铁靶、铁镍合金靶及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114934261A(43)申请公布日2022.08.23(21)申请号202210453122.0(22)申请日2022.04.27(71)申请人先导薄膜材料（广东）有限公司地址511518广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区(72)发明人余飞邵郑伟黄宇彬童培云朱刘(74)专利代理机构北京天盾知识产权代理有限公司11421专利代理师李琼芳(51)Int.Cl.C23C14/35(2006.01)C22C19/03(2006.01)C22C1/02(2006.01)H01F41/18(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称铁靶、铁镍合金靶及其制造方法(57)摘要本发明属于靶材制造技术领域，具体公开了高纯铁靶、铁镍合金靶及其制造方法。铁靶坯的制造方法包括以下步骤：在坩埚中加入铁；将加入铁的坩埚在真空感应炉中熔炼，得到熔液；熔液经浇铸后得到铸锭；铸锭经压力加工、热处理后，制成靶坯。铁合金靶坯的制造方法包括以下步骤：在坩埚中加入原料，各原料根据密度或熔点从低到高依次从坩埚的底部向坩埚的上部分布；将加入原料的坩埚在真空感应炉中熔炼，得到熔液；熔液经浇铸后得到铸锭；铸锭经压力加工、热处理后，制成靶坯。本发明得到的靶坯内部无孔洞，外部无裂纹，组织均匀，纯度高。本发明提供的靶材制造方法工艺简单、周期短、能耗可控，易于工业化应用。CN114934261ACN114934261A权利要求书1/1页1.一种铁靶坯，其特征在于，纯度大于4N，平均晶粒尺寸为90‑110μm。2.一种铁镍合金靶坯，其特征在于，铁和镍的总含量大于99.99%，铁的含量不高于30%；平均晶粒尺寸为80‑100μm；相对密度大于99%。3.一种铁靶材，其特征在于，包括如权利要求1所述的铁靶坯和背板，铁靶坯和背板的结合率大于99%。4.一种铁镍合金靶材，其特征在于，包括如权利要求2所述的铁镍合金靶坯和背板，铁镍合金靶坯和背板的结合率大于99%。5.一种铁靶坯的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：在坩埚中加入原料铁；将加入铁的坩埚在真空感应炉中熔炼，得到熔液；熔液经浇铸后得到铸锭；铸锭经压力加工、热处理后，制成靶坯。6.一种铁合金靶坯的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：在坩埚中加入原料，各原料根据密度或熔点从低到高依次从坩埚的底部向坩埚的上部分布；将加入原料的坩埚在真空感应炉中熔炼，得到熔液；熔液经浇铸后得到铸锭；铸锭经压力加工、热处理后，制成靶坯。7.如权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，还包括清洗原料的步骤：对原料进行酸洗，然后水洗，最后用超声波洗涤。8.如权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，所述坩埚为氧化铝坩埚。9.如权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，在真空感应炉中的熔炼温度高出最高熔点原料的熔点50‑200℃，熔炼时间为5‑20min；所述浇铸的温度高出最高熔点原料的熔点50‑100℃；所述浇铸的速度为0.5‑1.5kg/min。10.如权利要求5或6所述的制造方法，其特征在于，所述压力加工的方式为锻造或轧制；所述热处理的方式为退火。2CN114934261A说明书1/5页铁靶、铁镍合金靶及其制造方法技术领域[0001]本发明属于靶材制造技术领域，具体涉及高纯铁或铁合金靶及其制备方法。背景技术[0002]靶材是制备薄膜的主要材料之一，主要应用于集成电路、平板显示、太阳能电池、记录媒体、智能玻璃等，对材料纯度和稳定性要求极高。电子信息技术的快速发展对磁性薄膜、磁性元器件产生了巨大需求，磁性薄膜和磁性元器件的制备离不开原料Fe、Co、Ni等铁磁性金属及合金。[0003]公开号为US20030206822A1的专利文献公开了高纯铁的提纯工艺，以及高纯铁在铁靶材上的应用，但是其技术核心内容为铁的湿法提纯，而不是高纯铁靶的制造。[0004]公开号为US8551193B2的专利文献公开了包含二次金属的镍合金靶，第二金属的密度在约5000kg/m3和约15000kg/m3之间，主要公开的是镍和锌、钼、钌的靶材，并公开了物理气相沉积法制造靶材的方法。[0005]目前主流的磁控溅射镀膜属于物理沉积方法，制备的薄膜纯度高，结构控制精准，因此磁控溅射是沉积高质量磁性薄膜来制造磁性元器件广泛采用的方法。但是，磁控溅射沉积磁性薄膜存在着铁磁性靶材难以正常溅射等问题，这一困难阻碍了高性能磁性薄膜和器件的生产与应用。发明内容[0006]基于现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种铁靶或铁镍合金靶。本发明的另一目的是提供靶的制造方法。[0007]为实现上述目的，本发明具体提供以下技术方案。[0008]一种铁靶坯，纯度大于4N，平均晶粒尺寸为90‑110μm。[0009]本发明另提