CN107755837B - 靶材组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种靶材组件的制造方法，包括：提供碳化硅靶坯和背板，所述碳化硅靶坯具有用于与所述背板相连接的第一面，所述背板具有用于与所述碳化硅靶坯相连的第二面；提供铟焊料；采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连。本发明技术方案采用铟焊料使所述碳化硅靶坯和所述背板焊接相连，形成靶材组件。与现有技术中采用的焊料相比，铟焊料在冷却固化后，硬度较小，较容易产生塑性形变，在所述碳化硅靶坯和所述背板之间具有一定的缓冲作用，有利于减少碳化硅靶坯碎裂现象的出现，提高制造碳化硅靶材组件的良率，使所述碳化硅靶坯和所述背板之间的焊接结合率大于95％。

Description

靶材组件的制造方法

技术领域

本发明涉及靶材制造领域，特别涉及一种靶材组件的制造方法。

背景技术

磁控溅射是一种利用带电粒子轰击靶材，使靶材原子从表面溢出并均匀沉积在基片上的镀膜工艺。磁控溅射具有溅射率高、基片温度低、基片与膜层之间结合力好和优异的膜层均匀性等优势。磁控溅射技术已经被广泛应用于集成电路、信息存储设备、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器件等电子以及信息产业的制造过程中。

随着电子产业高速发展，如集成电路制造过程中，芯片基片尺寸不断提高，而电子器件尺寸不断减小，集成电路电子器件集成度随之提高，制造技术对磁控溅射技术的工艺要求越来越严格。

磁控溅射过程中所使用靶材的质量是影响磁控溅射镀膜质量的关键因素之一。所以对于溅射靶材的质量要求高于传统材料行业的质量要求。溅射靶材的一般质量要求主要包括对于尺寸、平整度、纯度、成分含量、密度，晶粒尺寸与缺陷控制等方面的要求；此外，在面粗糙度、电阻值、晶粒尺寸均匀性、成分与组织均匀性、异物(氧化物)含量与尺寸、导磁率、超高密度与超细晶粒等方面，溅射靶材具有更高的质量要求或者特殊的质量要求。

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。其中，碳化硅靶材组件是一种比较典型的半导体靶材。一般来说，碳化硅靶材组件通常是采用碳化硅靶坯以及金属背板构成。

但是现有技术中所形成的碳化硅靶材组件制造的良率较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材组件的制造方法，以提高碳化硅靶材组件制造良率。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材组件的制造方法，包括：

提供碳化硅靶坯和背板，所述碳化硅靶坯具有用于与所述背板相连接的第一面，所述背板具有用于与所述碳化硅靶坯相连的第二面；提供铟焊料；采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连。

可选的，所述碳化硅靶坯中碳化硅的质量百分比在99.99％以上，碳和硅的原子比在1:0.9到1:1.1范围内。

可选的，所述背板的材料为无氧铜、铜锌合金或铜铬合金。

可选的，提供铟焊料的步骤中，所述铟焊料的纯度大于或等于99.99％。

可选的，采用钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连的步骤包括：加热所述碳化硅靶坯和所述背板，使所述碳化硅靶坯和所述背板达到并维持工艺温度；将所述铟焊料分别设置于所述第一面和所述第二面上，并使所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料熔化；对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理，使所述第一面上的铟焊料均匀分散，形成第一焊料层，使所述第二面上的铟焊料均匀分散，形成第二焊料层；将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合，使所述第一焊料层和所述第二焊料层形成连接层，形成初始组件；对所述初始组件进行加压冷却，形成所述靶材组件。

可选的，加热所述碳化硅靶坯和所述背板的步骤中，所述工艺温度在200摄氏度到220摄氏度范围内。

可选的，对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理的步骤包括：采用钢刷或超声波仪器对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理。

可选的，形第一焊料层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述铟焊料，使形成的所述第一焊料层具有第一预设厚度；形成第二焊料层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述铟焊料，使形成的所述第二焊料层具有第二预设厚度。

可选的，提供碳化硅靶坯和所述背板的步骤中，所述背板内具有一凹槽以容纳所述碳化硅靶坯，所述凹槽的底面为所述第二面；所述第一预设厚度在0.1mm到0.2mm范围内；所述第二预设厚度在所述凹槽深度的80％到90％范围内。

可选的，对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理的步骤中，所述第一焊料层和所述第二焊料层表面分别形成有氧化层；形成所述第一焊料层之后，将所述第一面和所述第二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表面的氧化层；形成所述第二焊料层之后，将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：去除所述第二焊料层表面的氧化层。

可选的，去除所述第一焊料层表面的氧化层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述第一焊料层，以去除所述第一焊料层表面的氧化层；去除所述第二焊料层表面的氧化层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述第二焊料层，以去除所述第二焊料层表面的氧化层。

可选的，提供碳化硅靶坯和所述背板的步骤中，所述背板内具有一凹槽以容纳所述碳化硅靶坯，所述凹槽的底面为所述第二面；去除表面部分厚度的所述第一焊料层的步骤中，剩余所述第一焊料层的厚度大于0.1mm；去除表面部分厚度的所述第二焊料层的步骤中，剩余所述第二焊料层的厚度大于所述凹槽深度的80％。

可选的，去除所述第一焊料层表面的氧化层的步骤与将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合的步骤之间的时间间隔小于30s；去除所述第二焊料层表面的氧化层与将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合的步骤之间的时间间隔小于30s。

可选的，形成所述第二焊料层之后，将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：在所述第二焊料层内设置限位件。

可选的，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，垂直所述第二面的方向上，所述限位件的尺寸在2毫米到3毫米范围内。

可选的，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，所述限位件材料为熔点高于所述工艺温度，且表面与所述铟焊料相浸润的材料。

可选的，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，所述限位件包括一根或多根铜丝。

可选的，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，所述限位件包括多根铜丝，所述铜丝的数量在2根到3根。

可选的，对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，采用向所述碳化硅靶坯施加压力的方式进行加压，所述压力的方向为沿碳化硅靶坯指向背板的方向。

可选的，对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，所述第一面和所述第二面之间的压强在0.01MPa到0.02MPa范围内。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案采用铟焊料使所述碳化硅靶坯和所述背板焊接相连，形成靶材组件。与现有技术中采用的焊料相比，铟焊料在冷却固化后，硬度较小，较容易产生塑性形变，在所述碳化硅靶坯和所述背板之间具有一定的缓冲作用，有利于减少碳化硅靶坯碎裂现象的出现，提高制造碳化硅靶材组件的良率，使所述碳化硅靶坯和所述背板之间的焊接结合率大于95％。

附图说明

图1是本发明靶材组件制造方法一实施例的流程示意图。

图2是图1所示实施例中步骤S100提供碳化硅靶坯和所述背板步骤的结构示意图。

图3是图1所示实施例中步骤S300采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连的流程示意图；

图4和图5是图3所示实施例中采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连各个步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，现有技术中的碳化硅靶材组件存在良率较低的问题。现结合碳化硅靶材组件的结构分析其良率低问题的原因：

碳化硅靶材组件是通过将碳化硅靶坯和背板通过采用焊料焊接而形成的。现有技术中，制造碳化硅靶材组件的做法通常是采用锡焊料实现两者的焊接的。

碳化硅材料脆性较大，在靶材组件的制造过程中容易出现碎裂的现象。而且锡焊料在冷却固化后的硬度较高，难以在碳化硅靶坯和背板之间起到缓冲作用，因此现有技术采用锡焊料使碳化硅靶坯和所述背板焊接相连的做法比较容易出现碳化硅靶坯碎裂的现象，良率较低。

为解决所述技术问题，本发明提供一种靶材组件的制造方法，包括：

提供碳化硅靶坯和背板，所述碳化硅靶坯具有用于与所述背板相连接的第一面，所述背板具有用于与所示碳化硅靶坯的第二面；提供铟焊料；采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连。

本发明技术方案采用铟焊料使所述碳化硅靶坯和所述背板焊接相连，形成靶材组件。与现有技术中采用的焊料相比，铟焊料在冷却固化后，硬度较小，较容易产生塑性形变，在所述碳化硅靶坯和所述背板之间具有一定的缓冲作用，有利于减少碳化硅靶坯碎裂现象的出现，提高制造碳化硅靶材组件的良率，使所述碳化硅靶坯和所述背板之间的焊接结合率大于95％。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参考图1，示出了本发明靶材组件制造方法一实施例的流程示意图。

结合参考图2，示出了图1中步骤S100提供碳化硅靶坯和所述背板步骤的结构示意图。

如图1和图2所示，执行步骤S100，提供碳化硅靶坯210和背板220，所述碳化硅靶坯210具有用于与所述背板220相连接的第一面211，所述背板220具有用于与所述碳化硅靶坯210相连的第二面221。

具体的，本实施例中，所述碳化硅靶坯210是指在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种碳化硅材料功能膜层的溅射源。因此所述碳化硅靶坯210中碳化硅的质量百分比在99.99％以上，碳和硅的原子比在1:0.9到1:1.1范围内。其中，所述碳化硅靶坯210的第一面211用于实现与所述背板220的连接。

本实施例中，所述碳化硅靶坯210为圆柱形。所以所述第一面211为圆形。在本发明其他实施例，所述碳化硅靶坯也可以为长方体、正方体等其他适宜于应用环境和溅射要求的形状。

所述背板220在溅射过程中用于支撑、固定和冷却所述碳化硅靶坯210。其中所述第二面221用于实现与所述碳化硅靶坯210的连接。

本实施例中，所述背板220的材料为无氧铜，例如牌号为TU1的无氧铜。本发明其他实施例中，所述背板的材料还可以为铜锌合金或铜铬合金，例如牌号为C46400的铜锌合金，牌号为C18200的铜铬合金。采用这种材料的背板具有良好的导电性能和导热性能，而且强度较高，制造靶材组件的过程中，铜背板不易变形，有利于提高靶材组件制造的良率。

为了保证所述碳化硅靶坯210和所述背板220焊接后的同心度，也为了降低后续焊接工艺的难度，提高焊接强度，所述背板220内具有一凹槽223，所述凹槽223的底面为所述第二面221。

在所述背板220内设置容纳碳化硅靶坯210的凹槽223的好处在于，通常情况下，所述背板220的尺寸大于所述碳化硅靶坯210的尺寸，而且背板220材料的机械加工性能较好，形成凹槽223的工艺难度较小。

需要说明的是，所述碳化硅靶坯210和所述背板220是通过对原材料进行机械加工而形成，以满足图纸设计、满足应用环境和溅射工艺的要求。本实施例中，通过采用车削等机械加工方式，形成圆柱体形状的所述碳化硅靶坯210和所述背板220。

在机械加工过程中，所述碳化硅靶坯210和所述背板220表面会有残留物，例如切削液、碎屑等。如图1所示，为了去除所述残留物，为后续的焊接过程提供清洁的工艺表面，在提供碳化硅靶坯210之后，所述制造方法还包括：步骤S110，对所述碳化硅靶坯210和所述背板220进行清洗。

具体的，对所述碳化硅靶坯210和所述背板220进行清洗的步骤包括：采用异丙醇溶液(IPA液)对所述碳化硅靶坯210和所述背板220进行清洗。

在形成所述碳化硅靶坯210和所述背板220的机械加工过程中，常采用切削液进行润滑和冷却。一般的切削液为油性溶液，而异丙酮溶液为有机溶液，采用异丙醇溶液对所述碳化硅靶坯210和所述背板220进行清洗，可以去除所述碳化硅靶坯210和所述背板220表面的残留物，提高所述第一面211和所述第二面212的表面清洁度，有利于提高焊接强度。

本实施例中，采用异丙醇溶液对所述碳化硅靶坯210和所述背板220进行清洗的步骤包括：首先提供工业用异丙醇溶液和净化布；采用异丙醇溶液浸湿所述净化布；采用异丙醇溶液浸湿的净化布反复擦拭所述碳化硅靶坯210和所述背板220，直至干净的净化布擦拭后无黑色赃物附着。

进行清洗之后，执行步骤S120，对清洗后的碳化硅靶坯210和所述背板220进行干燥处理。

具体的，对清洗后的碳化硅靶坯210和所述背板220进行干燥处理的步骤包括：采用气枪吹干清洗后的碳化硅靶坯210和所述背板220。

继续参考图1，执行步骤S200，提供铟焊料；之后，执行步骤S300，采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连，形成初始组件。

铟焊料填充于所述第一面和所述第二面之间，用于实现所述第一面和所述第二面的焊接相连，从而实现所述碳化硅靶坯和所述背板之间的固定连接。

铟焊料在冷却固化后，硬度较小，较容易发生塑性形变，因此在制造靶材组件的过程中，锡焊料能够在所述碳化硅靶坯和所述背板之间起到缓冲的作用，有利于减少碳化硅靶坯碎裂现象的出现，提高制造靶材组件的良率。

在制造所述靶材组件的过程中，所述铟焊料中的杂质可能会发生电化学反应，从而影响所形成靶材组件中，所述碳化硅靶坯和所述背板之间的连接强度。所以本实施例中，提供铟焊料的步骤中，所述铟焊料的纯度大于或等于99.99％。

钎焊是指用比母材熔点低的钎料和焊件一同加热，使钎料熔化(焊件不熔化)后润湿并填满母材连接的间隙，钎料与母材相互扩散形成牢固连接的方法。本实施例中，所述碳化硅靶坯和所述背板即为所述焊件，所述铟焊料即为所述钎料。铟焊料填充于所述碳化硅靶坯和所述背板之间，并且与所述碳化硅靶坯的碳化硅材料发生相互扩散；与所述背板的材料也发生相互扩散，从而实现所述碳化硅靶坯和所述背板之间的连接。

具体的，参考图3，示出了图1步骤S300，采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连，形成所述靶材组件。

执行步骤S210，加热所述碳化硅靶坯和所述背板，使所述碳化硅靶坯和所述背板达到并维持工艺温度。

具体的，加热所述碳化硅靶坯和所述背板的步骤可以通过将所述碳化硅靶坯和所述背板分别放置于加热台上，通过所述加热台对所述碳化硅靶坯和所述背板加热。

由于金属铟的熔点为156.61摄氏度。所以如果工艺温度太低，无法使后续所形成的铟焊料溶解以实现焊接；如果工艺温度太高，则容易造成能源浪费，还可能带来不必要的工艺风险。本实施例中，加热所述碳化硅靶坯和所述背板的步骤中，所述工艺温度在200摄氏度到220摄氏度范围内。

当所述碳化硅靶坯和所述背板达到工艺温度后，执行步骤S220，将所述铟焊料分别设置于所述第一面和所述第二面上，并使所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料熔化。

由于工艺温度高于金属铟的熔点，所以当所述铟焊料设置于所述第一面和所述第二面上后，在所述碳化硅靶坯和所述背板的加热下，第一面和第二面上的铟焊料会熔化。

本实施例中，所述铟焊料为块状铟焊料，所以在所述碳化硅靶坯和所述背板的加热下，块状铟焊料熔化。

待所述铟焊料融化后，结合参考图4，执行步骤S230，对所述第一面211上的铟焊料和所述第二面221上的铟焊料分别进行浸润处理，使所述第一面211上的铟焊料均匀分散，形成第一焊料层212，使所述第二面221上的铟焊料均匀分散，形成第二焊料层222。

所述浸润处理用于使融化的铟焊料均匀分布于所述第一面211和所述第二面221上，从而提高后续的焊接强度。

具体的，对所述第一面211上的铟焊料和所述第二面221上的铟焊料分别进行浸润处理的步骤包括：采用钢刷或超声波仪器对所述第一面211上的铟焊料和所述第二面221上的铟焊料分别进行浸润处理。

需要说明的是，本实施例中，为了提高生产效率，保证焊接强度，在将所述铟焊料设置于所述第一面211和所述第二面221上时，所述第一面211和所述第二面221上的铟焊料略多于焊接时所需要使用的铟焊料量。所以在浸润处理之后，形成第一焊料层212的步骤包括：去除表面部分厚度的所述铟焊料，使形成的第一焊料层212具有第一预设厚度；形成第二焊料层222的步骤包括：去除表面部分厚度的所述的铟焊料，使形成的第二焊料层222具有第一预设厚度。

具体的，去除表面部分厚度的所述铟焊料的步骤包括：刮去所述第一面211或所述第二面221表面多余的铟焊料，以形成位于第一面211上的所述第一预设厚度的第一焊料层212，位于第二面221上的所述第二预设厚度的第二焊料层222。

所述第一预设厚度如果太小，所述第一焊料层212太薄，难以保证完全覆盖所述第一面211，容易出现脱焊的现象；第一预设厚度如果太大，所述第一焊料层212太厚，则容易出现材料浪费。所以本实施例中，所述第一预设厚度在0.1mm到0.2mm范围内。

所述第二预设厚度如果太小，所述第二焊料层222太薄，难以保证后续所述第二面221和所述第一面211之间的焊接强度，容易出现脱焊现象；第二预设厚度如果太大，所述第二焊料层222太厚，则容易出现材料浪费的问题。本实施例中，所述背板220上设置有用于容纳所述碳化硅靶坯210的凹槽223，所以本实施例中，所述第二预设厚度在所述凹槽223深度的80％到90％范围内。

还需要说明的是，由于在进行浸润处理的过程中，所述碳化硅靶坯210和所述背板220的温度维持在工艺温度，所以对所述第一面211上的铟焊料和所述第二面221上的铟焊料分别进行浸润处理的步骤中，所述第一焊料层212和所述第二焊料层222表面分别形成有氧化层(图中未示出)。所述氧化层的形成会影响后续所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间的焊接连接强度。

所以形成所述第一焊料层212之后，所述制造方法还包括：去除所述第一焊料层212表面的氧化层；形成所述第二焊料层222之后，所述制造方法还包括：去除所述第二焊料层222表面的氧化层。

具体的，去除所述第一焊料层212表面的氧化层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述第一焊料层212，以去除所述第一焊料层212表面的氧化层；去除所述第二焊料层222表面的氧化层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述第二焊料层222，以去除所述第二焊料层222表面的氧化层。

去除所述氧化层的步骤中，如果去除所述第一焊料层212的厚度太大，剩余的所述第一焊料212层厚度太小，会影响后续所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间焊接的连接强度；如果去除所述第一焊料层212的厚度太小，则无法保证完全去除所述第一焊料层212上的氧化层，也会影响焊接的连接强度；如果去除所述第二焊料层222的厚度太大，剩余的所述第二焊料222层厚度太小，会影响后续所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间焊接的连接强度；如果去除所述第二焊料层222的厚度太小，则无法保证完全去除所述第二焊料层222上的氧化层，也会影响焊接的连接强度。

本实施例中，去除表面部分厚度的所述第一焊料层212的步骤中，剩余所述第一焊料层212的厚度大于0.1mm；去除表面部分厚度的所述第二焊料层222的步骤中，剩余所述第二焊料层222的厚度大于所述凹槽223深度的80％。

需要说明的是，本实施例中，所述凹槽223在平行所述第二面221的截面内的尺寸大于所述碳化硅靶坯210在平行所述第一面211的截面内的尺寸，从而使所述凹槽223的侧壁与所述碳化硅靶坯210的侧壁间也能留存有部分厚度的铟焊料以实现焊接相连，从而提高所述碳化硅靶坯210和所述背板210之间连接的强度。具体的，本实施例中，所述背板220和所述碳化硅靶坯210均为圆柱体，所以所述凹槽223的直径比所述碳化硅靶坯210的直径大0.5mm到1.0mm范围内。

此外，如果所述凹槽223的深度过大，则所述碳化硅靶坯210的表面会低于所述凹槽223侧壁的顶部表面，会对所形成靶材组件的使用造成影响，会增加制造难度；如果所述凹槽223的深度过小，则所述凹槽223内的第二焊料层222的厚度较小，会影响所述靶材组件的焊接强度。具体的，本实施例中，所述凹槽223的深度为所述碳化硅靶坯210高度的70％到100％范围内。

继续参考图3，结合参考图4和图5，在去除所述氧化层之后，执行步骤S240，将所述第一面211和所述第二面221相对设置并贴合，使所述第一焊料层212(如图4所示)和所述第二焊料层222(如图4所示)形成连接层，形成初始组件。

需要说明的是，在去除氧化层之后，为了避免所述第一焊料层212和所述第二焊料层222表面再次形成氧化层从而影响焊接强度，去除所述第一焊料层212表面的氧化层的步骤与将所述第一面211和所述第二面221相对设置并贴合的步骤之间的时间间隔小于30s；去除所述第二焊料层222表面的氧化层与将所述第一面211和所述第二面221相对设置并贴合的步骤之间的时间间隔小于30s。

还需要说明的是，为了避免所述第一面211和所述第二面221之间的距离太小，所述第一面211和所述第二面221之间的铟焊料厚度太少而影响焊接的连接强度。本实施例中，在形成所述第二焊料层222之后，将所述第一面211和所述第二面221相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：在所述第二焊料层222内设置限位件(图中未示出)。

所述限位件用于限定所述第一面211和所述第二面221之间的距离，从而保证所述铟焊料的厚度。

垂直所述第二面221的方向上，如果所述限位件的尺寸太小，则位于所述第一面211和所述第二面221之间铟焊料的厚度太小，会影响所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间焊接的连接强度；如果所述限位件的尺寸太大，则位于所述第一面211和所述第二面221之间铟焊料的厚度太大，会造成材料浪费，而且也会影响所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间焊接的连接强度。本实施例中，在所述第二焊料层222内设置限位件的步骤中，垂直所述第二面221的方向上，所述限位件的尺寸在2毫米到3毫米范围内。

为了实现所述限位件的限位功能，所以所述限位件材料的熔点高于所述工艺温度，从而避免所述限位件在后续工艺中变形而影响其限位功能；而且为了避免所述限位件的加入而影响所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间焊接的连接强度，所述限位件的材料与所述铟焊料相浸润，也就是说，所述铟焊料与所述限位件表面相浸润。

本实施例中，在所述第二焊料层222内设置限位件的步骤中，所述限位件包括一根或多根铜丝。采用铜丝作为限位件，还能够避免在工艺过程中引入额外的物质，从而降低工艺风险，提高工艺稳定性。

在所述第二焊料222内设置限位件的步骤中，所加入铜丝的数量如果太少，则铜丝的限位功能有限，而且铜丝在所述第二焊料层222内无法实现均匀分布，在后续加压冷却过程中，会引起所述第一面211和所述第二面221之间的压力分布不均匀，从而影响焊接的连接强度；所加入铜丝的数量太多，则容易造成材料浪费，而且也会影响焊接的连接强度。本实施例中，在所述第二焊料层222内设置限位件的步骤中，所述限位件包括多根铜丝，所述铜丝的数量在2根到3根。

需要说明的是，本实施例中，所加入铜丝的直径在2毫米到3毫米范围内，因此为了保证铜丝所构成限位件在垂直第二面221方向上的尺寸，在所述第二焊料层222内设置限位件的步骤中，所述多个铜丝之间不能相互交叠。

在加入限位件以后，将所述第二面221与所述第一面211相对设置并贴合，所述第一面211上的第一焊料层212与所示第二面221上的第二焊料层222相互熔合，从而形成连接层，形成初始组件。

具体的，本实施例中，由于所述第二面221上的第二焊料层222内需要设置限位件，所以所述第二面221朝上，所述第一面211朝下，使所述第一焊料层212的表面与所示第二焊料层222表面贴合以形成连接层。

继续参考图3，结合参考图5，执行步骤S250，对所述初始组件进行加压冷却，形成所述靶材组件。

加压冷却的步骤用于使所述第一面211和所述第二面221之间铟焊料的连接层固化，实现所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间的连接；加压冷却的过程还能够减少在所述连接层固化的过程中碳化硅靶坯210发生变形的现象。

由于金属铟的质地较软，容易发生塑性形变，所以由铟焊料形成的连接层能够在所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间起到缓冲作用，从而减少碳化硅靶坯210出现碎裂的现象，提高所述靶材组件的成品率。具体的，本实施例中，通过采用铟焊料实现所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间焊接的做法，能够使所述碳化硅靶坯210和所述背板220的焊接结合率大于95％，而且所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间的连接强度能够良好的满足使用需要。

本实施例中，对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，向所述碳化硅靶坯210施加朝向所述背板220的压力300的方式进行加压。由于碳化硅靶坯210的材料较脆，采用向所述碳化硅靶坯210施加朝向所述背板220的压力300的做法，能够减小碳化硅靶坯210所受到的压力，能够减小碳化硅靶坯210受损的可能，有利于减小工艺风险，提高成品率。

对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，如果第一面211和第二面221之间的压强太小，则会影响所述碳化硅靶坯210和所述背板220之间焊接的连接强度，也无法有效减小所述碳化硅靶坯210发生变形的现象；如果所述第一面211和所述第二面221之间压强太大，则难以近一步提高所述第一面211和所述第二面221之间的连接强度，反而会引起能源浪费的问题，而且第一面211和第二面221之间压强太大，也会增大碳化硅靶坯210受损的可能，增大工艺风险。本实施例中，对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，所述第一面211和所述第二面221之间的压强在0.01MPa到0.02MPa范围内。

对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，如果冷却的速度太快，会影响固化后所述连接层的强度，从而影响焊接的连接强度；如果冷却的速度太慢，则会影响制造效率。本实施例中，对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，采用随炉冷却的方式进行冷却，也就是说，在形成初始组件之后，停止加热并静置，直至所述初始组件冷却至室温。

需要说明的是，在加压冷却形成所述靶材组件之后，采用车削加工等机械加工方法，通过粗加工、精加工等工艺，加工成尺寸合格的溅射靶材产品。

综上，本发明技术方案采用铟焊料使所述碳化硅靶坯和所述背板焊接相连，形成靶材组件。与现有技术中采用的焊料相比，铟焊料在冷却固化后，硬度较小，较容易产生塑性形变，在所述碳化硅靶坯和所述背板之间具有一定的缓冲作用，有利于减少碳化硅靶坯碎裂现象的出现，提高制造碳化硅靶材组件的良率，使所述碳化硅靶坯和所述背板之间的焊接结合率大于95％。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种靶材组件的制造方法，其特征在于，包括：

提供碳化硅靶坯和背板，所述碳化硅靶坯具有用于与所述背板相连接的第一面，所述背板具有用于与所述碳化硅靶坯相连的第二面；

提供铟焊料；

采用铟焊料，通过钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连；

其中，提供碳化硅靶坯和背板的步骤中，所述背板内具有一凹槽以容纳所述碳化硅靶坯，所述凹槽的底面为所述第二面，所述凹槽在平行所述第二面的截面内的尺寸大于所述碳化硅靶坯在平行所述第一面的截面内的尺寸；

其中，采用钎焊的方式使所述第一面和所述第二面焊接相连的步骤包括：

加热所述碳化硅靶坯和所述背板，使所述碳化硅靶坯和所述背板达到并维持工艺温度；

将所述铟焊料分别设置于所述第一面和所述第二面上，并使所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料熔化；

对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理，使所述第一面上的铟焊料均匀分散，形成第一焊料层，使所述第二面上的铟焊料均匀分散，形成第二焊料层；

将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合，使所述第一焊料层和所述第二焊料层形成连接层，形成初始组件；

对所述初始组件进行加压冷却，形成所述靶材组件；

其中，形成第一焊料层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述铟焊料，使形成的所述第一焊料层具有第一预设厚度，所述第一预设厚度在0.1mm到0.2mm范围内；

其中，形成第二焊料层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述铟焊料，使形成的所述第二焊料层具有第二预设厚度，所述第二预设厚度在所述凹槽深度的80％到90％范围内。

2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述碳化硅靶坯中碳化硅的质量百分比在99.99％以上，碳和硅的原子比在1:0.9到1:1.1范围内。

3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述背板的材料为无氧铜、铜锌合金或铜铬合金。

4.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，提供铟焊料的步骤中，所述铟焊料的纯度大于或等于99.99％。

5.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，加热所述碳化硅靶坯和所述背板的步骤中，所述工艺温度在200摄氏度到220摄氏度范围内。

6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理的步骤包括：采用钢刷或超声波仪器对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理。

7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，对所述第一面上的铟焊料和所述第二面上的铟焊料分别进行浸润处理的步骤中，所述第一焊料层和所述第二焊料层表面分别形成有氧化层；

形成所述第一焊料层之后，将所述第一面和所述第二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表面的氧化层；

形成所述第二焊料层之后，将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：去除所述第二焊料层表面的氧化层。

8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，去除所述第一焊料层表面的氧化层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述第一焊料层，以去除所述第一焊料层表面的氧化层；

去除所述第二焊料层表面的氧化层的步骤包括：去除表面部分厚度的所述第二焊料层，以去除所述第二焊料层表面的氧化层。

9.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，

去除表面部分厚度的所述第一焊料层的步骤中，剩余所述第一焊料层的厚度大于0.1mm；

去除表面部分厚度的所述第二焊料层的步骤中，剩余所述第二焊料层的厚度大于所述凹槽深度的80％。

10.如权利要求8所述的制造方法，其特征在于，去除所述第一焊料层表面的氧化层的步骤与将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合的步骤之间的时间间隔小于30s；

去除所述第二焊料层表面的氧化层与将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合的步骤之间的时间间隔小于30s。

11.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成所述第二焊料层之后，将所述第一面和所述第二面相对设置并贴合之前，所述制造方法还包括：在所述第二焊料层内设置限位件。

12.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，垂直所述第二面的方向上，所述限位件的尺寸在2毫米到3毫米范围内。

13.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，所述限位件材料为熔点高于所述工艺温度，且表面与所述铟焊料相浸润的材料。

14.如权利要求11所述的制造方法，其特征在于，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，所述限位件包括一根或多根铜丝。

15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，在所述第二焊料层内设置限位件的步骤中，所述限位件包括多根铜丝，所述铜丝的数量在2根到3根。

16.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，采用向所述碳化硅靶坯施加压力的方式进行加压，所述压力的方向为沿碳化硅靶坯指向背板的方向。

17.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，对所述初始组件进行加压冷却的步骤中，所述第一面和所述第二面之间的压强在0.01MPa到0.02MPa范围内。

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