[发明专利]靶材组件焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及靶材组件焊接方法。

背景技术

溅射镀膜技术应用于很多领域，其可以提供带有原子级光滑表面的能够精确控制厚度的膜层。在溅射镀膜工艺中，通常使用背板固定用于溅射的靶材，即通过例如焊接等方式将靶材(包括未加工成完成品的靶材坯料)连接到背板上进行固定。这里，将连接在一起的用于溅射的靶材和用于固定所述靶材的背板称为“靶材组件”，所述背板将所述靶材装配到溅射基台，同时所述背板还具有传导热量的作用。

目前，靶材组件特别是大尺寸靶材(通常，将直径大于180mm的圆形靶材或面积大于或等于该圆形靶材面积的靶材称为“大尺寸靶材”)的靶材组件大多是采用例如钎焊等焊接方式来制作。通常的焊接方法为：在靶材、背板的结合面上分布焊料，通过吸附装置吸附带焊料的靶材并使其与带焊料的背板贴合在一起，并通过传输装置传输到压力室中进行加压处理，使连接在一起的靶材和背板在规定的压力条件下冷却，形成靶材组件。特别地，根据具体情况还可以使用超声波处理、加热等方式使焊料均匀地分布到靶材、背板的结合面上，以得到更好的焊接质量，使靶材与背板更为牢固地连接在一起。

但是，所述传输过程中，靶材与背板仅是贴合在一起，并没有进行牢固地连接，且在所述传输过程中靶材与背板间的焊料呈熔融态或液态，因而靶材与背板容易产生错位，而造成靶材组件的组装精度下降。此外，该传输过程延长了焊接的时间，降低了生产效率。

另外，在公开号为CN101279401A的中国发明专利文献中公开了一种大面积靶材的压力焊接方法，该方法采用扩散焊接将粗糙化处理后的靶材与待焊面被加工成非平面结构的背板焊接在一起。在该方法中，将靶材置于背板上，立即施加压力，使靶材与背板的待焊面完全压合在一起。但是，当靶材与背板的待焊面完全压合在一起时，则需要用夹具将压合在一起的靶材与背板夹紧，置于普通加热炉中进行保温，完成焊接。

由此可见，该焊接方法中的压力保持是通过夹具的夹持来实现的；在靶材置于背板上时立即施加压力只是为了使靶材与背板的待焊面完全压合在一起，而不是为了保持压力进行焊接。然而，该焊接方法中需要进行夹具的拆装，步骤较多，操作较为复杂，不利于实现生产的机械化、自动化，会延长焊接的时间，降低生产效率。另外，该焊接方法必须进行机加工，生产成本较高；而且需要将背板的待焊面加工成与水平面间呈0.5°至5°的夹角，加工要求较高，不利于实施。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件焊接方法，该焊接方法步骤较少，因而能够缩短靶材组件的制作时间，提高制作效率。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件焊接方法，该方法使用兼具吸附、加压功能的压力装置，所述压力装置具有一个或多个工作端，该方法包括：对背板进行预热，将焊料分布在背板的结合面；使压力装置在吸附状态下工作，以压力装置的工作端吸附靶材至背板上，使所述靶材的结合面与所述背板的结合面相贴合；使压力装置在加压状态下工作，以压力装置的工作端对所述靶材加压，在加压时进行焊接；冷却所述靶材组件。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：在所述靶材的结合面与所述背板的结合面贴合前，对所述靶材进行预热，在开始预热的同时将焊料分布到所述靶材的结合面。

可选地，所述靶材组件焊接方法中，所述对靶材进行的预热在对靶材加压且压力达到规定压力时、或开始进行加压焊接时停止。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：将焊料分布到所述靶材的结合面后，通过超声波装置对结合面上分布有焊料的所述靶材进行超声波处理。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：将焊料分布到所述靶材的结合面前，对所述靶材的结合面进行打磨处理。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：在所述打磨处理后使用有机溶剂对所述靶材进行清洗。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：将焊料分布到所述背板的结合面后，通过超声波装置对结合面上分布有焊料的所述背板进行超声波处理。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：所述对背板进行的预热在对靶材加压且压力达到规定压力时、或开始进行加压焊接时停止。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：将焊料分布到所述背板的结合面前，对所述背板的结合面进行打磨处理。

可选地，所述靶材组件焊接方法还包括：在所述打磨处理后使用有机溶剂对所述背板进行清洗。

可选地，所述靶材组件焊接方法中，所述靶材为直径大于180mm的圆形靶材，或面积大于或等于所述圆形靶材面积的靶材。

与现有技术相比，本发明的优点在于：