靶材组件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种靶材组件及其制作方法，该靶材组件包括：靶材和背板，背板设置于靶材的外围，靶材的溅射面相对于背板的前端表面凸出。本发明专利技术中的靶材组件及其制作方法，通过将背板设置于靶材的外围，由于背板没有在靶材的背面进行占位，溅射范围的厚度全部由靶材构成，所以间接使得靶材自身可以设置更厚的厚度，延长了靶材自身的使用寿命，因此与以往产品相比，能够将综合功率延长至寿命末期，实现靶材组件的长寿命化。靶材组件的长寿命化。靶材组件的长寿命化。

【技术实现步骤摘要】
靶材组件及其制作方法


[0001]本专利技术属于半导体设备
，具体涉及一种靶材组件及其制作方法。

技术介绍

[0002]在半导体、电子设备等的制造中，用于薄膜形成的铝、铝合金溅射靶通过与由铝合金制成的背板接合来使用。
[0003]溅射靶与背板接合采用热等静压(HIP)扩散接合，但HIP扩散接合需要插入Ni等接合材料，并且HIP扩散接合需要进行装罐、脱气等预处理，生产效率低，成本非常高，溅射靶的使用寿命短。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种靶材组件及其制作方法，大大延长了靶材组件的使用寿命。
[0005]解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是提供一种靶材组件，包括：靶材和背板，背板设置于靶材的外围，靶材与背板通过焊接的方法接合，靶材的溅射面相对于背板的前端表面凸出，靶材的溅射面更靠近靶材所在的溅射腔体的内部。
[0006]优选的是，靶材包括：靶材主体、与靶材主体连接的凹部，凹部设置于靶材边缘的背面，靶材边缘的背面为相对于靶材边缘的溅射面的一面，背板包括：背板主体、与背板主体连接的凸部，凸部设置于背板边缘的正面，相对于背板边缘的背面，背板边缘的正面更靠近背板所在的溅射腔体的内部，凸部设置于凹部内。
[0007]优选的是，凸部与凹部形状相适配。
[0008]优选的是，凸部包括朝内方向的第一侧面，凹部包括朝外方向的第二侧面，第一侧面与第二侧面相贴合，第一侧面与第二侧面沿着与靶材轴向垂直的方向上的长度相同，该长度为0.1～3mm。
[0009]优选的是，靶材的厚度为20～30mm。
[0010]优选的是，靶材的材质为纯铝、铝铜合金、铝硅合金、铜硅铝合金中的任意一种；
[0011]背板的材质为A5000系列铝、A6000系列铝、A2000系列铝中的任意一种。
[0012]优选的是，所述的靶材组件还包括：连接件，背板通过连接件与其所在的溅射腔室的腔室壁连接。
[0013]优选的是，所述的靶材组件还包括：接地屏蔽，接地屏蔽分别与背板、靶材接触连接，接地屏蔽通过连接件与其所在的溅射腔体连接。
[0014]优选的是，靶材的厚度比背板的厚度厚。
[0015]本专利技术还提供一种上述的靶材组件的制作方法，包括以下步骤：
[0016]将靶材的外围与背板接合，使得背板位于靶材的外围，将焊接用钻头从靶材外围与背板的接合中心线向背板侧偏移预设的距离，将靶材的外围与背板进行焊接接合。
[0017]优选的是，焊接温度为350～550℃。
[0018]优选的是，焊接用钻头从接合中心线向背板侧偏移预设的距离为0.1～3mm。
[0019]优选的是，靶材与背板进行焊接的焊接方法为搅拌摩擦焊。
[0020]优选的是，焊接用钻头旋转速度为1,000至2,500rpm，进给速率为50至300mm/min。
[0021]本专利技术中的靶材组件及其制作方法，通过将背板设置于靶材的外围，由于背板没有在靶材的背面进行占位，溅射范围的厚度全部由靶材构成，所以间接使得靶材自身可以设置更厚的厚度，延长了靶材自身的使用寿命，因此与以往产品相比，能够将综合功率延长至寿命末期，实现靶材组件的长寿命化。
附图说明
[0022]图1是本专利技术实施例2中的靶材组件的结构示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例3中通过超声波探伤试验检测到的靶材和背板焊接的接合界面处的间隙图；
[0024]图3是本专利技术实施例8中的靶材组件的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术实施例8中的溅射掉部分靶材的靶材组件的结构示意图；
[0026]图5是本专利技术实施例8中的靶材组件的结构示意图。
[0027]图中：1
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靶材；11
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靶材主体；12
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凹部；2
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背板；21
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背板主体；22
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凸部；3
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第一侧面；4
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第二侧面；5
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溅射掉的靶材；6
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法兰；7
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第一螺栓；8
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第二螺栓；9
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接地屏蔽。
具体实施方式
[0028]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0029]下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
[0030]实施例1
[0031]本实施例提供一种靶材组件，包括：靶材和背板，背板设置于靶材的外围，靶材的溅射面相对于背板的前端表面凸出，靶材的溅射面更靠近靶材所在的溅射腔体的内部。
[0032]本实施例还提供一种上述的靶材组件的制作方法，包括以下步骤：
[0033]将靶材的外围与背板接合，使得背板位于靶材的外围，将焊接用钻头从靶材外围与背板的接合中心线向背板侧偏移预设的距离，将靶材的外围与背板进行焊接接合。
[0034]本实施例中的靶材组件及其制作方法，通过将背板设置于靶材的外围，由于背板没有在靶材的背面进行占位，溅射范围的厚度全部由靶材构成，所以间接使得靶材自身可以设置更厚的厚度，延长了靶材自身的使用寿命，因此与以往产品相比，能够将综合功率延长至寿命末期，实现靶材组件的长寿命化。
[0035]实施例2
[0036]如图1所示，本实施例提供一种靶材组件，包括：靶材1和背板2，背板2设置于靶材1的外围，靶材1与背板2通过焊接的方法接合，靶材1的溅射面相对于背板2的前端表面凸出，靶材1的溅射面更靠近靶材1所在的溅射腔体的内部。
[0037]由于靶材1的溅射面相对于背板2的前端表面凸出，所以等离子体主要轰击靶材1
的溅射面，减少了对于背板2的损伤。
[0038]优选的是，靶材1包括：靶材主体11、与靶材主体11连接的凹部12，凹部12设置于靶材1边缘的背面，靶材1边缘的背面为相对于靶材1边缘的溅射面的一面，背板2包括：背板主体21、与背板主体21连接的凸部22，凸部22设置于背板2边缘的正面，相对于背板2边缘的背面，背板2边缘的正面更靠近背板2所在的溅射腔体的内部，凸部22设置于凹部12内。
[0039]优选的是，凸部22与凹部12形状相适配。
[0040]优选的是，凸部22包括朝内方向的第一侧面3，凹部12包括朝外方向的第二侧面4，第一侧面3与第二侧面4相贴合，第一侧面3与第二侧面4沿着与靶材1轴向垂直的方向上的长度X相同，该长度X为0.1～3mm。
[0041]在靶材1的一面与背板2的接合线进行焊接时，有效防止靶材1的另外一面与背板2接合线处的焊缝开裂。
[0042]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶材组件，其特征在于，包括：靶材和背板，背板设置于靶材的外围，靶材的溅射面相对于背板的前端表面凸出。2.根据权利要求1所述的靶材组件，其特征在于，靶材包括：靶材主体、与靶材主体连接的凹部，凹部设置于靶材边缘的背面，靶材边缘的背面为相对于靶材边缘的溅射面的一面，背板包括：背板主体、与背板主体连接的凸部，凸部设置于背板边缘的正面，相对于背板边缘的背面，背板边缘的正面更靠近背板所在的溅射腔体的内部，凸部设置于凹部内。3.根据权利要求2所述的靶材组件，其特征在于，凸部与凹部形状相适配。4.根据权利要求3所述的靶材组件，其特征在于，凸部包括朝内方向的第一侧面，凹部包括朝外方向的第二侧面，第一侧面与第二侧面相贴合，第一侧面与第二侧面沿着与靶材轴向垂直的方向上的长度相同，该长度为0.1～3mm。5.根据权利要求1～4任意一项所述的靶材组件，其特征在于，靶材的厚度为20～30mm。6.根据权利要求1～4任意一项所述的靶材组件，其特征在于，靶材的材质为纯铝、铝铜合金、铝硅合金、铜硅铝合金中的任意一种；背板的材质为A5000系列铝、A6000系列铝、A2000系列铝中的任意一种。7.根据权利要求1～4任意一项所述的靶材组...

【专利技术属性】
技术研发人员：山田浩，林智行，广田二郎，中村晃，大岩一彦，姚科科，
申请(专利权)人：浙江最成半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：