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CN112323029A - 一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法 - Google Patents

一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法 Download PDF

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CN112323029A CN202011284457.1A CN202011284457A CN112323029A CN 112323029 A CN112323029 A CN 112323029A CN 202011284457 A CN202011284457 A CN 202011284457A CN 112323029 A CN112323029 A CN 112323029A
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Abstract

本发明公开了一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其技术方案是：包括基料、辅料和添加料，还包括以下加工步骤：S1：将基料、辅料和添加料均通过研磨机研磨成金属粉末；S2：将S1中研磨得到的金属粉末采用球磨机均匀混合，得到混合粉末；S3：将S2中的混合粉末放入酸溶液中浸泡清洗并搅拌，而后取出烘干，一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法有益效果是：通过设置金属银和金属铂为基础原料，配以金属铜、金属金、金属钯和为辅料，同时再通过添加一定配比的金属铝、金属锰和金属锡对靶材性能改善提升，使得值得的靶材各方面性能优异均衡，耐磨耐腐蚀能力较好，同时自身强度得到提升，韧性和延展性依然保留，具有较好的可塑性和延展性。

Description

一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法
技术领域
本发明涉及溅射靶材技术领域，具体涉及一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法。
背景技术
贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的色泽，具有较强的化学稳定性，一般条件下不易与其他化学物质发生化学反应，在半导体技术领域中，贵金属具有良好的化学稳定性，高电导率和热导率，特有的电学、磁学、光学等性能，从而可广泛应用于高性能薄膜材料的制备，各种高纯单质贵金属及新型合金及化合物功能薄膜不断得到开发，但是实际运用在半导体显示领域时，由传统贵金属制成的溅射靶材性能方面往往还有待提升，常常在长期使用后，由于其自身强度和耐磨以及耐腐蚀能力导致使用寿命不长，造成资源浪费，生产成本提高。
因此，发明一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，通过设置金属银和金属铂为基础原料，配以金属铜、金属金、金属钯和为辅料，同时再通过添加一定配比的金属铝、金属锰和金属锡对靶材性能改善提升，使得值得的靶材各方面性能优异均衡，耐磨耐腐蚀能力较好，同时自身强度得到提升，韧性和延展性依然保留，具有较好的可塑性和延展性，在靶材实际使用中，使用寿命得到提升，更加经济环保，资源利用得到最大化，降低生产成本，以解决现有技术中传统靶材长期使用后，由于其自身强度和耐磨以及耐腐蚀能力导致使用寿命不长，造成资源浪费，生产成本的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，包括基料、辅料和添加料，还包括以下加工步骤：
S1：将基料、辅料和添加料均通过研磨机研磨成金属粉末；
S2：将S1中研磨得到的金属粉末采用球磨机均匀混合，得到混合粉末；
S3：将S2中的混合粉末放入酸溶液中浸泡清洗并搅拌，而后取出烘干；
S4：将清洗烘干后的混合粉末放入模具内部，压制获得生坯；
S5：将S4中获得的生坯放入热压烧结炉中进行烧结，同时向热压烧结炉中添加惰性气体进行加压保护，制得坯锭；
S6：将S5中制得的坯锭进行切割、打磨和抛光等机械加工，获得靶材。
优选的，所述基料包括金属银和金属铂，所述辅料包括金属铜、金属金、金属钯和，所述添加料包括金属铝、金属锰和金属锡。
优选的，所述基料中各成分占总质量份数分别为：
金属银：50％-70％
金属铂：10％-20％。
优选的，所述辅料中各成分占总质量份数分别为：
金属铜：1％-5％
金属金：0.5％-2％
金属钯：0.5％-2％
优选的，所述添加料中各成分占总质量份数分别为：
金属铝：2％-5％
金属锰：2％-5％
金属锡：1％-3％。
优选的，所述金属银和金属铂纯度均不低于99.9％；
优选的，所述S3中酸溶液为浓度为8％-15％的稀盐酸；
优选的，所述S5中热压烧结炉加热温度为1200-1400摄氏度，保温2小时，通入的惰性气体为氩气。
本发明的有益效果是：
本发明通过设置金属银和金属铂为基础原料，配以金属铜、金属金、金属钯和为辅料，同时再通过添加一定配比的金属铝、金属锰和金属锡对靶材性能改善提升，使得值得的靶材各方面性能优异均衡，耐磨耐腐蚀能力较好，同时自身强度得到提升，韧性和延展性依然保留，具有较好的可塑性和延展性，在靶材实际使用中，使用寿命得到提升，更加经济环保，资源利用得到最大化，降低生产成本。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本发明提供的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，包括基料、辅料和添加料；
进一步地，所述基料包括金属银和金属铂，所述辅料包括金属铜、金属金、金属钯和，所述添加料包括金属铝、金属锰和金属锡，还包括以下加工步骤：
S1：将基料、辅料和添加料均通过研磨机研磨成金属粉末；
S2：将S1中研磨得到的金属粉末采用球磨机均匀混合，得到混合粉末；
S3：将S2中的混合粉末放入酸溶液中浸泡清洗并搅拌，而后取出烘干，酸溶液为浓度为15％的稀盐酸；
S4：将清洗烘干后的混合粉末放入模具内部，压制获得生坯；
S5：将S4中获得的生坯放入热压烧结炉中进行烧结，同时向热压烧结炉中添加惰性气体进行加压保护，制得坯锭，热压烧结炉加热温度为1400摄氏度，保温2小时，通入的惰性气体为氩气；
S6：将S5中制得的坯锭进行切割、打磨和抛光等机械加工，获得靶材。
进一步地，所述基料中各成分占总质量份数分别为：
金属银：60％，银的理化性质均较为稳定，导热、导电性能很好，质软，富延展性；
金属铂：20％，铂具有良好的延展性、导热性和导电性；
进一步地，所述辅料中各成分占总质量份数分别为：
金属铜：5％，铜元素在银合金中具有一定的固溶强化效果，即提升最终靶材的自身强度和硬度。
金属金：2％
金属钯：2％，在银合金中添加金和钯可以降低硫化银膜生成的速度，改善其抗硫化性能；
进一步地，所述添加料中各成分占总质量份数分别为：
金属铝：5％
金属锰：2％
金属锡：3％，在银合金中，铝和锰都可以有效增加合金的耐磨性能，而锡可以有效改善合金的焊接性能；
进一步地，所述金属银和金属铂纯度均不低于99.9％。
实施例2：
本发明提供的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，包括基料、辅料和添加料；
进一步地，所述基料包括金属银和金属铂，所述辅料包括金属铜、金属金、金属钯和，所述添加料包括金属铝、金属锰和金属锡，还包括以下加工步骤：
S1：将基料、辅料和添加料均通过研磨机研磨成金属粉末；
S2：将S1中研磨得到的金属粉末采用球磨机均匀混合，得到混合粉末；
S3：将S2中的混合粉末放入酸溶液中浸泡清洗并搅拌，而后取出烘干，酸溶液为浓度为10％的稀盐酸；
S4：将清洗烘干后的混合粉末放入模具内部，压制获得生坯；
S5：将S4中获得的生坯放入热压烧结炉中进行烧结，同时向热压烧结炉中添加惰性气体进行加压保护，制得坯锭，热压烧结炉加热温度为1200摄氏度，保温2小时，通入的惰性气体为氩气；
S6：将S5中制得的坯锭进行切割、打磨和抛光等机械加工，获得靶材；
进一步地，所述基料中各成分占总质量份数分别为：
金属银：65％，银的理化性质均较为稳定，导热、导电性能很好，质软，富延展性；
金属铂：15％，铂具有良好的延展性、导热性和导电性；
进一步地，所述辅料中各成分占总质量份数分别为：
金属铜：5％，铜元素在银合金中具有一定的固溶强化效果，即提升最终靶材的自身强度和硬度。
金属金：2％
金属钯：2％，在银合金中添加金和钯可以降低硫化银膜生成的速度，改善其抗硫化性能；
进一步地，所述添加料中各成分占总质量份数分别为：
金属铝：5％
金属锰：2％
金属锡：3％，在银合金中，铝和锰都可以有效增加合金的耐磨性能，而锡可以有效改善合金的焊接性能；
进一步地，所述金属银和金属铂纯度均不低于99.9％。
实施例3：
本发明提供的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，包括基料、辅料和添加料，还包括以下加工步骤：
S1：将基料、辅料和添加料均通过研磨机研磨成金属粉末；
S2：将S1中研磨得到的金属粉末采用球磨机均匀混合，得到混合粉末；
S3：将S2中的混合粉末放入酸溶液中浸泡清洗并搅拌，而后取出烘干，酸溶液为浓度为10％的稀盐酸；
S4：将清洗烘干后的混合粉末放入模具内部，压制获得生坯；
S5：将S4中获得的生坯放入热压烧结炉中进行烧结，同时向热压烧结炉中添加惰性气体进行加压保护，制得坯锭，热压烧结炉加热温度为1400摄氏度，保温2小时，通入的惰性气体为氩气；
S6：将S5中制得的坯锭进行切割、打磨和抛光等机械加工，获得靶材；
进一步地，所述基料包括金属银和金属铂，所述辅料包括金属铜、金属金、金属钯和，所述添加料包括金属铝、金属锰和金属锡；
进一步地，所述基料中各成分占总质量份数分别为：
金属银：70％，银的理化性质均较为稳定，导热、导电性能很好，质软，富延展性；
金属铂：10％，铂具有良好的延展性、导热性和导电性；
进一步地，所述辅料中各成分占总质量份数分别为：
金属铜：5％，铜元素在银合金中具有一定的固溶强化效果，即提升最终靶材的自身强度和硬度。
金属金：2％
金属钯：2％，在银合金中添加金和钯可以降低硫化银膜生成的速度，改善其抗硫化性能；
进一步地，所述添加料中各成分占总质量份数分别为：
金属铝：2％
金属锰：5％
金属锡：3％，在银合金中，铝和锰都可以有效增加合金的耐磨性能，而锡可以有效改善合金的焊接性能；
进一步地，所述金属银和金属铂纯度均不低于99.9％。
实施例4：
本发明提供的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，包括基料、辅料和添加料，还包括以下加工步骤：
S1：将基料、辅料和添加料均通过研磨机研磨成金属粉末；
S2：将S1中研磨得到的金属粉末采用球磨机均匀混合，得到混合粉末；
S3：将S2中的混合粉末放入酸溶液中浸泡清洗并搅拌，而后取出烘干，酸溶液为浓度为10％的稀盐酸；
S4：将清洗烘干后的混合粉末放入模具内部，压制获得生坯；
S5：将S4中获得的生坯放入热压烧结炉中进行烧结，同时向热压烧结炉中添加惰性气体进行加压保护，制得坯锭，热压烧结炉加热温度为1400摄氏度，保温2小时，通入的惰性气体为氩气；
S6：将S5中制得的坯锭进行切割、打磨和抛光等机械加工，获得靶材；
进一步地，所述基料包括金属银和金属铂，所述辅料包括金属铜、金属金、金属钯和，所述添加料包括金属铝、金属锰和金属锡；
进一步地，所述基料中各成分占总质量份数分别为：
金属银：60％，银的理化性质均较为稳定，导热、导电性能很好，质软，富延展性；
金属铂：20％，铂具有良好的延展性、导热性和导电性；
进一步地，所述辅料中各成分占总质量份数分别为：
金属铜：3％，铜元素在银合金中具有一定的固溶强化效果，即提升最终靶材的自身强度和硬度。
金属金：2％；
金属钯：2％，在银合金中添加金和钯可以降低硫化银膜生成的速度，改善其抗硫化性能；
进一步地，所述添加料中各成分占总质量份数分别为：
金属铝：5％；
金属锰：2％；
金属锡：3％，在银合金中，铝和锰都可以有效增加合金的耐磨性能，而锡可以有效改善合金的焊接性能；
进一步地，所述金属银和金属铂纯度均不低于99.9％。
将上述实施例1-4中所制得的靶材投入实际测试中，均具有较好的性能，各方面性能优异均衡，耐磨耐腐蚀能力较好，同时自身强度得到提升，韧性和延展性依然保留，具有较好的可塑性和延展性，在靶材实际使用中，使用寿命得到提升，更加经济环保，资源利用得到最大化，降低生产成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：包括基料、辅料和添加料，还包括以下加工步骤：
S1：将基料、辅料和添加料均通过研磨机研磨成金属粉末；
S2：将S1中研磨得到的金属粉末采用球磨机均匀混合，得到混合粉末；
S3：将S2中的混合粉末放入酸溶液中浸泡清洗并搅拌，而后取出烘干；
S4：将清洗烘干后的混合粉末放入模具内部，压制获得生坯；
S5：将S4中获得的生坯放入热压烧结炉中进行烧结，同时向热压烧结炉中添加惰性气体进行加压保护，制得坯锭；
S6：将S5中制得的坯锭进行切割、打磨和抛光等机械加工，获得靶材。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述基料包括金属银和金属铂，所述辅料包括金属铜、金属金、金属钯和，所述添加料包括金属铝、金属锰和金属锡。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述基料中各成分占总质量份数分别为：
金属银：50％-70％
金属铂：10％-20％。
4.根据权利要求2所述的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述辅料中各成分占总质量份数分别为：
金属铜：1％-5％
金属金：0.5％-2％
金属钯：0.5％-2％。
5.根据权利要求2所述的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述添加料中各成分占总质量份数分别为：
金属铝：2％-5％
金属锰：2％-5％
金属锡：1％-3％。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述金属银和金属铂纯度均不低于99.9％。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述S3中酸溶液为浓度为8％-15％的稀盐酸。
8.根据权利要求1所述的一种玻璃基板薄膜溅射靶材的制备方法，其特征在于：所述S5中热压烧结炉加热温度为1200-1400摄氏度，保温2小时，通入的惰性气体为氩气。
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