靶材组件的焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体溅射靶材制造领域，尤其涉及一种靶材组件的焊接方法。
【背景技术】
[0002]在半导体工业中，靶材组件是由符合溅射性能的靶材、与靶材结合的背板构成。背板在靶材组件中起支撑作用，并具有传导热量的功效。
[0003]在溅射过程中，靶材组件所处的工作环境比较恶劣。具体为:靶材组件所处的环境温度较高，例如300°C至600°C ;另外，靶材组件的一侧冲以冷却水强冷，而另一侧则处于1-9Pa的高真空环境下，因此在靶材组件的相对二侧形成巨大的压力差；再者，靶材组件处在高压电场、磁场中，会受到各种粒子的轰击。在如此恶劣的环境下，如果靶材组件中靶材与背板之间的焊接强度较差，将导致靶材在受热条件下变形、开裂、使得溅射无法达到溅射均匀的效果，严重时，靶材会脱落于背板对溅射基台造成损伤。
[0004]现有技术中，一个靶材组件的焊接方法如下:
[0005]参考图1，提供靶材11和背板12。背板12顶面具有凹槽，所述凹槽用于放置靶材11。
[0006]将靶材11置于背板顶面的凹槽内，并且使得靶材11的待焊接面与凹槽底面接触，形成靶材组件坯料。然后将靶材组件坯料整体置于真空包套14中，对真空包套14进行热等静压处理，形成靶材组件。
[0007]焊接完成后，对包套冷却并去除，取出靶材组件。
[0008]现有技术中一个包套只能用于一个靶材组件坯料的焊接，当需要对多个靶材组件坯料进行焊接时，需要制作多个包套，每个包套内对应放置一个靶材组件坯料。焊接完成形成靶材组件后，还需要将每个靶材组件上的包套去除，因此，焊接形成靶材组件的效率非常低下。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题是当对多个靶材组件坯料进行焊接时，焊接形成靶材组件的效率低下。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供一种至少两个靶材组件的焊接方法，包括以下方法步骤:
[0011 ] 提供至少两个靶材组件坯料，每个所述靶材组件坯料包括背板和设置于背板凹槽内的靶材；
[0012]将所述至少两个靶材组件坯料叠放至真空包套内，相邻的靶材组件坯料之间具有隔离片；
[0013]将所述真空包套放入热等静压炉，利用热等静压工艺将每个靶材组件坯料中的靶材与背板进行焊接，形成至少两个靶材组件；
[0014]所述焊接完成后，对真空包套进行冷却，去除包套和隔离片，取出至少两个靶材组件。
[0015]可选的，所述隔离片的材料为不锈钢片或铝片。
[0016]可选的，所述隔离片的厚度为大于等于0.1mm且小于等于1_。
[0017]可选的，所述靶材的硬度大于背板，所述靶材的待焊接面具有凸出结构；或者所述靶材的硬度小于背板，所述背板凹槽底面具有凸出结构。
[0018]可选的，所述靶材厚度大于所述凹槽深度预定距离，所述预定距离小于等于1mm。
[0019]可选的，在垂直厚度方向的平面内，所述隔离片的平面尺寸等于所述背板的平面尺寸。
[0020]可选的，每个所述靶材组件坯料的靶材的材料为钛，背板的材料为铜或铝；
[0021]利用热等静压工艺将每个靶材组件坯料中的靶材与背板进行焊接，形成至少两个靶材组件的步骤包括:
[0022]使所述真空包套的外部环境温度为大于等于400°C且小于等于500°C、外部环境压强为大于等于10Mpa ；
[0023]对位于所述环境温度、环境压强下的所述真空包套进行保温、保压大于等于3且小于等于5小时。
[0024]可选的，每个所述靶材组件坯料的靶材的材料为纯铝，背板的材料为纯铝或铝合金;
[0025]利用热等静压工艺将将每个靶材组件坯料中的靶材与背板进行焊接，形成至少两个靶材组件的步骤包括:
[0026]使所述真空包套的外部环境温度为大于等于150°C且小于等于200°C、外部环境压强为大于等于10Mpa ；
[0027]对位于所述环境温度、环境压强下的所述真空包套进行保温、保压大于等于3且小于等于5小时。
[0028]可选的，每个所述靶材组件坯料的靶材的材料为铝合金，背板的材料为纯铝或铝合金；或者，每个所述靶材组件坯料的靶材的材料为铜，背板的材料为纯铜或铜合金；
[0029]利用热等静压工艺将将每个靶材组件坯料中的靶材与背板进行焊接，形成至少两个靶材组件的步骤包括:
[0030]使所述真空包套的外部环境温度为大于等于250°C且小于等于350°C、外部环境压强为大于等于10Mpa ；
[0031]对位于所述环境温度、环境压强下的所述真空包套进行保温、保压大于等于3且小于等于5小时。
[0032]与现有技术相比，本发明的技术方案的优点在于:
[0033]将至少两个靶材组件坯料叠放至真空包套内，相邻的靶材组件坯料之间具有隔离片，在后续进行热等静压工艺时，防止上层靶材组件坯料中的背板与下层靶材组件坯料中的靶材进行焊接，从而能够实现在一个包套内实现两个靶材组件坯料中的各自的靶材与背板之间的焊接，从而形成至少两个靶材组件。进而提高了靶材组件的焊接效率。
【附图说明】
[0034]图1是现有技术中的在一个包套内形成一个靶材组件的结构示意图；
[0035]图2是本发明的具体实施例中的在一个包套内形成两个靶材组件的结构示意图；
[0036]图3为靶材21的待焊接面形成的螺纹凸起结构的平面放大示意图；
[0037]图4是图4沿AA方向的截面放大示意图。
【具体实施方式】
[0038]本发明获得了一种至少两个靶材组件的焊接方法，以解决上述技术问题。
[0039]执行步骤SI I，提供至少两个靶材组件坯料，每个所述靶材组件坯料包括背板和设置于背板凹槽内的靶材。
[0040]本实施例中，参考图2，提供两个靶材组件坯料。对于一个靶材组件来说，所述靶材21为圆柱形，包括待焊接面，与所述待焊接面相对的溅射面和位于待焊接面和溅射面之间的侧面。
[0041]所述背板也为圆柱形，所述背板22的顶面具有凹槽，用于安装靶材。
[0042]当靶材21置于背板凹槽，并且靶材的待焊接面与背板凹槽底面接触时，形成的靶材组件坯料。
[0043]本实施例中，如果靶材的材料为钛，相应的背板的材料为铜或铝；如果靶材的材料为纯铝，相应的背板的材料为纯铝或铝合金；如果靶材的材料为铝合金，相应的背板的材料为纯铝或铝合金；如果靶材的材料为铜靶材，相应的背板的材料为纯铜或铜合金。
[0044]需要说明的是，当靶材的硬度大于背板的硬度时，可以在靶材的待焊接面形成凸出结构，当靶材的硬度小于背板的硬度是，可以在背板凹槽底面形成凸出结构，当靶材的待焊接面与背板凹槽底面接触时，所述凸出结构可以增加靶材的待焊接面与背板凹槽底面的接触面积，从而在后续的焊接工艺中，可以增加焊接强度。
[0045]经过创造性的劳动，发现在靶材21的待焊接面或背板凹槽底面进行机械加工形成下述螺纹凸出结构，靶材21与背板22形成的靶材组件的焊接结合强度最高，焊接效率也最闻。
[0046]图3为靶材21的待焊接面形成的螺纹凸起结构的平面放大示意图。图4是图4沿AA方向的截面放大示意图。请结合参考图3和图4，螺纹凸起结构的截面形状为多个底角相连的等腰三角形，每个三角型称为牙型，螺纹图案的牙型高度Hl为0.19mm?0.43mm(