[發明專利]靶材組件的焊接方法在審

申請號：	201610458855.8	申請日：	2016-06-22
公開（公告）號：	CN107520533A	公開（公告）日：	2017-12-29
發明（設計）人：	姚力軍;潘杰;相原俊夫;王學澤;李響	申請（專利權）人：	寧波江豐電子材料股份有限公司
主分類號：	B23K20/12	分類號：	B23K20/12
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
地址：	315400 浙江省寧波***	國省代碼：	浙江;33
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摘要：
搜索關鍵詞：	組件焊接方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種靶材組件的焊接方法。

背景技術

在半導體工業中，靶材組件需要符合濺射性能，所述靶材組件包括靶材、以及與靶材結合并具有一定結合強度的背板。背板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。

在磁控濺射鍍膜工藝中，靶材組件處于高壓電場和磁場強度較大的磁場中，靶材在高能量的離子轟擊作用下發生濺射，從靶材濺射出的中性的原子或者分子沉積在基片上形成薄膜。在整個濺射過程中，所述靶材組件處于高溫環境中，且靶材的濺射面放置于高真空環境中，而背板的背面需要受到持續的高壓冷卻水沖擊以提高靶材組件的散熱功效。可見，在磁控濺射工藝中，靶材和背板兩側存在巨大的壓力差。因而，靶材和背板之間的結合強度需要滿足一定的要求，以保證磁控濺射工藝的順利進行。

目前，靶材和背板之間的結合通過焊接來實現。常用的靶材組件的焊接工藝包括電子束焊接工藝、熱等靜壓焊接工藝、釬焊工藝。

然而，采用現有技術中靶材組件的焊接方法，靶材組件的焊接可靠性有待提高。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種靶材組件的焊接方法，以提高靶材組件的焊接可靠性。

為解決上述問題，本發明提供一種靶材組件的焊接方法，包括：提供靶材和背板，所述靶材具有第一焊面，所述背板具有第二焊面；采用摩擦焊接工藝焊接第一焊面和第二焊面。

可選的，所述靶材還具有與第一焊面相對的濺射面；所述背板還具有與第二焊面相對的背面。

可選的，所述摩擦焊接工藝的過程包括：采用第一旋轉夾具固定所述背板，所述第一旋轉夾具用于使背板圍繞背板的軸線旋轉；采用移動夾具固定所述靶材，第一焊面朝向第二焊面設置，所述靶材的軸線和所述背板的軸線重合；啟動移動夾具向第一旋轉夾具移動；所述第一焊面接觸第二焊面后，第一焊面相對第二焊面進行摩擦而生熱；摩擦結束后，移動夾具朝向第一旋轉夾具進給頂鍛。

可選的，所述摩擦焊接工藝的過程包括：采用第二旋轉夾具固定所述靶材，所述第二旋轉夾具用于使靶材圍繞靶材的軸線旋轉；采用移動夾具固定所述背板，第一焊面朝向第二焊面設置，所述背板的軸線和所述靶材的軸線重合；啟動移動夾具向第二旋轉夾具移動；所述第一焊面接觸第二焊面后，第一焊面相對第二焊面進行摩擦而生熱；摩擦結束后，移動夾具朝向第二旋轉夾具進給頂鍛。

可選的，還包括：第一焊面接觸第二焊面后，啟動第一旋轉夾具旋轉，使第一焊面相對第二焊面進行摩擦；或者在第一焊面接觸第二焊面前，啟動第一旋轉夾具旋轉。

可選的，還包括：第一焊面接觸第二焊面后，啟動第二旋轉夾具旋轉，使第一焊面相對第二焊面進行摩擦；或者在第一焊面接觸第二焊面前，啟動第二旋轉夾具旋轉。

可選的，在第一焊面相對第二焊面進行摩擦的過程中，所述第一焊面和第二焊面相接觸的面積小于等于1600平方厘米；所述第一旋轉夾具的轉速為100轉/分鐘～8000轉/分鐘。

可選的，所述靶材的材料為鋁；所述背板的材料為鋁合金。

可選的，在所述移動夾具朝向第一旋轉夾具進給頂鍛的過程中，施加的壓強為10兆帕～100兆帕，保壓時間為0秒～10秒。

可選的，所述靶材的材料為鈦或銅，所述背板的材料為鋁合金或者銅合金。

可選的，在所述移動夾具朝向第一旋轉夾具進給頂鍛的過程中，施加的壓強為20兆帕～150兆帕，保壓時間為0秒～20秒。

可選的，在第一焊面相對第二焊面進行摩擦的過程中，所述第一焊面和第二焊面相接觸的面積小于等于1600平方厘米；所述第二旋轉夾具的轉速為100轉/分鐘～8000轉/分鐘。

可選的，所述靶材的材料為鋁；所述背板的材料為鋁合金。

可選的，在所述移動夾具朝向第二旋轉夾具進給頂鍛的過程中，施加的壓強為10兆帕～100兆帕，保壓時間為0秒～10秒。

可選的，所述靶材的材料為鈦或銅，所述背板的材料為鋁合金或者銅合金。

可選的，在所述移動夾具朝向第二旋轉夾具進給頂鍛的過程中，施加的壓強為20兆帕～150兆帕，保壓時間為0秒～20秒。