溅射靶材组合体及装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种溅射靶材组合体和装配方法，该溅射靶材组合体包括溅射靶材和背板，溅射靶材包括第一安装部，背板包括槽体。其中，第一安装部靠近槽体底部的一侧设有第一端面，第一端面包括凹陷部，预装配状态下，第一安装部至少部分位于槽体中，凹陷部与槽体底部保持预设间距，凹陷部设置为在装配过程中由压紧力作用向槽体底部靠近并且产生朝向槽体侧向的压延变形，第一端面在压延变形中形成压延部，压延部在装配状态下与槽体在侧向上咬合。该申请通过优化靶材与背板之间结构，显著提高了靶材与背板之间的咬合强度，增加了溅射靶材组合体结构的稳定性，并且可降低压紧过程所需压紧力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
溅射靶材组合体及装配方法


[0001]本专利技术涉及靶材制造领域，具体而言，涉及一种溅射靶材组合体及装配方法。

技术介绍

[0002]溅射靶材是制备半导体晶圆、显示面板、太阳能电池等表面电子薄膜的关键材料。其主要由靶材毛坯，背板等组成，其中，靶材坯料是高速离子束轰击的靶材，属于溅射靶材的核心部分。在溅射镀膜过程中，靶材被离子击中后，靶材表面的原子被溅射并沉积在基板上，形成电子膜，由于高纯度金属通常较软，需要将溅射靶材安装在背板上完成溅射，且其内部需要保持真空环境，因此靶材与背板结合强度对靶材溅射的过程及形成的薄膜质量尤为重要。
[0003]专利CN104625389A公开了一种集成电路封装材料用铝合金溅射靶材的焊接方法，其步骤包括：在靶材焊接面上加工出一定形状尺寸的凸齿，在背板上加工出对应的凹槽，将靶材与背板进行装配组合后，放入包套进行真空封焊，然后采用热等静压的方法使材料完全填充凹槽，将靶材与背板连接。该方法焊接温度低，避免了铝合金晶粒长大，增强了靶材与背板之间焊接强度，但由于该方法中靶材焊接面凸齿为矩形，在压合时可能会由于靶材凸齿未完全填充结合缝隙，导致靶材与背板焊接强度较低。
[0004]专利CN102430865A公开了一种靶材与背板的焊接方法，其步骤包括：在靶材的背面形成多个燕尾槽，在背板的正面形成与燕尾槽匹配的多个燕尾状凸起；将靶材与背板叠合放置，并使燕尾状凸起与燕尾槽咬合在一起；采用静压方式处理靶材与背板中心区域，利用电子束焊接靶材与背板的边缘结合区域。该方案中改进了靶材和背板结合位置的形状，采用燕尾状凸起与凹槽，在压合时可能会因槽体两侧的形状限制，导致压合不紧，焊接强度较低。
[0005]鉴于以上技术问题，特推出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种溅射靶材组合体和溅射靶材组合体的装配方法，通过优化靶材与背板之间结构和装配方法，提高靶材与背板之间的咬合强度，增加溅射靶材组合体结构的稳定性，并且降低压紧过程所需压紧力。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种溅射靶材组合体，包括溅射靶材和背板，溅射靶材包括第一安装部，背板包括槽体。第一安装部靠近槽体底部的一侧设有第一端面，第一端面包括凹陷部，预装配状态下，第一安装部至少部分位于槽体中，凹陷部与槽体底部保持预设间距，凹陷部设置为在装配过程中由压紧力作用向槽体底部靠近并且产生朝向槽体侧向的压延变形，第一端面在压延变形中形成压延部，压延部在装配状态下与槽体在侧向上咬合。
[0008]优选的，该溅射靶材组合体的槽体和第一安装部分别在背板和溅射靶材上环状延伸，沿环状径向截取槽体和第一安装部，形成横向截面。
[0009]优选的，该溅射靶材组合体中，在横向截面上凹陷部位于第一端面的中间区域，凹陷部在预装配状态下为类锥形并且在装配过程中锥度不断变大。
[0010]优选的，该溅射靶材组合体在预装配状态下，凹陷部在横向截面的锥角范围为50～180
°
。
[0011]优选的，该溅射靶材组合体在预装配状态下，在横向截面上凹陷部的宽度等于第一端面的宽度数值。
[0012]优选的，该溅射靶材组合体在预装配状态下，凹陷部在横向截面的最大深度数值与第一安装部在横向截面的长度数值的比值范围为0.03～1。
[0013]优选的，该溅射靶材组合体中，在横向截面上槽体底部的宽度大于槽体进口的宽度，第一安装部在预装配状态下通过槽体进口进入槽体中，并且在装配过程中形成压延体，压延体在横向截面上的宽度在朝向槽体底部的方向上逐渐增加，压延体在装配状态中填充槽体。
[0014]优选的，该溅射靶材组合体，槽体环状延伸形成第一侧面和第二侧面，在横向截面上第一侧面截面和第二侧面之间的夹角范围为6～30
°
。
[0015]优选的，该溅射靶材组合体的槽体还包括底面，底面分别与第一侧面和第二侧面形成第一圆弧过渡面和第二圆弧过渡面，在横向截面上第一圆弧过渡面和第二圆弧过渡面圆弧半径数值与槽体深度数值的比值范围为0.14～0.4。
[0016]优选的,该溅射靶材组合体的第一安装部环状延伸形成第三侧面和第四侧面，预装配状态下，第三侧面、第四侧面分别与第一端面形成第三圆弧过渡面和第四圆弧过渡面，在横向截面上第三圆弧过渡面和第四圆弧过渡面的圆弧半径数值与第一安装部长度数值的比值范围为0.14～0.4。
[0017]优选的，该溅射靶材组合体在预装配状态下，凹陷部分别与第三侧面和第四侧面过渡连接。
[0018]优选的，该溅射靶材组合体在装配状态下，第一安装部的第三侧面、第四侧面分别靠近槽体的第一侧面、第二侧面，第一安装部的第一端面靠近槽体的底面。
[0019]优选的，该溅射靶材组合体预装配状态下，在横向截面上第一安装部的长度数值与槽体的深度数值的比值范围为1～3。
[0020]优选的，该溅射靶材组合体在横向截面上槽体的深度与背板的厚度的比值范围为0.13～0.4。
[0021]优选的，该溅射靶材组合体包括多个槽体和多个第一安装部，多个槽体与多个第一安装部对应设置，相邻槽体在横向截面上的轴线之间的间距为3～10mm。
[0022]基于上述技术方案，本专利技术至少具有如下有益效果：
[0023]1、本专利技术中提出将溅射靶材的凹陷部设计为类锥形，在进行压合时，靶材能够更好填充凹槽，增强靶材与背板之间的咬合强度，同时降低压紧过程所需压紧力。
[0024]2、通过将槽体设计为燕尾槽结构，并优化槽体和第一安装部的尺寸，进一步增强了靶材和背板之间的咬合强度。
[0025]本申请的另一方面提出了一种溅射靶材组合体的装配方法，包括以下步骤：步骤S1，将第一安装部插入槽体，实现溅射靶材与背板之间的预装配；步骤S2，利用电子束焊接溅射靶材和背板的边缘区域；步骤S3，对第一安装部和槽体所在的溅射靶材和背板的对应
区域至少施加一次压紧力，凹陷部向靠近槽体底部移动，促进第一端面向靠近槽体侧向延伸，形成压延部，实现第一安装部和槽体之间的咬合连接。
[0026]优选的，在该溅射靶材组合体的装配方法的步骤S3中，对第一安装部和槽体所在的溅射靶材和背板的对应区域多次施加压紧力，在相邻两次施加压紧力步骤中将溅射靶材组合体整体旋转90～120
°
。
[0027]基于上述技术方案，本专利技术提出的装配方法实现了如下有益效果：
[0028]1、本专利技术中通过在第一安装部设置凹陷部，在进行压合时，靶材能够更快的填充凹槽，增强靶材与背板之间的咬合强度，并且降低压紧过程所需压紧力。
[0029]2、本专利技术中提出预装配完成后，利用电子束焊接溅射靶材和背板的边缘区域，排出了溅射靶材和背板之间的空气，便于对溅射靶材和背板进行压合。
[0030]3、本专利技术中提出在溅射靶材和背板组合装配时进行整体旋转压合，通过多角度的压合使得组合体压合更佳均匀，进一步提高了溅射靶材和背板之间的咬合强度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溅射靶材组合体，包括溅射靶材(10)和背板(20)，所述溅射靶材(10)包括第一安装部(120)，所述背板(20)包括槽体(220)，其特征在于，所述第一安装部(120)靠近所述槽体(220)底部的一侧设有第一端面(122)，所述第一端面(122)包括凹陷部(1222)，预装配状态下，所述第一安装部(120)至少部分位于所述槽体(220)中，所述凹陷部(1222)与所述槽体(220)底部保持预设间距，所述凹陷部(1222)设置为在装配过程中由压紧力作用向所述槽体(220)底部靠近并且产生朝向所述槽体(220)侧向的压延变形，所述第一端面(122)在压延变形中形成压延部，所述压延部在装配状态下与所述槽体在侧向上(220)咬合。2.根据权利要求1所述的溅射靶材组合体，其特征在于，所述槽体(220)和所述第一安装部(120)分别在所述背板(20)和所述溅射靶材(10)上环状延伸，沿所述环状径向截取所述槽体(220)和所述第一安装部(120)，形成横向截面。3.根据权利要求2所述的溅射靶材组合体，其特征在于，在所述横向截面上所述凹陷部(1222)位于所述第一端面(122)的中间区域，所述凹陷部(1222)在预装配状态下为类锥形并且在装配过程中锥度不断变大。4.根据权利要求2所述的溅射靶材组合体，其特征在于，在预装配状态下，所述凹陷部(1222)在所述横向截面的锥角范围为50～180
°
。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的溅射靶材组合体，其特征在于，在预装配状态下，在所述横向截面上所述凹陷部(1222)的宽度等于所述第一端面(122)的宽度数值。6.根据权利要求2
‑
4任一项所述的溅射靶材组合体，其特征在于，在预装配状态下，所述凹陷部(1222)在所述横向截面的最大深度数值与所述第一安装部(120)在所述横向截面的长度数值的比值范围为0.03～1。7.根据权利要求2
‑
4任一项所述的溅射靶材组合体，其特征在于，在所述横向截面上所述槽体(220)底部的宽度大于所述槽体(220)进口的宽度，所述第一安装部(120)在预装配状态下通过所述槽体(220)进口进入所述槽体(220)中，并且在装配过程中形成压延体，所述压延体在所述横向截面上的宽度在朝向所述槽体(220)底部的方向上逐渐增加，所述压延体在装配状态中填充所述槽体(220)。8.根据权利要求2
‑
4任一项所述的溅射靶材组合体，其特征在于，所述槽体(220)环状延伸形成第一侧面(222)和第二侧面(224)，在所述横向截面上所述第一侧面(222)截面和所述第二侧面(224)之间的夹角范围为6～30
°
。9.根据权利要求8所述的溅射靶材组合体，其特征在于，所述槽体(220)还包括底面(226)，所述底面(226)分别与所述第一侧面(222)和所述第二侧面(224)形成第一圆弧过渡面(223)和第二圆弧过渡面(225)，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岩一彦，姚科科，山田浩，
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：