CN107868940B - 靶材的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种靶材的制造方法，包括：提供高纯铝原料和高纯铜原料；对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺；对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺；对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺；形成高纯铝铜合金。本发明在对高纯铝原料和高纯铜原料进行加热熔化之前，先对高纯铝原料进行第一表面清理工艺、对高纯铜原料进行第二表面清理工艺，因此可以减少杂质的引入，从而可以减少所形成高纯铝铜合金中的杂质含量，使所述高纯铝铜合金可以满足半导体用靶材的材料质量要求，进而使所形成靶材满足使用要求。

Description

靶材的制造方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及靶材的制造方法。

背景技术

溅射技术是半导体制造领域的常用工艺之一，随着溅射技术的日益发展，溅射靶材在溅射技术中起到了越来越重要的作用，溅射靶材的质量直接影响到了溅射后的成膜质量。

在溅射靶材制造领域中，靶材组件是由符合溅射性能的靶坯、与靶坯通过焊接相结合的背板构成，而在溅射过程中，靶材组件所处的工作环境比较恶劣。例如：靶材组件所处的环境温度较高，另外，靶材组件的一侧冲以冷却水强冷，而另一侧则处于高真空环境下，因此在靶材组件的相对两侧形成巨大的压力差；再者，靶材组件处在高压电场、磁场中，会受到各种粒子的轰击。在如此恶劣的环境下，为了确保薄膜质量的稳定性，对靶材组件的质量以及良率的要求越来越高。

但是，现有技术靶材组件的质量和良率有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材的制造方法，提高靶材的质量和良率。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材的制造方法，包括：提供高纯铝原料和高纯铜原料；对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺；对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺；对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺；形成高纯铝铜合金。

可选的，提供高纯铝原料和高纯铜原料的步骤中，所述高纯铝原料中铝的质量百分比含量大于或等于99.9995％。

可选的，提供高纯铝原料和高纯铜原料的步骤中，所述高纯铜原料中铜的质量百分比含量大于或等于99.999％。

可选的，对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺的步骤包括：采用氢氟酸和硝酸的混合溶液对所述高纯铝原料进行第一酸洗处理；完成所述第一酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铝原料进行第一清洗处理；完成所述第一清洗处理后，对所述高纯铝原料进行干燥处理。

可选的，对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺的步骤包括：采用砂轮机对所述高纯铜原料表面进行打磨处理；完成所述打磨处理后，采用氢氟酸和硝酸的混合溶液对所述高纯铜原料进行第二酸洗处理；完成所述第二酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铜原料进行第二清洗处理；完成所述第二清洗处理后，对所述高纯铜原料进行烘干处理。

可选的，对所述高纯铜原料进行烘干处理的步骤包括：将所述高纯铜原料置于干燥箱中进行烘干处理，所述干燥箱的温度为100℃至200℃。

可选的，对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺的步骤包括：对完成所述第一表面清理工艺的所述高纯铝原料进行加热熔化工艺，形成高纯铝液；将完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料置于所述高纯铝液中；对加入了所述高纯铜原料的高纯铝液进行加热，至预设温度；在所述预设温度下进行保温，使所述高纯铜原料熔化，形成高纯铝铜合金液。

可选的，对完成所述第一表面清理工艺的所述高纯铝原料进行加热熔化工艺的步骤中，使所述高纯铝液的温度为660℃至780℃；在加热到660℃至780℃时，将完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料置于所述高纯铝液中。

可选的，所述预设温度为730℃至780℃。

可选的，在所述预设温度下进行保温的步骤中，保温时间为3小时至5小时。

可选的，形成高纯铝铜合金的步骤包括：将所述高纯铝铜合金液经管道注入至中空铸型内；对所述高纯铝铜合金液进行铸造成型，形成高纯铝铜合金。

可选的，将所述高纯铝铜合金液经管道注入至中空铸型内的步骤中，所述高纯铝铜合金液流经的管道壁上涂覆有高纯三氧化二铝涂料。

可选的，形成高纯铝铜合金液后，形成高纯铝铜合金之前，所述制造方法还包括：采用除气机对所述高纯铝铜合金液进行除气操作，去除所述高纯铝铜合金液中的缺陷气体，并在所述除气操作的过程中，采用搅拌棒进行搅拌。

可选的，所述除气机以及搅拌棒与所述高纯铝铜合金液相接触的位置处涂覆有高纯三氧化二铝涂料。

可选的，对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺的步骤中，将所述高纯铝原料和高纯铜原料置于熔炼坩埚内进行加热熔化工艺，且所述熔炼坩埚内壁涂覆有高纯三氧化二铝涂料。

可选的，其特征在于，所述高纯三氧化二铝中，铝元素和氧元素的总质量百分比含量大于或等于99.9999％。

可选的，形成高纯铝铜合金后，所述制造方法还包括：对所述高纯铝铜合金进行塑性变形处理，形成初始靶材；对所述初始靶材进行热处理；完成所述热处理后，对所述初始靶材进行机械加工，形成靶材。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明在对高纯铝原料和高纯铜原料进行加热熔化之前，先对高纯铝原料进行第一表面清理工艺、对高纯铜原料进行第二表面清理工艺，因此可以减少杂质的引入，从而可以减少所形成高纯铝铜合金中的杂质含量，使所述高纯铝铜合金可以满足半导体用靶材的材料质量要求，进而使所形成靶材满足使用要求。

可选的，对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺的步骤中，将所述高纯铝原料和高纯铜原料置于熔炼坩埚内进行加热熔化工艺，且所述熔炼坩埚内壁涂覆有高纯三氧化二铝涂料；将所述高纯铝铜合金液经管道注入至中空铸型内的步骤中，所述高纯铝铜合金液流经的管道壁上涂覆有高纯三氧化二铝涂料；采用除气机对所述高纯铝铜合金液进行除气操作以及采用搅拌棒进行搅拌的步骤中，所述除气机以及搅拌棒与所述高纯铝铜合金液相接触的位置处涂覆有高纯三氧化二铝涂料；高纯三氧化二铝较难熔化，且一旦溶化后，熔化产物漂浮于所述高纯铝铜合金液表面形成氧化铝膜，所述氧化铝膜与所述超纯铝铜合金液表面的自然氧化膜材料相同，也就是说，通过所述高纯三氧化二铝涂料，不仅可以避免杂质元素的引入，且可以避免对所述高纯铝铜合金液产生不良影响，有利于减少所形成高纯铝铜合金中的杂质含量。

附图说明

图1是本发明靶材的制造方法一实施例的流程示意图；

图2是图1中步骤S4对应的流程示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术靶材的质量和良率有待提高。分析其原因在于：

为了提高溅射后的成膜质量，目前主要通过高纯铝铜合金的铸造工艺，生产出可用于半导体用溅射靶材的材料，所述高纯铝铜合金的纯度可达99.999％及以上，且内部缺陷少。

但是，国内目前生产的高纯铝铜合金难以满足半导体用靶材的材料质量要求，大多依赖国外进口。难点主要在于所生产的合金成分达不到使用要求，即使在合金制造过程中采用高纯材料，在制造过程中仍容易引入杂质，从而导致合金纯度的下降。

为了解决上述问题，本发明提供一种靶材的制造方法，包括：提供高纯铝原料和高纯铜原料；对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺；对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺；对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺；形成高纯铝铜合金。

本发明在对高纯铝原料和高纯铜原料进行加热熔化之前，先对高纯铝原料进行第一表面清理工艺、对高纯铜原料进行第二表面清理工艺，因此可以减少杂质的引入，从而可以减少所形成高纯铝铜合金中的杂质含量，使所述高纯铝铜合金可以满足半导体用靶材的材料质量要求，进而使所形成靶材满足使用要求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图1，图1示出了本发明靶材的制造方法一实施例的流程示意图。本实施例靶材的制造方法包括以下基本步骤：

步骤S1：提供高纯铝原料和高纯铜原料；

步骤S2：对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺；

步骤S3：对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺；

步骤S4：对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺；

步骤S5：形成高纯铝铜合金。

下面将对本发明的具体实施例做进一步描述。

执行步骤S1，提供高纯铝原料和高纯铜原料。

本实施例中，所述高纯铝原料和高纯铜原料用于形成半导体溅射靶材用的高纯铝铜合金，所述高纯铝原料中铝的质量百分比含量大于或等于99.9995％，所述高纯铜原料中铜的质量百分比含量大于或等于99.999％。

铝的熔点较高且导电导热性较强，因此采用铝作为半导体溅射靶材用材料的做法，可以使所形成半导体溅射靶材在温度较高的溅射工艺环境下，具有良好的靶材溅射性能稳定性。

后续形成铝铜合金后，铜为合金元素。铜用于后续对所形成铝铜合金进行热处理后，提高所述铝铜合金的强度和硬度，且铜的电导率较高，有利于提高后续所形成靶材的导电性。

本实施例中，所述高纯铝原料和高纯铜原料均为块状原料。在其他实施例中，所述高纯铝原料和高纯铜原料还可以均为条状原料。

执行步骤S2，对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺。

通过所述第一表面清理工艺，可以减少所述高纯铝原料在运输途中带入的杂质，在后续形成高纯铝铜合金液的过程中，可以减少杂质的引入，从而可以减少后续所形成铝铜合金中的杂质含量，以形成高纯铝铜合金。

具体地，对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺的步骤包括：采用氢氟酸和硝酸的混合溶液对所述高纯铝原料进行第一酸洗处理；完成所述第一酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铝原料进行第一清洗处理；完成所述第一清洗处理后，对所述高纯铝原料进行干燥处理。

本实施例中，采用氢氟酸和硝酸的混合溶液，以去除所述高纯铝原料表面的污渍和油渍，从而减少杂质的引入。

需要说明的是，所述氢氟酸和硝酸的浓度不宜过低，也不宜过高。如果所述氢氟酸和硝酸的浓度过低，则去除所述高纯铝原料表面污渍和油渍的能力较差，难以起到减少杂质引入的作用；如果所述氢氟酸和硝酸的浓度过高，则容易对所述高纯铝原料造成腐蚀，工艺风险较大。为此，本实施例中，所述氢氟酸的体积浓度为0.8％至1.2％，所述硝酸的体积浓度为4％至6％。

为了保证去除所述高纯铝原料表面的污渍和油渍的同时，避免工艺时间的浪费，本实施例中，所述第一酸洗处理的时间为13分钟至17分钟。

本实施例中，完成所述第一酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铝原料进行第一清洗处理，以去除所述高纯铝原料表面的残留氢氟酸和硝酸。

需要说明的是，所述第一清洗处理的时间不宜过短，也不宜过长。如果所述第一清洗处理的时间过短，相应去除所述高纯铝原料表面的残留氢氟酸和硝酸的效果不明显；如果所述第一清洗处理的时间过长，在达到清洗效果后反而浪费工艺时间。为此，本实施例中，所述第一清洗处理的时间为2分钟至4分钟。

为了后续的加热熔化工艺，本实施例中，完成所述第一清洗处理后，对所述高纯铝原料进行干燥处理。

本实施例中，对所述高纯铝原料进行干燥处理的方式可以为：采用干燥箱进行烘干的方式、自然晾干的方式或采用气枪吹干的方式。

执行步骤S3，对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺。

通过所述第二表面清理工艺，可以减少所述高纯铜原料在运输途中带入的杂质，在后续形成高纯铝铜合金液的过程中，可以减少杂质的引入，从而可以减少后续所形成高纯铝铜合金中的杂质含量，以形成高纯铝铜合金。

具体地，对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺的步骤包括：采用砂轮机对所述高纯铜原料表面进行打磨处理；完成所述打磨处理后，采用氢氟酸和硝酸的混合溶液对所述高纯铜原料进行第二酸洗处理；完成所述第二酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铜原料进行第二清洗处理；完成所述第二清洗处理后，对所述高纯铜原料进行烘干处理。

铜为较易氧化、较易生锈的材料，因此本实施例中，采用砂轮机对所述高纯铜原料表面进行打磨处理，以去除所述高纯铜原料表面的铜锈。本实施例中，当所述高纯铜原料的表面无明显铜锈及异物时，所述打磨处理停止。

完成所述打磨处理后，采用氢氟酸和硝酸的混合溶液对所述高纯铜原料进行第二酸洗处理，以去除所述高纯铜原料表面的污渍和油渍，从而减少杂质的引入。

需要说明的是，所述氢氟酸和硝酸的浓度不宜过低，也不宜过高。如果所述氢氟酸和硝酸的浓度过低，则去除所述高纯铜原料表面污渍和油渍的能力较差，难以起到减少杂质引入的作用；如果所述氢氟酸和硝酸的浓度过高，则容易对所述高纯铜原料造成腐蚀，工艺风险较大。为此，所述氢氟酸的体积浓度为0.8％至1.2％，所述硝酸的体积浓度为4％至6％。

为了保证去除所述高纯铜原料表面的污渍和油渍的同时，避免工艺时间的浪费，本实施例中，所述第二酸洗处理的时间为13分钟至17分钟。

本实施例中，完成所述第二酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铜原料进行第二清洗处理，以去除所述高纯铜原料表面的残留氢氟酸和硝酸。

需要说明的是，所述第二清洗处理的时间不宜过短，也不宜过长。如果所述第二清洗处理的时间过短，相应去除所述高纯铜原料表面的残留氢氟酸和硝酸的效果不明显；如果所述第二清洗处理的时间过长，在达到清洗效果后反而浪费工艺时间。为此，本实施例中，所述第二清洗处理的时间为2分钟至4分钟。

为了后续的加热熔化工艺，完成所述第二清洗处理后，对所述高纯铜原料进行干燥处理。且由于铜为较易氧化、较易生锈的材料，因此本实施例中，采用烘干处理的方式对所述高纯铜原料进行干燥处理。具体地，对所述高纯铜原料进行烘干处理的步骤包括：将所述高纯铜原料置于干燥箱中进行烘干处理。

需要说明的是，所述干燥箱的温度不宜过低，也不宜过高。如果所述干燥箱的温度过低，则达到烘干效果所需的时间相应较长，从而容易导致制造效率的下降；如果所述干燥箱的温度过高，容易对所述高纯铜原料的特性产生不良影响。为此，本实施例中，所述干燥箱的温度为100℃至200℃。

执行步骤S4，对完成所述第一表面清理工艺的高纯铝原料以及完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料进行加热熔化工艺。

本实施例中，在进行加热熔化工艺之前，对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺，对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺，因此在形成高纯铝铜合金液之前，可以减少杂质的引入，相应的，可以减少所形成高纯铝铜合金液中的杂质含量，从而可以减少后续所形成高纯铝铜合金中的杂质含量。

结合参考图2，示出了图1中步骤S4所对应的流程示意图。

执行步骤S41，对完成所述第一表面清理工艺的所述高纯铝原料进行加热熔化工艺，形成高纯铝液。

本实施例中，将所述高纯铝原料置于熔炼坩埚内进行所述加热熔化工艺。具体地，将所述块状高纯铝原料放置于所述熔炼坩埚内，采用电阻炉加热工艺使所述高纯铝原料熔化形成高纯铝液。在其他实施例中，所述加热熔化工艺还可以为电感应炉加热工艺或电子束熔炼工艺。

铝的熔点为660℃，因此当所述加热熔化工艺的工艺温度达到660℃时，所述高纯铝原料开始熔化，形成高纯铝液。

需要说明的是，本实施例中，所述熔炼坩埚内壁涂覆有高纯三氧化二铝涂料。一方面，高纯三氧化二铝材料所含元素与所述铝液所含元素相同，均为铝；另一方面，高纯三氧化二铝较难熔化，且一旦溶化后，熔化产物漂浮于所述高纯铝液表面形成氧化铝膜，所述氧化铝膜与所述高纯铝液表面的自然氧化膜材料相同；也就是说，通过使所述熔炼坩埚内壁涂覆有高纯三氧化二铝涂料，不仅可以避免杂质元素的引入，且可以避免对所述高纯铝液产生不良影响。本实施例中，所述高纯三氧化二铝中，铝元素和氧元素的总质量百分比含量大于或等于99.9999％。

还需要说明的是，为了降低工艺风险，避免杂质的引入，所述熔炼坩埚的材料为非金属材料。本实施例中，所述熔炼坩埚的材料为石墨，即所述石墨材料表面涂覆有所述高纯三氧化二铝涂料。

执行步骤S42，将完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料置于所述高纯铝液中。

本实施例中，为了避免所述高纯铜原料发生氧化或生锈现象，待所述高纯铝原料熔化形成铝液后，将所述高纯铜原料置于具有所述高纯铝液的熔炼坩埚内，也就是说，将所述高纯铜原料浸入所述高纯铝液中。

因此，将完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料置于所述高纯铝液中时，所述高纯铝液的温度至少为660℃；此外，为了避免工艺时间的浪费，且为了避免所述高纯铝液中含氢量的增加，本实施例中，对完成所述第一表面清理工艺的所述高纯铝原料进行加热熔化工艺的步骤中，使所述高纯铝液的温度为660℃至780℃；在加热到660℃至780℃时，将完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料置于所述高纯铝液中。也就是说，当所述高纯铝液的温度达到660℃至780℃时，将所述高纯铜原料置于所述高纯铝液中。

执行步骤S43，对加入了所述高纯铜原料的高纯铝液进行加热，至预设温度。

后续步骤在所述预设温度进行保温，使所述高纯铜原料完全熔化。因此，所述预设温度不宜过低，也不宜过高。如果所述预设温度过低，所述高纯铜原料的熔化速度较慢，且所述高纯铝液在后续铸造过程中容易发生凝固，甚至在填充效果较差的情况下过早发生凝固，从而导致后续所形成高纯铝铜合金具有缺陷；如果所述预设温度过高，容易导致所述高纯铝液烧损，且容易导致所述高纯铝液中的含氢量增加，从而导致后续所形成高纯铝铜合金中具有孔缺陷。为此，本实施例中，所述预设温度为730℃至780℃。

执行步骤S44，在所述预设温度下进行保温，使所述高纯铜原料熔化，形成高纯铝铜合金液。

本实施例中，通过将所述高纯铝液温度控制在730℃至780℃的预设温度下，并在所述预设温度下对所述高纯铝液进行保温，从而使所述高纯铜原料在所述保温过程中完全熔化。

需要说明的是，对所述高纯铝液进行保温的步骤中，保温时间不宜过短，也不宜过长。如果保温时间过短，难以保证所述高纯铜原料在所述预设温度可以完全熔化，从而导致所形成高纯铝铜合金液的质量下降；如果保温时间过长，在使所述高纯铜原料完全熔化后，反而浪费工艺时间，造成工艺成本的浪费。为此，本实施例中，在所述预设温度下对所述高纯铝液进行保温的步骤中，保温时间为3小时至5小时。

继续参考图2，需要说明的是，形成高纯铝铜合金液后，所述制造方法还包括：执行步骤S45，采用除气机对所述高纯铝铜合金液进行除气操作，去除所述高纯铝铜合金液中的缺陷气体，并在所述除气操作的过程中，采用搅拌棒进行搅拌。

在形成所述高纯铝铜合金液的过程中，所述高纯铝铜合金液中容易产生缺陷气体，且所述缺陷气体主要为氢气，所述氢气缺陷容易导致后续铸造成型后，所形成高纯铝铜合金产生缩孔或气孔等缺陷。

因此，本实施例中，采用吹氩除氢工艺，向所述高纯铝铜合金液中通过通入氩气，氢气进入氩气所形成的气泡中，随着氩气的上浮，可以携带走所述高纯铝铜合金液中的氢气。

需要说明的是，采用除气机对所述高纯铝铜合金液进行除气操作的过程中，采用氢检测仪器对所述高纯铝铜合金液中的含氢量进行检测；当所述高纯铝铜合金液中的含氢量降低至工艺目标值时，停止所述除气操作。其中，所述含氢量的工艺目标值根据实际工艺需求而定。

此外，为了使所述高纯铝铜合金液中铝材料和铜材料能够均匀分布，还采用搅拌棒进行搅拌。本实施例中，采用搅拌棒进行搅拌的步骤中，缓慢搅拌50秒至70秒，从而不仅可以避免所述高纯铝铜合金液的飞溅，还可以保证所述高纯铝铜合金液中铝和铜的均匀分布效果，且可以避免工艺时间的浪费。

需要说明的是，本实施例中，所述除气机以及搅拌棒与所述高纯铝铜合金液相接触的位置处涂覆有高纯三氧化二铝涂料，从而不仅可以避免杂质元素的引入，还可以避免对所述高纯铝铜合金液产生不良影响。其中，对所述高纯三氧化二铝涂料的描述可参考前述对所述熔炼坩埚的相应描述，在此不再赘述。

还需要说明的是，为了降低工艺风险，避免杂质的引入，所述除气机以及搅拌棒与所述高纯铝铜合金液相接触的部件材料为非金属材料。本实施例中，所述除气机以及搅拌棒与所述高纯铝铜合金液相接触的部件材料为石墨，即所述石墨部件表面上涂覆有所述高纯三氧化二铝涂料。

继续参考图1，执行步骤S5，形成高纯铝铜合金。

本实施例中，采用重力铸造，将熔化的高纯铝铜合金液经管道注入至耐高温的中空铸型内，经冷凝后，得到预设直径的铸锭，所述铸锭为高纯铝铜合金。

在其他实施例中，根据工艺需求，还可以采用离心铸造、压力铸造或挤压铸造的方法进行铸造成型。

需要说明的是，为了避免杂质元素的引入，且为了避免对所述高纯铝铜合金液产生不良影响，本实施例中，所述高纯铝铜合金液流经的管道壁上涂覆有高纯三氧化二铝。其中，对所述高纯三氧化二铝涂料的描述可参考前述对所述熔炼坩埚的相应描述，在此不再赘述。

还需要说明的是，为了降低工艺风险，避免杂质的引入，所述高纯铝铜合金液流经的管道的材料为非金属材料。本实施例中，所述高纯铝铜合金液流经的管道的材料为石墨，即石墨材料的管道内部上涂覆有高纯三氧化二铝。

由于形成所述高纯铝铜合金的工艺过程中，减少了杂质引入的可能性，因此减少了所述高纯铝铜合金中的杂质含量。本实施例中，形成所述高纯铝铜合金后，所述铝和铜的总质量百分比含量可达到99.999％及以上，所述高纯铝铜合金可以满足半导体用靶材的材料质量要求。

本实施例中，形成所述高纯铝铜合金后，所述制造方法还包括：对所述高纯铝铜合金进行塑性变形处理，形成初始靶材；对所述初始靶材进行热处理；完成所述热处理后，对所述初始靶材进行机械加工，形成靶材。

具体地，通过选择不同的塑性变形处理条件和热处理条件，调整所述高纯铝铜合金的晶粒取向、晶粒尺寸等，从而使所述初始靶材满足半导体用靶材使用要求。

本实施例中，对所述初始靶材进行机械加工的步骤中，根据工艺需求，将所述初始靶材加工成所需形状，例如：圆形、矩形、环形、圆锥形或其他任意规则形状或不规则形状。

由于所述高纯铝铜合金中的杂质含量，使所述高纯铝铜合金可以满足半导体用靶材的材料质量要求，进而使所形成靶材满足使用要求。

本实施例中，在对高纯铝原料和高纯铜原料进行加热熔化之前，先对高纯铝原料进行第一表面清理工艺、对高纯铜原料进行第二表面清理工艺，因此可以减少杂质的引入，从而可以减少所形成高纯铝铜合金中的杂质含量，使所述高纯铝铜合金可以满足半导体用靶材的材料质量要求，进而使所形成靶材满足使用要求。

虽然本发明已披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种靶材的制造方法，其特征在于，包括：

提供高纯铝原料和高纯铜原料；

对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺；对所述高纯铝原料进行第一表面清理工艺的步骤包括：采用氢氟酸和硝酸的混合溶液对所述高纯铝原料进行第一酸洗处理；所述第一酸洗处理的时间为13分钟至17分钟；

对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺；对所述高纯铜原料进行第二表面清理工艺的步骤包括：采用砂轮机对所述高纯铜原料表面进行打磨处理；

完成所述打磨处理后，采用氢氟酸和硝酸的混合溶液对所述高纯铜原料进行第二酸洗处理；所述第二酸洗处理的时间为13分钟至17分钟；

对完成所述第一表面清理工艺的所述高纯铝原料置于熔炼坩埚内进行加热熔化工艺，形成高纯铝液；所述加热熔化工艺无需在真空条件下进行；所述熔炼坩埚内壁涂覆有高纯三氧化二铝涂料；

将完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料置于所述高纯铝液中；

对加入了所述高纯铜原料的高纯铝液进行加热，至730℃至780℃，所述加热无需在真空条件下进行；

在730℃至780℃下进行保温，使所述高纯铜原料熔化，形成高纯铝铜合金液；所述保温无需在真空条件下进行；

采用除气机对所述高纯铝铜合金液进行除气操作，去除所述高纯铝铜合金液中的缺陷气体，并在所述除气操作的过程中，采用搅拌棒进行搅拌；

所述除气机以及搅拌棒与所述高纯铝铜合金液相接触的位置处涂覆有高纯三氧化二铝涂料；

将所述高纯铝铜合金液经管道注入至中空铸型内；

对所述高纯铝铜合金液进行铸造成型，形成高纯铝铜合金；

将所述高纯铝铜合金液经管道注入至中空铸型内的步骤中，所述高纯铝铜合金液流经的管道壁上涂覆有高纯三氧化二铝涂料。

2.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，提供高纯铝原料和高纯铜原料的步骤中，所述高纯铝原料中铝的质量百分比含量大于或等于99.9995％。

3.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，提供高纯铝原料和高纯铜原料的步骤中，所述高纯铜原料中铜的质量百分比含量大于或等于99.999％。

4.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，完成所述第一酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铝原料进行第一清洗处理；

完成所述第一清洗处理后，对所述高纯铝原料进行干燥处理。

5.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，完成所述第二酸洗处理后，采用去离子水对所述高纯铜原料进行第二清洗处理；

完成所述第二清洗处理后，对所述高纯铜原料进行烘干处理。

6.如权利要求5所述的靶材的制造方法，其特征在于，对所述高纯铜原料进行烘干处理的步骤包括：将所述高纯铜原料置于干燥箱中进行烘干处理，所述干燥箱的温度为100℃至200℃。

7.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，对完成所述第一表面清理工艺的所述高纯铝原料进行加热熔化工艺的步骤中，使所述高纯铝液的温度为660℃至780℃；

在加热到660℃至780℃时，将完成所述第二表面清理工艺的高纯铜原料置于所述高纯铝液中。

8.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，在所述预设温度下进行保温的步骤中，保温时间为3小时至5小时。

9.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，所述高纯三氧化二铝中，铝元素和氧元素的总质量百分比含量大于或等于99.9999％。

10.如权利要求1所述的靶材的制造方法，其特征在于，形成高纯铝铜合金后，所述制造方法还包括：对所述高纯铝铜合金进行塑性变形处理，形成初始靶材；

对所述初始靶材进行热处理；

完成所述热处理后，对所述初始靶材进行机械加工，形成靶材。

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