高纯细晶钽靶材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高纯细晶钽靶材及其制备方法，涉及难熔金属靶材制备的技术领域，包括如下步骤：钽锭的制备、第一次锻造坯料、第一次热处理、第二次锻造坯料、第二次热处理、轧制、第三次热处理和机加工。本发明专利技术首先将钽条熔炼成钽铸锭，然后依次经锻造、轧制、热处理、机加工，最终得到纯钽靶材，通过大变形量的锻压变形使得钽内部晶粒得到充分破碎细化，进一步减少局部晶粒不均匀的现象，从而得到晶粒尺寸范围在15～25μm的等轴晶钽靶材，实现了在确保组织均匀的同时，还可以进一步细化晶粒，满足了镀膜对高纯细晶钽靶材的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及难熔金属靶材制备，尤其是涉及一种高纯细晶钽靶材及其制备方法。

技术介绍

1、溅射镀膜技术利用高能离子轰击靶材表面，使靶材材料均匀沉积在基体表面。该技术在半导体、微电子、微波等领域均得到了广泛应用，是制备功能性薄膜的有效方法之一。目前行业中常将具备高导电性能的金属材料与硅基体相结合，形成电子元器件结构。但在一定温度下，高活性的金属层材料会向si基底进行扩散并与之反应形成化合物，会降低器件使用寿命。

2、钽金属不仅具有高导电性、高热稳定性，而且可以有效阻挡原子扩散，是作扩散阻挡层的理想材料，因此钽金属靶材具有较大的市场需求。目前制备钽靶材的主要方法包括熔炼铸造法以及粉末冶金法，熔炼铸造法指的是利用电子束、电弧等高能量源将钽金属熔化，并以一定速率冷却形成铸锭。相比于粉末冶金法，利用熔炼铸造方法制备出的钽靶材气体杂质含量更低、致密度更高、性能一致性更高。

3、溅射薄膜的性能受靶材的成分均匀性、晶粒度以及尺寸稳定性等多种因素影响，其中靶材晶粒尺寸对薄膜沉积速率以及沉积均匀性具有重要影响。随着集成电路精细化程度的不断提升，也同时要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，步骤S1中，具体包括如下步骤：利用电子束熔炼炉对烧结钽条进行熔炼，然后浇铸得到钽锭；

3.根据权利要求2所述的高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，所述电子束熔炼炉的熔炼功率为200～220KW，枪室真空度为1×10-3Pa～3×10-3Pa，熔炼炉室真空度为3×10-3Pa～8×10-3Pa。

4.根据权利要求1所述的高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，步骤S2中，依次采用直径为120mm、100mm及80mm的锻造模具进行三...

【技术特征摘要】

1.一种高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，步骤s1中，具体包括如下步骤：利用电子束熔炼炉对烧结钽条进行熔炼，然后浇铸得到钽锭；

3.根据权利要求2所述的高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，所述电子束熔炼炉的熔炼功率为200～220kw，枪室真空度为1×10-3pa～3×10-3pa，熔炼炉室真空度为3×10-3pa～8×10-3pa。

4.根据权利要求1所述的高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，步骤s2中，依次采用直径为120mm、100mm及80mm的锻造模具进行三次镦拔变形；

5.根据权利要求1所述的高纯细晶钽靶材的制备方法，其特征在于，步骤s3中，所述第一热处理的条件包括：热处...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永杰，姚惠龙，董帝，王玲，陆海涛，尹志锋，张树勇，吴立新，齐素伟，王彦胜，
申请(专利权)人：安泰天龙钨钼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：