[發(fā)明專利]靶材焊接夾具和靶材焊接方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310478419.3
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN104551309A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學澤;敖林
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: B23K3/08
• 分類號: B23K3/08;B23K37/04;B23K1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發(fā)明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種靶材焊接夾具和靶材焊接方法。

背景技術

磁控濺射用的靶材組件包括靶材和背板，靶材包括濺射面和與背板連接的焊接面。在磁控濺射工藝中，將背板固定在磁控濺射設備上，利用帶電粒子轟擊靶材的濺射面，使靶材原子從靶材的濺射面逸出并均勻沉積在襯底上從而形成鍍膜。

磁控濺射以濺射率高、基片溫升低、膜-基結合力好，以及優(yōu)異的金屬鍍膜均勻性和可控性強等優(yōu)勢成為了最優(yōu)異的基片鍍膜工藝，并被廣泛地應用于如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件等電子及信息產(chǎn)業(yè)的鍍膜工藝中。

在磁控濺射工藝中，靶材的質量是磁控濺射鍍膜質量的關鍵因素。如靶材表面的平面度等對于鍍膜的均勻度質量指標均具有重要影響。所謂的平面度指靶材靶材表面凹凸高度相對理想平面的偏差。

在靶材組件制備過程中，在形成靶材坯料后，對靶材坯料進行機械加工至預設尺寸，之后，參考圖1所示，預熱靶材坯料10和背板20，并在靶材坯料10以及背板20的焊接面上添加焊料30，待焊料熔化后，將靶材坯料10以及背板20的焊接面扣合焊接，將靶材坯料10與背板20焊接，從而形成靶材組件。具體工藝可參考公開號為CN102009238A、CN101543923A的專利文獻。

上述靶材坯料10與背板20焊接過程中，在靶材坯料10和背板20扣合后，部分焊料30會由靶材坯料10和背板20的連接處溢出，從而在最終形成的靶材組件的靶材和背板連接處出現(xiàn)焊縫，降低了靶材和背板的連結強度。此外，在靶材坯料預熱過程中，靶材坯料極易會發(fā)生形變，破壞了形成的靶材組件的靶材濺射面的平面度。

對于靶材組件的靶材濺射面出現(xiàn)形變缺陷，在焊接后，通常需要對靶材的濺射面進行整平工藝，從而優(yōu)化靶材的平面度。然而，一些采用粉末冶金法制成的合金靶材，如鎢鈦合金靶材等，其質地較脆，在整平處理過程中易出現(xiàn)碎裂情況，從而導致靶材報廢。

為此，如何保持靶材組件在焊接后的靶材的濺射面的平面度，以及靶材和背板的連結強度是本領域技術人員亟需解決的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的問題是提供一種靶材焊接夾具和靶材焊接方法，從而解決現(xiàn)有的靶材組件制造工藝中，在靶材和背板結合處出現(xiàn)焊縫以及在靶材和背板焊接過程中，靶材容易發(fā)生形變，靶材的濺射面品面度差的缺陷。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種靶材焊接夾具，包括：蓋板和基座；

所述基座包括上端開口的凹槽；

所述蓋板覆蓋在凹槽上方，且在所述蓋板和基座之間設有固定機構。

可選地，在所述凹槽的底部開設有貫穿所述凹槽底部的通孔。

可選地，所述固定機構包括：

開設在所述基座上位于所述凹槽周邊的螺孔；

貫穿所述蓋板且與所述螺孔對應的固定孔；

固定在所述固定孔和螺孔內的螺栓。

可選地，所述基座的凹槽的側壁厚度、底部的厚度，和所述蓋板的厚度為15～25mm。

可選地，所述靶材焊接夾具的材料為金屬。

可選地，所述靶材焊接夾具的材料為不銹鋼或是鋁。

本發(fā)明還提供了一種采用上述所述的靶材焊接夾具進行的靶材焊接方法，其過程包括：

提供靶材坯料和背板；

將所述背板放置于所述基座的凹槽中，且背板的焊接面朝上；

在所述靶材坯料的焊接面和背板的焊接面上放置焊料，并加熱所述焊料至焊料熔化；

將所述靶材坯料覆蓋在所述背板上方，且所述靶材坯料的焊接面和背板的焊接面貼合，將所述蓋板覆蓋在所述凹槽上方，且所述蓋板壓住所述靶材坯料，焊接形成靶材組件；

冷卻所述靶材組件和靶材焊接夾具，取出所述靶材組件。

可選地，還包括：將所述背板放置于所述基座的凹槽內之前，對所述靶材坯料和或背板進行機械加工處理，使所述靶材坯料和背板的結構與所述凹槽結構相配。

可選地，所述靶材坯料和背板的結構與所述凹槽結構相配，包括：所述背板的厚度小于所述凹槽的深度，且所述背板的厚度和靶材坯料的厚度之和大于所述凹槽的深度。

可選地，所述靶材坯料和背板的結構與所述凹槽結構相配包括：

所述靶材坯料和背板放置在所述凹槽內后，使得所述靶材坯料和背板與凹槽的側壁具有余量空隙，所述余量空隙的寬度為0.5～1mm。

可選地，在所述靶材的焊接面和背板的焊接面上放置焊料，并加熱所述焊料至焊料熔化的工藝包括：