[发明专利]硅铝溅射靶材的制备方法

摘要

本发明公开了一种高密度、低氧含量、不易脆裂的硅铝溅射靶材的制备方法，包括如下步骤靶材基管准备选用并检验所需型号的不锈钢基管；基管表面预处理将基管进入基管预处理设备进行喷砂粗化、使用镍铝合金丝，电弧喷涂法喷涂打底结合层，得到准备喷涂的靶材基管；原料准备称取含量99.9%‑99.95%、氧含量≤1000ppm、粒径45‑150um 的硅粉50kg；称取含量99.9%‑99.95%、氧含量≤1500ppm、粒径45‑100um 的高纯球形铝粉6.6kg；混粉将所得的2种原料投入V型混粉机，混合5‑6小时；烘干将混合均匀的硅铝粉原料置于烘干炉中，烘干2‑3小时，温度60℃。

主权项

硅铝溅射靶材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：靶材基管准备：选用并检验所需型号的不锈钢基管；基管表面预处理：将基管进入基管预处理设备进行喷砂粗化、使用镍铝合金丝，电弧喷涂法喷涂打底结合层，得到准备喷涂的靶材基管；原料准备：称取含量：99.9%‑99.95%、氧含量≤1000ppm、粒径：45‑150um 的硅粉50kg；称取含量：99.9%‑99.95%、氧含量≤1500ppm、粒径：45‑100um 的高纯球形铝粉6.6kg；混粉：将所得的2种原料投入V型混粉机，混合5‑6小时；烘干：将混合均匀的硅铝粉原料置于烘干炉中，烘干2‑3小时，温度60℃ ；预热：将靶材基管置于密封的喷涂仓内，将靶管内部与循环水装置相连接，并启动加温器，将靶管预热至80℃并保持恒温；真空等离子喷涂：采用大功率超音速等离子喷涂枪，使用等离子体为热源将所得硅铝粉末材料加热到熔融或半熔融状态，随高速焰流喷涂到制备好的靶材基管表面，形成致密的硅铝合金靶材涂层，在喷涂过程中，连续的往喷涂仓中通入氮气，并呈正压状态；喷涂电压95‑100V、喷涂电流550‑600A、氩气流量1500‑2500L/h 、等离子焰体温度10000‑15000℃、焰流速度150m/s，使硅铝粉末在瞬间熔融，并被高速焰流极速喷涂到靶材基管表面，形成沉积层；氢气流600‑1500L/h、氮气流量3000‑4000L/h，氢气作为离子混合气；冷却：喷涂工艺完成后，关闭供粉系统，关闭喷涂系统，启动梯度降温系统，即比自然降温延长2‑3倍时长，降至室温；机械加工：冷却完成后的靶材出仓后，进行外形机械加工，加工后进行清洁包装即得到硅铝溅射靶材。