一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法及铜靶材组件

文档序号:1929588 发布日期:2021-12-07 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法及铜靶材组件 (Method for processing welded seam of copper target assembly after welding and copper target assembly ) 是由 姚力军 潘杰 边逸军 王学泽 滕俊 于 2021-09-24 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法及铜靶材组件,所述处理方法依次通过形成熔融缝、填充熔融缝、堆高至高于边缘平面和平坦化处理,将铜靶材组件与大气接触的焊缝处填平,形成完全密封的孔道,避免了后续溅射过程中对半导体产品造成污染。(The invention provides a method for processing a welded seam of a copper target assembly and the copper target assembly, wherein the method comprises the steps of sequentially forming a melting seam, filling the melting seam, stacking to a position higher than an edge plane and flattening, the welding seam of the copper target assembly contacted with the atmosphere is filled, a completely sealed pore channel is formed, and pollution to a semiconductor product in the subsequent sputtering process is avoided.)

一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法及铜靶材组件

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及靶材制造技术领域,特别涉及一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法及铜靶材组件。

背景技术

溅射靶材是制造半导体芯片所必须的一种极其重要的关键材料,利用其制作器件的原理是采用物理气相沉积技术,用高压加速气态离子轰击靶材,使靶材的原子被溅射出来,以薄膜的形式沉积到硅片上,最终形成半导体芯片中复杂的配线结构。

溅射靶材具有金属镀膜的均匀性、可控性等诸多优势,被广泛应用于半导体领域。由于铜具有更高的电导率和更好的抗电迁移特性,目前铜靶材被广泛地应用在超大规模集成电路的互连线中,铜溅射靶材已成为半导体行业发展不可或缺的关键材料。

而铜靶材由于自身金属特性,与靶材背板焊接时存在焊接强度低的问题,因此为提高铜靶材的焊接强度,针对铜靶材组件的结构进行了相关研究。

CN111304604A公开了一种铜靶材和铝合金背板的扩散焊接方法及制得的铜靶材组件,所述扩散焊接方法包括如下步骤:(1)在铜靶材焊接面上镀钛膜,再将镀有钛膜的铜靶材和铝合金背板进行装配处理,然后整体放入包套内;(2)将步骤(1)得到的包套封口后进行脱气处理;(3)将步骤(2)脱气后的包套进行热等静压焊接,然后去除所述包套,完成所述铜靶材和铝合金背板的扩散焊接。所述扩散焊接方法中还通过在铝合金背板上设置有螺纹,来进一步提高焊接结合的牢固度。

CN212918152U公开了一种超高纯铜靶材焊接结构及靶材组件,所述超高纯铜靶材焊接结构在靶材背板的焊接面上设置有螺纹,并严格控制螺纹的间距为0.15~0.25mm,螺纹的深度为0.10~0.15mm,在现有技术的基础上改进了螺纹的尺寸,大大提高了焊接结合率。

CN112122763A公开了一种超高纯铜系靶材与背板的焊接方法,所述焊接方法包括:将带有螺纹的背板焊接面进行镀膜处理,然后与超高纯铜系靶材进行装配;将装配好的超高纯铜系靶材和背板放入包套,将所述包套封口后抽真空;将抽真空后的包套进行热等静压处理,完成超高纯铜系靶材与背板的焊接。本发明所述方法通过背板焊接面结构的改进,螺纹凸起可以嵌入靶材内部,增强两者的结合作用,再利用镀膜的扩散性,将靶材和背板的焊接面充分覆盖,提高两者之间的焊接结合度,焊接强度高,所述镀膜设置于背板上,保证焊接时镀膜的完整性,避免螺纹凸起对镀膜的破坏。

然而,申请人意外发现,含有螺纹的背板与铜靶材焊接后再后续溅射过程中容易出现晶圆污染的问题。

因此,针对后续溅射过程中晶圆污染的问题,需要在原始焊接强度的基础上进一步改进工艺。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题,本发明提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法及铜靶材组件,通过将带有螺纹的背板与铜靶材组件焊接后的焊缝填平,解决了后续溅射工艺中对半导体的污染问题。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:

(1)铜靶材组件与大气接触的焊缝处设置助燃物质,并采用激光对所述焊缝进行第一熔融,形成熔融缝;

(2)采用与所述铜靶材组件相同材料的填充材料填充至所述熔融缝中,采用激光对所述熔融缝进行第二熔融,排出熔融缝中气泡,得到初处理焊接部;

(3)在所述初处理焊接部表面继续设置填充材料,并采用激光进行第三熔融,得到焊料高于边缘平面的二次处理焊接部;

(4)所述二次处理焊接部经平坦化处理,得到具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件。

在生产过程中,为了解决铜靶材本身与靶材背板焊接不牢固的问题,通过螺纹的设置,显著提高了焊接强度,然而一直未发现此种靶材组件在后续溅射工艺中为何会导致晶圆的污染,经过对后续机加工和清洗的研究,并未发现与原有焊接方式相比更影响溅射工艺的情况,进一步认定是焊接过程的影响后,排除焊接工艺调整的影响后,再经多方探究,发明人终于意识到采用螺纹背板焊接后导致的焊接后最外圈存在孔隙,而除了明显可见的一圈孔隙外,由于孔隙并非处于密闭状态,焊接过程中导致的孔隙内表面的小气孔也暴露在大气中。这些气孔和孔隙的存在本身对焊接结构和后续半导体生产没有影响,然而铜靶材组件经焊接后,后续还有机加工,包括粗加工、精加工和抛光等工序以及清洗工序等,这些工序中产生的加工碎屑以及清洗液等将吸附至气孔和孔隙中,而这一现象并未被发现的原因是吸附在气孔和孔隙中的碎屑和清洗液等经清洗后并不会溢出,然而在溅射工艺中温度极高,碎屑和清洗液溅出,对半导体产品造成污染。

基于上述技术问题的发现,本发明有针对性地开发了焊接后焊缝的处理方法,该方法避开了电子束和氩弧焊补焊缝的方式,其中电子束焊接由于焊缝处仍然存在孔隙,存在焊接缝补处不牢固的问题,且仍然对碎屑和清洗液具有一定的吸附作用;而氩弧焊由于本身的温度较高,焊接后会导致所填补处的材质性能发生变化,与铜靶材组件的原始材质性能不同,从而在溅射过程中易出现异常现象。

而本申请首先通过助燃物质进行第一熔融,其中助燃物质有利于金属吸热,从而缓解了铜因为反射率和导热率高导致的难以融化的问题;而第一熔融本身形成了熔融缝,所述熔融缝的深度和广度均比原始焊缝大,为后续第二熔融填充足够的填充材料提供条件,提高了第二熔融后填充材料与铜靶材组件的焊接强度;而且第一熔融过程中铜靶材组件自身表面有些微熔融,使其表面的小孔熔融后重塑,减少了表面气孔的数量。

本申请中第二熔融是为了在熔融缝中填充足够的焊料,而第三熔融是为了得到凸出的部位,一方面确保所有熔融缝均被填充满,为后续平坦化提供条件,而填充材料的填充分为第二熔融和第三熔融两步进行,既提高了熔融焊接的强度,又减少了熔融焊接过程中焊缝的形成。

优选地,步骤(1)中所述第一熔融的激光强度为300~500W,例如可以是300W、320W、340W、360W、380W、410W、430W、450W、470W或500W等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(1)中所述助燃物质包括助燃胶。

本发明对所述助燃胶的具体组成没有特殊限定,可采用本领域技术人员熟知的任何可用于燃烧产生碳层的材质,例如可以是万能胶101。

本发明中所述助燃物质能够在激光下自燃,其中的有机组分燃烧后产生碳层,该碳层附着在靶材组件表面,达到降低铜或铜合金表面反射率和导热率的作用,从而能够实现300~500W激光强度下铜或铜合金的熔融,避免了更高强度激光对靶材组件本身性能的影响。

优选地,所述第一熔融中焊缝间的裂痕得到熔接。

优选地,所述熔融缝的深度为0.2~0.3mm,例如可以是0.2mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm或0.3mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,所述熔融缝的形状为弧形。

优选地,步骤(2)中所述第二熔融的激光强度为200~300W,例如可以是200W、210W、220W、230W、240W、250W、260W、270W、280W或300W等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(2)中所述填充材料包括焊丝。

优选地,步骤(2)中所述填充材料的直径为0.1~0.45mm,例如可以是0.10mm、0.14mm、0.18mm、0.22mm、0.26mm、0.3mm、0.34mm、0.38mm、0.42mm或0.45mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。本发明优选填充材料的直径在上述范围内,既能够保障结合力,又避免了复杂的操作。

优选地,步骤(2)中所述填充材料的填充圈数为4~5圈。

优选地,步骤(3)中所述填充材料包括焊丝。

优选地,步骤(3)中所述填充材料的直径为0.1~0.45mm,例如可以是0.10mm、0.14mm、0.18mm、0.22mm、0.26mm、0.3mm、0.34mm、0.38mm、0.42mm或0.45mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(3)中所述填充材料的填充圈数为4~5圈。

优选地,所述第三熔融的激光强度为200~300W,例如可以是200W、210W、220W、230W、240W、250W、260W、270W、280W或300W等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明进一步优选第一熔融、第二熔融和第三熔融的激光强度为上述强度,其中第一熔融选在300~500W,更有利于助燃物质的融化以及靶材组件本身的融化,确保熔融缝的形成;而第二熔融和第三熔融中仅需融化填充材料和些微融化靶材组件表面即可,设置的强度较低,如此强度的分配在达到解决半导体生产污染问题的同时,还能够节约能耗,降低生产成本。

优选地,步骤(3)中所述焊料比边缘平面高0.2~0.3mm,例如可以是0.2mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm或0.3mm等,但不限于所列举的数值,该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地,步骤(3)中所述第三熔融之后,还包括敲击高于边缘平面的焊料。

本发明进一步优选包括敲击步骤,通过对高于边缘平面的焊料的敲击,能够使整个填充材料产生塑性变形,在微观上填充材料能够再次嵌入焊缝中,进一步减少了气孔的数量,提高了密封的效果,后续溅射工艺中对晶圆污染的情况进一步降低。

优选地,所述敲击过程中,在所述铜靶材组件的敲击面垫上防护材料。

本发明进一步通过防护材料的限定,能够有效防止敲击过程中对靶材组件的损伤。

本发明对所述防护材料的材质和厚度没有特殊限定,优选地,所述防护材料包括防护铜片。

优选地,步骤(4)中所述平坦化处理包括抛平。

优选地,所述铜靶材组件中的靶材主体的材质包括铜或铜合金。

优选地,所述铜靶材组件中的靶材背板的材质包括铜或铜合金。

本发明进一步优选靶材主体和靶材背板均为铜或铜合金,这是由于其相较于其他金属,在焊接的过程中其二者的结合更容易出现最外圈与大气接触的焊缝,在后续溅射工艺中更容易污染晶圆。

第二方面,本发明提供一种铜靶材组件,所述铜靶材组件采用第一方面所述的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法进行处理。

优选地,所述铜靶材组件包括靶材主体和靶材背板,所述靶材背板通过螺纹与所述靶材主体焊接;所述靶材背板与靶材主体焊接的与大气接触的焊缝处设置有填充部。

本发明第二方面提供的铜靶材组件由于不再存在与大气接触的气孔和孔隙,在后续加工过程中不再吸附杂质,也就不存在溅射工艺中杂质的溢出,提高了后续半导体产品的成品率。

优选地,所述填充部与边缘平面齐平。

本发明对所述螺纹的形状没有特殊限定,可采用本领域技术人员熟知任何可增强靶材与背板焊接强度的螺纹,例如可以是CN212918152U中公开的螺纹结构。

与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

(1)本发明提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法填平了与大气接触的焊缝,减少了后续加工过程中对杂质的吸附情况,可达到0.1mm以下气孔在10mm长度内9个以下的效果,优选条件下0.1mm以下气孔在10mm长度内仅有3个以下,且针对气孔的靶材组件合格率在85%以上,优选条件下可达到94%以上;

(2)本发明提供的铜靶材组件在溅射工艺中不再有杂质溢出,提高了半导体产品的成品率,显著降低了半导体生产的成本,经济效益显著。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法中焊接后铜靶材组件示意图。

图2是本发明实施例1提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法中设置助燃物质后铜靶材组件示意图。

图3是本发明实施例1提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法中第一熔融后铜靶材组件示意图。

图4是本发明实施例1提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法中第二熔融后铜靶材组件示意图。

图5是本发明实施例1提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法中第三熔融后铜靶材组件示意图。

图6是本发明实施例1提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法中平坦化处理后铜靶材组件示意图。

图中:1、靶材主体;2、靶材背板;21、螺纹;3、焊缝;4、助燃物质;5、熔融缝;6、初处理焊接部;7、二次处理焊接部;8、填充部。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。

需要理解的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝3的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:

(1)如图1所示,焊接后的铜靶材组件(铜TU1靶材-铜TU1靶材背板2)包括靶材主体1和靶材背板2,所述靶材背板2通过螺纹21与所述靶材主体1焊接;所述靶材背板2与靶材主体1焊接的外侧具有与大气接触的焊缝3;

如图2所示,焊接后的铜靶材组件与大气接触的焊缝3处设置助燃物质4(万能胶101),并采用400W激光对所述焊缝3进行第一熔融,如图3所示,形成弧形的深度为0.3mm的熔融缝5;

(2)采用与所述铜靶材组件相同材料的填充材料(即直径为0.3mm的铜焊丝,绕铜靶材组件的焊缝34圈)填充至所述熔融缝5中,采用250W激光对所述熔融缝5进行第二熔融,排出熔融缝5中气泡,如图4所示,得到初处理焊接部6;

(3)在所述初处理焊接部6表面继续设置填充材料(即直径为0.3mm的铜焊丝,绕铜靶材组件的焊缝35圈),并采用300W激光进行第三熔融,如图5所示,得到焊料高于边缘平面的二次处理焊接部7(高出0.2mm);

在所述铜靶材组件的敲击面(焊缝3所在侧面)垫上铜片,对高于边缘平面的二次处理焊接部7进行敲击,使填充材料产生塑性变形,填充材料能够再次嵌入焊缝3中;

(4)所述二次处理焊接部7经抛平进行平坦化处理,如图6所示,得到具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件,所述具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件中靶材背板2与靶材主体1焊接的与大气接触的焊缝3处设置有填充部8,所述填充部8与边缘平面齐平。

实施例2

本实施例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:

(1)焊接后的铜靶材组件(铜T2靶材-铜CuP靶材背板)包括靶材主体和靶材背板,所述靶材背板通过螺纹与所述靶材主体焊接;所述靶材背板与靶材主体焊接的外侧具有与大气接触的焊缝;

焊接后的铜靶材组件与大气接触的焊缝处设置助燃物质(万能胶520),并采用500W激光对所述焊缝进行第一熔融,形成弧形的深度为0.25mm的熔融缝;

(2)采用与所述铜靶材组件相同材料的填充材料(即直径为0.2mm的铜焊丝,绕铜靶材组件的焊缝5圈)填充至所述熔融缝中,采用300W激光对所述熔融缝进行第二熔融,排出熔融缝中气泡,得到初处理焊接部;

(3)在所述初处理焊接部表面继续设置填充材料(即直径为0.3mm的铜焊丝,绕铜靶材组件的焊缝4圈),并采用250W激光进行第三熔融,得到焊料高于边缘平面的二次处理焊接部(高出0.3mm);

在所述铜靶材组件的敲击面(焊缝所在侧面)垫上铜片,对高于边缘平面的二次处理焊接部进行敲击,使填充材料产生塑性变形,填充材料能够再次嵌入焊缝中;

(4)所述二次处理焊接部经抛平进行平坦化处理,得到具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件,所述具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件中靶材背板与靶材主体焊接的与大气接触的焊缝处设置有填充部,所述填充部与边缘平面齐平。

实施例3

本实施例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法包括如下步骤:

(1)焊接后的铜靶材组件(铜T2靶材-铜T3靶材背板)包括靶材主体和靶材背板,所述靶材背板通过螺纹与所述靶材主体焊接;所述靶材背板与靶材主体焊接的外侧具有与大气接触的焊缝;

焊接后的铜靶材组件与大气接触的焊缝处设置助燃物质(万能胶101),并采用300W激光对所述焊缝进行第一熔融,形成弧形的深度为0.2mm的熔融缝;

(2)采用与所述铜靶材组件相同材料的填充材料(即直径为0.1mm的铜焊丝,绕铜靶材组件的焊缝5圈)填充至所述熔融缝中,采用200W激光对所述熔融缝进行第二熔融,排出熔融缝中气泡,得到初处理焊接部;

(3)在所述初处理焊接部表面继续设置填充材料(即直径为0.45mm的铜焊丝,绕铜靶材组件的焊缝4圈),并采用200W激光进行第三熔融,得到焊料高于边缘平面的二次处理焊接部(高出0.3mm);

在所述铜靶材组件的敲击面(焊缝所在侧面)垫上铜片,对高于边缘平面的二次处理焊接部进行敲击,使填充材料产生塑性变形,填充材料能够再次嵌入焊缝中;

(4)所述二次处理焊接部经抛平进行平坦化处理,得到具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件,所述具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件中靶材背板与靶材主体焊接的与大气接触的焊缝处设置有填充部,所述填充部与边缘平面齐平。

实施例4

本实施例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法除未进行步骤(3)中的敲击外,其余均与实施例1相同。

实施例5

本实施例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法除熔融缝的深度为0.1mm外,其余均与实施例1相同。

实施例6

本实施例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法除熔融缝的深度为0.5mm外,其余均与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法除不进行步骤(1),直接进行步骤(2)和步骤(3)的熔融焊接外,其余均与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法除步骤(2)和步骤(3)中合并为一次熔融外,其余均与实施例1相同。具体为:

(1)焊接后的铜靶材组件(铜TU1靶材-铜TU1靶材背板)包括靶材主体和靶材背板,所述靶材背板通过螺纹与所述靶材主体焊接;所述靶材背板与靶材主体焊接的外侧具有与大气接触的焊缝;

焊接后的铜靶材组件与大气接触的焊缝处设置助燃物质(万能胶101),并采用400W激光对所述焊缝进行第一熔融,如图3所示,形成弧形的深度为0.3mm的熔融缝;

(2)采用与所述铜靶材组件相同材料的填充材料(即直径为0.3mm的铜焊丝,绕铜靶材组件的焊缝9圈)填充至所述熔融缝中,采用300W激光对所述熔融缝进行第二熔融,得到焊料高于边缘平面的二次处理焊接部(高出0.2mm);

在所述铜靶材组件的敲击面(焊缝所在侧面)垫上铜片,对高于边缘平面的二次处理焊接部进行敲击,使填充材料产生塑性变形,填充材料能够再次嵌入焊缝中;

(3)所述二次处理焊接部经抛平进行平坦化处理,得到具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件,所述具有与边缘平面齐平的填充部的铜靶材组件中靶材背板与靶材主体焊接的与大气接触的焊缝处设置有填充部,所述填充部与边缘平面齐平。

对比例3

本对比例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法采用2000千瓦的电子束焊接的方式弥补焊缝,每秒走2mm。

对比例4

本对比例提供一种铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法,所述处理方法采用1600千瓦的氩弧焊的弥补焊缝。

且采用计数方式判断气孔的分布情况,以每10mm长度分布的气孔数量计量;同时对上述处理后的靶材组件进行水压检测,即接入气体,再在水下观察是否有气泡,如无气泡则判定靶材组件的合格,后续不会对晶圆产生污染,结果如表1所示。

表1

气孔分布 靶材组件的合格率
实施例1 0.1mm以下气孔2~3个 95.0%
实施例2 0.1mm以下气孔2~3个 94.8%
实施例3 0.1mm以下气孔1~2个 95.3%
实施例4 0.1mm以下气孔5~6个 89.3%
实施例5 0.1mm以下气孔8~9个 85.3%
实施例6 0.1mm以下气孔3~4个 90.2%
对比例1 0.1mm以下气孔10~20个 78.1%
对比例2 0.1mm以下气孔10~25个 75.6%
对比例3 0.5mm以上气孔5~10个 53%
对比例4 0.1mm以下气孔10~30个 72%

从表1可以看出以下几点:

(1)综合实施例1~6可以看出,本发明提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法显著降低了气孔的数量,可达到0.1mm以下气孔在10mm长度内9个以下的效果,且针对气孔的靶材组件合格率在85%以上;

(2)综合实施例1和对比例1~2可以看出,实施例1中通过设置第一熔融产生熔融缝,并分别用第二熔融和第三熔融进行两个焊接,相较于对比例1中未先制造熔融缝,对比例2中未进行两步熔融焊接而言,实施例1中10mm长度内0.1mm以下气孔仅为2~3个,靶材组件的合格率为95.0%,而对比例1~2中0.1mm以下气孔分别为10~20个和10~25个,合格率仅分别为78.1%和75.6%,由此表明,本发明通过各个步骤的设置,显著减少了靶材焊缝中的气孔,从而降低了对污染物和清洗液的吸附程度;

(3)综合实施例1和对比例3~4可以看出,本发明采用激光焊接的方式,相较于对比例3~4中分别采用电子束焊接和氩弧焊而言,实施例1中10mm长度内0.1mm以下气孔仅为2~3个,靶材组件的合格率为95.0%,而对比例3中气孔的尺寸可达到0.5mm以上,且检测的合格率仅为53%,对比例4中0.1mm以下气孔可达到10~30个,合格率仅为72%,由此表明,本发明通过特殊的激光焊接进行焊缝处的弥补,显著降低了焊缝处的气孔数量并提高了靶材组件的合格率;

(4)综合实施例1和实施例4可以看出,实施例1中在第三熔融后进行了敲击处理,相较于实施例4中不进行敲击处理而言,气孔数量有所提升,且针对气孔的合格率由89.3%提升至95.0%,由此表明,本发明通过敲击步骤,对二次处理焊接部产生塑性变形,从而使填充材料进一步深入至气孔中对气孔起到再次填充弥补的作用,从而降低了气孔率;

(5)综合实施例1和实施例5~6可以看出,实施例1中熔融缝的深度为0.3mm,相较于实施例5~6中深度分别为0.1mm和0.5mm而言,实施例5中由于熔融缝的深度较浅,后续第二熔融过程中难以实现焊料与靶材组件的充分接触和填充,最终0.1mm以下气孔达到8~9个,焊接的合格率仅为85.3%,而实施例6中虽然深度足以支撑足够填充材料的填充,但由于深度过深,导致连通了原本未接触大气层的焊缝,有大量新的气孔暴露,0.1mm以下气孔达到了3~4个,合格率下降至90.2%,且焊接时长和焊丝的用料成本均上升,由此表明,本发明通过将熔融缝的深度控制在特定范围内,显著降低了气孔的数量。

综上所述,本发明提供的铜靶材组件焊接后焊缝的处理方法及铜靶材组件将铜靶材组件与大气接触的焊缝处填平,形成完全密封的孔道,避免了后续溅射过程中对半导体产品造成污染。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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