一种抗变形无氧铜背板及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种抗变形无氧铜背板及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将铜锭预热后进行至少2次锻造，且锻造比为1

【技术实现步骤摘要】
一种抗变形无氧铜背板及其制备方法


[0001]本专利技术属于溅射靶材
，涉及一种背板，尤其涉及一种抗变形无氧铜背板及其制备方法。

技术介绍

[0002]溅射靶材的质量对于半导体制造至关重要。随着芯片设计开发的不断创新和芯片布线宽度的不断减小，高质量芯片对于镀膜的均匀性、杂质及缺陷的要求越来越高。为了满足镀膜质量的严格要求，溅射靶材的性能要求也相应提升，具体包括靶材的微观结构、成分纯度、尺寸强度和安装匹配度等。
[0003]在半导体行业中，大多数靶材组件由满足溅射性能要求的各种高纯度金属靶材和具有一定支撑效果的背板组成。背板除了起到支撑作用，而且具有热量传导的功效。目前，靶材与背板之间的结合主要通过焊接来实现，但是在焊接过程中，无氧铜背板极易受热膨胀变形，进而导致尺寸偏差和安装异常。
[0004]CN 111197148A公开了一种靶材的制作方法，包括：提供铜铝合金料锭；对所述料锭进行至少两次第一锻打工艺；在每次第一锻打处理后，均对所述料锭进行第一热处理工艺；对锻打和热处理后的所述料锭进行压延；对压延后的所述料锭进行热加工工艺。多次锻打工艺与热处理工艺使所述料锭内部的晶粒组织细小，使得材料的韧性大大加强，将所述料锭进行压延使所述料锭内部结构均匀并且达到所需靶材的厚度，然后经过所述热加工工艺制造出铜铝合金靶材，且所述靶材的内部晶粒尺寸的大小通过所述热加工工艺参数的调节。然而所述专利技术提供的制造工艺仅适用于靶材，无法套用在背板的制造过程中。
[0005]由此可见，如何提供一种背板的制备方法，特别适用于无氧铜背板，提升背板的抗变形力和尺寸精度，避免安装异常现象，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种抗变形无氧铜背板及其制备方法，所述制备方法特别适用于无氧铜背板的制造，提升了背板的抗变形力和尺寸精度，避免了安装异常现象。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种抗变形无氧铜背板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0009](1)将铜锭预热后进行至少2次锻造，且锻造比为1
‑
3；
[0010](2)将步骤(1)所得铜锭进行第一热处理后冷却；
[0011](3)将步骤(2)所得铜锭进行压延；
[0012](4)将步骤(3)所得铜锭进行第二热处理后冷却，得到抗变形无氧铜背板。
[0013]本专利技术提供的制备方法通过对预热后的铜锭进行至少2次锻造，并严格控制锻造比为1
‑
3，使得铜锭内部的原始晶粒被破坏，将粗大的晶粒锻造成为细小且均匀的晶粒。此
外，铜锭内部的一些脆性杂质被粉碎，塑性杂质则随着材料的变形而逐渐拉长，成为纤维组织，进而使得材料的韧性大大增强，便于铜锭后续进行热处理和压延。其中的压延处理使得铜锭内部的晶粒更加细小均匀；热处理则将晶粒内部的应力充分释放，提升了晶粒尺寸和状态的稳定性，进而提升了背板的抗变形力和尺寸精度，避免了安装异常现象。
[0014]本专利技术中，步骤(1)所述铜锭进行至少2次锻造，例如可以是2次、3次、4次或5次，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0015]本专利技术中，步骤(1)所述锻造比为1
‑
3，例如可以是1、1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8或3，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]本专利技术中，所述锻造比具体指代铜锭在每次锻造变形前后的横截面积之比，该比值需要保持在合理范围内。当锻造比大于3时，铜锭内部会形成过多的纤维组织，使得横向力学性能的塑性指标急剧下降，进而导致所得背板出现各向异性；当锻造比小于1时，铜锭内部的原始晶粒无法被有效破坏，所得背板无法达到性能要求。
[0017]优选地，步骤(1)所述预热在电阻式加热炉中进行。
[0018]优选地，步骤(1)所述预热的温度为400
‑
600℃，例如可以是400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃、520℃、540℃、560℃、580℃或600℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，步骤(1)所述预热的时间为5
‑
30min，例如可以是5min、6min、8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min、28min或30min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，步骤(1)进行2次锻造。
[0021]优选地，步骤(1)所述锻造比为1.5
‑
2.5，例如可以是1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4或2.5，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，步骤(2)所述第一热处理的温度为200
‑
500℃，例如可以是200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、450℃或500℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，步骤(2)所述第一热处理的时间为60
‑
180min，例如可以是60min、80min、100min、120min、140min、160min或180min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，步骤(3)所述压延的变形量为60％
‑
85％，例如可以是60％、62％、64％、66％、68％、70％、72％、74％、76％、78％、80％、82％、84％或85％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0025]优选地，步骤(4)所述第二热处理的温度为200
‑
400℃，例如可以是200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、300℃、320℃、340℃、360℃、380℃或400℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，步骤(4)所述第二热处理的时间为120
‑
240min，例如可以是120min、130min、140min、150min、160min、170min、180min、190min、200min、210min、220min、230min或240min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
[0027]优选地，步骤(2)与步骤(4)所述冷却的方式分别独立地为水冷或空冷。
[0028]优选地，步骤(2)与步骤(4)所述冷却的方式分别独立地为水冷。
[0029]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗变形无氧铜背板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将铜锭预热后进行至少2次锻造，且锻造比为1
‑
3；(2)将步骤(1)所得铜锭进行第一热处理后冷却；(3)将步骤(2)所得铜锭进行压延；(4)将步骤(3)所得铜锭进行第二热处理后冷却，得到抗变形无氧铜背板。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述预热在电阻式加热炉中进行；优选地，步骤(1)所述预热的温度为400
‑
600℃；优选地，步骤(1)所述预热的时间为5
‑
30min。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)进行2次锻造；优选地，步骤(1)所述锻造比为1.5
‑
2.5。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第一热处理的温度为200
‑
500℃；优选地，步骤(2)所述第一热处理的时间为60
‑
180min。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述压延的变形量为60％
‑
85％。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述第二热处理的温度为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，边逸军，王学泽，周敏，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：