[发明专利]溅射钽环件用钽条的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于钽材的机械加工工艺，特别是涉及一种溅射钽环件用钽条的制备工艺。

背景技术

物理气相沉积（PVD）是半导体芯片生产过程中最关键的工艺之一，其目的是把金属或金属的化合物以薄膜的形式沉积到硅片或其他的基板上，并随后通过光刻与腐蚀等工艺的配合，最终形成半导体芯片中复杂的配线结构。物理气相沉积是通过溅射机台来完成的，溅射钽环件就是用于上述工艺中的一个非常重要的关键耗材。

溅射钽环件在半导体工艺中的主要作用有两点：

第一：约束溅射粒子的运动轨迹，起到聚焦的作用；

第二：吸附溅射过程中产生的大的颗粒物，起到净化的作用。

由于溅射钽环件的特殊使用环境，溅射钽环件在后期加工有一道表面滚花的工艺，就是在环件的内外表面加工80TPI凸菱形滚花（即在1英寸的范围内有80道细纹），纹理要求均匀一致，在滚花的区域不能有可视平面。这就要求溅射钽环件的坯料——钽条的厚度要均匀一致，同板差小于0.10mm，否则在滚花时就会出现纹理不均匀，花纹深浅不一的现象，更严重的会出现没有花纹。

因此，溅射钽环件用钽条的压力加工，保证厚度一致均匀是个难点，目前，一些公司为了保证滚花均匀，增加一道车削的工艺，即增加坯料钽条的原始厚度，通过车削达到环件厚度一致。这种方法材料利用率低，加工效率低，材料性能一致性难以保证。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种工艺简单，材料利用率高，加工效率高，钽条性能一致的溅射钽环件用钽条的制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种溅射钽环件用钽条的制备工艺，其特征在于工艺过程为：首先将钽料采用先打方再拍扁的方式锻造，随后在1000℃～1100℃ 温度条件下热处理，保温时间60min～120min，采用换向轧制法开坯轧制，在1000℃～1100℃ 温度条件下进行第二次热处理，保温时间60min～120min，采用单向轧制进行成品轧制，最后在1200℃～1400℃ 温度条件下进行第三次热处理，保温时间120min～180min，校平下料即得。

本发明可以将材料利用率提高6个百分点，由于简化了加工工艺，可以提高产品的加工效率，同时由于压力加工的工序要求易于操作、控制，工艺的一致性容易保证，产品的材料性能一致性也容易保证。

具体实施方式

本发明溅射钽环件用钽条的制备工艺步骤为：

1、锻造

采用先打方再拍扁的锻造工艺，总加工率为65%～75%，以保证晶粒均匀。

2、热处理

为了得到均匀且较大的晶粒尺寸，在1000℃～1100℃ 温度条件下处理，保温时间60min～120min。

3、开坯轧制

采用换向轧制，总加工率为70%～80%，以保证晶粒均匀以及轧制板型。

4、第二次热处理

在1000℃～1100℃温度条件下处理，保温时间60min～120min。

5、成品轧制

单向轧制，总加工率为70%～80%，以保证晶粒均匀以及轧制板型。

6、第三次热处理

在1200℃～1400℃ 温度条件下处理，保温时间120min～180min。

7、校平下料，钽条制备完成。