一种靶材真空扩散焊接系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及半导体制造技术领域，尤其是涉及一种靶材真空扩散焊接系统及方法。该材真空扩散焊接系统至少包括：靶材、法兰和施力部件；所述靶材的外周面设置有凹槽部，所述法兰的侧边缘设置有翘起部，所述法兰装配于所述靶材上，且所述翘起部与所述凹槽部对应设置，所述施力部件用于向所述翘起部施加应力以使所述翘起部嵌合于所述凹槽部。通过车床上挤压的方式将法兰挤入到靶材内，该挤压装配的方式可以解决形状特殊的靶材和法兰材料的焊接困难的技术问题。而且，在焊接时还可进一步在靶材内部放入一热膨胀系数较大的柱体部件进行真空热处理实现扩散焊接。

A target vacuum diffusion welding system and method

The invention relates to the field of semiconductor manufacturing technology, in particular to a target vacuum diffusion welding system and method. The material of vacuum diffusion welding system at least comprises a target, the flange and the force applying part; the outer periphery of the target surface is provided with a groove, the side edge of the flange is provided with a tilted part, the flange assembly on the target, and the tilt and the groove are arranged corresponding to the the force applying part to the tilted part stress is applied to make the tilt Department jogged in the groove. The flanges are squeezed into the target by means of extrusion on the lathe. The way of extrusion assembly can solve the technical problems of difficult welding for special shaped target and flange materials. In addition, the diffusion welding can be achieved by vacuum heat treatment in the target material.

【技术实现步骤摘要】
一种靶材真空扩散焊接系统及方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其是涉及一种靶材真空扩散焊接系统及方法。
技术介绍
目前，半导体用靶材一般为高纯金属，背板材料一般为高强度、高硬度的合金金属，不同金属材料热膨胀系数存在差异，在受热及冷却过程中金属膨胀和收缩的程度也存在不同。半导体行业有一种靶材参与溅射主体部分呈锅形，材料为高纯金属，其用于安装在机台上的法兰部分需要用硬度较高的金属及合金材料，需要将法兰和高纯溅射金属材料焊接在一起。锅形的钽靶材不像其他平面靶材，由于其结构特殊，焊接难度相对较大。如果溅射靶材和法兰材料熔点相差不多，易于电子束焊接，则可以采用电子束焊接方式将两者焊接在一起。但如溅射靶材和法兰材料熔点相差较大，两种金属无法电子束熔在一起则需采用其他焊接方式。如果用热等静压焊接，则需要制作包套使靶材和法兰材料在真空环境中，但锅形的靶材形状特殊，包套制作难度很大，且边角处容易在焊接时被吸穿，造成焊接失败。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种靶材真空扩散焊接系统及方法，以解决现有技术中存在的形状特殊的靶材和法兰材料的焊接困难的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种靶材真空扩散焊接系统，其包括：靶材、法兰和施力部件；所述靶材的外周面设置有凹槽部，所述法兰的侧边缘设置有翘起部，所述法兰装配于所述靶材上，且所述翘起部与所述凹槽部对应设置，所述施力部件用于向所述翘起部施加应力以使所述翘起部嵌合于所述凹槽部。作为一种进一步的技术方案，靶材真空扩散焊接系统还包括：柱体部件，所述柱体部件的端部插入至所述靶材的内部，所述柱体部件的膨胀系数大于所述靶材的膨胀系数，所述柱体部件的外径与所述靶材的内径相同。作为一种进一步的技术方案，所述柱体部件包括一体连接的插入段和封装段，所述插入段的外径与所述靶材的内径相同，所述封装段的外径大于所述插入段的外径。作为一种进一步的技术方案，所述插入段在所述靶材内部的伸入距离至少能够覆盖至所述法兰的所在位置。作为一种进一步的技术方案，所述柱体部件的材质为金属材质。作为一种进一步的技术方案，靶材真空扩散焊接系统还包括：内撑夹具，所述内撑夹具用于套设于所述靶材的内部，并将所述靶材固定于车床内。作为一种进一步的技术方案，所述靶材为一侧敞口的锅型结构。作为一种进一步的技术方案，所述凹槽部包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽间隔设置于所述靶材外周面上。作为一种进一步的技术方案，所述翘起部包括第一翘起和第二翘起，所述第一翘起、所述第二翘起分别设置于所述法兰的两侧边缘，所述第一翘起的形状与所述第一凹槽的形状相适配，所述第二翘起的形状与所述第二凹槽的形状相适配。第二方面，本专利技术还提供一种靶材真空扩散焊接方法，其包括如下步骤：将法兰装配在靶材上，通过内撑夹具将装配好的靶材固定在车床内；通过施力部件对法兰的翘起部施加应力使翘起部发生变形，并使翘起部嵌合于靶材的凹槽部内；向靶材内部插入一个柱体部件，所述柱体部件的膨胀系数大于所述靶材的膨胀系数，所述柱体部件的外径与所述靶材的内径相同；将插入柱体部件的靶材放入真空热处理炉，真空热处理炉在抽真空之后进行加热。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供一种靶材真空扩散焊接系统及方法，通过车床上挤压的方式将法兰挤入到靶材内，该挤压装配的方式可以解决形状特殊的靶材和法兰材料的焊接困难的技术问题。而且，在焊接时，还可进一步在靶材内部放入一热膨胀系数较大的柱体部件进行真空热处理实现扩散焊接。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的靶材真空扩散焊接系统的第一种状态图；图2为本专利技术实施例提供的靶材真空扩散焊接系统的第二种状态图；图3为本专利技术实施例提供的靶材真空扩散焊接系统的第三种状态图；图4为本专利技术实施例提供的靶材真空扩散焊接系统的第四种状态图；图标：1-法兰；2-靶材；4-柱体部件；5-真空热处理炉；11-翘起部；21-凹槽部。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。实施例一如图1至图4所示，本实施例提供一种靶材2真空扩散焊接系统，其包括：靶材2、法兰1和施力部件；所述靶材2的外周面设置有凹槽部21，所述法兰1的侧边缘设置有翘起部11，所述法兰1装配于所述靶材2上，且所述翘起部11与所述凹槽部21对应设置，以保证所述翘起部11在发生形变时嵌合在所述凹槽部21内。当然，所述翘起部11与所述凹槽部21的形状相适配。所述施力部件用于向所述翘起部11施加应力以使所述翘起部11嵌合于所述凹槽部21。通过车床上挤压的方式将法兰1挤入到靶材2内，该挤压装配的方式可以解决形状特殊的靶材2和法兰1材料的焊接困难的技术问题。值得说明的是，本实施例中的所述靶材2为一侧敞口的锅型结构。半导体行业有一种靶材2参与溅射主体部分呈锅形，材料为高纯金属，其用于安装在机台上的法兰1部分需要用硬度较高的金属及合金材料，需要将法兰1和高纯溅射金属材料焊接在一起。当然，除此之外，本实施例中的所述靶材2也可以采用其他形状，此处不再一一举例。本实施例中，作为一种进一步的技术方案，在焊接时，还可在靶材2内部放入一热膨胀系数较大的柱体部件4进行真空热处理实现扩散焊接。例如：该靶材2真空扩散焊接系统还包括：柱体部件4，所述柱体部件4的端部插入至所述靶材2的内部，所述柱体部件4的膨胀系数大于所述靶材2的膨胀系数，所述柱体部件4的外径与所述靶材2的内径相同，以便能够与所述靶材2的内臂紧密接触。具体而言，所述柱体部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种靶材真空扩散焊接系统，其特征在于，包括：靶材、法兰和施力部件；所述靶材的外周面设置有凹槽部，所述法兰的侧边缘设置有翘起部，所述法兰装配于所述靶材上，且所述翘起部与所述凹槽部对应设置，所述施力部件用于向所述翘起部施加应力以使所述翘起部嵌合于所述凹槽部。

【技术特征摘要】
1.一种靶材真空扩散焊接系统，其特征在于，包括：靶材、法兰和施力部件；所述靶材的外周面设置有凹槽部，所述法兰的侧边缘设置有翘起部，所述法兰装配于所述靶材上，且所述翘起部与所述凹槽部对应设置，所述施力部件用于向所述翘起部施加应力以使所述翘起部嵌合于所述凹槽部。2.根据权利要求1所述的靶材真空扩散焊接系统，其特征在于，还包括：柱体部件，所述柱体部件的端部插入至所述靶材的内部，所述柱体部件的膨胀系数大于所述靶材的膨胀系数，所述柱体部件的外径与所述靶材的内径相同。3.根据权利要求2所述的靶材真空扩散焊接系统，其特征在于，所述柱体部件包括一体连接的插入段和封装段，所述插入段的外径与所述靶材的内径相同，所述封装段的外径大于所述插入段的外径。4.根据权利要求3所述的靶材真空扩散焊接系统，其特征在于，所述插入段在所述靶材内部的伸入距离至少能够覆盖至所述法兰的所在位置。5.根据权利要求2所述的靶材真空扩散焊接系统，其特征在于，所述柱体部件的材质为金属材质。6.根据权利要求1所述的靶材真空扩散焊接系统，其特征在于，还包括：内撑夹具...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，廖培君，
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