一种钛钨方形靶材组件的校正方法技术

本发明专利技术涉及一种钛钨方形靶材组件的校正方法，所述校正方法包括：将温度为100‑120℃的钛钨方形靶材组件加压至凹陷2‑2.2mm，然后冷却至室温再撤去压力。本发明专利技术所述校正方法，针对钛钨方形靶材组件的力学性能特点，依靠保持的温度和凹陷的程度之间的协同作用，采用热校正方法不仅避免了钛钨方形靶材组件开裂的情况，还可以使得钛钨方形靶材组件的平面度≤0.3mm。

【技术实现步骤摘要】
一种钛钨方形靶材组件的校正方法
本专利技术涉及钛钨靶材
，尤其涉及一种钛钨方形靶材组件的校正方法。
技术介绍
目前，随着集成电路临界线宽的不断减少，为保证电路的可靠性，在布线与金属硅化物之间需要增加一层扩散阻挡层。扩散阻挡层既能阻碍金属的扩散，又能有效改善金属薄膜与基体的结合强度。钛钨合金由于具有稳定的热机械性能、低的电子迁移率、高的抗腐蚀性能和化学稳定性等优点，成为铜及银布线中阻挡Cu与Si/SiO2之间扩散的最佳候选薄膜，特别适用于高电流和高温的严苛环境。其中，在半导体制造技术中，钛钨合金阻挡层主要是由钛钨靶材溅射镀膜制得。金属溅射靶材是溅射沉积技术中用做阴极的材料，在溅射机台中被带正电荷的阳离子撞击作用下，金属溅射靶材表面金属以分子、原子或离子的形式脱离阴极而在阳极表面重新沉积。由于金属溅射靶材的强度不一，在实际应用过程中，需要将符合性能要求的金属溅射靶材和具有一定强度的背板结合制成靶材组件，然后安装在溅射机台上，在磁场、电场作用下有效地进行溅射控制。背板不仅可以为金属溅射靶材起到支撑作用和冷却作用，还可以降低生产工艺的原料成本。目前，往往将钛钨靶材和铜合金或铝合金背板通过钎焊连接起来，组成钛钨靶材组件。例如CN101972875A公开了一种钨钛合金靶材焊接方法，包括：提供钨钛合金靶材、背板和焊料；对钨钛合金靶材的结合面进行镀镍处理；对所述钨钛合金靶材进行预热后，将焊料分布在所述钨钛合金靶材的结合面；对所述背板进行预热后，将焊料分布在所述背板的结合面；使所述钨钛合金靶材的结合面与所述背板的结合面贴合并进行焊接，形成靶材组件；冷却靶材组件。其中，所述焊料为铟系焊料。CN106378507A公开了一种钨钛靶材组件的焊接方法，包括：提供钨钛靶材和背板；在所述钨钛靶材的焊接面放入第一量的焊料并进行第一浸润处理；在所述背板的焊接面放入第二量的焊料并进行第二浸润处理；在所述第二浸润处理之后，向所述背板的焊接面添加第三量的焊料；在向所述背板的焊接面添加所述第三量的焊料后，且在所述第一浸润处理后，将所述钨钛靶材的焊接面扣合在所述背板的焊接面上。其中，第一量、第二量和第三量的焊料均为锡焊料或者锡银铜焊料。也就是说，现有技术中的钛钨靶材组件往往包括焊料层。由于铟的熔点仅为156.61℃，当焊料层为铟系焊料时，钛钨靶材组件所能承受的温度需要低于150℃。然而，采用钎焊将钛钨靶材和背板组合所得到的钛钨靶材组件，往往存在变形和翘曲等问题，需要对钛钨靶材组件进行整形来实现校正，使其满足平面度的要求。但是，由于现有技术中的钛钨靶材组件一般是将钛钨靶材通过成品焊接得到的，即在钛钨靶材已经是成品的状态下再将其和背板进行焊接，钛钨靶材已经不存在加工余量；另外，钛钨靶材往往采用粉末冶金烧结而成，材质较脆。因此，若使用常规的冷校正方法进行校正，会导致校正过程中产品开裂的情况，进而导致钛钨靶材组件彻底报废。现有技术中已经公开了一些靶材组件的校正方法。例如CN105531396A公开了一种带背板的溅射靶材的翘曲矫正方法，包括配置工序和加压工序，其中配置工序是将上凸的溅射靶材正对加压装置上方的加压面，并在背板外缘部与加压装置下方的加压面之间配置间隔件；加压工序是通过加压装置对带背板的溅射靶材进行上下方向上的同时加压。虽然所述矫正方法可以达到一定的整形效果，但是适用范围有限，仅适用于溅射靶材是金属氧化物和碳中的至少一方分散于基体金属中而得到的复合体；而且，所述矫正方法属于室温下操作的冷校正，并不适用于钛钨靶材组件。CN110814096A公开了一种金属靶材焊接后整形方法及焊接方法，包括：先根据靶材熔点或背板熔点中较低的温度，来确定加热的温度，对靶材组件进行加热；然后在靶材组件的靶材上方依次设置缓冲垫和垫块；再利用整形机对所述靶材组件进行加压整形，使得靶材中间向下凹陷0.3～0.6mm。虽然所述整形方法适用于脆性金属靶材，并在整形前对靶材组件进行加热，但是加热的温度并未考虑到熔点较低的焊料层，会导致焊料层熔化和靶材组件严重变形，而且向下凹陷0.3～0.6mm，恢复到室温的钛钨靶材组件无法达到平面度的要求。此外，所述整形方法尤其适用于钛钨圆形靶材组件，并未考虑到钛钨方形靶材组件特殊的力学特性。综上所述，目前亟需开发一种行之有效的钛钨方形靶材组件的校正方法。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种钛钨方形靶材组件的校正方法，所述校正方法针对钛钨方形靶材组件的力学性能特点，依靠保持的温度和凹陷的程度之间的协同作用，采用热校正方法有效避免了钛钨方形靶材组件开裂的情况，还可以实现整形目的。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的在于提供一种钛钨方形靶材组件的校正方法，所述校正方法包括：将温度为100-120℃的钛钨方形靶材组件加压至凹陷2-2.2mm，然后冷却至室温再撤去压力。本专利技术所述校正方法针对钛钨方形靶材组件的力学性能特点，保持其校正温度为100-120℃，并将其加压至凹陷2-2.2mm，通过两者的协同作用，保证钛钨方形靶材组件在冷却至室温并撤去压力之后，既不会出现钛钨方形靶材组件开裂的情况，又可以使得钛钨方形靶材组件的平面度≤0.3mm。作为本专利技术优选的技术方案，所述加压操作采用千斤顶。本专利技术所述千斤顶需要人为操作，一方面避免了采用油压机等整形机造成压力过大，导致产品开裂的情况；另一方面可以实现边加压边观察的调控操作，进而可以保证在产品不开裂的情况下，达到≤0.3mm的平面度要求。作为本专利技术优选的技术方案，在所述钛钨方形靶材组件的上方设置缓冲垫，然后在所述缓冲垫的上方进行所述加压操作。优选地，所述缓冲垫以所述钛钨方形靶材组件为基准居中设置。本专利技术所述缓冲垫设置在钛钨方形靶材组件的上方，并且居中设置，可以有效地缓冲加压操作的压力，避免钛钨方形靶材组件一次性承受高压，导致产品开裂的情况。作为本专利技术优选的技术方案，所述缓冲垫的厚度为2-3mm，例如2mm、2.1mm、2.2mm、2.3mm、2.4mm、2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm或3mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述缓冲垫为硅胶垫。作为本专利技术优选的技术方案，在所述钛钨方形靶材组件的下方设置垫块；优选地，沿所述钛钨方形靶材组件的长度方向，在其两端的下方放置垫块。本专利技术所述校正方法通过设置垫块，使得钛钨方形靶材组件的中间形成一定的中空空间，保证整形过程中钛钨方形靶材组件具有凹陷的空间，有利于钛钨方形靶材组件顺利进行回弹现象，使其达到平面度要求。作为本专利技术优选的技术方案，所述垫块的厚度为4-8mm，例如4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或8mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述垫块的的硬度为30-60HA，例如30HA、35HA、40HA、45HA、5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛钨方形靶材组件的校正方法，其特征在于，所述校正方法包括：将温度为100-120℃的钛钨方形靶材组件加压至凹陷2-2.2mm，然后冷却至室温再撤去压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种钛钨方形靶材组件的校正方法，其特征在于，所述校正方法包括：将温度为100-120℃的钛钨方形靶材组件加压至凹陷2-2.2mm，然后冷却至室温再撤去压力。


2.根据权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述加压操作采用千斤顶。


3.根据权利要求1或2所述的校正方法，其特征在于，在所述钛钨方形靶材组件的上方设置缓冲垫，然后在所述缓冲垫的上方进行所述加压操作；
优选地，所述缓冲垫以所述钛钨方形靶材组件为基准居中设置。


4.根据权利要求3所述的校正方法，其特征在于，所述缓冲垫的厚度为2-3mm；
优选地，所述缓冲垫为硅胶垫。


5.根据权利要求1-4任一项所述的校正方法，其特征在于，在所述钛钨方形靶材组件的下方设置垫块；
优选地，沿所述钛钨方形靶材组件的长度方向，在其两端的下方放置垫块。


6.根据权利要求5所述的校正方法，其特征在于，所述垫块的厚度为4-8mm；
优选地，所述垫块的硬度为30-60HA；
优选地，所述垫块的抗张强度为50-100kg/cm2；
优选地，所述垫块为木板。


7.根据权利要求1-6任一项所述的校正方法，其特征在于，所述钛钨方形靶材组件为焊接后钛钨靶材和背板组合的靶材组件；
优选地，所述背板的材质为铜合金；
优选地，所述焊接为钎焊。


8.根据权利要求1-7任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，边逸军，王学泽，叶裕辉，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33