[发明专利]一种铟靶材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铟靶材及其制备方法。所述方法包括如下步骤：S1：将背板安装在模具中，然后预热模具；S2：在背板表面涂布铟靶材熔液，然后将铟靶材熔液浇铸入模具；S3：将装有铟靶材熔液的模具自中部向两端分区域冷却，得到凝固的靶材；S4：将凝固的靶材放入水中淬火，得到所述铟靶材。本发明采取分区域冷却和淬火结合的方式，一方面，本发明将铟靶材熔液自中间区域向两端冷却，保证在冷却的过程中将锁孔往两端排挤，确保靶材内部无缩孔影响靶材的质量。另一方面，提高了靶材的晶粒尺寸的均匀性，保证靶材溅射沉积厚度的均匀性。采用本发明所述靶材的制备方法制备的靶材纯度高，晶粒尺寸分布均匀，且靶材内部无缩孔。

技术领域

本发明属于靶材制备技术领域，具体涉及一种铟靶材及其制备方法。

背景技术

现有的铟靶制备工艺中，通常是将铟熔液浇铸在模具中自然凝固后得到靶材。但这样的铟靶晶粒尺寸极为不均匀且杂乱，晶粒尺寸分布在25-631μm，实验数据所得整体约有470％的偏差，会造成溅射时速度不一致，沉积的薄膜层非常不均匀。为此需要开发一种利用淬火原理的方法，控制铟靶晶粒尺寸均匀性就十分必要。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明提供一种铟靶材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种铟靶材的制备方法，包括如下步骤：

S1：将背板安装在模具中，然后预热模具；

S2：在背板表面涂布铟靶材熔液，然后将铟靶材熔液浇铸入模具；

S3：将装有铟靶材熔液的模具自中部向两端分区域冷却，得到凝固的靶材；

S4：将凝固的靶材放入水中淬火，得到所述铟靶材。

本发明采取分区域冷却和淬火结合的方式，一方面，本发明将金属靶材熔液自中间区域向两端冷却，保证在冷却的过程中将锁孔往两端排挤，确保靶材内部无缩孔影响靶材的质量。另一方面，提高了靶材的晶粒尺寸的均匀性，保证靶材溅射沉积厚度的均匀性。采用本发明所述靶材的制备方法制备的靶材纯度高，晶粒尺寸分布均匀，且靶材内部无缩孔。

作为本发明的优选实施方式，所述分区域冷却具体为：将模具沿着长边分为n个区域，5≤n≤15，n为自然数；当n为单数时，其余区域温度保持不变，将第(n+1)/2的区域温度降至120℃，待铟靶材熔液完全凝固后；其余区域温度保持不变，将第(n-1)/2和第(n+3)/2区域温度降至120℃，待铟靶材熔液完全凝固后；以此推类至整个模具中铟靶材熔液凝固为凝固的靶材；当n为双数时，其余区域温度保持不变，将第n/2和(n+2)/2的区域温度降至120℃，其余区域温度保持不变，待铟靶材熔液完全凝固后；其余区域温度保持不变，将第(n-2)/2和第(n+4)/2区域温度降至120℃，待铟靶材熔液完全凝固后；以此推至整个模具中铟靶材熔液凝固为凝固的靶材。

作为本发明的优选实施方式，所述S3中，水的温度为20-22℃。

经过申请人大量的实验探索，当水的温度为20-22℃范围时，经过淬火制备的靶材晶粒尺寸分布最均匀，晶粒尺寸分布在106-153μm。

作为本发明的优选实施方式，所述S1中，将抛光处理的背板非浇铸区贴上胶布后，将背板安装在模具上，然后在背板与模具相连处涂抹密封胶。

所述胶布为聚酰亚胺胶布；所述聚酰亚胺胶布长期耐温150℃，短期耐温260℃；所述胶布具有耐高温、耐久性，而且撕胶布时，物体表面不会残留胶，方便脱模。

作为本发明的优选实施方式，所述步骤(3)中，将凝固的靶材脱模，去除胶布后，放入水中淬火。

作为本发明的优选实施方式，所述S1中，预热温度为180-240℃。