[发明专利]铜靶材组件及其制造方法

说明书

一种铜靶材组件及其制造方法，所述制造方法包括：提供背板和铜靶材，所述背板包括第一焊接面，所述铜靶材包括第二焊接面；在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹；将所述第二焊接面与形成有花纹的第一焊接面相对设置并贴合形成初始组件；对所述初始组件进行焊接处理，使所述第一焊接面内的凸起嵌入所述第二焊接面内，在所述铜靶材和所述背板之间形成焊接层，所述焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度，以获得铜靶材组件。本发明技术方案能够有效的减少在焊接层中出现缝隙的可能，从而能够有效的改善所形成铜靶材组件的质量和性能，有利于提高所制作半导体芯片的良率和性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种铜靶材组件及其制造方法。

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，金属铜在半导体芯片制造中常用于形成互连结构、导电线等连接部件。因此高纯度铜靶材被广泛的应用于金属铜的沉积工艺中。但是高纯度铜靶材的硬度较低，需要与高硬度的合金背板焊接在一起。

但是现有焊接技术所形成铜靶材组件的质量和性能有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种铜靶材组件及其制造方法，以改善所形成铜靶材组件的质量和性能。

为解决上述问题，本发明提供一种铜靶材组件的制造方法，包括：

提供背板和铜靶材，所述背板包括第一焊接面，所述铜靶材包括第二焊接面；在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹；将所述第二焊接面与形成有花纹的第一焊接面相对设置并贴合形成初始组件；对所述初始组件进行焊接处理，使所述第一焊接面内的凸起嵌入所述第二焊接面内，在所述铜靶材和所述背板之间形成焊接层，所述焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度，以获得铜靶材组件。

可选的，提供背板的步骤中，所述背板的材料为铜锌合金或铜铬合金。

可选的，提供铜靶材的步骤中，按质量百分比，所述铜靶材的纯度大于99.99％。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，所述花纹为平面螺纹，所述凸起为所述螺纹的螺牙。

可选的，相邻螺牙间距离与螺牙高度的比值在1.2到2.5范围内。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，所述螺牙的高度在0.1mm到1.5mm范围内。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，相邻螺牙之间的距离在0.2mm到0.25mm范围内。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，垂直螺纹延伸方向的截面内，所述螺牙的尺寸沿背向所述背板的方向逐渐减小。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，垂直螺纹延伸方向的截面内，所述螺牙的形状为等边三角形。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤包括：通过车削的方式在所述第一焊接面上形成所述花纹。