[發(fā)明專利]銅靶材組件及其制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611163765.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN108213855A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚力軍;潘杰;相原俊夫;王學(xué)澤;廖培君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

一種銅靶材組件及其制造方法，所述制造方法包括：提供背板和銅靶材，所述背板包括第一焊接面，所述銅靶材包括第二焊接面；在所述第一焊接面上形成由多個(gè)凸起構(gòu)成的花紋；將所述第二焊接面與形成有花紋的第一焊接面相對(duì)設(shè)置并貼合形成初始組件；對(duì)所述初始組件進(jìn)行焊接處理，使所述第一焊接面內(nèi)的凸起嵌入所述第二焊接面內(nèi)，在所述銅靶材和所述背板之間形成焊接層，所述焊接層的厚度大于或等于所述凸起的高度，以獲得銅靶材組件。本發(fā)明技術(shù)方案能夠有效的減少在焊接層中出現(xiàn)縫隙的可能，從而能夠有效的改善所形成銅靶材組件的質(zhì)量和性能，有利于提高所制作半導(dǎo)體芯片的良率和性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種銅靶材組件及其制造方法。

背景技術(shù)

濺射技術(shù)是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的常用工藝之一，隨著濺射技術(shù)的日益發(fā)展，濺射靶材在濺射技術(shù)中起到了越來越重要的作用，濺射靶材的質(zhì)量直接影響到了濺射后的成膜質(zhì)量。

在濺射靶材制造領(lǐng)域中，靶材組件是由符合濺射性能的靶坯、與靶坯通過焊接相結(jié)合的背板構(gòu)成。在濺射過程中，靶材組件所處的工作環(huán)境比較惡劣。例如：靶材組件的背板一側(cè)通過一定壓力的冷卻水強(qiáng)冷，而靶坯一側(cè)則處于高溫真空環(huán)境下，因此在靶材組件的相對(duì)兩側(cè)形成巨大的壓力差；再者，靶坯一側(cè)受到高壓電場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)中各種粒子的轟擊，有大量熱量產(chǎn)生。在如此惡劣的環(huán)境下，為了確保薄膜質(zhì)量的穩(wěn)定性以及靶材組件的質(zhì)量，對(duì)靶坯和背板的質(zhì)量以及焊接結(jié)合率的要求越來越高，否則容易導(dǎo)致所述靶材組件在受熱條件下發(fā)生變形、開裂等問題，從而影響成膜質(zhì)量，甚至對(duì)濺射基臺(tái)造成損傷。

其中，金屬銅在半導(dǎo)體芯片制造中常用于形成互連結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電線等連接部件。因此高純度銅靶材被廣泛的應(yīng)用于金屬銅的沉積工藝中。但是高純度銅靶材的硬度較低，需要與高硬度的合金背板焊接在一起。

但是現(xiàn)有焊接技術(shù)所形成銅靶材組件的質(zhì)量和性能有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種銅靶材組件及其制造方法，以改善所形成銅靶材組件的質(zhì)量和性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種銅靶材組件的制造方法，包括：

提供背板和銅靶材，所述背板包括第一焊接面，所述銅靶材包括第二焊接面；在所述第一焊接面上形成由多個(gè)凸起構(gòu)成的花紋；將所述第二焊接面與形成有花紋的第一焊接面相對(duì)設(shè)置并貼合形成初始組件；對(duì)所述初始組件進(jìn)行焊接處理，使所述第一焊接面內(nèi)的凸起嵌入所述第二焊接面內(nèi)，在所述銅靶材和所述背板之間形成焊接層，所述焊接層的厚度大于或等于所述凸起的高度，以獲得銅靶材組件。

可選的，提供背板的步驟中，所述背板的材料為銅鋅合金或銅鉻合金。

可選的，提供銅靶材的步驟中，按質(zhì)量百分比，所述銅靶材的純度大于99.99％。

可選的，在所述第一焊接面上形成花紋的步驟中，所述花紋為平面螺紋，所述凸起為所述螺紋的螺牙。

可選的，相鄰螺牙間距離與螺牙高度的比值在1.2到2.5范圍內(nèi)。

可選的，在所述第一焊接面上形成花紋的步驟中，所述螺牙的高度在0.1mm到1.5mm范圍內(nèi)。

可選的，在所述第一焊接面上形成花紋的步驟中，相鄰螺牙之間的距離在0.2mm到0.25mm范圍內(nèi)。

可選的，在所述第一焊接面上形成花紋的步驟中，垂直螺紋延伸方向的截面內(nèi)，所述螺牙的尺寸沿背向所述背板的方向逐漸減小。

可選的，在所述第一焊接面上形成花紋的步驟中，垂直螺紋延伸方向的截面內(nèi)，所述螺牙的形狀為等邊三角形。

可選的，在所述第一焊接面上形成花紋的步驟包括：通過車削的方式在所述第一焊接面上形成所述花紋。