[发明专利]一种脆性靶材组件焊接的方法

说明书

本发明提供了一种脆性靶材组件焊接的方法，所述方法包括以下步骤：(1)依次使用清洗液配合超声波对无氧铜背板进行清洗；(2)脆性靶材进行表面清洁；(3)分别在清洗后的无氧铜背板以及表面清洁后的脆性靶材的单侧涂抹导电胶，脆性靶材的涂胶面扣合至无氧铜背板的涂胶面上，压块置于脆性靶材的非涂胶面上加压，随后进行三段升温‑保温，并随炉冷却；所述方法采用导电胶进行三段升温‑保温并随炉冷却进行焊接，以简单、节能的工艺步骤提高了脆性靶材的焊接强度，并且在焊接前使用清洗液配合超声波对无氧铜背板进行清洗，充分除去表面油污、锈迹和杂质，提升了焊接合格率。

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，尤其涉及一种脆性靶材组件焊接的方法。

背景技术

在半导体领域，靶材组件是一种常用的物料，靶材组件由靶材和背板焊接在一起而成。近年来，随着集成电路行业的快速发展，对靶材的需求也越来越多。目前市场中仍以金属或合金靶材为主，大部分的靶材焊接经验也是以其为主。常见的靶材组件焊接方法有钎焊和扩散焊两种。由于脆性靶材的材料特性，多采用钎焊的焊接方法进行焊接，但因其易碎的材料特性，且靶材焊接面易产生粉尘，难以浸润，从而造成焊接合格率差，进而影响到靶材的溅射，存在靶材脱焊的风险，因此需要特殊的焊接方法实现靶材与背板的结合。

CN112935443A公开了一种脆性靶材的焊接方法，先将脆性靶坯的焊接面与辅助压块的第一平面相接触并进行绑定，所述第一平面与所述溅射面的形状尺寸相同，再将绑定脆性靶坯、背板以及焊料进行加热，利用熔化后的焊料对焊接面进行浸润处理，随后将浸润处理后的绑定脆性靶坯扣合在浸润处理后的背板上，实现焊接面之间的接触，在所述辅助压块的第二表面上放置压块并冷却，将所述辅助压块取下，得到脆性靶材；所述方法需要在高温下溶解铟焊焊料，成本较高且浪费能源。

CN105382404B公开了一种搅拌摩擦焊接靶材的装置及其方法，包括铟绑定装置和封装结构，所述搅拌摩擦焊接靶材的方法包括以下依次进行的步骤：1)在陶瓷靶材和金属基板的粘结面分别采用热涂覆法涂布焊接层；2)将步骤(1)中涂布完焊接层的陶瓷靶材和金属基板，水平放置在水平台上；3)调整高速旋转的金属丝，使其位置正好位于陶瓷靶材和金属基板的粘结面的两焊接层的缝隙处；4)开始绑定粘合焊接工作，调整好可控电机转速，并调整好水平台的移动速度，向金属丝的径向水平移动水平台。所述方法依然需要使用金属丝为焊料，虽然使用搅拌摩擦的方式节省了一部分热能，但是仍然对能源有所浪费。

CN112359331A公开了一种平面绑定靶材、及一种平面靶材的绑定方法。按照所述平面绑定靶材的厚度方向，所述平面绑定靶材依次包括：背板、第一导电粘结层、非磁性金属网、第二导电粘结层金属铟层和靶材：所述第一导电粘结层为通过PVD法镀制到所述背板上，所述第二导电粘结层为通过PVD法镀制到所述靶材上，所述铜网层为通过PVD法镀制到第一导电粘结层或第二导电粘结层上。所述方法使用金属加热焊接，复杂繁琐同时消耗了能源。

脆性靶材的焊接合格率低直接制约了行业发展，因此需要寻找新的脆性靶材绑定焊接的方法。

发明内容

针对现有技术存在的传统钎焊不易浸润靶材，且脆性靶材相比于其他金属靶材而言，不能进行高温和高压的焊接，焊接强度低，存在易碎、易产生粉尘杂质等影响焊接合格率等问题，本发明提出了一种脆性靶材组件焊接的方法，采用胶水焊接方法，使用耐高温可导电的胶水焊接，焊接之前对无氧铜背板使用清洗液配合超声波进行三次清洗，焊接过程中结合三次升温-保温，确保了焊接的强度以及合格率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种脆性靶材组件焊接的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)依次使用清洗液配合超声波对无氧铜背板进行清洗；

(2)脆性靶材进行表面清洁；