[发明专利]一种铬硅合金溅射靶材的制备方法

说明书

本发明涉及一种铬硅合金溅射靶材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)混合铬粉和硅粉，得到混粉料；(2)将步骤(1)得到的所述混粉料进行预烧处理，得到预烧坯；所述预烧处理包括依次进行的第一预烧、第二预烧和第一加压；(3)将步骤(2)得到的所述预烧坯进行烧结处理，得到所述铬硅合金溅射靶材。本发明提供的制备方法可以有效避免靶材出现开裂的问题，提高靶材的良品率，并且进一步提高靶材的致密度。

技术领域

本发明涉及靶材领域，具体涉及一种铬硅合金溅射靶材的制备方法。

背景技术

溅射是指将电阻材料等蒸发材料加工成靶材，然后用氮等离子体轰击，使蒸发材料溅射到基板、衬片等表面上形成薄膜。目前，溅射方法广泛应用于电子、微电子等工业领域，溅射技术不仅能通过成膜的方法将元件小型化、集成化，还可以提高元件的功能性。

靶材是溅射的主体，其直接影响到溅射薄膜功能的发挥和性能的好坏。铬硅合金溅射靶材是一种新型的溅射靶材，其广泛应用于电子、军工、功能薄膜等领域，具有广阔的市场前景。但是铬硅合金溅射靶材的生产工艺十分复杂，并且靶材性能要求较高。其原料铬和硅具有韧性差、脆性高等特性，导致铬硅合金溅射靶材容易开裂，良品率极低，生产成本高，靶材在使用中性能不稳定，无法大批量生产。

CN111058004A公开了一种铬硅合金溅射靶材及其制备方法，该方法通过将铬硅合金粉进行振实、脱气、热等静压和机加工，得到铬硅合金溅射靶材，但是该方法得到的靶材致密度不高，并且容易开裂，良品率比较低。

CN111996507A公开了一种铬硅溅射靶材的制备方法，该方法通过将铬粉和硅粉混合，然后振实、烧结、冷却，得到所述铬硅合金溅射靶材。该方法得到的铬硅合金靶材同样良品率比较低，并且使用性能不稳定，影响到靶材的溅射效果。

因此，提供一种致密度和良品率高的铬硅合金溅射靶材的制备方法具有重要意义。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种铬硅合金溅射靶材的制备方法，与现有技术相比，本发明提供的制备方法所得铬硅合金溅射靶材的良品率高，并且致密度良好，具有优异的溅射效果，并且性能稳定。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种铬硅合金溅射靶材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)混合铬粉和硅粉，得到混粉料；

(2)将步骤(1)得到的所述混粉料进行预烧处理，得到预烧坯；

所述预烧处理包括依次进行的第一预烧、第二预烧和第一加压；

(3)将步骤(2)得到的所述预烧坯进行烧结处理，得到所述铬硅合金溅射靶材。

本发明提供的制备方法将混粉料先进行预烧处理，然后再进行烧结处理，可以先将粉末初步合金化，形成铬硅合金，再进行烧结处理得到靶材，二者协同作用显著提升了靶材的致密度。本发明具体通过依次进行第一预烧、第二预烧和第一加压，通过设计升温和加压节点，控制粉末的合金化路径，提升靶材的致密度，同时能够避免由于原料硬脆造成靶材开裂等问题。本发明提供的制备方法相较于仅进行烧结处理的传统方法，可以进一步提升靶材的致密度和良品率。

优选地，步骤(1)所述铬粉的纯度＞99.9％，例如可以是99.91％、99.92％、99.93％、99.94％或99.9.5％，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。

优选地，所述硅粉的纯度＞99.999％，例如可以是99.9991％、99.9992％、99.9993％、99.9994％或99.9995％，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。