[发明专利]靶材组件形成方法

说明书

一种靶材组件形成方法，包括：提供陶瓷靶材，所述陶瓷靶材具有靶材焊接面；提供金属背板，所述金属背板具有背板焊接面；将所述靶材焊接面镀镍，形成镍镀层；在所述镍镀层表面和所述背板焊接面上放置钎料，对所述陶瓷靶材以及所述金属背板进行焊接，形成靶材组件。本发明有助于提高所述陶瓷靶材与所述金属背板间的焊接强度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种靶材组件形成方法。

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。

根据材料的不同，可以将靶材分为：金属靶材、合金靶材和陶瓷靶材。其中，陶瓷靶材根据化学组成不同可分为：氧化物、硅化物、碳化物、硫化物等陶瓷靶材。陶瓷靶材制备的薄膜在电子及信息产业领域具有广泛应用，如集成电路、电子控制器件、激光存储器等。

在溅射镀膜工艺中，陶瓷靶材需与金属背板焊接在一起，构成靶材组件，共同装配至溅射基台。所述金属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。

然而，现有技术制造的靶材组件的焊接强度有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件形成方法，有助于提高所述陶瓷靶材与所述金属背板间的焊接强度。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件形成方法，包括：提供陶瓷靶材，所述陶瓷靶材具有靶材焊接面；提供金属背板，所述金属背板具有背板焊接面；将所述靶材焊接面镀镍，形成镍镀层；在所述镍镀层表面和所述背板焊接面上放置钎料，对所述陶瓷靶材以及所述金属背板进行焊接，形成靶材组件。

可选的，形成所述镍镀层的方法为物理气相沉积工艺。

可选的，所述镍镀层的厚度大于或等于5微米。

可选的，所述钎料的材料包括铟元素、铋元素及镓元素。

可选的，所述钎料中，铟的质量分数为94.9％～97.9％，镓的质量分数为0.1％～1.5％，铋的质量分数为2％～5％。

可选的，所述钎料中，铟的质量分数为96％，镓的质量分数为1％，铋的质量分数为3％。

可选的，形成所述靶材组件的步骤中，焊接温度为200℃～300℃。

可选的，在所述镍镀层表面和所述背板焊接面上放置钎料后，对所述镍镀层表面与所述背板焊接面进行超声波处理，使钎料浸润所述镍镀层表面及所述背板焊接面。

可选的，所述陶瓷靶材的材料为氧化铝或氧化硅。

可选的，所述金属背板的材料为钛、铜或铝。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

将所述陶瓷靶材焊接面镀镍，形成镍镀层，在对所述陶瓷靶材以及所述金属背板进行焊接的过程中，钎料能够在所述镍镀层上充分的浸润和铺展，因此所述陶瓷靶材与所述金属背板能够牢固的焊接在一起。此外，所述金属背板与所述镍镀层的热膨胀系数差异小，有助于降低在所述陶瓷靶材和金属背板间产生的热应力，从而可增强所述陶瓷靶材与金属背板间的结合强度。因此本发明提供的靶材组件形成方法有助于提高所述陶瓷靶材与所述金属背板间的焊接强度。

可选方案中，形成所述镍镀层的方法为物理气相沉积工艺，采用物理气相沉积工艺形成的所述镍镀层的厚度薄、纯度高、组织细密，所述镍镀层与所述陶瓷靶材的结合强度高。

可选方案中，所述镍镀层的厚度大于或等于5微米。若所述镍镀层的厚度小于5微米，后续对所述陶瓷靶材以及所述金属背板进行焊接的过程中，所述镍镀层对钎料在靶材焊接面上的浸润效果的改善作用较差，导致所述陶瓷靶材与所述金属背板间的焊接强度难以达到工艺要求。