【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属铸造，涉及一种减少铜铸锭中碳颗粒的方法。
技术介绍
1、超高纯(6n，≥99.9999％)铜和铜合金(铜铝合金、铜锰合金)是集成电路芯片的布线材料，随着集成电路芯片的发展，对布线材料品质的要求越来越高，而铜和铜合金铸锭中碳颗粒直接影响了芯片镀膜的质量。
2、cn103938002a、cn105970009a等公开了铜及合金的熔炼工艺，现有工艺中，超高纯铜和铜合金铸锭一般采用熔炼的方法生产，将金属铜或铜合金原料在高纯石墨坩埚中熔化后浇铸在模具中，生产过程中，高纯石墨坩埚上附着的石墨颗粒会掺杂进入铸锭中，从而使铸锭中碳颗粒含量超标，进而影响铸锭质量。
3、cn116607027a公开了一种减少高纯铜合金铸锭中颗粒物的方法，具体过程包括将电解铜和氧化铜混合熔化，进行置换反应，补充金属原料进行精炼，最后进行铸造。该方法通过优化铸锭熔炼工艺，去除了铸锭中部分碳颗粒，降低了其中的颗粒物含量，提高铸锭质量。但实际生产中，铸锭中的碳颗粒主要来源于石墨坩埚，该方法并未从源头解决碳颗粒的掺入问题，从工艺角度进行优化反而易使步骤繁琐，影响生产效率。
4、因此，针对现有技术不足，需要提供一种减少铜铸锭中碳颗粒的方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种减少铜铸锭中碳颗粒的方法，该方法从源头解决铜铸锭中碳颗粒的掺入问题，生产的铸锭用于靶材可提高镀膜质量。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供
4、在石墨坩埚中熔炼铜铸锭前，用铜料对石墨坩埚表面进行预处理。
5、本专利技术提供的方法从铸锭中出现的碳颗粒的源头角度，对熔炼所用的石墨坩埚进行处理，减少碳颗粒进入铜铸锭，而避免对熔炼工艺参数进行繁琐的优化和控制。
6、优选地，所述预处理包括依次进行的洗炉和养炉。
7、优选地，所述洗炉的方法包括将石墨坩埚表面清理后，将铜料在石墨坩埚中熔化。
8、石墨坩埚表面附着有大量微小碳颗粒，在生产过程中随铜液进入铜铸锭中造成颗粒物含量超标。在熔炼之前，对石墨坩埚进行洗炉，将石墨坩埚表面的碳颗粒附着进行去除，并使其随熔化的铜料带出。
9、所述洗炉时的真空度<0.01pa，例如可以是0.001pa、0.003pa、0.005pa、0.007pa或0.009pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
10、优选地，所述洗炉的次数≥5次，例如可以是5次、6次、7次、8次、9次或10次，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
11、优选地，所述洗炉时，表面清理的过程包括清除坩埚内壁铜的沉积物。
12、优选地，所述养炉的方法包括将铜料在石墨坩埚中熔化。
13、养炉的过程不对石墨坩埚表面进行清理，铜料熔化过程中会在石墨坩埚表面沉积一层铜的挥发物，在石墨坩埚表面形成保护层，起到熔炼中保护石墨坩埚中的碳颗粒不迁移和掉落进铜液中的作用，从而使碳颗粒减少。
14、所述养炉时的真空度<0.01pa，例如可以是0.001pa、0.003pa、0.005pa、0.007pa或0.009pa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
15、优选地，所述养炉的次数≥5次，例如可以是5次、6次、7次、8次、9次或10次，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
16、优选地，所述方法还包括：在所述熔炼后，将坩埚表面清理，进行第二养炉。
17、熔炼后，石墨坩埚表面易产生较厚的沉积物，沉积物易脱落掉入熔炼的铜液中，将沉积物去除后，再进行养炉过程，使石墨坩埚表面重新形成铜挥发物覆盖层。
18、优选地，所述熔炼的次数为9-12次，例如可以是9次、10次、11次或12次。
19、优选地，所述第二养炉的次数≥1次，例如可以是1次、2次、3次、4次或5次，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
20、优选地，所述铜料的纯度≥6n。
21、优选地，所述铜铸锭包括超高纯铜和/或铜合金。
22、作为本专利技术提供方法的优选技术方案，所述方法包括如下步骤：
23、用铜料对石墨坩埚进行洗炉，洗炉的过程为将石墨坩埚的表面清理干净后，将铜料在石墨坩埚中熔化，洗炉的次数≥5次，洗炉时的真空度<0.01pa，再用铜料对石墨坩埚进行养炉，每次养炉的过程为将铜料在石墨坩埚中熔化，养炉的次数≥5次，养炉时的真空度<0.01pa，然后在石墨坩埚中进行铜铸锭的熔炼，每进行9-12次所述熔炼后，将坩埚表面清理后，进行所述养炉，养炉的次数≥1次。
24、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
25、本专利技术提供的方法通过对铜铸锭熔炼设备进行处理，从源头处解决了铜铸锭中碳颗粒的掺入，在稳定生产中可将碳颗粒含量稳定控制在260颗/克以下，尤其可以低至20颗/克，生产的铜铸锭用作芯片的布线材料时，其芯片薄膜性能得到明显改善。
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1.一种减少铜铸锭中碳颗粒的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理包括依次进行的洗炉和养炉。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述洗炉的方法包括将石墨坩埚表面清理后，将铜料在石墨坩埚中熔化。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述洗炉时的真空度<0.01Pa；
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述养炉的方法包括将铜料在石墨坩埚中熔化。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述养炉时的真空度<0.01Pa；
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述熔炼后，将坩埚表面清理，进行第二养炉。
8.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于，所述熔炼的次数为9-12次；
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述铜料的纯度≥6N；
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：<...
【技术特征摘要】
1.一种减少铜铸锭中碳颗粒的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理包括依次进行的洗炉和养炉。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述洗炉的方法包括将石墨坩埚表面清理后，将铜料在石墨坩埚中熔化。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述洗炉时的真空度<0.01pa；
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其特征在于，所述养炉的方法包括将铜料在石墨坩埚中熔化。
...【专利技术属性】
技术研发人员：易骛文，姚力军，伍世福，
申请(专利权)人：宁波微泰真空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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