[发明专利]一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，包括如下过程：提供制造大面积陶瓷靶材组件所需的材料，包括背板、陶瓷靶材基片、导电胶；所述陶瓷靶材基片与背板连接固定的一面为第一焊接面，与第一焊接面相对的为溅射面，背板与陶瓷靶材基片连接固定的一面为第二焊接面；将陶瓷靶材基片的第一焊接面通过导电胶固定于背板的第二焊接面上，陶瓷靶材基片按环状跑道型进行拼接，相邻陶瓷靶材基片之间预留有缝隙；位于环状跑道侧边的陶瓷靶材基片和位于环状跑道端部的陶瓷靶材之间形成内部封闭空白区域，位于环状跑道两端的陶瓷靶材基片的侧边设置倒角。本发明提供的陶瓷靶材组件的制造方法，简单易行，便于加工，避免了靶材碎裂、脱靶等问题。

技术领域

本发明涉及一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法，属于靶材技术领域。

背景技术

溅射靶材广泛应用于各类型薄膜生产制造中，如半导体芯片、封装、显示器、触摸屏、光学镜头等等；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。目前市场上陶瓷靶材占据很大的应用比例。

陶瓷靶材采用整片或大片拼接平铺焊接在背板上的方式，溅射过程中大量氩气离子化后形成电浆温度高达数千度，靶材表面也会达到数百度的高温，因而需要在背板背面设置一定压力（通常0.4~0.6MPa）的冷却水进行冷却，在这样的温度和水压下对支撑陶瓷靶材的背板和陶瓷靶材本身的应力变形上都有较高的要求，现有设计存在着一些缺陷：（1）背板不能设计太厚，否则会影响磁场的穿透，但冷却水压会对背板施加作用力而使背板产生变形，这种变形量传导到陶瓷靶材上，因陶瓷材料抗弯系数极低，稍受外力就容易破裂；（2）靶材表面如果不能及时降温，温度会快速传递给焊接层，目前国内外通用的焊料为铟，其熔点为150℃，应用中会产生焊接层超熔点而导致靶材脱落的现象，这样不但会造成大量产品不良，严重的还会损坏真空腔体和设备，损失巨大；（3）单片大面积陶瓷靶材在生产制作工艺上非常困难，生产出来后在后续加工、运输和使用过程中也极易发生破碎。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法，解决了大面积陶瓷靶材制造加工困难、较大单片陶瓷靶材在真空溅射过程中容易裂靶及脱落严重、或大面积陶瓷靶材难加工、难运输的技术问题。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，包括如下过程：

提供制造大面积陶瓷靶材组件所需的材料，所述材料包括背板、陶瓷靶材基片、导电胶；所述陶瓷靶材基片与背板连接固定的一面为第一焊接面，与第一焊接面相对的为溅射面，所述背板与陶瓷靶材基片连接固定的一面为第二焊接面；

将陶瓷靶材基片的第一焊接面通过导电胶固定于背板的第二焊接面上，所述陶瓷靶材基片按环状跑道型进行拼接，相邻陶瓷靶材基片之间预留有缝隙；位于环状跑道侧边的陶瓷靶材基片和位于环状跑道端部的陶瓷靶材之间形成内部封闭空白区域，位于环状跑道两端的陶瓷靶材基片的侧边设置倒角。

进一步地，所述导电胶为耐高温导电胶，熔点为350℃。

进一步地，所述背板的第二焊接面的面积大于所有陶瓷靶材基片的第一焊接面的面积之和。

进一步地，所述缝隙宽度为0.05~0.5mm。

进一步地，所述背板为铜背板。

一种大面积陶瓷靶材组件，包括靶材和背板，所述靶材包括若干个陶瓷靶材基片，将若干个陶瓷靶材基片按上述制造方法拼接成环状跑道型，并固定于背板上。