[发明专利]钨硅靶材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及溅射靶材技术领域，特别是涉及一种钨硅靶材的制造方法。

背景技术

真空溅镀是一种常用的镀膜工艺，其原理是：电子在电场的作用下加速 飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，电子飞 向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈 中性的靶材原子沉积在基片上成膜。

钨硅靶材是真空溅镀过程中时常会使用到的一种靶材，对钨硅靶材进行 真空溅镀形成的镀膜是一种良好的导体，它被广泛应用于电子栅门材料以及 电子薄膜领域。为了使对钨硅靶材进行真空溅镀形成的镀膜具有良好的性能， 要求钨硅靶材具有较高的致密度，且要求钨硅靶材的内部组织结构较为均匀。 但是，目前并没有出现能够制作出满足上述要求的钨硅靶材的制造方法。

发明内容

本发明要解决的问题是：研究一种钨硅靶材的制造方法，以制作具有较 高致密度、内部组织结构均匀的钨硅靶材。

为解决上述问题，本发明提供了一种钨硅靶材的制造方法，包括：

提供钨粉和硅粉；

利用混粉工艺将所述钨粉和硅粉混合均匀，以形成混合粉末；

利用冷压工艺对所述混合粉末进行致密化处理，以形成钨硅靶材坯料；

将所述钨硅靶材坯料置于包套内，利用热等静压工艺对所述包套内的钨 硅靶材坯料进行致密化处理；

去除所述包套，得到钨硅靶材。

可选的，所述混粉工艺为干混工艺。

可选的，所述干混工艺中使用硅球作为研磨介质球。

可选的，所述混合粉末和硅球的质量之比为1：1至4：1，所述钨粉和硅 粉的混合时间为20h至26h。

可选的，所述钨粉的平均直径为1μm～7μm，所述硅粉的平均直径小于 6μm。

可选的，所述冷压工艺为冷等静压工艺。

可选的，利用冷等静压工艺对所述混合粉末进行致密化处理包括：

将所述混合粉末置于冷等静压机的模具内，设置所述冷等静压机的冷等 静压温度为常温、冷等静压压力大于等于150MPa、冷等静压时间为10min至 30min，以使所述混合粉末成型为所述钨硅靶材坯料；

将所述钨硅靶材坯料从模具内取出。

可选的，进行所述致密化处理之前，还包括：

将所述钨硅靶材坯料置于包套内后，封死所述包套，并从所述包套上引 出脱气管，所述脱气管与包套内连通；

将所述脱气管与真空设备相连，开启所述真空设备以对所述包套进行抽 真空；

进行所述抽真空后，封死所述脱气管。

可选的，开启所述真空设备以对所述包套进行抽真空的过程中，所述包 套置于加热炉内；

开启所述真空设备以对所述包套进行抽真空包括：

不启动所述加热炉，在常温下对所述包套进行抽真空，直至所述包套内 的真空度达到2×10^-3Pa；

所述包套内的真空度达到2×10^-3Pa后，启动所述加热炉，以将所述包套 加热至250℃至500℃并保温3h至4h；

在所述包套加热、以及保温过程中仍对所述包套进行抽真空，使所述包 套内的真空度维持在2×10^-3Pa以上。

可选的，利用热等静压工艺对容纳有所述钨硅靶材坯料的包套进行致密 化处理包括：

将容纳有所述钨硅靶材坯料的包套置于热等静压炉内，设置所述热等静 压炉的热等静压温度为1200℃至1380℃、热等静压压力为120MPa至180MPa， 使容纳有所述钨硅靶材坯料的包套在所述热等静压温度和热等静压压力下保 温3h至6h。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：