[发明专利]镍靶坯及靶材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及靶材加工领域，特别是一种镍靶坯及靶材的制造方法。

背景技术

物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)被广泛地应用在光学、电子、信息等高端产业中，例如：集成电路、液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)、工业玻璃、照相机镜头、信息存储、船舶、化工等。PVD中使用的金属靶材则是集成电路、液晶显示器等制造过程中最重要的原材料之一。

随着PVD技术的不断发展，对金属靶材需求量及质量要求日益提高，金属靶材的晶粒越细，成分组织越均匀，其表面粗糙度越小，通过PVD在硅片上形成的薄膜就越均匀。此外，形成的薄膜的纯度与金属靶材的纯度也密切相关，故PVD后薄膜质量的好坏主要取决于金属靶材的纯度、微观结构等因素。

镍(Ni)靶材是一种比较典型的金属靶材，由于镍靶材的抗腐蚀性能好，电磁屏蔽性能好，并可以作为能源材料使用等重要的特性，故被广泛地应用在PVD中，例如：镍可以用在其他金属表面作为装饰和保护镀层使用，在镍氢电池中使用的最重要的原材料海绵镍，也可以通过对镍靶材进行真空溅射的方式产生，在电磁屏蔽材料中使用的柔性导电布表面也使用镍靶作为溅射源，此外，在塑料镀金属膜、建筑玻璃镀金属膜等领域也都大量地使用了镍靶材。

镍靶材由镍靶坯与背板焊接而成，而镍靶坯则是对镍锭进行相应的加工获得的，因此，镍靶坯的内部结构、晶粒的尺寸成为最终获得的镍靶材是否能够满足半导体溅射需求的关键因素。

就目前而言，镍锭在用于制造镍靶坯时，其纯度要求在4N(Ni含量不低于99.99％)以上。而现有技术中，将高纯的镍锭进行塑性变形以达到制造半导体用高纯镍靶坯的加工工艺涉及较少，因此，如何制造出适于半导体用高纯镍溅射靶材的镍靶坯成为目前亟待解决的问题之一。

关于半导体用靶材的相关技术可以参见公开号为CN101224496A的中国专利申请，其公开了一种在低成本下制造出高质量的溅镀靶材的制造方法。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种镍靶坯的制造方法，以获得内部结构均匀、晶粒细小，符合用于制造半导体用镍靶材的镍靶坯。

为解决上述问题，本发明提供一种镍靶坯的制造方法，包括：

提供镍锭；

对所述镍锭进行锻造；

对锻造后的镍锭进行压延，形成镍靶坯；

对所述镍靶坯进行退火，所述退火的温度为300℃～500℃，保温时间为1～2h。

可选的，所述镍靶坯的制造方法，还包括：在对所述镍锭进行锻造前，将所述镍锭加热到再结晶温度以上，所述再结晶温度为320℃～380℃。

可选的，所述镍靶坯的制造方法，还包括：对退火后的镍靶坯进行冷却。

可选的，所述冷却方式为水冷，冷却时间为30～60s。

可选的，所述压延包括冷压或热压。

可选的，所述对锻造后的镍锭进行压延包括：对锻造后的镍锭进行多道次压延。

可选的，每道次的压延量为镍锭高度的10％～20％。

可选的，每道次压延后旋转预设角度再进行压延。

可选的，所述镍靶坯的制造方法，还包括：在对锻造后的镍锭进行压延前，对锻造后的镍锭进行退火。

为解决上述问题，本发明还提供一种镍靶材的制造方法，包括：

采用上述的镍靶坯制造方法获得镍靶坯；

将所述镍靶坯进行机械加工；

将机械加工后的镍靶坯与背板进行焊接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

通过对镍靶坯进行退火，且所述退火的温度为300℃～500℃，保温时间为1～2h。在很大程度上改善了镍靶坯的物理性能，使得最终获得的镍靶坯的内部组织比较均匀，成品率高，进而使得采用所述镍靶坯制造半导体用镍靶材时，溅射镍靶材形成的薄膜的质量较好。

对退火后的镍靶坯进行冷却，使得退火后的晶粒停止生长，进而使得最终获得的镍靶坯的晶粒细小，且分布均匀。

通过对锻造后的镍锭进行多道次压延，使得获得的镍靶坯内部应力分布均匀，故，镍靶坯不会产生裂纹，生产出了符合需求的镍靶坯，减少了因镍靶坯不符合半导体镍靶材用镍靶坯的要求而导致的材料的浪费。

附图说明

图1是本发明实施例的镍靶坯的制造方法的流程图；

图2是本发明实施例的镍靶材的制造方法的流程图。

具体实施方式