[发明专利]一种高均匀性导电硅靶材制备工艺

说明书

本发明一种高均匀性导电硅靶材制备工艺，步骤一：备料：按照硼浓度含量为20～200ppm的配比放入高纯硅粉和硼粉；步骤二：研磨：使用机械球磨机对步骤一种的混合料进行球磨；步骤三：喷雾造粒：将步骤二研磨后的粒度为1～10um的粉末导入喷雾造粒干燥机进行造粒，获得粒度为40～160um的球形磨粉；步骤四：真空喷涂：将步骤三获取的球形磨粉在低真空环境下利用等离子喷涂方式喷涂在靶材基材表面。本发明一种高均匀性导电硅靶材制备工艺，其有效的提高了靶材的质量，且降低了成本。

技术领域

本发明涉及一种高均匀性导电硅靶材制备工艺。

背景技术

目前热喷涂工艺生产靶材，对原材料的预处理分为机械混合工艺，和熔铸掺杂工艺，采用机械混合的方式，会存在掺杂量不均匀，掺杂物喷涂过程中损失多等问题，熔铸掺杂工艺则流程复杂，成本高，且粉末同样存在成分不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种高均匀性导电硅靶材制备工艺，其有效的提高了靶材的质量，且降低了成本。

本发明的目的是这样实现的：

一种高均匀性导电硅靶材制备工艺，其特征在于：所述工艺步骤为：

步骤一：备料：按照硼浓度含量为20～200ppm的配比放入高纯硅粉和硼粉；其中，硅粉纯度为99.99％，粒度为20～180um，硼粉纯度99.9％，粒度为20～100um；

步骤二：研磨：使用机械球磨机对步骤一种的混合料进行球磨；在研磨前对机械球磨机的球磨室抽取真空，并充入氩气，多次循环事儿球磨室内充满氩气后，导入步骤一中的混合料开始球磨，球磨转速为600～1200RPM，球磨时间6～8小时；

步骤三：喷雾造粒：将步骤二研磨后的粒度为1～10um的粉末导入喷雾造粒干燥机进行造粒，获得粒度为40～160um的球形磨粉；

步骤四：真空喷涂：将步骤三获取的球形磨粉在低真空环境下利用等离子喷涂方式喷涂在靶材基材表面。

本发明一种高均匀性导电硅靶材制备工艺，步骤二中，磨球材质为氧化锆。

本发明一种高均匀性导电硅靶材制备工艺，对步骤4中制得的靶材的不同位置取样，硼含量偏差为±3ppm，靶材电阻率偏差为±0.1％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用机械球磨法对粉末进行预处理，同时闭环控制喷涂流程，从而确保终端产品的均匀性和良好的导电性；具体的讲，利用本工艺制得的靶材产品掺杂含量均匀、电阻率均匀、导电率优良；且整个制造过程材料损耗少、成本低、生产周期短。

具体实施方式

本发明涉及的一种高均匀性导电硅靶材制备工艺，所述工艺步骤为：

步骤一：备料：按照硼浓度含量为20～200ppm的配比放入高纯硅粉和硼粉；其中，硅粉纯度为99.99％，粒度为20～180um，硼粉纯度99.9％，粒度为20～100um；

步骤二：研磨：使用机械球磨机对步骤一种的混合料进行球磨；在研磨前对机械球磨机的球磨室抽取真空，并充入氩气，多次循环事儿球磨室内充满氩气后，导入步骤一中的混合料开始球磨，球磨转速为600～1200RPM，球磨时间6～8小时；其中，磨球采用硬度高的氧化锆材质；

步骤三：喷雾造粒：将步骤二研磨后的粒度为1～10um的粉末导入喷雾造粒干燥机进行造粒，获得粒度为40～160um的球形磨粉；

步骤四：真空喷涂：将步骤三获取的球形磨粉在低真空环境下利用等离子喷涂方式喷涂在靶材基材表面，从而获取纯度为99.99％的靶材。