【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及靶材制備，具體涉及一種氧化鋁陶瓷靶材及其制備方法與應用。
技術介紹
1、靶材是一種重要的鍍膜材料，廣泛應用于集成電路、平面顯示以及光學器件等領域。靶材的制備方法主要包括熔煉法和粉末冶金法，其中，粉末冶金法制得的靶材更具有均勻、晶粒尺寸小等優點，濺射鍍膜更加均勻致密，因此，粉末冶金技術成為目前制備靶材的主要制備方法。在半導體集成電路領域，氧化鋁靶材對于薄膜生長至關重要，為了保證氧化鋁靶材濺射時的性能穩定，對氧化鋁靶材的致密度及純度提出了較高的要求。
2、cn?112390628a公開了一種氧化鋁靶材的制備方法，將靶材原料經混合球磨、噴霧干燥、壓制成素坯、冷等靜壓壓制、升溫脫脂燒結以及升溫有氧燒結后，先進行降溫有氧燒結，再進行升溫燒結，得到的氧化鋁靶材密度大，且無需進行真空燒結，對設備要求低，易于實現批量生產，并且能生產大尺寸平面靶材。但該方法需要引入一定量的粘結劑，有利于氧化鋁陶瓷成型，但高溫氧氣氛爐內燒結時，可能導致排膠不充分，進而導致陶瓷內部有c、n、h等雜質元素殘留，影響氧化鋁靶材的純度。
3、cn?101985735a公開了一種氧化鋁靶材和該靶材制備的透明導電薄膜。采用冷等靜壓成型、真空高溫燒結制備出高質量的氧化鋁陶瓷靶，該靶純度高于99.9％，相對密度不低于90％。使用該氧化鋁陶瓷靶和氧化鋅靶或鋅靶采用多靶共濺射技術，在多種襯底上制備azo透明導電膜。但該專利技術公開的氧化鋁靶材的致密度仍有待改善。
4、cn?114436640a公開了一種氧化鋅鋁合金靶材的制備方法，包括
5、針對現有技術的不足，需要提供一種純度與致密度高的氧化鋁靶材。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種氧化鋁陶瓷靶材及其制備方法與應用，以超細、超高純的氧化鋁粉為原料，通過將冷等靜壓與熱等靜壓燒結相結合，有效提高了氧化鋁陶瓷靶材純度與致密度，進而滿足了半導體用靶材的高性能要求。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種氧化鋁陶瓷靶材的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
4、(1)將純度≥4n、平均粒徑為0.1-1μm的氧化鋁粉進行冷等靜壓處理，所得素坯料經數控加工處理，得到氧化鋁坯料；
5、(2)步驟(1)所得氧化鋁坯料依次經包套焊接處理、脫氣處理以及熱等靜壓處理，去除包套后得到所述氧化鋁陶瓷靶材。
6、本專利技術提供的制備方法，以純度與細度較高的氧化鋁粉為原料，控制冷等靜壓處理的壓力參數，使得素坯料的致密度增加，并有效減少外界雜質引入；采用數控加工處理可以將素坯料修理平整，進而依次進行包套焊接處理、脫氣處理以及熱等靜壓處理，使得制備得到的氧化鋁陶瓷靶材的純度與致密度較高，能夠滿足半導體用靶材的高性能要求。
7、所述氧化鋁粉的純度≥4n，例如可以是4n或5n。
8、所述氧化鋁粉的平均粒徑為0.1-1μm，例如可以是0.1μm、0.3μm、0.5μm、0.8μm或1μm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
9、優選地，步驟(1)所述冷等靜壓處理在橡膠包套中進行。
10、優選地，步驟(1)所述冷等靜壓處理的壓力為190-250mpa，例如可以是190mpa、200mpa、220mpa、240mpa或250mpa，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
11、本專利技術中控制所述冷等靜壓處理的壓力較大，使得素坯料的致密度有所增加，有利于后續熱等靜壓處理的進行。
12、優選地，步驟(1)所述冷等靜壓處理的時間為5-15min，例如可以是5min、8min、10min、12min或15min，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
13、優選地，步驟(1)所述數控加工處理包括銑加工。
14、所述數控加工處理可以將冷等靜壓處理得到的素坯料完全修理平整，從而提高后續脫氣處理與熱等靜壓處理的效果，進而提高氧化鋁陶瓷靶材的致密度。
15、優選地，步驟(2)所述包套焊接處理采用不銹鋼包套。
16、優選地，步驟(2)所述包套焊接處理通過氬弧焊接。
17、優選地，所述不銹鋼包套設置有帶孔的脫氣管，所述脫氣管連通不銹鋼包套的內部與外部。
18、優選地，步驟(2)所述脫氣處理在電阻爐中進行。
19、優選地，所述脫氣管連接有分子泵。
20、優選地，步驟(2)所述脫氣處理的溫度為450-700℃，例如可以是450℃、500℃、550℃、600℃或700℃，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
21、優選地，步驟(2)所述脫氣處理至不銹鋼包套內的真空度＜3×10-3pa，例如可以是2.8×10-3pa、2.5×10-3pa、2×10-3pa、1.5×10-3pa或1×10-3pa，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
22、優選地，步驟(2)所述脫氣處理后停止保溫，然后將不銹鋼包套的脫氣管通過氬弧焊封閉，使所述不銹鋼包套內處于真空狀態。
23、優選地，步驟(2)所述熱等靜壓處理的溫度為1100-1400℃，例如可以是1100℃、1150℃、1200℃、1300℃或1400℃，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
24、優選地，步驟(2)所述熱等靜壓處理的壓力為140-180mpa，例如可以是140mpa、150mpa、160mpa、170mpa或180mpa，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
25、優選地，步驟(2)所述熱等靜壓處理的保溫保壓時間為4-6h，例如可以是4h、4.5h、5h、5.5h或6h，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
26、優選地，步驟(2)所述熱等靜壓處理后進行降溫與降壓處理。
27、優選地，步驟(2)所述去除包套通過銑加工進行。
28、作為本專利技術所述的制備方法的優選技術方案，所述制備方法包括如下步驟：
29、(1)將純度≥4n、平均粒徑為0.1-1μm的氧化鋁粉在190-250mpa的橡膠包套中冷等靜壓處理5-15min，所得素坯料經數控加工處理，得到氧化鋁坯料；
30、(2)步驟(1)所得氧化鋁坯料依次經不銹鋼包套的氬弧焊接本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種氧化鋁陶瓷靶材的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述冷等靜壓處理在橡膠包套中進行；
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述數控加工處理包括銑加工。
4.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述包套焊接處理采用不銹鋼包套；
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述脫氣處理在電阻爐中進行；
6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述熱等靜壓處理的溫度為1100-1400℃；
7.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述去除包套通過銑加工進行。
8.根據權利要求1-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
9.一種氧化鋁陶瓷靶材，其特征在于，所述氧化鋁陶瓷靶材通過權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到。
10.一種如權利要求9所述的氧化鋁陶瓷靶材的應
...【技術特征摘要】
1.一種氧化鋁陶瓷靶材的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述冷等靜壓處理在橡膠包套中進行；
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述數控加工處理包括銑加工。
4.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述包套焊接處理采用不銹鋼包套；
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述脫氣處理在電阻爐中進行；
6.根據權利要求1-5任一項所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姚力軍，王科，王巨寶，周敏，
申請(專利權)人：上海戎創鎧迅特種材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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