CN109023269B - 一种靶材的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种靶材的制作方法。所述制作方法包括：采用电刷镀方式在靶坯的接触面制作第一膜层；采用电刷镀方式在背板的接触面制作第二膜层；所述第二膜层与所述第一膜层材质相同；用自来水将所述靶坯和所述背板冲净、吹干；将所述靶坯和所述背板叠合固定在加热平台上；叠合时所述靶坯的接触面的第一膜层与所述背板的接触面的第二膜层接触；打开所述加热平台，调节温度范围，所述温度范围为高于所述第一膜层和第二膜层的熔点，且小于所述靶坯和所述背板的熔点的温度范围；保温保压1小时后关闭所述加热平台；冷却后，完成所述靶坯与所述背板的结合，完成靶材的制作。采用本发明靶材的制作方法，可以提高靶材的结合率，提高靶材的质量。

Description

一种靶材的制作方法
技术领域
本发明涉及靶材制作领域，特别是涉及一种靶材的制作方法。
背景技术
智能手机、平板电脑、汽车电子等终端消费领域对半导体需求的持续增长，将进一步提升半导体、平板显示器等市场容量。尤其是平板显示方面，中国已成为继日本和韩国之后全球第三大平板显示产业大国，而液晶显示用溅射靶材尺寸普遍较大，将为溅射靶材生产厂商提供更加广阔的发展空间。
溅射靶材主要由靶坯、背板等部分构成，其中，靶坯是高速离子束流轰击的目标材料，属于溅射靶材的核心部分，在溅射镀膜过程中，靶坯被离子撞击后，其表面原子被溅射飞散出来并沉积于基板上制成电子薄膜；由于高纯度金属强度较低，而溅射靶材需要安装在专用的机台内完成溅射过程，机台内部为高电压、高真空环境，因此，超高纯金属的溅射靶坯需要与背板通过不同的焊接工艺进行接合，背板主要起到固定溅射靶材的作用，且需要具备良好的导电、导热性能。
随着靶材尺寸的增大，对溅射靶材的焊接结合率、平整度等指标提出了更高的要求。目前靶材主要的焊接工艺为钎焊，即采用比靶坯熔点低的金属材料作钎料，将钎料加热到高于钎料熔点，低于靶坯、背板熔化温度，利用液态钎料润湿靶坯、背板，填充两者之间的间隙并实现连接，但当前靶材上钎料基本上为铟、及铟锡类合金，极易氧化，平整度也比较难以保证，且在大气环境下，焊合修平时容易混入气体，这就容易造成粘结层存在孔隙，以至结合率达不到要求，造成靶材在磁控溅射中容易脱靶开裂等一系列问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种靶材的制作方法，以提高靶材的结合率，提高靶材的质量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种靶材的制作方法，所述制作方法包括：
采用电刷镀方式在靶坯的接触面制作第一膜层；
采用电刷镀方式在背板的接触面制作第二膜层；所述第二膜层与所述第一膜层材质相同；
用自来水将所述靶坯和所述背板冲净、吹干；
将所述靶坯和所述背板叠合固定在加热平台上；叠合时所述靶坯的接触面的第一膜层与所述背板的接触面的第二膜层接触；
打开所述加热平台，调节温度范围，所述温度范围为高于所述第一膜层和第二膜层的熔点，且小于所述靶坯和所述背板的熔点的温度范围；
保温保压1小时后关闭所述加热平台；
冷却后，完成所述靶坯与所述背板的结合，完成靶材的制作。
可选的，所述采用电刷镀方式在靶坯的接触面制作第一膜层，具体包括：
将所述靶坯固定于铝合金卡槽上，所述卡槽连接电源的负极，电镀笔连接电源的正极；
打开所述电源，并调节所述电源的电压在10V～20V之间；
将所述电镀笔蘸取碱性铟溶液与靶坯接触，并施加压力均匀涂覆在所述靶坯的接触面；
涂覆完成后，生成第一膜层；
关闭所述电源。
可选的，所述靶坯的接触面上涂覆碱性铟溶液的时间为0.5～1分钟。
可选的，所述采用电刷镀方式在背板的接触面制作第二膜层，具体包括：
将所述背板固定于铝合金卡槽上，所述卡槽连接电源的负极，电镀笔连接电源的正极；
打开所述电源，并调节所述电源的电压在10V～20V之间；
将所述电镀笔蘸取碱性铟溶液与背板接触，并施加压力均匀涂覆在所述背板的接触面；
涂覆完成后，生成第二膜层；
关闭所述电源。
可选的，所述背板的接触面上涂覆碱性铟溶液的时间为0.5～1分钟。
可选的，所述第一膜层和所述第二膜层的厚度均为0.1mm。
可选的，所述第一膜层和所述第二膜层均为铟膜层。
可选的，所述加热平台的温度范围为160℃～180℃。
可选的，所述将所述靶坯和所述背板叠合固定在加热平台上，之后用G型夹或铁块对所述靶坯和所述背板的叠合施加压力。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
制作靶材时，电刷镀方式绑定靶材适用范围广，对一些低熔点金属及加热容易氧化的材料都适用。而且，电刷镀过程是化学反应，沉积均匀，且膜层附着力强。制作出的靶材平整度良好，无需修平，不会混入气体，粘结率有保障。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明靶材的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明靶材的制作方法的流程示意图，如图1所示，靶材的制作过程如下：
步骤100：采用电刷镀方式在靶坯的接触面制作第一膜层。将靶坯固定在特制的铝合金卡槽上，卡槽接电源负极，电镀笔接电源正极。然后打开电源，调节电源电压在10-20V左右。用电镀笔蘸取碱性铟溶液与靶坯接触，稍微施加压力在靶坯的接触面上均匀涂覆0.5-1min。待靶坯表面光亮时关闭电源，此时，靶坯的接触面生成第一膜层，厚度约为0.1mm。
步骤200：采用电刷镀方式在背板的接触面制作第二膜层。所述第二膜层与所述第一膜层材质相同，第二膜层的制作过程与第一膜层的制作过程相同：将背板固定在特制的铝合金卡槽上，卡槽接电源负极，电镀笔接电源正极。然后打开电源，调节电源电压在10-20V左右。用电镀笔蘸取碱性铟溶液与背板接触，稍微施加压力在背板的接触面上均匀涂覆0.5-1min。待背板表面光亮时关闭电源，此时，背板的接触面生成第二膜层，厚度约为0.1mm。
步骤300：用自来水将靶坯和背板冲净、吹干。
步骤400：将靶坯和背板叠合固定在加热平台上。靶坯和背板按图纸规定位置叠合，叠合时靶坯的接触面的第一膜层与背板的接触面的第二膜层接触。固定后，用G型夹或者铁块对靶坯和背板施加压力。
步骤500：打开加热平台，调节温度范围。所述温度范围为高于第一膜层和第二膜层的熔点，且小于靶坯和背板的熔点的温度范围。以第一膜层和第二膜层均为铟膜层为例，此时温度范围为160℃～180℃。
步骤600：保温保压1小时后关闭加热平台。
步骤700：冷却后，完成靶坯与背板的结合，完成靶材的制作。
制作完成后，采用超声水浸探伤检测仪C-Scan测试制作靶材的粘结率为99％以上。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种靶材的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
采用电刷镀方式在靶坯的接触面制作第一膜层；
采用电刷镀方式在背板的接触面制作第二膜层；所述第二膜层与所述第一膜层材质相同；所述第一膜层和所述第二膜层均为铟膜层；所述第一膜层和所述第二膜层的厚度均为0.1mm；
用自来水将所述靶坯和所述背板冲净、吹干；
将所述靶坯和所述背板叠合固定在加热平台上；叠合时所述靶坯的接触面的第一膜层与所述背板的接触面的第二膜层接触；
打开所述加热平台，调节温度范围，所述温度范围为高于所述第一膜层和第二膜层的熔点，且小于所述靶坯和所述背板的熔点的温度范围；
保温保压1小时后关闭所述加热平台；
冷却后，完成所述靶坯与所述背板的结合，完成靶材的制作。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述采用电刷镀方式在靶坯的接触面制作第一膜层，具体包括：
将所述靶坯固定于铝合金卡槽上，所述卡槽连接电源的负极，电镀笔连接电源的正极；
打开所述电源，并调节所述电源的电压在10V～20V之间；
将所述电镀笔蘸取碱性铟溶液与靶坯接触，并施加压力均匀涂覆在所述靶坯的接触面；
涂覆完成后，生成第一膜层；
关闭所述电源。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述靶坯的接触面上涂覆碱性铟溶液的时间为0.5～1分钟。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述采用电刷镀方式在背板的接触面制作第二膜层，具体包括：
将所述背板固定于铝合金卡槽上，所述卡槽连接电源的负极，电镀笔连接电源的正极；
打开所述电源，并调节所述电源的电压在10V～20V之间；
将所述电镀笔蘸取碱性铟溶液与背板接触，并施加压力均匀涂覆在所述背板的接触面；
涂覆完成后，生成第二膜层；
关闭所述电源。
5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述背板的接触面上涂覆碱性铟溶液的时间为0.5～1分钟。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述加热平台的温度范围为160℃～180℃。
7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将所述靶坯和所述背板叠合固定在加热平台上，之后用G型夹或铁块对所述靶坯和所述背板的叠合施加压力。
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