[發明專利]鉭靶材組件及其制造方法

在審

• 申請號: 201610383100.6
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN107447194A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;相原俊夫;大巖一彥;王學澤;段高林
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C18/36;C23C18/18
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 徐文欣,吳敏

技術領域

本發明涉及濺射靶材制造領域，尤其涉及一種鉭靶材組件及其制造方法。

背景技術

靶材是指通過濺射鍍膜法形成各種功能薄膜的濺射源。簡單的說，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標材料。為了保證靶材具有良好的導電和導熱性能，靶材在濺射前需要與背板(銅或鋁等材料)焊接到一起，形成靶材組件。

隨著鍍膜工藝的發展，靶材組件的應用也越來越廣泛。特別是鉭靶材被廣泛應用于集成電路鍍膜行業，市場前景廣闊。

同時，隨著半導體領域的發展，晶圓尺寸不斷擴大，濺射功率逐漸提高。半導體領域對靶材與背板的焊接強度和焊合率要求也不斷提高。此外，在現有的濺射技術下，靶材組件的工作環境十分惡劣，在濺射過程中，靶材組件的靶材一側通常處于高溫高壓下，而背板一側則處于一定壓力的冷水中，這就對靶材和背板的焊接工藝提出了更高的要求。鉭靶材與背板的焊接結合率和結合強度直接影響鉭靶材組件的使用。

然而，現有技術形成的鉭靶材組件具有焊接結合率低，焊接強度小的缺點。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種鉭靶材組件及其制造方法，提高鉭靶材組件的焊接強度。

為解決上述問題，本發明提供一種鉭靶材組件的制造方法，包括：提供鉭靶材、背板和焊料，所述鉭靶材包括第一焊接面，所述背板包括第二焊接面；在所述鉭靶材第一焊接面上形成浸潤層；形成浸潤層之后，通過所述焊料對所述鉭靶材第一焊接面與所述背板第二焊接面進行焊接，形成鉭靶材組件。

可選的，所述浸潤層的材料為鎳、銅或鋅。

可選的，所述浸潤層的厚度為8μm～10um。

可選的，所述背板的材料為銅或鋁。

可選的，所述焊料的材料為In、SnAgCu或Sn。

可選的，在所述鉭靶材第一焊接面表面形成浸潤層的工藝包括：化學鍍膜或物理氣相沉積工藝。

可選的，通過化學鍍膜形成所述浸潤層的工藝參數包括：反應溫度為86℃～90℃；反應物包括：鎳鹽、次磷酸鈉、錯酸鈉和氨水，所述反應物的PH值為4.6～4.8。

可選的，在所述鉭靶材第一焊接面表面形成浸潤層之前，還包括：對所述鉭靶材第一焊接面進行粗糙處理。

可選的，對所述鉭靶材第一焊接面進行粗糙處理的步驟包括：對所述鉭靶材第一焊接面進行噴砂處理。

可選的，所述噴砂處理的工藝參數包括：砂粒的材料為46目白剛玉；噴砂機空氣壓力范圍在0.3MPa～0.35MPa；噴射距離為100mm～200mm；噴射角度為30°～60°。

可選的，在所述鉭靶材第一焊接面表面形成浸潤層的步驟之前，所述形成方法還包括：對所述鉭靶材第一焊接面進行活化處理，所述活化處理用于去除鉭靶材第一焊接面上的氧化層。

可選的，所述活化處理的工藝參數包括：反應溶液為硝酸和氫氟酸的混合溶液；活化處理的時間為55s～65s。

可選的，反應溶液中硝酸與氫氟酸的濃度的比值在2～4的范圍內。

可選的，對所述鉭靶材第一焊接面與所述背板第二焊接面進行焊接的步驟包括：在所述浸潤層表面和所述背板第二焊接面上放置焊料；加熱所述鉭靶材和背板至所述焊料熔化；所述焊料熔化之后，將所述浸潤層表面和所述背板第二焊接面貼合，實現焊接。

相應的，本發明還提供一種鉭靶材組件，包括：鉭靶材，所述鉭靶材包括第一焊接面；位于鉭靶材第一焊接面上的浸潤層；位于所述浸潤層上的背 板，所述背板包括第二焊接面，所述第二焊接面朝向所述浸潤層；位于所述背板第二焊接面和所述浸潤層之間的焊料。

可選的，所述浸潤層的材料為鎳。

可選的，所述浸潤層的厚度為8μm～10um。

可選的，所述背板的材料為銅或鋁。

可選的，所述焊料的材料為In、SnAgCu或Sn。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

本發明的鉭靶材組件的制造方法包括：在所述鉭靶材第一焊接面上形成浸潤層。所述焊料對所述浸潤層的浸潤性大于所述焊料對所述鉭靶材的浸潤性，所述浸潤層與焊料的浸潤性好，且所述浸潤層與所述鉭靶材之間的結合力較強。因此，在所述鉭靶材第一焊接面上形成浸潤層能夠增加形成的鉭靶材組件的焊接強度。因此，所述制造方法能夠提高鉭靶材組件的焊接強度。

進一步，形成浸潤層之前，對所述鉭靶材第一焊接面進行粗糙處理，所述粗糙處理能夠增加鉭靶材第一焊接面的粗糙度，從而提高鉭靶材與所述浸潤層的結合力，進而提高所形成鉭靶材組件的焊接強度。此外，所述粗糙處理能夠使后續形成的浸潤層具有不連續性，從而降低浸潤層的表面張力提高鉭靶材組件的焊接強度。