[發明專利]鎳靶材組件的制造方法

在審

• 申請號: 201610564761.9
• 申請日: 2016-07-14
• 公開（公告）號: CN107617825A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;相原俊夫;王學澤;呂榮
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23P15/00;C23C14/34;B23K103/18
• 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

本發明涉及半導體濺射靶材制造領域，尤其涉及一種鎳靶材組件的制造方法。

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。簡單地說，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標材料。為了保證鎳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。

此外，超高純鎳具有較高的密度，質量較大的超高純鎳靶材需要與背板具有較高的焊接強度。

然而，現有技術形成的鎳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鎳靶材組件的制造方法，提高鎳靶材組件的焊接強度。

為解決上述問題，本發明提供一種鎳靶材組件的制造方法，包括：提供背板、第一焊料和鎳靶材，所述鎳靶材包括第一焊接面，所述背板包括第二焊接面；

分別在所述鎳靶材第一焊接面和背板第二焊接面上放置第一焊料；加熱使所述第一焊料熔化；第一焊料熔化之后，對所述鎳靶材第一焊接面進行毛糙處理；所述毛糙處理之后，將所述鎳靶材第一焊接面與背板第二焊接面相貼合；將所述鎳靶材第一焊接面與背板第二焊接面相貼合之后，進行冷卻。

可選的，所述鎳靶材為超高純鎳合金，所述超高純鎳合金為鎳的質量百分比大于等于99.995％的鎳合金。

可選的，所述背板的材料為鋁或銅。

可選的，所述第一焊料為銦焊料。

可選的，所述毛糙處理的步驟包括：對所述鎳靶材第一焊接面進行打磨。

可選的，通過鋼刷或機加工齒對所述鎳靶材第一焊接面進行打磨。

可選的，將所述鎳靶材的第一焊接面與背板的第二焊接面相貼合之前，還包括：在所述背板第二焊接面上放置支撐條。

可選的，所述支撐條為銅絲，所述支撐條的條數為多條；多條所述支撐條平行放置在所述背板第二焊接面上。

可選的，進行冷卻的過程中，對所述鎳靶材和背板施加壓力。

可選的，所述鎳靶材還包括與所述第一焊接面相對的濺射面；所述背板還包括與所述第二焊接面相對的背面；通過在所述鎳靶材濺射面或所述背板背面放置物塊對所述鎳靶材和背板施加壓力。

可選的，毛糙處理之后，將所述鎳靶材第一焊接面與背板第二焊接面相貼合之前，還包括：對所述鎳靶材第一焊接面進行第一清潔處理。

可選的，所述第一清潔處理的步驟包括：對所述鎳靶材第一焊接面進行第一超聲波處理。

可選的，加熱使所述第一焊料熔化之后，將所述鎳靶材第一焊接面與背板第二焊接面相貼合之前，還包括：對所述背板第二焊接面進行第二清潔處理。

可選的，所述第二清潔處理之后，將所述鎳靶材第一焊接面與背板第二焊接面相貼合之前，還包括：在所述背板第二焊接面上放置第二焊料；放置第二焊料之后，對所述背板第二焊接面進行第二超聲波處理。

可選的，所述背板上具有凹槽，所述第二焊接面位于所述凹槽的底部；將所述背板的第二焊接面與鎳靶材的第一焊接面相貼合的過程中，將所述鎳靶材放置于所述凹槽中，使所述鎳靶材的第一焊接面與所述凹槽的底部相貼合。

可選的，加熱使所述第一焊料熔化的步驟包括：將所述背板和鎳靶材放置于加熱平臺上；使所述加熱平臺加熱到180℃～190℃使第一焊料熔化。

可選的，將所述鎳靶材的第一焊接面與背板的第二焊接面相貼合的步驟包括：用真空吸附盤吸附所述鎳靶材，并使所述鎳靶材的第一焊接面與所述背板的第二焊接面相貼合。

可選的，還包括，冷卻之后，對背板和鎳靶材進行機械加工，形成靶材組件。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

本發明的鎳靶材組件的制造方法中，在第一焊料熔化之后對所述鎳靶材第一焊接面進行毛糙處理，所述毛糙處理能夠在所述鎳靶材第一焊接面表面形成凹坑，并使所述第一焊料進入所述凹坑中，從而增加第一焊料與所述鎳靶材第一焊接面的接觸面積，且能夠增加第一焊料與所述鎳靶材之間的機械咬合力。因此，所述制造方法能夠增加第一焊料與鎳靶材第一焊接面的結合力，提高所形成的鎳靶材組件的焊接強度和焊合率。