[发明专利]靶材组件的制造方法

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造方法。

背景技术

溅射技术是半导体制造领域的常用工艺之一，随着溅射技术的日益发展，溅射靶材在溅射技术中起到了越来越重要的作用，溅射靶材的质量直接影响到了溅射后的成膜质量。

在溅射靶材制造领域中，溅射靶材是由符合溅射性能的靶坯、与靶坯通过焊接相结合的背板构成。现有技术中，靶坯与背板的焊接方式主要包括钎焊、热扩散焊接和电子束焊接。

其中，电子束焊接是利用定向高速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的工件，使动能转化为热能而使工件熔化进行焊接的方法，由于电子束较高的能量密度可以使焊缝较窄、深宽比较大、焊接应力和变形较小，而在半导体溅射领域得到了广泛的应用。

但是，现有技术中电子束焊接形成的溅射靶材的良率较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件的制造方法，提高溅射靶材的良率。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的制造方法。包括：提供靶坯和背板，所述靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面，其中，与所述第一焊接面相对的表面为靶坯背面，位于所述第一焊接面和靶坯背面之间的表面为靶坯侧面，与所述第二焊接面相对的表面为背板背面，位于所述第二焊接面和背板背面之间的表面为背板侧面，且所述靶坯和背板中的易挥发金属含量不相等；将所述第一焊接面和第二焊接面相对设置并贴合，形成初始靶材组件；转动所述初始靶材组件，并采用电子束对所述靶坯和背板的接触面边缘进行第一电子束扫描，将所述靶坯焊接至所述 背板上形成靶材组件；完成所述第一电子束扫描后，移动电子束或靶材组件，使电子束投射至易挥发金属含量较低的靶坯侧面或背板侧面；关闭电子束束流。

可选的，所述靶坯中的易挥发金属含量小于所述背板中的易挥发金属含量；移动电子束的步骤中，在垂直于所述靶坯和背板的接触面的方向上，从所述靶坯和背板的接触面处沿靶坯侧面移动电子束。

可选的，移动电子束的步骤中，使电子束从接触面移动预设距离，所述预设距离为3毫米至8毫米。

可选的，所述背板中的易挥发金属含量小于所述靶坯中的易挥发金属含量；移动电子束的步骤中，在垂直于所述靶坯和背板的接触面的方向上，从所述靶坯和背板的接触面处沿背板侧面移动电子束。

可选的，移动电子束或靶材组件的步骤中，所述靶材组件或电子束的移动速度为2毫米每秒至3毫米每秒。

可选的，所述背板的材料为铝或铝合金；所述靶坯的材料为铝或铝合金；所述易挥发金属为镁或钠。

可选的，转动所述初始靶材组件，进行第一电子束扫描的步骤中，所述初始靶材组件转动圈数为一圈至五圈。

可选的，第一电子束扫描步骤中，所述电子束扫描的渗透深度为10毫米至30毫米。

可选的，移动电子束或靶材组件的步骤包括：对所述靶坯侧面或背板侧面进行第二电子束扫描。

可选的，所述第一电子束扫描和第二电子束扫描的工艺参数设定相同。与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明采用电子束对所述靶坯和背板的接触面边缘进行第一电子束扫描，在电子束焊接时，定向高速和聚焦的电子束轰击所述靶坯和背板的接触面边缘，使动能转化为热能而使接触面边缘处部分深度的靶坯和背板发生熔化，形成熔池；完成所述第一电子束扫描后，移动电子束或靶材组件，使电 子束投射至易挥发金属含量较低的靶坯侧面或背板侧面，最后再关闭电子束束流。由于所述接触面边缘处并非为电子束收尾位置(即电子束束流关闭的位置)，可以避免因熔池底部金属挥发而形成的气孔缺陷；在电子束焊接收尾过程中逐渐向靶坯或背板的表面移动，从而可以减少在所述接触面边缘处形成收尾缺陷的问题，进而提高了所述接触面边缘处的焊接强度；且易挥发金属含量越低时，收尾缺陷的深度越浅，通过使电子束投射至易挥发金属含量较低的靶坯侧面或背板侧面，还可以避免对所述靶坯或背板的质量和性能造成不良影响，进而提高了溅射靶材的良率。

附图说明

图1和图2是电子束焊接一实施例的原理示意图；

图3是本发明靶材组件的制造方法一实施例的流程示意图；

图4至图8是本发明靶材组件的制造方法一实施例中各步骤对应结构示意图；

图9和图10是本发明电子束焊接的原理示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中电子束焊接形成的溅射靶材的良率较低。结合参考图1和图2，示出了电子束焊接一实施例的原理示意图，分析其原因在于：