[發明專利]一種鈷靶材與銅背板的釬焊方法

在審

• 申請號: 202010117389.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111136360A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;邊逸軍;王學澤;章麗娜
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00;B23K1/20;B23K103/18
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發明提供了一種鈷靶材與銅背板的釬焊方法，所述釬焊方法包括如下步驟：(1)矯正鈷靶材翹曲度，使靶材的平面度≤0.2mm；(2)鈷靶材與銅背板的焊接面分別獨立的進行表面噴砂處理；(3)分別獨立地對鈷靶材與銅背板噴砂處理后的焊接面進行鍍鎳處理；(4)釬焊連接進行鍍鎳處理后的鈷靶材與銅背板，完成鈷靶材與銅背板的釬焊焊接。本發明通過噴砂處理提高了焊接面的粗糙度，通過鍍鎳處理使鈷靶材與銅背板進行有效結合，從而提高了鈷靶材與銅背板的焊接效果。

技術領域

本發明屬于半導體制造技術領域，涉及一種靶材與背板的焊接方法，尤其涉及一種鈷靶材與銅背板的焊接方法。

背景技術

濺射鍍膜為半導體生產中的一種常見工藝，在濺射鍍膜過程中，通常使用背板固定用于濺射的靶材，即通過焊接、螺栓連接等方式將靶材連接到背板上進行固定。

因靶材材質的不同，焊接時所用的焊料種類、焊接條件是不同的。濺射鍍膜的工藝環境比較惡劣，靶材組件處于強電場與強磁場中，且磁控濺射過程中靶材組件被各種高速粒子轟擊，靶材組件的溫度較高。因此，對靶材組件的焊接強度要求較高，如果焊接強度達不到要求，容易出現靶材變形、靶材與背板結合部開裂等不良情況，眼中是會出現靶材與背板脫落的情況，從而影響磁控濺射的質量。

CN 107971620 A公開了一種鎢靶材擴散焊接方法及靶材組件，以緩解鎢靶材直接與銅合金背板焊接容易出現裂紋，以及靶材與鋁中間層、鋁中間層與銅合金之間不易擴散焊接的問題。該方法首先在鎢靶材的焊接面鍍上一層鈦金屬膜以行程鍍鎢鈦靶材、在鋁中間層的上下兩個焊接面均鍍上鈦金屬膜行程鍍鈦鋁中間層、在銅合金背板的焊接面上鍍一層鈦金屬膜行程鍍鈦銅合金背板。由于鈦金屬膜易于和銅合金以及純鋁等進行擴散，銅合金背板通過鈦金屬膜有效與鋁中間層連接，在焊接過程中有效釋放鎢和銅合金應力，使靶材組件不容易出現變形，不易產生裂紋，但所述方法需要消耗較多的鈦，成本高。

CN 108149203 A公開了一種靶材組件的制造方法，包括在靶坯的的焊接面進行表面噴砂處理，在噴砂處理后的焊接面涂覆焊料；背板的焊接面涂覆焊料；貼合靶坯與背板，通過焊接工藝將靶坯焊接至背板上以形成靶材組件。該制造方法雖然通過噴砂處理提高了焊接面的粗糙度，但焊接面的結合強度有待進一步提高。

同樣的，CN 103567583 A公開了一種鋁靶材組件的焊接方法，包括：利用熔融的錫焊料對鋁靶材坯料的焊接面進行表面浸潤處理；利用熔融的銦焊料對背板的焊接面進行表面浸潤處理；利用所述錫焊料與所述銦焊料將鋁靶材坯料的焊接面與背板的焊接面焊接在一起，但但焊接面的結合強度有待進一步提高。

對此，提供一種焊接強度高、焊接結合率高的靶材與背板的焊接方法，對于提高磁控濺射的良品率具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈷靶材與銅背板的釬焊方法，所述釬焊方法通過噴砂處理提高了焊接面的粗糙度，通過鍍鎳處理使鎳層起到中間捏合的作用，促進了鈷靶材與銅背板進行有效結合，從而提高了鈷靶材與銅背板的焊接效果。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種鈷靶材與銅背板的釬焊方法，所述釬焊方法包括如下步驟：

(1)矯正鈷靶材翹曲度，使靶材的平面度≤0.2mm

(2)鈷靶材與銅背板的焊接面分別獨立的進行表面噴砂處理；

(3)分別獨立地對鈷靶材與銅背板噴砂處理后的焊接面在pH為4.6-4.8的鍍鎳液中進行鍍鎳處理；

(4)釬焊連接進行鍍鎳處理后的鈷靶材與銅背板，完成鈷靶材與銅背板的釬焊焊接。