本發明屬于靶材制造技術領域,特別涉及一種長壽命銅錳合金靶材的加工方法。
背景技術:
濺射靶材是半導體集成電路制備過程中重要的原材料之一,靶材的材質主要包括Al、Cu、Ti、WTi、NiV、NiPt等,主要用于集成電路中接觸、通孔、互連線、阻擋層、封裝等物理氣相沉積薄膜的制備。濺射過程中,用加速的離子轟擊靶材表面,使表面的原子沉積在基底表面。為了降低集成電路制造成本,最簡單有效的方法是提高靶材壽命,常規提高靶材壽命的方法為增加濺射區域厚度。
專利CN 204097558 U、CN 201793723 U、CN 201793726 U等專利通過增加濺射區域厚度提高靶材使用壽命,未參與濺射的邊緣保持原尺寸,這樣可以避免影響靶材安裝及整體的濺射性能。在靶材邊緣為臺階結構或斜坡結構,其作用是防止在靶材濺射過程產生的反濺物質與機臺陰極保護框接觸而導致短路。
而專利CN 201962347 U、US2009/0045051 A1等專利則采用減少背板厚度來提高濺射部分靶材的厚度,從而達到提高靶材壽命的目的。
但是以上方法的局限在于,通過增加濺射區域厚度的方法來提高靶材壽命,壽命的提升一般在30%以內,例如傳統的銅合金靶材壽命為1800kwh;通過合理的長壽命設計,可以使靶材的壽命提高到2200kwh,但是該壽命已達到傳統靶材加工方法的極限。
超細晶材料是指晶粒尺寸在0-10μm的納米晶材料或亞微米晶材料,由于其具有明顯不同于傳統材料的光學、電學、磁學等性能和優越的力學性能,所以一直是材料研究學者的重點研究方向。
超細晶CuMn靶材具有卓越的性能。由于超細晶能大幅提高靶材強度、硬度,使靶材能夠采用一塊金屬進行一體化設計,這既延長了靶材的使用壽命,又省去了繁瑣的靶材與背板連接工序。超細晶CuMn靶材可以將常規1800kwh的使用壽命大幅度提升至3000kwh,極大的提高了靶材的利用率,節省靶材更換以及機臺維護所需的時間和精力,最大限度的降低了半導體廠家的生產成本,具有廣闊的應用前景。
等槽角擠壓(ECAE)為目前國際主流的加工超細晶靶材的方法。該方法通過反復多次等槽角擠壓使靶材的應變高達6-8,從而獲得超細晶組織。不過由于設備限制,目前全球僅有Honeywell有大型等槽角擠壓設備可以采用該方法加工大尺寸超細晶靶材,因此需要開發其他新型超細晶靶材加工方法。
專利CN1
聲明:
“長壽命銅錳合金靶材的加工方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)