[发明专利]钨钛靶材的制作方法

说明书

技术领域

本发明属于溅射靶材领域，特别是涉及一种钨钛靶材的制作方法。

背景技术

物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，简称PVD）被广泛的应用在光学、电子、信息等高端产业中，例如集成电路、液晶显示器、工业玻璃、照相机镜头、信息存储、船舶、化工等产业。物理气相沉积中使用的合金靶材则是集成电路、液晶显示器等制造过程中最重要的原材料之一。

随着物理气相沉积技术的不断发展，对合金靶材需求量及质量要求日益提高，合金靶材的晶粒越细，成分组织越均匀，其表面粗糙度越小，通过物理气相沉积在硅片上形成的薄膜就越均匀。此外，形成的薄膜纯度与合金靶材的纯度也密切相关，故物理气相沉积后薄膜质量的好坏主要取决于合金靶材的纯度、密度、晶粒度、微观结构等因素。

钨钛（W/Ti）合金由于具有低的电阻系数、良好的热稳定性和抗氧化性，被成功的应用于Al、Cu与Ag布线的扩散阻挡层，因此，钨钛靶材成为了靶材的研究热点之一。

现有一种钨钛靶材的制作方法为：将钨钛合金粉末放入真空热压烧结模具内，根据钨钛靶材成品的尺寸要求来选择真空热压烧结模具的尺寸；对装填在真空热压烧结模具内的钨钛合金粉末进行压实，例如可用不锈钢钢板来压实装填在真空热压烧结模具内的钨钛合金粉末；将装填有钨钛合金粉末的真空热压烧结模具放入真空热压烧结炉中，进行真空热压烧结，得到单个钨钛合金靶材坯料，钨钛合金靶材坯料的尺寸接近钨钛靶材成品尺寸；对钨钛靶材坯料进行进一步的机械加工，以得到钨钛靶材成品。

但是，利用上述钨钛靶材制作方法所获得的钨钛靶材坯料边缘部位存在密度不足、气孔等缺陷，对钨钛靶材坯料进行机械加工时为了避免钨钛靶材成品中也会存在密度不足、气孔等缺陷的边缘部位，需加大钨钛靶材坯料的加工余量，致使成本增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是利用现有方法所获得的钨钛靶材坯料边缘部位存在密度不足、气孔等缺陷。

为解决上述问题，本发明提供了一种钨钛靶材的制作方法，包括：

提供钨钛合金粉末；

将钨钛合金粉末装入真空热压烧结模具中，对位于真空热压烧结模具边缘区域的钨钛合金粉末进行第一压实，以使钨钛合金粉末充分填充在真空热压烧结模具的边缘区域；

对整个钨钛合金粉末进行第二压实，以使钨钛合金粉末充分填充在真空热压烧结模具的各个区域；

将装填有钨钛合金粉末的真空热压烧结模具放入真空热压烧结炉中，进行真空热压烧结，以获得钨钛靶材坯料；

对钨钛靶材坯料进行机械加工，以获取钨钛靶材。

可选地，所述第一压实步骤及第二压实步骤的次数至少为一次。

可选地，所述第一压实步骤及第二压实步骤均是利用装模工具来进行。

可选地，所述第一压实步骤中所采用的装模工具为材料为钛的圆棒或材料为钛的方棒，所述第二压实步骤中所采用的装模工具为材料为钛的压块。

可选地，分批次地将所述钨钛合金粉末装入真空热压烧结模具中，每次将钨钛合金粉末装入真空热压烧结模具中之后均进行所述第一压实步骤及第二压实步骤。

可选地，每次装入钨钛合金粉末之后，先利用直径为10mm的圆棒进行第一压实步骤，所述第一压实步骤的次数为5次-8次，压力为30kg-50kg；然后，利用直径为30mm的圆棒进行第一压实步骤，第一压实步骤的次数为3次-5次，压力为30kg-50kg；接着，利用尺寸为30*30mm的方棒进行第一压实步骤，第一压实步骤的次数为3次-5次，压力为30kg-50kg；进行第一压实之后，利用直径为100mm的压块进行第二压实步骤，第二压实步骤的次数为3次-5次，压力为30kg-50kg。

可选地，进行所述机械加工之前对钨钛靶材坯料进行线切割，以将钨钛靶材坯料至少分割为两个钨钛靶材坯料。

可选地，所述线切割为慢走丝高速线切割。

可选地，所述慢走丝高速线切割的工艺参数包括：主电源电压为3V，伺服电压为1V-2V，电源峰值电流为16A-19A，放电脉冲时间为6s-7s，休止脉冲时间为25s-28s，伺服速度为4mm/s-6mm/s。