[发明专利]铝钪合金靶坯及其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝钪合金材料领域，特别是涉及一种铝钪合金靶坯及其制备方法及应用。

背景技术

在诸多场合中需要溅射形成铝钪合金，例如，集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统(MEMS)的制备过程中。一般采用铝钪合金靶坯作为溅射源溅射形成铝钪薄膜。

目前，传统的铝钪合金靶坯，容易发生异常放电或粒子溅疤，并且成膜质量差。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种不容易发生异常放电或粒子溅疤、且成膜性好的铝钪合金靶坯。

一种铝钪合金靶坯，所述铝钪合金靶坯包括：

0.1-15重量份的钪，85-99.9重量份的铝，所述铝钪合金靶坯的含氧量小于等于160ppm。

上述铝钪合金靶坯具有含氧量低，进而使得制备的靶坯不会发生异常放电或粒子溅疤，能够保证后期高品质成膜。

在其中一个实施例中，所述铝钪合金靶坯的晶粒平均粒度为50-100μm。

本发明还提供了一种铝钪合金靶坯的制备方法。

一种铝钪合金靶坯的制备方法，包括如下步骤：

将钪金属和铝金属按配比投入所述熔炼炉中，抽真空至真空度为0.1-1.0Pa；然后充入惰性保护气体进行熔炼；所述钪金属与所述铝金属的质量比为0.1-15:85-99.9；

然后在惰性气氛下浇铸成型，冷却后得到合金铸锭；

将所述合金铸锭进行反复轧制、然后退火。

该铝钪合金靶坯的制备方法具有操作简单，有利于产业化应用。通过此法制备的铝钪合金靶坯具有含氧量低、靶坯晶粒粒度均匀、细化的特点，进而能够满足溅射靶坯的特性需求。制备的靶坯不会发生异常放电或粒子溅疤，能够保证后期高品质成膜。

在其中一个实施例中，所述制备方法还包括在所述反复轧制后，对所述合金铸锭进行校平。

在其中一个实施例中，所述反复轧制的道次为15-30道次。

在其中一个实施例中，所述反复轧制为热轧制，热轧制的温度为400℃-600℃。

在其中一个实施例中，所述热轧制的时间为0.5h-1.5h。

本发明还提供了一种铝钪合金靶材。

一种铝钪合金靶材，包括背板、以及贴合于所述背板上的铝钪合金靶坯，所述铝钪合金靶坯为本发明所述的铝钪合金靶坯。

上述铝钪合金靶材具有含氧量低、靶材晶粒粒度均匀、细化的特点，进而能够满足靶材溅射的特性需求。

本发明还提供了一种铝钪合金靶材的制备方法。

一种铝钪合金靶材的制备方法，包括如下步骤：将本发明所述的铝钪合金靶坯贴合于背板上，从而获得铝钪合金靶材。

该制备方法优点是为铝钪合金靶材提供方便存储、支撑的载体，方便后续靶材溅射。

本发明还提供了一种铝钪合金靶坯在微型机电系统制备中的应用。

一种包括本发明所述的铝钪合金靶坯在微型机电系统制备中的应用。

包括本发明所述的铝钪合金靶坯可以满足微型机电系统制备中对元件材料的需求。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明提供了一种铝钪合金靶坯。

一种铝钪合金靶坯，铝钪合金靶坯包括：

0.1-15重量份的钪，85-99.9重量份的铝，铝钪合金靶坯的含氧量小于等于160ppm。

其中，1个ppm是指：按重量份计算，每百万份的铝钪合金靶坯中含氧量为1份。

优选地，铝钪合金靶坯的含氧量小于等于100ppm。使得制备的靶坯不会发生异常放电或粒子溅疤，保证后期成膜的质量更好。

更选地，铝钪合金靶坯的含氧量小于等于65ppm。使得制备的靶坯不会发生异常放电或粒子溅疤，保证后期成膜的质量更好。

在一优选的实施方式中，铝钪合金靶坯的晶粒平均粒度为50-100μm。优选地，铝钪合金靶坯的晶粒平均粒度为70-90μm。

在一优选的实施方式中，铝钪合金靶坯的厚度为5-20mm。