[发明专利]一种铜基体用耐高温低扩散合金薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种铜基体用耐高温低扩散合金薄膜，其特征在于，该薄膜包括在铜基体上交替设置的中间层和扩散阻挡层，所述中间层和扩散阻挡层的总层数为2层~48层，所述中间层和扩散阻挡层的调制比为1:1~5，所述中间层为Ti层，所述扩散阻挡层为NiCrAl层。

2.根据权利要求1所述的一种铜基体用耐高温低扩散合金薄膜，其特征在于，所述中间层还可为Ni层、Cr层、Al层或Zr层；所述NiCrAl层由以下原子百分比的成分组成：Ni 45%~55%、Cr 25%~35%和Al 20%~30%。

3.根据权利要求1所述的一种铜基体用耐高温低扩散合金薄膜，其特征在于，每层所述中间层和扩散阻挡层的厚度为20nm~1000nm，所述薄膜的总厚度为1.0μm~3.0μm。

4.一种制备如权利要求1~3中任一权利要求所述的铜基体用耐高温低扩散合金薄膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将铜基体在真空环境下进行刻蚀，得到刻蚀铜基体；所述刻蚀的功率为150W~250W，时间为5min~10min；

步骤二、交替使用金属靶和合金靶在步骤一中得到的刻蚀铜基体表面交替溅射制备中间层和扩散阻挡层，得到具有耐高温低扩散合金薄膜的铜基体；所述金属靶为Ti靶、Ni靶、Cr靶、Al靶或Zr靶；所述合金靶为NiCrAl靶，所述合金靶还可为NiCr靶、NiAl靶和CrAl靶中的两种以上。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述刻蚀在真空度小于3×10-3Pa，铜基体温度为20℃~250℃的条件下进行。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述溅射为磁控溅射，所述金属靶采用直流电源，功率为60W~120W，所述合金靶采用射频电源，功率为80W~180W，所述铜基体上的直流偏压为0~150V，所述溅射在气压为1.5Pa~2.5Pa，氩气流量为10sccm~30sccm的条件下进行。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述铜基体为铜或铜合金。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述金属靶溅射的总时间为2min~30min，所述合金靶溅射的总时间为2min~90min。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中所述交替溅射进行1次，在铜基体上得到单层耐高温低扩散合金薄膜，所述交替溅射进行2次~24次，在铜基体上得到多层耐高温低扩散合金薄膜。

10.一种如权利要求1~3中任一权利要求所述的铜基体用耐高温低扩散合金薄膜，其特征在于，该薄膜采用电弧离子镀、火焰喷涂或等离子喷涂进行制备。