一种钨钛合金靶材及其制备方法、应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113579233A(43)申请公布日2021.11.02(21)申请号202110803536.7(22)申请日2021.07.14(71)申请人先导薄膜材料有限公司地址230000安徽省合肥市新站区龙子湖路与通淮南路交口西北角(72)发明人蔡新志童培云朱刘曾成亮(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.B22F3/15(2006.01)B22F9/04(2006.01)C22C1/04(2006.01)C22C27/04(2006.01)C23C14/34(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种钨钛合金靶材及其制备方法、应用(57)摘要本发明公开一种钨钛合金靶材及其制备方法，涉及靶材制备领域。本发明所述一种钨钛合金靶材的制备方法，包括如下步骤：(1)将钨粉和钛粉混合均匀，得到混合合金粉末；(2)用石墨纸将模具内部铺满后，将石墨纸、垫片、混合合金粉末装入模具中；其中，所述石墨纸、垫片、混合合金粉末的装入顺序从下往上依次为：石墨纸、垫片、合金粉；石墨纸、垫片、合金粉作为一个整体模块，所述模块在模具中至少2个；最后依次加入石墨纸、垫片后封装模具；(3)模具进行脱气后，置于热等静压炉中烧结，反应一段时间后冷却至25‑30℃，取出模具，得到钨钛合金靶坯；(4)将步骤(3)中的钨钛合金靶坯进行机加工处理后，得到所述钨钛合金靶材。CN113579233ACN113579233A权利要求书1/1页1.一种钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将钨粉和钛粉混合均匀，得到混合合金粉末；(2)用石墨纸将模具内部铺满后，将石墨纸、垫片、步骤(1)中得到的混合合金粉末装入模具中；其中，所述石墨纸、垫片、混合合金粉末的装入顺序从下往上依次为：石墨纸、垫片、合金粉；石墨纸、垫片、合金粉作为一个整体模块，所述模块在模具中至少2个；最后依次加入石墨纸、垫片后封装模具；(3)将步骤(2)中的模具进行脱气后，置于热等静压炉中烧结，反应一段时间后冷却至25‑30℃，取出模具，得到钨钛合金靶坯；(4)将步骤(3)中的钨钛合金靶坯进行机加工处理后，得到所述钨钛合金靶材。2.如权利要求1所述的钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，钨粉和钛粉的质量比为：钨粉：钛粉＝9:1；钨粉的纯度≥5N，粉体粒度为2‑10μm；钛粉的纯度为3N，粉体粒度为30‑45μm。3.如权利要求1所述的钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，钨粉和钛粉采用滚筒球磨机或三维混料机进行混合，混合时加入锆球，并通入惰性气体。4.如权利要求3所述的钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，锆球和钨钛混合粉末的质量比为：锆球：钨钛混合粉末＝2‑4:1；混合的时间为2‑6h。5.如权利要求1所述的钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，脱气的温度为300‑500℃，脱气的时间为3‑6h；热等静压的温度为950‑1100℃，热等静压的时间为2‑4h，热等静压的压力为25‑30ksi。6.如权利要求1所述的钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，机加工方式为水切割、磨床、线切割中的至少一种。7.一种由权利要求1‑6任一项所述的钨钛合金靶材的制备方法制备得到的钨钛合金靶材。8.一种如权利要求7所述的钨钛合金靶材在半导体集成电路、太阳能电池中的应用。2CN113579233A说明书1/5页一种钨钛合金靶材及其制备方法、应用技术领域[0001]本发明涉及靶材制备领域，尤其是一种钨钛合金靶材及其制备方法、应用。背景技术[0002]钨钛合金靶材是一种比较典型的合金靶材，大规模半导体集成电路、太阳能电池等都会使用钨钛合金靶材进行PVD镀膜，形成阻挡层。由于靶材本身特性决定，目前钨钛靶材由以下工艺制备：CN201110382822.7钨钛合金靶坯及靶材的制造方法，采用冷压成型结合真空热压烧结工艺：将混合钨钛粉末装入模具，先采用冷压成型，再将装有混合钨钛粉末的模具置于真空热压炉，为防止混合钨钛粉末被氧化热压过程需抽真空。该制备方法采用两步骤烧结钨钛靶材，工序相对复杂而且烧结时间长，烧结温度高，晶粒容易长大。CN201010575014.8溅射靶材用钨钛合金板的制备方法，将钨粉与钛粉置于三维混料器中混合，然后用冷等静压机成型得到钨钛合金靶材生坯，再将钨钛合金靶材生坯置于真空热压烧结炉内制备钨钛合金板坯，机加工至所需尺寸，该发明成品率高，制备过程中不会产生任何废料、废酸等污染物。但前后需要使用两种不同的压制方式，存在工序复杂，制备成本高的问题。CN201510727120.6一种低富钛相