一种溅射镀膜用金靶材的生产方法技术

一种溅射镀膜用金靶材的生产方法，其特征在于，包括以下几个步骤：（1）铸锭：将原材料放在感应炉中熔炼，使所述原材料完全熔化形成液体，对所述液体进行快速浇注形成金铸锭（3），快速浇注的温度为1100～1300℃，所述金铸锭（3）安装在石墨浇注底板（2）上；（2）凝固：在所述金铸锭（3）的外围放置石墨注模（4），然后烘烤所述石墨注模（4），使所述石墨注模（4）的温度为100～500℃，并在所述石墨浇注底板（2）下放置耐热棉（1）；（3）将烘烤后的所述石墨注模（4）抬起至金铸锭（3）的中下部，维持60～120S，然后进行锻造加工，即形成金靶材。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下几个步骤：（1）将原材料放在感应炉中熔炼，使原材料完全熔化形成液体，对液体进行快速浇注形成金铸锭，金铸锭安装在石墨浇注底板上；（2）在金铸锭的外围放置石墨注模，然后烘烤石墨注模，并在石墨浇注底板下放置耐热棉；（3）将烘烤后的所述石墨注模抬起至金铸锭的中下部，维持60～120s，然后进行锻造加工，即形成金靶材。本专利技术通过浇铸工艺，提高浇注温度，降低烘烤石墨注模温度，快速浇注，增加了形核数量；在石墨浇注底板下放置耐热棉保温，可使铸锭上下温度一致，达到均匀化晶粒细化目的，平均尺寸小于50um，晶粒标准偏差<30um。【专利说明】
本专利技术涉及，属于半导体
。
技术介绍
溅射镀膜用金靶材在溅射过程中，靶材的晶粒大小严重影响镀膜品质，其表现在:革巴材晶粒尺寸越小，薄膜沉积速率越快，薄膜均匀性越好，Arcing越少,薄膜表面Particle越少。现有金靶材的生产采用感应炉熔炼生产，浇注凝固成锭后通过塑性加工变形及热处理得到合适晶粒，机加工至成品图面，行业内金祀材晶粒大小为100 μ m (参见图3),可满足薄膜均匀性〈5%。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种小晶粒尺寸的溅射镀膜用金靶材的生产方法，可以得到薄膜均匀性的小晶粒靶材，可进一步提升薄膜均匀性〈3%。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现:本专利技术的溅射镀膜用金靶材的生产方法，包括以下几个步骤:(I)铸锭:将原材料放在感应炉中熔炼，使原材料完全熔化形成液体，对所述液体进行快速浇注形成金铸锭，快速浇注的温度为1100~1300° C，金铸锭安装在石墨浇注底板上；(2)凝固:`在金铸锭的外围放置石墨注模，然后烘烤石墨注模，使石墨注模的温度为100~5000C，并在石墨浇注底板下放置耐热棉；(3)将烘烤后的石墨注模抬起至金铸锭的中下部，维持60~120S，然后进行锻造加工，即形成金靶材。步骤(1)中，所述快速浇注的时间为15~45S。本专利技术通过提高浇注温度，降低烘烤石墨注模温度，其是为了浇注时铸锭快速冷却，增加形核数量；快速浇注，其目的是为了铸锭快速冷却，并形成自然对流，使凝固初期强度比较低的初生枝晶熔断并破碎成很小的晶粒，并作为形核质点，增加形核数量，从而达到组织细化的目的；在石墨浇注底板下放置耐热棉，铸锭凝固后，将石墨注模抬起至金铸锭中下部维持60~120S，由于石墨导热系数大于空气，经多次试验，60~120S维持金铸锭上部散热，石墨浇注底板下放置耐热棉保温，可使铸锭上下温度一致，达到均匀化晶粒细化目的。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术一实施例；图2为图1的俯视图；图3为行业内金靶材晶粒图片，晶粒大小为150 μ m。图4为采用本专利技术的方法生产的金靶材晶粒图片，晶粒大小为40 μ m。【具体实施方式】为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本专利技术。金属熔体的凝固过程，即铸锭的形成过程，包括金属熔体与周围介质的传热过程；金属熔体形核、长大和结晶组织的形成过程。而传热过程参数(凝固时间、速度、凝固方式)，对金属的形核、长大行为，有着决定性的影响，从而最终影响铸锭的初始晶粒大小。晶粒细化关键在于增加结晶晶核，一般可采用:凝固控制、塑性变形(锻造、延压)、热处理等处理方式。参见图1和图2，本专利技术的溅射镀膜用金靶材的生产方法，包括以下几个步骤:(I)铸锭:将原材料放在感应炉中熔炼，使原材料完全熔化形成液体后持续满功率加载,对液体进行快速浇注形成金铸锭3，快速浇注的温度为1300°C，快速浇注的时间为45S，然后将金铸锭3安装在石墨浇注底板2上。(2)凝固:在金铸锭3的外围放置石墨注模4，熔炼同时，烘烤石墨注模4，并在石墨浇注底板2下放置耐热棉1，烘烤石墨注模4的温度为500°C。(3)将石墨注模4抬起至金铸锭3的中下部，维持120S，然后进行锻造加工，即形成金靶材。参见图4，实践证明，本专利技术能使金靶材晶粒控制在40 μ m。本专利技术通过提高浇注温度，降低烘烤石墨注模4温度，其是为了浇注时铸锭快速冷却，增加形核数量；快速浇注，其目的是为了铸锭快速冷却，并形成自然对流，使凝固初期强度比较低的初生枝晶熔断并破碎成很小的晶粒，并作为形核质点，增加形核数量，从而达到组织细化的目的；在石墨浇注底板2下放置耐热棉1，铸锭凝固后，将石墨注模4抬起至金铸锭3中下部维持60~120S，由于石墨导热系数大于空气，经多次试验，60~120S维持金铸锭3上部散热，石墨浇注底板2下放置耐热棉I保温，可使铸锭上下温度一致，达到均匀化晶粒细化目的。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术`精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。【权利要求】1.，其特征在于，包括以下几个步骤: (1)铸锭: 将原材料放在感应炉中熔炼，使所述原材料完全熔化形成液体，对所述液体进行快速浇注形成金铸锭(3)，快速浇注的温度为1100~1300°C，所述金铸锭(3)安装在石墨浇注底板(2)上； (2)凝固: 在所述金铸锭(3)的外围放置石墨注模(4)，然后烘烤所述石墨注模(4)，使所述石墨注模(4)的温度为100~500°C，并在所述石墨浇注底板(2)下放置耐热棉(I)； (3)将烘烤后的所述石墨注模(4)抬起至金铸锭(3)的中下部，维持60~120S，然后进行锻造加工，即形成金靶材。2.根据权利要求1所述的溅射镀膜用金靶材的生产方法，其特征在于， 步骤(1)中 ，所述快速浇注的时间为15~45S。【文档编号】C23C14/34GK103726024SQ201410001334【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日 【专利技术者】马丹萍, 黄威智, 方家芳 申请人:昆山全亚冠环保科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射镀膜用金靶材的生产方法，其特征在于，包括以下几个步骤：（1）铸锭：将原材料放在感应炉中熔炼，使所述原材料完全熔化形成液体，对所述液体进行快速浇注形成金铸锭（3），快速浇注的温度为1100～1300℃，所述金铸锭（3）安装在石墨浇注底板（2）上；（2）凝固：在所述金铸锭（3）的外围放置石墨注模（4），然后烘烤所述石墨注模（4），使所述石墨注模（4）的温度为100～500℃，并在所述石墨浇注底板（2）下放置耐热棉（1）；（3）将烘烤后的所述石墨注模（4）抬起至金铸锭（3）的中下部，维持60～120S，然后进行锻造加工，即形成金靶材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马丹萍，黄威智，方家芳，
申请(专利权)人：昆山全亚冠环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：