[发明专利]高纯细晶金属镍热挤压旋转靶材

摘要

高纯细晶金属镍热挤压旋转靶材,生产工艺步骤主要包括：将原料镍采用真空电子束熔炼成高纯度镍锭，对镍锭进行加热处理，然后对加热后的镍锭直接进行挤压，再对挤压后的镍靶进行退火处理，最后对经过退火的镍靶进行必要的机械加工制备成所需旋转靶材。所得靶材晶粒细小、纯度高、内部组织均匀，靶材利用率显著提高，且工艺简单，生产成本低，有利于获得透磁率高、磁性能好、厚度小而均匀的高质量薄膜，满足半导体溅射工艺需要。

主权项

1.高纯细晶金属镍热挤压旋转靶材,其特征在于，采用纯度为99.99％的镍作为原料，根据产品所需尺寸准备挤压模具，在真空度1.5Pa的条件下，采用真空电子束熔炼成实心圆柱体高纯度镍锭，镍锭尺寸为直径250mm，长500mm；在进行挤压操作前，将准备好的挤压模具安装在2500T双动反向挤压机内；将实心圆柱体高纯镍锭于1100℃下加热1小时，使其呈半熔融状态，保证可溶解的相组织不从固溶中析出或呈现小颗粒的弥散析出；将加热后的半熔融实心圆柱体高纯镍锭从加热炉中取出，直接通过运输轨道输送进入2500T双动反向挤压机中，设定挤压温度为1000℃，控制挤压速度为15cm/min，在挤压机和模具的共同作用下高纯镍管从挤压机出口处缓慢挤出；待实心圆柱体高纯镍锭全部挤压完成后，在冷却区静置冷却至常温，得到外径160mm、内径129mm、长3342mm的半成品高纯金属镍管靶，从实心圆柱体高纯镍锭到半成品高纯金属镍管靶的总变形量为89％，挤压得到的半成品管靶的端部形状和尺寸不规则，需后续加工处理；将冷却后的半成品高纯金属镍管靶于500℃下进行再结晶退火，保温1小时，再自然冷却；完全冷却后，根据图纸对半成品高纯金属镍管靶进行切割和抛光类机械加工即得外径157mm、内径131mm、长3191mm的金属镍旋转靶成品；对金属镍旋转靶成品进行检测和试验，纯度为99.995％，平均晶粒尺寸达50μm，透磁率提高30％，内部组织均匀，溅射速率稳定，满足半导体溅射工艺。