[發明專利]靶材組件的制作方法

有效

• 申請號: 200910127246.4
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101543935A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;歐陽琳;王學澤;劉慶
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料有限公司
• 主分類號: B23K20/00
• 分類號: B23K20/00;B23K20/24;B23K20/26;C23G5/02;C22C21/00;C22C21/02;C22C21/12;C21D9/50;C21D11/00;C23C14/34;B23K103/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 麗

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及靶材組件的制作方法。

背景技術

物理氣相沉積(PVD)技術，例如濺射，應用于很多領域，用于提供帶 有原子級光滑表面的具有精確控制厚度的薄膜材料沉積物。在濺射過程中， 位于充滿惰性氣體氣氛的腔室里的靶材暴露于電場中而產生等離子區。這個 等離子區中的等離子與濺射靶材的表面發生碰撞，從而從靶材表面逸出原子。 靶材與待涂布基材之間的電壓差使得逸出原子在基材表面上形成預期的膜 層。

一般，靶材組件是由符合濺射性能的靶材坯料和與所述靶材結合、具有 一定強度的背板構成。所述背板可以在所述靶材組件裝配至濺射基臺中起到 支撐作用，并具有傳導熱量的功效。在濺射過程中，所述靶材組件的工作環 境比較惡劣，例如，靶材組件工作溫度較高，例如300度至500度；另外，靶 材組件的一側充以冷卻水強冷，而另一側則處于10^-9Pa的高真空環境下，由此 在靶材組件的相對二側形成有巨大的壓力差；再有，靶材組件處在高壓電場、 磁場中，受到各種粒子的轟擊。在如此惡劣的環境下，如果靶材組件中靶材 坯料與背板之間的結合度較差，將導致靶材坯料在受熱條件下變形、開裂、 并與結合的背板相脫落，使得濺射無法達到濺射均勻的效果，同時還可能會 對濺射基臺造成損傷。

因此選擇一種有效的焊接方式，使得靶材坯料與背板實現可靠結合，滿 足長期穩定生產、使用靶材坯料的需要，就顯得十分必要。

當前大多數靶材的加工方法是通過釬焊工藝將坯料與背板結合在一起， 在申請號為90109471.4的中國專利中可以發現現有的坯料與背板結合在一起 的工藝，在現有的工藝中，通常需要使用焊錫(包括有鉛焊錫、無鉛焊錫、 銦等)將坯料與背板焊接。而且靶材的焊錫的選擇有很高的要求，例如在成 分、純度等參數上要求嚴格，購買價格昂貴，有些甚至需要從國外購買，采 購周期長。而且焊錫焊接的靶材，長時間暴露在空氣中，焊接層的焊錫容易 氧化。

而采用公知的擴散焊接靶材的加工方法，對于比較軟的焊接材料，例如 鋁或者鋁合金等，很容易造成制備靶材組件過程中鋁或者鋁合金的變形，導 致后續工藝步驟復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種靶材組件的制作方法，能夠降低 制備投入，制備靶材組件過程中鋁或者鋁合金等金屬靶材坯料不會變形，制 作的靶材組件長久耐用。

為解決上述問題，本發明提供一種靶材組件的制作方法，包括：提供焊 接材料，所述焊接材料包括靶材坯料和背板；比較靶材坯料和背板的硬度， 對硬度比較高的焊接材料進行機械加工，對靶材坯料進行清洗處理，對所述 背板進行清洗處理；將所述靶材坯料采用模具固定，利用擴散焊接將靶材坯 料與背板焊接形成靶材組件。

與現有技術相比，本發明所制作的靶材組件沒有選用昂貴的焊錫，節約 了制備成本，并且在制備靶材組件過程中鋁或者鋁合金等金屬靶材坯料不會 變形，制作的靶材組件長久耐用。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例制作靶材的流程圖；

圖2至圖7為根據圖1所示流程制作靶材的示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種靶材組件的制作方法，所述方法包括：提供焊接材料， 所述焊接材料包括靶材坯料和背板；比較靶材坯料和背板的硬度，對硬度比 較高的焊接材料進行機械加工，對靶材坯料進行清洗處理，對所述背板進行 清洗處理；將所述靶材坯料采用模具固定，利用擴散焊接將靶材坯料與背板 焊接形成靶材組件。

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

參考圖1，本發明實施方式提供一種靶材的制作方法，包括如下步驟：

步驟S1，提供焊接材料，所述焊接材料包括靶材坯料和背板；

步驟S2，比較靶材坯料和背板的硬度，對硬度比較高的焊接材料進行機 械加工，對靶材坯料進行清洗處理，對所述背板進行清洗處理；

步驟S3，將所述靶材坯料采用模具固定，利用擴散焊接將靶材坯料與背 板焊接形成靶材組件。