[发明专利]一种超高纯铜靶材热挤压成型方法

说明书

本发明提供了一种超高纯铜靶材热挤压成型方法，所述方法包括以下步骤：将超高纯铜杆加热至750‑850℃，然后依次进行热挤压和冷却，得到超高纯铜靶材；所述热挤压的挤压模具为五级阶梯式扩展变形通道；所述挤压模具加热的温度为650‑700℃；所述五级阶梯式扩展变形通道的每一级的扩展厚度均相同。本发明通过一次热挤压成型制作出铜靶材，设计的挤压模具使铜板坯变形更加均匀，晶粒大小分布更均匀，更利于成型；所述成本低、工艺简单、效率高，制备的铜板坯晶粒尺寸为20‑30μm，晶粒均一。

技术领域

本发明属于挤压成型技术，尤其涉及一种超高纯铜靶材热挤压成型方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器具有重量轻、平板化、低功耗、无辐射、显示品质优良等特点，在液品屏幕、液品电视等行业广泛应用。随着超大规模集成电路的日益发展，半导体用芯片尺寸已经缩小到纳米级别，金属互连线的RC延迟和电迁移现象成为影响芯片性能的主要因素，传统的铝及铝合金互连线已经不能够满足超大规模集成电路工艺制程的需求。与铝相比，高纯铜和铜合金因其高电迁移抗力和低电阻，被用作互连线材料，对于降低芯片互连线电阻、提高其运算速度具有重要意义。随之，用于铜的成膜的溅射用高纯铜靶材的研究也在不断地进行。

CN110578126B公开了一种多规格高纯铜靶材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将高纯铜锭坯加热至700-950℃；然后对加热后的高纯铜锭进行多道次热轧后冷却至室温；对冷却后的铜靶坯采用校平机进行校平；对校平后的铜靶坯按需进行切割，再依次进行粗加工和精加工，得到高纯铜靶材。所述制备方法采用多次热轧处理控制晶粒，成本高。

CN110318024B公开了一种银铜合金靶材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将铜和银在保护气氛下进行熔炼，得到液态合金；得到的液态合金进行喷射沉积处理，得到银铜合金铸锭；然后依次进行均匀化退火、ECAP挤压、低温退火、镦粗变形和轧制处理，得到银铜合金粗锭；得到的银铜合金粗锭进行再结晶退火处理，得到银铜合金靶材。所述制备方法采用传统铜靶制备方法，主要通过冶金方法真空熔炼制备超高纯铜铸锭，接着借助镦粗、轧制对其进行塑性变形，所述制备方法工序相对繁琐、制造周期长且制造成本较高。

因此，亟需开发一种成本低、制造工艺相对简单且易于工业化生产的超高纯铜靶材制备方法，

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高纯铜靶材热挤压成型方法，通过一次热挤压成型制作出铜靶材，设计的挤压模具使铜板坯变形更加均匀，晶粒大小分布更均匀，更利于成型；所述成本低、工艺简单、效率高。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种超高纯铜靶材热挤压成型方法，所述方法包括以下步骤：将超高纯铜杆加热至750-850℃，然后依次进行热挤压和冷却，得到超高纯铜靶材。

本发明中，所述超高纯铜杆加热的温度为750-850℃，例如可以是750℃、760℃、770℃、780℃、790℃、800℃、810℃、820℃、830℃、840℃或850℃等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。

本发明中，所述超高纯的含义是纯度在99.9999％以上。

本发明所述超高纯铜靶材热挤压成型方法，通过一次热挤压成型制作出铜靶材，成本低、工艺简单以及效率高，所述方法成型的铜靶材晶粒细小均匀，经过挤压成型的铜板坯内部组织无缺陷。

作为本发明优选的技术方案，所述超高纯铜杆的直径为10-20mm，例如可以是10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或20mm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。