一种延长高纯靶材寿命的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种延长高纯靶材寿命的处理方法，所述处理方法包括：(1)将所述高纯靶材固定于加工平台的夹具上，对所述高纯靶材的端面和侧面的圆度和平面度进行确认；(2)对所述高纯靶材的端面和侧面进行滚花处理，形成分段式花纹结构；所述分段式花纹结构中每1段花纹与相邻花纹彼此嵌合排列；所述分段式花纹结构中每1段花纹与相邻花纹之间的嵌合深度为0.2

【技术实现步骤摘要】
一种延长高纯靶材寿命的处理方法


[0001]本专利技术属于高纯溅射靶材
，尤其涉及一种延长高纯靶材寿命的处理方法。

技术介绍

[0002]磁控溅射技术是目前工业镀膜生产中最常用的技术之一，通过控制粒子轰击靶材表面，高能粒子与靶材表面的原子发生碰撞，使靶材原子获得足够的能量从表面逃逸，然后在电场力或者磁场力的作用下沉积到基片表面完成镀膜过程。磁控溅射过程中，溅射出的靶材原子除了会沉积在基片上，也会沉积在沉积腔室的其它表面上，包括靶材的非溅射区，形成反溅射物。由于靶材表面较光滑，逐渐不能附着靶材原子，容易产生异常放电现象，导致靶材背板变形，影响正常使用。
[0003]为了降低磁控溅射过程中反溅射物脱落的风险，通常会在背板和靶材溅射面的边缘进行喷砂处理，增加背板和靶材溅射面边缘的粗糙度。CN108265274A公开了一种靶材组件的处理方法，包括：提供靶材组件，所述靶材组件包括背板和靶材，所述靶材位于所述背板上，所述靶材组件包括核心区和处理区，所述核心区与所述处理区邻接，所述处理区包围所述核心区，所述靶材位于所述核心区和部分所述处理区内；对所述处理区的部分靶材和部分背板进行喷砂处理，在所述部分靶材和部分背板的表面形成粗糙层；对所述粗糙层进行熔射处理，在所述粗糙层上形成膜层。所述方法处理后的靶材组件应用到磁控溅射较长时间时，即使靶材原子在所述膜层上形成堆积，所述靶材原子也不会脱落，成膜质量好，靶材利用率高，从而显著延长靶材的使用寿命。
[0004]CN111331518A公开了一种高纯铜旋转靶材表面处理的方法，所述方法包括：将高纯铜旋转靶材进行遮蔽处理，遮蔽处理完成后进行喷砂；所述遮蔽处理为采用胶带将高纯铜旋转靶材的两端头溅射面和侧边进行遮蔽。通过该方法处理后旋转靶材两端头表面喷砂后色泽一致，表面粗糙度均匀并得到提高，无污渍等杂质，提高对靶材溅射过程中反溅射物的吸附能力，改善靶材镀膜质量及提高良品率。
[0005]然而，靶材在溅射过程中长期使用后依旧会产生多余离子脱落的现象，对靶材溅射前的加工方法进行改进，延长靶材的使用寿命，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种延长高纯靶材寿命的处理方法，所述处理方法通过增加表面滚花技术，增加靶材表面粗糙度，采用特定滚花花纹结构能更好附着反溅射层，有效改善使用过程中的异常放电问题，进而延长了高纯靶材的使用寿命。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种延长高纯靶材寿命的处理方法，所述处理方法包括：
[0009](1)将所述高纯靶材固定于加工平台的夹具上，对所述高纯靶材的端面和侧面的
圆度和平面度进行确认；
[0010](2)对所述高纯靶材的端面和侧面进行滚花处理，形成分段式花纹结构；
[0011]所述分段式花纹结构中每1段花纹与相邻花纹彼此嵌合排列；
[0012]所述分段式花纹结构中每1段花纹与相邻花纹之间的嵌合深度为0.2
‑
0.3mm，例如可以是0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm或0.29mm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0013]本专利技术中，所述靶材的端面具体指代靶材边缘与侧面相交的区域。本专利技术对高纯靶材的端面和侧面依次进行滚花处理时，在侧面滚花时已将R角与另一侧面互相衔接，因此无需更换刀具，也无需对R角滚花。
[0014]本专利技术通过滚花处理后在靶材的端面和侧面分别设置分段式花纹结构，相较于传统仅有的一段式花纹结构，分段式花纹结构可显著提高靶材的粗糙度，增强附着力，防止了靶材在使用过程中无法有效附着反溅射物，使反溅射物不易脱落，也避免异常放电现象的发生，同时延长了靶材的使用寿命。
[0015]本专利技术中，将分段式花纹结构中每1段花纹与相邻花纹之间的嵌合深度控制在0.2
‑
0.3mm内，可大幅度降低反溅射物脱落和附着力度不足的风险。
[0016]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(1)所述高纯靶材的端面和侧面的圆度均小于0.1mm。
[0017]优选地，步骤(1)所述高纯靶材的端面和侧面的平面度均小于0.1mm。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述滚花处理中靶材的转速为22
‑
30rpm/min，例如可以是23rpm/min、24rpm/min、25rpm/min、26rpm/min、28rpm/min或29rpm/min等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，步骤(2)所述滚花处理中滚花轮的下压量为0.8
‑
1.5mm，例如可以是0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm或1.4mm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0020]本专利技术通过对靶材运转的转速及滚花轮对靶材下压量的控制，保证了滚花过程的稳定性，在靶材要求区域加工得到特定的滚花纹，从而达到增加靶材表面粗糙度的目的。
[0021]作为本专利技术优选的技术方案，对所述高纯靶材的端面进行滚花处理时，滚花刀具与靶材平面之间的夹角为90
°
或180
°
。
[0022]优选地，步骤(2)所述高纯靶材端面的滚花区域宽度为5
‑
6.2mm，例如可以是5.2mm、5.4mm、5.5mm、5.6mm、5.8mm或6mm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0023]作为本专利技术优选的技术方案，对所述高纯靶材的侧面进行滚花处理时，滚花刀具与靶材平面之间的夹角为35
°‑
135
°
，例如可以是45
°
、55
°
、65
°
、75
°
、85
°
、95
°
、105
°
、115
°
或125
°
等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，步骤(2)所述高纯靶材侧面的滚花区域宽度为3
‑
6mm，例如可以是3.2mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm或5.5mm等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0025]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述分段式花纹结构至少为2段式花纹结构例如可以是2段式、3段式、4段式或5段式，但不仅限于所列举的数值，数值范围内其他未列
举的数值同样适用。
[0026]优选地，步骤(2)所述分段式花纹结构包括菱形。
[0027]作为本专利技术优选的技术方案，步骤(2)所述分段式花纹结构中花纹密度为60
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种延长高纯靶材寿命的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：(1)将所述高纯靶材固定于加工平台的夹具上，对所述高纯靶材的端面和侧面的圆度和平面度进行确认；(2)对所述高纯靶材的端面和侧面进行滚花处理，形成分段式花纹结构；所述分段式花纹结构中每1段花纹与相邻花纹彼此嵌合排列；所述分段式花纹结构中每1段花纹与相邻花纹之间的嵌合深度为0.2
‑
0.3mm。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述高纯靶材的端面和侧面的圆度均小于0.1mm；优选地，步骤(1)所述高纯靶材的端面和侧面的平面度均小于0.1mm。3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述滚花处理中靶材的转速为22
‑
30rpm/min；优选地，步骤(2)所述滚花处理中滚花轮的下压量为0.8
‑
1.5mm。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的处理方法，其特征在于，对所述高纯靶材的端面进行滚花处理时，滚花刀具与靶材平面之间的夹角为90
°
或180
°
；优选地，步骤(2)所述高纯靶材端面的滚花区域宽度为5
‑
6.2mm。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的处理方法，其特征在于，对所述高纯靶材的侧面进行滚花处理时，滚花刀具与靶材平面之间的夹角为35
°‑
135
°
；优选地，步骤(2)所述高纯靶材侧面的滚花区域宽度为3
‑
6mm。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述分段式花纹结构至少为2段式花纹结构；优选地，步骤(2)所述分段式花纹结构包括菱形。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述分段式花纹结构中花纹密度为60
‑
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，陈林华，姚泽新，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：