[发明专利]一种铬镍合金溅射靶材及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种铬镍合金溅射靶材及其制备方法与应用，所述制备方法包括以下步骤：(1)混合铬粉与镍粉，得到铬镍粉末；(2)装填并压实步骤(1)所得铬镍粉末，得到铬镍生坯；(3)将步骤(2)所得铬镍生坯进行850‑1200℃的真空热压烧结处理，得到铬镍坯料；(4)将步骤(3)所得铬镍坯料进行机加工，得到铬镍合金溅射靶材。本发明提供的制备方法提升了靶材产品的致密度与微观结构均匀性，消除了内部缺陷。

技术领域

本发明属于溅射靶材技术领域，涉及一种铬镍合金溅射靶材，尤其涉及一种铬镍合金溅射靶材及其制备方法与应用。

背景技术

铬镍合金靶材是一种新型的合金靶材，作为一种真空溅镀的良好导体，可以用于电子栅门材料及电子薄膜领域。近年来，国内对高纯度铬镍靶材的需求量大幅增长，然而国内生产的铬镍靶材成分范围窄，密度低，无法满足高端电子行业对于靶材质量的要求，仅仅部分用于低端产品中。目前世界上只有日本、美国等少数发达国家和地区能生产高纯度高密度铬镍靶材，研制开发铬镍靶材生产技术是打破国外垄断，降低微电子行业成本的有力手段。为了使铬镍合金溅射靶材在进行真空溅镀时发挥良好的性能，要求铬镍合金溅射靶材具有较高的致密度，靶材完整无气孔、疏松等内部缺陷，且内部组织结构较为均匀。

当前主流的铬镍合金制造方式为熔炼铸造铬镍锭材后进行热轧，然而含铬量超过56％后，铬镍合金在熔炼时易发生偏析，造成成分不均及轧制开裂等问题，无法加工成符合要求的溅射靶材，因此寻找新的方式制造符合要求的镍铬靶材(铬含量60％-70％)势在必行。

CN 110952064A公开了一种钽硅合金溅射靶材及其制备方法，所述制备方法包括混粉、装模、冷等静压、脱气处理、在1050-1350℃下进行的热等静压和机加工，进而得到致密度99％以上的钽硅合金溅射靶材，但是所述制备方法不仅流程较长、操作繁琐，还具有能耗高的缺点，无法有效降低微电子行业的成本，不适合大规模推广应用。

CN 108754436A公开了一种高纯钽钌合金靶材的真空热压烧结制备方法，所述制备方法包括依次进行的破碎、球磨、混料、模具准备、装模并振实、升温加压、保温、取样、机加工，进而制备得到密度为10.65-13.08g/cm³的高纯钽钌合金靶材，但是所述制备方法操作繁琐，且并不适用于铬镍合金溅射靶材的制备，由于铬镍合金溅射靶材在致密化过程中对含铬量异常敏感，因此不能随意照搬现有技术。

由此可见，如何提供一种铬镍合金溅射靶材的制备方法，提升靶材产品的致密度与微观结构均匀性，消除内部缺陷，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铬镍合金溅射靶材及其制备方法与应用，所述制备方法提升了靶材产品的致密度与微观结构均匀性，消除了内部缺陷。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种铬镍合金溅射靶材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)混合铬粉与镍粉，得到铬镍粉末；

(2)装填并压实步骤(1)所得铬镍粉末，得到铬镍生坯；

(3)将步骤(2)所得铬镍生坯进行850-1200℃的真空热压烧结处理，得到铬镍坯料；

(4)将步骤(3)所得铬镍坯料进行机加工，得到铬镍合金溅射靶材。

本发明中，所述制备方法采用真空热压烧结处理，并严格控制热压烧结的温度为850-1200℃，不仅能够大幅度提高铬镍合金溅射靶材的致密度，达到致密度99％以上和内部组织结构均匀的高要求，还能够降低能耗和成本，具有流程较短、操作简单的优点，适合大规模推广应用。