[发明专利]靶材组件的制造方法

说明书

本发明提供一种靶材组件的制造方法，包括：提供钼铌靶坯和背板，钼铌靶坯的待焊接面为第一焊接面，背板的待焊接面为第二焊接面；对第一焊接面进行表面喷砂处理；在表面喷砂处理后的第一焊接面上涂覆第一焊料层；在第二焊接面上涂覆第二焊料层；将涂覆有第一焊料层的第一焊接面与涂覆有第二焊料层的第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将钼铌靶坯焊接至背板上以形成靶材组件。本发明在表面喷砂处理后在第一焊接面上涂覆第一焊料层，喷砂处理可以提高第一焊接面的粗糙度，从而提高第一焊料层在钼铌靶坯上的浸润性，进而提高后续钼铌靶坯和背板的焊接结构率，使钼铌靶坯和背板的焊接结构率可以达到95％及以上。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及靶材组件的制造方法。

背景技术

溅射技术是半导体制造领域的常用工艺之一，随着溅射技术的日益发展，溅射靶材在溅射技术中起到了越来越重要的作用，溅射靶材的质量直接影响到了溅射后的成膜质量。

在溅射靶材制造领域中，靶材组件是由符合溅射性能的靶坯、与靶坯通过焊接相结合的背板构成。在溅射过程中，靶材组件所处的工作环境比较恶劣。例如：靶材组件的背板一侧通过一定压力的冷却水强冷，而靶坯一侧则处于高温真空环境下，因此在靶材组件的相对两侧形成巨大的压力差；再者，靶坯一侧受到高压电场和强磁场中各种粒子的轰击，有大量热量产生。在如此恶劣的环境下，为了确保薄膜质量的稳定性以及靶材组件的质量，对靶坯和背板的质量以及焊接结合率的要求越来越高，否则容易导致所述靶材组件在受热条件下发生变形、开裂等问题，从而影响成膜质量，甚至对溅射基台造成损伤。

其中，钼铌合金是目前较为常用的靶坯材料。难熔金属钼铌合金具有硬度高、性能稳定等特性，是非常好的耐磨材料和导热材料，且钼铌合金能在高温环境下保持性能稳定，同时还具有良好的抗腐蚀性，因此钼铌靶坯已被广泛应用于金属镀膜等高强耐磨行业领域。

但是，现有技术所形成靶材组件的焊接结构率有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件的制造方法，以提高靶坯和背板的焊接结合率，进而提高靶材组件的质量和性能。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的制造方法，包括：提供钼铌靶坯和背板，所述钼铌靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层；将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述钼铌靶坯焊接至所述背板上，以形成靶材组件。

可选的，所述背板的材料为铜；或者，所述背板的材料为铜和不锈钢的混合材料。

可选的，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为铟。

可选的，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为纯铟，且铟的质量百分比含量大于或等于99.9％。

可选的，对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，所述第一焊接面形成平均深度为3μm至5μm的粗糙层。

可选的，所述表面喷砂处理的参数包括：采用的砂粒为46号白刚玉，采用的气压范围为5Mpa至7Mpa。

可选的，所述表面喷砂处理的步骤包括：采用喷砂枪的喷嘴向所述第一焊接面喷出砂粒；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴与所述第一焊接面之间的距离为200mm至400mm；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述第一焊接面法线之间的夹角为大于0度且小于90度。

可选的，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述第一焊接面法线之间的夹角为30度至60度。