CN109664015B - 靶材组件制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种靶材组件制造方法,包括:提供两套组件单元,组件单元包括第一基板和与第一基板表面相接触的第二基板,第一基板类型为靶材或背板,第二基板类型为靶材或背板,第一基板类型与第二基板类型不同;将一套组件单元放置在另一套组件单元上,并使得两套组件单元的第一基板相互抵靠;将两套组件单元置于包套内;采用热等静压扩散焊接工艺对两套组件单元中的第一基板与第二基板进行焊接处理,以形成两套靶材组件,且在所述焊接处理过程中,两套组件单元的第一基板相互抵靠;对两套靶材组件进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行;去除所述包套。在冷却处理过程中,两套靶材组件的变形受到包套外高压环境的抑制,从而改善靶材组件质量。

Description

靶材组件制造方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种靶材组件制造方法。
背景技术
溅射镀膜属于物理气相沉积方法制备薄膜的工艺之一,具体是指利用高能粒子轰击靶材组件表面,使得靶材组件表面的原子或分子获得足够的能量逸出,进而沉积在基材表面形成薄膜。
所述靶材组件包括靶材和背板,所述靶材是高能粒子轰击的目标材料,所述背板主要用于固定支撑靶材。所述靶材与背板固定连接,共同装配于溅射基台。
扩散焊接是实现靶材与背板的固定连接的一种方式。扩散焊接是指将两个或两个以上固相材料紧压在一起,加热至所述固相材料熔点以下的温度并施加压力,使所述固相材料的连接界面微观上发生塑性变形以及原子的相互扩散,从而形成牢固的结合。
然而,现有技术采用扩散焊接制造的靶材组件质量有待提高。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种靶材组件制造方法,减少第一基板及第二基板在冷却处理过程中的变形量,从而获得平整度良好的靶材组件,改善靶材组件的质量。
为解决上述问题,本发明提供一种靶材组件制造方法,包括:提供两套组件单元,所述组件单元包括第一基板和与所述第一基板表面相接触的第二基板,其中,所述第一基板的类型为靶材或背板,所述第二基板的类型为靶材或背板,所述第一基板的类型与所述第二基板的类型不同;将一套组件单元放置在另一套组件单元上,并使得两套组件单元的所述第一基板相互抵靠;将所述两套组件单元置于包套内;采用热等静压扩散焊接工艺对所述两套组件单元中的第一基板与第二基板进行扩散焊接处理,以形成两套靶材组件,且在所述扩散焊接处理过程中,两套组件单元的所述第一基板相互抵靠;对所述两套靶材组件进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行;对所述两套靶材组件进行冷却处理后,去除所述包套。
可选的,在所述冷却处理过程中,当所述两套靶材组件的温度高于或等于100℃时,包套外压强大于50MPa。
可选的,所述扩散焊接处理包括加热加压处理。
可选的,所述加热加压处理的温度为300~800℃,压强为100~200MPa,持续的时间为2~5h。
可选的,将所述两套组件单元置于包套内后,对所述包套进行脱气处理。
可选的,所述脱气处理的温度为100~500℃;时间为1~5h。
可选的,对所述包套进行所述脱气处理后,所述包套内的真空度为10-1~10-4Pa。
可选的,所述第一基板的热膨胀系数小于所述第二基板的热膨胀系数。
可选的,实现所述两套组件单元的所述第一基板相互抵靠的方法包括:通过所述两套组件单元的所述第一基板表面相互接触,使得所述两套组件单元的所述第一基板相互抵靠。
可选的,实现所述两套组件单元的第一基板相互抵靠的方法包括:提供隔离片,所述隔离片具有相对的正面和反面;其中,一套组件单元的第一基板表面与所述隔离片正面相接触,另一套组件单元的第一基板表面与所述隔离片反面相接触,使得所述两套组件单元的第一基板相互抵靠。
可选的,权利要求9所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述隔离片正面的粗糙度小于或等于0.8μm;所述隔离片反面的粗糙度小于或等于0.8μm。
可选的,所述隔离片的厚度为0.1~3mm。
可选的,所述隔离片的材料为铜、不绣钢、石墨纸或云母片。
可选的,所述第一基板中远离所述第二基板的面为抵靠面,且所述抵靠面的粗糙度小于或等于0.8μm。
可选的,所述靶材的材料为钛、钽、钨、铝或铜。
可选的,所述背板的材料为铝、铜、铝合金或铜合金。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明中,第一基板和与所述第一基板表面相接触的第二基板构成组件单元;且将一套组件单元放置在另一套组件单元上,并使两套组件单元的第一基板相互抵靠;采用热等静压扩散焊接工艺对所述两套组件单元中的第一基板与第二基板进行扩散焊接处理,以形成两套靶材组件;对所述两套靶材组件进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行;由于在冷却处理过程中,包套处于高压环境中,两套靶材组件的变形受到包套外高压环境的抑制。具体的,两套靶材组件具有相反的变形趋势,该变形趋势使得包套内有形成空隙的趋势,而高压环境将抑制所述空隙的产生,进而可抑制靶材组件的变形。
可选方案中,所述第一基板的热膨胀系数小于所述第二基板的热膨胀系数,因而在所述冷却处理过程中,单套靶材组件的所述第一基板具有沿所述第二基板指向所述第一基板方向凸起的趋势。所述两套靶材组件的所述第一基板相互抵靠,单套靶材组件既受到来自内部的应力,又受到的来自另一套靶材组件的作用力,且所述作用力与所述应力的方向相反且大小相等,因而单套靶材组件的变形受到控制。两套靶材组件之间相互限制,能够减少各套靶材组件的变形量,从而获得具有平整度良好的靶材组件。
可选方案中,所述隔离片正面的粗糙度小于或等于0.8μm;所述隔离片反面的粗糙度小于或等于0.8μm。所述隔离片正反面粗糙度越低,即正反面越光滑,在扩散焊接过程中,所述隔离片与相接触的第一基板之间越难以发生原子扩散,从而避免将所述隔离片与第一基板焊接在一起,因此在去除所述包套后,所述靶材组件容易从所述隔离片表面分离。
附图说明
图1是一种靶材组件制造方法的结构示意图;
图2是本发明一实施例的单套组件单元的俯视图;
图3为图2所示的单套组件单元沿AA方向的剖面结构示意图;
图4是本发明一实施例的两套组件单元的一种放置方法的示意图;
图5是本发明一实施例的两套组件单元的另一种放置方法的示意图;
图6是本发明一实施例的放置于包套内的两套组件单元的示意图;
图7是本发明一实施例的对两套组件单元进行加热加压处理的示意图;
图8是本发明一实施例的单套靶材组件的剖面结构示意图;
图9是本发明另一实施例的单套组件单元的剖面结构示意图;
图10是本发明另一实施例的两套组件单元的一种放置方法的示意图;
图11是本发明另一实施例的两套组件单元的另一种放置方法的示意图;
图12是本发明另一实施例的放置于包套内的两套组件单元的示意图;
图13是本发明另一实施例的对两套组件单元进行加热加压处理的示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,现有技术制造的靶材组件质量有待提高。
现结合一种靶材组件制造方法进行分析。参考图1,图1为一种靶材组件制造方法的结构示意图,提供靶材100与背板200,将靶材100放置于背板200表面,对所述靶材100与背板200进行扩散焊接处理以及冷却处理,形成靶材组件。
上述方法制造的靶材组件的质量差。
经分析发现,导致靶材组件质量差的原因包括:所述靶材100材料与背板200材料的热膨胀系数存在差异,在所述冷却处理过程中,所述靶材100与背板200由于应力释放不同步而发生变形。具体的,当所述靶材100的热膨胀系数小于背板200的热膨胀系数时,所述靶材100具有沿所述背板200指向所述靶材100方向凸起的趋势;当所述靶材100的热膨胀系数大于背板200的热膨胀系数时,所述背板200具有沿所述靶材100指向所述背板200方向凸起的趋势。
由于所述靶材100与背板200的变形导致形成的靶材组件表面平整度差,因而在冷却处理结束后,还需要采用机械方式对形成的靶材组件进行调整。当所述靶材100为脆性材料时,例如为金属钨时,所述调整容易造成靶材100开裂。另外,所述调整对靶材组件表面的平整度的改善作用有限,为获得高平整度的靶材组件,还需要对所述靶材组件表面进行车削,导致一部分原材料被浪费。
为解决上述问题,提出一种靶材组件制造方法,包括:提供两套组件单元,所述组件单元包括第一基板和与所述第一基板表面相接触的第二基板,其中,所述第一基板的类型为靶材或背板,所述第二基板的类型为靶材或背板,所述第一基板的类型与所述第二基板的类型不同;将一套组件单元放置在另一套组件单元上,并使得两套组件单元的所述第一基板相互抵靠;将所述两套组件单元置于包套内;采用热等静压扩散焊接工艺对所述两套组件单元中的第一基板与第二基板进行扩散焊接处理,以形成两套靶材组件,且在所述扩散焊接处理过程中,两套组件单元的所述第一基板相互抵靠;对所述两套靶材组件进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行;对所述两套靶材组件进行冷却处理后,去除所述包套。
由于在冷却处理过程中,包套处于高压环境中,两套靶材组件的变形受到包套外高压环境的抑制。具体的,两套靶材组件具有相反的变形趋势,该变形趋势使得包套内有形成空隙的趋势,而高压环境将抑制所述空隙的产生,从而减少各套靶材组件的第一基板及第二基板在冷却处理过程中的变形量,进而可形成平整度良好的靶材组件,改善靶材组件的质量。
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。
图2至图8为本发明一实施例提供的靶材组件制造方法对应的结构示意图。
参考图2及图3,图2为单套组件单元的俯视图;图3为图2所示的单套组件单元沿AA方向的剖面结构示意图,提供两套组件单元,所述组件单元包括第一基板10和与所述第一基板10表面相接触的第二基板20,其中,所述第一基板10的类型为靶材或背板,所述第二基板20的类型为靶材或背板,所述第一基板10的类型与所述第二基板20的类型不同。
本实施例中,所述第一基板10的类型为靶材;所述第二基板20的类型为背板。
本实施例中,所述第一基板10的热膨胀系数小于所述第二基板20的热膨胀系数。
所述靶材的材料为钛、钽、钨、铝或铜;所述背板的材料为铝、铜、铝合金或铜合金。本实施例中,所述靶材的材料为钛,即所述第一基板10的材料为钛;所述背板的材料为铜,即所述第二基板20的材料为铜。钛的热膨胀系数小于铜的热膨胀系数,即符合第一基板10的热膨胀系数小于所述第二基板20的热膨胀系数。
本实施例中,所述第一基板10的形状为方形;所述第二基板20的形状为方形,中部有与所述第一基板10相匹配的凹槽。后续对所述第一基板10与第二基板20进行扩散焊接处理,所述凹槽有利于增加所述第一基板10与第二基板20的接触面积,提高所述第一基板10与第二基板20之间的焊接强度。
所述第一基板10中远离所述第二基板20的面为抵靠面11,所述抵靠面11的粗糙度小于或等于0.8μm。所述抵靠面11的粗糙度值小,即所述抵靠面11表面光滑,后续对两套组件单元中的第一基板与第二基板进行扩散焊接处理,能够避免所述抵靠面11与接触物间发生原子扩散而焊接在一起。
参考图4,将一套组件单元放置在另一套组件单元上,并使得两套组件单元的所述第一基板10相互抵靠。
本实施例中,实现所述两套组件单元的的第一基板10相互抵靠的方法包括:提供隔离片30,所述隔离片30具有相对的正面和反面;其中,一套组件单元的第一基板10表面与所述隔离片30正面相接触,另一套组件单元的第一基板10表面与所述隔离片30反面相接触,使得所述两套组件单元的第一基板10相互抵靠。
所述隔离片30的材质主要根据需要焊接的组件单元进行选择,从而避免隔离片30在焊接过程中与相接触的两侧基板发生扩散焊接,以便于后续靶材组件制造完成后分离两套靶材组件。所述隔离片30的材料为铜、不锈钢、石墨纸或云母片。本实施例中,所述隔离片30的材料为不锈钢。
后续对所述两套组件单元中的第一基板10与第二基板20进行扩散焊接处理以形成两套靶材组件,一方面,所述隔离片30起到隔离两套组件单元的作用,从而防止两套组件单元的第一基板10间发生原子扩散而焊接在一起,因此后续扩散焊接结束后,所述靶材组件容易与所述隔离片30表面分离;另一方面,所述隔离片30能够传递两套组件单元之间的相互作用力。
所述隔离片30正反面粗糙度越低,即隔离片30正反面越光滑,在后续扩散焊接处理步骤中,所述隔离片30与第一基板10的抵靠面11之间越难以发生原子扩散。本实施例中,所述隔离片30正面的粗糙度小于或等于0.8μm;所述隔离片30反面的粗糙度小于或等于0.8μm。
所述隔离片30过薄,在后续扩散焊接处理步骤中,由于两套组件单元的第一基板10的挤压,所述隔离片30容易破碎;所述隔离片30过厚,影响对两套组件单元的第一基板10相互间的作用力的传导,不利于控制两套组件单元的变形。本实施例中,所述隔离片30的厚度为0.1~3mm。
参考图5,在其他实施例中,实现所述两套组件单元的所述第一基板10相互抵靠的方法还可包括:通过所述两套组件单元的所述第一基板10表面相互接触,使得所述两套组件单元的所述第一基板10相互抵靠。即两套组件单元的第一基板10的抵靠面11之间不存在隔离片30,而是直接相接触。
若两套组件单元的第一基板10的抵靠面11直接相接触,由于两套组件单元的第一基板10材料相同,且所述抵靠面11表面粗糙度小于或等于0.8μm,因此在后续扩散焊接处理过程中,两套组件单元的第一基板10的抵靠面11间不容易发生原子扩散,从而可避免将两套组件单元焊接在一起。
参考图6,将所述两套组件单元置于包套40内,且对所述包套40进行脱气处理。
将所述两套组件单元置于包套40内,一方面,可以防止所述两套组件单元在后续扩散焊接处理过程中受到污染或被氧化;另一方面,后续扩散焊接处理在高压环境中进行,通过所述包套40的塑性形变来传导压力,能够避免所述两套组件单元由于各处承受压力不均匀而发生碎裂。
所述包套40需具有良好的抗压性能,否则所述包套40在后续扩散焊接处理过程中容易破裂。本实施例中,所述包套40的材料为金属。
若所述包套40太薄,在后续扩散焊接步骤中容易破碎;若所述包套40太厚,在后续扩散焊接过程中不容易实现压力传导。本实施例中,所述包套40的厚度为2~3mm。
本实施例中,所述包套40呈立方体状,并且与所述两套组件单元表面贴合紧密,以减少所述包套40内的空气含量,从而减少对所述包套40进行脱气处理的难度。
将所述两套组件单元置于包套40内后,采用焊接工艺对所述包套40进行密封,在所述包套40上留有脱气口(图中未示出),用于从所述包套40上引出脱气管,所述脱气管与真空设备连接,以对所述包套40进行脱气处理。
对所述包套40进行脱气处理,在后续扩散焊接步骤中,能够避免空气中的气体杂质对形成的靶材组件的质量造成不良影响。若所述包套40内的真空度过低,所述两套组件单元在后续扩散焊接过程中容易被杂质污染;若所述包套40内的真空度过高,实施成本大且操作时间长,因而所述真空度满足后续扩散焊接的要求即可。本实施例中,对所述包套40进行脱气处理后,所述包套40内的真空度为10-1~10-4Pa。
在所述脱气处理过程中,对所述包套40进行加热,以促进所述两套组件单元表面杂质的分解与蒸发。若所述脱气处理的温度过低,所述杂质的分解与蒸发过程缓慢;若所述脱气处理的温度过高,容易降低所述第一基板10与第二基板20机械性能。本实施例中,所述脱气处理的温度为100~500℃;时间为1~5h。
参考图7及图8,将所述包套40放入热等静压机(图中未示出),采用热等静压扩散焊接工艺对所述两套组件单元中的第一基板10与第二基板20进行扩散焊接处理,以形成两套靶材组件50,且在所述扩散焊接处理过程中,两套组件单元的所述第一基板10相互抵靠。
所述扩散焊接处理包括加热加压处理。
图7中的直线箭头代表加热加压处理过程中热等静压机产生的各向均等的压力;曲线箭头代表热等静压机产生的热量。
所述加热加压处理的温度越高,单套所述组件单元的第一基板10与第二基板20接触面间的扩散系数越大,第一基板10与第二基板20达到紧密接触所需的压强以及持续时间越短。但如果所述加热加压处理的温度过高,容易造成所述第一基板10与第二基板20的硬化或软化,影响第一基板10与第二基板20的机械性能。本实施例中,所述加热加压处理的温度为300~800℃,压强为100~200MPa,持续的时间为2~5h。
在所述扩散焊接处理结束后,对所述包套40进行冷却处理,即对所述两套靶材组件50进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行。
本实施例中,将所述包套40冷却至室温。
本实施例中,在所述冷却处理过程中,当所述两套靶材组件的温度高于或等于100℃时,包套40外压强大于50MPa。
由于在冷却处理过程中,包套40处于高压环境中,两套靶材组件50的变形受到包套40外高压环境的抑制。具体的,两套靶材组件50具有相反的变形趋势,该变形趋势使得包套40内有形成空隙的趋势,而高压环境将抑制所述空隙的产生,进而可抑制靶材组件50的变形。
另外,所述第一基板10的热膨胀系数小于所述第二基板20的热膨胀系数,因而在所述冷却处理过程中,单套靶材组件50的所述第一基板10具有沿所述第二基板20指向所述第一基板10方向凸起的趋势。所述两套靶材组件的所述第一基板10相互抵靠,单套靶材组件50既受到来自内部的应力,又受到的来自另一套靶材组件的作用力,且所述作用力与所述应力的方向相反且大小相等,因而单套靶材组件50的变形受到控制。两套靶材组件之间相互限制,能够减少各套靶材组件的变形量,从而获得具有平整度良好的靶材组件。
参考图8,在所述包套40(参考图7)冷却至室温后,将所述包套40从热等静压机中取出,去除所述包套40,取出两套靶材组件50。
由于在冷却处理过程中,两套靶材组件50的变形受到包套40外高压环境的抑制,因而得到的两套靶材组件50的第一基板10及第二基板20的变形量小,即两套靶材组件50的平整度良好。
图9至图13为本发明靶材组件制造方法另一实施例对应的结构示意图。
参考图9,提供两套组件单元,所述组件单元包括第一基板60和与所述第一基板60表面相接触的第二基板70,其中,所述第一基板60的类型为靶材或背板,所述第二基板70的类型为靶材或背板,所述第一基板60的类型与所述第二基板70的类型不同。
本实施例中,所述第一基板60的类型为背板;所述第二基板70的类型为靶材。
本实施例中,所述第一基板60的热膨胀系数小于所述第二基板70的热膨胀系数。
本实施例中,所述背板的材料为铜,即所述第一基板60的材料为铜;所述靶材的材料为铝,即所述第二基板70的材料为铝。铜的热膨胀系数小于铝的热膨胀系数,即符合第一基板60的热膨胀系数小于所述第二基板70的热膨胀系数。
本实施例中,所述第二基板70的形状为方形;所述第一基板60的形状为方形,中部有与所述第二基板70相匹配的凹槽。后续对所述第一基板60与第二基板70进行扩散焊接处理,所述凹槽有利于增加所述第一基板60与第二基板70的接触面积,提高所述第一基板60与第二基板70之间的焊接强度。
所述第一基板60中远离所述第二基板70的面为抵靠面61,所述抵靠面61的粗糙度小于或等于0.8μm。所述抵靠面61的粗糙度值小,即所述抵靠面61表面光滑,后续对两套组件单元中的第一基板60与第二基板70进行扩散焊接处理,能够避免所述抵靠面61与接触物间发生原子扩散而焊接在一起。
参考图10,将一套组件单元放置在另一套组件单元上,并使得两套组件单元的所述第一基板60相互抵靠。
本实施例中,实现所述两套组件单元的的第一基板60相互抵靠的方法包括:提供隔离片80,所述隔离片80具有相对的正面和反面;其中,一套组件单元的第一基板60表面与所述隔离片80正面相接触,另一套组件单元的第一基板60表面与所述隔离片80反面相接触,使得所述两套组件单元的第一基板60相互抵靠。
所述隔离片80的材质主要根据需要焊接的组件单元进行选择,从而避免隔离片80在焊接过程中与相接触的两侧基板发生扩散焊接,以便于后续靶材组件制造完成后分离两套靶材组件。所述隔离片80的材料为铜、不锈钢、石墨纸或云母片。本实施例中,所述隔离片80的材料为不锈钢。
参考图11,在其他实施例中,实现所述两套组件单元的所述第一基板60相互抵靠的方法还可包括:通过所述两套组件单元的所述第一基板60表面相互接触,使得所述两套组件单元的所述第一基板60相互抵靠。即两套组件单元的第一基板60的抵靠面61之间不存在隔离片,而是直接相接触。
参考图12,将所述两套组件单元置于包套90内,且对所述包套90进行脱气处理。
将所述两套组件单元置于包套90内,一方面,可以防止所述两套组件单元在后续扩散焊接处理过程中受到污染或被氧化;另一方面,后续扩散焊接处理在高压环境中进行,通过所述包套90的塑性形变来传导压力,能够避免所述两套组件单元由于各处承受压力不均匀而发生碎裂。
参考图13,采用热等静压扩散焊接工艺对所述两套组件单元中的第一基板60与第二基板70进行扩散焊接处理,以形成两套靶材组件,且在所述扩散焊接处理过程中,两套组件单元的所述第一基板60相互抵靠。
所述扩散焊接处理包括加热加压处理。
在所述扩散焊接处理结束后,对所述包套90进行冷却处理,即对所述两套靶材组件进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行。
本实施例中,将所述包套90冷却至室温。
本实施例中,在所述冷却处理过程中,当所述两套靶材组件的温度高于或等于100℃时,包套90外压强大于50MPa。
由于在冷却处理过程中,包套90处于高压环境中,两套靶材组件的变形受到包套90外高压环境的抑制,从而可形成平整度良好的靶材组件,改善靶材组件的质量。
另外,所述第一基板60的热膨胀系数小于所述第二基板70的热膨胀系数,因而在所述冷却处理过程中,单套靶材组件的所述第一基板60具有沿所述第二基板70指向所述第一基板60方向凸起的趋势。所述两套靶材组件的所述第一基板60相互抵靠,单套靶材组件既受到来自内部的应力,又受到的来自另一套靶材组件的作用力,且所述作用力与所述应力的方向相反且大小相等,因而单套靶材组件的变形受到控制。两套靶材组件之间相互限制,能够减少各套靶材组件的变形量,从而获得具有平整度良好的靶材组件。
在所述冷却处理结束后,去除所述包套90,取出两套靶材组件。
综上,对所述两套靶材组件进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行;由于在冷却处理过程中,包套处于高压环境中,两套靶材组件的变形受到包套外高压环境的抑制。具体的,两套靶材组件具有相反的变形趋势,该变形趋势使得包套内有形成空隙的趋势,而高压环境将抑制所述空隙的产生,进而可抑制靶材组件的变形从而形成平整度良好的靶材组件,改善靶材组件的质量。
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 (15)

1.一种靶材组件制造方法,其特征在于,包括:
提供两套组件单元,所述组件单元包括第一基板和与所述第一基板表面相接触的第二基板,所述第一基板的热膨胀系数小于所述第二基板的热膨胀系数,其中,所述第一基板的类型为靶材或背板,所述第二基板的类型为靶材或背板,所述第一基板的类型与所述第二基板的类型不同;所述第一基板具有第一凹槽,所述第二基板位于所述第一凹槽内,或者,所述第二基板具有第二凹槽,所述第一基板位于所述第二凹槽内;
将一套组件单元放置在另一套组件单元上,并使得两套组件单元的所述第一基板相互抵靠;当所述第二基板位于所述第一凹槽内时,与所述第一凹槽相对的第一基板表面相互抵靠;当所述第一基板位于所述第二凹槽内时,所述第二凹槽露出的所述第一基板表面相互抵靠;
将所述两套组件单元置于包套内;
采用热等静压扩散焊接工艺对所述两套组件单元中的第一基板与第二基板进行扩散焊接处理,以形成两套靶材组件,且在所述扩散焊接处理过程中,两套组件单元的所述第一基板相互抵靠;
对所述两套靶材组件进行冷却处理,所述冷却处理在加压环境下进行;
对所述两套靶材组件进行冷却处理后,去除所述包套。
2.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,在所述冷却处理过程中,当所述两套靶材组件的温度高于或等于100℃时,包套外压强大于50MPa。
3.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述扩散焊接处理包括加热加压处理。
4.如权利要求3所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述加热加压处理的温度为300~800℃,压强为100~200MPa,持续的时间为2~5h。
5.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,将所述两套组件单元置于包套内后,对所述包套进行脱气处理。
6.如权利要求5所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述脱气处理的温度为100~500℃;时间为1~5h。
7.如权利要求5所述的靶材组件制造方法,其特征在于,对所述包套进行所述脱气处理后,所述包套内的真空度为10-1~10-4Pa。
8.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,实现所述两套组件单元的所述第一基板相互抵靠的方法包括:通过所述两套组件单元的所述第一基板表面相互接触,使得所述两套组件单元的所述第一基板相互抵靠。
9.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,实现所述两套组件单元的第一基板相互抵靠的方法包括:提供隔离片,所述隔离片具有相对的正面和反面;其中,一套组件单元的第一基板表面与所述隔离片正面相接触,另一套组件单元的第一基板表面与所述隔离片反面相接触,使得所述两套组件单元的第一基板相互抵靠。
10.如权利要求9所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述隔离片正面的粗糙度小于或等于0.8μm;所述隔离片反面的粗糙度小于或等于0.8μm。
11.如权利要求9所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述隔离片的厚度为0.1~3mm。
12.如权利要求9所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述隔离片的材料为铜、不绣钢、石墨纸或云母片。
13.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述第一基板中远离所述第二基板的面为抵靠面,且所述抵靠面的粗糙度小于或等于0.8μm。
14.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述靶材的材料为钛、钽、钨、铝或铜。
15.如权利要求1所述的靶材组件制造方法,其特征在于,所述背板的材料为铝、铜、铝合金或铜合金。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112743217A (zh) * 2020-12-29 2021-05-04 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钛铝合金靶材组件的焊接结构及焊接方法
CN112894112A (zh) * 2021-01-18 2021-06-04 有研亿金新材料有限公司 减小大尺寸靶材扩散焊接变形的方法及靶材焊接组件
CN113043648B (zh) * 2021-03-08 2024-01-26 洛阳航辉新材料有限公司 一种平板类铸件的热等静压方法
CN113579644A (zh) * 2021-07-02 2021-11-02 散裂中子源科学中心 一种增强复合靶材寿命的焊接方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07316801A (ja) * 1994-05-24 1995-12-05 Japan Energy Corp モザイクターゲット及びその製造方法
JPH07316802A (ja) * 1994-05-24 1995-12-05 Japan Energy Corp モザイクターゲット及びその製造方法
US6071389A (en) * 1998-08-21 2000-06-06 Tosoh Smd, Inc. Diffusion bonded sputter target assembly and method of making
CN100371123C (zh) * 2005-07-11 2008-02-27 哈尔滨工业大学 由元素箔采用热压扩散相变合成制备钛铝合金板材的方法
CN102350588B (zh) * 2011-09-22 2013-06-26 航天材料及工艺研究所 一种热等静压扩散焊的隔离方法
CN104741775A (zh) * 2013-12-31 2015-07-01 宁波江丰电子材料股份有限公司 靶材组件的焊接方法
CN103817149A (zh) * 2014-03-13 2014-05-28 沈阳和世泰通用钛业有限公司 钛钢复合板的叠轧生产方法
CN103817426A (zh) * 2014-03-13 2014-05-28 沈阳和世泰通用钛业有限公司 钛钢钛复合板扩散焊的生产方法

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