鎢鈦靶材的制作方法技術

本發明專利技術公開了一種鎢鈦靶材的制作方法，在該方法中，將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后，先對位于真空熱壓燒結模具邊緣區域的鎢鈦合金粉末進行第一壓實，然后再對整個鎢鈦合金粉末進行第二壓實，經過第一壓實及第二壓實之后可以使得鎢鈦合金粉末將真空熱壓燒結模具的各個區域完全填滿，因此經過真空熱壓燒結之后所獲得的鎢鈦靶材坯料邊緣部位不會存在密度不足、氣孔等缺陷。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種，在該方法中，將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后，先對位于真空熱壓燒結模具邊緣區域的鎢鈦合金粉末進行第一壓實，然后再對整個鎢鈦合金粉末進行第二壓實，經過第一壓實及第二壓實之后可以使得鎢鈦合金粉末將真空熱壓燒結模具的各個區域完全填滿，因此經過真空熱壓燒結之后所獲得的鎢鈦靶材坯料邊緣部位不會存在密度不足、氣孔等缺陷。【專利說明】
本專利技術屬于濺射靶材領域，特別是涉及一種。
技術介紹
物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,簡稱PVD)被廣泛的應用在光學、電子、信息等高端產業中，例如集成電路、液晶顯示器、工業玻璃、照相機鏡頭、信息存儲、船舶、化工等產業。物理氣相沉積中使用的合金靶材則是集成電路、液晶顯示器等制造過程中最重要的原材料之一。隨著物理氣相沉積技術的不斷發展，對合金靶材需求量及質量要求日益提高，合金靶材的晶粒越細，成分組織越均勻，其表面粗糙度越小，通過物理氣相沉積在硅片上形成的薄膜就越均勻。此外，形成的薄膜純度與合金靶材的純度也密切相關，故物理氣相沉積后薄膜質量的好壞主要取決于合金靶材的純度、密度、晶粒度、微觀結構等因素。鎢鈦(W/Ti)合金由于具有低的電阻系數、良好的熱穩定性和抗氧化性，被成功的應用于Al、Cu與Ag布線的擴散阻擋層，因此，鎢鈦靶材成為了靶材的研究熱點之一。現有一種為:將鎢鈦合金粉末放入真空熱壓燒結模具內，根據鎢鈦靶材成品的尺寸要求來選擇真空熱壓燒結模具的尺寸；對裝填在真空熱壓燒結模具內的鎢鈦合金粉末進行壓實，例如可用不銹鋼鋼板來壓實裝填在真空熱壓燒結模具內的鎢鈦合金粉末；將裝填有鎢 鈦合金粉末的真空熱壓燒結模具放入真空熱壓燒結爐中，進行真空熱壓燒結，得到單個鎢鈦合金靶材坯料，鎢鈦合金靶材坯料的尺寸接近鎢鈦靶材成品尺寸；對鎢鈦靶材坯料進行進一步的機械加工，以得到鎢鈦靶材成品。但是，利用上述鎢鈦靶材制作方法所獲得的鎢鈦靶材坯料邊緣部位存在密度不足、氣孔等缺陷，對鎢鈦靶材坯料進行機械加工時為了避免鎢鈦靶材成品中也會存在密度不足、氣孔等缺陷的邊緣部位，需加大鎢鈦靶材坯料的加工余量，致使成本增加。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是利用現有方法所獲得的鎢鈦靶材坯料邊緣部位存在密度不足、氣孔等缺陷。為解決上述問題，本專利技術提供了一種，包括:提供鎢鈦合金粉末；將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中，對位于真空熱壓燒結模具邊緣區域的鎢鈦合金粉末進行第一壓實，以使鎢鈦合金粉末充分填充在真空熱壓燒結模具的邊緣區域；對整個鎢鈦合金粉末進行第二壓實，以使鎢鈦合金粉末充分填充在真空熱壓燒結模具的各個區域；將裝填有鎢鈦合金粉末的真空熱壓燒結模具放入真空熱壓燒結爐中，進行真空熱壓燒結，以獲得鎢鈦靶材坯料；對鎢鈦靶材坯料進行機械加工，以獲取鎢鈦靶材。可選地，所述第一壓實步驟及第二壓實步驟的次數至少為一次。可選地，所述第一壓實步驟及第二壓實步驟均是利用裝模工具來進行。可選地，所述第一壓實步驟中所采用的裝模工具為材料為鈦的圓棒或材料為鈦的方棒，所述第二壓實步驟中所采用的裝模工具為材料為鈦的壓塊。可選地，分批次地將所述鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中，每次將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后均進行所述第一壓實步驟及第二壓實步驟。可選地，每次裝入鎢鈦合金粉末之后，先利用直徑為10_的圓棒進行第一壓實步驟，所述第一壓實步驟的次數為5次-8次，壓力為30kg-50kg ;然后，利用直徑為30mm的圓棒進行第一壓實步驟，第一壓實步驟的次數為3次-5次，壓力為30kg-50kg ;接著，利用尺寸為30*30mm的方棒進行第一壓實步驟，第一壓實步驟的次數為3次-5次，壓力為30kg-50kg ;進行第一壓實之后，利用直徑為IOOmm的壓塊進行第二壓實步驟，第二壓實步驟的次數為3次-5次，壓力為30kg-50kg。可選地，進行所述機械加工之前對鎢鈦靶材坯料進行線切割，以將鎢鈦靶材坯料至少分割為兩個鎢鈦靶材坯料。可選地，所述線切割為慢走絲高速線切割。可選地，所述慢走絲高速線切割的工藝參數包括:主電源電壓為3V，伺服電壓為1V-2V,電源峰值電流為16A-19A，放電脈沖時間為6s_7s，休止脈沖時間為25s_28s，伺服速度為 4mm/s-6mm/s。可選地，真空熱壓燒結的工藝參數包括:首先，升溫至1280°C -1330°C，升溫速率為10°C /min-15°c /min ;接著升溫加壓直至溫度為1500°C _1650°C、壓力為50t_70t，升溫速率為5°C /min-8°C /min,加壓速率為2t/min_4t/min ;接著在保溫條件下加壓至130t-160t，加壓速率為2t/min-4t/min ;接著保溫保壓lh_3h。可選地，所述機械加工包括磨削。可選地，所述機械加工還包括磨削加工之后的鍍鎳處理。與現有技術相比，本專利技術的技術方案具有以下優點:本專利技術所提供的中，將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后，先對位于真空熱壓燒結模具邊緣區域的鎢鈦合金粉末進行第一壓實，然后再對整個鎢鈦合金粉末進行第二壓實，經過第一壓實及第二壓實之后可以使得鎢鈦合金粉末將真空熱壓燒結模具的各個區域完全填滿，因此經過真空熱壓燒結之后所獲得的鎢鈦靶材坯料邊緣部位不會存在密度不足、氣孔等缺陷。進一步地，可分批次地將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中，每次將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后均進行所述第一壓實步驟及第二壓實步驟，這樣，不僅使得第一壓實步驟及第二壓實步驟的執行更為容易，另外，即使前一次鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后所進行的第一壓實步驟及第二壓實步驟并未使得真空熱壓燒結模具的邊緣區域被鎢鈦合金粉末完全填滿，下一次將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后所進行的第一壓實步驟及第二壓實步驟可以向前一次未被鎢鈦合金粉末填滿的真空熱壓燒結模具邊緣區域補充鎢鈦合金粉末，進一步降低了鎢鈦靶材坯料邊緣部位會存在密度不足、氣孔等缺陷的風險。進一步地，當利用真空熱壓燒結工藝所獲取的鎢鈦靶材坯料尺寸較大時，可利用慢走絲高速線切割技術將鎢鈦靶材坯料至少分割為兩個鎢鈦靶材坯料，提高了鎢鈦靶材的產能；另外，慢走絲高速線切割具有工作平穩、均勻、抖動小、加工質量較好、加工精度高等優點，故利用慢走絲高速線切割而成的鎢鈦靶材坯料的表面質量較好，進而能夠減小鎢鈦靶材坯料的加工余量，節省了成本；另外，慢走絲高速線切割技術采用納秒級脈沖電源技術，脈沖電流變化快，實現了高速切削加工，提高了鎢鈦靶材成品的加工效率。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術的一個實施例中所采用真空熱壓燒結模具的結構示意圖；圖2是本專利技術的一個實施例中制作鎢鈦靶材的流程圖。【具體實施方式】如前所述，利用現有鎢鈦靶材制作方法所獲得的鎢鈦靶材坯料邊緣部位存在密度不足、氣孔等缺陷。專利技術人經過分析得出，造成該缺陷的原因是:鎢鈦靶材坯料一般為方形，故真空熱壓燒結模具也設置為方形，將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中之后，由于鎢鈦合金粉末是一些固態金屬細顆粒，其流動性能并不好，尤其是真空熱壓燒結模具邊緣區域的鎢鈦合金粉末填充能力較差，致使鎢鈦合金粉末并不能填滿真空熱壓燒結模具的每個區域。將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鎢鈦靶材的制作方法，其特征在于，包括：提供鎢鈦合金粉末；將鎢鈦合金粉末裝入真空熱壓燒結模具中，對位于真空熱壓燒結模具邊緣區域的鎢鈦合金粉末進行第一壓實，以使鎢鈦合金粉末充分填充在真空熱壓燒結模具的邊緣區域；對整個鎢鈦合金粉末進行第二壓實，以使鎢鈦合金粉末充分填充在真空熱壓燒結模具的各個區域；將裝填有鎢鈦合金粉末的真空熱壓燒結模具放入真空熱壓燒結爐中，進行真空熱壓燒結，以獲得鎢鈦靶材坯料；對鎢鈦靶材坯料進行機械加工，以獲取鎢鈦靶材。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚力軍，相原俊夫，大巖一彥，潘杰，王學澤，楊廣，
申請(專利權)人：寧波江豐電子材料有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33