[發明專利]靶材組件焊接方法

有效

• 申請號: 201210353146.5
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103658898A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學澤;方敏
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料有限公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及減小靶材在焊接過程中變形的方法。

背景技術

真空濺射是由電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發生碰撞，電離出大量的氬離子和電子，電子飛向基片，氬離子在電場的作用下加速轟擊濺射基臺上的靶材組件，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉積在基片上成膜，而最終達到對基片表面鍍膜的目的。

在半導體工業中，靶材組件是由符合濺射性能的靶材與具有一定強度的背板組成。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。

在公開號為CN102430865A(公開日：2012年5月12日)的中國專利文獻中還能發現更多的關于靶材和背板的焊接形成靶材組件的信息。

現有技術中靶材和背板通過焊接工藝結合在一起，且焊接后靶材的變形量較大。真空濺射工藝中，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℃～500℃；另外，靶材組件的一側沖以冷卻水強冷，而另一側則處于10^-9Pa的高真空環境下，由此，在靶材組件的上下兩側形成有巨大的壓力差；再者，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，如果靶材組件中的靶材變形量比較大時，容易導致靶材在受熱條件下開裂，使得濺射無法達到濺射均勻的效果；如果靶材開裂嚴重，容易與結合的背板脫落，可能會對濺射基臺造成損傷。

因此，需要選擇一種靶材組件焊接方法，以減小靶材組件中靶材的變形量，以提高形成的靶材組件中的靶材的濺射均勻率和延長靶材組件的使用壽命，來滿足長期穩定生產和使用靶材的需要。

發明內容

本發明解決的技術問題是由于靶材組件中的靶材變形量較大，使得靶材濺射均勻率較低，而且靶材組件的使用壽命較短，從而無法滿足長期穩定生產和使用靶材的需要。

為解決上述問題，本發明提供一種靶材組件焊接方法，包括：

提供靶材和背板，所述靶材的待焊接面上具有第一加工紋路，所述背板具有容納靶材的凹槽；

去除所述第一加工紋路，在所述待焊接面上形成第二加工紋路，所述第二加工紋路的長度小于所述第一加工紋路的長度；

形成第二加工紋路后，在所述靶材的待焊接面形成第一釬料層；

在所述背板的凹槽底面形成第二釬料層；

將所述靶材置入所述凹槽，利用焊接工藝將所述第一釬料層和所述第二釬料層進行焊接，形成靶材組件。

可選的，本發明靶材組件焊接方法，其特征在于，還包括：

冷卻所述靶材組件，對冷卻后的靶材組件的靶材進行變形校正。

可選的，所述第一加工紋路的方向和所述第二加工紋路的方向垂直。

可選的，所述去除第一加工紋路的方法包括：

將所述靶材放入打磨機上；

用第一砂紙對放入打磨機上的靶材的待焊接面進行打磨至第一紋路被磨光。

可選的，所述去除第一加工紋路后，使所述靶材的待焊接面上具有第二加工紋路包括：

去除第一加工紋路后，用第二砂紙對靶材的待焊接面進行打磨至形成第二加工紋路。

可選的，所述第一釬料層的形成步驟包括：將釬料放置在所述靶材的待焊接面上；對所述靶材進行加熱，以熔化所述釬料形成第一釬料層；

在對靶材進行加熱時，還包括：用鋼刷摩擦靶材的待焊接面以形成均勻分布的第一釬料層。

可選的，所述第二釬料層的形成步驟包括：將釬料放置在背板的待焊接面上；對背板進行加熱，以熔化所述釬料形成第二釬料層；

對背板進行加熱時，還包括：利用超聲波處理背板的待焊接面，以形成均勻分布的第二釬料層。

可選的，將所述靶材置入所述凹槽之后，利用焊接工藝將所述第一釬料層和所述第二釬料層進行焊接之前，還包括：對所述靶材進行限位。

可選的，所述冷卻靶材組件步驟為將所述靶材組件冷卻至100℃～110℃，所述冷卻的方式為空冷。

可選的，對冷卻后的靶材組件進行變形校正包括：

對所述靶材組件放入校正機上；

所述校正機在靶材上施加校正壓力，以使靶材平整。

可選的，所述靶材的材料為鎳釩合金時，所述校正壓力為200公斤～300公斤。

本發明的技術方案具有以下優點：