[发明专利]一种硅管溅射靶材的制备方法

说明书

本发明公开的属于硅管溅射靶材技术领域，具体为一种硅管溅射靶材的制备方法，包括硅与金属添加剂，其中各成分质量份数为：硅：96‑98份；金属添加剂：2‑4份；还包括以下步骤：S1，使用超声波设备对硅进行清洗，并将硅通过两次球磨变成硅粉；S2，使用混合装置将硅和金属添加剂混合均匀，得到混合粉末；S3，将混合粉末装入冷等静压模具的管形空腔中，通过三次静压工艺压制硅粉成管状，然后脱去冷等静压模具得到硅管坯，对硅管坯端头及外表面进行修整；本发明结构设计科学合理，对基材具有更为优秀的比抗阻、应力和耐腐蚀性能，使用中将更加可靠。

技术领域

本发明涉及硅管溅射靶材技术领域，具体为一种硅管溅射靶材的制备方法。

背景技术

硅溅射靶可在各类基材上形成薄膜这种溅射膜广泛用作电子部件和电子产品,如目前广泛应用的TFT- LCD 等离子显示屏、无机光发射二极管显示器、场发射显示器、薄膜太阳能电池、传感器、半导体装置以及具有可调谐功函数CMOS互补金属氧化物半导体的场效应晶体管栅极。

但是硅管溅射靶材制作时容易出现密度不足，比阻抗、应力和耐腐蚀性变差。

为此，我们提出一种硅管溅射靶材的制备方法。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有一种硅管溅射靶材的制备方法中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种硅管溅射靶材的制备方法，能够解决上述提出硅管溅射靶材制作时容易出现密度不足，比阻抗、应力和耐腐蚀性变差的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种硅管溅射靶材的制备方法，其包括：硅与金属添加剂，其中各成分质量份数为：

硅：96-98份；

金属添加剂：2-4份；

还包括以下步骤：

S1，使用超声波设备对硅进行清洗，并将硅通过两次球磨变成硅粉；

S2，使用混合装置将硅和金属添加剂混合均匀，得到混合粉末；

S3，将混合粉末装入冷等静压模具的管形空腔中，通过三次静压工艺压制硅粉成管状，然后脱去冷等静压模具得到硅管坯，对硅管坯端头及外表面进行修整；

S4，将修整后的硅管坯置于氢气环境中于1800-2000℃烧结4-10h，并修整烧结后的硅管坯的端头及内外表面；

S5，将烧结完成的硅管坯用电子束熔炼的方法进行提纯，使得硅管坯的纯度从99.95%提高到99.999%以上，气体杂质C、N、O含量均降到5ppm以下；

S6，最后采用先锻造开坯后交叉轧制的加工方式将硅管坯加工成长硅管，经真空退火后，再按照规定规格机加工成品硅溅射靶材；

所述步骤3：采用静压工艺将硅粉末进行第一次致密化处理，形成第一硅靶材坯料，所述静压工艺的压力为25MPa-30MPa，将所述第一硅靶材坯料放入包套并抽真空，采用冷等静压工艺将包套内的第一硅靶材坯料进行第二次致密化处理，形成第二硅靶材坯料，所述冷等静压工艺包括：将包套置于冷等静压炉内，设置冷等静压炉的冷等静压温度为常温，设置冷等静压炉的冷等静压压力为 90MPa-150MPa，并在此压力下保压2小时-8小时，第二次致密化处理后，去除包套，采用感应烧结工艺将所述第二硅靶材坯料进行第三次致密化处理，形成第三硅靶材坯料；