一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料及其制备方法.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CN109628897A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811484894.0(22)申请日2018.12.06(71)申请人新疆众和股份有限公司地址830000新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市高新区喀什东路18号新疆众和股份有限公司技术中心办公室(72)发明人徐亚军马小红努力古·依明张博刘江滨(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348代理人王伟锋张小勇(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C21/02(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料及其制备方法(57)摘要本发明为一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料及其制备方法。一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料的制备方法，包括：(1)将超纯铝与高纯硅真空熔融，配置成硅含量为7-13wt％的中间合金熔体；(2)将中间合金熔体铸造成中间合金；(3)将超纯铝与中间合金真空熔融，配置成硅含量为0.9-1.1wt％的高纯铝硅合金熔体；(4)将高纯铝硅合金熔体在线精炼，得精炼后的高纯铝硅合金熔体；(5)将精炼后的高纯铝硅合金熔体在线过滤，得铝液；(6)将铝液进行棒材坯料铸造，得所述的高纯铝硅合金溅射靶材坯料。本发明所述的一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料及其制备方法，采用真空熔炼炉自配高纯铝硅中间合金后配制AL-1wt％Si合金，通过铸造参数控制制备高纯净度、成分均匀且表面质量优异的铝硅合金靶材坯料。CN109628897ACN109628897A权利要求书1/1页1.一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将超纯铝与高纯硅在800-850℃下真空熔融，配置成硅含量为7-13wt％的中间合金熔体；(2)中间合金熔体使用半连续铸造机铸造，得中间合金；(3)将超纯铝与中间合金在730-745℃下真空熔融，配置成硅含量为0.9-1.1wt％的高纯铝硅合金熔体；(4)将高纯铝硅合金熔体采用高纯氩气进行在线精炼，得精炼后的高纯铝硅合金熔体；(5)将精炼后的高纯铝硅合金熔体进行在线过滤，得铝液；(6)将铝液采用半连续铸造机水冷进行棒材坯料铸造，得所述的高纯铝硅合金溅射靶材坯料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的超纯铝的纯度为99.9995wt％以上；所述的高纯硅的纯度为99.9999wt％以上。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的超纯铝与高纯硅完全熔融并混合后，搅拌13-17min。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的超纯铝与高纯硅完全熔融并混合后，搅拌15min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，熔融的中间合金分次加入熔融的超纯铝中。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，所述的高纯铝硅合金熔体中硅含量为1.0wt％。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(4)中，所述的氩气流量为2-5m3/min，精炼时间20min。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，所述的在线过滤为双级过滤，两块过滤板孔隙率分别为40PPI与50PPI。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(6)中，所述的坯料铸造过程中，结晶器内铝液温度为680-690℃，铸造速度100-120mm/min，冷却水流量15-20m3/h。10.一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料，其特征在于，所述高纯铝硅合金溅射靶材坯料采用权利要求1-9任一项制备方法制备而成。2CN109628897A说明书1/8页一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料及其制备方法技术领域[0001]本发明具体涉及一种高纯铝硅合金溅射靶材坯料及其制备方法。背景技术[0002]近年来，随着微电子领域的快速发展，溅射靶材的应用越来越广泛。溅射是利用高速度能的离子束流，轰击固体表面，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，制备薄膜材料。被轰击的固体则称之为溅射靶材，以下简称靶材。[0003]半导体集成电路(IC)的快速发展及集成度的增加使其对金属互联线的质量要求进一步提高。超高纯铝合金靶材作为IC制造中金属互联线的主要配套材料，其市场规模日益扩大。溅射靶材的质量对金属薄膜材料的性能起着至关重要的作用。[0004]纯铝金属互联线的抗电迁移、应力迁移和抗化学腐蚀能力差，高纯铝中添加定量的硅元素可提高互联线的抗电迁移和应力迁移能力，提高再结晶温度的同时提升互联线硬度。[0005]大量试验研究表明，溅射靶材的成分、晶粒尺寸及晶体取向对溅射成膜质量都有极大