[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

20世纪90年代以来，靶材以及溅射技术的同步发展极大的满足了各种新型电子器件的发展需求，各种类型的靶材在半导体集成电路、光碟、平面显示器以及工件的表面涂层等方面得到了广泛的应用。但是，现有靶材的溅射寿命有限、使用率不高，且靶材使用一次之后就不再回收利用，造成了极大的浪费。例如，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。但是，钨钛靶材的使用率往往达不到三分之一，钨钛靶材使用一次之后就不再回收利用，加之钨钛靶材的原料价格非常昂贵，造成了极大的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种钨钛靶材的制作方法，以对废弃钨钛靶材进行再回收利用，从而降低靶材的制作成本。

为达到上述目的，本发明提供的钨钛靶材制作方法包括：

将废弃靶材进行机械破碎，形成颗粒，所述废弃靶材为钨钛靶材；

提供用于制作所述靶材的粉末原料；

将所述颗粒及粉末原料混合后放入模具中，进行热压烧结，形成靶材；

热压烧结后，冷却，取出靶材。

可选的，所述颗粒的直径小于等于5mm。

可选的，将所述颗粒及粉末原料混合之前，还包括以下步骤：清洗所述颗粒。

可选的，所述钛的质量百分比含量为5%～20%，所述粉末原料为钨粉与钛粉的混合粉末，所述钛粉的质量百分比为5%～20%；

清洗所述颗粒的溶液为双氧水的水溶液和氨水的混合液，其中双氧水的水溶液和氨水的体积比为3～5:1，所述双氧水的水溶液的质量百分比浓度为30%，所述氨水的质量百分比浓度为25%～28%，清洗所述颗粒的时间为20min～40min。

可选的，所述颗粒及粉末原料的体积比为1:2～5，所述混合的时间为大于等于5小时。

可选的，将所述颗粒及粉末原料混合后放入模具中，进行热压烧结的步骤包括：

将所述模具放入真空炉内，所述真空炉内设有压头；

对所述真空炉进行抽真空，直至真空炉达到预设真空度；

真空炉达到所述预设真空度之后，对所述真空炉进行加热直至达到所述预设温度，利用所述压头压紧所述颗粒及粉末原料直至达到所述预设压强；

在所述预设温度和所述预设压强下保温保压。

可选的，所述对真空炉进行加热直至达到所述预设温度，利用所述压头压紧所述颗粒及粉末原料直至达到所述预设压强的步骤包括：

以第一加热速度将所述真空炉加热至第一温度，同时，使所述压头加压至第一压强，然后，进行第一次保温保压；

进行所述第一次保温保压之后，以第二加热速度将所述真空炉加热至所述预设温度，同时使所述压头加压至预设压强，然后，进行第二次保温保压。

可选的，所述预设真空度小于100Pa，所述预设温度为1100℃～1650℃，所述预设压强为15Mpa～30Mpa，所述保温保压的时间为30min～120min。

可选的，所述预设真空度小于100Pa，所述预设温度为1100℃～1650℃，所述预设压强为15Mpa～30Mpa，所述第一压强为1Mpa～10Mpa，所述第一加热速度为5℃/min～15℃/min，所述第一温度为1000℃～1100℃，所述第一次保温保压的时间为30min～60min，所述第二加热速度为5℃/min，所述第二次保温保压的时间为30min～120min。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明所提供的钨钛靶材制作方法为回收再利用钨钛靶材的方法，通过将粉末原料与废弃的靶材颗粒热压烧结为一个整体，从而获得所需尺寸的靶材。采用本发明的方法可以大大提高靶材的利用率，从而避免靶材材料的浪费，节省成本。