[發明專利]一種超高純銅錳合金及其處理方法

有效

• 申請號: 202010626378.8
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111705276B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;邊逸軍;王學澤;慕二龍
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: C22F1/08
• 分類號: C22F1/08;C23C14/34
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發明涉及一種超高純銅錳合金及其處理方法，所述處理方法包括：將所述超高純銅錳合金依次進行鍛造、熱處理及軋制；其中，所述軋制中下壓量為4?5mm/道次。本發明提供的處理方法，通過對處理過程的各步驟前后順序的嚴格限定及軋制中下壓量的合理設計，顯著的提高處理后的超高純銅錳合金的硬度，并保證晶粒的大小可以滿足濺射性能的要求，進而保證超高純銅靶材產品濺射過程性能的穩定。

技術領域

本發明涉及表面處理領域，具體涉及一種超高純銅錳合金及其處理方法。

背景技術

隨著超大規模集成電路的飛速發展，半導體用芯片尺寸已經縮小到納米級別，金屬互連線的RC延遲和電遷移現象成為影響芯片性能的主要因素，傳統的鋁及鋁合金互連線已經不能夠滿足超大規模集成電路工藝制程的需求。與鋁相比，銅具有更高的抗電遷移能力和更高的電導率，尤其是超高純銅(純度≥6N)，對于降低芯片互連線電阻、提高其運算速度具有重要意義。但是在28nm工藝節點以下，超高純銅的電遷移問題較為嚴重，通過在超高純銅中添加微量Mn元素能夠形成自擴散阻擋層從而可以有效降低電遷移。

由于濺射機臺的多樣性，一些濺射靶材是一體型，即一塊材料既充當濺射材料，又作為背板支撐材料。這就要求一體型靶材在具備濺射性能的同時還需滿足高強度、高硬度，從而保證靶材在濺射過程中不發生變形，進而確保濺射性能穩定。如CN104419902A公開了一種靶材的處理方法，包括：提供靶材，所述靶材包括邊緣區域的非濺射區；對所述靶材的非濺射區表面進行噴砂處理，形成粗糙面；對所述粗糙面進行熔射處理，在所述非濺射區表面形成膜層。經噴砂處理后，靶材的非濺射區表面形成粗糙面；接著，對粗糙面進行熔射處理形成膜層，由于粗糙面凹凸不平，熔化的粉末很容易在粗糙面著陸，而不會滾落。相比于單純的噴砂處理，經噴砂、熔射處理后的非濺射區表面形成的膜層與非濺射區表面的粘附性強。在將本技術方案的靶材應用到真空濺射較長時間時，即使靶材原子形成堆積，膜層也不會脫落，保持濺射參數穩定。

CN111218630A公開了一種超高純銅鑄錠缺陷消除方法，所述方法包括：將超高純銅鑄錠進行熱等靜壓處理；其中，所述超高純銅鑄錠采用真空感應方法熔煉。通過本發明提供的方法可以消除高純銅鑄錠中的缺陷，從而有助于改善濺射速率以及膜厚的均勻性，進而保證超高純銅靶材產品濺射過程性能穩定。

然而現有技術中仍是通過間接的手段來保證濺射的穩定性，而沒有從源頭進行解決。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種超高純銅錳合金及其處理方法，通過本發明提供的處理方法對超高純銅錳合金處理后，可顯著提高其硬度，并保證晶粒的大小可以滿足濺射性能的要求，進而保證超高純銅靶材產品濺射過程性能的穩定。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種超高純銅錳合金的處理方法，所述處理方法包括：將所述超高純銅錳合金依次進行鍛造、熱處理及軋制；

其中，所述軋制中下壓量為4-5mm/道次。

本發明提供的處理方法，通過對處理過程的各步驟前后順序的嚴格限定及軋制中下壓量的合理設計，顯著的提高處理后的超高純銅錳合金的硬度，并保證晶粒的大小可以滿足濺射性能的要求，進而保證超高純銅靶材產品濺射過程性能的穩定。

本發明中，所述軋制中下壓量為4-5mm/道次，例如可以是4mm/道次、4.1mm/道次、4.2mm/道次、4.3mm/道次、4.4mm/道次、4.5mm/道次、4.6mm/道次、4.7mm/道次、4.8mm/道次、4.9mm/道次或5mm/道次等，但不限于所列舉的數值，該范圍內其他未列舉的數值同樣適用。

作為本發明優選的技術方案，所述鍛造的溫度為700-800℃，例如可以是700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃或800℃等，但不限于所列舉的數值，該范圍內其他未列舉的數值同樣適用。