[发明专利]靶材组件的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及靶材组件的制作方法。

背景技术

物理气相沉积(PVD)技术，例如溅射，应用于很多领域，用于提供带 有原子级光滑表面的具有精确控制厚度的薄膜材料沉积物。在溅射过程中， 位于充满惰性气体气氛的腔室里的靶材暴露于电场中而产生等离子区。这个 等离子区中的等离子与溅射靶材的表面发生碰撞，从而从靶材表面逸出原子。 靶材与待涂布基材之间的电压差使得逸出原子在基材表面上形成预期的膜 层。

一般，靶材组件是由符合溅射性能的靶材坯料和与所述靶材结合、具有 一定强度的背板构成。所述背板可以在所述靶材组件装配至溅射基台中起到 支撑作用，并具有传导热量的功效。在溅射过程中，所述靶材组件的工作环 境比较恶劣，例如，靶材组件工作温度较高，例如300度至500度；另外，靶 材组件的一侧充以冷却水强冷，而另一侧则处于10^-9Pa的高真空环境下，由此 在靶材组件的相对二侧形成有巨大的压力差；再有，靶材组件处在高压电场、 磁场中，受到各种粒子的轰击。在如此恶劣的环境下，如果靶材组件中靶材 坯料与背板之间的结合度较差，将导致靶材坯料在受热条件下变形、开裂、 并与结合的背板相脱落，使得溅射无法达到溅射均匀的效果，同时还可能会 对溅射基台造成损伤。

因此选择一种有效的焊接方式，使得靶材坯料与背板实现可靠结合，满 足长期稳定生产、使用靶材坯料的需要，就显得十分必要。

当前大多数靶材的加工方法是通过钎焊工艺将坯料与背板结合在一起， 在申请号为90109471.4的中国专利中可以发现现有的坯料与背板结合在一起 的工艺，在现有的工艺中，通常需要使用焊锡(包括有铅焊锡、无铅焊锡、 铟等)将坯料与背板焊接。而且靶材的焊锡的选择有很高的要求，例如在成 分、纯度等参数上要求严格，购买价格昂贵，有些甚至需要从国外购买，采 购周期长。而且焊锡焊接的靶材，长时间暴露在空气中，焊接层的焊锡容易 氧化。

而采用公知的扩散焊接靶材的加工方法，对于比较软的焊接材料，例如 铝或者铝合金等，很容易造成制备靶材组件过程中铝或者铝合金的变形，导 致后续工艺步骤复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种靶材组件的制作方法，能够降低 制备投入，制备靶材组件过程中铝或者铝合金等金属靶材坯料不会变形，制 作的靶材组件长久耐用。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的制作方法，包括：提供焊 接材料，所述焊接材料包括靶材坯料和背板；比较靶材坯料和背板的硬度， 对硬度比较高的焊接材料进行机械加工，对靶材坯料进行清洗处理，对所述 背板进行清洗处理；将所述靶材坯料采用模具固定，利用扩散焊接将靶材坯 料与背板焊接形成靶材组件。

与现有技术相比，本发明所制作的靶材组件没有选用昂贵的焊锡，节约 了制备成本，并且在制备靶材组件过程中铝或者铝合金等金属靶材坯料不会 变形，制作的靶材组件长久耐用。

附图说明

图1为本发明一个实施例制作靶材的流程图；

图2至图7为根据图1所示流程制作靶材的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种靶材组件的制作方法，所述方法包括：提供焊接材料， 所述焊接材料包括靶材坯料和背板；比较靶材坯料和背板的硬度，对硬度比 较高的焊接材料进行机械加工，对靶材坯料进行清洗处理，对所述背板进行 清洗处理；将所述靶材坯料采用模具固定，利用扩散焊接将靶材坯料与背板 焊接形成靶材组件。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

参考图1，本发明实施方式提供一种靶材的制作方法，包括如下步骤：

步骤S1，提供焊接材料，所述焊接材料包括靶材坯料和背板；

步骤S2，比较靶材坯料和背板的硬度，对硬度比较高的焊接材料进行机 械加工，对靶材坯料进行清洗处理，对所述背板进行清洗处理；

步骤S3，将所述靶材坯料采用模具固定，利用扩散焊接将靶材坯料与背 板焊接形成靶材组件。