背板的形成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种背板的形成方法。
【背景技术】
[0002]在磁控溅镀工艺中，靶材组件由符合溅射性能的靶材和具有一定强度的背板构成。背板不仅在所述靶材组件中起到支撑作用，而且具有传导热量的功效，因此，用于磁控溅镀工艺中靶材的散热。具体为:
[0003]在磁控溅镀过程中，靶材组件工作环境较为苛刻。其温度较高(如300°C至500°C)，靶材组件处于高压电场和磁场强度较大的磁场中，且正面在10_9Pa的高真空环境下，受到各种高能量离子轰击，致使靶材发生溅射，而溅射出的中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。在磁控溅镀过程中，靶材组件的温度会急剧升高，因而需要通过靶材组件中的背板传递并迅速消散靶材的热量，并避免由此产生的靶材变形、靶材使用寿命减短、影响基片镀膜质量等问题。为此在靶材组件磁控溅射实践操作过程中，背板的内部如果没有冷却水道，会向背板的背面采用高压冷却水冲击措施来对靶材组件进行散热。背板的内部如果具有冷却水道，直接将冷却水通入冷却水道来对靶材进行散热。
[0004]现有技术中，以铝背板为例，形成铝背板的方法如下:提供第一底板坯料和第一盖板坯料，所述第一底板坯料和第一盖板坯料的材料为铝合金。然后直接将第一底板坯料和第一盖板坯料焊接形成背板，最后将背板进行机械加工形成尺寸合格的背板。
[0005]背板的材料为铝合金，直接将第一底板坯料和第一盖板坯料焊接形成背板后，将该背板应用到磁控溅射工艺中，基片上形成的膜层质量不高，磁控溅镀工艺成本高。
【发明内容】
[0006]本发明解决的问题是采用现有技术的方法形成的铝背板应用在磁控溅镀工艺中，基片上形成的膜层质量不高，磁控溅镀工艺成本高。
[0007]为解决上述问题，本发明提供一种背板的形成方法，包括:
[0008]提供第一底板坯料和第一盖板坯料；
[0009]对所述第一底板坯料进行锻打，形成第二底板坯料；
[0010]对所述第一盖板坯料进行锻打，形成第二盖板坯料；
[0011]对所述第二底板坯料进行退火，形成底板；
[0012]对所述第二盖板坯料进行退火，形成盖板；
[0013]将所述底板与所述盖板进行焊接，形成背板。
[0014]可选的，所述第一底板坯料和第一盖板坯料的材料为铝合金。
[0015]可选的，所述锻打温度为大于等于380°C且小于等于420°C，所述锻打压力为500公斤?750公斤。
[0016]可选的，所述退火温度为大于等于400°C且小于等于410°C，所述退火时间为58min ?60mino
[0017]可选的，形成所述第二底板坯料的步骤之后、对所述第二底板坯料进行退火步骤之前，还包括对所述第二底板坯料进行水冷的步骤；
[0018]形成所述第二盖板坯料的步骤之后、对所述第二盖板坯料进行退火步骤之前，还包括对所述第二盖板坯料进行水冷的步骤；
[0019]形成所述底板的步骤之后，所述焊接步骤之前，还包括对所述底板进行水冷的步骤；
[0020]形成所述盖板的步骤之后，所述焊接步骤之前，还包括对所述盖板进行水冷的步骤。
[0021]可选的，所述焊接为真空钎焊工艺，焊接的钎料为铝基钎料。
[0022]可选的，所述真空钎焊工艺在所述真空钎焊炉中进行，所述真空钎焊炉的真空度小于等于l(T3Pa，所述真空钎焊炉的压力为0.28MPa?0.32MPa ；
[0023]以大于等于5°C /min且小于等于10°C /min的升温速度将真空钎焊炉的温度升至焊接温度，所述焊接温度为大于等于600°C且小于等于630°C，并在所述焊接温度下保温大于等于120min且小于等于130min。
[0024]可选的，形成背板后，还包括对所述背板进行固溶时效处理的步骤。
[0025]可选的，所述固溶时效处理包括固溶处理和在所述固溶处理之后的时效处理。所述固溶处理的温度为大于等于535°C且小于等于550°C，并且保温大于等于ISOmin且小于等于200min ;所述时效处理的温度为大于等于160°C且小于等于180°C，并且保温大于等于450min且小于等于480min。
[0026]可选的，固溶处理之后，所述时效处理前还包括将所述固溶处理后的背板坯料进行水冷的步骤；所述时效处理后还包括将所述背板进行水冷的步骤。
[0027]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0028]对第一底板坯料、第一盖板坯料进行锻打和退火，一方面可以细化晶粒，使其晶粒尺寸符合溅镀要求，另一方面，可以控制形成的第二底板坯料内部的缺陷(空位、错位)分布，使铝合金元素原子与这些缺陷结合，利于铝合金元素进行偏聚形成硬化区，有利于提高后续形成的背板的硬度。将本发明的方法形成的背板应用在磁控溅镀工艺中变形率会明显降低，避免靶材出现不均匀轰击现象，从而可以提高基片上形成的膜层质量，同时还可以提高靶材的利用率,进而降低工艺成本。
[0029]另外，本发明的技术方案的真空钎焊工艺使得铝基钎料更容易扩散浸润至材料为铝合金的底板和盖板中，从而提高铝背板的焊接结合率，将该铝背板应用到磁控溅射工艺中，大大减少发生第一底板坯料和第一盖板坯料脱落的几率，从而提高基片上形成膜层质量，降低工艺成本。
【附图说明】
[0030]图1是本发明形成背板的方法流程示意图；
[0031]图2是本发明具体实施例中的第一底板坯料的立体结构示意图；
[0032]图3是本发明具体实施例中的第一盖板坯料的立体结构示意图；
[0033]图4是本发明具体实施例中的底板、盖板和钎料的侧面结构示意图；
[0034]图5是本发明具体实施例中的背板的侧面结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]经发现和分析，采用现有技术的方法形成的背板应用到磁控溅射工艺中，基片上形成的膜层质量不高，磁控溅镀工艺成本高的原因如下:(I)采用现有技术的方法形成的背板的硬度最多为100HV，由于该背板硬度不够，应用在磁控溅镀工艺中变形率会增加，使靶材出现不均匀轰击现象，从而影响基片上形成的膜层质量。不均匀的轰击现象同时还会使靶材利用率降低，从而增加工艺成本。(2)采用现有技术的方法形成背板的焊接结合率不高，将该背板应用到磁控溅射工艺中，容易发生第一底板坯料和第一盖板坯料脱落的现象，从而无法在基片上形成完整的膜层，磁控溅镀工艺成本较高。
[0036]为解决上述问题，获得了一种背板的形成方法。下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0037]参考图1至图5，本发明中，背板30的制作方法包括下列步骤:
[0038]首先，参考图2和图3，执行步骤SI，提供第一底板坯料11和第一盖板坯料12。
[0039]本实施例中，第一底板坯料11为圆柱体。其中第一底板坯料11的高度为hi。其他实施例中，第一底板坯料11的截面除了是圆形，还可以为其他形状，例如为长方形，正方形、环形，其他规则或不规则的形状。第一底板坯料11的材料为铝合金。
[0040]本实施例中，第一盖板坯料12也为圆柱体。其中第一盖板坯料12的高度为tl。其他实施例中，第一盖板坯料12的截面除了是圆形，还可以为其他形状，例如为长方形，正方形、环形，其他规则或不规则的形状。本实施例中，第一盖板坯料12的材料为铝合金。
[0041]接着，执行步骤S2，对所述第一底板坯料11进行锻打，形成第二底板坯料。
[0042]对第一底板还料11进行锻打的实施方式为利用空气锤对着第一底板还料11的上表面进行击打，为压缩锻打，对第一底板坯料11的上表面进行击打使得第一底板坯料11的高度降低，横截面积增大，并且，第二底板坯料的顶面形成盖板安装槽。
[0043]本实施例中，锻打的具体工艺条件为:锻打温度为380°C?420°C (包括端点)，锻打压力为500公斤?750公斤，锻打变形率Λ Hl为50%?70%。
[0044]其中，锻打变形率Λ Hl=I hl_h2 I/hi。hi为锻打之前第一底板坯料11的高度，h2为锻打完成后第二底板坯料的高度。
[0045]之所以严