專利名稱：帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，尤其涉及一種帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體靶材用鑄錠是用作靶材的材料，例如脈沖激光沉積或電子束沉積以形成薄膜的工藝中，半導(dǎo)體靶材用鑄錠的質(zhì)量對(duì)沉積薄膜的質(zhì)量具有關(guān)鍵性作用。半導(dǎo)體靶材用超高純鋁有多種，常見的有純鋁、鋁銅合金、鋁硅銅合金、鋁硅合金等材料，雖然合金成分含量各有不同，但對(duì)純度和固體雜質(zhì)要求都非常高，一半純度要求不得低于99. 999%，且不允許有固體雜質(zhì)的存在?，F(xiàn)有技術(shù)中半導(dǎo)體靶材用的超高純鋁的制備工藝為真空熔煉后的超高純鋁液經(jīng)流槽流入單根鑄模，完成一根鑄模后，再由操作人員調(diào)整注入口，繼續(xù)第二、第三根鑄錠的鑄造。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)操作人員的技能控制要求相對(duì)較高，且鑄造過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)，鋁錠質(zhì)量相對(duì)較差，鋁錠的純度一般只能在99. 8%左右，影響了半導(dǎo)體靶材的良率。并且批量生產(chǎn)需要大量的鑄錠，采用此種方式制備超高純鋁的生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、耗能相對(duì)偏高。公開號(hào)為“CN101704076A”的中國(guó)專利公開了一種“靶材生產(chǎn)用錠材的制備方法”， 在澆道中設(shè)置了至少一道濾網(wǎng)，去除了一部分雜質(zhì)，但對(duì)于提高鑄錠的質(zhì)量發(fā)揮的作用有限，并且沒(méi)有提高生產(chǎn)半導(dǎo)體靶材用鑄錠的生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例解決的問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)效率高的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，包括提供金屬母材，將所述母材置于真空熔煉爐；將所述真空熔煉爐中的金屬母材熔融；對(duì)已熔融的金屬取樣，進(jìn)行制品分析；其特征在于，還包括將經(jīng)過(guò)制品分析后符合產(chǎn)品要求的熔融金屬通過(guò)澆道和分配器注入多個(gè)豎形結(jié)晶器，所述分配器包括一個(gè)進(jìn)口和多個(gè)出口，所述分配器的多個(gè)出口分別與多個(gè)豎形結(jié)晶器相對(duì)應(yīng)；將所述熔融金屬進(jìn)行連續(xù)鑄造，形成靶材鑄件?？蛇x地，所述金屬母材為原鋁?？蛇x地，所述分配器的出口為2 10個(gè)，所述分配器的出口的直徑為0 50厘米?？蛇x地，所述分配器的材料為熔點(diǎn)高的金屬、SiO2或Al2O3中的一種?？蛇x地，本發(fā)明實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝還包括對(duì)所述已熔融的金屬取樣之前，在除去母材表面的氧化膜，并對(duì)已熔融的金屬進(jìn)行脫氣處理?？蛇x地，本發(fā)明實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝還包括對(duì)起出后的靶材鑄件進(jìn)行成品檢測(cè)；篩選出符合產(chǎn)品要求的靶材，將所述符合產(chǎn)品要求的靶材打包，出貨?？蛇x地，所述成品檢測(cè)包括外觀檢查、分切稱量、以及根據(jù)樣品計(jì)劃取樣分析?？蛇x地，所述半導(dǎo)體靶材用鑄錠的純度大于等于99. 999%?？蛇x地，還包括短澆道，所述短澆道與所述分配器的出口處相連，所述短澆道離豎形結(jié)晶器的底部的距離小于60厘米?？蛇x地，所述多個(gè)分配器的出口、與所述出口相連的短澆道之間的夾角相等，所述分配器的出口、與所述出口相連的短澆道之間的夾角為120° 180°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的實(shí)施例采用了一個(gè)進(jìn)口、多個(gè)出口的分配器，所述分配器的多個(gè)出口分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)豎形結(jié)晶器的入口，使得真空熔煉后的金屬母材，通過(guò)澆道、篩子和分配器后，快速注入到與各個(gè)豎形結(jié)晶器中，進(jìn)行連續(xù)鑄造。本發(fā)明的實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，可以短時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成多個(gè)連續(xù)鑄錠，大大提高了半導(dǎo)體靶材用鑄錠的生產(chǎn)效率。進(jìn)一步的，本發(fā)明的實(shí)施例采用了具有多個(gè)出口的分配器，所述分配器的出口通過(guò)短澆道澆注多個(gè)豎形結(jié)晶器，產(chǎn)生的飛濺較小，金屬溶液不易產(chǎn)生雜質(zhì)、不易被氧化；且在同時(shí)澆注多個(gè)豎形結(jié)晶器形成多個(gè)鑄錠時(shí)，可以通過(guò)比較所述多個(gè)鑄錠的質(zhì)量來(lái)判斷半導(dǎo)體靶材用的制備工藝是否存在問(wèn)題，并判斷出制備工藝存在問(wèn)題的具體環(huán)節(jié)，大大節(jié)省了檢修的時(shí)間。更進(jìn)一步的，由于本發(fā)明的實(shí)施例的生產(chǎn)半導(dǎo)體靶材用鑄錠的時(shí)間短，澆注完真空熔爐內(nèi)的金屬溶液所需的時(shí)間短，鑄造環(huán)境的可控性高，鑄錠的質(zhì)量穩(wěn)定性高。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝流程示意圖；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的分配器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式正如背景技術(shù)部分所述，采用現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝生產(chǎn)的鑄錠的質(zhì)量較差，生產(chǎn)效率低。本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)在完成一根鑄造后，需要再調(diào)整入口，繼續(xù)第二、第三根鑄錠的鑄造。由于鋁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，與氧氣接觸， 產(chǎn)生氧化膜導(dǎo)入鑄錠，直接影響鑄錠質(zhì)量；易混入空氣中的一些微粒，在鑄錠過(guò)程中，容易形成縮孔缺陷；并且現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝的生產(chǎn)效率低。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，可以在半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝中使用具有一個(gè)進(jìn)口、多個(gè)出口的分配器，提高鑄錠的質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率。經(jīng)過(guò)研究后本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述具有多個(gè)出口的分配器可以在半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝中設(shè)計(jì)成為可動(dòng)的和固定的兩種。若將具有多個(gè)出口的分配器設(shè)計(jì)成可以運(yùn)動(dòng)的，例如可旋轉(zhuǎn)的分配器，所述分配器的一個(gè)出口對(duì)應(yīng)于一個(gè)豎形結(jié)晶器，當(dāng)分配器的該出口澆注完一個(gè)豎形結(jié)晶器后，分配器旋轉(zhuǎn)，使得所述分配器的下一個(gè)出口與另一個(gè)豎形結(jié)晶器相對(duì)應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆注。此種半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝雖然減小了操作人員的技能控制要求，熔融金屬暴露在空氣中的時(shí)間減小，在一定程度上提高了鑄錠的質(zhì)量。但是此種半導(dǎo)體靶材用的制備工藝的金屬溶液從分配器的出口直接澆注入豎形結(jié)晶器，容易產(chǎn)生飛濺，被氧化形成雜質(zhì)，所述鑄錠的質(zhì)量穩(wěn)定性還有待提高，且一次只能澆注一個(gè)豎形結(jié)晶器，鑄錠的生產(chǎn)效率較低。因此，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究后發(fā)現(xiàn)，在半導(dǎo)體靶材用制備工藝中，可以將具有多個(gè)出口的分配器設(shè)計(jì)成固定的，所述分配器的每個(gè)出口對(duì)應(yīng)于一個(gè)豎形結(jié)晶器， 可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)鑄錠的澆注，大幅提高了生產(chǎn)效率；且在分配器的出口處連接有短澆道， 所述短澆道離豎形結(jié)晶器底部的距離較近，金屬溶液流經(jīng)分配器和短澆道后進(jìn)入豎形結(jié)晶器，不易產(chǎn)生飛濺，形成的鑄錠的質(zhì)量穩(wěn)定性更好。為使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明的實(shí)施例還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明的實(shí)施例不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。參考圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，包括步驟S101，提供金屬母材，將所述金屬母材置于真空熔煉爐；步驟S103，將所述真空熔煉爐中的金屬母材熔融；步驟S105，對(duì)已熔融的金屬取樣，進(jìn)行制品分析；步驟S107，將經(jīng)過(guò)制品分析后符合產(chǎn)品要求的熔融金屬通過(guò)澆道和分配器注入多個(gè)豎形結(jié)晶器，所述分配器包括一個(gè)進(jìn)口和多個(gè)出口，所述分配器的多個(gè)出口分別與多個(gè)豎形結(jié)晶器相對(duì)應(yīng)；步驟S109，將所述熔融金屬進(jìn)行連續(xù)鑄造，形成靶材鑄件。下面對(duì)于上述實(shí)例過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖2，圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備系統(tǒng)的示意圖。首先，執(zhí)行步驟S101，提供金屬母材，將所述金屬母材置于真空熔煉爐201。在本發(fā)明的實(shí)施例中，以用原鋁作為金屬母材來(lái)制備半導(dǎo)體靶材用鑄件為例進(jìn)行說(shuō)明。具體包括提供純度為4N5(99. 995% )或5N5 (99. 9995% )的原鋁；對(duì)所述原鋁進(jìn)行稱重；并將稱重后的所述原鋁置于真空熔煉爐201中。接著，執(zhí)行步驟S103，將所述真空熔煉爐201中的金屬母材熔融。在本發(fā)明的實(shí)施例中，由于是以原鋁作為母材，熔融原鋁所需要的溫度至少要在600°C以上，因此，在所述真空熔煉爐201中熔融所述原鋁所需的主要工藝參數(shù)，例如工作溫度的范圍為600°C至 1000°C，壓強(qiáng)為0. 01托至1. 00托(1托=1毫米汞柱 133. 32237帕)。為確保原鋁的熔融的質(zhì)量，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在所述真空熔煉爐201內(nèi)進(jìn)行熔融原鋁的過(guò)程中，還包括添加氫元素和硼元素。其中，硼元素(例如三氯化硼)可用于從熔融的鋁液中除去氮化物、碳化物和氧化物以精煉原鋁，提高鋁鑄件品質(zhì)。并且在熔融原鋁的過(guò)程中，還需要對(duì)所述真空熔煉爐201進(jìn)行抽氣，以降低所述真空熔煉爐中的氣體與熔融鋁液發(fā)生反應(yīng)的幾率。因此在熔融的同時(shí)進(jìn)行抽氣，使得所述真空熔煉爐201中的氫氣和/或氧氣控制在可允許的范圍內(nèi)。之后，執(zhí)行步驟S105，對(duì)已熔融的金屬取樣，進(jìn)行制品分析。由于熔融鋁液的表面與所述真空熔煉爐201中的氣體相接觸而易于生成氧化物， 在熔融鋁液表面形成一層氧化膜，不利于后續(xù)形成高純度或超高純度的鋁鑄件，故在所述制品分析前，還需要去除真空熔煉爐201中熔融金屬母材表面的氧化膜。在本實(shí)施例中，所述去除真空熔煉爐201中熔融金屬表面的氧化物可以通過(guò)專用的去除裝置實(shí)現(xiàn)的，所述去除裝置可以采用例如剝離、吹拂等方式將所述熔融鋁液表面的氧化物去除。并且如果能夠控制熔融鋁液中各氣體的含量，鋁鑄件的品質(zhì)就會(huì)有實(shí)質(zhì)性的改善。例如，一般，原鋁在液態(tài)時(shí)吸收氫氣和/或氧氣，如不去除就會(huì)在后續(xù)制備的鋁鑄件中產(chǎn)生氣孔等內(nèi)部缺陷。因此，在所述制品分析前，還需要添加脫氣劑，部分去除熔融鋁液中的氣體，降低各氣體的含量，添加脫氣劑，對(duì)所述熔融金屬進(jìn)行脫氣處理。在進(jìn)行脫氣處理之后，需再一次去除真空熔煉爐201中熔融的母材表面的氧化膜，提高后續(xù)形成的靶材用鑄錠的純度。在本發(fā)明的實(shí)施例中，接著對(duì)已熔融的金屬取樣，進(jìn)行制品分析。在本實(shí)施例中， 步驟S105具體包括從所述熔融鋁液中的不同部位采集鋁液樣本；分別對(duì)所述各個(gè)鋁液樣本進(jìn)行分析，所述分析包括不純物分析和氣體成分分析。通過(guò)制品分析，不僅可以檢驗(yàn)出所述熔融鋁液中不純物的種類及其含量和氣體成分的種類及其含量，另可檢驗(yàn)出所述熔融鋁液的均勻性是否符合產(chǎn)品要求。例如，倘若檢驗(yàn)出各個(gè)鋁液樣本存在不一致，即表明所述熔融鋁液的不均勻，則可繼續(xù)對(duì)熔融鋁液采取例如攪拌等措施以使其達(dá)到均勻。然后，執(zhí)行步驟S107，將經(jīng)過(guò)制品分析后符合產(chǎn)品要求的熔融金屬通過(guò)澆道203、 篩子205和分配器207注入多個(gè)豎形結(jié)晶器2091、2092、2093、2094，所述分配器207包括一個(gè)進(jìn)口 2070和多個(gè)出口 2071、2072、2073、2074，所述分配器的多個(gè)出口 2071、2072、2073、 2074分別與多個(gè)豎形結(jié)晶器2091、2092、2093、2094相對(duì)應(yīng)。所述篩子205可以用于濾去熔融金屬中的氧化物和雜質(zhì)，所述分配器207用于將熔融金屬分配到不同的豎形結(jié)晶器中。請(qǐng)參考圖3，圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的分配器207的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述分配器包括一個(gè)進(jìn)口 2070和四個(gè)出口 2071、2072、2073、2074。所述每個(gè)出口對(duì)應(yīng)于一個(gè)豎形結(jié)晶器，用于將熔融金屬注入到不同的豎形結(jié)晶器中。例如第一出口 2071，對(duì)應(yīng)于第一豎形結(jié)晶器2091，第二出口 2072對(duì)應(yīng)于第二豎形結(jié)晶器2092，依次類推。在半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝中采用具有多個(gè)出口的分配器207，可以同時(shí)澆注多個(gè)豎形結(jié)晶器，形成多個(gè)鑄錠，大大提高了生產(chǎn)效率，并且采用本發(fā)明實(shí)施例的制備工藝，澆注完真空熔爐內(nèi)的金屬溶液所需的時(shí)間短，鑄造環(huán)境的可控性高，鑄錠的質(zhì)量穩(wěn)定性高。若分配器207的出口過(guò)多，制作分配器207的工藝更加復(fù)雜，并且每個(gè)出口對(duì)應(yīng)于一個(gè)豎形結(jié)晶器，即意味著需要更多的豎形結(jié)晶器，需要更大的場(chǎng)地。因此，考慮到制作具有多個(gè)出口的分配器207的工藝的復(fù)雜度和場(chǎng)地的限制，通常所述分配器207的出口為 2 10個(gè)，所述出口的直徑為0 50厘米。
考慮到流經(jīng)分配器207的熔融金屬具有較高的溫度，若分配器207采用熔點(diǎn)較低的材質(zhì)制成，則容易被熔化或發(fā)生變形。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述分配器207的材質(zhì)為熔點(diǎn)高于熔融金屬溫度的材質(zhì)，例如熔點(diǎn)高的金屬、SiO2或Al2O3中的一種。考慮到從分配器的出口流出的熔融金屬直接澆注到豎形結(jié)晶器，容易產(chǎn)生飛濺， 造成熔融金屬部分被氧化生成雜質(zhì)，影響到后續(xù)形成的鑄錠的質(zhì)量，因此，請(qǐng)繼續(xù)參考圖2， 所述分配器207的出口與短澆道相連，所述短澆道的直徑與所述出口的直徑相對(duì)應(yīng)，為0 50厘米，所述短澆道離豎形結(jié)晶器的底部的距離較小，小于60厘米，不易產(chǎn)生飛濺，所述熔融金屬不易被氧化生成雜質(zhì)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，具體地，所述出口 2071與短澆道2081 相連，所述出口 2072與短澆道2082相連，所述出口 2073與短澆道2083相連，所述出口 2074 與短澆道2084相連。另外考慮到熔融金屬流動(dòng)的均勻性，所述多個(gè)分配器的出口、與所述出口相連的短澆道之間的夾角相等。本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明人經(jīng)過(guò)研究后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分配器的出口、與所述出口相連的短澆道之間的夾角為120° 180°時(shí)，熔融金屬的流動(dòng)性好。在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述分配器的出口、與所述出口相連的短澆道之間的夾角為150°，此時(shí)熔融金屬的流動(dòng)性較好。最后，執(zhí)行步驟S109，將所述熔融金屬進(jìn)行連續(xù)鑄造，形成靶材鑄件。將連續(xù)鑄造所述熔融金屬在豎形結(jié)晶器中進(jìn)行。所述豎型結(jié)晶器作為連續(xù)鑄造的 “心臟”，熔融鋁液在豎型結(jié)晶器內(nèi)被冷卻并初步凝固成一定厚度的鋁鑄件，并被連續(xù)從豎型結(jié)晶器的下口(未標(biāo)示)拉出，再通過(guò)例如噴水或噴蒸汽等冷卻方式予以冷卻，使得鋁鑄件完全凝固并成型。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用的制備工藝， 由于同時(shí)澆注多個(gè)豎形結(jié)晶器形成多個(gè)鑄錠，若某些鑄錠的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，可以通過(guò)比較所述多個(gè)鑄錠的質(zhì)量來(lái)判斷半導(dǎo)體靶材用的制備工藝是否存在問(wèn)題，并判斷出制備工藝存在問(wèn)題的具體環(huán)節(jié)，大大節(jié)省了檢修時(shí)間。例如在本發(fā)明的實(shí)施例中，若由豎形結(jié)晶器2091 形成的第一鑄錠質(zhì)量存在問(wèn)題，而豎形結(jié)晶器2092、2093、2094中形成的第二鑄錠、第三鑄錠、第四鑄錠質(zhì)量穩(wěn)定，就可以得出本發(fā)明實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用的制備工藝的真空熔爐、澆道、篩子這些環(huán)節(jié)的工藝不存在問(wèn)題，是分配器的出口 2071和短澆道 2081之間的環(huán)節(jié)存在問(wèn)題，只需對(duì)分配器出口 2071和短澆道2081進(jìn)行改進(jìn)即可，而不需要逐個(gè)環(huán)節(jié)的檢查，節(jié)省了制備工藝中檢修時(shí)間。另外，在連續(xù)鑄造的生產(chǎn)過(guò)程中，豎型結(jié)晶器內(nèi)熔融金屬的液位控制是最重要的工藝操作之一，它對(duì)于提高鋁鑄件品質(zhì)和穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程都起著關(guān)鍵的作用，液位控制的好壞將直接影響鋁鑄件的品質(zhì)，因此，在本實(shí)施例中，所述豎型結(jié)晶器的液位控制方式為浮子式液位控制方式，例如在連續(xù)鑄造的生產(chǎn)過(guò)程中可以通過(guò)控制浮子的高度來(lái)獲得較佳的液位效果。需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明的實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝還包括對(duì)起出后的靶材鑄件進(jìn)行成品檢測(cè)；篩選出符合產(chǎn)品要求的靶材，將所述符合產(chǎn)品要求的靶材打包，出貨。所述成品檢測(cè)包括外觀檢查、分切稱量、以及根據(jù)樣品計(jì)劃取樣分析。在本發(fā)明的實(shí)施例中，采用上述制備工藝制作的半導(dǎo)體靶材用鑄錠經(jīng)檢測(cè)后得知，所述鑄錠的純度大于等于99. 999% ο綜上，本發(fā)明的實(shí)施例采用了一個(gè)進(jìn)口、多個(gè)出口的分配器，所述分配器的多個(gè)出口分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)豎形結(jié)晶器的入口，使得真空熔煉后的金屬母材，通過(guò)澆道、篩子和分配器后，快速注入到與各個(gè)豎形結(jié)晶器中，進(jìn)行連續(xù)鑄造。本發(fā)明的實(shí)施例的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，可以短時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成多個(gè)連續(xù)鑄錠，大大提高了半導(dǎo)體靶材用鑄錠的生產(chǎn)效率。進(jìn)一步的，本發(fā)明的實(shí)施例采用了具有多個(gè)出口的分配器，所述分配器的出口通過(guò)短澆道澆注多個(gè)豎形結(jié)晶器，產(chǎn)生的飛濺較小，金屬溶液不易產(chǎn)生雜質(zhì)、不易被氧化；且在同時(shí)澆注多個(gè)豎形結(jié)晶器形成多個(gè)鑄錠時(shí)，可以通過(guò)比較所述多個(gè)鑄錠的質(zhì)量來(lái)判斷半導(dǎo)體靶材用的制備工藝是否存在問(wèn)題，并判斷出制備工藝存在問(wèn)題的具體環(huán)節(jié)，大大節(jié)省了檢修的時(shí)間。更進(jìn)一步的，由于本發(fā)明的實(shí)施例的生產(chǎn)半導(dǎo)體靶材用鑄錠的時(shí)間短，澆注完真空熔爐內(nèi)的金屬溶液所需的時(shí)間短，鑄造環(huán)境的可控性高，鑄錠的質(zhì)量穩(wěn)定性高。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，包括提供金屬母材，將所述母材置于真空熔煉爐；將所述真空熔煉爐中的金屬母材熔融；對(duì)已熔融的金屬取樣，進(jìn)行制品分析；其特征在于，還包括將經(jīng)過(guò)制品分析后符合產(chǎn)品要求的熔融金屬通過(guò)澆道和分配器注入多個(gè)豎形結(jié)晶器， 所述分配器包括一個(gè)進(jìn)口和多個(gè)出口，所述分配器的多個(gè)出口分別與多個(gè)豎形結(jié)晶器相對(duì)應(yīng)；將所述熔融金屬進(jìn)行連續(xù)鑄造，形成靶材鑄件。
2.如權(quán)利要求1所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，所述金屬母材為原鋁。
3.如權(quán)利要求1所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，所述分配器的出口為2 10個(gè)，所述分配器的出口的直徑為0 50厘米。
4.如權(quán)利要求1所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，所述分配器的材料為熔點(diǎn)高的金屬、SiO2或Al2O3中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，還包括對(duì)所述已熔融的金屬取樣之前，在除去母材表面的氧化膜，并對(duì)已熔融的金屬進(jìn)行脫氣處理。
6.如權(quán)利要求1所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，還包括對(duì)起出后的靶材鑄件進(jìn)行成品檢測(cè)；篩選出符合產(chǎn)品要求的靶材，將所述符合產(chǎn)品要求的靶材打包，出貨。
7.如權(quán)利要求6所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，所述成品檢測(cè)包括外觀檢查、分切稱量、以及根據(jù)樣品計(jì)劃取樣分析。
8.如權(quán)利要求1所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，所述半導(dǎo)體靶材用鑄錠的純度大于等于99. 999%。
9.如權(quán)利要求1所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，還包括短澆道，所述短澆道與所述分配器的出口處相連，所述短澆道離豎形結(jié)晶器的底部的距離小于60厘米。
10.如權(quán)利要求9所述的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，其特征在于，所述多個(gè)分配器的出口、與所述出口相連的短澆道之間的夾角相等，所述分配器的出口、與所述出口相連的短澆道之間的夾角為120° 180°。
全文摘要
一種帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，包括提供金屬母材，將所述母材置于真空熔煉爐；將所述真空熔煉爐中的金屬母材熔融；對(duì)已熔融的金屬取樣，進(jìn)行制品分析；將經(jīng)過(guò)制品分析后符合產(chǎn)品要求的熔融金屬通過(guò)澆道和分配器注入多個(gè)豎形結(jié)晶器，所述分配器包括一個(gè)進(jìn)口和多個(gè)出口，所述分配器的多個(gè)出口分別與多個(gè)豎形結(jié)晶器相對(duì)應(yīng)；將所述熔融金屬進(jìn)行連續(xù)鑄造，形成靶材鑄件。本發(fā)明實(shí)施例提供的帶分配裝置的半導(dǎo)體靶材用鑄錠的制備工藝，提高了鑄件的質(zhì)量，且大大提高了生產(chǎn)靶材鑄件的效率。
文檔編號(hào)B22D7/12GK102205400SQ20111013283
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月20日
發(fā)明者姚力軍, 潘杰, 王學(xué)澤, 錢紅兵 申請(qǐng)人:寧波江豐電子材料有限公司