[发明专利]一种具有凹面的靶材背板的制造方法

说明书

本发明公开了一种具有凹面的靶材背板的制造方法，包括：平板坯料退火：在真空环境或惰性气体环境中，对平板坯料进行退火，退火温度为380℃至860℃，退火时间为0.4h至4.1h，形成退火平板坯料；锻打成型：在与以上步骤中退火温度相同的条件下，使用具有凸起的锻造模具多次锻打退火平板坯料，直到退火平板坯料具有与锻造模具契合的凹面后停止锻打，形成凹面坯料；凹面坯料退火：在真空环境或惰性气体环境中，对凹面坯料进行退火，退火温度不高于平板坯料退火步骤中的退火温度，退火时间不低于平板坯料退火步骤中的退火时间，形成具有凹面的靶材背板。这种具有凹面的靶材背板的制造方法能够以较为简单经济的工艺制造出性能良好的靶材背板。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种具有凹面的靶材背板的制造方法。

背景技术

各种类型的溅射薄膜材料在半导体集成电路(VLSI)、光碟、平面显示器以及工件的表面涂层等方面都得到了广泛的应用，20世纪90年代以来，溅射靶材及溅射技术的同步发展，极大地满足了各种新型电子元器件发展的需求。

溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，溅射技术利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集而形成高速度能的离子束流，离子束流轰击靶材表面，由于动量转换原理，靶材上的原子以较高的动能脱离靶面溅射出来飞向基片，从而在基片上淀积成膜。

靶材由靶坯和背板焊接而成，其中靶坯是高速离子束流轰击的目标材料，主要由高纯度稀有金属制成；而背板主要起到固定靶坯的作用。由于高纯度的稀有金属强度较低，而溅射过程需要在专用的机台内完成，且机台内部为高电压、高真空环境，背板需要具备良好的性能。

在导电性能方面，导电性能越好，溅射平稳性越好，短路等异常电路现象越少，靶材一旦发生短路现象，会瞬间产生巨大的热量，一般的铝合金靶材熔点较低，在短路热量的作用下容易发生局部熔融现象，形成熔洞和变形现象。而现有背板，无氧铜材质的导电率一般在51ms/m－55ms/m左右，铝合金材质的导电率一般为20ms/m左右，发生短路现象的概率较大，容易造成溅射靶材损坏。

此外，在制造工艺方面，现在制造凹面背板时，一般会采用机加工在实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质量的70％，材料利用率低。这种方式对于昂贵的背板材料而言，浪费严重，成本过高，且加工耗时长，刀具损耗大。其它的制造工艺，例如铸造等工艺中，流程条件复杂，很难以较低的成本制造出导电率更高的背板。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有凹面的靶材背板的制造方法，其能够以较为简单经济的工艺制造出性能良好的靶材背板。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种具有凹面的靶材背板的制造方法，包括以下步骤：

平板坯料退火：所述平板坯料为金属平板坯料，在真空环境或惰性气体环境中，对所述平板坯料进行退火，退火温度为380℃至860℃，退火时间为0.4h至4.1h，形成退火平板坯料；

锻打成型：在与以上步骤中退火温度相同的条件下，使用具有凸起的锻造模具多次锻打所述退火平板坯料，直到所述退火平板坯料具有与所述锻造模具契合的凹面后停止锻打，形成凹面坯料；

凹面坯料退火：在真空环境或惰性气体环境中，对所述凹面坯料进行退火，退火温度不高于所述平板坯料退火步骤中的退火温度，退火时间不低于所述平板坯料退火步骤中的退火时间，形成具有凹面的靶材背板。

进一步地，所述锻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，所述凸起与凹槽匹配；

在所述锻打成型步骤中，使用具有凸起的锻造模具多次锻打所述退火平板坯料具体包括以下步骤：