一种金属靶材焊接结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种金属靶材焊接结构，所述金属靶材焊接结构包括靶材与背板；所述背板的焊接面设置有定位凹槽，所述定位凹槽内设置有焊料槽；所述靶材的焊接面与侧面分别独立地设置有镍层，所述靶材的侧面镍层高度不超过定位凹槽的深度。本实用新型专利技术通过定位凹槽与焊料槽的设置，便于焊料与靶材的安装定位，且通过镍层的设置，有效提高了靶材与背板的焊接结合率。合率。合率。

【技术实现步骤摘要】
一种金属靶材焊接结构


[0001]本技术属于半导体
，涉及一种焊接结构，尤其涉及一种金属靶材焊接结构。

技术介绍

[0002]溅射是半导体制造领域的常用工艺之一，随着溅射技术的日益发展，溅射靶材在溅射中发挥了越来越重要的作用，溅射靶材的质量直接影响后续溅射的成膜质量。
[0003]靶材组件是由符合溅射性能的靶坯以及与靶坯通过焊接相结合的背板构成。在溅射过程中，靶材组件所处的工作环境比较恶劣。例如：靶材组件的背板一侧通过一定压力的冷却水强冷，而靶坯一侧则处于高温真空环境中，因此在靶材组件的相对两层形成巨大的压力差；靶坯一侧受到高压电场和强磁场中各粒子的轰击，有大量热量产生。为了确保薄膜质量的稳定性以及靶材组件的质量，对靶坯和背板的质量以及焊接结合率的要求越来越高，否则容易导致靶材组件在受热条件下发生变形、开裂等问题，从而影响成膜质量，甚至对溅射基台造成损伤。
[0004]CN 206622765U公开了一种靶材焊接结构，包括靶坯和背板，在靶坯或背板的焊接面的边缘周围设有凸台，形成定位部，背板或靶坯能够刚好嵌入所述定位部之间，能够实现靶坯与背板的便捷、快速定位。进一步的，在靶坯或背板的焊接面上，沿所述定位部内侧的周圈设有凸台，形成边缘支撑部，且所述边缘支撑部低于所述定位部。边缘支撑部内侧的凹槽为焊料容纳区，能够在不垫丝的情况下保证焊料厚度。
[0005]但是对于钎焊，在将靶材和背板扣合之前需要对靶材和背板的焊接面进行浸润处理，即通过外力将焊料附着在靶材的焊接面。但有些金属靶材基体因其材料的特殊性，本身与焊料不易实现浸润。
[0006]CN 107570826A公开了一种靶材组件的制造方法，包括：提供钛靶坯和背板，钛靶坯的待焊接面为第一焊接面，背板的待焊接面为第二焊接面；在第一焊接面上涂覆第一焊料层，第一焊料层的材料为经使用的回收材料；在第一焊料层上涂覆第二焊料层，第二焊料层的材料为未经使用的材料，且第二焊料层和第一焊料层的材料相同；将涂覆有第一焊料层和第二焊料层的第一焊接面与第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将靶坯焊接至背板上，以形成靶材组件。但其焊接结合率受第一焊料层材料纯度的影响，其中存在的杂质难以保证焊接结合率的稳定性。
[0007]CN 111041431A公开了一种靶材组件的制作方法，包括：提供二氧化硅靶材和金属背板，所述二氧化硅靶材具有靶材焊接面，所述金属背板具有背板焊接面；采用等离子喷涂工艺在二氧化硅靶材焊接面上形成镍层；将二氧化硅靶材焊接面上的镍层与金属背板焊接面进行焊接形成靶材组件。镍材料是一种易于和焊料实现浸润的金属，通过设置镍层可以便与金属靶材的焊接，但需要对镍层的具体组成以及构造进行详细限定，否则镍层与基体的结合力相对较差。
[0008]对此，需要提供一种结构简单且能够实现高焊接结合率的金属靶材焊接结构。

技术实现思路

[0009]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种金属靶材焊接结构，所述金属靶材焊接结构的组成简单，便于实现，且用于钎焊时具有较高的焊接结合率。
[0010]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0011]本技术提供了一种金属靶材焊接结构，所述金属靶材焊接结构包括靶材与背板。
[0012]所述背板的焊接面设置有定位凹槽，所述定位凹槽内设置有焊料槽。
[0013]所述靶材的焊接面与侧面分别独立地设置有镍层，所述靶材的侧面镍层高度不超过定位凹槽的深度。
[0014]本技术所述在靶材的焊接面与侧面分别独立地设置有镍层的方法包括本领域常规的化学镀镍和/或电镀镍。通过在靶材的焊接面以及侧面设置镍层，并在背板的焊接面设置定位凹槽与焊料槽，通过定位凹槽、焊料槽以及镍层的设置，提高了靶材与背板的焊接结合率。而且，本技术提供的金属靶材焊接结构的组成简单，便于实际应用过程中的机加工处理。
[0015]本技术所述靶材包括W靶材、WTi靶材、Ta靶材、Ti靶材、WSi靶材、TaSi靶材或CrSi靶材中的任意一种；所述背板包括但不限于铜背板或铝背板。
[0016]优选地，所述定位凹槽包括圆形定位凹槽或方形定位凹槽。
[0017]本技术所述定位凹槽的形状与靶材的形状对应。
[0018]当所述靶材为圆形靶材时，所述定位凹槽为圆形定位凹槽。
[0019]当所述靶材为方形靶材时，所述定位凹槽为方形定位凹槽。
[0020]优选地，所述靶材侧壁与定位凹槽侧壁的间距为0.5
‑
1mm，例如可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，所述焊料槽包括圆形焊料槽或方形焊料槽。
[0022]本技术通过在定位凹槽内部设置特定厚度的焊料槽，能够有效提高靶材与背板的焊接结合率。
[0023]优选地，所述定位凹槽的深度为1.5
‑
2mm，例如可以是1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，所述焊料槽的深度为0.2
‑
0.3mm，例如可以是0.2mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm或0.3mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0025]优选地，所述镍层的厚度为6
‑
10μm，例如可以是6μm、7μm、8μm、9μm或10μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，所述靶材的侧面镍层高度为1
‑
1.5mm，例如可以是1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0027]优选地，所述靶材侧壁与定位凹槽侧壁的间距为0.5
‑
1mm，例如可以是0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0028]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0029]本技术通过在靶材的焊接面以及侧面设置镍层，并在背板的焊接面设置定位凹槽与焊料槽，通过定位凹槽、焊料槽以及镍层的设置，提高了靶材与背板的焊接结合率至97％以上；而且，本技术提供的金属靶材焊接结构的组成简单，便于实际应用过程中的机加工处理。
附图说明
[0030]图1为实施例1提供的金属靶材焊接结构中背板的结构示意图；
[0031]图2为实施例1提供的金属靶材焊接结构中靶材的结构示意图；
[0032]图3为实施例4提供的金属靶材焊接结构的结构示意图。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属靶材焊接结构，其特征在于，所述金属靶材焊接结构包括靶材与背板；所述背板的焊接面设置有定位凹槽，所述定位凹槽内设置有焊料槽；所述靶材的焊接面与侧面分别独立地设置有镍层，所述靶材的侧面镍层高度不超过定位凹槽的深度。2.根据权利要求1所述的金属靶材焊接结构，其特征在于，所述定位凹槽包括圆形定位凹槽或方形定位凹槽。3.根据权利要求1或2所述的金属靶材焊接结构，其特征在于，所述焊料槽包括圆形焊料槽或方形焊料槽。4.根据权利要求2所述的金属靶材焊接结构，其特征在于，所述定位凹槽的深度为1.5
‑
2mm。5.根据权利要求3所述的金属靶材焊接结构，其特征在于，所述焊料槽的深度为0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，边逸军，潘杰，王学泽，杨慧珍，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：新型
国别省市：