一种高性能钽靶材的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高性能钽靶材的制备方法，其特征是：首先将钽锭采用冷锻结合热锻的方法制成锻造坯料，然后再采用热轧法进行轧制，最后校平，再根据成品尺寸下料、铣削和表面处理得到钽靶材。本发明专利技术采用冷锻结合热锻工艺对钽锭进行锻造，然后再采用热轧工艺对锻造坯料进行轧制，从而得到满足高端溅射基台使用要求的高性能钽靶材。该高性能钽靶材：第一，结晶均匀，晶粒尺寸在50－120μm之间；第二，在靶材厚度方向获得（100）织构占优的织构组分（所占比例在50%以上），并且在厚度方向均匀一致。与普通钽靶材相比较，高性能钽靶材不但实现了靶材厚度方向（100）织构达到50％以上的织构组分，而且对织构均匀性也提出更高的要求，从而确保了在使用中溅射速率一致。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有色金属冶金
，特别是涉及。
技术介绍
钽靶材主要应用于半导体镀膜行业。物理气相沉积(PVD)是半导体芯片生产过程中最关键的工艺之一，其目的是把金属或金属的化合物以薄膜的形式沉积到硅片或其他的基板上，并随后通过光刻与腐蚀等工艺的配合，最终形成半导体芯片中复杂的配线结构。物理气相沉积是通过溅射机台来完成的，溅射靶材就是用于上述工艺中的一个非常重要的关键耗材。常见的溅射靶材有高纯度Ta，还有T1、Al、Co和Cu等有色金属。随着晶片尺寸从200mm (8英寸)增大到300mm (12英寸),相应溅射靶材尺寸必须随之增大才能满足PVD镀膜的基本要求，同时，线宽从(130-180nm)减小到90_45nm，基于导体的导电性和阻隔层的匹配性能，则溅射靶材也将从超高纯Al/Ti系转化为超高纯Cu/Ta系，Ta靶材在半导体溅射行业的重要性越来越大，同时需求量也越来越大。现有技术中，钽靶材主要是采用冷轧或冷锻工艺获得，所得靶材厚度方向的织构组分不均匀，主要表现在靶材的上下两个层面(100)织构占优，中间以(111)织构占优，这类靶材在使用要求低的机台可以使用，但在12等高端机台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能钽靶材的制备方法，其特征是：首先将钽锭采用冷锻结合热锻的方法制成锻造坯料，然后再采用热轧法进行轧制，最后校平，根据成品尺寸下料、切削和表面处理得到钽靶材。

【技术特征摘要】
1.一种高性能钽靶材的制备方法，其特征是首先将钽锭采用冷锻结合热锻的方法制成锻造坯料，然后再采用热轧法进行轧制，最后校平，根据成品尺寸下料、切削和表面处理得到钽靶材。2.按照权利要求1所述的高性能钽靶材的制备方法，其特征在于上述冷锻结合热锻的方法为首先将钽锭采用冷锻法进行一次锻造，随后酸洗、热处理后采用热锻法进行二次锻造，再次酸洗和热处理后采用热锻法进行三次锻造。3.按照权利要求2所述的高性能钽靶材的制备方法，其特征在于上述冷锻法采用旋锻法，锻造加工率控制在25% - 40%。4.按照权利要求2所述的高性能钽靶材的制备方法，其特征在于上述热锻是指在8000C - 1200°C温度条件下，对靶材坯料进行镦粗拔长，镦粗加工率控制在55% — 80%,拔长时，锻造送进量L=O. 6 O. 8h，压下量Ah=O. 12 O. 15h，其中h为锻造前坯料的高度。5.按照权利要求4所述的高性能钽靶材的制备方法，其特征是在对靶材坯料进行镦粗拔长前，首先将其预热至200°C，然后在其上涂抹I一3mm厚的玻璃粉。6.按照权利要求2所述的高性能钽靶材的制备方法，其特征在于上述三次锻造后还需酸洗和热处理，其中酸洗采用体积比为5 2的HCl和HF混合酸液或者体积比为5 3 2的HCl、HF...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂鹏，张春恒，李兆博，汪凯，同磊，陈文明，
申请(专利权)人：宁夏东方钽业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：