拼接靶材形成方法 【技术领域】
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及拼接靶材形成方法。
背景技术
物理气相沉积(PVD)技术，例如溅射，应用于很多领域，用于提供带有原子级光滑表面的具有精确控制厚度的薄膜材料沉积物。在溅射过程中，位于充满惰性气体气氛的腔室里的靶材暴露于电场中而产生等离子区。这个等离子区中的等离子与溅射靶材的表面发生碰撞，从而从靶材表面逸出原子。靶材与待涂布基材之间的电压差使得逸出原子在半导体衬底表面上形成预期的膜层。
一般，靶材组件是由符合溅射性能的靶材坯料和与所述靶材坯料结合、具有一定强度的背板构成。所述背板可以在所述靶材组件装配至溅射基台中起到支撑作用，并具有传导热量的功效。
随着半导体技术迅猛发展，半导体衬底的直径也从100mm、150mm、200mm发展为300mm甚至450mm。相应的，为了得到更好的物理气相沉积效果，靶材组件中的部件尺寸也相应增长，对于靶材坯料甚至要求符合溅射性能要求靶材坯料的直径要大于450mm。
而符合溅射性能要求靶材坯料通常为高纯度的金属，某些物理气相沉积所需的薄膜，例如铬(Cr)，钼(Mo)等金属，制备符合物理气相沉积所需的高纯大尺寸的靶材坯料相当困难，且费用昂贵。
【发明内容】
本发明解决的技术问题是高纯大尺寸的铬或者钼等金属溅射靶材制备成本高昂的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供一种拼接靶材形成方法，包括：提供焊接材料，所述焊接材料包括：两块或者两块以上的靶材坯料籽块和背板；将两块或者两块以上的靶材坯料籽块进行拼接，形成靶材坯料；在靶材坯料的焊接面采用高温胶带密封靶材坯料籽块拼接处的缝隙；在所述背板的焊接面添加钎料；对所述添加钎料的背板和具有高温胶带的靶材坯料的焊接面进行焊接，形成靶材。
可选的，所述靶材坯料籽块材料为纯度为99.5％至99.999％铬。
可选的，所述靶材坯料籽块材料为纯度为99.9％至99.999％钼。
可选的，所述靶材坯料籽块形状为半圆饼状或者1/4圆饼状。
可选的，所述靶材坯料籽块通过靶材坯料籽块拼接面进行拼接。
可选的，所述靶材坯料籽块的拼接面经机械加工和抛光处理成平滑适于拼接。
可选的，在靶材坯料的焊接面采用高温胶带密封靶材坯料籽块拼接处的缝隙的步骤还包括：采用高温胶带密封靶材坯料籽块侧面的拼接处缝隙。
可选的，所述靶材坯料籽块的厚度为1mm至80mm。
可选的，所述背板材料为铝、铜、铝合金或者铜合金。
可选的，将两块或者两块以上的靶材坯料籽块进行拼接还包括：采用外置固定设备对所述靶材坯料籽块进行固定。
可选的，在所述背板的焊接面添加钎料包括步骤：对所述背板的进行化学清洗；在所述背板的焊接面涂敷钎料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的拼接靶材形成方法不但能够降低大尺寸靶材的制造成本，还能避免加热后的钎料泄漏至靶材坯料的溅射面，保持了拼接靶材的溅射面对洁净度。
【附图说明】
通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明的拼接靶材形成方法的一实施例的流程示意图；
图2至图5为本发明的拼接靶材形成方法的一实施例的过程示意图。
【具体实施方式】
由背景技术可知，随着半导体技术迅猛发展，为了得到更好的物理气相沉积效果，靶材组件中的部件尺寸也相应增长，对于靶材坯料甚至要求符合溅射性能要求靶材坯料的直径要大于450mm，而对于铬(Cr)，钼(Mo)等金属，制备符合物理气相沉积所需的高纯大尺寸的靶材坯料相当困难，且费用昂贵。
为此，本发明的发明人经过大量的实验，提出一种先进的拼接靶材形成方法，包括：提供焊接材料，所述焊接材料包括：两块或者两块以上的靶材坯料籽块和背板；将两块或者两块以上的靶材坯料籽块进行拼接，形成靶材坯料；在靶材坯料的焊接面采用高温胶带密封靶材坯料籽块拼接处的缝隙；在所述背板的焊接面添加钎料；对所述添加钎料的背板和具有高温胶带的靶材坯料的焊接面进行焊接，形成靶材。
可选的，所述靶材坯料籽块材料为纯度为99.5％至99.999％铬。
可选的，所述靶材坯料籽块材料为纯度为99.9％至99.999％钼。
可选的，所述靶材坯料籽块形状为半圆饼状或者1/4圆饼状。
可选的，所述靶材坯料籽块通过靶材坯料籽块拼接面进行拼接。
可选的，所述靶材坯料籽块的拼接面经机械加工和抛光处理成平滑适于拼接。
可选的，在靶材坯料的焊接面采用高温胶带密封靶材坯料籽块拼接处的缝隙的步骤还包括：采用高温胶带密封靶材坯料籽块侧面的拼接处缝隙。
可选的，所述靶材坯料籽块的厚度为1mm至80mm。
可选的，所述背板材料为铝、铜、铝合金或者铜合金。
可选的，将两块或者两块以上的靶材坯料籽块进行拼接还包括：采用外置固定设备对所述靶材坯料籽块进行固定。
可选的，在所述背板的焊接面添加钎料包括步骤：对所述背板的进行化学清洗；在所述背板的焊接面涂敷钎料。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
图1为本发明的拼接靶材形成方法的一实施例的流程示意图，图2至图5为本发明的拼接靶材形成方法的一实施例的过程示意图，下面参考图1至图5对本发明的拼接靶材形成方法进行说明，
步骤S101，提供焊接材料，所述焊接材料包括：包括两块或者两块以上的靶材坯料籽块和背板。
参考图2，提供焊接材料，所述焊接材料包括靶材坯料籽块100和背板200。
在本实施例中，以两块半圆饼靶材坯料籽块100为例做示范性说明，当然，所述靶材坯料籽块100也可以为3块、4块、5块.......10块，在这里不一一列举，所述靶材坯料籽块100也可以为1/4圆饼状、或者为其他适于拼接形状，在此特地说明，不应过分限制本发明的保护范围。
所述靶材坯料籽块100的材料为纯度为99.5％至99.999％铬或者为纯度为99.9％至99.999％钼，因为铬或者钼制备符合物理气相沉积所需的高纯大尺寸的靶材坯料相当困难，且费用昂贵，所述靶材坯料籽块100的厚度可以为1mm至80mm不等。
而背板200的形状由溅射设备决定，材质可根据具体需要选择，一般可采用铝、铜、铝合金、铜合金等材质。
步骤S102，将两块或者两块以上的靶材坯料籽块100通过靶材坯料籽块拼接面进行拼接，形成靶材坯料110。
参考图3，在本实施例中，依旧以两块半圆饼靶材坯料籽块100为例做示范性说明，将靶材坯料籽块100的放置于工作台上，将靶材坯料籽块100的拼接面互相对准接触，为了使得靶材坯料籽块100拼接效果更佳，还可以将所述靶材坯料籽块的拼接面经机械加工和抛光处理成平滑适于拼接，并采用外置固定设备对所述靶材坯料籽块100进行固定，使得靶材坯料籽块100拼接成靶材坯料110。
步骤S103，在靶材坯料110的焊接面采用高温胶带密封靶材坯料籽块拼接处的缝隙。
参考图4，所述靶材坯料110拼接完成后，后续工艺会对所述靶材坯料110与背板200进行钎焊，本发明的发明人进行了创造性实验后发现，在后续的钎焊过程中，钎焊的钎料会从焊接面101的拼接处的缝隙溢出，残留在靶材坯料110的非焊接面102上，而靶材坯料110的非焊接面102是物理气相沉积的溅射面，残留在靶材坯料110的非焊接面102上的钎料残留会给物理气相沉积带来杂质，影响物理气相沉积的效果。
为此，本发明的发明人经过大量实验，在靶材坯料110的焊接面101采用高温胶带103密封靶材坯料籽块100拼接处的缝隙，本发明的发明人发现，该步骤能有效避免钎料从靶材坯料籽块100拼接处的缝隙中溢出，保持了靶材坯料110的非焊接面102的洁净度。
在这里需要特别指出的是，在其他的实施例中，除了在靶材坯料110的焊接面101采用高温胶带103密封靶材坯料籽块100拼接处的缝隙，还可以采用高温胶带103密封靶材坯料籽块100侧面的拼接处缝隙，以达到更好的避免钎料从靶材坯料籽块100拼接处的缝隙中溢出，保持了靶材坯料110的非焊接面102的洁净度的效果。
步骤S104，在所述背板200的焊接面添加钎料。
在所述背板200的焊接面添加钎料可以参考现有的钎焊工艺，包括步骤：对所述背板200的进行化学清洗；在所述背板200的焊接面涂敷钎料，为了取得更好的涂敷效果，所述背板200的焊接面可以保持高温。
步骤S105，对所述添加钎料的背板200和具有高温胶带103密封靶材坯料籽块100拼接处的缝隙的靶材坯料110进行焊接，形成靶材。
参考图5，所述焊接可以选用钎焊工艺，在本实施例中，将所述添加钎料的背板200和靶材坯料110放置于钎焊设备中，利用钎焊设备将所述添加钎料的背板200和靶材坯料110加热至所需钎焊的温度，再利用钎焊设备将所述添加钎料的背板200和靶材坯料110焊接在一起。
如果是现有的钎焊工艺，加热至所需钎焊的温度的钎料会在焊接过程中沿靶材坯料籽块100拼接处的缝隙泄漏至靶材坯料110的溅射面101，这样容易导致靶材在后续物理气相沉积的使用中带来杂质，而本发明提供的拼接靶材形成方法，不但降低了制备成本，而且在焊接过程采用高温胶带103密封靶材坯料籽块100拼接处的缝隙，避免了加热后的钎料泄漏至靶材坯料110的溅射面，保持了拼接靶材的溅射面对洁净度。
在步骤S105之后，所述拼接靶材还可以采用粗加工工艺和精加工工艺使得拼接靶材符合使用要求，所述粗加工工艺和精加工工艺可以采用现有的加工工艺，在这里不做赘述。
本发明提供的拼接靶材形成方法不但能够降低大尺寸靶材的制造成本，还能避免加热后的钎料泄漏至靶材坯料110的溅射面，保持了拼接靶材的溅射面对洁净度。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。