本发明涉及靶材制备领域，具体涉及一种钼钛合金靶坯的制备方法。
背景技术：
：目前，平面显示器中的导电膜材料主要是铝、铜，其阻挡层材料主要是用钼作为溅射靶材形成钼薄膜。实践表明，钼钛合金是替代纯钼的最好材料之一。而溅射作为制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是制备溅射法沉积薄膜的原材料，该固体一般被称为溅射靶材。溅射靶材主要应用于lcd、pdp等平板显示器的薄膜电极或薄膜配线材料，其性能引人注目。随着市场的发展，对薄膜的质量要求也越高。薄膜的质量与靶材的质量密不可分，其中对靶材品质要求很高的电子及信息产业中如集成电路、液晶显示屏对靶材的纯度、致密度、晶粒度大小及组织均匀性都有严格的要求。由于纯钼靶材溅射出的薄膜其耐腐蚀性(变色)和密着性(膜的剥离)等方面存在一些问题，研究表明在钼中加入ti金属可明显改善靶材的耐蚀性、密着性、耐热性等，但通常钼钛合金中氧/氢含量较高，导致材料较脆，生产过程中容易开裂或机加过程崩角导致报废，同时钼钛合金中氧较高时，溅射的薄膜电阻较高，降低电子元器件的可靠性，而较高的氢含量，使得溅射的薄膜膜应力增大，在刻蚀、洗涤等过程中容易产生膜剥落等。如cn105568236a公开了一种高纯、高致密、大尺寸钼钛合金溅射靶材的制备方法，专利主要选择钼和氢化钛混合、冷等、烧结、轧制工艺制备钼钛合金材料，因氧化钛含量中氢含量不可能控，脱氢烧结技术不成熟，导致制备钼钛合金中氢含量容易比较高，产品使用性能降低。而cn103014638a中提供了一种改善薄膜剥落且维持低电阻moti靶材的制备方法，主要用ti20-80原子％且剩余部分由mo组成，在低于100pa的压力、800℃以上、0.5小时以上的条件下对moti烧结体进行热处理的工序，然后对mo/ti粉末分别破碎后混合加压烧结，得到氢在5质量ppm以下的钼钛合金靶材。然而当前当前的钼钛合金材料在用于靶材溅射时存在材料较脆及溅射所得的薄膜容易剥落、电阻率较高等问题。技术实现要素：鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种钼钛合金靶坯的制备方法，解决了目前钼钛合金存在的材料较脆，溅射薄膜易剥落及电阻率高的问题，使得得到的钼钛合金脆性降低，溅射薄膜具有良好的附着性能，薄膜膜电阻显著降低。为达此目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供了一种钼钛合金靶坯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钼粉进行在保护气氛下第一保温处理，之后和钛粉进行混合，得到混粉；(2)将步骤(1)得到的混粉依次进行冷等静压处理、包套处理、脱气处理、热等静压及第二保温处理，得到所述钼钛合金靶坯。本发明提供的钼钛合金靶坯的制备方法，通过对制备过程的重新设计，在特定的工艺位置引入新的多次保温处理，降低了钼钛合金的脆性，当经机加和焊接制备为靶材后镀膜时所得薄膜的附着性能好，薄膜电阻低。作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述保护气氛包括氢气。优选地，步骤(1)所述第一保温处理的保温温度为500-600℃，例如可以是500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃或600℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(1)所述第一保温处理的保温时间为2-3h，例如可以是2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述混粉中钼粉和钛粉以原子百分含量计为1:(1-1.1)，例如可以是1:1、1:1.01、1:1.02、1:1.03、1:1.04、1:1.05、1:1.06、1:1.07、1:1.08、1:1.09或1:1.1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(1)所述混合的时间为24-48h，例如可以是24h、26h、28h、30h、32h、34h、36h、38h、40h、42h、44h、46h或48h等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述混粉中钼粉的粒度为8-15μm，例如可以是8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm或15μm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(1)所述混粉中钛粉的粒度为45-70μm，例如可以是45μm、50μm、55μm、60μm、65μm或70μm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述冷等静压处理的压力为190-250mpa，例如可以是190mpa、192mpa、194mpa、196mpa、198mpa、200mpa、202mpa、204mpa、206mpa、208mpa、210mpa、212mpa、214mpa、216mpa、218mpa、220mpa、222mpa、224mpa、226mpa、228mpa、230mpa、232mpa、234mpa、236mpa、238mpa、240mpa、242mpa、244mpa、246mpa、248mpa或250mpa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(2)所述冷等静压处理的时间为5-15min，例如可以是5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述包套处理为将所述冷等静压处理后的混粉置于包套中，然后对所述包套进行焊接。作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述脱气处理的温度为450-700℃，例如可以是450℃、460℃、470℃、480℃、490℃、500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃、600℃、610℃、620℃、630℃、640℃、650℃、660℃、670℃、680℃、690℃或700℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(2)所述脱气处理的终点为包套内的真空度＜0.001pa，例如可以是0.0001pa、0.0002pa、0.0003pa、0.0004pa、0.0005pa、0.0006pa、0.0007pa、0.0008pa或0.0009pa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述热等静压的保温温度为1050-1150℃，例如可以是1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃或1150℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(2)所述热等静压的压强为140-180mpa，例如可以是140mpa、142mpa、144mpa、146mpa、148mpa、150mpa、152mpa、154mpa、156mpa、158mpa、160mpa、162mpa、164mpa、166mpa、168mpa、170mpa、172mpa、174mpa、176mpa、178mpa或180mpa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(2)所述热等静压的时间为4-6h，例如可以是4h、4.2h、4.4h、4.6h、4.8h、5h、5.2h、5.4h、5.6h、5.8h或6h等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述第二保温处理在真空度＜0.005pa下进行，例如可以是0.004pa、0.0038pa、0.0036pa、0.0034pa、0.0032pa、0.003pa、0.0028pa、0.0026pa、0.0024pa、0.0022pa、0.002pa、0.0018pa、0.0016pa、0.0014pa、0.0012pa、0.001pa、0.0008pa、0.0006pa、0.0004pa或0.0002pa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(2)所述第二保温处理的保温温度为1000-1200℃，例如可以是1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃、1050℃、1060℃、1070℃、1080℃、1090℃、1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃或1200℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，步骤(2)所述第二保温处理的保温时间为2-4h，例如可以是2h、2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h、3h、3.1h、3.2h、3.3h、3.4h、3.5h、3.6h、3.7h、3.8h、3.9h或4h等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。本发明提供的技术方案，通过增加新的保温过程，优化所得钼钛合金靶坯的晶相，进而降低钼钛合金的脆性，同时也使的所得薄膜的附着性能好，沉积后由于合金靶坯晶相的优化，所得薄膜的电阻亦明显降低。作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钼粉进行在保护气氛下第一保温处理，之后和钛粉进行混合，得到混粉；(2)将步骤(1)得到的混粉依次进行冷等静压处理、包套处理、脱气处理、热等静压及第二保温处理，得到所述钼钛合金靶坯；步骤(1)所述保护气氛包括氢气；所述第一保温处理的保温温度为500-600℃；所述第一保温处理的保温时间为2-3h；所述混粉中钼粉和钛粉以原子百分含量计为1:(1-1.1)；所述混合的时间为24-48h；所述混粉中钼粉的粒度为8-15μm；所述混粉中钛粉的粒度为45-70μm；步骤(2)所述冷等静压处理的压力为190-250mpa；所述冷等静压处理的时间为5-15min；所述包套处理为将所述冷等静压处理后的混粉置于包套中，然后对所述包套进行焊接；所述脱气处理的温度为450-700℃；所述脱气处理的终点为包套内的真空度＜0.001pa；所述热等静压的保温温度为1050-1150℃；所述热等静压的压强为140-180mpa；所述热等静压的时间为4-6h；所述第二保温处理在真空度＜0.005pa下进行；所述第二保温处理的保温温度为1000-1200℃；所述第二保温处理的保温时间为2-4h。与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：(1)本发明提供的钼钛合金靶坯的制备方法，通过对制备过程的重新设计，在特定的工艺位置引入新的多次保温处理，降低了钼钛合金的脆性，当经机加和焊接制备为靶材后镀膜时所得薄膜的附着性能好，薄膜电阻低。(2)所得钼钛合金靶坯的断裂脆性≥1100mpa，靶坯用于镀膜时所得薄膜的薄膜附着力≥180n，薄膜电阻≤25μω·cm。具体实施方式为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：实施例1本实施例提供的钼钛合金靶坯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钼粉进行在保护气氛下第一保温处理，之后和钛粉进行混合，得到混粉；(2)将步骤(1)得到的混粉依次进行冷等静压处理、包套处理、脱气处理、热等静压及第二保温处理，得到所述钼钛合金靶坯。步骤(1)所述保护气氛为氢气；所述第一保温处理的保温温度为550℃；所述第一保温处理的保温时间为2.5h；所述混粉中钼粉和钛粉以原子百分含量计为1:1；所述混合的时间为36h；所述混粉中钼粉的粒度为8μm；所述混粉中钛粉的粒度为45μm；步骤(2)所述冷等静压处理的压力为220mpa；所述冷等静压处理的时间为10min；所述包套处理为将所述冷等静压处理后的混粉置于包套中，然后对所述包套进行焊接；所述脱气处理的温度为550℃；所述脱气处理的终点为包套内的真空度为0.0001pa；所述热等静压的保温温度为11100℃；所述热等静压的压强为160mpa；所述热等静压的时间为5h；所述第二保温处理在真空度为0.001pa下进行；所述第二保温处理的保温温度为1100℃；所述第二保温处理的保温时间为3h。所得钼钛合金靶坯的性能详见表1。实施例2本实施例提供的钼钛合金靶坯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钼粉进行在保护气氛下第一保温处理，之后和钛粉进行混合，得到混粉；(2)将步骤(1)得到的混粉依次进行冷等静压处理、包套处理、脱气处理、热等静压及第二保温处理，得到所述钼钛合金靶坯。步骤(1)所述保护气氛包括氢气；所述第一保温处理的保温温度为500℃；所述第一保温处理的保温时间为2h；所述混粉中钼粉和钛粉以原子百分含量计为1:1.1；所述混合的时间为48h；所述混粉中钼粉的粒度为12μm；所述混粉中钛粉的粒度为55μm；步骤(2)所述冷等静压处理的压力为250mpa；所述冷等静压处理的时间为5min；所述包套处理为将所述冷等静压处理后的混粉置于包套中，然后对所述包套进行焊接；所述脱气处理的温度为700℃；所述脱气处理的终点为包套内的真空度为0.0005pa；所述热等静压的保温温度为1050℃；所述热等静压的压强为140mpa；所述热等静压的时间为6h；所述第二保温处理在真空度＜0.003pa下进行；所述第二保温处理的保温温度为1200℃；所述第二保温处理的保温时间为4h。所得钼钛合金靶坯的性能详见表1。实施例3本实施例提供的钼钛合金靶坯的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钼粉进行在保护气氛下第一保温处理，之后和钛粉进行混合，得到混粉；(2)将步骤(1)得到的混粉依次进行冷等静压处理、包套处理、脱气处理、热等静压及第二保温处理，得到所述钼钛合金靶坯。步骤(1)所述保护气氛包括氢气；所述第一保温处理的保温温度为600℃；所述第一保温处理的保温时间为3h；所述混粉中钼粉和钛粉以原子百分含量计为1:1；所述混合的时间为24h；所述混粉中钼粉的粒度为15μm；所述混粉中钛粉的粒度为70μm；步骤(2)所述冷等静压处理的压力为190mpa；所述冷等静压处理的时间为15min；所述包套处理为将所述冷等静压处理后的混粉置于包套中，然后对所述包套进行焊接；所述脱气处理的温度为450℃；所述脱气处理的终点为包套内的真空度为0.0007pa；所述热等静压的保温温度为1150℃；所述热等静压的压强为180mpa；所述热等静压的时间为4h；所述第二保温处理在真空度＜0.004pa下进行；所述第二保温处理的保温温度为1000℃；所述第二保温处理的保温时间为2h。所得钼钛合金靶坯的性能详见表1。对比例1与实施例1的区别仅在于不进行第一保温处理，所得钼钛合金靶坯的性能详见表1。对比例2与实施例1的区别仅在于不进行第二保温处理，所得钼钛合金靶坯的性能详见表1。对比例3与实施例1的区别仅在于热等静压的压力为30mpa，所得钼钛合金靶坯的性能详见表1。对比例4与实施例1的区别仅在于热等静压的温度为2h，所得钼钛合金靶坯的性能详见表1。表1断裂脆性/mpa薄膜附着力/n薄膜膜电阻/μω·cm实施例1130020025实施例2110018023实施例3115019022对比例180012035对比例260010047对比例365010549对比例45709568通过上述实施例和对比例的结果可知，本发明中通过在特定的位置引入保温处理，并调整热等静压的工艺参数，使得制备得到的钼钛合金具有低脆性，经机加和焊接制备为靶材后镀膜时所得薄膜的附着性能好，薄膜电阻低。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属
技术领域：
的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12