[发明专利]靶材组件的制作方法和靶材组件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种靶材组件的制作方法和靶材组件。

背景技术

在真空溅镀工艺中，靶材组件由符合溅射性能的靶材和具有一定强度的背板构成。所述背板不仅在所述靶材组件装配至溅射基台中起到支撑作用，而且其具有传导热量的功效，用于磁控溅镀工艺中靶材的散热。具体为：

在磁控溅镀过程中，靶材组件工作环境较为苛刻。其温度较高（如300℃至500℃），靶材组件处于高压电场和磁场强度较大的磁场中，且正面在10^-9Pa的高真空环境下，受到各种高能量离子轰击，致使靶材发生溅射，而溅射出的中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。在磁控溅镀过程中，靶材组件的温度会急剧升高，因而需要通过靶材组件中的背板传递并迅速消散靶材的热量，并避免由此产生的靶材变形、靶材使用寿命减短、影响基片镀膜质量等问题。为此在靶材组件磁控溅射实践操作过程中，背板的背面采用高压冷却水冲击措施来对靶材组件进行散热。

但是，现有技术中的靶材组件在基片上形成的膜层质量不高、磁控溅镀工艺的成本比较高，而且安装该靶材组件的溅射机台也会被污染。

发明内容

本发明解决的问题是现有工艺中，背板的使用寿命较短，而且基片镀膜质量不高，不能满足要求越来越高的溅射工艺，而且溅射机台容易被污染。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的制作方法，包括：

提供第一靶材组件坯料，所述第一靶材组件坯料包括背板和固定在背板上的靶材；

对所述第一靶材组件坯料进行第一机械加工，形成第二靶材组件坯料，所述第二靶材组件坯料的背板表面光滑；

对所述第二靶材组件坯料的背板表面进行氧化处理，在所述背板的表面形成氧化膜；

对所述氧化处理后的第二靶材组件坯料进行第一清洗，形成靶材组件。

可选的，所述背板的材料为铝合金。

可选的，形成第二靶材组件坯料的步骤之后，对所述第二靶材组件坯料的背板表面进行氧化处理的步骤之前，还包括下列步骤：

对所述第二靶材组件坯料的背板表面进行脱脂处理；

对所述脱脂处理后的所述第二靶材组件坯料进行第二清洗。

可选的，所述对第二靶材组件坯料的背板表面进行脱脂处理的步骤前，还包括步骤:

在所述第二靶材组件坯料的表面形成保护层，所述保护层暴露所述背板表面，所述保护层防止背板表面以外的表面被脱脂处理和被氧化处理；

形成靶材组件后，还包括步骤：去除所述保护层。

可选的，所述脱脂处理的工艺条件为：将形成有保护层的第二靶材组件坯料放入浓度为40～60g/L的氢氧化钠溶液中进行浸泡，所述浸泡时间为30～120s。

可选的，对所述第二清洗后的所述第二靶材组件坯料的背板进行氧化处理包括：

将第二清洗后的形成有保护层的第二靶材组件坯料放入电解槽中，所述电解槽中含有含量为190～210g/L的H₂SO₄；设置所述电解槽的电流密度为2.0～2.5A/dm²，设置所述电解槽的温度为-2～2℃，所述电解槽的电解时间为20～30min。

可选的，所述保护层为胶布、胶带。

可选的，形成靶材组件后，所述靶材组件表面还具有去除所述保护层时形成的划痕，还包括下列步骤：

对所述靶材组件进行机械抛光，去除所述划痕；

对所述机械抛光的靶材组件进行第三清洗。

可选的，所述第一靶材组件坯料的形成方法包括：

提供靶材坯料与背板坯料；

对所述靶材坯料进行机械加工形成靶材；

对所述背板坯料进行机械加工形成背板；

对所述靶材与背板进行焊接形成第一靶材组件坯料。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

对第一靶材组件坯料进行第一机械加工，形成第二靶材组件，第二靶材组件坯料的背板表面光滑，接着对第二靶材组件坯料的光滑的背板表面进行氧化处理，才能在背板表面形成具有如下性质的氧化膜：组织结构均匀致密，耐腐蚀性强，并且具有较高的硬度。因此，后续在磁控溅镀过程中，氧化膜保护背板表面不会被电化学腐蚀，背板的表面也不会有凹凸不平的现象，从而可以提高基片上的镀膜质量。