[发明专利]靶材的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空溅镀技术，特别涉及一种真空溅射靶材的处理方法。

背景技术

真空溅镀是由电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和二次电子，电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜，而最终达到对基片表面镀膜的目的。

参照图1，图1是现有技术使用的Ti靶材的侧视示意图，靶材1包括靶材中心的溅射区11和除溅射区11之外的非溅射区12，非溅射区12位于靶材边缘，为靶材的边缘区域。溅射区11的表面光滑，在真空溅射过程中，氩离子在电场作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子。其中，绝大多数的靶材原子按照预定轨迹飞向基片并沉积在基片上成膜，而少量靶材原子会飞向靶材1的非溅射区12方向并落在非溅射区12表面。

在现有技术中，为使得非溅射区12的表面具有吸附能力，对非溅射区表面进行喷砂处理，喷砂砂粒对非溅射区表面形成冲击或切削成坑，部分喷砂可能会嵌入非溅射区表面，砂粒喷砂处理后的非溅射区12的表面具有一定粗糙度。这样，落在非溅射区12表面的一些靶材原子吸附在非溅射区12表面。

但是，在一个靶材用于真空溅射一段时间后，非溅射区12表面的靶材原子堆积形成大块颗粒。由于喷砂处理后嵌入非溅射区表面的砂粒与非溅射区表面的粘附力不强，当大块颗粒达到一定重力，喷砂砂粒受重力影响脱落，大块颗粒也随之脱落，它们落在基片上。砂粒、大块靶材原子颗粒落在基片上的成膜区域，会破坏预期的成膜参数如厚度；砂粒、大块靶材原子颗粒落在基片上的非成膜区域，会破坏基片表面电学参数，这些问题都会造成溅射参数不达标，引起真空溅射过程的监控设备的报警。

为避免出现上述问题，可能需要频繁更换靶材，这缩短了靶材的使用寿命，提高了生产成本。

发明内容

本发明解决的问题是，现有技术的真空溅射靶材使用寿命较短。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材的处理方法，靶材处理方法包括：

提供靶材，所述靶材包括边缘区域的非溅射区；

对所述靶材的非溅射区表面进行喷砂处理，形成粗糙面；

对所述粗糙面进行熔射处理，形成膜层。

可选地，对靶材的非溅射区表面进行喷砂处理后，还包括使用纯净水或去离子水清洗粗糙面。

可选地，所述喷砂处理过程中，喷砂枪枪嘴至非溅射区表面的距离范围为150mm～200mm。

可选地，喷砂枪喷嘴所喷砂粒所作的直线运动方向和所述非溅射区表面的夹角范围为40°～55°。

可选地，所述喷砂处理的压缩空气的压强调节在0.441MPa～0.539MPa。

可选地，所述喷砂处理的砂粒型号为46号白刚玉。

可选地，所述熔射处理的温度控制在1200℃～1350℃。

可选地，所述熔射处理的熔射距离为60mm～300mm。

可选地，所述熔射处理的熔射粉末的供给量设定为40～150g/min。

可选地，所述熔射处理的熔射粉末为铝粉末。

可选地，所述靶材为钛靶材或钽靶材。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

经喷砂处理后，靶材的非溅射区表面形成粗糙面，粗糙面凹凸不平，具有“坑”；接着，对粗糙面进行熔射处理形成膜层，由于粗糙面凹凸不平，熔化的粉末很容易在粗糙面着陆，而不会滚落。并且融化的粉末在粗糙面凝固形成膜层，以粗糙面为基，膜层亦是凹凸不平。更重要的是，相比于单纯的喷砂处理，经喷砂、熔射处理后的非溅射区表面形成的膜层与非溅射区表面的粘附性强。在将本技术方案的靶材应用到真空溅射较长时间时，即使靶材原子形成堆积，膜层也不会脱落，不会出现现有技术的颗粒物脱落造成溅射参数不达标的问题，保持溅射参数稳定。而且，这显著提高了靶材的使用寿命，最终可提升多于50%的靶材寿命。

附图说明

图1是现有技术的Ti靶材的侧视示意图；

图2是本发明具体实施例的靶材的侧视示意图。

具体实施方式

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种靶材的处理方法，对非溅射区表面进行喷砂和熔射处理，在非溅射区表面形成熔射膜层，该膜层具有良好的粗糙度，该膜层与非溅射区表面之间具有稳定的粘附力，保证非溅射区表面的靶材原子颗粒不会滚落。

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