CN101824599A - 采用真空熔铸法制备铬靶的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用真空熔铸法制备铬靶的方法，依下述步骤进行：a.Cr块的挑选：将有氧化皮、被污染的Cr块挑出；b.熔炼：将合格的Cr块装入中频真空感应炉中，升温速率为10-18℃/min，熔炼温度为1800～2000℃；c.浇注：以0.6～0.8m/s的浇注速度快速浇铸到水冷Cu模中，进行快速冷却，制得Cr靶。本发明通过感应加热方法，在高温下将材料熔化，快速浇铸，并辅以快速冷却，实现快速形核并且抑制核长大，本方法制得的Cr靶，具有成分均匀、致密性高、晶粒细小、纯度高、工艺简单、成本低等优良的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备铬靶的方法，尤其涉及一种采用真空熔铸法制备铬靶的方法，属于金属材料制备技术领域。
背景技术
Cr靶主要用于磁控溅射的真空镀膜。溅射Cr靶的纯度、致密度对溅射薄膜的性能影响很大，靶材的纯度越高，溅射薄膜的性能越好。为此，应尽可能降低靶材中的杂质含量，减少沉积薄膜的污染源，提高薄膜的均匀性。Cr靶的制备，按工艺可分为熔炼铸造和粉末冶金两大类，采用粉末冶金的方法制备的Cr靶容易含有气孔，气孔的存在，会导致溅射时产生不正常放电而产生杂质粒子。熔炼法与粉末法制备的靶材相比，熔炼靶材的杂质含量低，特别足气体杂质含量，且高密度化、大型化；靶材的晶粒度大小可由um量级到mm量级，同一成分的靶材，细小尺寸靶材的溅射速率要比粗晶粒者快，而晶粒尺寸相差较小的靶材，沉积薄膜的厚度分布也比较均匀。而现有的熔炼法难以制备成分均匀、晶粒细小的靶材。
发明内容
为了解决已有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种制备铬靶的新方法，细化Cr颗粒，提高Cr靶的致密性。
本发明采用真空熔铸法制备铬靶，包括下述方法、步骤：
a.Cr块的挑选：将有氧化皮、被污染的Cr块挑出；
b.熔炼：将合格的Cr块装入中频真空感应炉中，升温速率为10-18℃/min，熔炼温度为1800～2000℃，保温7-15分钟。；
c.浇注：以0.6～0.8m/s的浇注速度快速浇注到水冷Cu模中，进行冷却制得Cr靶。
本发明的有益效果：将不合格的Cr块挑出，保证了Cr靶的纯度；采用水冷Cu模，快速冷却细化了晶粒；通过感应加热方法，在高温下将材料熔化；快速浇铸，并辅以快速冷却，实现快速形核且抑制核长大。本发明之方法，使Cr靶成分均匀、致密性得到显著提高，晶粒得到显著细化，具有纯度高、工艺简单、成本低等优良的综合性能。
具体实施方式
下面结合三个实施例，对本发明作进一步地说明。
实施例1采用真空熔铸法制备铬靶，其方法、步骤如下：
a.Cr块的挑选：
将有氧化皮、被污染的Cr块挑出；
b.熔炼：
将合格的Cr块10kg装入中频真空感应炉中，升温速率为18℃/min，熔炼温度为1800℃，保温15分钟；
c.浇注：
以0.6m/s的浇注速度快速浇铸到水冷Cu模中，进行快速冷却制得Cr靶。
实施例2采用真空熔铸法制备铬靶，其方法、步骤如下：
a.Cr块的挑选：
将有氧化皮、被污染的Cr块挑出；
b.熔炼：
将合格的Cr块15kg装入中频真空感应炉中，升温速率为10℃/min，熔炼温度为1900℃，保温10分钟；
c.浇注：
以0.7m/s的浇注速度快速浇铸到水冷Cu模中，进行快速冷却制得Cr靶。
实施例3
采用真空熔铸法制备铬靶，包括下述步骤：
a.Cr块的挑选：
将有氧化皮、被污染的Cr块挑出；
b.熔炼：
将合格的Cr块10kg装入中频真空感应炉中，升温速率为15℃/min，熔炼温度为2000℃，保温7分钟；
c.浇注：
以0.8m/s的浇注速度快速浇铸到水冷Cu模中，进行快速冷却，制得Cr靶。
Claims (3)
1.采用真空熔铸法制备铬靶的方法，其特征在于，包括下述步骤：
a.Cr块的挑选：将有氧化皮、被污染的Cr块挑出；
b.熔炼：将合格的Cr块装入中频真空感应炉中，升温速率为10-18℃/min，熔炼温度为1800～2000℃，保温7-15分钟；
c.浇注：以0.6～0.8m/s的浇注速度快速浇铸到水冷Cu模中，进行快速冷却制得Cr靶。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，Cr块要先进行挑选。
3.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用水冷Cu模快速冷却。
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