本发明涉及金属加工领域，尤其涉及一种钽环及其制备方法。
背景技术：
1、目前，在半导体结构表面形成电极膜通常采用溅射的方法。溅射是一种物理气相淀积(pvd)的镀膜方式，其是用带电粒子轰击靶材，使靶材发生表面原子碰撞并发生能量和动量的转移，靶材原子从表面逸出并淀积在衬底上的过程。但是由于带电粒子轰击靶材的方向是不确定的，导致从靶材表面逸出的靶材原子的方向性较差，即靶材原子会从各个角度脱离靶材表面，之后沿直线到达衬底表面，进而使得靶材原子对衬底表面内接触孔或通孔的底部和侧壁覆盖能力差，以及对台阶的侧壁覆盖能力也很差，因此为了在接触孔或通孔的底部和侧壁以及台阶的侧壁取得较好的覆盖效果，通常采用准直溅射。准直溅射通常在溅射设备中安置环件结构，以约束溅射粒子的运动轨迹，也就是说，环件结构在溅射过程中起到聚焦高能量粒子的作用。
2、同时在溅射过程中，高能粒子不断轰击靶材表面，导致靶材表面温度升高，易产生热应力，从而导致靶材破裂或者变形。而钽环的高熔点和优异的抗腐蚀性能使其能够承受高温和高能粒子轰击，有效保护靶材不受损坏。此外，钽环的高导热性能也有助于将热量快速传导到靶材周围，减少靶材表面温度的升高，进一步降低靶材受损的风险，并且钽环能够提高溅射效率。在溅射过程中，钽环能够吸收部分溅射材料，形成钽化合物，从而减少溅射材料的散失，提高溅射效率。此外，钽环的表面光滑度和精密度较高，有助于提高溅射过程中的稳定性和均匀性，保证薄膜的厚度和成分均匀性，另外，钽环还具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性能，能够在各种溅射条件下保持稳定的性能，不易受到气体、溅射材料等因素的影响。这使得钽环在溅射过程中能够长时间保持高效的性能，提高生产效率此外，钽环还能够延长靶材的使用寿命。靶材是溅射过程中的核心材料，其质量和稳定性直接影响到薄膜的质量和性能。而钽环的保护作用和高效率溅射能够延长靶材的使用寿命，减少更换靶材的次数，降低生产成本，总的来说，钽环在溅射过程中的重要性不容忽视。它不仅能够保护靶材和提高溅射效率，还能够提高薄膜的质量和性能，对于溅射工艺的稳定性和可靠性起着至关重要的作用。因此，在进行溅射工艺时，选择合适的钽环材料和优质的钽环制造商至关重要，以确保溅射过程的顺利进行和薄膜质量的提高
3、钽靶溅射中需使用钽环，钽是稀有战略资源，且高纯钽价格昂贵，因此，需要探索一种减少钽金属用量的钽环制备方法。
4、其中，中国专利申请201910128675.7公开了一种化学气相沉积高纯钽溅射靶材的制备方法。在该方案中以五氟化钽为原料，通过与还原性气体进行化学沉积将钽沉积在基体材料表面，形成一层钽膜。该方案中采用一步法制备钽靶材，有利于保证钽靶材产品质量，避免二次加工污染造成生产成本高。
5、中国专利申请202211316953.x公开了一种碳钢表面形成钽/钽-铁梯度层的材料制备方法，该方案先将靶材放至真空室内，通入惰性气体，施以电压并升温进行轰击预处理，而后利用双辉光交链放电现象交替改变和调整钽靶材及碳钢基材的电压及电流，使碳钢基材的温度梯度上升至预定温度，以进行活化；再升温至预定温度并使钽元素在基材表面恒温均匀扩散；最后提高钽靶材电压，使钽元素的溅射率大于反溅射率并在碳钢基材表面快速沉积形成一层钽/钽-铁梯度膜层。该方案中利用双辉光等离子表面冶金技术实现金属基材表面的改性处理，虽然制得的基体材料性能较好，但是工艺上却较为复杂。
6、本方案需要解决的问题：如何提出一种低成本的钽环的制备方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种钽环的制备方法，通过在钢环表面利用四氟化钛与还原性气体进行一次沉积，形成一层钛膜；而后在钛膜的基础上再以五氟化钽与还原性气体进行二次沉积，形成钽膜，从而得到含有两层膜结构的钽环。
2、为实现上述目的，本申请公开了一种钽环的制备方法，包括如下步骤：
3、步骤1：将钢环进行清洗，吹干；
4、步骤2：在真空环境下，将钛沉积在步骤1制得的钢环表面，得到钛环；
5、步骤3：在真空环境下，将钽沉积在步骤2制得的钛环表面，得到钽环；
6、且步骤2中，沉积在钢环表面的钛的厚度为100～200nm；
7、且步骤3中，沉积在钛环表面的钽的厚度为450～550nm。
8、优选地，步骤2的沉积方法为物理气相沉积、化学气相沉积、低压化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积中的任一种；
9、步骤3的沉积方法为物理气相沉积、化学气相沉积、低压化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积中的任一种。
10、优选地，步骤2的沉积方法为化学气相沉积，步骤2具体为：将步骤1制得的钢环在真空环境下，通入钛源和还原性气体，加热，通过化学气相沉积，将钛沉积在钢环表面，得到钛环；
11、步骤3的沉积方法为化学气相沉积，步骤3具体为：将步骤2制得的钛环在真空环境下，通入钽源和还原性气体，加热，通过化学气相沉积，将钽沉积在钛环表面，得到钽环。
12、优选地，步骤1中的清洗过程为：将钢环依次进行超声波清洗、酸洗、水洗、乙醇洗，得到清洗后的钢环。
13、优选地，步骤2中的钛源为ticl4、ti(ome)4、ti(oet)4中的至少一种。
14、优选地，步骤3中的钽源为tacl5、taf5、tabr5中的至少一种。
15、优选地，沉积在钢环表面的钛与沉积在钛环表面的钽的总厚度为650±50nm。
16、优选地，步骤2中的加热温度为600～700℃；
17、步骤3中的加热温度为900～1000℃。
18、此外，本申请还公开了一种钽环，由上述的钽环的制备方法制得。
19、本发明的有益效果是：
20、本发明提供了一种钽环的制备方法，通过在钢环表面利用四氟化钛与还原性气体进行一次沉积，形成一层钛膜；而后在钛膜的基础上再以五氟化钽与还原性气体进行二次沉积，形成钽膜，从而得到含有两层膜结构的钽环。用钛膜与钽膜的结合来替代纯钽膜结构，达到减少稀有金属钽使用的目的，进而减少成本，节约资源。
1.一种钽环的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的钽环的制备方法，其特征在于，步骤2的沉积方法为物理气相沉积、化学气相沉积、低压化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积中的任一种；
3.根据权利要求1所述的钽环的制备方法，其特征在于，所述步骤2的沉积方法为化学气相沉积，所述步骤2具体为：将步骤1制得的钢环在真空环境下，通入钛源和还原性气体，加热，通过化学气相沉积，将钛沉积在钢环表面，得到钛环；
4.根据权利要求1所述的一种钽环的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的清洗过程为：将钢环依次进行超声波清洗、酸洗、水洗、乙醇洗，得到清洗后的钢环。
5.根据权利要求1所述的一种钽环的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的钛源为ticl4、ti(ome)4、ti(oet)4中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种钽环的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的钽源为tacl5、taf5、tabr5中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种钽环的制备方法，其特征在于，所述沉积在钢环表面的钛与沉积在钛环表面的钽的总厚度为650±50nm。
8.根据权利要求1所述的一种钽环的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的加热温度为600～700℃；
9.一种钽环，由权利要求1-8中任一所述的钽环的制备方法制得。
