[发明专利]一种钨靶材组件及其表面加工方法

说明书

本发明提供了一种钨靶材组件及其表面加工方法，所述加工方法包括如下步骤：对钨靶材的溅射面依次进行粗磨和精磨，然后对精磨后的钨靶材溅射面进行抛光；所述加工方法将两种打磨工艺相结合，避免了使用刀具进行车削时引起的卡屑、崩角等问题，提高了加工的稳定性和成品率，降低了加工成本，在保证表面加工质量的条件下提高了生产效率，具有较好的工业化应用前景。

技术领域

本发明属于溅射靶材技术领域，具体涉及一种钨靶材组件及其表面加工方法。

背景技术

真空溅射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电子，其中，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击靶，所述靶是由靶材和支撑靶材的背板组成，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(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。

大规模集成电路经常使用钨靶材进行真空溅射，钨具有如下机械物理性能：钨是一种难熔金属，它具有熔点高、密度大、耐化学腐蚀性好等特点。对钨靶材进行切削加工具备以下特点：钨在室温呈脆性，切削加工过程易产生崩角等现象从而使加工面粗糙；且硬度很高，切削阻力大，易产生卡屑、刀纹痕迹残留等问题，同时加剧了刀具的磨损。

目前，在对钨靶材坯料进行加工，以形成钨靶材的过程中，通常采用普通的刀具(如钨钢刀片或者陶瓷刀片)进行加工。然而，在加工过程中，由于应力的缘故，钨靶材坯料在加工过程中容易出现掉角，所形成钨靶材的表面粗糙，影响后续溅射工艺的溅射效果，甚至会出现放电，对进行镀膜的基片造成损伤。而且，由于钨的硬度很高，刀具损耗严重，刀具断裂比较频繁，导致钨靶材的制作成本过高。因此，提供一种新的钨靶材的加工工艺以提高加工稳定性，降低制作成本具有重要的意义。

CN104416325A公开了一种钨靶材的制作方法，包括：提供钨靶材坯料，所述钨靶材坯料包括溅射面和背面；采用金刚石砂轮对所述溅射面和所述背面进行粗磨；采用金刚石砂轮对所述溅射面和所述背面进行半精磨；采用金刚石砂轮对所述溅射面进行精磨。该方法仅采用砂轮进行多次打磨，表面的加工痕迹明显较为，无法达到镜面效果，影响产品外观，同时在后续清洗过程难以清除表面污垢，影响后续溅射效果。

CN107322466A公开了一种钨靶靶面研磨方法，包括以下次序步骤：步骤1，根据钨靶靶面的表面粗糙度初始状况选择砂纸粒数；步骤2，采用600#砂纸研磨钨靶靶面至表面纹路一致且均匀；步骤3，采用800#砂纸研磨钨靶靶面去除钨靶靶面的表面纹路高点；步骤4，采用1200#砂纸研磨步骤3研磨后的钨靶靶面至Ra值小于或等于0.4；步骤5，采用1800#砂纸研磨步骤4研磨后的钨靶靶面至钨靶靶面的表面粗糙度≤Ra0.2；步骤6，采用2000#砂纸研磨步骤5研磨后的钨靶靶面3-5分钟；步骤2-6中，研磨为平推研磨，其方法为：将砂纸平放在平板上并压平紧固于该平板上，然后将钨靶靶面与砂纸压紧，直线平推钨靶，推时施加压力于钨靶，退回时不施加压力于钨靶；平板的平面度≤0.05；该方法采用砂纸多次打磨，人工成本高，且生产效率较低。

综上所述，如何提供一种保证钨靶材表面加工质量的同时，提升生产效率和成品率，同时降低生产成本的表面加工方法成为当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有钨靶表面加工技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种钨靶材组件及其表面加工方法，所述加工方法将两种打磨工艺相结合，在保证加工质量的情况下提高了加工效率，适用于工业化生产。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供了一种钨靶材组件表面的加工方法，所述钨靶材组件包括钨靶材以及与所述钨靶材相连接的靶材背板，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：

对钨靶材的溅射面依次进行粗磨和精磨，然后对精磨后的钨靶材溅射面进行抛光。