[发明专利]一种钼合金管靶材的制备方法、钼合金管靶材和用途

说明书

本申请提供一种钼合金管靶材的制备方法、钼合金管靶材和用途，属于粉末冶金技术领域。该靶材是将原料粉末经冷等静压成型、包套、热等静压、挤压成型、退火等工序制备而成，本申请制备得到的靶材以质量百分比计，包括Ni：10～30％，Ti：5～25％，Re：0.5～5％，M：0‑15％，M为Cr、Zr、Ta、Nb中的至少一种，其中M用于替代部分Ti，余量为Mo和不可避免的杂质，Mo在钼合金管靶材中的质量百分比含量不低于50％。本申请方法制备的靶材塑韧性好，变形能力较好，晶粒细小均匀。用本申请制备的靶材溅射沉积的薄膜的厚度分布更均匀，可通过溅射方式附着在电子部件用层叠配线膜的主导电层上形成金属覆盖层，用于平面显示器、薄膜太阳能和半导体装置等。

技术领域

本发明属于粉末冶金技术领域，具体涉及一种钼合金管靶材制备方法、钼合金管靶材和用途。

背景技术

随着液晶显示器、显示面板等平面显示装置的技术升级换代，需要进行配线膜的低电阻化。同时，随着平板显示器的大画面、高精细度、高速响应化，以及柔性面板的大型化，也要求较低的膜电阻水平。

薄膜晶体管(TFT)作为显示面板的驱动元件，使用Al或Cu作为主配线材料。但是如果Al或Cu与Si直接接触，会在制备过程中由于热加工形成热扩散，使得薄膜晶体管性能恶化。因此，在Al/Cu和Si之间需要设置层叠布线膜。

Mo及Mo-Nb、Mo-Ti等钼合金具有较好的耐腐蚀性、耐热性，而且与基板的密合性较好，可用于制备层叠布线膜。但是在制备过程中，基板上形成层叠配线膜后，有时会长时间放置于大气中。同时，在显示面板安装信号电缆时，有时需在大气中加热，而且在使用氧化物的半导体薄膜中，为提高性能和稳定化，需要在有氧环境下加热处理。因此，增强层叠配线膜的耐氧化性的需求很强烈。另外，便携性的轻型、柔性显示面板使用的树脂膜与玻璃基板相比，具有透湿性，需要层叠配线膜具有较高的耐湿性。但是纯Mo、Mo-Ti等材料的耐湿性和耐氧化性并不充分，有时会产生氧化，造成Al或Cu的电阻值显著增加的问题。

专利《CN2012102930608》，公开了一种层叠布线膜用钼合金靶材，为了改善纯钼镀膜的耐湿性和耐氧化性，在钼中添加了一定数量的Ni和Ti，有助于电子部件的稳定制造并提高可靠性。

专利《CN2014100909230》公开了一种电子部件用钼合金靶材，通过添加Ni提高耐氧化性，添加W元素可以提高耐湿性。

专利《CN2017114460697》，公开了一种含有Ni，Nb，Ti等元素的钼合金靶材成分，可以较好的改善纯钼的耐湿性和耐氧化性，并保持较低的膜电阻。

上述专利通过在钼基体中添加一定量的Ni、Ti或W等元素，共同提高钼靶材溅射膜的耐湿性、耐氧化性，并保持较低的电阻值。但是靶材的制备主要通过热等静压(HIP)成型，随着靶材长度的增大，HIP成型尺寸严重受制于HIP设备的尺寸，无法批量化生产高性能的钼合金靶材。而且，由于钼合金靶材的成型性差，无法通过挤压、锻造等变形方式来制备不同长度的管状靶材产品。

发明内容

针对上述问题，本申请的目的在于提供一种钼合金管靶材制备方法及钼合金管靶材、用途。

本申请提供的钼合金管靶材，在添加铼元素后，增加了靶材的塑韧性，提高靶材的变形加工能力。钼合金管靶材经过后续制备过程中的挤压成型，可以细化晶粒尺寸。另外考虑到铼的价格比较昂贵，本申请通过添加少量的铼与其他成分配合，有效起到改善靶材性能和加工能力的作用。

为实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

本申请第一方面提供一种钼合金管靶材的制备方法，包括以下步骤：