[發(fā)明專利]靶材組件的制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110445396.7
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102534517A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘杰;姚力軍;王學澤;潘靖
• 申請（專利權(quán)）人: 余姚康富特電子材料有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23F1/20;C23G1/12;C23C18/00;C23C22/66;B23K1/00;B23P17/00;B24C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種靶材組件的制作方法。

背景技術(shù)

一般的靶材組件是由符合濺射性能的靶材和能與所述靶材結(jié)合并具有一定強度的背板構(gòu)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(dǎo)熱量的功效。在濺射過程中，所述靶材組件的工作環(huán)境比較惡劣，例如，靶材組件工作溫度較高，一般保持在100℃至300℃之間；另外，靶材組件的一側(cè)施加冷卻水強冷，而另一側(cè)則處于10^-9Pa的高真空環(huán)境下，這樣在靶材組件的相對兩側(cè)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(huán)境下，如果靶材組件中靶材與背板之間的結(jié)合強度不高，會導(dǎo)致靶材在受熱條件下變形、開裂、并與結(jié)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，使得靶材與背板實現(xiàn)可靠結(jié)合，滿足長期穩(wěn)定生產(chǎn)、使用靶材的需要，就顯得十分必要。

異種金屬焊接是靶材組件生產(chǎn)過程中非常關(guān)鍵的一道工序，不同的靶材組件需要用不同的焊接方法焊接。以鋁靶材為例，目前一般的鋁靶材組件的制作方法就是采用釬焊方式將鋁靶材與異種金屬(可以是包括銅或銅合金的銅基合金，或者是包括鋁或鋁合金的鋁基合金)背板直接進行焊接。有關(guān)靶材的異種金屬焊接的相關(guān)技術(shù)另可參閱公開號為CN1986133A、發(fā)明名稱為“一種釬焊方法”的中國專利文件。

但是，由于鋁金屬具有特殊的物理、化學特性，它與低溫釬料難以浸潤融合，致使釬焊后的鋁靶材組件結(jié)合強度較低；而使用高溫釬料(焊接的工藝溫度至少大于1000℃)焊接鋁靶材與背板時，銅或銅合金、鋁或鋁合金背板又容易氧化，致使焊縫抗拉強度低，焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，達不到半導(dǎo)體靶材的使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是：鋁靶材與背板直接焊接后兩者結(jié)合強度不高，達不到半導(dǎo)體靶材的使用要求。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種靶材組件的制作方法，其包括以下步驟：

提供鋁靶材；

對所述鋁靶材表面進行酸蝕處理；

對經(jīng)過所述酸蝕處理后的鋁靶材表面進行第一次酸洗處理；

對經(jīng)過所述第一次酸洗處理后的鋁靶材表面進行第一次浸鋅處理；

對經(jīng)過所述第一次浸鋅處理后的鋁靶材表面進行第二次酸洗處理；

對經(jīng)過所述第二次酸洗處理后的鋁靶材表面進行第二次浸鋅處理；

利用化學鍍工藝，在經(jīng)過所述第二次浸鋅處理后的鋁靶材表面上形成金屬鍍層；

將形成有金屬鍍層的鋁靶材焊接至背板，以形成靶材組件。

可選的，對所述鋁靶材表面進行酸蝕處理之前還包括對所述鋁靶材表面進行噴砂處理的步驟。

可選的，對鋁靶材表面進行酸蝕處理之后、對鋁靶材表面進行第一次酸洗處理之前，以及對鋁靶材表面進行第一次酸洗之后、對鋁靶材表面進行第一次浸鋅處理之前，以及對鋁靶材表面進行第二次酸洗處理之后、對鋁靶材表面進行第二次浸鋅處理之前，還包括對鋁靶材表面進行清洗的步驟。

可選的，對鋁靶材表面進行第二次浸鋅處理之后、對鋁靶材表面進行化學鍍工藝之前，還包括用純凈水或者去離子水清洗鋁靶材表面的步驟。

可選的，所述酸蝕處理中使用的酸蝕液為SYC211-9與H₂O的混合溶液。

可選的，所述酸蝕處理的時間為40s～60s。

可選的，所述酸蝕液中SYC211-9與H₂O的體積比為1∶10～1∶9。

可選的，所述第一次或第二次酸洗處理中使用的酸洗液為HF、HNO₃與H₂O的混合溶液。

可選的，所述第一次或第二次酸洗處理的時間為20s～30s。

可選的，所述酸洗液中HF、HNO₃、H₂O的體積比為1∶3∶4～1∶4∶5。

可選的，所述第一次或第二次浸鋅處理中使用的浸鋅液為SYC212與H₂O的混合溶液。

可選的，所述第一次浸鋅處理的時間為50s～60s。

可選的，所述浸鋅液中SYC212與H₂O的體積比為1∶1～2∶3。

可選的，所述第二次浸鋅處理的時間為15s～25s。

可選的，所述金屬鍍層的材料為鎳。

可選的，所述金屬鍍層的厚度為6μm～10μm。