[发明专利]一种磁性靶材厚度均匀性控制方法

说明书

本发明提供一种磁性靶材厚度均匀性控制方法，所述方法通过在焊接之前将磁性靶材主体磨削至需要厚度，避免了焊接整形后车削导致的靶材厚度不均以及平面度低等问题，在磨削过程中可使磁性靶材主体厚度磨削到位，无需进行过多重复校正，磁性靶材主体的厚度均匀性、平面度得到保证。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种磁性靶材厚度均匀性控制方法。

背景技术

磁控溅射技术已经发展为工业镀膜生产中最为主要的技术之一。磁控溅射是利用磁场控制辉光放电产生的等离子体来轰击出靶材表面的粒子并使其沉积到基片表面来完成成膜过程，因此，磁控溅射成膜好坏很大程度的依赖靶材表面磁场分布的均匀性。

磁控溅射的靶材有非磁性和磁性两种。磁性溅射靶相比非磁性靶，由于具有的高导磁率，使磁控磁场在靶内形成了闭合回路,大部分磁场从磁性靶材内部通过，从而减小了靶表面的磁场，严重的磁屏蔽甚至使靶材表面因磁场过小而无法进行磁控溅射。而随着电子信息技术的快速发展，磁性靶材的使用非常广泛，如在半导体集成电路中常用的金属Ni或其合金；在电子及计算机领域广泛应用的Fe、Co等磁性金属及其合金。

为了不影响铁磁性金属溅射靶材的溅射性能，通常铁磁性靶材厚度比较小(≤4mm)，为了保证薄膜质量，厚度均匀性要求高。这些靶材主要应用在12吋晶圆的溅射工艺上，靶材尺寸大(焊接直径≥450mm)，通常使用钎焊方式焊接。

靶材钎焊过程中，通常在靶坯表面施加压力。例如CN100491039A公开了一种钎焊方法，所述方法采用压力机对靶坯表面施加压力，使靶坯与背板实现高强度结合。但是，常规的钎焊工艺及设备对铁磁性这种薄板靶材的焊接质量控制难度大，很难保证焊合率及焊接平整度。而且进行厚度加工后极易出现厚度不均匀和表面平整度差等问题。

CN109590560A公开了一种大面积铁磁性靶材焊接方法及装置，所述方法通过永磁吸盘平台对铁磁性靶材的磁力作用，使靶材、焊料与背板之间均匀结合，提高大面积铁磁性靶材焊接质量，但该方法在焊接之后再进行车削，仍然会导致磁性靶材厚度不均，变形等现象。

综上所述，现有改进磁性靶材厚度均匀性以及平整度的方法主要集中在对焊接方法的改进上，均忽略了焊接之后车削过程仍然会对厚度均匀性和平整度产生影响。

因此，需要开发一种使磁性靶材进行厚度加工后仍然具有较高的厚度均匀性和平整度的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁性靶材厚度均匀性控制方法，所述方法通过采用磨削、焊接和整形的流程对磁性靶材进行加工，相较于原有焊接、整形和车削流程而言，能够在焊接前使磁性靶材达到厚度达到需要的均匀厚度状态，同时避免焊接整形后再进行车削导致的靶材变形以及加工后厚度不均匀等问题，采用这种方法制备得到的磁性靶材厚度均匀、平面度得到了保证。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种磁性靶材厚度均匀性控制方法，所述方法依次包括磨削、焊接和整形。

本发明提供的磁性靶材厚度均匀性控制方法通过依次采用磨削、焊接和整形步骤，能够得到厚度均匀的磁性靶材；其中，磨削与车削不同，无需采用机床夹持从而导致车削过程中产品变形，磨削过程中使电磁吸盘吸附磁性靶材，再采用砂轮对磁性靶材表面进行磨削，得到的产品厚度均匀且产品不产生变形。

而且，本发明通过调整加工顺序，即将尺寸加工调换至焊接和整形之前，无需在整形之后再对产品进行厚度加工，更加有效地提高了产品的厚度均匀性。

优选地，所述方法包括如下步骤：

(1)磁性靶材主体经磨削，得到厚度均匀的磁性靶材主体；

(2)将磨削完成得到的磁性靶材主体与靶材背板对接后焊接，得到焊接后磁性靶材；