[发明专利]镍靶材组件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体溅射靶材制造领域，尤其涉及一种镍靶材组件的制造方法。

背景技术

靶材是指通过溅射镀膜法形成各种功能薄膜的溅射源。简单地说，靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料。为了保证镍靶材具有良好的导电和导热性能，靶材在溅射前需要与背板(铜或铝等材料)焊接到一起，形成靶材组件。

随着半导体领域的发展，晶圆尺寸不断扩大，溅射功率逐渐提高。半导体领域对靶材与背板的焊接强度和焊合率要求也不断提高。此外，在现有的溅射技术下，靶材组件的工作环境十分恶劣，在溅射过程中，靶材组件的靶材一侧通常处于高温高压下，而背板一侧则处于一定压力的冷水中，这就对靶材和背板的焊接工艺提出了更高的要求。

此外，超高纯镍具有较高的密度，质量较大的超高纯镍靶材需要与背板具有较高的焊接强度。

然而，现有技术形成的镍靶材组件具有焊接结合率低，焊接强度小的缺点。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种镍靶材组件的制造方法，提高镍靶材组件的焊接强度。

为解决上述问题，本发明提供一种镍靶材组件的制造方法，包括：提供背板、第一焊料和镍靶材，所述镍靶材包括第一焊接面，所述背板包括第二焊接面；

分别在所述镍靶材第一焊接面和背板第二焊接面上放置第一焊料；加热使所述第一焊料熔化；第一焊料熔化之后，对所述镍靶材第一焊接面进行毛糙处理；所述毛糙处理之后，将所述镍靶材第一焊接面与背板第二焊接面相贴合；将所述镍靶材第一焊接面与背板第二焊接面相贴合之后，进行冷却。

可选的，所述镍靶材为超高纯镍合金，所述超高纯镍合金为镍的质量百分比大于等于99.995％的镍合金。

可选的，所述背板的材料为铝或铜。

可选的，所述第一焊料为铟焊料。

可选的，所述毛糙处理的步骤包括：对所述镍靶材第一焊接面进行打磨。

可选的，通过钢刷或机加工齿对所述镍靶材第一焊接面进行打磨。

可选的，将所述镍靶材的第一焊接面与背板的第二焊接面相贴合之前，还包括：在所述背板第二焊接面上放置支撑条。

可选的，所述支撑条为铜丝，所述支撑条的条数为多条；多条所述支撑条平行放置在所述背板第二焊接面上。

可选的，进行冷却的过程中，对所述镍靶材和背板施加压力。

可选的，所述镍靶材还包括与所述第一焊接面相对的溅射面；所述背板还包括与所述第二焊接面相对的背面；通过在所述镍靶材溅射面或所述背板背面放置物块对所述镍靶材和背板施加压力。

可选的，毛糙处理之后，将所述镍靶材第一焊接面与背板第二焊接面相贴合之前，还包括：对所述镍靶材第一焊接面进行第一清洁处理。

可选的，所述第一清洁处理的步骤包括：对所述镍靶材第一焊接面进行第一超声波处理。

可选的，加热使所述第一焊料熔化之后，将所述镍靶材第一焊接面与背板第二焊接面相贴合之前，还包括：对所述背板第二焊接面进行第二清洁处理。

可选的，所述第二清洁处理之后，将所述镍靶材第一焊接面与背板第二焊接面相贴合之前，还包括：在所述背板第二焊接面上放置第二焊料；放置第二焊料之后，对所述背板第二焊接面进行第二超声波处理。

可选的，所述背板上具有凹槽，所述第二焊接面位于所述凹槽的底部；将所述背板的第二焊接面与镍靶材的第一焊接面相贴合的过程中，将所述镍靶材放置于所述凹槽中，使所述镍靶材的第一焊接面与所述凹槽的底部相贴合。

可选的，加热使所述第一焊料熔化的步骤包括：将所述背板和镍靶材放置于加热平台上；使所述加热平台加热到180℃～190℃使第一焊料熔化。

可选的，将所述镍靶材的第一焊接面与背板的第二焊接面相贴合的步骤包括：用真空吸附盘吸附所述镍靶材，并使所述镍靶材的第一焊接面与所述背板的第二焊接面相贴合。

可选的，还包括，冷却之后，对背板和镍靶材进行机械加工，形成靶材组件。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的镍靶材组件的制造方法中，在第一焊料熔化之后对所述镍靶材第一焊接面进行毛糙处理，所述毛糙处理能够在所述镍靶材第一焊接面表面形成凹坑，并使所述第一焊料进入所述凹坑中，从而增加第一焊料与所述镍靶材第一焊接面的接触面积，且能够增加第一焊料与所述镍靶材之间的机械咬合力。因此，所述制造方法能够增加第一焊料与镍靶材第一焊接面的结合力，提高所形成的镍靶材组件的焊接强度和焊合率。