[发明专利]一种钽靶材与铜背板的钎焊方法

说明书

本发明提供了一种钽靶材与铜背板的钎焊方法，所述钎焊方法包括如下步骤：(1)矫正钽靶材翘曲度，使靶材的平面度≤0.2mm；(2)钽靶材与铜背板的焊接面分别独立的进行表面喷砂处理；(3)分别独立地对钽靶材与铜背板喷砂处理后的焊接面进行镀镍处理；(4)钎焊连接进行镀镍处理后的钽靶材与铜背板，完成钽靶材与铜背板的钎焊焊接。本发明通过喷砂处理提高了焊接面的粗糙度，通过镀镍处理使钽靶材与铜背板进行有效结合，从而提高了钽靶材与铜背板的焊接效果。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，涉及一种靶材与背板的焊接方法，尤其涉及一种钽靶材与铜背板的焊接方法。

背景技术

溅射镀膜为半导体生产中的一种常见工艺，在溅射镀膜过程中，通常使用背板固定用于溅射的靶材，即通过焊接、螺栓连接等方式将靶材连接到背板上进行固定。

因靶材材质的不同，焊接时所用的焊料种类、焊接条件是不同的。溅射镀膜的工艺环境比较恶劣，靶材组件处于强电场与强磁场中，且磁控溅射过程中靶材组件被各种高速粒子轰击，靶材组件的温度较高。因此，对靶材组件的焊接强度要求较高，如果焊接强度达不到要求，容易出现靶材变形、靶材与背板结合部开裂等不良情况，眼中是会出现靶材与背板脱落的情况，从而影响磁控溅射的质量。

CN 107971620A公开了一种钨靶材扩散焊接方法及靶材组件，以缓解钨靶材直接与铜合金背板焊接容易出现裂纹，以及靶材与铝中间层、铝中间层与铜合金之间不易扩散焊接的问题。该方法首先在钨靶材的焊接面镀上一层钛金属膜以行程镀钨钛靶材、在铝中间层的上下两个焊接面均镀上钛金属膜行程镀钛铝中间层、在铜合金背板的焊接面上镀一层钛金属膜行程镀钛铜合金背板。由于钛金属膜易于和铜合金以及纯铝等进行扩散，铜合金背板通过钛金属膜有效与铝中间层连接，在焊接过程中有效释放钨和铜合金应力，使靶材组件不容易出现变形，不易产生裂纹，但所述方法需要消耗较多的钛，成本高。

CN 108149203A公开了一种靶材组件的制造方法，包括在靶坯的的焊接面进行表面喷砂处理，在喷砂处理后的焊接面涂覆焊料；背板的焊接面涂覆焊料；贴合靶坯与背板，通过焊接工艺将靶坯焊接至背板上以形成靶材组件。该制造方法虽然通过喷砂处理提高了焊接面的粗糙度，但焊接面的结合强度有待进一步提高。

同样的，CN 103567583A公开了一种铝靶材组件的焊接方法，包括：利用熔融的锡焊料对铝靶材坯料的焊接面进行表面浸润处理；利用熔融的铟焊料对背板的焊接面进行表面浸润处理；利用所述锡焊料与所述铟焊料将铝靶材坯料的焊接面与背板的焊接面焊接在一起，但但焊接面的结合强度有待进一步提高。

对此，提供一种焊接强度高、焊接结合率高的靶材与背板的焊接方法，对于提高磁控溅射的良品率具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钽靶材与铜背板的钎焊方法，所述钎焊方法通过喷砂处理提高了焊接面的粗糙度，通过镀镍处理使钽靶材与铜背板进行有效结合，从而提高了钽靶材与铜背板的焊接效果。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种钽靶材与铜背板的钎焊方法，所述钎焊方法包括如下步骤：

(1)矫正钽靶材翘曲度，使靶材的平面度≤0.2mm

(2)钽靶材与铜背板的焊接面分别独立的进行表面喷砂处理；

(3)分别独立地对钽靶材与铜背板喷砂处理后的焊接面进行镀镍处理；

(4)钎焊连接进行镀镍处理后的钽靶材与铜背板，完成钽靶材与铜背板的钎焊焊接。