对石墨模具进行真空处理至真空度＜10Pa，随后加热至900～1000℃保温10～60min，再加热至1000～1200℃保温30～120min；(3)对石墨模具加压至250～300T并保压1～3h，降温并通入保护气氛，对所得粗靶材进行裁切打磨；(4)将步骤(3)所得粗靶材在常压下密闭加热至1500～1600℃保温10～50h，降温至室温，即得所述高纯二氧化钛平面靶材。2.如权利要求1所述高纯二氧化钛平面靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，加热时的升温速率为5～10℃/min。3.如权利要求1所述高纯二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文杰，陈曦，高日旭，余芳，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：