[發明專利]一種具有凹面的靶材背板的制造方法

有效

• 申請號: 202110293451.9
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113106362B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 黃宇彬;童培云;朱劉
• 申請（專利權）人: 先導薄膜材料（廣東）有限公司
• 主分類號: C22F1/02
• 分類號: C22F1/02;C22F1/08;C22F1/04;C22F1/18;C23C14/34;B21J5/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;黃華蓮

本發明公開了一種具有凹面的靶材背板的制造方法，包括：平板坯料退火：在真空環境或惰性氣體環境中，對平板坯料進行退火，退火溫度為380℃至860℃，退火時間為0.4h至4.1h，形成退火平板坯料；鍛打成型：在與以上步驟中退火溫度相同的條件下，使用具有凸起的鍛造模具多次鍛打退火平板坯料，直到退火平板坯料具有與鍛造模具契合的凹面后停止鍛打，形成凹面坯料；凹面坯料退火：在真空環境或惰性氣體環境中，對凹面坯料進行退火，退火溫度不高于平板坯料退火步驟中的退火溫度，退火時間不低于平板坯料退火步驟中的退火時間，形成具有凹面的靶材背板。這種具有凹面的靶材背板的制造方法能夠以較為簡單經濟的工藝制造出性能良好的靶材背板。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種具有凹面的靶材背板的制造方法。

背景技術

各種類型的濺射薄膜材料在半導體集成電路(VLSI)、光碟、平面顯示器以及工件的表面涂層等方面都得到了廣泛的應用，20世紀90年代以來，濺射靶材及濺射技術的同步發展，極大地滿足了各種新型電子元器件發展的需求。

濺射是制備薄膜材料的主要技術之一，濺射技術利用離子源產生的離子，在真空中經過加速聚集而形成高速度能的離子束流，離子束流轟擊靶材表面，由于動量轉換原理，靶材上的原子以較高的動能脫離靶面濺射出來飛向基片，從而在基片上淀積成膜。

靶材由靶坯和背板焊接而成，其中靶坯是高速離子束流轟擊的目標材料，主要由高純度稀有金屬制成；而背板主要起到固定靶坯的作用。由于高純度的稀有金屬強度較低，而濺射過程需要在專用的機臺內完成，且機臺內部為高電壓、高真空環境，背板需要具備良好的性能。

在導電性能方面，導電性能越好，濺射平穩性越好，短路等異常電路現象越少，靶材一旦發生短路現象，會瞬間產生巨大的熱量，一般的鋁合金靶材熔點較低，在短路熱量的作用下容易發生局部熔融現象，形成熔洞和變形現象。而現有背板，無氧銅材質的導電率一般在51ms/m－55ms/m左右，鋁合金材質的導電率一般為20ms/m左右，發生短路現象的概率較大，容易造成濺射靶材損壞。

此外，在制造工藝方面，現在制造凹面背板時，一般會采用機加工在實心坯料挖除材料形成凹槽的方式，去除的材料可以占到坯料質量的70％，材料利用率低。這種方式對于昂貴的背板材料而言，浪費嚴重，成本過高，且加工耗時長，刀具損耗大。其它的制造工藝，例如鑄造等工藝中，流程條件復雜，很難以較低的成本制造出導電率更高的背板。

發明內容

為了克服現有技術的不足，解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種具有凹面的靶材背板的制造方法，其能夠以較為簡單經濟的工藝制造出性能良好的靶材背板。

本發明的目的采用如下技術方案實現：

一種具有凹面的靶材背板的制造方法，包括以下步驟：

平板坯料退火：所述平板坯料為金屬平板坯料，在真空環境或惰性氣體環境中，對所述平板坯料進行退火，退火溫度為380℃至860℃，退火時間為0.4h至4.1h，形成退火平板坯料；

鍛打成型：在與以上步驟中退火溫度相同的條件下，使用具有凸起的鍛造模具多次鍛打所述退火平板坯料，直到所述退火平板坯料具有與所述鍛造模具契合的凹面后停止鍛打，形成凹面坯料；

凹面坯料退火：在真空環境或惰性氣體環境中，對所述凹面坯料進行退火，退火溫度不高于所述平板坯料退火步驟中的退火溫度，退火時間不低于所述平板坯料退火步驟中的退火時間，形成具有凹面的靶材背板。

進一步地，所述鍛造模具包括上模和下模，所述上模的下表面具有凹槽，所述下模的上表面具有凸起，所述凸起與凹槽匹配；

在所述鍛打成型步驟中，使用具有凸起的鍛造模具多次鍛打所述退火平板坯料具體包括以下步驟：