靶材组件的焊接方法技术

一种靶材组件的焊接方法，包括：提供靶材和背板，所述靶材具有第一焊面，所述背板具有第二焊面；采用车削工艺在第一焊面或者第二焊面形成纹路后，采用热等静压工艺将第一焊面和第二焊面焊接在一起。所述靶材组件的焊接方法通过在第一焊面形成纹路以增加第一焊面的粗糙度，或者在第二焊面形成纹路以增加第二焊面的粗糙度。且在热等静压工艺中，所述第一焊面的纹路能够嵌入背板中，或者第二焊面的纹路能够嵌入靶材中。利于在热等静压工艺中靶材和背板之间的原子扩散，因此使得靶材组件的焊接强度得到提高。

Welding method of target components

Including welding method, a target assembly: the target and the backplane, the target has a first welding surface, the back plate has second welding surface; patterns formed in the first surface or the second surface by welding welding turning process, using hot isostatic pressing the first surface and the second surface welding welding welding together. The welding method of the target assembly can increase the roughness of the first welding surface by forming a grain on the first welding surface, or form a texture on the second welding surface to increase the roughness of the second welding surface. And in the hot isostatic pressure process, the first surface of the weld line can be embedded in the back plate, or the second weld line can be embedded in the target. It is beneficial to the atomic diffusion between the target and the back plate in the hot isostatic pressing process, so that the welding strength of the target assembly is improved.

【技术实现步骤摘要】
靶材组件的焊接方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种靶材组件的焊接方法。
技术介绍
在半导体工业中，靶材组件需要符合溅射性能，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。背板在所述靶材组件装配至溅射基台中起到支撑作用，并具有传导热量的功效。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，且靶材的溅射面放置于高真空环境中，而背板的背面需要受到持续的高压冷却水冲击以提高靶材组件的散热功效。可见，在磁控溅射工艺中，靶材和背板两侧存在巨大的压力差。因而，靶材和背板之间的结合强度需要满足一定的要求，以保证磁控溅射工艺的顺利进行。目前，靶材和背板之间的结合通过焊接来实现。然而，采用现有技术中靶材组件的焊接方法，靶材组件的焊接强度有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种靶材组件的焊接方法，以提高靶材组件的焊接强度。为解决上述问题，本专利技术提供一种靶材组件的焊接方法，包括：提供靶材和背板，所述靶材具有第一焊面，所述背板具有第二焊面；采用车削工艺在第一焊面或者第二焊面形成纹路后，采用热等静压工艺将第一焊面和第二焊面焊接在一起。可选的，所述纹路为螺纹，所述螺纹为第一焊面或第二焊面的凸起的部分。可选的，所述螺纹沿着螺纹半径方向上的截面形状为多个牙型，所述牙型为三角形、矩形或方形。可选的，当所述牙型为等腰三角形时，相邻牙型之间的凹槽的侧壁底部相交。可选的，所述牙型的高度为0.13mm～0.17mm；相邻牙型的中心之间的距离为0.19mm～0.25mm。可选的，所述牙型的顶角为55度～65度。可选的，所述牙型的顶角为60度。可选的，车削过程的参数包括：切削速度为0.02m/min～0.03m/min，进给量为0.02mm/r～0.04mm/r，吃刀量为0.02mm～0.04mm。可选的，车削纹路采用的刀具为螺纹刀具。可选的，所述螺纹刀具包括若干个切削刃部，各个切削刃部具有相对设置的前刀面和后刀面、以及位于前刀面和后刀面之间的两个刀刃侧面；所述两个刀刃侧面相交构成刃棱；刀刃侧面与前刀面相交构成侧切削刃；侧切削刃之间的夹角为切削刃角。可选的，所述切削刃角为55度～65度。可选的，所述切削刃角为60度。可选的，在进行车削之前，还包括：对部分刃棱进行消磨处理，形成刀刃底面，所述刀刃底面分别与刀刃侧面、剩余的刃棱相交。可选的，所述刀刃底面与剩余的刃棱之间的锐角夹角为30度～45度。可选的，当对第一焊面车削纹路时，车削工艺从第一焊面的中心到第一焊面的边缘进行；当对第二焊面车削纹路时，车削工艺从第二焊面的中心到第二焊面的边缘进行。可选的，车削纹路采用的刀具的硬度在HB350以上。可选的，所述刀具的材料为碳化钨基硬质合金、碳化钛基硬质合金或者金刚石。可选的，在车削纹路的过程中采用切削液；所述切削液为乳化剂。可选的，在第一焊面或者第二焊面车削纹路后，且采用热等静压工艺将第一焊面和第二焊面焊接在一起之前，还包括：采用超声波清洗工艺对所述靶材和背板进行清洗。可选的，所述靶材为铜靶材、铝靶材、钛靶材或钽靶材。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术提供的靶材组件的焊接方法，通过在第一焊面形成纹路以增加第一焊面的粗糙度，或者在第二焊面形成纹路以增加第二焊面的粗糙度。且在热等静压工艺中，所述第一焊面的纹路能够嵌入背板中，或者第二焊面的纹路能够嵌入靶材中。从而增加了第一焊面和第二焊面的附着力，利于在热等静压工艺中靶材和背板之间的原子扩散，因此使得靶材组件的焊接强度得到提高。附图说明图1是本专利技术一实施例中靶材组件焊接方法的流程图；图2至图7是本专利技术一实施例中靶材组件焊接过程的结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
所述，现有技术中靶材组件的焊接方法的焊接强度有待提高。一种靶材组件的焊接方法，包括：提供靶材和背板；采用热等静压工艺将靶材和背板焊接在一起。然而，上述方法中，由于靶材和背板的焊接面均为较光滑的表面，因此导致靶材和背板的附着力较小，导致在热等静压工艺的过程中，靶材和背板之间的原子扩散程度较小。降低了靶材组件的焊接强度。在此基础上，本专利技术提供一种靶材组件的焊接方法，包括：提供靶材和背板，所述靶材具有第一焊面，所述背板具有第二焊面；采用车削工艺在第一焊面或者第二焊面形成纹路后，采用热等静压工艺将第一焊面和第二焊面焊接在一起。通过在第一焊面形成纹路，能够增加第一焊面的粗糙度，或者在第二焊面形成纹路，能够增加第二焊面的粗糙度。且在热等静压工艺中，所述第一焊面的纹路能够嵌入背板中，或者第二焊面的纹路能够嵌入靶材中。从而增加了第一焊面和第二焊面的附着力，利于在热等静压工艺中靶材和背板之间的原子扩散，因此使得靶材组件的焊接质量得到提高。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。图1是本专利技术一实施例中靶材组件焊接方法的流程图，包括以下步骤：S01：提供靶材和背板，所述靶材具有第一焊面，所述背板具有第二焊面；S02：采用车削工艺在第一焊面或者第二焊面形成纹路后，采用热等静压工艺将第一焊面和第二焊面焊接在一起。下面结合附图对上述方法进行详细说明。参考图2，提供靶材100和背板110。所述靶材100的纯度大于4N5，具体的，所述靶材100的纯度为5N或6N，其中，5N表示纯度为99.999％，而6N表示纯度为99.9999％。本实施例中，所述靶材100为铜靶材。在其它实施例中，所述靶材还可以为钽靶材、铝靶材或者钛靶材。所述靶材还可以选择其它材料的靶材。本实施例中，所述靶材100的形状以为圆柱体作为示例。在其它实施例中，所述靶材的形状可以选择其它形状。所述靶材100具有相对的第一焊面101和溅射面102。本实施例中，所述背板110为铜背板。所述铜背板可以是包括铬合金或锌的铜合金背板，所述铜背板也可以是无氧铜背板。在其它实施例中，所述背板还可以为铝合金背板。所述背板还可以选择其它材料的背板。所述背板110的尺寸根据靶材100的尺寸以及实际磁控溅射设备需要具体设计。所述背板110具有相对的第二焊面111和背面112。接着，采用车削工艺在第一焊面101或者第二焊面111形成纹路。所述纹路为车削第一焊面101或第二焊面111后形成的凸起的部分。当在第一焊面101形成纹路时，能够增加第一焊面101的粗糙度。且在后续热等静压工艺中，第一焊面101的纹路能够嵌入背板110中。当在第二焊面111形成纹路时，能够增加第二焊面111的粗糙度。且在后续热等静压工艺中，第二焊面111的纹路能够嵌入靶材100中。本实施例中，所述纹路为螺纹。在其它实施例中，所述纹路可以选择为其它形状。下面以在第二焊面111形成螺纹为例进行说明。参考图3，在车削过程中，将所述背板110安装在车床的主轴上，所述车床上装有车削纹路的刀具120，待加工的背板110的第二焊面111面向刀具120；启动车床，车床的主轴带动所述背板110围绕背板110的轴线旋转，刀具120在第二焊面111从中心往外围移动，或者刀具120在第二焊面111从外围向中心左右移动，对第二焊面111本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种靶材组件的焊接方法，其特征在于，包括：提供靶材和背板，所述靶材具有第一焊面，所述背板具有第二焊面；采用车削工艺在第一焊面或者第二焊面形成纹路后，采用热等静压工艺将第一焊面和第二焊面焊接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种靶材组件的焊接方法，其特征在于，包括：提供靶材和背板，所述靶材具有第一焊面，所述背板具有第二焊面；采用车削工艺在第一焊面或者第二焊面形成纹路后，采用热等静压工艺将第一焊面和第二焊面焊接在一起。2.根据权利要求1所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述纹路为螺纹，所述螺纹为第一焊面或第二焊面的凸起的部分。3.根据权利要求2所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述螺纹沿着螺纹半径方向上的截面形状为多个牙型；所述牙型为三角形、矩形或方形。4.根据权利要求3所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，当所述牙型为等腰三角形时，相邻牙型之间的凹槽的侧壁底部相交。5.根据权利要求4所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述牙型的高度为0.13mm～0.17mm；相邻牙型的中心之间的距离为0.19mm～0.25mm。6.根据权利要求4所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述牙型的顶角为55度～65度。7.根据权利要求6所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述牙型的顶角为60度。8.根据权利要求5所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，车削过程的参数包括：切削速度为0.02m/min～0.03m/min，进给量为0.02mm/r～0.04mm/r，吃刀量为0.02mm～0.04mm。9.根据权利要求2所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，车削纹路采用的刀具为螺纹刀具。10.根据权利要求9所述的靶材组件的焊接方法，其特征在于，所述螺纹刀具包括若干个切削刃部，各个切削刃部具有相对设置的前刀面和后刀面、以及位于前刀面和后刀面之间的两个刀刃侧面；所述两个刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，相原俊夫，王学泽，朱锦程，
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