[发明专利]一种耐腐蚀耐磨铜锰合金靶材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀耐磨铜锰合金靶材，由以下重量百分比的组分组成：乙基香兰素0.1‑0.4wt％、Mn 0.5‑0.9wt％、Sc0.2‑0.7wt％、Nb 0.1‑0.2wt％、Zr 0.05‑0.06wt％、Cs 0.08‑0.12wt％、余量为铜，添加了非金属成分乙基香兰素能够显著提高铜锰合金靶材的耐腐蚀及耐磨性能，提高合金靶材的使用寿命。本发明同时公布了该合金靶材的制备方法：首先按照重量配比准备各原料组分；然后热锻开坯、冷轧变形、再结晶热处理；继续升温添加氩气制备原始坯料；最后搅拌摩擦加工进行晶粒细化，本发明方法简单易操作，绿色高效，具有较高的市场推广前景。

技术领域：

本发明涉及靶材制造技术领域，具体的涉及一种耐腐蚀耐磨铜锰合金靶材及其加工方法。

背景技术：

溅射靶材是半导体集成电路制备过程中的重要原材料之一，溅射靶材的要求较传统材料行业高，较高要求或特殊要求包含：表面粗糙度、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成份与组织均匀性、异物(氧化物)含量与尺寸、导磁率、超高密度与超细晶粒等等。

磁控溅射镀膜是一种新型的物理气相镀膜方式,就是用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。这种被镀的材料就叫溅射靶材。溅射靶材有金属，合金，陶瓷，硼化物等，随着其应用的推广，对于超硬、耐磨、防腐的合金膜的需求也越来越多。

中国发明专利CN201510504552.0公开了一种增强镀膜玻璃耐磨和耐腐蚀性能的靶材及其制备方法，靶材的主要成分是锆基材料，旋转靶材用等冷喷涂和等离子喷涂工艺制备，平面靶材用粉末冶金工艺制备靶块，再拼接绑定成大尺寸靶材；靶材结构致密、成分均匀、导电性好；密度为(5.3-5.9)g/cm3，相对密度均＞90％。该靶材具有良好的溅射性能，弧光稳定，溅镀速率为(0.5-1.0)nm*m/min，镀制的锆基膜层作为保护膜，和相邻膜层之间有良好的结合力，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，该方法采用添加保护膜的方式提高耐腐蚀性，使用较局限。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种耐腐蚀耐磨铜锰合金靶材，添加非金属成分乙基香兰素，能够显著提高铜锰合金靶材的耐腐蚀及耐磨性能，提高合金靶材的使用寿命，同时本发明提供了该铜锰合金靶材的制备方法，方法简单易操作，绿色高效，具有较高的市场推广前景。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种耐腐蚀耐磨铜锰合金靶材，由以下成分按照重量比组成：

乙基香兰素0.1-0.4wt％、Mn 0.5-0.9wt％、Sc 0.2-0.7wt％、Nb 0.1-0.2wt％、Zr0.05-0.06wt％、Cs 0.08-0.12wt％、余量为铜。

优选的，由以下成分按照重量比组成：

乙基香兰素0.2-0.3wt％、Mn 0.7-0.9wt％、Sc 0.2-0.4wt％、Nb 0.1-0.2wt％、Zr0.05-0.06wt％、Cs 0.08-0.09wt％、余量为铜。

上述耐腐蚀耐磨铜锰合金靶材的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照重量配比准备各原料组分；

(2)热锻开坯，之后进行70-90％的冷轧变形，再经过500-600℃的再结晶热处理，保温3-5小时；

(3)升温至700-780℃，添加氩气并除去液面浮渣制备得到原始坯料；

(4)对原始坯料使用搅拌摩擦加工进行晶粒细化，得到晶粒尺寸大小6-7μm的铜锰合金溅射靶材。

优选的，所述步骤(2)在大气或者真空条件下进行。

优选的，所述步骤(3)中升温至765-780℃下添加氩气精炼15-20分钟。