[发明专利]一种长条型钼靶的制备方法

说明书

本发明提供一种长条型钼靶的制备方法，包括以下步骤：步骤一：选取适量的钼粉，进行胶套装粉，将装过粉的胶套进行冷等静压成型，得到坯体；步骤二：将步骤一得到的坯体在氢气保护气氛下进行烧结，得到烧结坯；步骤三：将步骤二得到的烧结坯先在氢气保护下进行加热，然后再进行热挤压，之后退火、校平；步骤四：将步骤三处理后的产品进行磨削等机加工，得到最终所需尺寸的钼靶材产品，本专利工艺步骤简单，制备的长条钼溅射靶材纯度、相对密度、晶粒度均满足TFT‑LCD显示镀膜领域使用需求，且生产成本低，产品尺寸宽泛，便于工业化批量生产。

技术领域

本发明属于高温难熔金属靶材制备领域，具体涉及一种长条型钼靶的制备方法。

背景技术

金属钼具有高熔点、高导电性、良好的耐腐蚀性及良好的化学稳定性，在平板显示的TFT Array制程中常作为栅极、源漏极布线材料，以及跟铝、铜搭配使用的阻隔层。对于金属层薄膜的制备，从成膜质量、生产效率综合来看，磁控溅射都是比较好的生产方式。而钼靶材是磁控溅射法制作钼薄膜层的关键材料。

G6世代线以上的TFT-LCD产线主要使用长条型的钼靶，例如G8.5使用的钼靶材尺寸为2650mm*200mm，G10.5使用的钼靶尺寸为3430*200mm等等。现有技术长条型钼靶材一般都使用热轧的方法制备，常需要多火多道次轧制，存在生产效率偏低的问题。

现有专利虽然提到了用热挤压的方法制备钼靶，但是制备的钼靶晶粒度120-160um，密度也只有99%，无法满足高端TFT-LCD的使用要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种长条型钼靶的制备方法，采用该方法制备出一种高致密度、超细晶粒长条钼溅射靶材，该工艺步骤简单，制备的长条钼溅射靶材纯度、相对密度、晶粒度均满足TFT-LCD显示镀膜领域使用需求，且生产成本低，产品尺寸宽泛，便于工业化批量生产。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种长条型钼靶的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：选取适量的钼粉，进行胶套装粉，将装过粉的胶套进行冷等静压成型，得到坯体；

步骤二：将步骤一得到的坯体在氢气保护气氛下进行烧结，得到烧结坯；

步骤三：将步骤二得到的烧结坯先在氢气保护下进行加热，然后再进行热挤压，之后退火、校平；

步骤四：将步骤三处理后的产品进行磨削等机加工，得到最终所需尺寸的钼靶材产品。

进一步的，步骤一中钼粉的纯度不低于99.95%，费氏粒度为3.5~4.5um，装入胶套内的钼粉需过160~200目筛。

进一步的，步骤一中冷等静压成型的压力为100~300MPa，保压时间为3~10min。

进一步的，步骤二中烧结的过程为：先以0.5~2℃/min的升温速率升温至700~1000℃，并在此温度下保温1~2h，再以1~3℃/min的升温速率升温至1100~1400℃，并在此温度下保温1~2h，然后再以1~4℃/min的升温速率升温至最高烧结温度1800~2300℃，并在此温度下进行保温，保温时间为10~20h，保温结束后，自然随炉冷却至室温，开炉取烧结坯。

进一步的，步骤三中热挤压前的加热温度为1200~1500℃，保温时间为2~3h。

进一步的，步骤三中热挤压的挤压比为3.5~4.5。

进一步的，步骤三中热挤压完成后钼靶材的退火温度为1000~1400℃，保温时间为0.5~2h。

本发明的有益效果主要表现在以下几个方面：

1、常规的长条型钼靶材均采用热轧制的方法制备，常需要多火多道次，效率较低，本专利通过热挤压的方式，只需单道次完成，效率高，并且可以实现连续生产；