[发明专利]高致密、高塑性钼镍钛合金靶材及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了高致密、高塑性钼镍钛合金靶材及其制备方法；制备方法包括：取设定量的钼粉、镍粉和钛粉，混合得到混合粉体；将混合粉体真空封装；真空封装的混合粉体在冷等静压模具中进行冷等静压压制，得到钼镍钛生坯；将得到的钼镍钛生坯进行真空烧结；将真空烧结后的钼镍钛生坯进行热等静压压制，得到高致密、高塑性钼镍钛合金靶材。能够控制钼镍钛合金靶材中的氧含量，提高钼镍钛合金靶材致密度，降低含氧固溶物的含量，提高钼镍钛合金靶材塑性，得到高致密、高塑性钼镍钛合金靶材。

技术领域

本发明属于溅射靶材技术领域，具体涉及高致密、高塑性钼镍钛合金靶材及其制备方法。

背景技术

近些年，随着平面显示器的大尺寸化和高清化，需要尽可能缩小面板用集成电路特征芯片薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)的尺寸，其布线薄膜需要低阻化以保证高的信号传输速度，因而使用更低阻的铜代替了以往传统的铝。

目前，TFT中使用非晶质硅半导体膜，而在TFT中作为布线膜的铜与非晶质硅半导体膜直接接触，在加热工序中会发生热扩散，使TFT的特性劣化，温度大于350℃时，铜会发生明显的扩散，温度越高，扩散越明显。因此，在铜与硅之间需要一层耐热性优异的材料膜作为阻挡层抑制铜的热扩散，钼因其高的熔点、低的热膨胀系数、良好的导电导热性能、优异的耐腐蚀性能，且无毒无害，成为首选材料。

在TFT制备过程中，因为铜膜层较难刻蚀，导致钼靶材刻蚀速率与铜不匹配，钼靶材制备的布线和电极在耐蚀性及与基板的结合性能方面，也存在问题，例如溅射膜容易剥离，而钼镍钛靶材可以有效提高布线膜的耐热性，耐湿性以及与基底之间的密合性，并且其相对钼耐蚀性较好，刻蚀速率与铜较为匹配。

为实现大尺寸化，需要对钼镍钛靶材进行轧制，钼镍钛靶材的轧制性能对后期靶材的溅射性能有着至关重要的影响。

发明内容

有鉴于此，一些实施例公开了高致密、高塑性钼镍钛合金靶材的制备方法，包括：

取设定量的钼粉、镍粉和钛粉，混合得到混合粉体；

将混合粉体真空封装；

真空封装的混合粉体在冷等静压模具中进行冷等静压压制，得到钼镍钛生坯；

将得到的钼镍钛生坯进行真空烧结；

将真空烧结后的钼镍钛生坯进行热等静压压制，得到高致密、高塑性钼镍钛合金靶材。

进一步，一些实施例公开的高致密、高塑性钼镍钛合金靶材的制备方法，混合粉体中，钼粉的质量含量为30～80％，镍粉的质量含量为10～30％，钛粉的质量含量为10～40％。

一些实施例公开的高致密、高塑性钼镍钛合金靶材的制备方法，冷等静压压制过程的压强设定为250Mpa，压制时间设定为10min。

一些实施例公开的高致密、高塑性钼镍钛合金靶材的制备方法，对钼镍钛生坯进行真空烧结过程的真空度设定为1×10^-3Pa，烧结温度设定为100～500℃，烧结时间设定为0.5～2h。

一些实施例公开的高致密、高塑性钼镍钛合金靶材的制备方法，热等静压压制过程的温度设定为800～1100℃，保温时间为1～3h。

一些实施例公开的高致密、高塑性钼镍钛合金靶材的制备方法，镍粉与钛粉制备得到镍钛合金粉，得到的镍钛合金粉与钼粉混合，得到混合粉体，其中，镍钛合金粉与钼粉的费氏粒径比设定为1：20～50。

一些实施例公开的高致密、高塑性钼镍钛合金靶材的制备方法，钼粉、镍粉、钛粉混合得到混合粉体的过程在混粉设备中进行，混粉设备中为惰性气体气氛，压强设定为0.1～0.3Mpa。