[发明专利]一种多规格高纯铜靶材的制备方法

说明书

本发明提供一种多规格高纯铜靶材的制备方法，包括以下步骤：步骤一、铜锭坯加热；步骤二、加热锭坯热轧；对步骤一中加热后的高纯铜锭进行多道次热轧制后冷却至室温；步骤三、铜靶坯校平；对冷却后的铜靶坯采用校平机进行校平；步骤四、对校平后的铜靶坯按需进行切割；步骤五、铜靶坯粗加工；对铜靶坯采用数控机床进行粗加工；步骤六、将粗加工后的铜靶坯在校平机上碾压校平，在释放加工应力的同时，平整铜靶坯弯曲；步骤七、校平后的铜靶坯在数控机床上精加工；本发明可以制备不同规格的成品铜靶材，用本发明制备的高纯铜靶材平均晶粒度≤80微米，满足了液晶面板产业对于高纯铜靶材的要求，具有显著的经济与社会效益。

技术领域

本发明属于TFT-LCD或AMOLED溅射靶材技术领域，具体涉及一种多规格高纯铜靶材的制备方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）具有重量轻、平板化、低功耗、无辐射、显示品质优良等特点，在液晶屏幕，液晶电视等行业获得了广泛应用。金属靶材是液晶显示器制造中最重要的原材料之一，液晶显示器的制造普遍采用物理气相沉积工艺，在物理气相沉积过程中，电离形成的Ar离子在电场的作用下加速轰击金属靶材形成大量靶材原子，溅射出的大量靶材原子沉积在基板上形成薄膜。

在显示面板等液晶显示装置中使用的薄膜晶体管等的电极布线中，主要使用了通过溅射而形成的铝电极或铜电极。相比较，铜较铝具有优异的电学性能。近些年，随着液晶显示终端大尺寸化、高解析度以及驱动频率高速化的发展趋势及要求，具有较低的电阻率及良好的电迁移能力的铜导线被越来越多的应用到TFT阵列上。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。

目前，国内液晶面板厂家的面板生产线从4.5到11代线，涵盖多种面板规格。其中4.5到6代线，多为一体形金属方靶材，尺寸从1200mm×1130mm×10mm到2300mm×1800mm×14mm不等。从6代线到11代线，由于面板尺寸更大，相应的溅射靶材的规格也增加，这给靶材生产及后续靶材与背板的焊接都带来了很大的难度。因此，高世代线的金属靶材多为若干长条形的靶材组合而成。譬如，8.5代线为12条2650mm×200mm×18mm的长条形靶材组合而成，10.5代线为17条3430mm×200mm×18mm的长条形靶材组合而成。

专利CN103510055A介绍了一种半导体用高纯铜靶材的制备方法，该方法包括将材料进行预热，预热过程中的高纯铜锭进行锻打，初步破坏粗大的晶粒；锻打后的铜锭进行第一次热处理，对锻打后的高纯铜锭进行热应力释放；之后对经第一次热处理后的高纯铜锭进行压延，形成铜板料并对所述铜板料进行第二次热处理，形成铜靶材坯料；最后对所述铜靶材坯料进行机械加工，形成高纯铜靶材。该专利的制备方法包括多次加热和锻打变形，生产周期长，成本高。而且在锻打和轧制的过中，因为压延方向的不同，造成晶粒取向不一致，影响靶材质量。

专利CN104694888A介绍了一种集成电路用高纯铜靶材的制备方法，该方法包括用加热炉将高纯铜铸锭均匀加热，然后将加热后的铸锭进行锻造镦粗拔长；镦粗拔长或拔长镦粗不少于2个轮次；锻造冷却后的坯料在进行多道次往复冷轧。

轧后坯料进行热处理退火。该专利的制备方法包括多次加热和锻打变形，生产周期长，成本高。而且生产的靶材局限为圆形靶材，限制了其在其它溅射领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，通过提高高纯铜坯料的轧制温度和以及合适的轧制变形工艺，来达到靶坯尺寸及晶粒度大小符合要求的铜靶坯，最后根据需要裁切成合适尺寸的铜靶坯，并加工至成品铜靶材。通过高温热轧成形，省去了热处理环节，大大缩短了生产的时间和成本。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种多规格高纯铜靶材的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将高纯铜锭加热至温度为700~950℃，保温1~5h；

步骤二、对步骤一中加热后的高纯铜锭进行多道次热轧制至要求的铜靶坯尺寸，冷却至室温；