[发明专利]靶材的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及靶材的制作方法。

背景技术

在半导体工业中，靶材结构是由符合溅射性能的靶材和与所述靶材结合、具有一定强度的背板构成。背板可以在所述靶材结构装配至溅射基台中起到支撑作用，并具有传导热量的功效。

一般制备溅射靶材产品的工艺是将符合溅射靶材性能的金属例如高纯度铝(一般为99.999％)通过预热、挤压成型、热处理、粗加工和精加工等工艺，最后加工成尺寸合格的溅射靶材产品。在严格控制靶材纯度的基础上，通过选择不同的挤压成型工艺、热处理条件，调整靶材的成形尺寸精度和晶粒度等，最终满足溅射过程的要求。

特别地，挤压成型是靶材设计和加工过程中不可或缺的工艺，该工艺主要为了实现金属材料的组织结构控制，从而制作出符合成形尺寸精度的溅射靶材。以金属铝为例，高纯度铝变形抗力低，很难控制靶材的成形尺寸精度，这对于靶材溅射来说，具有很大的负面作用，甚至不能符合靶材溅射的要求。

发明内容

本发明实施方式解决的问题是提供一种靶材的制作方法，以控制靶材的成形尺寸精度。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材的制作方法，包括：

提供金属料件，所述金属料件为铝；

对所述金属料件进行挤压成型，制作成靶材，其中，所述挤压成型的挤压温度为150℃～300℃，挤压比为4～4.5。

可选的，所述的靶材的制作方法还包括：对所述金属料件进行挤压成型前，对所述金属料件进行预热处理。

可选的，所述预热处理的加热温度为400℃～500℃。

可选的，所述预热处理的加热时间为60min～180min。

可选的，所述挤压为正向热挤压。

可选的所述的靶材的制作方法还包括：对所述靶材进行热处理。

可选的，所述热处理的加热温度为150℃～300℃。

可选的，所述热处理的加热时间为30min～60min。

与现有技术相比，上述靶材的制作方法通过控制挤压成型工艺的参数，即对挤压温度和挤压比进行控制，很好地解决了靶材的成形尺寸精度的控制。

另外，上述靶材的制作方法通过控制挤压成型工艺的参数和热处理的参数，即对挤压成型的挤压比和热处理的加热温度进行控制，很好地控制了靶材的晶粒度。

附图说明

图1是本发明实施方式的靶材的制作方法的流程图；

图2是本发明实施例的靶材的制作方法的流程图。

具体实施方式

靶材的成形尺寸精度控制主要分为两方面：一方面是产品尺寸精度控制，另一方面是弯曲度精度控制。发明人通过艰苦的研究工作认识到，通过控制挤压成型工艺的参数，如挤压温度、挤压比，可以实现对靶材的成形尺寸精度的控制。

本发明实施方式的靶材的制作方法如图1所示，包括下述步骤：

步骤S10，提供金属料件，所述金属料件为铝。

步骤S12，对所述金属料件进行挤压成型，制作成靶材，其中，所述挤压成型的挤压温度为150℃～300℃，挤压比为4～4.5。

对所述金属料件进行挤压成型是将金属料件置于挤压装置(例如锻压机、空气锤或压延机)的挤压模中进行挤压成型，挤压模的形状和尺寸决定了产品的横断面。所述挤压可以采用正向热挤压，即挤压装置的挤压方向与金属料件的流动方向一致，同时挤压是在一定温度下进行。通过合理控制挤压温度和设定合适的挤压比，可以精确控制靶材的成形尺寸精度。所述挤压比是指挤压前的制品的总横断面积与挤压后的制品的总横断面积之比。

通过挤压成型工艺，可以精确地控制靶材的塑性变形，制作出符合成形尺寸精度要求的靶材，并且实现降低靶材晶粒尺寸大小、细化晶粒和降低靶材表面粗糙度的目的。

在实际应用中，对所述金属料件进行挤压成型前，可以对所述金属料件进行预热处理。另外，对所述金属料件进行挤压成型，制作成靶材后，可以对所述靶材进行热处理。

下面结合实施例和图2对本发明实施方式的靶材的制作方法进行详细说明，本实施例的靶材制作方法包括下述步骤：

步骤S20，提供金属料件，所述金属料件为铝。

步骤S21，对所述金属料件进行预热处理，其中，所述预热处理的加热温度为400℃～500℃，加热时间为60min～180min。

步骤S22，对所述预热处理后的金属料件进行挤压成型，制作成靶材，其中，所述挤压成型的挤压温度为150℃～300℃，挤压比为4～4.5。

步骤S23，对所述靶材进行热处理，其中，所述热处理的加热温度为150℃～300℃，加热时间为30min～60min。