钨钛合金靶材的制备方法.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CN111151763A(43)申请公布日2020.05.15(21)申请号201811320446.7C23C14/34(2006.01)(22)申请日2018.11.07(71)申请人宁波江丰电子材料股份有限公司地址315400浙江省宁波市余姚市名邦科技工业园区安山路198号(72)发明人姚力军潘杰王学泽罗明浩吴东青(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人吴敏(51)Int.Cl.B22F9/04(2006.01)B22F3/04(2006.01)B22F3/15(2006.01)B22F5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称钨钛合金靶材的制备方法(57)摘要一种钨钛合金靶材的制备方法，包括：通过将钨钛合金粉末进行冷等静压工艺处理，然后将所述坯料放入包套并进行密封，其中所述包套与所述坯料通过耐高温棉隔离，使得在后续的工艺中所述坯料不会与所述包套发生反应，为后期出炉后从所述包套中取出所述钨钛合金靶材成品非常方便，同时，进行密封后，能够保障所述包套内没有杂质进入；通过将密封后的所述包套放入热处理炉中进行脱气工艺，使得所述坯料内部的空气完全抽出，并且使得所述坯料的分子之间间隙均匀；最后，通过将脱气后的所述包套进行热等静压工艺处理，使得所述坯料被加工成为成熟的靶材，形成的钨钛合金靶材的微观结构能够均匀有韧性且无裂缝存在，致密度能够达到100％。CN111151763ACN111151763A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：将钨钛合金粉进行装模后，进行冷等静压工艺处理，形成坯料；将所述坯料放入包套并进行密封；将密封后的所述包套放入热处理炉中进行脱气工艺；将脱气后的所述包套进行热等静压工艺处理。2.如权利要求1所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，将钨钛合金粉进行装模之前，还包括步骤：提供混粉机，所述混粉机为钛材质，将W粉与Ti放入所述混粉机中进行混粉。3.如权利要求2所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，将W粉与Ti放入所述混粉机中进行混粉之前，还包括步骤：给所述混粉机内通入惰性气体，所述惰性气体的压强控制在0.02Mpa-0.06Mpa。4.如权利要求2所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述混粉机内筒形状为锥形。5.如权利要求2所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述混粉机的转速控制在6r/min-15r/min。6.如权利要求1所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述冷等静压工艺中冷等压强180Mpa-200Mpa，保压时间为5min-15min。7.如权利要求1所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述脱气工艺为逐级脱气。8.如权利要求7所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述逐级脱气工艺中，使得在所述热处理炉温度逐渐升高，每升高100℃，使得所述包套内的真空度达到2.3E-3Pa。9.如权利要求1所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，热等静压处理过程中，将热等静压炉的温度升温至1200℃-1300℃，同时所述热等静压炉内的压强为140Mpa-200Mpa，保温保压时间3-6小时。10.如权利要求1所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，提供耐高温棉，在将所述坯料放入所述包套之前，还包括步骤：采用所述耐高温棉将所述坯料与所述包套隔离。11.如权利要求10所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述耐高温棉的材质为氧化铝陶瓷。12.如权利要求10所述钨钛合金靶材的制备方法，其特征在于，所述耐高温棉的厚度为0.5mm-2mm。2CN111151763A说明书1/5页钨钛合金靶材的制备方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种钨钛合金靶材的制备方法。背景技术[0002]物理气相沉积(PVD)被广泛地应用在光子、电子、信息等高端产业中，例如：集成电路、液晶显示屏、工业玻璃、照相机镜头、信息储存、船舶、化工等。PVD中使用的合金靶材则是集成电路、液晶显示器等制造过程中最重要的原材料之一。钨钛合金作为与Al、Cu、Ag、Au等布线配合被广泛用于半导体芯片中的扩散阻挡层，起到阻碍金属扩散，改善金属薄膜与基体的结合强度的作用。[0003]随着半导体产业升级以及规模的不断扩大，高纯钨钛合金合金溅射靶材的要求及需求也越来越高，其中，钨钛合金纯度与致密度都有极高要求，微观结构均匀，无裂纹缺陷。现有技术中采用热压方法来制作钨钛合金靶材，该方法生产的钨钛合金中致密度不够，靶材中难以避免有少量空洞存在；该空洞的存在容易造成靶材在溅射时产生异常放电与小颗粒脱落，大大降低芯片良率。[0004]因此，需要提供一种新的方法可以提高所述钨钛合金靶材的致