CN102554455B - 钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法。本发明钨钛合金靶材与铜合金背板之间设置一层铝扩散辅助层。采用钨钛合金靶材与铝扩散辅助层之间，以及铝扩散辅助层与铜合金背板之间高强度的原子扩散率，从而实现三者的扩散焊接，并最终提高钨钛合金靶材与铜合金背板间的焊接质量。本发明采用热等静压工艺将钨钛合金靶材和铜合金背板实施扩散焊接；由于所述扩散焊接是在真空包套中进行，隔绝了空气。因此能够有效防止焊接金属的接触面被氧化，提高钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板之间的结合强度，避免溅射过程中靶材脱离背板，从而正常进行溅射镀膜。通过本发明所形成的靶材组件具有结合紧密度高、受热抗变形能力强等优点。

Description

钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法

技术领域

本发明涉及半导体领域溅射靶材制造，尤其涉及钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法。

背景技术

高纯钨、钛或是其合金具有对电子迁移的高电阻、高温稳定性以及能形成稳定的硅化物，因而在电子工业中常以薄膜形式用作栅极、连接、过渡和阻挡金属层得到广泛使用。尤其在超大规模集成电路制备中，其作为电阻层、扩散阻挡层发挥良好的性能。

而在现代大规模的集成电路制造工艺中，磁控溅射以其溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好等优势成为了最优异的基片镀膜工艺。高纯钨靶和高纯钨钛合金靶通常被施以磁控溅射的方式制作各种复杂和高性能的薄膜材料。如，钨钛合金溅射靶材便常用于制作薄膜系太阳能电池的过渡金属层。

在磁控溅射镀膜工艺中，靶材组件由符合溅射性能的靶材和与所述靶材结合的背板构成。磁控溅射镀膜工艺中，靶材组件处于高压电场和磁场强度较大的磁场中，受到各种高能量离子轰击，致使靶材发生溅射，而溅射出的中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。整个过程中，靶材组件始终处于高温下，且靶材正面置于在10^-9Pa的高真空环境下，而背板的背部需受到持续的高压冷却水冲击，用以提高靶材组件的散热功效。因而对于磁控溅射工艺中，在靶材组件的靶材和背板两侧存在巨大的压力差。因而在靶材组件制备中，不仅对于背板需要足够的强度，用于靶材组件装配至溅射基台中起到支撑，而且靶材和背板具有足够的结合牢度，从而经受磁控溅射苛刻条件，保证磁控溅射镀膜顺利进行。

目前采用靶材组件常规的焊接工艺包括通过熔焊、钎焊将靶材与背板焊接在一起以形成靶材组件。然而，对于以钨钛合金为靶材，而铜为背板的靶材组件，由于靶材和背板的熔点相差太大(钨熔点为3407℃、钛熔点为1668℃、铜熔点为1084℃)，因而在采用常规焊接工艺时，一方面在焊接时钨钛合金与焊料难以浸润、融合，降低靶材和背板的结合度；另一方面，在磁控溅射高温下，用于结合的焊料易熔化(一般以锡钎料或铟钎料作为焊料，其熔点均小于250℃)；再加之金属钨钛与金属铜的膨胀系数相差较大，因而焊接以及磁控溅射过程中靶材与背板的相对变形较大，尤其是对于大面积的靶材组件，其还存在局部靶材与背板结合度的差异，上述原因皆会导致磁控溅射过程中，靶材与背板脱落，而致使磁控溅射镀膜失败。

现在基于传统焊接工艺的局限性，对于靶材与背板的熔点等物理性能相差很大时，可采用扩散焊接法，所谓的扩散焊接是指将焊件紧密贴合，在一定温度和压力下保持一段时间，使两焊件接触面之间的原子、相互扩散形成连接的焊接方法。相对于常规的焊接方式，扩散焊接具有结合紧密度高、受热抗变形能力强等优点。但基于钨钛合金和铜较大的存在物理特性差异，钨钛合金靶材与铜合金背板问的原子扩散难度较大，即使采用扩散焊接法焊接，焊接的质量并不理想，而且扩散焊接在近1000℃条件下进行，条件要求苛刻。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，解决钨钛合金靶材与铜合金背板焊接现有工艺中，钨钛合金靶材与铜合金背板焊接效果差，且工艺条件要求苛刻的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，包括：

提供钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板，所述钨钛合金靶材包括溅射面和预结合面，所述铜合金背板包括预结合面和背面；所述铝扩散辅助层包括与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面结构相匹配的上、下端面；

将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板放置入真空包套中后送入焊接设备；其中，所述铝扩散辅助层位于所述钨钛合金靶材的预结合面和铜合金背板的预结合面之间；且所述铝扩散辅助层的上、下端面分别与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面相贴合；

采用热等静压工艺进行扩散焊接，将钨钛合金靶材焊接至铜合金背板以形成靶材组件；

完成焊接后，进行空冷并拆除真空包套取出靶材组件。

可选地，所述钨钛合金靶材的预结合面的面积包括0.10m²～0.16m²。

可选地，所述钨钛合金靶材为圆形靶材，其直径包括350mm～450mm，厚度包括5～12mm。

可选地，在所述热等静压工艺中，将内部装有所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板的真空包套在300℃～600℃、50Mpa～160Mpa条件下，保温3至5小时，完成所述钨钛合金靶材和铜合金背板扩散焊接。

可选地，所述热等静压工艺条件温度控制于400℃～480℃。

可选地，所述铝扩散辅助层厚度为5mm至7mm。

可选地，所述真空包套采用1.0mm至2.0mm不锈钢焊接成型，且在所述热等静压工艺中，在所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入所述真空包套后，将所述真空包套抽真空至10^-3托至10^-4托，再封闭。

可选地，在所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板放入所述真空包套之前，采用机械加工将钨钛合金靶材的预结合面、铜合金背板的预结合面，以及铝扩散辅助层的上、下端面的光洁度加工至0.2μm～3.2μm。

可选地，在所述机械加工后，采用氯化氢与水的体积比为1∶5的盐酸清洗液除去钨钛合金、铜合金靶材和铝扩散辅助层表面杂质。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明采用热等静压工艺进行焊接能使得钨钛合金靶材与铜合金背板的结合面的各部分在同等条件下进行焊接，从而确保钨钛合金靶材与铜合金背板结合面焊接进程以及焊接质量的同等性，减小局部焊接效果差异，最终实现对钨钛合金靶材和铜合金背板实施大面积焊接；由于本发明的热等静压工艺是在真空包套中进行焊接，因此有效防止了钨钛合金靶材与铜合金背板被氧化，且降低了真空设备成本。而且本发明采用钨钛合金靶材与铝扩散辅助层之间，以及铝扩散辅助层与铜合金背板之间高强度的原子扩散率从而实现三者的扩散焊接，并最终提高钨钛合金靶材与铜合金背板间的焊接质量。经测试，本发明中，钨钛合金靶材以及铜合金背板结合强度能够达到20Mpa以上，结合率可以达到99％；除此之外，还具有受热抗变形能力强，以及加工周期短等优点。

2.可选方案中，本发明中钨钛合金靶材与铜合金背板在小于600℃的热等静压工艺条件下完成焊接，相比与传统工艺，温度条件要求低，使得工艺更易控制，而且减小了工艺成本投入。

3.可选方案中，本发明适用的钨钛合金靶材预结合面积达到0.10m²～0.16m²。相比于现有包含钨钛合金靶材与铜合金背板的靶材，其焊接面积更大。且在热等静压工艺中，高温高压的共同作用下，钨钛合金靶材以及铜合金背板的各向均衡受压，加之钨钛合金靶材以及铜合金背板之间的铝扩散辅助层，使得钨钛合金靶材以及铜合金背板结合处致密度高、均匀性好、焊接效果优异。

附图说明

图1为本发明钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法的实施流程示意图；

图2至图4为本发明钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法的焊接实施示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

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，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

图1为本发明中所述钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法实施流程示意图，本发明主要步骤如下：

S1，提供钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板。

所述钨钛合金靶材的形状可以根据实际应用要求，呈包括圆形、矩形、环形、圆锥形或其他规则/不规则任一形状。其厚度一般间于5mm～12mm，钨钛合金靶材的预结合面面积包括0.10m²～0.16m²。

若所述钨钛合金靶材为圆形，则所述钨钛合金靶材的直径间于350mm～450mm之间，其具体面尺寸一般根据靶材所应用的设备及使用时镀层基材不同而作具体设置。为了适应焊接后金属的膨胀变形现象，在本发明中，待焊接的钨钛合金靶材在实际需要的设定，钨钛合金靶材表面尺寸上预留1mm～3mm余量，厚度上加1～3mm余量。

所述铜合金背板包括无氧铜或含金属铬的铜合金背板。其尺寸根据钨钛合金靶材尺寸以及实际磁控溅射设备需要具体设计。

所述钨钛合金靶材包括溅射面和预结合面，所述铜合金背板包括预结合面和背面；所述铝扩散辅助层包括与所述钨钛合金靶材的预结合面结构相匹配的上端面，以及与所述铜合金背板的预结合面结构相匹配的下端面。且，所述铝扩散辅助层的厚度间于5mm至7mm之间。

现有的钨钛合金靶材与铜合金背板的焊接工艺中，经试验证明，当钨钛合金靶材直接贴合铜合金背板进行扩散焊接时，两者间的原子扩散效果不理想。钨钛合金靶材以及铜合金背板各结合部的焊接均匀度较差，使得钨钛合金靶材与铜合金背板焊接后的拉伸强度较差。而限于上述现有的钨钛合金靶材以及铜合金背板扩散焊接技术缺陷，钨钛合金靶材以及铜合金背板的焊接面限于0.01m²左右，否则在磁控溅射实际使用中易出现钨钛合金靶材和铜合金背板脱落现象。

结合参考图2～图4，本发明在钨钛合金靶材10以及铜合金背板20间夹一层铝扩散辅助层30，在扩散焊接过程中，所述钨钛合金靶材10、铝扩散辅助层30和铜合金背板20在各自的接触面上发生原子扩散。经试验证明，所述铝扩散辅助层30与钨钛合金靶材10之间，以及所述铝扩散辅助层30与铜合金背板20间原子扩散速率较大，程度较高，从而有利于提高三者的扩散焊接质量，并最终提高钨钛合金靶材10以及铜合金背板20间焊接质量。

而且，本发明中，采用钨钛合金靶材的预结合面面积可达0.10m²～0.16m²，相比于现有技术，本发明不仅提高了钨钛合金靶材以及铜合金背板的焊接效果，更是实现了钨钛合金靶材以及铜合金背板的大面积焊接。

S2，对钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板的表面进行机械加工然后化学清洗。

参考图2所示，其中对钨钛合金靶材10的预结合面11、铜合金背板20的预结合面21，以及铝扩散辅助层30的上端面31和下端面32进行机械加工，使之光洁度至0.2μm～3.2μm之间，这样三者之间紧密的贴合，防止焊接过程中形成突起或者凹槽等缺陷。

其中，清洗过程中，钨钛合金靶材10、铜合金背板20和铝扩散辅助层30表面的清洗均可直接使用盐酸清洗，去除表面的可溶性杂质，同样可以防止焊接过程中的缺陷形成。而盐酸中氯化氢与水的体积比优选为1∶5。

S3，将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板组合后，放置入真空包套送入焊接设备。

结合参考图3，将所述铝扩散辅助层30的上端面31、下端面32分别与所述钨钛合金靶材10的预结合面11以及铜合金背板20的预结合面21相对贴合放置。使得所述钨钛合金靶材10、铝扩散辅助层30和铜合金背板20堆叠组合，并装入由1.0mm～2.0mm不锈钢焊接成型的真空包套40中，再通过真空包套40的抽气口41抽真空至10^-3托～10^-5托，最后封闭抽气口41，在真空包套40内形成真空环境；将上述真空包套40连同内置的钨钛合金靶材10以及铜合金背板20整体送入焊接设备进行焊接。

S4，采用热等静压工艺进行扩散焊接，将钨钛合金靶材焊接至铜合金背板形成靶材组件。

结合参考图4，钨钛合金靶材10以及铜合金背板20在真空包套40内进行焊接，而真空包套40外部形成高温高压环境。由于真空包套40是薄壁焊接成型的，所以真空包套会紧密贴合内置的靶材组件，外界的高压强会直接传递至钨钛合金靶材10、铝扩散辅助层30以及铜合金背板20，在三者各向接触面形成压力。真空包套40起到的仅是隔绝空气，并且进行热传递的作用。

而且，所述热等静压工艺是在高温条件下，利用压力机设备采用液体或气体介质等方式在待焊工件周围形成高压强环境，进行焊接。在热等静压工艺中，高温高压的共同作用下，真空包套40中的钨钛合金靶材10、铝扩散辅助层30以及铜合金背板20的各向均衡受压。使得钨钛合金靶材10、铝扩散辅助层30以及铜合金背板20结合处致密度高、均匀性好、焊接效果优异。

本发明中，热等静压工艺的具体参数如下：焊接温度为300℃至600℃，环境压强为50Mpa至160Mpa，并在此温度压强下保温3小时～5小时。其中，温度范围可进一步优选控制于400℃～480℃。

在上述热等静压工艺中，所述钨钛合金靶材10与铝扩散辅助层30的接触面51，以及铝扩散辅助层30与铜合金背板20的接触面52，产生塑性变形，原子间相互扩散，并形成新的扩散层，最终实现三者的可靠连接，完成焊接过程。

S5，空冷以冷却靶材组件，完成焊接。

在完成焊接后，先将真空包套40进行空冷，待其恢复至室温后，拆除真空包套40取出靶材组件。获得完成扩散焊接的靶材组件。其中空冷步骤使得真空包套40中的钨钛合金靶材10、铝扩散辅助层30以及铜合金背板20由热等静压的高温、高压条件下平稳过渡至室温。从而避免了过大的温度差异对于焊接后的靶材组件造成损伤。

本发明钨钛合金靶材与铜合金背板之间设置一层铝扩散辅助层。采用钨钛合金靶材与铝扩散辅助层之间，以及铝扩散辅助层与铜合金背板之间高强度的原子扩散率从而实现三者的扩散焊接，并最终提高钨钛合金靶材与铜合金背板间的焊接质量。在本发明采用热等静压工艺将钨钛合金靶材和铜合金背板实施扩散焊接；由于所述扩散焊接是在真空包套中进行，隔绝了空气，因此能够有效防止焊接金属的接触面被氧化，提高钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板之间的结合强度，避免溅射过程中靶材脱离背板，从而正常进行溅射镀膜。通过本发明所形成的靶材组件具有结合紧密度高、受热抗变形能力强等优点。

下面结合优选实施例对本发明作进一步的介绍。

实施例一

以下为99.995％高纯度钨钛合金靶材(其中钨与钛纯度比为9∶1)与铜合金背板进行扩散焊接的工艺步骤及焊接结果。其中，所述钨钛合金靶材为长方形，其预结合面(即与所述铜合金背板的焊接面)的面积为0.15m²。

(1)钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板的表面加工：对钨钛合金靶材的预结合面、铜合金背板预结合面，以及铝扩散辅助层的上、下端面进行机械加工使之光亮，并使三者接触面的光洁度达到0.25μm。

(2)钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板的化学清洗：对钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板采用盐酸清洗表面，去除表面的可溶性杂质。盐酸中氯化氢与水的体积比为1∶5。

(3)将所述铝扩散辅助层的上端面、下端面分别与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面相对贴合放置。使得所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板堆叠组合。其中所述铝扩散辅助层厚度为5mm。

(4)将堆叠组合后的所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入真空包套：

先将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入薄壁焊接成型的真空包套中，所述真空包套由1.0mm～2.0mm不锈钢焊接成型，然后抽真空至10^-3托～10^-5托，其中1托＝1毫米汞柱＝133.32帕斯卡。再将真空包套的抽气口采用机械方法封死，完成待焊靶材以及背板的真空包装，最后整体送入焊接设备中进行焊接。

(5)利用热等静压工艺进行扩散焊接对钨钛合金靶材焊接至铜合金背板：

将上步包装好的产品送入焊接设备中，首先利用压力机采用气体介质加压，气体介质加压较之液体加压具有各向压强同性的特点，适合对焊时多接触面的焊接，使得真空包套内钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板相互间的接触面上的压强达到80MPa；

然后再将焊接温度提升至350℃，在此环境压强以及温度下保持5小时，使钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板互相之间的接触面热扩散，结合在一起，构成靶材组件。

(6)完成热等静压工艺后，将靶材组件进行空冷，去除真空包套，最终获得扩散焊接后的产品。

最后，焊接状况检测：利用C-SCAN检测焊接结合率，该由钨钛合金靶材与铜合金背板所组成的靶材组件其焊接结合率达到99％，再测试其拉伸强度，其扩散焊接的平均强度为20Mpa。结果表明，采用本发明所述扩散焊接方法所取得的靶材组件焊接性能十分可靠。

实施例二

以下为99.99％高纯度钨钛合金靶材(其中钨与钛纯度比为9∶1)与铜合金背板进行扩散焊接的工艺步骤及焊接结果：其中，所述钨钛合金靶材为圆形，其预结合面的直径为400mm。

(1)钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板的表面加工：对钨钛合金靶材的预结合面、铜合金背板预结合面，以及铝扩散辅助层的上、下端面进行机械加工使之光亮，并使三者接触面的光洁度达到0.30μm。

(2)钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板的化学清洗：对钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板采用盐酸清洗表面，去除表面的可溶性杂质。盐酸中氯化氢与水的体积比为1∶5。

(3)将所述铝扩散辅助层的上端面、下端面分别与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面相对贴合放置。使得所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板堆叠组合。其中所述铝扩散辅助层厚度为6mm。

(4)将堆叠组合后的所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入真空包套：

先将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入薄壁焊接成型的真空包套中，所述真空包套由1.0mm～2.0mm不锈钢焊接成型，然后抽真空至10^-3托～10^-5托，再将真空包套的抽气口采用机械方法封死，完成待焊靶材以及背板的真空包装，最后整体送入焊接设备中进行焊接。

(5)利用热等静压工艺进行扩散焊接对钨钛合金靶材焊接至铜合金背板：

将上步包装好的产品送入焊接设备中，首先利用压力机采用气体介质加压，气体介质加压较之液体加压具有各向压强同性的特点，适合对焊时多接触面的焊接，使得真空包套内钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板相互间的接触面上的压强达到120MPa；

然后再将焊接温度提升至450℃，在此环境压强以及温度下保持4小时，使钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板互相之间的接触面热扩散，结合在一起，构成靶材组件。

(6)完成热等静压工艺后，将靶材组件进行空冷，去除真空包套，最终获得扩散焊接后的产品。

最后，焊接状况检测：利用C-SCAN检测焊接结合率，该由钨钛合金靶材与铜合金背板所组成的靶材组件其焊接结合率达到99％，再测试其拉伸强度，其扩散焊接的平均强度为25Mpa，结果表明，采用本发明所述扩散焊接方法所取得的靶材组件焊接性能十分可靠。

实施例三

以下为99.99％高纯度钨钛合金靶材(其中钨与钛纯度比为9∶1)与铜合金背板进行扩散焊接的工艺步骤及焊接结果：其中，所述钨钛合金靶材为圆形，其预结合面的直径为450mm。

(1)钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板的表面加工：对钨钛合金靶材的预结合面、铜合金背板预结合面，以及铝扩散辅助层的上、下端面进行机械加工使之光亮，并使三者接触面的光洁度达到0.32μm。

(2)钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板的化学清洗：对钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板采用盐酸清洗表面，去除表面的可溶性杂质。盐酸中氯化氢与水的体积比为1∶5。

(3)将所述铝扩散辅助层的上端面、下端面分别与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面相对贴合放置。使得所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板堆叠组合。其中所述铝扩散辅助层厚度为7mm。

(4)将堆叠组合后的所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入真空包套：先将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入薄壁焊接成型的真空包套中，所述真空包套由1.0mm～2.0mm不锈钢焊接成型，然后抽真空至10^-3托～10^-5托，再将真空包套的抽气口采用机械方法封死，完成待焊靶材以及背板的真空包装，最后整体送入焊接设备中进行焊接。

(5)利用热等静压工艺进行扩散焊接对钨钛合金靶材焊接至铜合金背板：

将上步包装好的产品送入焊接设备中，首先利用压力机采用气体介质加压，气体介质加压较之液体加压具有各向压强同性的特点，适合对焊时多接触面的焊接，使得真空包套内钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板相互间的接触面上的压强达到150MPa；

然后再将焊接温度提升至600℃，在此环境压强以及温度下保持5小时，使钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板互相之间的接触面热扩散，结合在一起，构成靶材组件。

(6)完成热等静压工艺后，将靶材组件进行空冷，去除真空包套，最终获得扩散焊接后的产品。

最后，焊接状况检测：利用C-SCAN检测焊接结合率，该由钨钛合金靶材与铜合金背板所组成的靶材组件其焊接结合率达到99％，再测试其拉伸强度，其扩散焊接的平均强度为25Mpa，结果表明，采用本发明所述扩散焊接方法所取得的靶材组件焊接性能十分可靠。

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。

Claims (18)

1.一种钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，包括：

提供钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板，所述钨钛合金靶材包括溅射面和预结合面，所述钨钛合金靶材的预结合面的面积包括0.10m²～0.16m²，所述铜合金背板包括预结合面和背面；所述铝扩散辅助层包括与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面结构相匹配的上、下端面，其中，所述钨钛合金靶材中钨与钛纯度比为9:1；

采用机械加工将钨钛合金靶材的预结合面、铜合金背板的预结合面，以及铝扩散辅助层的上、下端面的光洁度加工至0.25μm～0.32μm；

所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铝合金背板采用盐酸清洗表面，以去除表面的可溶性杂质；

将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板放置入真空包套中后送入焊接设备；其中，所述铝扩散辅助层位于所述钨钛合金靶材的预结合面和铜合金背板的预结合面之间；且所述铝扩散辅助层的上、下端面分别与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面相贴合；

采用热等静压工艺进行扩散焊接，将钨钛合金靶材焊接至铜合金背板以形成靶材组件，所述靶材组件用于磁控溅射镀膜；完成焊接后，进行空冷以避免过大的温度差异对于焊接后的靶材组件造成损伤，待其恢复至室温后，拆除真空包套取出靶材组件，其中，所述热等静压工艺的具体参数如下：焊接温度为350℃，环境压强为80Mpa，并在此温度压强下保温5小时，所述钨钛合金靶材以及铜合金背板结合强度达到20MPa以上，结合率达到99％。

2.根据权利要求1所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述的铜合金背板包括无氧铜或含金属铬的铜合金。

3.根据权利要求1所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述钨钛合金靶材为圆形靶材，其直径包括350mm～450mm，厚度包括5～12mm。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述铝扩散辅助层厚度为5mm至7mm。

5.根据权利要求1所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述真空包套采用1.0mm至2.0mm不锈钢焊接成型，且在所述热等静压工艺中，在所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入所述真空包套后，将所述真空包套抽真空至10^-3托至10^-4托，再封闭。

6.根据权利要求1所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，在所述机械加工后，采用氯化氢与水的体积比为1：5的盐酸清洗液除去钨钛合金、铜合金靶材和铝扩散辅助层表面杂质。

7.一种钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，包括：

提供钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板，所述钨钛合金靶材包括溅射面和预结合面，所述钨钛合金靶材的预结合面的面积包括0.10m²～0.16m²，所述铜合金背板包括预结合面和背面；所述铝扩散辅助层包括与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面结构相匹配的上、下端面，其中，所述钨钛合金靶材中，钨与钛纯度比为9:1；

采用机械加工将钨钛合金靶材的预结合面、铜合金背板的预结合面，以及铝扩散辅助层的上、下端面的光洁度加工至0.25μm～0.32μm；

所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铝合金背板采用盐酸清洗表面，以去除表面的可溶性杂质；

将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板放置入真空包套中后送入焊接设备；其中，所述铝扩散辅助层位于所述钨钛合金靶材的预结合面和铜合金背板的预结合面之间；且所述铝扩散辅助层的上、下端面分别与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面相贴合；

采用热等静压工艺进行扩散焊接，将钨钛合金靶材焊接至铜合金背板以形成靶材组件，所述靶材组件用于磁控溅射镀膜；完成焊接后，进行空冷以避免过大的温度差异对于焊接后的靶材组件造成损伤，待其恢复至室温后，拆除真空包套取出靶材组件，其中，所述热等静压工艺的具体参数如下：焊接温度为450℃，环境压强为120Mpa，并在此温度压强下保温4小时，所述钨钛合金靶材以及铜合金背板结合强度达到20MPa以上，结合率达到99％。

8.根据权利要求7所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述的铜合金背板包括无氧铜或含金属铬的铜合金。

9.根据权利要求7所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述钨钛合金靶材为圆形靶材，其直径包括350mm～450mm，厚度包括5～12mm。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述铝扩散辅助层厚度为5mm至7mm。

11.根据权利要求7所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述真空包套采用1.0mm至2.0mm不锈钢焊接成型，且在所述热等静压工艺中，在所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入所述真空包套后，将所述真空包套抽真空至10^-3托至10^-4托，再封闭。

12.根据权利要求7所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，在所述机械加工后，采用氯化氢与水的体积比为1：5的盐酸清洗液除去钨钛合金、铜合金靶材和铝扩散辅助层表面杂质。

13.一种钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，包括：

提供钨钛合金靶材、铝扩散辅助层以及铜合金背板，所述钨钛合金靶材包括溅射面和预结合面，所述钨钛合金靶材的预结合面的面积包括0.10m²～0.16m²，所述铜合金背板包括预结合面和背面；所述铝扩散辅助层包括与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面结构相匹配的上、下端面，其中，所述钨钛合金靶材中，钨与钛纯度比为9:1；

采用机械加工将钨钛合金靶材的预结合面、铜合金背板的预结合面，以及铝扩散辅助层的上、下端面的光洁度加工至0.25μm～0.32μm；

所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铝合金背板采用盐酸清洗表面，以去除表面的可溶性杂质；

将钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板放置入真空包套中后送入焊接设备；其中，所述铝扩散辅助层位于所述钨钛合金靶材的预结合面和铜合金背板的预结合面之间；且所述铝扩散辅助层的上、下端面分别与所述钨钛合金靶材的预结合面以及铜合金背板的预结合面相贴合；

采用热等静压工艺进行扩散焊接，将钨钛合金靶材焊接至铜合金背板以形成靶材组件，所述靶材组件用于磁控溅射镀膜；完成焊接后，进行空冷以避免过大的温度差异对于焊接后的靶材组件造成损伤，待其恢复至室温后，拆除真空包套取出靶材组件，其中，所述热等静压工艺的具体参数如下：焊接温度为600℃，环境压强为150Mpa，并在此温度压强下保温5小时，所述钨钛合金靶材以及铜合金背板结合强度达到20MPa以上，结合率达到99％。

14.根据权利要求13所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述的铜合金背板包括无氧铜或含金属铬的铜合金。

15.根据权利要求13所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述钨钛合金靶材为圆形靶材，其直径包括350mm～450mm，厚度包括5～12mm。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述铝扩散辅助层厚度为5mm至7mm。

17.根据权利要求13所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，所述真空包套采用1.0mm至2.0mm不锈钢焊接成型，且在所述热等静压工艺中，在所述钨钛合金靶材、铝扩散辅助层和铜合金背板装入所述真空包套后，将所述真空包套抽真空至10^-3托至10^-4托，再封闭。

18.根据权利要求13所述的钨钛合金靶材与铜合金背板扩散焊接方法，其特征在于，在所述机械加工后，采用氯化氢与水的体积比为1：5的盐酸清洗液除去钨钛合金、铜合金靶材和铝扩散辅助层表面杂质。