[发明专利]靶材组件的制作方法

说明书

本发明提供一种靶材组件的制作方法，包括：提供二氧化硅靶材和金属背板，所述二氧化硅靶材具有靶材焊接面，所述金属背板具有背板焊接面；采用等离子喷涂工艺在所述二氧化硅靶材焊接面上形成镍层；将二氧化硅靶材焊接面上的镍层与金属背板焊接面进行焊接形成靶材组件；本发明实现二氧化硅靶材与金属背板之间的焊接同时适用于较高温度的工作环境，有助于提高二氧化硅靶材与金属背板之间的焊接结合率和结合强度，同时满足较高温度下半导体溅射靶材使用要求。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种靶材组件的制作方法。

背景技术

在半导体工业中，靶材组件是由符合溅射性能的靶材和与所述靶材结合、具有一定强度的背板构成。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。

现有根据材料的不同，可以将靶材分为：金属靶材、合金靶材和陶瓷靶材。其中，陶瓷靶材根据化学组成不同可分为：ITO靶、氧化镁靶、氧化铁靶、氮化硅靶、碳化硅靶、氮化钛靶、氧化铬靶、氧化锌靶等。而目前二氧化硅靶材在半导体电子及信息产业领域具有广泛应用，如集成电路、电子控制器件、激光存储器等。

现有工艺中，将二氧化硅靶材与金属背板焊接在一起时，不能将二氧化硅靶材与金属背板直接焊接在一起，原因有两个：第一，冶金不相容性，即将二氧化硅靶材与金属背板直接进行焊接，金属背板熔化后在二氧化硅靶材表面不能润湿；第二，物性不匹配，即金属与二氧化硅热膨胀系数相差较大，高温焊接的时候热应力会使结合强度降低；这就导致二氧化硅靶材与金属背板焊接困难。

所以如何实现二氧化硅靶材与金属背板之间能够焊接在一起同时又能满足工艺要求，这是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材的制作方法，避免二氧化硅靶材与金属背板之间的焊接结合率和结合强度低。

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：提供二氧化硅靶材和金属背板，所述二氧化硅靶材具有靶材焊接面，所述金属背板具有背板焊接面；采用等离子喷涂工艺在所述二氧化硅靶材焊接面上形成镍层；将二氧化硅靶材焊接面上的镍层与金属背板焊接面进行焊接形成靶材组件。

可选的，所述焊接采用真空钎焊工艺。

可选的，所述真空钎焊工艺中真空钎焊温度为800-850℃、升温速率为5.6-6.7℃/min、保温时间为30-35min、真空度10^-3Pa以上。

可选的，所述等离子喷涂处理中等离子喷涂使用的原料为镍粉，所述镍粉的纯度为99.9％、粒度50-100目、供粉速度为1.5-2g/min、喷涂距离为90-100mm、喷涂速度为850-900mm/s。

可选的，所述等离子喷涂处理采用的电弧功率为35-40KW、电弧电流为500-600A。

可选的，在对所述靶材焊接面进行等离子喷涂处理之前还包括步骤：对所述靶材焊接面进行抛光处理。

可选的，在二氧化硅靶材焊接面上的镍层与金属背板焊接面进行焊接之前，对所述背板焊接面进行抛光处理；对所述抛光处理后的金属背板以及形成镍层后的二氧化硅靶材进行清洗并真空干燥。

可选的，所述清洗采用超声波清洗，采用清洗液为异丙醇或酒精，时间为5-10min。

可选的，在真空干燥后，焊接之前，在所述镍层与所述背板焊接面之间放置焊片。

可选的，所述焊片为AgCuInTi焊片，其中Ag的质量百分数为60-70％、Cu的质量百分数为13.5-23％、In的质量百分数为14-14.5％、Ti的质量百分数为3-3.2％。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：