本发明专利技术提供一种二氧化硅靶材及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：1)对二氧化硅靶坯、背板和焊料进行分段加热，然后对所述二氧化硅靶坯和背板进行浸润处理，使焊料分别浸润所述二氧化硅靶坯的焊接面和所述背板的焊接面；2)将浸润处理后的所述二氧化硅靶坯扣合在浸润处理后的所述背板上，并在所述二氧化硅靶坯的溅射面上放置压块加压，实现焊接；3)冷却，对焊接组件进行整平处理，得到所述二氧化硅靶材。本发明专利技术提供了一种操作简单且成本低的方法，不仅缩短了焊接周期，提高了焊接效率，使得焊接结合率≥97％，焊接后的平面度小于1mm，而且解决了靶材变形以及开裂问题。该二氧化硅靶材磁控溅射过程稳定，可满足使用要求。求。求。
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅靶材及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于半导体制备
，具体涉及一种二氧化硅靶材及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]二氧化硅靶材在半导体领域应用广泛，多用来制备半导体设备中的绝缘层。二氧化硅靶坯较脆，在与无氧铜背板焊接过程中，预热、焊接、整平极易出现断裂；长板状二氧化硅靶材焊接时由于靶坯和背板热膨胀系数相差较大，焊接后整体易产生翘曲变形，影响靶材的使用安装，在溅射中易脱落；此外，二氧化硅材料本身的浸润性较差，焊接易产生缺陷。以上问题会造成靶材报废率增加，提高制备成本。
[0003]因此，选择合适的焊接工艺和整平方式是高效制备二氧化硅靶材的关键。专利CN106695047A提供了一种二氧化硅陶瓷基复合材料表面活化辅助钎焊的方法，即利用等离子处理在复合材料表面覆盖薄碳层，然后真空钎焊，实现二氧化硅陶瓷复合材料的焊接。真空钎焊的焊接方式焊接周期长，生产效率不能保证。此外，现有技术靶坯焊接前为了增加浸润性，需要进行表面活化
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等离子处理表面，成本较高并且活化层的均匀性不能保证。
[0004]因此，如何降低成本，提高焊接效率和焊接质量，同时解决靶材的变形以及开裂问题，是当前研究的重点。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种二氧化硅靶材及其制备方法和应用。本专利技术提供了一种操作简单且成本低的方法，在焊接前对焊接平台进行分段加热，并浸润二氧化硅靶坯和背板的焊接面，不仅缩短了焊接周期，提高了焊接效率，使得焊接结合率≥97％，焊接后的平面度小于1mm，而且同时解决了靶材焊接后的变形问题，以及焊接及整平时靶材开裂的问题。采用该方法制备得到的二氧化硅靶材磁控溅射过程稳定，可满足使用要求。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种二氧化硅靶材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0008](1)对二氧化硅靶坯、背板和焊料进行分段加热，然后对所述二氧化硅靶坯和背板进行浸润处理，使焊料分别浸润所述二氧化硅靶坯的焊接面和所述背板的焊接面；
[0009](2)将浸润处理后的所述二氧化硅靶坯扣合在浸润处理后的所述背板上，并在所述二氧化硅靶坯的溅射面上放置压块加压，实现焊接；
[0010](3)冷却，对焊接组件进行整平处理，得到所述二氧化硅靶材。
[0011]本专利技术提供了一种操作简单且成本低的方法，在焊接前对焊接平台进行分段加热，并浸润二氧化硅靶坯和背板的焊接面，不仅缩短了焊接周期，提高了焊接效率，使得焊接结合率≥97％，焊接后的平面度小于1mm，而且同时解决了靶材焊接后的变形问题，以及
焊接及整平时靶材开裂的问题。采用该方法制备得到的二氧化硅靶材磁控溅射过程稳定，可满足使用要求。
[0012]本专利技术提供的制备方法中，将靶坯、背板以及焊料分别放置在加热平台上，同时进行分段加热，可以有效防止靶坯在升温过程中由于升温速度过快，靶坯受热不均出现开裂的问题。
[0013]需要说明的是，本专利技术提供的制备方法在焊接过程中需要控制靶坯与其他焊接辅助工具之间的温差在30℃以内，以防止因温差过大导致靶坯开裂。
[0014]需要说明的是，焊接组件指的是完成焊接后，并将压块取下后，二氧化硅靶坯与背板组合成的整体。
[0015]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述分段加热包括将所述二氧化硅靶坯、背板和焊料分别放置在加热平台上进行。
[0016]优选地，步骤(1)所述分段加热包括预热、一段加热、二段加热、三段加热和四段加热。
[0017]优选地，所述预热的温度＜40℃，例如可以是35℃、30℃、25℃、20℃、15℃或10℃等，优选为20
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30℃。
[0018]本专利技术中，为防止靶坯与加热平台的温差过大，导致其靶坯开裂，故优先考虑加热平台的初始温度小于45℃。
[0019]优选地，所述一段加热的温度为70
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90℃，例如可以是70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃、86℃、88℃或90℃等。
[0020]优选地，所述预热的温度升至所述一段加热的温度的时间为15
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20min，例如可以是15min、16min、17min、18min、19min或20min等。
[0021]优选地，所述二段加热的温度为110
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130℃，例如可以是110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃、122℃、124℃、126℃、128℃或130℃等。
[0022]优选地，所述一段加热的温度升至所述二段加热的温度的时间为15
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20min，例如可以是15min、16min、17min、18min、19min或20min等。
[0023]优选地，所述三段加热的温度为170
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190℃，例如可以是170℃、172℃、174℃、176℃、178℃、180℃、182℃、184℃、186℃、188℃或190℃等。
[0024]优选地，所述一段加热的保温时间、所述二段加热的保温时间和所述三段加热的保温时间独立地为10
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15min，例如可以是15min、16min、17min、18min、19min或20min等。
[0025]需要说明的是，本专利技术中，“独立地”指的是一段加热的保温时间为10
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15min，二段加热的保温时间为10
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15min，三段加热的保温时间为10
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15min，三者的时间可以相等，也可以不相等，各自的选择互不干扰。
[0026]优选地，所述二段加热的温度升至所述三段加热的温度的时间为15
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20min，例如可以是15min、16min、17min、18min、19min或20min等。
[0027]优选地，所述四段加热的温度为210
‑
220℃，例如可以是210℃、212℃、214℃、216℃、218℃或220℃等。
[0028]优选地，所述三段加热的温度升至所述四段加热的温度的时间为15
‑
20min，例如可以是15min、16min、17min、18min、19min或20min等。
[0029]作为本专利技术一种优选的技术方案，步骤(1)所述浸润处理的方式包括超声波处理。
[0030]本专利技术采用超声波设备处理靶坯和背板，可以使焊料较好的浸润靶坯表面，操作简单，成本较低，效率较高。
[0031]需要说明的是，浸润过程中要避免直接将焊料放于靶坯焊接面处。
[0032]需要说明的是，由于二氧化硅靶坯易碎裂，对其焊接面不能使用钢刷等尖锐工具进行粗糙处理。
[0033]优选地，步骤(1)所述二氧化硅靶坯的溅射面以及侧面均采用耐热胶带进行粘贴。
[0034]优选地，步骤(1)本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅靶材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)对二氧化硅靶坯、背板和焊料进行分段加热，然后对所述二氧化硅靶坯和背板进行浸润处理，使焊料分别浸润所述二氧化硅靶坯的焊接面和所述背板的焊接面；(2)将浸润处理后的所述二氧化硅靶坯扣合在浸润处理后的所述背板上，并在所述二氧化硅靶坯的溅射面上放置压块加压，实现焊接；(3)冷却，对焊接组件进行整平处理，得到所述二氧化硅靶材。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述分段加热包括将所述二氧化硅靶坯、背板和焊料分别放置在加热平台上进行；优选地，步骤(1)所述分段加热包括预热、一段加热、二段加热、三段加热和四段加热；优选地，所述预热的温度＜40℃，优选为20
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30℃；优选地，所述一段加热的温度为70
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90℃；优选地，所述二段加热的温度为110
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130℃；优选地，所述三段加热的温度为170
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190℃；优选地，所述一段加热的保温时间、所述二段加热的保温时间和所述三段加热的保温时间独立地为10
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15min；优选地，所述四段加热的温度为210
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220℃。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述浸润处理的方式包括超声波处理；优选地，步骤(1)所述二氧化硅靶坯的溅射面以及侧面均采用耐热胶带进行粘贴；优选地，步骤(1)所述背板除焊接面以外的区域均粘贴耐热胶带。4.根据权利要求1
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3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述二氧化硅靶坯为四方形靶坯；优选地，步骤(1)所述背板的材质包括无氧铜；优选地，步骤(1)所述焊料包括铟焊料；优选地，所述铟焊料的纯度≥99.99％。5.根据权利要求1
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4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述压块的质量为40
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60kg；优选地，步骤(2)所述压块的材质包括不锈钢；优选地，步骤(2)所述放置压块之前，先在所述二氧化硅靶坯的溅射面上放置垫块；优选地，所述垫块包括实木垫块或硅胶垫块。6.根据权利要求1
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5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述冷却的方式包括空冷；优选地，所述冷却后的温度为110
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150℃。7.根据权利要求1
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6任一项所述的制备方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王佳乾，廖培君，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：发明
国别省市：
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