一種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材及其制作方法，這種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，濺射靶材由氧化鋁粉和金屬鋁粉的混合粉末熱壓而成；濺射靶材中，部分氧化鋁粉和部分金屬鋁粉相互接觸并相互滲透而形成連續(xù)的非化學(xué)配比氧化鋁，另外的氧化鋁粉和另外的金屬鋁粉則保持原來(lái)的顆粒狀態(tài)。由于形成的非化學(xué)配比氧化鋁AlnOm缺少氧，具有摻雜半導(dǎo)體特性，這種非化學(xué)配比氧化鋁也具有較好的導(dǎo)電性；這種濺射靶材本身就含有氧化鋁和非化學(xué)配比氧化鋁，在濺射靶材的表面無(wú)法形成致密的氧化鋁鈍化層，在實(shí)際直流濺射時(shí)，非常容易起輝，可以隨時(shí)使用、隨時(shí)停止，使用相當(dāng)方便。
【專利說(shuō)明】
一種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種濺射靶材，尤其涉及一種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鋁薄膜具有非常高的硬度及透過(guò)率，因此，氧化鋁薄膜可以應(yīng)用在光學(xué)鏡頭、觸摸屏等器件上，以作為其透明的防刮涂層。
[0003]氧化鋁薄膜的制作方法一般采用濺射方法，濺射方法一般分為磁控濺射、中頻濺射和直流濺射等，其中直流濺射具有較高的濺射速度，為效率最高的一種方法。
[0004]直流濺射采用的是輝光放電原理，因此，直流濺射要求濺射靶材具有較好的導(dǎo)電性。目前，在采用直流濺射制作氧化鋁薄膜時(shí)，需要采用金屬鋁靶在含有氧氣的真空環(huán)境下進(jìn)行，然而，由于金屬鋁靶在閑置時(shí)，其表面容易被氧化形成一致密的A1203鈍化層，使得金屬鋁靶的導(dǎo)電性嚴(yán)重地降低，導(dǎo)致金屬鋁靶很難起輝，因此，這種金屬鋁靶在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，往往很難啟用，一旦啟用，便不能中斷，使用起來(lái)非常麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材及其制作方法，這種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材的表面不會(huì)形成致密的氧化鋁鈍化層，導(dǎo)電性能良好，適用于直流濺射，使用相當(dāng)方便。采用的技術(shù)方案如下:
一種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述濺射靶材由氧化鋁粉和金屬鋁粉的混合粉末熱壓而成；濺射靶材中，部分氧化鋁粉和部分金屬鋁粉相互接觸并相互滲透而形成連續(xù)的非化學(xué)配比氧化鋁，非化學(xué)配比氧化鋁的化學(xué)式表示為AlnOm，其中n/m >2/3，另外的氧化鋁粉和另外的金屬鋁粉則保持原來(lái)的顆粒狀態(tài)。
[0006]上述氧化鋁粉是指Al203粉末。
[0007]采用氧化鋁粉和金屬鋁粉的混合粉末經(jīng)熱壓而成的濺射靶材，其內(nèi)部形成一種非化學(xué)配比氧化鋁，符合化學(xué)配比的氧化鋁為A1203，而這種非化學(xué)配比氧化鋁為AlnOm，其中n/m > 2/3ο這種非化學(xué)配比氧化鋁由于是在氧化鋁粉和金屬鋁粉的相互滲透面形成的，因此形成連續(xù)的非化學(xué)配比氧化鋁的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而另外的氧化鋁粉和另外的金屬鋁粉則被包裹在空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，但由于這種非化學(xué)配比氧化鋁缺少氧，會(huì)呈現(xiàn)出一定的摻雜半導(dǎo)體特性，因此，這種非化學(xué)配比氧化鋁也具有較好的導(dǎo)電性；除此之外，這種濺射靶材本身就含有氧化鋁和非化學(xué)配比氧化鋁，在閑置時(shí)，即使其中的金屬鋁粉被氧化而生成新氧化鋁，所生成的新氧化鋁被原氧化鋁和非化學(xué)配比氧化鋁所分隔，無(wú)法緊密連成一片，因此，在濺射靶材的表面無(wú)法形成致密的氧化鋁鈍化層，在實(shí)際直流濺射時(shí)，非常容易起輝，可以隨時(shí)使用、隨時(shí)停止，使用相當(dāng)方便。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述混合粉末中，金屬鋁粉的重量占混合粉末的總重量百分比為10-50%。將金屬鋁粉的重量設(shè)置為10-50%，不僅保證濺射靶材能夠有效地形成非化學(xué)配比氧化鋁，而且防止濺射靶材的表面產(chǎn)生A1203鈍化層。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述混合粉末中，金屬鋁粉的重量占混合粉末的總重量的百分比為20-40%。將金屬鋁粉的重量設(shè)置為20-40%，不僅進(jìn)一步保證濺射靶材能夠有效地形成非化學(xué)配比氧化鋁，而且進(jìn)一步防止濺射靶材的表面產(chǎn)生A1203鈍化層。
[0010]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述混合粉末中，金屬鋁粉的重量占混合粉末的總重量的百分比為30%。將金屬鋁粉的重量設(shè)置為30%，不僅更進(jìn)一步保證濺射靶材能夠有效地形成非化學(xué)配比氧化鋁，而且更進(jìn)一步防止濺射靶材的表面產(chǎn)生A1203鈍化層。
[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述氧化鋁粉的平均顆粒直徑小于5 μπι。將氧化鋁粉的平均顆粒直徑設(shè)置為小于5 μπι，使得濺射靶材中的顆粒分布更加均勻，在熱壓時(shí)，氧化鋁粉與金屬鋁粉接觸并相互滲透的面積較大，較容易在相互滲透面上形成非化學(xué)配比氧化鋁。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述氧化鋁粉的平均顆粒直徑小于I μπι。將氧化鋁粉的平均顆粒直徑設(shè)置為小于I μπι，使得濺射靶材中的顆粒分布更加均勻，在熱壓時(shí)，氧化鋁粉與金屬鋁粉接觸并相互滲透的面積更大，更容易在相互滲透面上形成非化學(xué)配比氧化招。
[0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述金屬鋁粉的平均顆粒直徑小于5 μπι。將金屬鋁粉的平均顆粒直徑設(shè)置為小于5 μπι，使得濺射靶材中的顆粒分布更加均勻，在熱壓時(shí)，氧化鋁粉與金屬鋁粉接觸并相互滲透的面積較大，較容易在相互滲透面上形成非化學(xué)配比氧化鋁。
[0014]作為本發(fā)明進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述金屬鋁粉的平均顆粒直徑小于I μπι。將金屬鋁粉的平均顆粒直徑設(shè)置為小于I ym，使得濺射靶材中的顆粒分布更加均勻，在熱壓時(shí)，氧化鋁粉與金屬鋁粉接觸并相互滲透的面積更大，更容易在相互滲透面上形成非化學(xué)配比的氧化鋁。
[0015]—種濺射靶材的制作方法，其特征是包括如下步驟:
(1)、將平均顆粒直徑小于5μπι的氧化鋁粉與金屬鋁粉充分混合；
(2)、采用熱等靜壓法將混合粉末壓制為塊體；
(3)、將塊體切割為按所需形狀切割為濺射靶材。
[0016]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述步驟(2)中所采用的熱等靜壓法的溫度為500?1200°C ο采用500?1200°C進(jìn)行熱等靜壓，能夠保證金屬鋁粉不會(huì)融化，由此防止濺射靶材中出現(xiàn)金屬鋁結(jié)塊，使得金屬層與氧化鋁可以更均勻地分布。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
由于形成非化學(xué)配比氧化鋁AlnOm，其中n/m > 2/3，由于缺少氧，會(huì)呈現(xiàn)出一定的摻雜半導(dǎo)體特性，因此，這種非化學(xué)配比氧化鋁也具有較好的導(dǎo)電性；除此之外，這種濺射靶材本身就含有氧化鋁和非化學(xué)配比氧化鋁，在閑置時(shí)，即使其中的金屬鋁粉被氧化而生成新氧化鋁，所生成的新氧化鋁被原氧化鋁和非化學(xué)配比氧化鋁所分隔，無(wú)法緊密連成一片，因此，在濺射靶材的表面無(wú)法形成致密的氧化鋁鈍化層，在實(shí)際直流濺射時(shí)，非常容易起輝，可以隨時(shí)使用、隨時(shí)停止，使用相當(dāng)方便。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是熱壓前氧化鋁粉和金屬鋁粉的混合粉末的示意圖；
圖2是熱壓后形成連續(xù)的非化學(xué)配比氧化鋁的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]這種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，由氧化鋁粉I和金屬鋁粉2的混合粉末熱壓而成，熱壓前的氧化鋁粉I和金屬鋁粉2的混合粉末如圖1所示，混合粉末中，金屬鋁粉2的重量占混合粉末的總重量的百分比為30% (10-50%都可以)，氧化鋁粉I和金屬鋁粉2的平均顆粒直徑均小于I μπι (小于5 μπι都可以)；如圖2所示，熱壓后的濺射靶材中，部分氧化鋁粉I和部分金屬鋁粉2相互接觸并相互滲透而形成連續(xù)的非化學(xué)配比氧化鋁3空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，非化學(xué)配比氧化鋁3的化學(xué)式表示為AlnOm，其中n/m > 2/3，另外的氧化鋁粉I和另外的金屬鋁粉2則保持原來(lái)的顆粒狀態(tài)被包裹在空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。
[0021]上述濺射靶材的制作方法，具體包括如下步驟:
(1)、將平均顆粒直徑小于Iym的氧化鋁粉和金屬鋁粉充分混合，形成混合粉末；
(2)、采用熱等靜壓法將混合粉末壓制為塊體，采用的壓力為80兆帕(50?200兆帕都可以)、溫度為650°C (500?1200°C)、時(shí)間為24h (22?26小時(shí)都可以);
(3)、將塊體切割為按所需形狀切割為濺射靶材。
[0022]采用氧化鋁粉I和金屬鋁粉2的混合粉末經(jīng)熱壓而成的濺射靶材，其內(nèi)部形成一種非化學(xué)配比氧化鋁3，符合化學(xué)配比的氧化鋁為A1203，而這種非化學(xué)配比氧化鋁3為AlnOm，其中n/m > 2/3。如圖2所示，這種非化學(xué)配比氧化鋁3由于是在氧化鋁粉I和金屬鋁粉2的相互滲透面形成的，因此形成連續(xù)的非化學(xué)配比氧化鋁3的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而另外的氧化鋁粉I和另外的金屬鋁粉2則被包裹在空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，但由于這種非化學(xué)配比氧化鋁3缺少氧，會(huì)呈現(xiàn)出一定的摻雜半導(dǎo)體特性，因此，這種非化學(xué)配比氧化鋁3也具有較好的導(dǎo)電性；除此之外，這種濺射靶材本身就含有氧化鋁粉I和非化學(xué)配比氧化鋁3，在閑置時(shí)，即使其中的金屬鋁粉2被氧化而生成新氧化鋁，所生成的新氧化鋁被原氧化鋁粉I和非化學(xué)配比氧化鋁3所分隔，無(wú)法緊密連成一片，因此，在濺射靶材的表面無(wú)法形成致密的氧化鋁鈍化層，在實(shí)際直流濺射時(shí)，非常容易起輝，可以隨時(shí)使用、隨時(shí)停止，使用相當(dāng)方便。
[0023]此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所描述的具體實(shí)施例，其各部分名稱等可以不同，凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述濺射靶材由氧化鋁粉和金屬鋁粉的混合粉末熱壓而成；濺射靶材中，部分氧化鋁粉和部分金屬鋁粉相互接觸并相互滲透而形成連續(xù)的非化學(xué)配比氧化鋁，非化學(xué)配比氧化鋁的化學(xué)式表示為AlnOm，其中n/m >2/3，另外的氧化鋁粉和另外的金屬鋁粉則保持原來(lái)的顆粒狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述混合粉末中，金屬鋁粉的重量占混合粉末的總重量百分比為10-50%。3.如權(quán)利要求2所述的用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述混合粉末中，金屬鋁粉的重量占混合粉末的總重量的百分比為20-40%。4.如權(quán)利要求3所述的用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述混合粉末中，金屬鋁粉的重量占混合粉末的總重量的百分比為30%。5.如權(quán)利要求1所述的用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述氧化鋁粉的平均顆粒直徑小于5 μ m。6.如權(quán)利要求5所述的用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述氧化鋁粉的平均顆粒直徑小于I μ m。7.如權(quán)利要求1所述的用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述金屬鋁粉的平均顆粒直徑小于5 μ m。8.如權(quán)利要求7所述的用于制作氧化鋁薄膜的濺射靶材，其特征是:所述金屬鋁粉的平均顆粒直徑小于I μ m。9.一種濺射靶材的制作方法，其特征是包括如下步驟: (1)、將平均顆粒直徑小于5μπι的氧化鋁粉與金屬鋁粉充分混合； (2)、采用熱等靜壓法將混合粉末壓制為塊體； (3)、將塊體切割為按所需形狀切割為濺射靶材。10.如權(quán)利要求9所述的濺射靶材的制作方法，其特征是:所述步驟(2)中所采用的熱等靜壓法的溫度為500?1200°C。
【文檔編號(hào)】C23C14/34GK105986228SQ201510068592
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日
【發(fā)明人】吳永俊, 余云鵬, 沈奕, 林鋼, 張漢焱, 余榮, 林德志, 黃仁松
【申請(qǐng)人】汕頭超聲顯示器技術(shù)有限公司