[发明专利]一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种铝硅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)装填并夯实铝硅合金粉末，得到第一生坯；(2)将步骤(1)所得第一生坯进行真空脱气处理，得到第二生坯；(3)将步骤(2)所得第二生坯在400‑520℃下进行热等静压处理，得到铝硅坯料；(4)将步骤(3)所得铝硅坯料进行机加工，得到铝硅合金溅射靶材。所述铝硅合金溅射靶材的致密度≥99％。本发明提供的制备方法简化了工艺流程，降低了热等静压温度的同时保证了靶材较高的致密度和良好的结构均匀性，节约了生产成本。

技术领域

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

背景技术

目前，真空溅射镀膜用铝硅合金靶材已在电子工业领域和玻璃镀膜行业得到广泛的应用。通过表面与薄膜技术和工程的优化设计与实施，赋予材料表面新的机械功能、装饰功能和特殊功能(包括声、光、电、磁及其转换和各种特殊的物理、化学性能)。应用真空镀膜技术必须先对所需要使用的膜层制备特定靶材，然后利用电子束、离子束或磁控溅射方式轰击靶材，沉积得到所需要的膜层。铝硅合金就是一种具有特殊性能的靶材，具备介于金属与陶瓷之间的半导体特性，所制得的膜层电阻率高，可用于玻璃行业制备特殊性能的镀膜玻璃，如LOW-E玻璃，也可用作芯片、集成电路或微电子电路器件的封装层。

CN 102352483A公开了一种真空溅射镀膜用硅铝合金中空旋转靶材的制备方法，具体流程为混合硅粉与铝粉、装套、高真空加热除气、封焊、热等静压成型、机加工制得成品。由于所述发明采用硅粉与铝粉的混料作为原料，后续热等静压的成型温度高达800-1300℃，提升了生产成本。

CN 104416157A公开了一种钛铝硅合金靶材的制备方法，具体包括：制备合金粉末、冷等静压处理、脱气处理、热等静压处理以及机加工步骤。所述发明的钛铝硅合金靶材具有致密度高、无气孔和偏析，组织均匀，晶粒细小等优点，适用于多种刀具、模具涂层溅射使用。然而所述发明过程较为复杂，且热等静压处理的保温温度同样高达800-1300℃，不利于节约生产成本。

由此可见，如何提供一种铝硅合金溅射靶材及其制备方法，简化工艺流程，降低热等静压温度的同时保证靶材较高的致密度和良好的结构均匀性，节约生产成本，成为了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铝硅合金溅射靶材及其制备方法与应用，所述制备方法简化了工艺流程，降低了热等静压温度的同时保证了靶材较高的致密度和良好的结构均匀性，节约了生产成本。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

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

(1)装填并夯实铝硅合金粉末，得到第一生坯；

(2)将步骤(1)所得第一生坯进行真空脱气处理，得到第二生坯；

(3)将步骤(2)所得第二生坯在400-520℃下进行热等静压处理，得到铝硅坯料；

(4)将步骤(3)所得铝硅坯料进行机加工，得到铝硅合金溅射靶材。

本发明中，步骤(3)所述热等静压处理的烧结温度为400-520℃，例如可以是400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃或520℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述制备方法采用铝硅合金粉末而非铝粉与硅粉的混料，省去了高温熔铸过程，从而将热等静压处理的温度降低至400-520℃，节约了能源消耗，降低了生产成本。

本发明中，步骤(3)所述热等静压处理的烧结温度对铝硅合金溅射靶材的致密度和结构均匀性影响显著。当烧结温度低于400℃时，靶材无法充分进行致密化；当烧结温度高于520℃时，靶材在热等静压过程中较易发生开裂现象，从而影响靶材的质量。