La cible de pulvérisation de tantale de haute pureté est préparée par la méthode de fusion du lingot pour obtenir des cibles de haute pureté ou ultra-pures avec une excellente compacité. Ceci est très critique pour atteindre des objectifs de haute performance. Par conséquent, cette méthode est toujours utilisée pour fabriquer des cibles par pulvérisation de tantale. Généralement, la matière première de tantale est d'abord fondue (fusion par faisceau d'électrons ou à l'arc), et le lingot ou la billette de haute pureté obtenu est forgé à chaud et recuit à plusieurs reprises, puis laminé et recuit, puis fini en cible. Si la cible de pulvérisation au tantale contient des pores, cela affectera grandement les performances de pulvérisation. Par exemple, si les pores contenant du gaz sont ouverts pendant le processus de pulvérisation, du gaz peut être libéré, rendant le processus de pulvérisation instable et même provoquant des arcs. Ce phénomène rend difficile la garantie de l'uniformité du film déposé. Par conséquent, comparée à la méthode de métallurgie des poudres, la cible de tantale préparée par la méthode de fusion des lingots est relativement dense.

D'une manière générale, le lingot fondu a des grains grossiers, et après forgeage à chaud et recuit de recristallisation, des grains inférieurs à 100 μm peuvent être obtenus. Le lingot fondu par faisceau d'électrons avec une pureté de 99.998 % ou plus (pour éliminer l'oxygène et d'autres impuretés de gaz), une hauteur de 200 mm, un diamètre de 200 mm et une taille de grain d'environ 55 mm, peut être obtenu par forgeage, laminage répétés. , recristallisation et recuit, etc. Une cible de pulvérisation de tantale avec une taille de grain moyenne de 110 μm ou moins, un écart de diamètre de grain de ± 20 % ou moins, et une structure et une uniformité de revêtement uniformes. Cependant, il existe toujours des inconvénients : il est difficile de contrôler l'uniformité de la taille des grains cibles et de l'orientation de la texture des grains, et il est facile de produire une texture de ruban. En effet, les lingots de fusion par faisceau d'électrons contiennent de nombreux grains très gros, qui nécessitent un traitement thermique thermomécanique coûteux à grande échelle. Le traitement thermomécanique est limité dans la réduction de la taille des cristaux, du désordre cristallographique qui en résulte et de l'uniformité de la microstructure résultante. Généralement, l'hérédité de l'organisation interne amène la cible de tantale à avoir une organisation interne avec une texture forte (111) et une répartition inégale dans la direction de l'épaisseur, ce qui affecte les performances de pulvérisation de la cible.

L'inhomogénéité de ces grains dans le lingot peut être résolue par forgeage, traitement thermique intermédiaire et laminage. Le forgeage utilise un forgeage à refoulement multiple et un taux de traitement élevé est utilisé pour le concassage des grains. Le but du traitement thermique intermédiaire est de briser la structure fibreuse traitée après le forgeage lors du traitement thermique, de recristalliser et de former des grains cristallins plus petits. La température intermédiaire du traitement thermique ne doit pas être trop basse, sinon une certaine quantité de tissu traité se formera, qui sera difficile à éliminer lors du laminage et du traitement thermique ultérieurs du produit fini, ce qui provoquera des tissus inégaux dans la cible finie, et même de grandes bandes de structure. La température intermédiaire du traitement thermique est trop élevée, ce qui entraînera la croissance des grains, ce qui non seulement viole notre objectif de traitement consistant à briser la structure du lingot et à obtenir une structure fine et uniforme. Le processus de laminage actuel vise uniquement à obtenir des plaques de dimensions qualifiées et le degré de broyage des grains est relativement élevé. Petit, c'est aussi l'institut de recherche actuel.

Dans l'art antérieur, le matériau cible en tantale est principalement obtenu par un procédé de laminage à chaud ou de forgeage à froid. La composition de texture dans le sens de l'épaisseur du matériau cible obtenu n'est pas uniforme, ce qui se manifeste principalement dans le sens de l'épaisseur du matériau cible. La texture des couches supérieure et inférieure (100) occupe Excellent, la texture (111) domine au milieu. Ce type de cible peut être utilisé sur des machines peu exigeantes, mais le taux de pulvérisation inégal lorsqu'il est utilisé dans des machines haut de gamme telles que le 12ʺ est inacceptable. Matériau cible haute performance, certains lingots de tantale de grande taille utilisés dans la recherche sont d'abord soumis à un forgeage rotatif par une machine de forgeage rapide, puis à deux forgeages à chaud (bouleversants et longs). Un traitement thermique intermédiaire est nécessaire entre chaque processus pour obtenir une structure proche de la billette uniforme. Le roulement croisé peut être utilisé pour le roulement, et chaque direction de roulement est tournée de 45° dans le sens des aiguilles d'une montre. Le laminage croisé garantit que le matériau a des performances de structure et une microstructure uniformes dans toutes les directions, puis obtient une granulométrie plus petite et un matériau cible avec une densité élevée et une distribution de texture uniforme.