【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超高纯铜熔炼与铸造领域，尤其涉及一种超高纯铜锭的制备方法。
技术介绍
1、超高纯铜靶材是先进集成电路制造工艺中重要的互连线材料，也是高品质芯片生产中不可或缺的原材料。
2、传统工艺一般采用真空熔炼与铸造分离进行的方法，首先在石墨坩埚内熔炼和精炼，然后把金属熔体浇铸入金属模具之中，完成铸造。一方面该工艺需要用镁砂打炉料来砌炉，在石墨坩埚倾翻浇铸过程中，打炉料有落入熔体中的风险；另一方面铸造存在缩孔缩松且表面粗糙，需要切除缩孔和缩松，并加工铸锭表面，造成铸锭成材率只有70～80％。
3、28nm以下制程的集成电路对超高纯铜靶材的纯度要求很高，要求纯度≥7n以上，采用打炉料砌炉的方式远远达不到要求，同时要求内部没有夹杂，而传统的倾铸工艺容易形成夹杂，导致铜靶材在磁控溅射过程中产生异常放电。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种超高纯铜锭的制备方法，本专利技术制备的超高纯铜锭纯度超过7n、成材率高，且铜锭表面光滑、无缩孔缩松、无内部夹杂。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种超高纯铜锭的制备方法，包括以下步骤：
4、将超高纯电解铜放入容器后进行真空熔炼，在所述容器中获得铜熔体；
5、将盛有所述铜熔体的容器从真空熔炼区域以1～20mm/min的速度匀速拉出进行定向凝固，得到所述超高纯铜锭；
6、所述容器的纯度≥5n5，超高纯铜锭的纯度≥7
7、优选的，所述超高纯电解铜的纯度≥7n。
8、优选的，所述真空熔炼的温度为1200～1400℃，真空度为0.01～10pa，时间为120～300min。
9、优选的，所述真空熔炼包括第一真空熔炼和第二真空熔炼；
10、所述第一真空的温度为1300～1400℃，真空度为0.1～10pa，时间为90～200min；
11、所述第二真空的温度为1200～1300℃，真空度为0.01～0.05pa，时间为30～100min。
12、优选的，所述容器包括石墨坩埚。
13、优选的，所述拉出的方向为竖直向下的方向。
14、本专利技术还提供了一种超高纯铜锭的制备方法，包括以下步骤：将超高纯电解铜放入容器后进行真空熔炼，在所述容器中获得铜熔体；将盛有所述铜熔体的容器从真空熔炼区域以1～20mm/min的速度匀速拉出进行定向凝固，得到所述超高纯铜锭；所述容器的纯度≥5n5，超高纯铜锭的纯度≥7n。
15、本专利技术在对超高纯电解铜进行真空熔炼，使超高纯电解铜中低沸点金属挥发和杂质分解与排出，从而提高了铜锭的纯度。此外，定向凝固为熔体缓慢凝固定向结晶的过程，而定向结晶有助于杂质上浮，这进一步提高了铸锭纯度。本专利技术通过采用熔炼-拉出进行定向凝固的方式制备铜锭，避免了熔体的倾倒，从而避免了内部夹杂，提高了成材率；并且本专利技术通过控制拉出速度，使得熔体的冷却速度与结晶速度相匹配，避免了铸锭缩孔缩松的现象，提高了表面光滑度和成材率。
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1.一种超高纯铜锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超高纯电解铜的纯度≥7N。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼的温度为1200～1400℃，真空度为0.01～10Pa，时间为120～300min。
4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼包括第一真空熔炼和第二真空熔炼；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述容器包括石墨坩埚。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述拉出的方向为竖直向下的方向。
【技术特征摘要】
1.一种超高纯铜锭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超高纯电解铜的纯度≥7n。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空熔炼的温度为1200～1400℃，真空度为0.01～10pa，时间为120～30...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯庆龙，鄢展圣，李强，张科，陈钦忠，
申请(专利权)人：福建阿石创新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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