CN111020509A - 一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法 - Google Patents
一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111020509A CN111020509A CN201911354803.6A CN201911354803A CN111020509A CN 111020509 A CN111020509 A CN 111020509A CN 201911354803 A CN201911354803 A CN 201911354803A CN 111020509 A CN111020509 A CN 111020509A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramic target
- back plate
- area
- welding surface
- target material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 abstract 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，包括如下过程：提供制造大面积陶瓷靶材组件所需的材料，包括背板、陶瓷靶材基片、导电胶；所述陶瓷靶材基片与背板连接固定的一面为第一焊接面，与第一焊接面相对的为溅射面，背板与陶瓷靶材基片连接固定的一面为第二焊接面；将陶瓷靶材基片的第一焊接面通过导电胶固定于背板的第二焊接面上，陶瓷靶材基片按环状跑道型进行拼接，相邻陶瓷靶材基片之间预留有缝隙；位于环状跑道侧边的陶瓷靶材基片和位于环状跑道端部的陶瓷靶材之间形成内部封闭空白区域，位于环状跑道两端的陶瓷靶材基片的侧边设置倒角。本发明提供的陶瓷靶材组件的制造方法，简单易行，便于加工，避免了靶材碎裂、脱靶等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法，属于靶材技术领域。
背景技术
溅射靶材广泛应用于各类型薄膜生产制造中，如半导体芯片、封装、显示器、触摸屏、光学镜头等等；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表面，使得靶材原子或分子获得足够的能量逸出，并沉积在基材或工件表面，从而形成薄膜。目前市场上陶瓷靶材占据很大的应用比例。
陶瓷靶材采用整片或大片拼接平铺焊接在背板上的方式，溅射过程中大量氩气离子化后形成电浆温度高达数千度，靶材表面也会达到数百度的高温，因而需要在背板背面设置一定压力（通常0.4~0.6MPa）的冷却水进行冷却，在这样的温度和水压下对支撑陶瓷靶材的背板和陶瓷靶材本身的应力变形上都有较高的要求，现有设计存在着一些缺陷：（1）背板不能设计太厚，否则会影响磁场的穿透，但冷却水压会对背板施加作用力而使背板产生变形，这种变形量传导到陶瓷靶材上，因陶瓷材料抗弯系数极低，稍受外力就容易破裂；（2）靶材表面如果不能及时降温，温度会快速传递给焊接层，目前国内外通用的焊料为铟，其熔点为150℃，应用中会产生焊接层超熔点而导致靶材脱落的现象，这样不但会造成大量产品不良，严重的还会损坏真空腔体和设备，损失巨大；（3）单片大面积陶瓷靶材在生产制作工艺上非常困难，生产出来后在后续加工、运输和使用过程中也极易发生破碎。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法，解决了大面积陶瓷靶材制造加工困难、较大单片陶瓷靶材在真空溅射过程中容易裂靶及脱落严重、或大面积陶瓷靶材难加工、难运输的技术问题。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，包括如下过程：
提供制造大面积陶瓷靶材组件所需的材料，所述材料包括背板、陶瓷靶材基片、导电胶；所述陶瓷靶材基片与背板连接固定的一面为第一焊接面，与第一焊接面相对的为溅射面，所述背板与陶瓷靶材基片连接固定的一面为第二焊接面；
将陶瓷靶材基片的第一焊接面通过导电胶固定于背板的第二焊接面上，所述陶瓷靶材基片按环状跑道型进行拼接，相邻陶瓷靶材基片之间预留有缝隙；位于环状跑道侧边的陶瓷靶材基片和位于环状跑道端部的陶瓷靶材之间形成内部封闭空白区域，位于环状跑道两端的陶瓷靶材基片的侧边设置倒角。
进一步地，所述导电胶为耐高温导电胶，熔点为350℃。
进一步地，所述背板的第二焊接面的面积大于所有陶瓷靶材基片的第一焊接面的面积之和。
进一步地，所述缝隙宽度为0.05~0.5mm。
进一步地，所述背板为铜背板。
一种大面积陶瓷靶材组件，包括靶材和背板，所述靶材包括若干个陶瓷靶材基片，将若干个陶瓷靶材基片按上述制造方法拼接成环状跑道型，并固定于背板上。
有益效果：本发明提供的一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，简单易行，便于加工生产。通过环状跑道型及相邻靶材基片之间的缝隙涉及，解决了靶材组件使用过程中冷却水压造成背板变形传导应力于陶瓷靶材而导致靶材破裂的问题；采用耐高温导电胶连接靶材与背板，解决了传统铟焊料由于熔点低而产生熔化脱靶的情况；带尖角和锐边的陶瓷材料在搬运中极易崩角，二溅射过程中材料崩角位置会产生大量电弧致使材料很快碎裂，本发明提供的靶材组件中，位于环状跑道端部的靶材基片侧边设置倒角，避免搬运和使用过程中的崩角问题，进而可解决因放电现象而裂靶的问题。
附图说明
图1为本发明大面积陶瓷靶材组件的俯视示意图；
图2为本发明大面积陶瓷靶材组件的主视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，包括如下过程：
提供制造大面积陶瓷靶材组件所需的材料，所述材料包括背板1、陶瓷靶材基片2、导电胶5；所述导电胶5为耐高温导电胶，熔点350℃；背板1为铜背板。
所述陶瓷靶材基片2与背板1连接固定的一面为第一焊接面21，与第一焊接面21相对的为溅射面22，所述背板1与陶瓷靶材基片2连接固定的一面为第二焊接面11。
将陶瓷靶材基片2的第一焊接面21通过导电胶固定于背板的第二焊接面11上，所述陶瓷靶材基片2按环状跑道型进行拼接，相邻陶瓷靶材基片2之间预留有缝隙3；位于环状跑道侧边的陶瓷靶材基片和位于环状跑道端部的陶瓷靶材之间形成内部封闭空白区域，位于环状跑道两端的陶瓷靶材基片的侧边设置倒角4。
所述背板1的第二焊接面11的面积大于所有陶瓷靶材基片2的第一焊接面21的面积之和。
一种大面积陶瓷靶材组件，包括靶材和背板1，如图1、图2所示，所述靶材包括若干个陶瓷靶材基片2，将若干个陶瓷靶材基片2按上述制造方法拼接成环状跑道型，并用耐高温导电胶固定于背板1上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，其特征在于：包括如下过程：
提供制造大面积陶瓷靶材组件所需的材料，所述材料包括背板、陶瓷靶材基片、导电胶；所述陶瓷靶材基片与背板连接固定的一面为第一焊接面，与第一焊接面相对的为溅射面，所述背板与陶瓷靶材基片连接固定的一面为第二焊接面；
将陶瓷靶材基片的第一焊接面通过导电胶固定于背板的第二焊接面上，所述陶瓷靶材基片按环状跑道型进行拼接，相邻陶瓷靶材基片之间预留有缝隙；位于环状跑道侧边的陶瓷靶材基片和位于环状跑道端部的陶瓷靶材之间形成内部封闭空白区域，位于环状跑道两端的陶瓷靶材基片的侧边设置倒角。
2.根据权利要求1所述的一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，其特征在于：所述导电胶为耐高温导电胶，熔点为350℃。
3.根据权利要求1所述的一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，其特征在于：所述背板的第二焊接面的面积大于所有陶瓷靶材基片的第一焊接面的面积之和。
4.根据权利要求1所述的一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，其特征在于：所述缝隙宽度为0.05~0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种大面积陶瓷靶材组件的制造方法，其特征在于：所述背板为铜背板。
6.一种大面积陶瓷靶材组件，包括靶材和背板，其特征在于：所述靶材包括若干个陶瓷靶材基片，将若干个陶瓷靶材基片按权利要求1-5任一项所述制造方法拼接成环状跑道型，并固定于背板上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911354803.6A CN111020509A (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911354803.6A CN111020509A (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111020509A true CN111020509A (zh) | 2020-04-17 |
Family
ID=70214841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911354803.6A Pending CN111020509A (zh) | 2019-12-25 | 2019-12-25 | 一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111020509A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117735980A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-22 | 西安交通大学 | 一种磁控溅射用bnt靶材及利用热压法制备bnt靶材的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103255385A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-21 | 上海大学 | 一种磁控溅射用复合靶材的设计方法 |
| WO2017074504A1 (en) * | 2015-10-25 | 2017-05-04 | Applied Materials, Inc. | Apparatus configured for sputter deposition on a substrate, system configured for sputter deposition on a substrate, and method for sputter deposition on a substrate |
| CN106676485A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-17 | 青岛蓝光晶科新材料有限公司 | 一种跑道型硅靶材的生产方法 |
| CN107400869A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-28 | 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 | 一种提高磁控溅射镀膜过程中平面靶利用率的方法 |
-
2019
- 2019-12-25 CN CN201911354803.6A patent/CN111020509A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103255385A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-21 | 上海大学 | 一种磁控溅射用复合靶材的设计方法 |
| WO2017074504A1 (en) * | 2015-10-25 | 2017-05-04 | Applied Materials, Inc. | Apparatus configured for sputter deposition on a substrate, system configured for sputter deposition on a substrate, and method for sputter deposition on a substrate |
| CN106676485A (zh) * | 2017-01-04 | 2017-05-17 | 青岛蓝光晶科新材料有限公司 | 一种跑道型硅靶材的生产方法 |
| CN107400869A (zh) * | 2017-08-14 | 2017-11-28 | 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 | 一种提高磁控溅射镀膜过程中平面靶利用率的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117735980A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-03-22 | 西安交通大学 | 一种磁控溅射用bnt靶材及利用热压法制备bnt靶材的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5482020B2 (ja) | 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
| JP5103911B2 (ja) | 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
| KR101465235B1 (ko) | 스퍼터링용 로터리 타겟 어셈블리의 접합방법 | |
| CN1880000B (zh) | 溅镀靶材、溅镀靶材组件和焊接溅镀靶材牌的方法 | |
| CN102500908A (zh) | 钨靶材组件的焊接方法 | |
| US7922066B2 (en) | Method of manufacturing a rotary sputtering target using a mold | |
| CN102366856A (zh) | 钴靶材组件的焊接方法 | |
| CN101543935A (zh) | 靶材组件的制作方法 | |
| CN111020509A (zh) | 一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法 | |
| JP2011252237A (ja) | 円筒形スパッタリングターゲットの製造方法 | |
| CN2280717Y (zh) | 透明导电膜平面磁控溅射靶板 | |
| CN112063986A (zh) | 一种靶材绑定的方法 | |
| KR101347967B1 (ko) | Ｉｔｏ 스퍼터링 타깃 | |
| CN108624844A (zh) | 一种晶圆背面金属薄膜及其制备方法 | |
| TWI658163B (zh) | 靶材貼合製作方法 | |
| JP5465585B2 (ja) | 成膜装置 | |
| JP6079228B2 (ja) | 多分割スパッタリングターゲットおよびその製造方法 | |
| KR20140106906A (ko) | 스퍼터링 타겟 제조 방법 | |
| TW562870B (en) | Sputtering target | |
| US9139899B2 (en) | Target device, sputtering apparatus and method for manufacturing a target device | |
| JP4000813B2 (ja) | スパッタリングターゲット | |
| JP2000160334A (ja) | スパッタリングターゲット組立体 | |
| TWI821628B (zh) | 靶材及其製造方法 | |
| CN223176185U (zh) | 一种高利用率低成本的平面阴极靶材、磁控溅射设备 | |
| KR101873633B1 (ko) | Pvd를 이용한 반도체 장비용 내열 크리프 접지칩 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200417 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |