[发明专利]一种6N旋转靶材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种6N旋转靶材及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将6N铜原料表面打磨后采用混合溶液酸洗10‑20min，然后依次用清水和酒精冲洗，烘干，得预处理铜原料；将预处理铜原料在400‑600℃温度下预热1‑3h，然后在1100‑1200℃温度下熔炼，熔化完全后再升温20‑100℃过热保温10‑20min，浇筑，冷却，得铜棒；将铜棒在模具固定下钻机扩孔4‑6次，得6N旋转靶材。本发明还包括采用上述方法制得的6N旋转靶材。本发明的制备方法简单易操作，能够制得杂质含量较少的6N旋转靶材，有效解决了现有技术中易产生机械应力及杂质、晶粒间隙较大和生产成本高等问题。

技术领域

本发明涉及旋转靶材制备技术领域，具体涉及一种6N旋转靶材及其制备方法。

背景技术

溅射技术是制备薄膜材料的主要技术之一，靶材则是溅射镀膜所需的关键消耗材料，是具有高附加值的功能材料，主要应用于集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等，在玻璃镀膜领域、耐磨材料、高温耐蚀、高档装饰用品等行业也得到广泛应用，制造用于尖端技术的各种薄膜材料，不仅使用量大而且靶材质量对金属薄膜材料的性能(厚度、均匀性及膜的低电阻率等)起着至关重要的决定作用。

随着半导体集成电路的发展，在半导体布线线宽不断减小的同时，对于镀膜的夹杂物及缺陷的要求也将愈来愈高。开发高纯铜靶材是半导体及显示器产业的当务之急。半导体及显示器对于制备过程中镀膜的品质要求反应到溅射靶材上，就要求溅射靶材具有相应的微观组织及化学纯度。因此发展高纯度，高致密度及高均一化的半导体及显示器用高纯铜靶材成为靶材产业发展的良好契机。

目前，有关高纯铜靶材的制备方法，公开的文献及专利极少。现有的制造半导体及显示器用靶材的方法所得旋转靶材晶粒尺寸均匀性很难控制，易产生机械应力及杂质，晶粒间隙较大，生产成本也较高。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种6N旋转靶材及其制备方法，该制备方法简单易操作，能够制得杂质含量较少的6N旋转靶材，有效解决了现有技术中易产生机械应力及杂质、晶粒间隙较大和生产成本高等问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种6N旋转靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)将6N铜原料表面打磨后采用混合溶液酸洗10-20min，然后依次用清水和酒精冲洗，烘干，得预处理铜原料；混合溶液为硝酸溶液和氢氟酸溶液按体积比1:1-2；

(2)将步骤(1)所得预处理铜原料在400-600℃温度下预热1-3h，然后在1100-1200℃温度下熔炼，熔化完全后再升温20-100℃过热保温10-20min，浇筑，冷却，得铜棒；

(3)将步骤(2)所得铜棒在模具固定下钻机扩孔4-6次，得6N旋转靶材。

进一步，步骤(1)中，混合溶液为硝酸溶液和氢氟酸溶液按体积比1:1-1。

进一步，步骤(2)中，硝酸溶液浓度为0.6-1vt％，氢氟酸浓度为3-5vt％。

进一步，步骤(2)中，采用电磁感应加热。

进一步，步骤(2)中，熔炼时，真空度为3-5×10^-2Pa。

进一步，步骤(2)中，在高纯度炉体中熔炼。

进一步，步骤(3)中，将铜棒通过中空管状模具固定，钻机扩孔时采用水冷，钻机压力为100-150t。

进一步，步骤(3)中，铜棒130mm，6N旋转靶材内径125mm，外径167mm；模具内径167mm。

上述的6N旋转靶材的制备方法制得的6N旋转靶材。

综上所述，本发明具有以下优点：