[发明专利]靶材组件的形成方法

说明书

一种靶材组件的形成方法，包括：提供靶材、背板和中间层，所述中间层具有相对的第一端面和第二端面；采用第一电子束焊接工艺焊接所述靶材和中间层的第一端面，所述中间层的材料在第一电子束焊接工艺中的流动性强于靶材的材料在第一电子束焊接工艺中的流动性；采用第二电子束焊接工艺焊接所述背板和中间层的第二端面，所述中间层的材料在第二电子束焊接工艺中的流动性强于背板的材料在第二电子束焊接工艺中的流动性。所述靶材组件的形成方法使得靶材和背板的结合强度提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种靶材组件的形成方法。

背景技术

所述靶材组件包括靶材、以及与靶材结合并具有一定结合强度的背板。

一种靶材组件为筒状结构，所述背板和靶材的边缘区域固定，且所述背板与靶材相对的一侧和基座固定，背板起到支撑作用；所述背板、基座和靶材之间具有空腔。

在磁控溅射镀膜工艺中，靶材组件处于高压电场和磁场强度较大的磁场中，靶材在高能量的离子轰击作用下发生溅射，从靶材溅射出的中性的原子或者分子沉积在基片上形成薄膜。在整个溅射过程中，所述靶材组件处于高温环境中，空腔中容置有冷却液，所述冷却液为靶材进行降温。

目前，靶材和背板之间的结合通过焊接来实现，电子束焊接工艺为一种重要的焊接工艺。电子束焊接工艺是利用高速电子轰击工件接缝处所产生的热能使材料熔合的一种焊接方法。电子束轰击工件时，电子束的动能转变为热能，从而作为焊接的热源。

然而，现有技术中靶材组件的性能有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件的形成方法，以提高靶材和背板的结合强度。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的形成方法，包括：提供靶材、背板和中间层，所述中间层具有相对的第一端面和第二端面；采用第一电子束焊接工艺焊接所述靶材和中间层的第一端面，所述中间层的材料在第一电子束焊接工艺中的流动性强于靶材的材料在第一电子束焊接工艺中的流动性；采用第二电子束焊接工艺焊接所述背板和中间层的第二端面，所述中间层的材料在第二电子束焊接工艺中的流动性强于背板的材料在第二电子束焊接工艺中的流动性。

可选的，所述靶材的材料中具有靶材主元素和第一靶材附加元素；所述背板的材料中具有背板主元素和第一背板附加元素；所述中间层的材料中具有中间主元素和中间附加元素，所述中间主元素分别与背板主元素和靶材主元素相同。

可选的，所述靶材主元素、背板主元素和中间主元素为铝；所述第一靶材附加元素为铜；所述第一背板附加元素为镁；所述中间附加元素为硅。

可选的，所述背板的材料中还具有第二背板附加元素，所述第二背板附加元素包括铜、硅中的任意一种或其组合。

可选的，所述靶材的材料中还具有第二靶材附加元素，所述第二靶材附加元素包括硅。

可选的，在自第一端面到第二端面的方向上，所述中间层具有第一尺寸，且所述背板和中间层的总尺寸为第二尺寸；所述第一尺寸为所述第二尺寸的30％以下。

可选的，所述第二尺寸为150mm～300mm；所述第一尺寸在90mm以下。

可选的，所述第一尺寸在20mm以上。

可选的，所述第一电子束焊接工艺包括：进行第一预热焊接；进行第一预热焊接后，进行第一预焊接；进行第一预焊接后，进行第一主焊接；进行第一主焊接后，进行第一表面修复焊接。