[发明专利]银溅射靶材组件的生产工艺

说明书

本发明涉及一种银溅射靶材组件的生产工艺，包括浇铸、挤压、抛光、冲压、安装背板等步骤，使用纯银作为原料，通过真空感应熔炼获得铸锭，然后通过冷热轧制与热处理配合获得具有均匀晶粒度及稳定磁透率的溅射靶材，以铼板或铜板作为背板，将背板与银溅射靶材固定组合在一起，形成银溅射靶材组件。本发明提供了一种生产高品质银溅射靶材的工艺方法，确保溅射靶材内部无气孔，纯净、密实，避免溅射时产生不正常放电而产生杂质粒子，去除锭块可能存在的气孔、降低氮氧含量，使靶材更加紧实。

技术领域

本发明涉及贵金属的深加工技术领域，具体涉及一种银溅射靶材组件的生产工艺。

背景技术

磁控溅射镀膜是一种新型的物理气相镀膜方式，利用电子枪系统把电子发射并聚集在被镀材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片沉积成膜，这种被镀的材料就叫溅射靶材。银具有好的导电性能、密度小、熔点低等优点，且价格相对于其他贵金属便宜许多，所以银靶材被广泛用于集成电路和大规模集成电路中。银溅射靶材主要应用于电子及信息产业，如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等，亦可用于玻璃镀膜领域。

溅射靶材的质量决定镀膜的质量，靶材的组织不均匀、缺陷多时，直接影响溅射成膜的质量，具体表现为不能形成均匀的膜层，溅射出大的颗粒；同时磁控溅射沉积薄膜还存在铁磁性靶材难以溅射的问题，阻碍了高性能磁性薄膜的生产和应用。

溅射靶材的要求较传统材料行业高，一般要求如：尺寸、平整度、纯度、各项杂质含量、密度、N/O/C/S、晶粒尺寸与缺陷控制；较高要求或特殊要求包含：表面粗糙度、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物(氧化物)含量与尺寸、导磁率、超高密度与超细晶粒等。目前，仍缺乏一种生产高品质的溅射靶材的工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种银溅射靶材组件的生产工艺，使用纯银作为原料，通过真空感应熔炼获得铸锭，然后通过冷热轧制与热处理配合获得具有均匀晶粒度及稳定磁透率的溅射靶材。以铼板或铜板作为背板，将背板与银溅射靶材固定组合在一起，形成银溅射靶材组件。

本发明提供的技术方案是：

一种银溅射靶材组件的生产方法，具体包括以下步骤：

(一)浇铸：

采用纯度99.99％以上的银板材作为原料，或通过湿法冶金将银废料提纯至99.99％的纯银，以确保溅射靶材的纯度。

打开中频炉电源，将功率调至10～15kw，预热10～15分钟，将称好重量的银板原料放入中频炉中，调至银板融化所需功率，加热直到银板完全融化。

在出炉前，将浇铸模具预加热处理，防止浇铸时，银水与模具之间的温差过大，产生喷溅。

将浇铸模具固定好，将融化的银水缓慢浇入模具内，浇铸成银锭，稍冷至银锭表面全部凝结，打开模具，取出银锭。

采用真空熔炼以确保溅射靶材内部无气孔，纯净、密实；避免溅射时产生不正常放电，而产生杂质粒子。通过控制加热功率和加热时间来达到晶粒尺寸细小均匀，银锭为圆形可以满足最大的利用率，晶粒尺寸控制在100μm以下，且无固定结晶取向。

(二)挤压：

打开挤压机电源，设定好锭块厚度尺寸。取浇铸好的银锭趁热放入挤压机中，开动挤压机，将银锭挤成所需的尺寸和形状。通过挤压进一步去除锭块可能存在的气孔、降低氮氧含量，使之更加紧实。靶材越密实，溅射膜粒子的密度越低，放电现象越弱，薄膜的性能也越好。

(三)抛光：

将挤压后的银锭放上车床，按程序切削银锭表面，直至其表面平整光洁。

(四)组件：