[发明专利]一种大尺寸钼靶材及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种大尺寸钼靶材及其制备方法与应用，所述制备包括依次进行的高纯钼粉装模、冷等静压、烧结、热轧、校平、热处理、机械加工、清洁包装，进而制备得到所述大尺寸钼靶材；其中，所述热轧采取阶段热轧法进行，具体包括依次进行的第一热轧处理、第二热轧处理以及第三热轧处理。本发明提供的大尺寸钼靶材的制备方法简单，可操作性强；制备得到的大尺寸钼靶材实现了晶粒的多样性控制，满足不同的溅射要求；也可以实现大尺寸高世代线靶材的生产。

技术领域

本发明属于溅射靶材制备技术领域，涉及一种钼靶材的制备方法，尤其涉及一种大尺寸钼靶材及其制备方法与应用。

背景技术

钼是一种银白色金属，硬而坚韧，其熔点2617℃，沸点4612℃。在常温下钼具有良好的耐腐蚀性和稳定性，以及较低的比阻抗、良好的导电性和良好的热膨胀性能。因而，钼被广泛应用于宇航工业、电子工业、玻璃制造业和太阳能光伏等行业。

近些年，随着太阳能电池、平板显示器、半导体集成电路等领域技术不断的发展，通过溅射沉积制得的薄膜由于具有致密度高，与基体材料间附着性好，因此在这些领域得到了广泛的应用。由于钼配线相比于传统的铬配线，能更有效地降低配线的比阻抗和膜应力，因此钼用于LCD的元器件则可有效提升液晶显示屏亮度、对比度、色彩并延长寿命；且使用钼的液晶平板显示和触摸屏的环保性能强，体积小，功耗低等优势。

早期的钼靶材是通过熔铸法获得，然而，采用此种方法形成的钼靶材的致密度难以控制。为解决上述问题，CN 102392222A公开了一种显示器的大型高纯钼平面靶材的生产工艺方法，所述生产工艺方法通过采用粉末冶金的方法加工钼靶材，即包括依次进行的钼粉分析、选粉、配粉、装模、压制、烧结、轧制、退火、铣宽度、线切割端面及倒角和磨床加工，而后得到钼靶材。

CN 103567445A公开了一种钼靶材的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：采用静压工艺将钼粉末进行第一次致密化处理，形成第一钼靶材坯料：将第一钼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钼靶材坯料进行第二次致密化处理，形成第二钼靶材坯料；第二次致密化处理后，去除包套，采用感应烧结工艺将第二钼靶材坯料进行第三次致密化处理，形成第三钼靶材坯料；第三次致密化处理后，采用热轧工艺将第三钼靶材坯料进行轧制，形成第四钼靶材坯料：热轧工艺后，对第四钼靶材坯料进行退火处理形成钼靶材。

CN 104342619A公开了一种钼靶材的制作方法，所述制作方法包括如下步骤：先通过热压烧结工艺实现钼粉末的致密化处理，得到第一钼靶材坯料，之后再通过多阶段的热轧处理工艺逐步实现第一钼靶材坯料进一步致密化处理，从而获得钼靶材。

钼粉末冶金法由于其具有独特的机械、物理性能，使制造的钼靶材的致密度相较于熔铸法有一定的提高。然而，采用现有的粉末冶金工艺制作的钼靶材的内部组织结构的均匀性和晶粒尺寸无法满足要求越来越高的溅射工艺；采用现有的粉末冶金工艺制作的钼靶材的纯度无法满足对纯度要求越来越高的溅射工艺；采用现有的粉末冶金工艺制作的钼靶材的尺寸也无法满足对尺寸要求越来越大的溅射工艺。

随着55英寸，特别是65英寸以上的显示屏幕的需求增加，现有规格G6和G8.5规格的靶材，无法满足不了高世代线生产线的要求，而G10.5切割大尺寸电视优势明显，可以有效提升切割效率，因而高世代线G10.5规格的靶材需求日益增加。然而，高世代线G10.5由于单重大，长度长，在压制成型，烧结轧制工艺控制，绑定工艺控制要求更高，晶粒尺寸稳定性难度更高。

综上所述，有必要提出一种新的钼靶材的制备方法，满足高世代线生产线的要求，以适应市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大尺寸钼靶材及其制备方法与应用，所述制备方法实现了晶粒的多样性控制，满足不同的溅射要求；也可以实现大尺寸高世代线靶材的生产。

本发明所述大尺寸钼靶材为G10.5钼靶材。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：