[發(fā)明專利]一種大面積陶瓷靶材組件及其制造方法

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• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111020509A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 周其剛;李憲民;侯金明;戴慧敏
• 申請（專利權）人: 南京歐美達應用材料科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種大面積陶瓷靶材組件的制造方法，包括如下過程：提供制造大面積陶瓷靶材組件所需的材料，包括背板、陶瓷靶材基片、導電膠；所述陶瓷靶材基片與背板連接固定的一面為第一焊接面，與第一焊接面相對的為濺射面，背板與陶瓷靶材基片連接固定的一面為第二焊接面；將陶瓷靶材基片的第一焊接面通過導電膠固定于背板的第二焊接面上，陶瓷靶材基片按環(huán)狀跑道型進行拼接，相鄰陶瓷靶材基片之間預留有縫隙；位于環(huán)狀跑道側邊的陶瓷靶材基片和位于環(huán)狀跑道端部的陶瓷靶材之間形成內部封閉空白區(qū)域，位于環(huán)狀跑道兩端的陶瓷靶材基片的側邊設置倒角。本發(fā)明提供的陶瓷靶材組件的制造方法，簡單易行，便于加工，避免了靶材碎裂、脫靶等問題。

技術領域

本發(fā)明涉及一種大面積陶瓷靶材組件及其制造方法，屬于靶材技術領域。

背景技術

濺射靶材廣泛應用于各類型薄膜生產制造中，如半導體芯片、封裝、顯示器、觸摸屏、光學鏡頭等等；濺射鍍膜屬于物理氣相沉積方法制備薄膜的工藝之一，具體是指利用高能粒子轟擊靶材表面，使得靶材原子或分子獲得足夠的能量逸出，并沉積在基材或工件表面，從而形成薄膜。目前市場上陶瓷靶材占據很大的應用比例。

陶瓷靶材采用整片或大片拼接平鋪焊接在背板上的方式，濺射過程中大量氬氣離子化后形成電漿溫度高達數千度，靶材表面也會達到數百度的高溫，因而需要在背板背面設置一定壓力（通常0.4~0.6MPa）的冷卻水進行冷卻，在這樣的溫度和水壓下對支撐陶瓷靶材的背板和陶瓷靶材本身的應力變形上都有較高的要求，現有設計存在著一些缺陷：（1）背板不能設計太厚，否則會影響磁場的穿透，但冷卻水壓會對背板施加作用力而使背板產生變形，這種變形量傳導到陶瓷靶材上，因陶瓷材料抗彎系數極低，稍受外力就容易破裂；（2）靶材表面如果不能及時降溫，溫度會快速傳遞給焊接層，目前國內外通用的焊料為銦，其熔點為150℃，應用中會產生焊接層超熔點而導致靶材脫落的現象，這樣不但會造成大量產品不良，嚴重的還會損壞真空腔體和設備，損失巨大；（3）單片大面積陶瓷靶材在生產制作工藝上非常困難，生產出來后在后續(xù)加工、運輸和使用過程中也極易發(fā)生破碎。

發(fā)明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種大面積陶瓷靶材組件及其制造方法，解決了大面積陶瓷靶材制造加工困難、較大單片陶瓷靶材在真空濺射過程中容易裂靶及脫落嚴重、或大面積陶瓷靶材難加工、難運輸的技術問題。

技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種大面積陶瓷靶材組件的制造方法，包括如下過程：

提供制造大面積陶瓷靶材組件所需的材料，所述材料包括背板、陶瓷靶材基片、導電膠；所述陶瓷靶材基片與背板連接固定的一面為第一焊接面，與第一焊接面相對的為濺射面，所述背板與陶瓷靶材基片連接固定的一面為第二焊接面；

將陶瓷靶材基片的第一焊接面通過導電膠固定于背板的第二焊接面上，所述陶瓷靶材基片按環(huán)狀跑道型進行拼接，相鄰陶瓷靶材基片之間預留有縫隙；位于環(huán)狀跑道側邊的陶瓷靶材基片和位于環(huán)狀跑道端部的陶瓷靶材之間形成內部封閉空白區(qū)域，位于環(huán)狀跑道兩端的陶瓷靶材基片的側邊設置倒角。

進一步地，所述導電膠為耐高溫導電膠，熔點為350℃。

進一步地，所述背板的第二焊接面的面積大于所有陶瓷靶材基片的第一焊接面的面積之和。

進一步地，所述縫隙寬度為0.05~0.5mm。

進一步地，所述背板為銅背板。

一種大面積陶瓷靶材組件，包括靶材和背板，所述靶材包括若干個陶瓷靶材基片，將若干個陶瓷靶材基片按上述制造方法拼接成環(huán)狀跑道型，并固定于背板上。