一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法，所述焊接方法包括：将带有螺纹的背板焊接面进行镀膜处理，然后与超高纯铜系靶材进行装配；将装配好的超高纯铜系靶材和背板放入包套，将所述包套封口后抽真空；将抽真空后的包套进行热等静压处理，完成超高纯铜系靶材与背板的焊接。本发明专利技术所述方法通过背板焊接面结构的改进，螺纹凸起可以嵌入靶材内部，增强两者的结合作用，再利用镀膜的扩散性，将靶材和背板的焊接面充分覆盖，提高两者之间的焊接结合度，焊接强度高，所述镀膜设置于背板上，保证焊接时镀膜的完整性，避免螺纹凸起对镀膜的破坏；本发明专利技术采用热等静压工艺控制靶材晶粒的尺寸，使之满足超大规模集成电路的应用要求。

【技术实现步骤摘要】
一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法
本专利技术属于靶材制备
，涉及一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法。
技术介绍
随着半导体制造技术和超大规模集成电路的飞速发展，集成电路芯片的集成度越来越高，多层金属互连技术的应用愈发广泛。目前半导体用芯片的尺寸已经缩小到纳米级别，此时金属互连线的电阻电容延迟和电迁移现象成为影响芯片性能的主要因素，而传统的铝及铝合金互连线已经不能满足超大规模集成电路工艺制程的需求。与铝相比，铜具有更好的抗电迁移能力和电导率，尤其是超高纯铜，其纯度在6N以上，对于降低芯片互连线的电阻，提高其运算速度具有重要意义；但是在28nm工艺节点以下的集成电路应用中，超高纯铜的电迁移问题较为严重，通过在超高纯铜中添加微量Mn、Al等合金元素能够形成自扩散阻挡层，从而可以有效降低电迁移。靶材在使用时，由于溅射机台的多样性，通常需要与另一种高强度的背板材料焊接形成靶材组件。目前常用的焊接方式有钎焊和扩散焊接，钎焊采用焊料进行焊接，最常用的为锡焊，由于锡的熔点低，而溅射机台工作温度相对较高时则会出现焊料融化、产品脱焊的风险；扩散焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤：/n(1)将带有螺纹的背板焊接面进行镀膜处理，然后与超高纯铜系靶材进行装配；/n(2)将步骤(1)装配好的超高纯铜系靶材和背板放入包套，将所述包套封口后抽真空；/n(3)将步骤(2)抽真空后的包套进行热等静压处理，完成超高纯铜系靶材与背板的焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括以下步骤：
(1)将带有螺纹的背板焊接面进行镀膜处理，然后与超高纯铜系靶材进行装配；
(2)将步骤(1)装配好的超高纯铜系靶材和背板放入包套，将所述包套封口后抽真空；
(3)将步骤(2)抽真空后的包套进行热等静压处理，完成超高纯铜系靶材与背板的焊接。


2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述超高纯铜系靶材包括超高纯铜靶材和超高纯铜合金靶材；
优选地，所述超高纯铜合金靶材包括超高纯铜锰合金靶材；
优选地，所述超高纯铜系靶材的纯度为6N以上；
优选地，步骤(1)所述背板的材质包括铝合金。


3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述背板焊接面上的螺纹通过车削加工得到；
优选地，所述螺纹的间距为0.65～0.85mm；
优选地，所述螺纹的深度为0.5～0.6mm。


4.根据权利要求1-3任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述背板焊接面上形成螺纹后，先进行表面处理，再进行镀膜处理；
优选地，所述表面处理依次包括一次水洗、酸洗、二次水洗和干燥；
优选地，所述酸洗所用的酸液由氢氟酸、硝酸和水组成；
优选地，所述酸液中氢氟酸、硝酸和水的体积比分别为(1～2):(3～4):(4～5)。


5.根据权利要求1-4任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述镀膜处理采用物理气相沉积法进行，优选为真空磁控溅射法；
优选地，步骤(1)所述镀膜处理形成的膜层的厚度为6～10μm；
优选地，步骤(1)所述镀膜的材质包括钛膜；
优选地，步骤(1)所述镀膜处理完成后30min内进行真空干燥；
优选地，所述真空干燥的温度为60～80℃，时间为60～80min；
优选地，所述真空干燥的真空度为0.01Pa以下。


6.根据权利要求1-5任一项所述的焊接方法，其特征在于，步骤(1)所述装配前，所述超高纯铜系靶材依次进行焊接面加工、表面处理和干燥处理；
优选地，所述焊接面加工为车削光滑处理；
优选地，所述表面处理为采用有机溶剂进行超声波清洗；
优选地，所述有机溶剂包括异丙醇；
优选地，所述超声波清洗的时间为20～30min；
优选地，所述超声波清...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，边逸军，潘杰，王学泽，慕二龙，曹欢欢，
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