铜靶材组件及其制造方法与流程

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种铜靶材组件及其制造方法。

背景技术：

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，金属铜在半导体芯片制造中常用于形成互连结构、导电线等连接部件。因此高纯度铜靶材被广泛的应用于金属铜的沉积工艺中。但是高纯度铜靶材的硬度较低，需要与高硬度的合金背板焊接在一起。

但是现有焊接技术所形成铜靶材组件的质量和性能有待提高。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种铜靶材组件及其制造方法，以改善所形成铜靶材组件的质量和性能。

为解决上述问题，本发明提供一种铜靶材组件的制造方法，包括：

提供背板和铜靶材，所述背板包括第一焊接面，所述铜靶材包括第二焊接面；在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹；将所述第二焊接面与形成有花纹的第一焊接面相对设置并贴合形成初始组件；对所述初始组件进行焊接处理，使所述第一焊接面内的凸起嵌入所述第二焊接面内，在所述铜靶材和所述背板之间形成焊接层，所述焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度，以获得铜靶材组件。

可选的，提供背板的步骤中，所述背板的材料为铜锌合金或铜铬合金。

可选的，提供铜靶材的步骤中，按质量百分比，所述铜靶材的纯度大于99.99％。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，所述花纹为平面螺纹，所述凸起为所述螺纹的螺牙。

可选的，相邻螺牙间距离与螺牙高度的比值在1.2到2.5范围内。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，所述螺牙的高度在0.1mm到1.5mm范围内。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，相邻螺牙之间的距离在0.2mm到0.25mm范围内。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，垂直螺纹延伸方向的截面内，所述螺牙的尺寸沿背向所述背板的方向逐渐减小。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，垂直螺纹延伸方向的截面内，所述螺牙的形状为等边三角形。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤包括：通过车削的方式在所述第一焊接面上形成所述花纹。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹之后，将所述第二焊接面与形成有花纹的第一焊接面相对设置并贴合形成初始组件之前，所述制造方法还包括：对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理；进行刷洗处理之后，对所述背板和所述铜靶材进行清洗处理；完成所述清洗处理之后，对所述背板和所述铜靶材进行干燥处理。

可选的，在所述第一焊接面上形成花纹的步骤中，所述花纹为螺纹；对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理的步骤包括：沿螺纹延伸方向对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理。

可选的，对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理的步骤包括：采用钢刷对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理。

可选的，对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理步骤包括：对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理的次数在2次到4次范围内。

可选的，所述背板进行清洗处理的步骤包括：采用异丙醇所述背板进行超声波清洗处理。

可选的，所述背板进行清洗处理的步骤中，清洗时间在10min到20min范围内。

可选的，提供铜靶材之后，对所述背板和所述铜靶材进行清洗处理之前，所述形成方法还包括：对所述第二焊接面进行平坦化处理。

可选的，对所述第二焊接面进行平坦化处理的步骤包括：采用金刚石刀片通过车削的方式对所述第二焊接面进行平坦化处理。

可选的，对所述初始组件进行焊接处理的步骤包括：通过扩散焊工艺对所述初始组件进行焊接处理。

可选的，对所述初始组件进行焊接处理的步骤包括：对所述初始组件进行真空包装，形成真空包套；对所述真空包套以及所述真空包套内的初始组件进行热等静压焊接工艺，在所述铜靶材和所述背板之间形成所述焊接层。

可选的，在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹之后，将所述第二焊接面与形成有花纹的第一焊接面相对设置并贴合形成初始组件之前，所述制造方法还包括：对所述背板和所述铜靶材进行干燥处理；所述干燥处理与进行真空包装之间的时间间隔小于或等于10min。

可选的，对所述背板和所述铜靶材进行干燥处理的步骤包括：采用真空干燥箱对所述背板和所述铜靶材进行干燥处理，真空度小于或等于0.01Pa。

可选的，对所述背板和所述铜靶材进行干燥处理的步骤中，干燥温度在70℃到100℃范围内，干燥时间在30min到60min范围内。

可选的，对所述初始组件进行真空包装的步骤包括：将所述初始组件装入包套中，并对所述包套进行焊接；对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套。

可选的，对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套的步骤中，所述真空包套内的真空度小于或等于0.001Pa。

可选的，对所述真空包套以及所述真空包套内的初始组件进行热等静压焊接工艺的步骤中，热等静压的温度为200℃到300℃，保温时间在3小时到8小时范围内。

可选的，对所述真空包套以及所述真空包套内的初始组件进行热等静压焊接工艺的步骤中，热等静压的压强在90MPa到200MPa范围内。

相应的，本发明还提供一种由本发明铜靶材组件制造方法所制造的铜靶材组件，包括：背板；与所述背板相连的焊接层；与所述焊接层相连的铜靶材。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案中，在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹；在焊接处理的过程中，使所述第一焊接面内的凸起嵌入所述第二焊接面内，在所述铜靶材和所述背板之间形成焊接层，所述焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度。所述凸起的设置能够有效的增大所述第一焊接面和第二焊接面之间的接触面积，而且所形成焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度，能够有效的降低在焊接层中出现缝隙的可能，从而能够有效的改善所形成铜靶材组件的质量和性能，有利于提高所制作半导体芯片的良率和性能。

本发明可选方案中，在所述第一焊接面上形成的花纹为螺纹，所述凸起为螺牙，并且所述螺牙的高度在0.1mm到1.5mm范围内，相邻螺牙之间的距离在0.2mm到0.25mm范围内。通过将相邻螺牙之间距离和螺牙的高度设置在合理范围内，能够有效的增加第一焊接面和第二焊接面的接触面积，从而提高铜靶材和背板的焊接强度；而且将螺牙的尺寸设置在合理范围内的做法，能够使焊接处理之后，螺牙完全嵌入所述第二焊接面内，从而降低在所述焊接层内留存空隙的几率，有利于改善铜靶材和背板的焊接强度。

本发明可选方案中，在对所述初始组件进行焊接处理过程中，采用温度在200℃到300℃范围内的热等静压工艺进行焊接；热等静压的压力在90MPa到200MPa范围内。合适的工艺温度和压力，即能够实现所述第一焊接面和第二焊接面之间原子的扩散，提高铜靶材和背板之间的焊接强度；又能够有效的改善铜靶材晶粒长大的问题，能够减少铜靶材出现晶粒粗大现象出现，有利于提高所形成铜靶材组件的性能和质量。

本发明可选方案中，在形成花纹之后，对形成有花纹的第一焊接面采用钢刷进行刷洗处理；之后，采用异丙醇进行超声波清洗。对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理和超声波清洗的做法，能够有效的去除第二焊接面上的污渍、锈迹、残留以及表面氧化层，能够有效的提高所述第二焊接面的清洁度；第二焊接面清洁度的提高，有利于焊接处理过程中，第一焊接面和第二焊接面之间原子的扩散，有利于提高焊接强度，改善铜靶材组件的质量和性能。

本发明可选方案中，在进行干燥的过程中采用真空干燥箱进行干燥，并且干燥过程中真空度小于或等于0.01Pa；而且在干燥处理后立即进行真空包装，干燥处理与真空包装之间的时间间隔小于或等于10min；而且在对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套的步骤中，所述真空包套内的真空度小于0.001Pa。在干燥过程中较低的真空度、干燥后及时进行真空包装以及真空包套较低的真空度，都能够有效的减少铜靶材和空气的接触，从而能够有效的减少铜靶材被氧化的可能，有利于提高所形成铜靶材组件的质量和性能。

附图说明

图1是本发明铜靶材组件制造方法一实施例的流程示意图；

图2至图9是图1所示铜靶材组件制造方法实施例中各个步骤所对应的结构示意图。

具体实施方式

由背景技术可知，铜靶材的硬度较低，需要与高硬度的合金背板焊接在一起构成铜靶材组件才能够使用。

铜靶材组件是由高纯度的铜靶和合金材料的背板构成。制造过程中需要将两者焊接在一起。目前常用的焊接方式主要有锡焊和扩散焊两种。

对于锡焊工艺所制造的铜靶材组件，由于锡的熔点较低，耐高温性能较差，当铜靶材组件所使用机台温度较高时，容易出现焊料熔化的现象，从而容易增加产品脱焊的风险。

扩散焊是一种高温、高强度的焊接方式。但是扩散焊的温度如果太高，铜靶在高温下晶粒容易长大，造成铜靶出现晶粒粗大的现象。铜靶晶粒粗大会对所形成互连结构、导线的线宽以及均匀性有不利影响，影响所形成半导体芯片的性能。因此采用扩散焊制造铜靶材组件的过程中，工艺温度不能太高。

但是扩散焊过程中，较低的工艺温度，不利于提高铜靶和背板之间的焊接强度。所以为了实现铜靶材组件的低温扩散焊接，需要增加焊接面的接触面积。一种方法就是在背板的焊接面上形成一定规格的螺纹，以增肌背板焊接面和靶材焊接面之间的接触面积。随着扩散焊工艺的进行，背板焊接面上的螺牙会嵌入靶材的焊接面内，从而形成焊接层，实现背板和靶材的结合相连。

但是现有技术所形成螺牙的规格无法满足技术要求，在扩散焊工艺之后，背板焊接面上的螺牙无法完全嵌入靶材的焊接面内，因此所形成的焊接层内容易出现缝隙，从而影响了所形成铜靶材组件的质量和性能，进而容易对所形成半导体芯片的良率和性能造成不利的影响。

为解决所述技术问题，本发明提供一种铜靶材组件的制造方法，包括：

提供背板和铜靶材，所述背板包括第一焊接面，所述铜靶材包括第二焊接面；在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹；将所述第二焊接面与形成有花纹的第一焊接面相对设置并贴合形成初始组件；对所述初始组件进行焊接处理，使所述第一焊接面内的凸起嵌入所述第二焊接面内，在所述铜靶材和所述背板之间形成焊接层，所述焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度，以获得铜靶材组件。

本发明技术方案中，在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹；在焊接处理的过程中，使所述第一焊接面内的凸起嵌入所述第二焊接面内，在所述铜靶材和所述背板之间形成焊接层，所述焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度。所述凸起的设置能够有效的增大所述第一焊接面和第二焊接面之间的接触面积，而且所形成焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度，能够有效的降低在焊接层中出现缝隙的几率，从而能够有效的改善所形成铜靶材组件的质量和性能，有利于提高所制作半导体芯片的良率和性能。

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，示出了本发明铜靶材组件制造方法一实施例的流程示意图。

结合参考图2至图9，示出了图1所示铜靶材组件制造方法实施例中各个步骤所对应的结构示意图。

结合参考图1至图3，执行步骤S100，提供背板100和铜靶材200，所述背板100包括第一焊接面110，所述铜靶材200包括第二焊接面210。

所述背板100用于与所述铜靶材200焊接在一起，起到支撑的作用；而且所述背板100具有良好的导电性，以满足所形成靶材组件的导电率需求；此外，所述背板100的导热性能良好，能够在溅射过程中起到散热的作用，防止靶材温度过高。

本实施例中，所述背板100的材料为铜锌合金。铜锌合金具有良好的机械性能，而且耐热性能和加工性能较好，因此，采用铜锌合金的背板100有利于提高所形成把铜靶材组件的性能和质量。本发明其他实施例中，所述背板100的材料还可以是铜铬合金。

在半导体制造中，铜被广泛用于形成互连线或插塞等互连结构。所述铜靶材200被用于金属铜的沉积工艺中。本实施例中，按质量百分比，所述铜靶材200的纯度大于99.99％，所以铜靶材200的硬度较低，需要和背板100焊接使用。

所述铜靶材200的形状为圆柱形。本发明其他实施例中，所述铜靶材200的形状可以根据应用环境以及溅射要求呈现长方体形、圆环柱形、圆锥形或其他任意规则或不规则的形状。相应的，本实施例中，所述背板100的形状也为圆柱形。

继续参考图1，结合参考图4、图5和图6，继续执行S200，在所述第一焊接面110上形成由多个凸起构成的花纹111。其中，图5示出了图4所述实施例中沿AA线的剖视结构示意图，图6是图5中虚线框B内结构的放大结构示意图。

所述花纹111用于增加所述第一焊接面110与所述第二焊接面210之间的接触面积；后续的焊接处理使构成花纹111的凸起嵌入所述第二焊接面210内，从而增大所述背板100和所述铜靶材200之间的连接强度。

所述花纹111中凸起的尺寸合适，既能够有效增大所述第一焊接面110与所述第二焊接面210之间的接触面积，又能够保证后续焊接处理过程中，凸起能够完全嵌入所述第二焊接面210内，减少在所形成焊接层中出现缝隙的可能，从而能够有效的改善所形成铜靶材组件的质量和性能。

如图4所示，本实施例中，在所述第一焊接面110上形成花纹111的步骤中，所述花纹111为平面螺纹，所述凸起为所述螺纹的螺牙。所述背板100为圆柱形，也就是说，所述第一焊接面110为圆形。因此将所述花纹111设置为平面螺纹的做法，能够降低形成花纹111的工艺难度；而且所述花纹111为平面螺纹时，螺牙之间的间隙是连续的，在形成初始组件后，连续的螺牙间间隙能够有利于背板100和铜靶材200之间气体的排出，有利于提高焊接过程中的真空度。

如图5所示，为了有效增大面积，增大焊接过程中所述凸起与所述第二焊接面210之间的压强，所述螺牙通过密排构成平面螺纹，也就是说，螺牙之间紧密排列。此外，在所述第一焊接面110上形成花纹111的步骤中，垂直螺纹延伸方向的截面内，所述螺牙的尺寸沿背向所述背板100的方向逐渐减小。这种做法，能够有效的增加焊接过程中所述凸起与所述第二焊接面210之间的压强。具体的，在所述第一焊接面110上形成花纹111的步骤中，垂直螺纹延伸方向的截面内，所述螺牙的形状为等边三角形。

所以本实施例中，相邻螺牙之间形成截面为倒三角形的沟槽。相邻螺牙间距离D与螺牙高度H的比值不宜太大也不宜太小。

相邻螺牙间距离D与螺牙高度H的比值如果太小，则螺牙高度H过大，不利于螺牙完全嵌入所述第二焊接面内210，而且螺牙高度H过大也容易增加螺牙受损现象的出现，容易出现断牙现象；相邻螺牙间距离D与螺牙高度H的比值如果太大，则可能会出现螺牙过于稀疏，不利于增大所述第一焊接面110和第二焊接面210之间的接触面积，而且也不利于增大所述螺牙与第二焊接面210之间的压强，不利于螺牙嵌入所述第二焊接面210内。具体的，本实施例中，相邻螺牙间距离D与螺牙高度H的比值在1.2到2.5范围内。

具体的，如图6所示，本实施例中，在所述第一焊接面110上形成花纹111的步骤中，所述螺牙的高度H在0.1mm到1.5mm范围内，相邻螺牙之间的距离D在0.2mm到0.25mm范围内。

所述螺牙的高度H如果太小，则焊接处理后凸起嵌入第二焊接面210的深度过小，会影响所述背板100和所述铜靶材200之间的连接强度；所述螺牙的高度H如果太大，则会影响螺牙的强度，在焊接过程中螺牙容易受损，容易出现断牙的现象，从而影响所形成铜靶材组件的质量和性质。

相邻螺牙之间的距离D如果太小，则螺牙密度过大，容易造成螺牙高度过小或过大的问题，从而影响所形成铜靶材组件的质量和性质；相邻螺牙之间的距离D如果太大，则螺牙密度过小，容易造成螺牙数量过小，影响花纹111增大第一焊接面110和第二焊接面210接触面积的作用，进而影响所形成铜靶材组件的质量和性质。

通过将相邻螺牙之间距离和螺牙的高度设置在合理范围内，能够有效的增加第一焊接面110和第二焊接面210的接触面积，从而提高铜靶材200和背板100的焊接强度；而且将螺牙的尺寸设置在合理范围内的做法，能够使焊接处理之后，螺牙完全嵌入所述第二焊接面210内，减少在所述焊接层内留存空隙的可能，有利于改善铜靶材200和背板100的焊接强度。

具体的，在所述第一焊接面110上形成花纹111的步骤包括：通过车削的方式在所述第一焊接面110上形成花纹111。

继续参考图1，结合参考图5，，执行步骤S300，将所述第二焊接面210与形成有花纹111的第一焊接面110相对设置并贴合形成初始组件300。

形成初始组件300的步骤用于为后续工艺步骤提供工艺基础。具体的，将所述背板100水平放置，所述第一焊接面110朝上设置；将所述铜靶材200放置于所述背板100上，并使所述第二焊接面210与所述第一焊接面110相对贴合，形成所述初始组件300。

需要说明的是，所述第一焊接面110和所述第二焊接面210的光洁度和平整度会影响后续所述背板100和所述铜靶材200之间的焊接结合率和结合强度，因此提高所述第一焊接面110和所述第二焊接面210的光洁度和平整度，改善所述第一焊接面110和所述第二焊接面210的质量能够为后续的焊接处理工艺提供良好的界面态，从而有利于提高焊接结合率和结合强度，有利于提高所形成铜靶材组件的质量和性能。

所以，本实施例中，在所述第一焊接面110上形成花纹111之后，将所述第二焊接面210与形成有花纹111的第一焊接面110相对设置并贴合形成初始组件300之前，所述制造方法还包括：执行步骤S211，对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理；执行步骤S212，进行刷洗处理之后，所述背板100和所述铜靶材200进行清洗处理；完成所述清洗处理之后，执行步骤S213，对所述背板100和所述铜靶材200进行干燥处理。

由于铜易氧化，易生锈，因此对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理的步骤用于去除所述第一焊接面110上的锈迹，用于去除所述花纹111表面的固体污渍。因此本实施例中，对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理的步骤包括：采用钢刷对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理。

此外，由于所述花纹111为螺纹，为了减少所述刷洗处理损伤所述第一焊接面110上花纹111的可能，从而提高所述背板100和所述铜靶材200之间的焊接强度，对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理的步骤包括：沿螺纹延伸方向对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理。

需要说明的是，对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理的次数不太多也不宜太少。

对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理的次数如果太少，则会影响锈迹的去除，锈迹的残留会影响所述背板100和所述铜靶材200之间的焊接强度，影响所形成铜靶材组件的质量和性质；对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理的次数如果太多，则会增大花纹111受损的可能，不利于后续焊接过程中凸起嵌入所述第二焊接面210内，不利于提高所述背板100和所述铜靶材200之间的焊接强度。本实施例中，对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理步骤包括：对形成有花纹111的第一焊接面110进行刷洗处理的次数在2次到4次范围内。

此外，本实施例中，提供铜靶材200之后，将所述第二焊接面210与形成有螺纹的第一焊接面110相对设置并贴合形成初始组件300之前，所述形成方法还包括：对所述第二焊接面210进行平坦化处理。具体的，对所述第二焊接面210进行平坦化处理的步骤包括：采用金刚石刀片通过车削的方式对所述第二焊接面210进行平坦化处理。

对所述背板100和所述铜靶材200进行清洗处理的步骤用于提高所述第一焊接面110和第二焊接面210的清洁度。本实施例中，所述背板100和所述铜靶材200进行清洗处理的步骤包括：采用异丙醇(IPA)对所述背板100和所述铜靶材200进行超声波清洗处理。异丙醇超声波清洗能够有效的去除所述第一焊接面110和所述第二焊接面210上的灰尘、颗粒或水渍。

需要说明的是，清洗处理的清洗时间不宜过短，也不宜过长。

如果清洗时间过短，则难以保证清洗效果，即去除所述第一焊接面110和第二焊接面210上灰尘、颗粒或水渍的效果较差，从而容易导致后续所述第一焊接面110和第二焊接面210的焊接结合率下降、焊接强度下降；如果清洗时间过长，所述背板100和所述铜靶材200处于异丙醇中的时间过长，容易增加工艺风险，而且工艺时间过长也容易延长制造周期，不利于生产效率低提高。为此，本实施例中，所述背板100和所述铜靶材200进行清洗处理的步骤中，清洗时间在10min到20min范围内。

对所述背板100和所述铜靶材200进行干燥处理的步骤用于去除所述背板100和所述铜靶材200表面残留的清洗溶液。

具体的，由于铜易氧化，所以对所述背板100和所述铜靶材200进行干燥处理的步骤包括：采用真空干燥箱对所述背板100和所述铜靶材200进行干燥处理，真空度小于或等于0.01Pa。在干燥过程中较低的真空度能够有效的减少所述背板100和所述铜靶材200被氧化的可能，有利于提高所形成铜靶材组件的质量和性能。

所述干燥处理的干燥温度和干燥时间需合理设定且相互配合，从而在保证具有较好干燥效果的同时，降低工艺风险，提高制造效率。

所述干燥温度不宜过低，也不宜过高。

如果干燥温度过低，相应实现干燥效果所需的工艺时间较长，从而降低制造效率；如果干燥温度过高，则容易加快铜的氧化，对所述背板100和所述铜靶材200的性能产生不良影响。

在所述干燥温度下的干燥时间不宜过短，也不宜过长。

如果干燥时间过短，则容易导致对所述背板100和所述铜靶材200的干燥效果较差；如果干燥时间过长，在实现干燥效果后反而浪费工艺时间，而且容易增加工艺风险。

所以，本实施例中，对所述背板100和所述铜靶材200进行干燥处理的步骤中，干燥温度在70℃到100℃范围内，干燥时间在30min到60min范围内。

继续参考图1，结合参考图7至图9，执行步骤S400，对所述初始组件进行焊接处理，使所述第一焊接面110(如图5所示)内的凸起嵌入所述第二焊接面210(如图5所示)内，在所述铜靶材200和所述背板100之间形成焊接层410，所述焊接层410的厚度大于或等于所述凸起的高度，以获得铜靶材组件。

所述焊接处理用于使所述背板100和所述铜靶材200实现连接，以构成铜靶材组件。本实施例中，对所述初始组件进行焊接处理的步骤包括：通过扩散焊工艺对所述初始组件进行焊接处理。

具体的，对所述初始组件进行焊接处理的步骤包括：对所述初始组件进行真空包装，形成真空包套310；对所述真空包套310以及所述真空包套310内的初始组件进行热等静压焊接工艺320，在所述铜靶材200和所述背板100之间形成所述焊接层410。

需要说明的是，本实施例中，由于所述制造方法还包括：对所述背板100和所述铜靶材200进行干燥处理，所以所述干燥处理与进行真空包装之间的时间间隔小于或等于10min。干燥后及时进行真空包装能够有效的减少所述背板100和所述铜靶材200与空气的接触，从而能够有效的减少所述背板100和所述铜靶材200被氧化的可能，有利于提高所形成铜靶材组件的质量和性能。

所述真空包套310为后续工艺提供真空环境。

对所述初始组件进行真空包装的步骤包括：将所述初始组件装入包套中，并对所述包套进行焊接；对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套310。

需要说明的是，将所述初始组件装入包套之后，对所述包套进行抽真空之前，所述制造方法还包括：通过焊接的方式将所述包套封死，并在所述包套中引出一个脱气管；对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套310的步骤包括：通过所述脱气管对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套310。

本实施例中，所述包套包括侧壁、下盖板和上盖板。由于所述包套通过焊接成型，所以所述包套的强度较大，可以减少热等静压焊接工艺320过程中包套出现形变或开裂的问题。

通过焊接的方式将所述包套封死的过程包括：先将所述侧壁和所述下盖板焊接相连；之后将所述初始组件装入未设置上盖板等包套内，盖上所述包套上盖板；最后将所述上盖板与所述侧壁焊接相连，形成包套。

本实施例中，对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套310的步骤中，所述真空包套310内的真空度小于或等于0.001Pa。真空包套310较低的真空度能够有效的减少所述背板100和所述铜靶材200被氧化的可能，有利于提高所形成铜靶材组件的质量和性能。

对所述真空包套310进行热等静压工艺的步骤通过在一定温度对所述真空包套310施加压力，使所述第一焊接面110和所述第二焊接面210之间原子发生相护扩散，从而使所述凸起嵌入第二焊接面210内，形成所述焊接层410。

本实施例中，对所述真空包套310以及所述真空包套310内的初始组件进行热等静压焊接工艺320的步骤中，热等静压的温度、保温时间以及热等静压的压力做了最优化的搭配。

如果热等静压的温度太低，由于温度不够，则会影响所述第一焊接面110和所述第二焊接面210之间原子的扩散，从而导致所述第一焊接面110和所述第二焊接面210之间难以彻底扩散结合，所述凸起难以完全嵌入所述焊接层410，从而在所述焊接层410内形成缝隙，进而导致焊接结合率的下降、焊接强度下降；如果热等静压的温度太高，由于铜中高温下晶粒容易长大，则会增加所述铜靶材200出现晶粒粗大现象的可能，会影响所述铜靶材组件的质量和性能，而且温度过高也容易引起真空包套310发生形变或开裂，更甚者可能会使所述真空包套310融化或者使所述真空包套310与所述背板100或所述铜靶材200发生反应，而引起铜靶材组件的报废。所以，本实施例中，对所述真空包套310以及所述真空包套310内的初始组件进行热等静压焊接工艺320的步骤中，热等静压的温度为200℃到300℃。

如果热等静压的压力太小，由于在所述真空包310上施加的力不够大，则所述第一焊接面110和所述第二焊接面210难以彻底地进行扩散结合，所述凸起难以完全嵌入所述焊接层410，从而在所述焊接层410内形成缝隙，进而导致焊接结合率的下降、焊接强度下降，导致所述铜靶材组件容易发生脱焊问题；如果热等静压的压力太大，则对于已经达到最好扩散结合效果的所述初始组件，难以进一步扩散结合，再提高压强已经没有意义，反而浪费能源，甚至过高的压强可能使所述真空包套310发生形变或开裂。所以，本实施例中，对所述真空包套310以及所述真空包套310内的初始组件进行热等静压焊接工艺320的步骤中，热等静压的压强在90MPa到200MPa范围内。

如果保温时间太短，由于在适当温度和压强下施加压力的时间不够长，则容易导致所述第一焊接面110和所述第二焊接面210难以彻底地进行扩散结合，所述凸起难以完全嵌入所述焊接层410，从而在所述焊接层410内形成缝隙，进而导致焊接结合率的下降、焊接强度下降，导致所述铜靶材组件容易发生脱焊问题；如果保温时间太长，则对于已经达到最好扩散结合效果的所述初始组件，难以进一步扩散结合，再增加保温时间反而浪费能源、降低靶材组件的制造效率。所以，本实施例中，对所述真空包套310以及所述真空包套310内的初始组件进行热等静压焊接工艺320的步骤中，保温时间在3小时到8小时范围内

在对所述初始组件进行焊接处理过程中，热等静压的温度、保温时间以及热等静压的压力相互配合，能够实现所述第一焊接面110和所述第二焊接面210之间原子的扩散，提高铜靶材200和背板100之间的焊接强度；又能够有效的改善铜靶材200晶粒长大的问题，能够减少铜靶材200出现晶粒粗大现象出现，有利于提高所形成铜靶材组件的性能和质量。

需要说明的是，在完成所述热等静压工艺后，所述制造方法还包括：对所述真空包套310进行去压冷却；冷却后，通过车削加工等机械加工工艺，去除所述铜靶材组件表面包套的材料。

具体的，对所述真空包套310进行去压冷却的步骤包括：采用随炉冷却的方式对所述真空包套310进行去压冷却。这种做法可以改善因温度的骤降引起所述背板100和所述铜靶材200断裂的问题，使所获的铜靶材组件更加坚实。

需要说明的是，本实施例中，形成初始组件之后，对所述初始组件进行焊接的步骤包括：通过扩散焊工艺对所述初始组件进行焊接处理。但是本发明对此不作限制，在其他实施例中，也可以采用其他焊接工艺方式对所述初始组件进行焊接处理。

相应的，本发明还提供一种由本发明铜靶材组件制造方法制造的铜靶材组件。参考图9，示出了所述铜靶材组件一实施例的剖面结构示意图。

所述铜靶材组件包括：背板100；与所述背板100相连的焊接层410；与所述焊接层410相连的铜靶材200。

由于所述铜靶材组件为本发明铜靶材组件制造方法制造的，所述背板100第一焊接面110上的凸起完全嵌入所述第二焊接面210内，因此所述焊接层410的厚度大于或等于所述凸起的高度，所以能够有效的减少焊接层410中出现缝隙的可能，从而能够有效的改善所述铜靶材组件的质量和性能，有利于提高所制作半导体芯片的良率和性能。

综上，本发明技术方案中，在所述第一焊接面上形成由多个凸起构成的花纹；在焊接处理的过程中，使所述第一焊接面内的凸起嵌入所述第二焊接面内，在所述铜靶材和所述背板之间形成焊接层，所述焊接层的厚度大于或等于所述凸起的高度。所述凸起的设置能够有效的增大所述第一焊接面和第二焊接面之间的接触面积，而且所形成焊接层的厚度大于所述凸起的高度，能够有效的减少在焊接层中出现缝隙的可能，从而能够有效的改善所形成铜靶材组件的质量和性能，有利于提高所制作半导体芯片的良率和性能。而且，本发明可选方案中，在所述第一焊接面上形成的花纹为螺纹，所述凸起为螺牙，并且所述螺牙的高度在0.1mm到1.5mm范围内，相邻螺牙之间的距离在0.2mm到0.25mm范围内。通过将相邻螺牙之间距离和螺牙的高度设置在合理范围内，能够有效的增加第一焊接面和第二焊接面的接触面积，从而提高铜靶材和背板的焊接强度；而且将螺牙的尺寸设置在合理范围内的做法，能够使焊接处理之后，螺牙完全嵌入所述第二焊接面内，降低在所述焊接层内留存空隙的几率，有利于改善铜靶材和背板的焊接强度。此外，本发明可选方案中，在对所述初始组件进行焊接处理过程中，采用温度在200℃到300℃范围内的热等静压工艺进行焊接；热等静压的压力在90MPa到200MPa范围内。合适的工艺温度和压力，即能够实现所述第一焊接面和第二焊接面之间原子的扩散，提高铜靶材和背板之间的焊接强度；又能够有效的改善铜靶材晶粒长大的问题，能够减少铜靶材出现晶粒粗大现象出现，有利于提高所形成铜靶材组件的性能和质量。另外，本发明可选方案中，在形成花纹之后，对形成有花纹的第一焊接面采用钢刷进行刷洗处理；之后，采用异丙醇进行超声波清洗。对形成有花纹的第一焊接面进行刷洗处理和超声波清洗的做法，能够有效的去除第二焊接面上的污渍、锈迹、残留以及表面氧化层，能够有效的提高所述第二焊接面的清洁度；第二焊接面清洁度的提高，有利于焊接处理过程中，第一焊接面和第二焊接面之间原子的扩散，有利于提高焊接强度，改善铜靶材组件的质量和性能。此外，本发明可选方案中，在进行干燥的过程中采用真空干燥箱进行干燥，并且干燥过程中真空度小于或等于0.01Pa；而且在干燥处理后立即进行真空包装，干燥处理与真空包装之间的时间间隔小于或等于10min；而且在对焊接完成的包套进行抽真空以形成真空包套的步骤中，所述真空包套内的真空度小于0.001Pa。在干燥过程中较低的真空度、干燥后及时进行真空包装以及真空包套较低的真空度，都能够有效的减少铜靶材和空气的接触，从而能够有效的减少铜靶材被氧化的可能，有利于提高所形成铜靶材组件的质量和性能。

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。