[发明专利]一种超高纯铜锰合金及其处理方法

说明书

本发明涉及一种超高纯铜锰合金及其处理方法，所述处理方法包括：将所述超高纯铜锰合金依次进行锻造、热处理及轧制；其中，所述轧制中下压量为4‑5mm/道次。本发明提供的处理方法，通过对处理过程的各步骤前后顺序的严格限定及轧制中下压量的合理设计，显著的提高处理后的超高纯铜锰合金的硬度，并保证晶粒的大小可以满足溅射性能的要求，进而保证超高纯铜靶材产品溅射过程性能的稳定。

技术领域

本发明涉及表面处理领域，具体涉及一种超高纯铜锰合金及其处理方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的飞速发展，半导体用芯片尺寸已经缩小到纳米级别，金属互连线的RC延迟和电迁移现象成为影响芯片性能的主要因素，传统的铝及铝合金互连线已经不能够满足超大规模集成电路工艺制程的需求。与铝相比，铜具有更高的抗电迁移能力和更高的电导率，尤其是超高纯铜(纯度≥6N)，对于降低芯片互连线电阻、提高其运算速度具有重要意义。但是在28nm工艺节点以下，超高纯铜的电迁移问题较为严重，通过在超高纯铜中添加微量Mn元素能够形成自扩散阻挡层从而可以有效降低电迁移。

由于溅射机台的多样性，一些溅射靶材是一体型，即一块材料既充当溅射材料，又作为背板支撑材料。这就要求一体型靶材在具备溅射性能的同时还需满足高强度、高硬度，从而保证靶材在溅射过程中不发生变形，进而确保溅射性能稳定。如CN104419902A公开了一种靶材的处理方法，包括：提供靶材，所述靶材包括边缘区域的非溅射区；对所述靶材的非溅射区表面进行喷砂处理，形成粗糙面；对所述粗糙面进行熔射处理，在所述非溅射区表面形成膜层。经喷砂处理后，靶材的非溅射区表面形成粗糙面；接着，对粗糙面进行熔射处理形成膜层，由于粗糙面凹凸不平，熔化的粉末很容易在粗糙面着陆，而不会滚落。相比于单纯的喷砂处理，经喷砂、熔射处理后的非溅射区表面形成的膜层与非溅射区表面的粘附性强。在将本技术方案的靶材应用到真空溅射较长时间时，即使靶材原子形成堆积，膜层也不会脱落，保持溅射参数稳定。

CN111218630A公开了一种超高纯铜铸锭缺陷消除方法，所述方法包括：将超高纯铜铸锭进行热等静压处理；其中，所述超高纯铜铸锭采用真空感应方法熔炼。通过本发明提供的方法可以消除高纯铜铸锭中的缺陷，从而有助于改善溅射速率以及膜厚的均匀性，进而保证超高纯铜靶材产品溅射过程性能稳定。

然而现有技术中仍是通过间接的手段来保证溅射的稳定性，而没有从源头进行解决。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种超高纯铜锰合金及其处理方法，通过本发明提供的处理方法对超高纯铜锰合金处理后，可显著提高其硬度，并保证晶粒的大小可以满足溅射性能的要求，进而保证超高纯铜靶材产品溅射过程性能的稳定。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种超高纯铜锰合金的处理方法，所述处理方法包括：将所述超高纯铜锰合金依次进行锻造、热处理及轧制；

其中，所述轧制中下压量为4-5mm/道次。

本发明提供的处理方法，通过对处理过程的各步骤前后顺序的严格限定及轧制中下压量的合理设计，显著的提高处理后的超高纯铜锰合金的硬度，并保证晶粒的大小可以满足溅射性能的要求，进而保证超高纯铜靶材产品溅射过程性能的稳定。

本发明中，所述轧制中下压量为4-5mm/道次，例如可以是4mm/道次、4.1mm/道次、4.2mm/道次、4.3mm/道次、4.4mm/道次、4.5mm/道次、4.6mm/道次、4.7mm/道次、4.8mm/道次、4.9mm/道次或5mm/道次等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述锻造的温度为700-800℃，例如可以是700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃或800℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。