【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及靶材制备，具体涉及一种氧化铝陶瓷靶材及其制备方法与应用。
技术介绍
1、靶材是一种重要的镀膜材料，广泛应用于集成电路、平面显示以及光学器件等领域。靶材的制备方法主要包括熔炼法和粉末冶金法，其中，粉末冶金法制得的靶材更具有均匀、晶粒尺寸小等优点，溅射镀膜更加均匀致密，因此，粉末冶金技术成为目前制备靶材的主要制备方法。在半导体集成电路领域，氧化铝靶材对于薄膜生长至关重要，为了保证氧化铝靶材溅射时的性能稳定，对氧化铝靶材的致密度及纯度提出了较高的要求。
2、cn 112390628a公开了一种氧化铝靶材的制备方法，将靶材原料经混合球磨、喷雾干燥、压制成素坯、冷等静压压制、升温脱脂烧结以及升温有氧烧结后，先进行降温有氧烧结，再进行升温烧结，得到的氧化铝靶材密度大，且无需进行真空烧结，对设备要求低，易于实现批量生产，并且能生产大尺寸平面靶材。但该方法需要引入一定量的粘结剂，有利于氧化铝陶瓷成型，但高温氧气氛炉内烧结时，可能导致排胶不充分，进而导致陶瓷内部有c、n、h等杂质元素残留，影响氧化铝靶材的纯度。
3、cn 101985735a公开了一种氧化铝靶材和该靶材制备的透明导电薄膜。采用冷等静压成型、真空高温烧结制备出高质量的氧化铝陶瓷靶，该靶纯度高于99.9％，相对密度不低于90％。使用该氧化铝陶瓷靶和氧化锌靶或锌靶采用多靶共溅射技术，在多种衬底上制备azo透明导电膜。但该专利技术公开的氧化铝靶材的致密度仍有待改善。
4、cn 114436640a公开了一种氧化锌铝合金靶材的制备方法，包括
5、针对现有技术的不足，需要提供一种纯度与致密度高的氧化铝靶材。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氧化铝陶瓷靶材及其制备方法与应用，以超细、超高纯的氧化铝粉为原料，通过将冷等静压与热等静压烧结相结合，有效提高了氧化铝陶瓷靶材纯度与致密度，进而满足了半导体用靶材的高性能要求。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种氧化铝陶瓷靶材的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
4、(1)将纯度≥4n、平均粒径为0.1-1μm的氧化铝粉进行冷等静压处理，所得素坯料经数控加工处理，得到氧化铝坯料；
5、(2)步骤(1)所得氧化铝坯料依次经包套焊接处理、脱气处理以及热等静压处理，去除包套后得到所述氧化铝陶瓷靶材。
6、本专利技术提供的制备方法，以纯度与细度较高的氧化铝粉为原料，控制冷等静压处理的压力参数，使得素坯料的致密度增加，并有效减少外界杂质引入；采用数控加工处理可以将素坯料修理平整，进而依次进行包套焊接处理、脱气处理以及热等静压处理，使得制备得到的氧化铝陶瓷靶材的纯度与致密度较高，能够满足半导体用靶材的高性能要求。
7、所述氧化铝粉的纯度≥4n，例如可以是4n或5n。
8、所述氧化铝粉的平均粒径为0.1-1μm，例如可以是0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.8μm或1μm，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。
9、优选地，步骤(1)所述冷等静压处理在橡胶包套中进行。
10、优选地，步骤(1)所述冷等静压处理的压力为190-250mpa，例如可以是190mpa、200mpa、220mpa、240mpa或250mpa，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、本专利技术中控制所述冷等静压处理的压力较大，使得素坯料的致密度有所增加，有利于后续热等静压处理的进行。
12、优选地，步骤(1)所述冷等静压处理的时间为5-15min，例如可以是5min、8min、10min、12min或15min，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。
13、优选地，步骤(1)所述数控加工处理包括铣加工。
14、所述数控加工处理可以将冷等静压处理得到的素坯料完全修理平整，从而提高后续脱气处理与热等静压处理的效果，进而提高氧化铝陶瓷靶材的致密度。
15、优选地，步骤(2)所述包套焊接处理采用不锈钢包套。
16、优选地，步骤(2)所述包套焊接处理通过氩弧焊接。
17、优选地，所述不锈钢包套设置有带孔的脱气管，所述脱气管连通不锈钢包套的内部与外部。
18、优选地，步骤(2)所述脱气处理在电阻炉中进行。
19、优选地，所述脱气管连接有分子泵。
20、优选地，步骤(2)所述脱气处理的温度为450-700℃，例如可以是450℃、500℃、550℃、600℃或700℃，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。
21、优选地，步骤(2)所述脱气处理至不锈钢包套内的真空度＜3×10-3pa，例如可以是2.8×10-3pa、2.5×10-3pa、2×10-3pa、1.5×10-3pa或1×10-3pa，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。
22、优选地，步骤(2)所述脱气处理后停止保温，然后将不锈钢包套的脱气管通过氩弧焊封闭，使所述不锈钢包套内处于真空状态。
23、优选地，步骤(2)所述热等静压处理的温度为1100-1400℃，例如可以是1100℃、1150℃、1200℃、1300℃或1400℃，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。
24、优选地，步骤(2)所述热等静压处理的压力为140-180mpa，例如可以是140mpa、150mpa、160mpa、170mpa或180mpa，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。
25、优选地，步骤(2)所述热等静压处理的保温保压时间为4-6h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h或6h，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。
26、优选地，步骤(2)所述热等静压处理后进行降温与降压处理。
27、优选地，步骤(2)所述去除包套通过铣加工进行。
28、作为本专利技术所述的制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
29、(1)将纯度≥4n、平均粒径为0.1-1μm的氧化铝粉在190-250mpa的橡胶包套中冷等静压处理5-15min，所得素坯料经数控加工处理，得到氧化铝坯料；
30、(2)步骤(1)所得氧化铝坯料依次经不锈钢包套的氩弧焊接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化铝陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述冷等静压处理在橡胶包套中进行；
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)所述数控加工处理包括铣加工。
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)所述包套焊接处理采用不锈钢包套；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述脱气处理在电阻炉中进行；
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述热等静压处理的温度为1100-1400℃；
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述去除包套通过铣加工进行。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
9.一种氧化铝陶瓷靶材，其特征在于，所述氧化铝陶瓷靶材通过权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种如权利要求9所述的氧化铝陶瓷靶材的应
...【技术特征摘要】
1.一种氧化铝陶瓷靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述冷等静压处理在橡胶包套中进行；
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)所述数控加工处理包括铣加工。
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)所述包套焊接处理采用不锈钢包套；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述脱气处理在电阻炉中进行；
6.根据权利要求1-5任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，王科，王巨宝，周敏，
申请(专利权)人：上海戎创铠迅特种材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。