[发明专利]钨靶材的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种钨靶材的制作方法

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镀，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(达3400℃)、密度大(19.32g/cm³)、耐化学腐蚀性好及高温强度高等特点。

对钨靶材进行切削加工具备以下特点：

钨的铸锭切削加工时，由于钨的晶粒粗大，易产生掉块而使加工面粗糙；

钨在室温下呈脆性，在切削其烧结制品时，易切削成粉末状，且硬度很高，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。

有鉴于此，实有必要提出一种新的钨靶材的制作方法，以克服现有技术中的上述缺陷。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种钨靶材的制作方法，减少或避免钨靶材坯料在加工过程中出现掉角，提高所形成钨靶材的溅射性能，减少钨靶材制作过程中的刀具损耗，降低钨靶材的制作成本。

为解决上述问题，本发明提供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；

在进行所述粗磨之后，采用金刚石砂轮对所述溅射面和所述背面进行半精磨；

在进行所述半精磨之后，采用金刚石砂轮对所述溅射面进行精磨。

可选的，所述金刚石砂轮的目数为120目～150目，所述金刚石砂轮转速为1000r/min至4000r/min，所述金刚石砂轮进给量为每次0.05mm以下，所述金刚石砂轮进给速度为300mm/min至800mm/min。

可选的，进行所述粗磨时，所述金刚石砂轮的转速为1000r/min至2000r/min，进给量为每次0.02mm至0.05mm，进给速度为500mm/min至800mm/min。

可选的，进行所述半精磨时，所述金刚石砂轮的转速为1000r/min至2000r/min，进给量为每次0.01mm至0.02mm，进给速度为450mm/min至500mm/min。

可选的，进行所述精磨时，所述金刚石砂轮的转速为3500r/min至4000r/min，进给量为每次0.01mm以下，进给速度为300mm/min至450mm/min。

可选的，在进行所述粗磨、所述半精磨和所述精磨时，采用乳化液冷却所述金刚石砂轮和所述钨靶材坯料。

可选的，在进行所述粗磨之后且在进行所述半精磨之前，所述制作方法还包括：对所述钨靶材坯料进行线切割。

可选的，在进行所述半精磨之后且在进行所述精磨之前，所述制作方法还包括：对所述背面进行镀镍处理。

可选的，在进行所述精磨之后，所述制作方法还包括：将背板与所述背面焊接在一起。

可选的，在将背板与所述背面焊接在一起之后，所述制作方法还包括：采用金刚石刀片对所述溅射面的边缘进行精加工，以在所述溅射面的边缘形成凹槽、斜面和圆弧中的一种或几种。

可选的，所述金刚石刀片的转速为250r/min至350r/min，进给量为每次0.03mm至0.05mm，进给速度为0.04mm/min至0.06mm/min。

可选的，在将背板与所述背面焊接在一起之后，所述制作方法还包括：采用金刚石刀片对所述背板进行半精加工，以在所述背板中形成凹槽和连接孔中的一种或者两种。

可选的，所述金刚石刀片的转速为180r/min至220r/min，进给量为每次0.05mm至0.08mm，进给速度为0.08mm/min至0.12mm/min。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：