[发明专利]A1基合金溅射靶材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及成品率优异的Al基合金溅射靶材的制造方法，以及以该方法制造的Al基合金溅射靶材。

背景技术

Al基合金溅射靶材主要由熔解法、喷射成形法、粉末法等制造。

熔解法是由模具使熔融金属成形的方法，能够制造各种组成的合金溅射靶材。但是，在合金添加量多时，熔解法中会有粗大金属间化合物结晶出来，其成为起点，在铸造或塑性加工中产生裂纹。另外，使用如Ta等这样与Al相比熔点、密度高的高熔点、高密度的元素作为合金元素时，会产生凝固偏析。因此，若以熔解法制造含有Ta等的Al基合金溅射靶材，则成品率降低。

喷射成形法是利用气体使熔融金属(熔汤)雾化，使急冷至半凝固状态的粒子堆积，形成规定形状的预成形坯的方法。但是，在含有Ta这样熔点高的高熔点元素的Al基合金中，随着温度降低，在熔汤注口内会产生堵塞。另外Al-Ta合金等因为熔汤和液滴温度高，所以大量含有液相的粒子在堆积时飞散。其结果是成品率降低。

将单质金属粉末彼此混合的粉末法，多被用于制造以熔解法进行制造有困难的组成的Al基合金。但是，稀土类元素单质的金属粉末容易氧化，因此粉末法难以适用于含有稀土类元素的Al基合金溅射靶材的制造。

另一方面，在专利文献1和专利文献2中公开有一种组合熔解法和粉末法来制造溅射靶材的方法。其中在专利文献1中公开的方法是，首先(1)通过惰性气体雾化法制造Ge-Te合金粉末和Sb-Te合金粉末，其次(2)将上述两种合金粉末混合、烧结，制造Ge-Sb-Te系溅射靶材。另外在专利文献2中公开的方法是，将通过急冷凝固法制造的固体合金粉末和Pt单质的金属粉末混合，经HIP(热等静压：Hot Isostatic Pressing)处理使该混合粉末致密化，从而制造溅射靶材。

专利文献1：日本专利第3703648号公报

专利文献2：日本特开2006-144124号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够以高成品率制造含有稀土类元素、和熔点比Al高的高熔点元素的Al基合金溅射靶材的方法。

本发明的要旨如下所示。

[1]一种含有稀土类元素、和熔点比Al高的高熔点元素X的Al基合金溅射靶材的方法，其中，包括如下工序：

准备由雾化法制造的含有稀土类元素(以下简称为“REM”)的Al基合金的第一粉末的工序；

将上述第一粉末和含有一种以上的上述高熔点元素X的第二粉末进行混合的工序；以及

使上述第一粉末和上述第二粉末的混合粉末致密化的工序，

在上述混合工序中，上述第一粉末的最大粒径(a)为10～200μm，上述第二粉末的最大粒径(b)为10～150μm，上述第一粉末的最大粒径(a)和上述第二粉末的最大粒径(b)的比(a)/(b)为0.5～5。

还有，上述第二粉末优选由一种以上的上述高熔点元素X构成。

[2]根据[1]所述的制造方法，上述稀土类元素是Nd和Y之中的至少一种。

[3]根据[1]或[2]所述的制造方法，上述高熔点元素X是从Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W和Ni之中选出的至少一种元素。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的制造方法，是制造含有上述稀土类元素为1.0～10原子％、含有上述高熔点元素X为0.5～5原子％的Al基合金溅射靶材的方法。

[5]一种由[1]～[4]中任一项所述的制造方法制造的Al基合金溅靶材。

根据本发明，将通过雾化法制造的Al-REM系Al基合金(以下简称为“Al-REM合金”。)的第一粉末，和由熔点比Al高的高熔点元素(以下有用X代表的情况。)构成的第二粉末加以混合时，通过适当控制它们的最大粒径和比，能够高成品率地制造Al-REM-X系Al基合金(以下简称为“Al-REM-X合金”。)的溅射靶材。

具体实施方式

本发明人为了提供一种不会产生偏析而能够高成品率地制造含有易氧化的稀土类元素(REM)和熔点比Al高的高熔点元素(X)的Al-REM-X合金溅射靶材的方法，反复进行了研究。其结果发现，当混合Al-REM合金的第一粉末和高熔点元素X的第二粉末时，若适当地控制上述第一粉末的最大粒径(a)和上述第二粉末的最大粒径(b)，以及它们的比((a)/(b))，便能够达成预期的目的，从而完成了本发明。详细地说，如果采用本发明的方法，则在粉末的混合时、混合粉末的搬运时以及致密化处理时(特别是HIP处理的压缩填充时)的振动偏析、滚动偏析得到防止，可知溅射靶材的成品率提高。