靶材组件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种靶材组件的制造方法，包括：提供钼铌靶坯和背板，钼铌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；对第一焊接面进行表面喷砂处理；在表面喷砂处理后的第一焊接面上涂覆第一焊料层；在第二焊接面上涂覆第二焊料层；将涂覆有第一焊料层的第一焊接面与涂覆有第二焊料层的第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将钼铌靶坯焊接至背板上以形成靶材组件。本发明专利技术在表面喷砂处理后在第一焊接面上涂覆第一焊料层，喷砂处理可以提高第一焊接面的粗糙度，从而提高第一焊料层在钼铌靶坯上的浸润性，进而提高后续钼铌靶坯和背板的焊接结构率，使钼铌靶坯和背板的焊接结构率可以达到95％及以上。

Manufacturing method of target components

The invention provides a manufacturing method of a target component, including: providing a molybdenum niobium target billet and a back plate, the first welding surface of the molybdenum niobium target blank and the second welding surface for the back plate, and the surface sandblasting on the first welding surface; the first solder layer on the first welding surface after the surface sandblasting treatment; The second welding surface is coated with second solder layers, and the first welding surface coated with the first solder layer is set and fitted relative to the second welding surface coated with second solder layers, and the molybdenum niobium target blank is welded to the back plate by welding process to form a target component. The first solder layer is coated on the first welding surface after the surface sandblasting treatment. The sand spraying treatment can improve the roughness of the first welding surface, thus improve the infiltration of the first solder layer on the molybdenum niobium target blank, and then improve the welding structure rate of the follow-up molybdenum niobium target billet and back plate, so as to make the welding structure rate of the molybdenum niobium target blank and the back plate. To reach 95% and above.

【技术实现步骤摘要】
靶材组件的制造方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及靶材组件的制造方法。
技术介绍
溅射技术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，溅射靶材在溅射技术中起到了越来越重要的作用，溅射靶材的质量直接影响到了溅射后的成膜质量。在溅射靶材制造领域中，靶材组件是由符合溅射性能的靶坯、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下，因此在靶材组件的相对两侧形成巨大的压力差；再者，靶坯一侧受到高压电场和强磁场中各种粒子的轰击，有大量热量产生。在如此恶劣的环境下，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，否则容易导致所述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。其中，钼铌合金是目前较为常用的靶坯材料。难熔金属钼铌合金具有硬度高、性能稳定等特性，是非常好的耐磨材料和导热材料，且钼铌合金能在高温环境下保持性能稳定，同时还具有良好的抗腐蚀性，因此钼铌靶坯已被广泛应用于金属镀膜等高强耐磨行业领域。但是，现有技术所形成靶材组件的焊接结构率有待提高。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种靶材组件的制造方法，以提高靶坯和背板的焊接结合率，进而提高靶材组件的质量和性能。为解决上述问题，本专利技术提供一种靶材组件的制造方法，包括：提供钼铌靶坯和背板，所述钼铌靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层；将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述钼铌靶坯焊接至所述背板上，以形成靶材组件。可选的，所述背板的材料为铜；或者，所述背板的材料为铜和不锈钢的混合材料。可选的，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为铟。可选的，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为纯铟，且铟的质量百分比含量大于或等于99.9％。可选的，对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，所述第一焊接面形成平均深度为3μm至5μm的粗糙层。可选的，所述表面喷砂处理的参数包括：采用的砂粒为46号白刚玉，采用的气压范围为5Mpa至7Mpa。可选的，所述表面喷砂处理的步骤包括：采用喷砂枪的喷嘴向所述第一焊接面喷出砂粒；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴与所述第一焊接面之间的距离为200mm至400mm；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述第一焊接面法线之间的夹角为大于0度且小于90度。可选的，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述第一焊接面法线之间的夹角为30度至60度。可选的，对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层之前，所述制造方法还包括：采用异丙醇溶液对所述钼铌靶坯进行清洗处理；完成所述清洗处理后，对所述钼铌靶坯进行干燥处理。可选的，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层、在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层的步骤包括：将所述钼铌靶坯置于第一加热板上，将所述背板置于第二加热板上；通过所述第一加热板加热所述钼铌靶坯，通过第二加热板加热所述背板，将所述钼铌靶坯和所述背板加热至预设温度；将所述钼铌靶坯和所述背板加热至预设温度后，分别在所述第一焊接面和第二焊接面上放置焊料，使位于所述第一焊接面和第二焊接面上的焊料熔化，在所述第一焊接面上形成呈熔融流体状的第一焊料层，且在所述第二焊接面上形成呈熔融流体状的第二焊料层。可选的，将所述钼铌靶坯和所述背板加热至预设温度的步骤中，所述预设温度为200℃至220℃。可选的，使位于所述第二焊接面上的焊料熔化后，将所述第一焊接面与第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：在所述第二焊接面上熔化的焊料中放置金属丝杆。可选的，所述金属丝杆的直径为2mm至3mm。可选的，所述金属丝杆的材料为铜、钼或镍。可选的，所述第二焊接面的形状为长方形，放置所述金属丝杆的步骤包括：在所述第二焊接面上放置多根直径相同的金属丝杆，所述多根金属丝杆沿所述第二焊接面延伸方向均匀排列放置于所述第二焊接面内且互不相交。可选的，所述金属丝杆的根数为2至4根。可选的，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层后，将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：采用钢刷和超声波处理中的一种或两种，对所述钼铌靶坯进行第一焊接预处理；在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层后，将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：采用钢刷和超声波处理中的一种或两种，对所述背板进行第二焊接预处理；其中，所述第一焊接预处理和第二焊接预处理为相同工艺。可选的，对所述钼铌靶坯和背板进行焊接预处理后，将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：去除所述第一焊料层和第二焊料层表面的自然氧化层。可选的，通过焊接工艺将所述钼铌靶坯焊接至所述背板上后，形成靶材组件的步骤还包括：对焊接后的所述钼铌靶坯和背板进行冷却，且在所述冷却过程中，采用压块对所述钼铌靶坯施加压力。可选的，所述压块对所述钼铌靶坯所施加压力的大小为0.01MPa至0.02MPa。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术对钼铌靶坯的第一焊接面进行表面喷砂处理后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；通过所述喷砂处理可以提高所述第一焊接面的粗糙度，使得后续形成于所述第一焊接面上的第一焊料层为不连续层，从而降低所述第一焊料层的表面张力，提高所述第一焊料层在所述钼铌靶坯上的浸润性，即提高了所述第一焊料层和所述钼铌靶坯之间的结合力，从而提高后续所述钼铌靶坯和背板的焊接结构率，使所述钼铌靶坯和背板的焊接结构率可以达到95％及以上。可选方案中，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层后，将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：采用钢刷和超声波处理中的一种或两种，对所述钼铌靶坯进行第一焊接预处理；在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层后，将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：采用钢刷和超声波处理中的一种或两种，对所述背板进行第二焊接预处理。通过所述第一焊接预处理可以提高所述第一焊料层在所述第一焊接面上的浸润效果，通过所述第二焊接预处理可以提高所述第二焊料层在所述第二焊接面上的浸润效果，从而有利于提高后续所述钼铌靶坯和背板的焊接结构率。可选方案中，使位于所述第二焊接面上的焊料熔化后，将所述第一焊接面与第二焊接面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：在所述第二焊接面上熔化的焊料中放置金属丝杆；一方面，所述金属丝杆可以有效地聚合其周边的焊料，从而提高所述第二焊料层的密度，进而提高所述第二焊料层的质量；另一方面，后续将所述第一焊接面和第二焊接面相对设置并将所述钼铌靶坯倒置于所述背板上后，基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种靶材组件的制造方法，其特征在于，包括：提供钼铌靶坯和背板，所述钼铌靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层；将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述钼铌靶坯焊接至所述背板上，以形成靶材组件。

【技术特征摘要】
1.一种靶材组件的制造方法，其特征在于，包括：提供钼铌靶坯和背板，所述钼铌靶坯的待焊接面为第一焊接面，所述背板的待焊接面为第二焊接面；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理；对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层；在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层；将涂覆有所述第一焊料层的第一焊接面与涂覆有所述第二焊料层的所述第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将所述钼铌靶坯焊接至所述背板上，以形成靶材组件。2.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述背板的材料为铜；或者，所述背板的材料为铜和不锈钢的混合材料。3.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为铟。4.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述第一焊料层和所述第二焊料层的材料均为纯铟，且铟的质量百分比含量大于或等于99.9％。5.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，所述第一焊接面形成平均深度为3μm至5μm的粗糙层。6.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述表面喷砂处理的参数包括：采用的砂粒为46号白刚玉，采用的气压范围为5Mpa至7Mpa。7.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述表面喷砂处理的步骤包括：采用喷砂枪的喷嘴向所述第一焊接面喷出砂粒；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴与所述第一焊接面之间的距离为200mm至400mm；所述表面喷砂处理的步骤中，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述第一焊接面法线之间的夹角为大于0度且小于90度。8.如权利要求7所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，所述喷嘴喷出砂粒的方向与所述第一焊接面法线之间的夹角为30度至60度。9.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，对所述第一焊接面进行表面喷砂处理后，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层之前，所述制造方法还包括：采用异丙醇溶液对所述钼铌靶坯进行清洗处理；完成所述清洗处理后，对所述钼铌靶坯进行干燥处理。10.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法，其特征在于，在所述第一焊接面上涂覆第一焊料层、在所述第二焊接面上涂覆第二焊料层的步骤包括：将所述钼铌靶坯置于第一加热板上，将所述背板置于第二加热板上；通过所述第一加热板加热所述钼铌靶坯，通过第二加热板加热所述背板，将所述钼铌靶坯和所述背板加热至预设温度；将所述钼铌靶坯和所述背板加热至预设温度后，分别在所述第一焊接面和第二焊接面上放置焊料，使位于所述第一焊接面和第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，相原俊夫，王学泽，段高林，
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：浙江,33