溅射用高纯铝钕合金靶材及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114959595A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202111548656.3C22B9/04(2006.01)(22)申请日2021.12.17B22D7/00(2006.01)B22D18/06(2006.01)(71)申请人常州苏晶电子材料有限公司B22D7/06(2006.01)地址213000江苏省常州市新北区罗溪镇B22D27/04(2006.01)汤庄桥路6号B23P15/00(2006.01)(72)发明人黄岩李云史大成(74)专利代理机构常州联正专利代理事务所(普通合伙)32546专利代理师张岳(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22F1/04(2006.01)C21D1/30(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称溅射用高纯铝钕合金靶材及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种溅射用高纯铝钕合金靶材及其制造方法，以高纯铝、铝钕中间合金为原料，称取特定比例的高纯铝和铝钕中间合金块，在真空熔炼炉中高温熔炼，再低温熔炼，真空浇铸到高纯氧化铝内衬的真空水冷模中快速冷却，得到浇铸方胚后保温并做均匀化处理，然后进行轧制，轧制后的合金板胚进行退火处理，水切割去边，机加工至合适尺寸，焊接至铜背板。本发明最终得到高质量的铝钕合金靶材，合金化程度高无中间相，平均晶粒大小不超过40um，组织均匀致密无内部缺陷。CN114959595ACN114959595A权利要求书1/1页1.一种溅射用高纯铝钕合金靶材的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：a.将高纯铝和高纯铝钕中间金属块，按照特定的质量比例，投入真空熔炼炉；b.在真空熔炼炉中，在真空5‑6×10‑3Pa、1100℃温度下熔炼，充分搅拌15‑30分钟；降温至700℃‑800℃保温搅拌0.5小时，浇铸到高纯氧化铝内衬的真空水冷模中快速冷却，降温后去真空开模，得到铸锭；c.取出的铸锭，切除头尾，铣掉表皮，以去除杂质和气孔，得到特定尺寸的浇铸方胚；d.将胚料在500℃‑600℃下保温12‑24小时，均匀化处理；e.将方胚加热至250℃‑350℃后进行轧制，轧制总变形率75％‑90％，前5道次的总变形率控制在15％‑20％，道次变形率不超过10％，后续道次变形量20％‑50％；f.将轧制后的合金板胚进行退火处理，退火温度150℃‑300℃，时间1‑3小时；g.将退火后的板胚水切割去边，机加工至合适尺寸，绑定至铜背板，得到最终铝钕合金靶材。2.根据权利要求1所述的溅射用高纯铝钕合金靶材的制造方法，其特征在于：所述步骤a中，使用纯度大于99.999％的高纯铝和20wt％Nd的高纯铝钕中间合金为原材料，铝和铝钕中间合金比例为100：35。3.一种溅射用高纯铝钕合金靶材，其特征在于：采用如权利要求1或2所述的制作方法制作而成。2CN114959595A说明书1/5页溅射用高纯铝钕合金靶材及其制造方法技术领域：[0001]本发明涉及靶材制造技术领域，尤其涉及一种溅射用高纯铝钕合金靶材及其制造方法。背景技术：[0002]铝钕靶材主要用于：1、平面显示器制造过程中，防止金属层扩散的TFT电极结构的制程；2、液晶及平板触控显示领域的连接金属走线电极；3、电子制造业其他应用。这些领域对于铝钕靶材的要求是，组织均匀，合金化充分，大小合适的结晶粒径，有利于得到致密的溅射薄膜和均一化的膜厚。[0003]例如，专利文献1、2、3、4中，均使用了铝钕合金靶材，用于金属电极的溅射镀膜，其优点在于：铝钕合金具有较低的电阻率和更好的抗腐蚀性；另外优良的铝钕合金靶材，在薄膜晶体管制造过程中后段热处理后，残余应力较小，不易产生凹凸，有利于优化镀膜工艺。特别的，在专利文献3、4中，关于铝钕合金中钕元素的分布，当Nd元素分布大于0.9at％时，其形成的金属薄膜具有更适宜的电阻率，以及显著的抗斑点腐蚀性，更优值为铝元素中Nd元素浓度为大于等于1.3at％。[0004]在专利文献5中，也提出了一种使用单质铝和钕金属制造铝钕合金靶材的方法，其主要内容是把特定质量的高纯铝和钕单质金属，在特定的条件下，通过真空熔炼的方法铸造成锭；其次通过在特定的条件下热处理，锻造，轧制和机加工后，得到铝钕合金靶材。[0005]根据专利文献5所述方法，首先制备铝钕中间合金；其次是其利用制备的中间合金，通过特定混合比例，在其描述的工艺条件下，通过真空熔炼获得铝钕合金，最后通过后续加工得到用于铝钕溅射靶材的合金材料。[0006]根据专利文献6所述方法，由于铝和钕金属存在较大的密度差异和熔点差异，铸造组织不具备充分均匀的合金化组织。[0007]专利文献7所述方法