[发明专利]拼接靶材焊接方法

说明书

一种拼接靶材焊接方法，包括：提供背板和至少两块靶材籽块，以及多个耐热隔板；所述耐热隔板的厚度在靶材籽块之间的缝隙的期望宽度范围内；将所述靶材籽块和耐热隔板交错放置，靶材籽块的侧面贴合耐热隔板的板面，形成拼接式靶材；利用焊接工艺焊接所述拼接式靶材和背板，以形成背板式拼接靶材；去除耐热隔板。获得的大尺寸靶材的相邻靶材籽块的缝隙宽度为耐热隔板的厚度大小，即为期望宽度大小，借助耐热隔板能够有效的控制相邻靶材籽块的缝隙大小，容易操作。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种拼接靶材焊接方法。

背景技术

溅射镀膜属于物理气相沉积方法制备薄膜的工艺之一，具体是指利用高能粒子轰击靶材表面，使得靶材原子或分子获得足够的能量逸出，并沉积在基材或工件表面，从而形成薄膜。

由于背板具有良好的导电导热性能，且还可以起到固定支撑作用，因此，靶材在镀膜前需与背板(无氧铜或铝等)焊接在一起，在焊接过程中一般要求焊接在背板的中央位置，焊接后共同装配至溅射基台。

受技术水平限制，靶材的尺寸一般较小，但是在溅射镀膜时，常常需要大尺寸的靶材。现有技术制作一种低成本大尺寸靶材的方法是在钎料浸润背板后，将多块小尺寸的靶材籽块拼接在背板的焊接面上，钎料凝固后，获得焊接在背板上的大尺寸靶材。在拼接过程中，靶材籽块间需留有缝隙，一方面避免在焊接完成后，对变形的背板进行校正调整时，靶材籽块间相互挤压，造成靶材籽块碎裂；另一方面，为镀膜过程中靶材籽块的热膨胀提供空间。但是所留缝隙不可过大，如果缝隙过大，焊接得到的大尺寸靶材在进行溅射镀膜时，高能粒子会穿过缝隙轰击到背板的表面，造成镀膜污染；另外，缝隙过大，容易有空气残留，造成抽真空困难，镀膜过程中残余气体的释放会影响镀膜的质量。因此拼接靶材籽块时，应考虑靶材籽块间的缝隙的大小。

按照现有拼接靶材焊接方法，靶材籽块之间的缝隙主要依靠工作人员的自身经验，不利于控制，焊接得到的大尺寸靶材，容易出现的靶材籽块间缝隙过大或过小的问题，问题出现后，则需要重新焊接大尺寸靶材，浪费人力和物力。

发明内容

本发明解决的问题是现有拼接靶材焊接方法，不方便控制相邻靶材籽块之间的缝隙。

为解决上述问题，本发明提供一种拼接靶材焊接方法，包括：提供背板和至少两块靶材籽块，以及多个耐热隔板；所述耐热隔板的厚度在靶材籽块之间的缝隙的期望宽度范围内；将所述靶材籽块和耐热隔板交错放置，靶材籽块的侧面贴合耐热隔板的板面，形成拼接式靶材；利用焊接工艺焊接所述拼接式靶材和背板，以形成背板式拼接靶材；去除耐热隔板。

可选的，所述焊接工艺采用钎焊方法。

可选的，所述钎焊方法包括：在所述拼接式靶材的焊接面，和/或，背板的焊接面上添加钎料，并将所述钎料加热至熔化；移动所述拼接式靶材至背板的中央位置，所述拼接式靶材的焊接面贴合背板的焊接面；对拼接式靶材式及背板进行冷却。

可选的，在所述拼接式靶材的焊接面贴合背板的焊接面后，且在进行冷却前，在所述拼接式靶材的溅射面上均匀的放置多块压块。

可选的，所述拼接靶材焊接方法还包括：提供耐热件，在形成拼接式靶材后，且在焊接所述拼接式靶材和背板前，利用所述耐热件将所述靶材籽块和耐热隔板的相对位置固定。

可选的，所述耐热件为耐热胶带或耐热绳。

可选的，在形成背板式拼接靶材后，去除背板式拼接靶材上的耐热件。

可选的，所述拼接靶材焊接方法还包括：提供耐热防护膜，在形成拼接式靶材后，且在焊接所述拼接式靶材和背板前，用所述耐热防护膜覆盖拼接式靶材的整个溅射面。

可选的，所述耐热防护膜为耐热胶带、聚全氟乙丙烯膜或聚四氟乙烯膜。

可选的，在形成背板式拼接靶材后，去除背板式拼接靶材上的耐热防护膜。