靶材组件焊接方法技术

一种靶材组件焊接方法，该方法使用兼具吸附、加压功能的压力装置，所述压力装置具有一个或多个工作端，该方法包括：对背板进行预热，将焊料分布在背板的结合面；使压力装置在吸附状态下工作，以压力装置的工作端吸附靶材至背板上，使所述靶材的结合面与所述背板的结合面相贴合；使压力装置在加压状态下工作，以压力装置的工作端对所述靶材加压，在加压时进行焊接；冷却所述靶材组件。本发明专利技术能够缩短制作时间，提高制作效率；降低靶材的氧化程度，同时避免已贴合的靶材和背板发生错位，得到质量较好的靶材组件。而且，本发明专利技术使用的设备较少，所需的空间较小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及。
技术介绍
溅射镀膜技术应用于很多领域，其可以提供带有原子级光滑表面的能够精确控制 厚度的膜层。在溅射镀膜工艺中，通常使用背板固定用于溅射的靶材，即通过例如焊接等方 式将靶材(包括未加工成完成品的靶材坯料)连接到背板上进行固定。这里，将连接在一 起的用于溅射的靶材和用于固定所述靶材的背板称为“靶材组件”，所述背板将所述靶材装 配到溅射基台，同时所述背板还具有传导热量的作用。目前，靶材组件特别是大尺寸靶材(通常，将直径大于180mm的圆形靶材或面积大 于或等于该圆形靶材面积的靶材称为“大尺寸靶材”)的靶材组件大多是采用例如钎焊等焊 接方式来制作。通常的焊接方法为在靶材、背板的结合面上分布焊料，通过吸附装置吸附 带焊料的靶材并使其与带焊料的背板贴合在一起，并通过传输装置传输到压力室中进行加 压处理，使连接在一起的靶材和背板在规定的压力条件下冷却，形成靶材组件。特别地，根 据具体情况还可以使用超声波处理、加热等方式使焊料均勻地分布到靶材、背板的结合面 上，以得到更好的焊接质量，使靶材与背板更为牢固地连接在一起。但是，所述传输过程中，靶材与背板仅是贴合在一起，并没有进行牢固地连接，且 在所述传输过程中靶材与背板间的焊料呈熔融态或液态，因而靶材与背板容易产生错位， 而造成靶材组件的组装精度下降。此外，该传输过程延长了焊接的时间，降低了生产效率。另外，在公开号为CN101279401A的中国专利技术专利文献中公开了一种大面积靶材 的压力焊接方法，该方法采用扩散焊接将粗糙化处理后的靶材与待焊面被加工成非平面结 构的背板焊接在一起。在该方法中，将靶材置于背板上，立即施加压力，使靶材与背板的待 焊面完全压合在一起。但是，当靶材与背板的待焊面完全压合在一起时，则需要用夹具将压 合在一起的靶材与背板夹紧，置于普通加热炉中进行保温，完成焊接。由此可见，该焊接方法中的压力保持是通过夹具的夹持来实现的；在靶材置于背 板上时立即施加压力只是为了使靶材与背板的待焊面完全压合在一起，而不是为了保持压 力进行焊接。然而，该焊接方法中需要进行夹具的拆装，步骤较多，操作较为复杂，不利于实 现生产的机械化、自动化，会延长焊接的时间，降低生产效率。另外，该焊接方法必须进行机 加工，生产成本较高；而且需要将背板的待焊面加工成与水平面间呈0.5°至5°的夹角， 加工要求较高，不利于实施。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，该焊接方法步骤较少，因而能 够缩短靶材组件的制作时间，提高制作效率。为解决上述问题，本专利技术提供一种，该方法使用兼具吸附、加压 功能的压力装置，所述压力装置具有一个或多个工作端，该方法包括对背板进行预热，将焊料分布在背板的结合面；使压力装置在吸附状态下工作，以压力装置的工作端吸附靶材至背板上，使所述靶材的结合面与所述背板的结合面相贴合；使压力装置在加压状态下工 作，以压力装置的工作端对所述靶材加压，在加压时进行焊接；冷却所述靶材组件。可选地，所述还包括在所述靶材的结合面与所述背板的结合 面贴合前，对所述靶材进行预热，在开始预热的同时将焊料分布到所述靶材的结合面。可选地，所述中，所述对靶材进行的预热在对靶材加压且压力 达到规定压力时、或开始进行加压焊接时停止。可选地，所述还包括将焊料分布到所述靶材的结合面后，通过 超声波装置对结合面上分布有焊料的所述靶材进行超声波处理。可选地，所述还包括将焊料分布到所述靶材的结合面前，对所 述靶材的结合面进行打磨处理。可选地，所述还包括在所述打磨处理后使用有机溶剂对所述 靶材进行清洗。可选地，所述还包括将焊料分布到所述背板的结合面后，通过 超声波装置对结合面上分布有焊料的所述背板进行超声波处理。可选地，所述还包括所述对背板进行的预热在对靶材加压且 压力达到规定压力时、或开始进行加压焊接时停止。可选地，所述还包括将焊料分布到所述背板的结合面前，对所 述背板的结合面进行打磨处理。可选地，所述还包括在所述打磨处理后使用有机溶剂对所述 背板进行清洗。可选地，所述中，所述靶材为直径大于180mm的圆形靶材，或面 积大于或等于所述圆形靶材面积的靶材。与现有技术相比，本专利技术的优点在于通过使用兼具吸压、加压功能的压力装置进行压力作用，在带焊料的靶材与带焊 料的背板贴合在一起时，通过压力装置直接对其进行加压。在本专利技术的溅射靶材焊接方法 中，不需要再使用现有技术中专门用于加压的压力室来进行加压，同时还可以省略将贴合 在一起的背板和靶材坯料移动到压力室的步骤。这样，可以减少制作靶材组件的制作步骤， 缩短制作时间，提高制作效率，而且还可以缩短靶材在空气中暴露的时间，降低制作过程中 靶材的氧化程度，从而更好地保证靶材组件的质量。此外，取消专门用于加压的压力室，则 制作靶材组件所需要的制作空间也相对变小。附图说明图1为本专利技术一实施方式制作靶材结构的流程图；图2至图3为根据图1所示流程制作靶材组件的示意图。具体实施例方式本专利技术的专利技术人发现在现有的中需要设置一个专门的用于加 压的压力室，在靶材与背板贴合在一起后，将其移动到压力室中进行后续工序。移动贴合在一起的靶材与背板这一步骤使得靶材组件的制作时间变长，生产效率变低，而且移动过程 中容易出现因靶材与背板发生偏移错位而造成靶材组件的形位关系变差等问题，不利于制 作过程中的质量管控。靶材的制作包括铸造和加工两个阶段，这里，将尚未加工成完成品的靶材称为“靶 材坯料”。当采用例如焊接等方法制作靶材组件时，通常是先将尚未加工成完成品的靶材坯 料与背板结合构成靶材组件，然后再进行机械加工。其原因在于，在例如焊接等靶材组件 的焊接方法中，会出现例如，靶材表面发生氧化，靶材组件的形位关系不符合设计要求等问 题。在构成靶材组件之后再进行机械加工，则可以去除靶材(包括未加工成完成品的靶材 坯料)表面发生氧化的部分，修正靶材组件的形位关系，从而提高靶材及靶材组件的质量。当然，因靶材与背板的结合方法的不同，也存在先对靶材坯料进行粗加工，加工成半成品后，使其与背板结合构成靶材组件，然后再进行精加工的情况；以及先对靶材坯料进 行加工，加工成完成品后，使其与背板结合构成靶材组件的情况。本实施方式中，选择较为常用的方法，即先将尚未加工的靶材坯料与背板结合在 一起再进行机械加工的方式制作靶材组件，相应地，在下述的本实施方式中，将用来与背板 进行焊接的靶材称为“靶材坯料”。本专利技术提供一种，该方法使用兼具吸附、加压功能的压力装置， 所述压力装置具有一个或多个工作端，该方法包括对背板进行预热，将焊料分布在背板的 结合面；使压力装置在吸附状态下工作，以压力装置的工作端吸附靶材至背板上，使所述靶 材的结合面与所述背板的结合面相贴合；使压力装置在加压状态下工作，以压力装置的工 作端对所述靶材加压，在加压时进行焊接；冷却所述靶材组件。下面结合附图对本专利技术一具体实施方式进行详细地说明。参考图1，本专利技术实施方式提供一种靶材组件的焊接方法，该焊接方法使用兼具吸 压、加压功能的压力装置，包括如下步骤步骤Si，对靶材坯料进行预热，将焊料分布在靶材坯料的结合面；步骤S2，对背板进行预热并将焊料分布在背板的结合面；步骤S3，通过所述压力装置吸附带焊料的靶材坯料，使靶材坯料的结合面与背板 的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种靶材组件焊接方法，该方法使用兼具吸附、加压功能的压力装置，所述压力装置具有一个或多个工作端，该方法包括：对背板进行预热，将焊料分布在背板的结合面；使压力装置在吸附状态下工作，以压力装置的工作端吸附靶材至背板上，使所述靶材的结合面与所述背板的结合面相贴合；使压力装置在加压状态下工作，以压力装置的工作端对所述靶材加压，在加压时进行焊接，构成靶材组件；冷却所述靶材组件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，欧阳琳，刘庆，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]