靶材的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种靶材的制作方法，包括：收集废弃的靶材；提供用于制作靶材的粉末原料；将废弃的靶材及粉末原料放入模具中，然后将模具放入真空炉内，真空炉内设有压头；对真空炉进行抽真空，直至真空炉达到预设真空度；真空炉达到预设真空度之后，对真空炉进行加热直至达到预设温度，利用压头压紧废弃的靶材及粉末原料直至达到预设压强；保温保压一段时间，然后逐渐泄压、冷却，取出靶材。在高温高压的作用下，粉末原料与废弃的靶材能紧密连接并结合为一个整体，从而获得所需尺寸的靶材。可分几个阶段将真空炉逐步调整至预设温度及预设压强，使真空炉的加热及加压过程更为平缓并使最终形成靶材的致密度更佳。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括：收集废弃的靶材；提供用于制作靶材的粉末原料；将废弃的靶材及粉末原料放入模具中，然后将模具放入真空炉内，真空炉内设有压头；对真空炉进行抽真空，直至真空炉达到预设真空度；真空炉达到预设真空度之后，对真空炉进行加热直至达到预设温度，利用压头压紧废弃的靶材及粉末原料直至达到预设压强；保温保压一段时间，然后逐渐泄压、冷却，取出靶材。在高温高压的作用下，粉末原料与废弃的靶材能紧密连接并结合为一个整体，从而获得所需尺寸的靶材。可分几个阶段将真空炉逐步调整至预设温度及预设压强，使真空炉的加热及加压过程更为平缓并使最终形成靶材的致密度更佳。【专利说明】
本专利技术属于溅射靶材领域，特别是涉及一种。
技术介绍
20世纪90年代以来，靶材以及溅射技术的同步发展极大的满足了各种新型电子 器件的发展需求，各种类型的靶材在半导体集成电路、光碟、平面显示器以及工件的表面涂 层等方面得到了广泛的应用。但是，现有靶材的溅射寿命有限、使用率不高，且靶材使用一 次之后就不再回收利用，造成了极大的浪费。例如，钨钛(W/Ti)合金由于具有低的电阻系 数、良好的热稳定性和抗氧化性，被成功的应用于Al、Cu与Ag布线的扩散阻挡层，因此，钨 钛靶材成为了靶材的研究热点之一。但是，钨钛靶材的使用率往往达不到三分之一，钨钛靶 材使用一次之后就不再回收利用，加之钨钛靶材的原料价格非常昂贵，造成了极大的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以对废弃靶材进行再回收利用，从而 降低祀材的制作成本。为达到上述目的，本专利技术提供的靶材制作方法包括:收集废弃的靶材；提供用于制作靶材的粉末原料；将所述废弃的靶材及粉末原料放入模具中，然后将所述模具放入真空炉内，所述 真空炉内设有压头；对所述真空炉进行抽真空，直至真空炉达到预设真空度；真空炉达到预设真空度之后，对真空炉进行加热直至达到预设温度，利用所述压 头压紧废弃的靶材及粉末原料直至达到预设压强，所述预设温度低于靶材的熔点；保温保压一段时间，然后逐渐泄压、冷却，取出靶材。可选地，将所述废弃的靶材放入模具之前，还包括以下步骤:打磨所述废弃的靶材；利用酸溶液清洗打磨过的废弃靶材。可选地，对真空炉进行加热直至达到预设温度的步骤包括:以第一加热速度将真空炉加热至第一温度，进行第一次保温，第一次保温时间为 第一时间；进行第一次保温之后，以第二加热速度将真空炉加热至所述预设温度。可选地，所述第一加热速度大于所述第二加热速度。可选地，对真空炉进行加热直至达到预设温度，利用所述压头压紧废弃的靶材及 粉末原料直至达到预设压强的步骤包括:使所述压头加压至第一压力，然后，以第一加热速度将真空炉加热至第一温度，进 行第一次保温，第一次保温时间为第一时间；进行第一次保温之后，以第二加热速度将真空炉加热至所述预设温度，同时使所 述压头加压至第二压力并始终保持在第二压力，所述第二压力大于所述第一压力；进行第二次保温，第二次保温时间为第二时间，在进行第二次保温的过程中使所 述压头始终保持在所述第二压力；进行第二次保温之后，使所述压头加压直至达到所述预设压强。可选地，所述废弃的靶材为钨钛靶材，所述粉末原料为钨粉与钛粉的混合粉末，所 述预设真空度小于lOOPa，所述预设温度为1500°C ?2000°C，所述预设压强为30Mpa飞OMpa， 所述保温保压的时间为30min?180min。可选地，所述废弃的靶材为钨钛靶材，所述粉末原料为钨粉与钛粉的混合粉末，所 述预设真空度小于lOOPa，所述预设温度为1500°C ?2000°C，所述预设压强为30Mpa飞OMpa， 所述保温保压的时间为30mirTl80min,第一加热速度为10 V /min,所述第一温度为 5000C?1300°C，所述第一时间为30mirTl80min，所述第二加热速度为5°C /min。可选地，所述废弃的靶材为钨钛靶材，所述粉末原料为钨粉与钛粉的混合粉末，所 述预设真空度小于lOOPa，所述预设温度为1500°C ?2000°C，所述预设压强为30Mpa飞OMpa， 所述保温保压的时间为30mirTl80min，所述第一压力为2吨飞0吨，所述第一加热速度为 10°c /min,所述第一温度为500°C?1300°C,所述第一时间为30min?180min,所述第二加热 速度为5°C /min，所述第二压力为2吨?50吨，所述第二时间为20mirTl80min。可选地，进行第二次保温之后，所述压头的加压速度为I吨/mirT20吨/min。可选地，冷却至200°C以下时取出靶材。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术所提供的靶材制作方法包括:收集废弃的靶材；提供用于制作靶材的粉末 原料；将废弃的靶材及粉末原料放入模具中，然后将模具放入真空炉内，真空炉内设有压 头；对真空炉进行抽真空，直至真空炉达到预设真空度；真空炉达到预设真空度之后，对真 空炉进行加热直至达到预设温度，利用压头压紧废弃的靶材及粉末原料直至达到预设压 强，预设温度低于靶材的熔点；保温保压一段时间，然后逐渐泄压、冷却，取出靶材。在高温 高压的作用下，粉末原料与废弃的靶材能紧密连接并结合为一个整体，从而获得所需尺寸 的靶材。可分几个阶段将真空炉逐步调整至预设温度及预设压强，使真空炉的加热及加压 过程更为平缓并使最终形成靶材的致密度更佳。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术中靶材的制作示意图；图2是本专利技术的一个实施例中靶材的制作流程图。【具体实施方式】下面结合附图，通过具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的可实施方式的一部分，而不是其全部。根据这些实施 例，本领域的普通技术人员在无需创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施方式，都属 于本专利技术的保护范围。图1是本专利技术中靶材的制作示意图，结合图1所示，包括以下步 骤:步骤S1:收集废弃的靶材。废弃的靶材10的成分需与最终形成靶材100的成分相同。废弃的靶材10数量可 为一个或多个。步骤S2:提供用于制作靶材的粉末原料。粉末原料20的成分需与最终形成靶材100的成分相同，当最终形成靶材100为合 金靶材即至少包括两种金属或金属氧化物时，粉末原料至少由两种成分不同的粉末混合而 成。步骤S3:将废弃的靶材及粉末原料放入模具中，然后将模具放入真空炉内，真空 炉内设有压头。需根据最终形成靶材的尺寸来选择合适的模具30。压头用于压紧废弃的靶材10 及粉末原料20，从而使之成为一个整体。在本专利技术的一个实施例中，如图1中所示，当压头 41向下移动时即可压紧放入模具30内的废弃的靶材10及粉末原料20。步骤S4:对真空炉进行抽真空，直至真空炉达到预设真空度。对真空炉40进行抽真空的目的是防止靶材与空气发生反应。步骤S5:对真空炉进行加热直至达到预设温度，利用压头压紧废弃的靶材及粉末 原料直至达到预设压强。当模具30内靶材所受压强(也可看作真空炉所受压强)达到预设压强时，可停止压 头的压紧动作。步骤S6:保温保压一段时间，然后逐渐泄压、冷却，取出最终形成靶材。在此步骤过程中的高温高压作用下，粉末原料20之间相互连接，且粉末原料20与 废弃的靶材10之间及相邻两个废弃的靶材10之间相互连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种靶材的制作方法，其特征在于，包括：收集废弃的靶材；提供用于制作靶材的粉末原料；将所述废弃的靶材及粉末原料放入模具中，然后将所述模具放入真空炉内，所述真空炉内设有压头；对所述真空炉进行抽真空，直至真空炉达到预设真空度；真空炉达到预设真空度之后，对真空炉进行加热直至达到预设温度，利用所述压头压紧废弃的靶材及粉末原料直至达到预设压强，所述预设温度低于靶材的熔点；保温保压一段时间，然后逐渐泄压、冷却，取出靶材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，相原俊夫，大岩一彦，潘杰，王学泽，周友平，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：