背板的熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種背板的熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代大規(guī)模的集成電路制造工藝中，磁控濺射以其濺射率高、基片溫升低、膜-基結(jié)合力好等優(yōu)勢(shì)成為了最優(yōu)異的基片鍍膜工藝。
[0003]在磁控濺射鍍膜工藝中，靶材組件由符合濺射性能的靶材和與所述靶材結(jié)合、具有一定強(qiáng)度的背板構(gòu)成。背板不僅在所述靶材組件裝配至濺射基臺(tái)中起到支撐作用，而且其具有傳導(dǎo)熱量的功效，用于磁控濺射工藝中靶材的散熱。在磁控濺射鍍膜過程中，背板工作環(huán)境較為苛刻。
[0004]靶材組件處于高溫、高壓電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度較大的磁場(chǎng)中，且正面在10 9Pa的高真空環(huán)境下，受到各種高能量離子轟擊，致使靶材發(fā)生濺射，而濺射出的中性的靶材原子或分子沉積在基片上形成薄膜。在濺射的過程中，如果背板的硬度不夠高，背板會(huì)受熱變形，就會(huì)造成靶材組件使用故障。因此，通常需要對(duì)成型后的背板進(jìn)行熱處理，從而實(shí)現(xiàn)提高背板硬度的目的。
[0005]但是，現(xiàn)有背板熱處理方法得到的背板硬度仍無法滿足工藝要求，并且現(xiàn)有背板熱處理方法還導(dǎo)致背板表面凹凸不平，影響后續(xù)背板的機(jī)械加工和使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種背板的熱處理方法，以提高背板的硬度，并且防止背板在熱處理過程中發(fā)生表面出現(xiàn)凹凸不平的情況，保證熱處理后背板能夠正常進(jìn)行機(jī)械加工，提高背板的使用性能。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種背板的熱處理方法，包括:
[0008]提供背板；
[0009]采用兩塊夾板分別沿所述背板的兩個(gè)端面夾持所述背板；
[0010]對(duì)所述夾板夾持的所述背板進(jìn)行固溶熱處理；
[0011]對(duì)所述夾板夾持的所述背板進(jìn)行時(shí)效熱處理。
[0012]可選的，所述背板內(nèi)部具有通水管道。
[0013]可選的，兩塊所述夾板分別貼合兩個(gè)所述端面的全部面積。
[0014]可選的，所述固溶熱處理的冷過程包括沿所述背板的徑向?qū)⑺霰嘲宕怪苯]水或者油中。
[0015]可選的，在所述時(shí)效熱處理后，還包括沿所述背板的徑向?qū)⑺霰嘲宕怪苯]水或者油中的步驟。
[0016]可選的，所述背板的材料為鋁、銅或者它們的合金，所述夾板的材料為銅、鋁或者它們的合金，或者所述夾板的材料為鋼材。
[0017]可選的，所述夾板具有螺孔，采用螺桿將兩塊所述夾板鎖合在一起以?shī)A持所述背板。
[0018]可選的，所述夾板對(duì)所述端面的壓強(qiáng)范圍為1500Pa?2000Pa。
[0019]可選的，所述固溶熱處理的固溶溫度范圍為510°C?550°C，所述固溶熱處理的時(shí)間范圍為2.5h?3.5h。
[0020]可選的，所述時(shí)效熱處理的固溶溫度范圍為150°C?190°C，所述時(shí)效熱處理的時(shí)間范圍為7.5h?8.5h。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本發(fā)明的技術(shù)方案中，首先提供背板，然后采用兩塊夾板分別沿所述背板的兩個(gè)端面夾持所述背板，之后對(duì)所述夾板夾持的所述背板進(jìn)行固溶熱處理，最后對(duì)所述夾板夾持的所述背板進(jìn)行時(shí)效熱處理。由于在固溶熱處理和時(shí)效熱處理過程中，夾板始終夾持所述背板的端面，因此，所述背板端面不會(huì)在冷卻過程因各部分收縮不均而產(chǎn)生凹凸不平的情況。
[0023]進(jìn)一步，夾板對(duì)背板端面的壓強(qiáng)控制在1500Pa?2000Pa。如果壓強(qiáng)小于1500Pa，夾板對(duì)端面的夾持力不夠，背板端面仍然容易發(fā)生收縮變形。如果壓強(qiáng)大于2000Pa，一方面可能使端面受壓縮變形，另一方面用于鎖合夾板的螺桿容易滑絲。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所提供的背板的熱處理方法流程示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的背板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是圖2所示背板的俯視圖；
[0027]圖4是圖3所示背板的沿DD點(diǎn)劃線剖切得到的剖面圖；
[0028]圖5是采用螺桿將圖2所示背板與夾板鎖合后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]正如【背景技術(shù)】所述，現(xiàn)有背板的熱處理方法無法使背板的硬度達(dá)到相應(yīng)的工藝要求，并且現(xiàn)有背板的熱處理方法還導(dǎo)致背板表面凹凸不平。分析背板表面出現(xiàn)凹凸不平的原因如下:背板的熱處理過程中，通常需要進(jìn)行水冷，水冷過程中，背板表面遇水急劇冷卻，如果背板表面各部分內(nèi)應(yīng)力不均，就容易收縮產(chǎn)生凹凸不平的情況。背板內(nèi)部通常會(huì)有不同程度的缺陷，因此，各部分的內(nèi)應(yīng)力不可能相同，并且背板尺寸越大，越容易造成凹凸不平的情況。更加重要的是，為了使背板在使用過程中保持較低的溫度，還會(huì)在背板內(nèi)部設(shè)計(jì)通水管道。通水管道的存在使背板不同位置承受應(yīng)力的能力更加不平衡，因此背板表面更加容易出現(xiàn)凹凸不平的情況。
[0030]為此，本發(fā)明提供了一種新的，背板的熱處理方法，所述方法采用兩塊夾板分別沿背板的兩個(gè)端面夾持所述背板，然后再對(duì)背板進(jìn)行固溶熱處理和時(shí)效熱處理，由于夾板始終夾持所述背板的端面，因此，所述背板端面不會(huì)在冷卻過程因各部分收縮不均而產(chǎn)生凹凸不平的情況。
[0031]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0032]一種背板的熱處理方法，請(qǐng)結(jié)合參考圖1至圖5。
[0033]請(qǐng)結(jié)合參考圖1和圖2，執(zhí)行步驟SI，提供背板100。
[0034]本實(shí)施例中，背板100為扁平圓柱體結(jié)構(gòu)，因此背板具有端面100A、端面100B和側(cè)面100C。端面100A和端面100B為圓形平面，并且本實(shí)施例中圓形平面的直徑可以為590mm。而側(cè)面100C為曲面(側(cè)面100C為圓柱體側(cè)面)，側(cè)面的高度可以為35mm。
[0035]在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，背板也可以為其它形狀的結(jié)構(gòu)，例如扁平長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)或者正方柱結(jié)構(gòu)等，此時(shí)背板仍然具有兩個(gè)呈平面的端面。背板的各尺寸也可以是其它數(shù)值。
[0036]本實(shí)施例中，端面100A上具有兩個(gè)開口 111，其中一個(gè)開口 111作為通水管道110 (請(qǐng)參考圖3)的入水口，另一個(gè)開口 111作為通水管道110的出水口。
[0037]背板100的材料可以為鋁、銅或者它們的合金，本實(shí)施例中，背板100的材料具體以鋁的硅鎂合金為例。
[0038]請(qǐng)參考圖3，背板100內(nèi)部具有通水管道110 (通水管道110以虛線表示)。
[0039]本實(shí)施例中，背板100內(nèi)部的通水管道110為三橫兩縱的分布情況，但是，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，通水管道110也可以為其它分布情況。
[0040]請(qǐng)參考圖4，示出了背板100沿圖3中的DD點(diǎn)劃線切割后得到的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。從中可以看到，通水管道110位于兩個(gè)端面的中間位置。并且通水管道110的截面基本呈正方形。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，通水管道的截面也可以呈其它形狀，例如圓形或者長(zhǎng)方形等。
[0041]背板100通常是由兩塊部件經(jīng)過機(jī)械加工、銑孔道和焊接等步驟而形成的，形成背板100的過程具體可以為:通過機(jī)械加工，將兩塊部件的外部輪廓車出來。然后通過銑床將部件中的孔道部分銑出來。最后通過焊接工藝將兩個(gè)部件焊在一起，從而使兩個(gè)部件的孔道配合形成通水管道110。
[0042]請(qǐng)結(jié)合參考圖1和圖5，執(zhí)行步驟S2，采用兩塊夾板200分別沿背板100的兩個(gè)端面(請(qǐng)參考圖2至3中的端面100A和端面100B)夾持背板100。
[0043]夾板200的材料可以為鋼材，也可以為銅、鋁或者它們的合金，本實(shí)施例中，夾板的材料具體以鋼材為例。
[0044]本實(shí)施例中，夾板200的形狀也為扁平圓柱形，考慮到背板100的尺寸(Φ 590mmX 35mm),夾板200尺寸可以為Φ620mmX 20mm(夾板端面直徑為620mm,厚度為20mm)。需要說明的是，本發(fā)明的其它實(shí)施例中，夾板200也可以是其它形狀，例如長(zhǎng)方體或者正方體等，只需要保證夾板200具有一個(gè)面積大于背板100端面的平面，并且此平面能夠夾持背板100即可。
[0045]夾板200具有螺孔(未示出)，采用螺桿300將兩塊夾板200鎖合在一起以?shī)A持背板100。具體的，本實(shí)施例采用8個(gè)MlO的螺桿300將背板100固定在兩塊夾板200中間，夾板200上對(duì)應(yīng)設(shè)置有8個(gè)螺孔，8個(gè)螺孔對(duì)稱且均勻的分布在夾板200端面Φ600mm的圓上(即夾板200端面直徑為600mm的圓)。在鎖合時(shí)，先將背板100疊置在兩個(gè)夾板200中間，并且保證背板100的兩個(gè)端面分別與兩個(gè)夾板200的夾持面完全貼合，然后經(jīng)由夾板200上的螺孔，采用螺桿300和螺母400將三塊板緊密鎖合在一起，如圖5所示。
[0046]需要說明的是，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，螺孔的個(gè)數(shù)也可以為4個(gè)以上的其它個(gè)數(shù)，例如4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)或者7個(gè)以上等。并且，螺孔的個(gè)數(shù)最好為偶數(shù)個(gè)，以使得當(dāng)夾板夾持背板100時(shí)，背板端面的不同位置受到的壓強(qiáng)基本相等。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，螺桿也可以是其它型號(hào)。