镍靶材组件的加工方法及加工装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种镍靶材组件的加工方法，包括：提供一侧设有多个水槽的背板、纯度为99.99％的镍靶材坯料；将镍靶材坯料与背板焊接在一起；将镍靶材组件固定在车床上对镍靶材坯料进行车削加工以得到镍靶材；将镍靶材组件固定在磨床上对镍靶材进行磨削加工。通过合理选用车床刀片，严格控制加工参数减小了车床加工时镍靶材表面上的缺陷；待车床加工完成后，利用磨床并合理选用磨具对镍靶材进行磨削、抛光以进一步减小镍靶材表面上的缺陷，从而得到尺寸精度高、表面粗糙度低的镍靶材，进而得到符合溅射性能的镍靶材组件。本发明专利技术还提供一种能对上述镍靶材组件进行加工的加工装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体制造行业中的机械加工
，特别是涉及一种镍靶材组件的加工方法和加工装置。
技术介绍
物理气相沉积(PVD)技术应用于很多领域，其利用溅射靶材组件可提供带有原子级光滑表面的具有精确厚度的薄膜材料沉积物。靶材组件是由符合溅射性能的靶材和适于与靶材结合并具有一定强度的背板构成。在溅射过程中，靶材组件装配至溅射基台，位于充满惰性气体气氛的腔室里的靶材暴露于电场中从而产生等离子区。等离子区的等离子与溅射靶材的表面发生碰撞，从而从靶材表面逸出原子。靶材与待涂布基材之间的电压差使得逸出原子在基材表面上形成预期的薄膜，薄膜的质量会受到靶材表面粗糙度的影响。当靶材表面粗糙度较大时，靶材的表面会存在一些尺寸超过一定水平的凸起，在溅射的过程中， 靶材表面上的凸起会产生异常放电(微电弧放电)。而异常放电会导致大粒子从靶材表面溅出并沉积在溅射基台上的待涂布基材表面，从而使形成的薄膜上形成斑点并导致半导体器件的短路。因此加工靶材组件的过程中控制靶材表面的加工精度非常重要。目前，含有高纯度镍靶材的镍靶材组件的机械加工工艺非常不成熟，对于机械加工的加工参数的相关研究也几乎处于空白阶段，因此迫切需要有一种能制造出含有尺寸精度高、表面粗糙度低的高纯度镍靶材的镍靶材组件加工方法及加工装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种镍靶材组件的加工方法及加工装置，其中镍靶材的材料为4N镍(即纯度为99. 99% )。由该方法加工出的镍靶材组件具有尺寸精度高、表面粗糙度低的镍靶材。为解决上述问题，本专利技术提供一种镍靶材组件的加工方法，包括以下步骤提供一侧设有多个水槽的背板、纯度为99. 99%的镍靶材坯料；将所述镍靶材坯料与所述背板焊接在一起；将所述镍靶材组件固定在车床上对所述镍靶材坯料进行车削加工以得到镍靶材；将所述镍靶材组件固定在磨床上对所述镍靶材进行磨削加工。可选的，所述车床的刀具采用立方氮化硼刀片。可选的，所述车削加工包括粗加工及粗加工之后的精加工。可选的，进行所述粗加工时，所述车床的主轴转速为300r/min 500r/min。可选的，进行所述粗加工时，所述车床的进给量为0. 3mm 0. 5mm。可选的，进行所述精加工时，所述车床的主轴转速为250r/min 300r/min。可选的，进行所述精加工时，所述车床的进给量为0. Olmm 0. 1mm。可选的，所述磨床的磨具采用立方氮化硼砂轮。可选的，所述立方氮化硼砂轮的粒度为180目。可选的，进行磨削加工时，所述立方氮化硼砂轮的转速为2800r/min 3200r/mirio可选的，进行磨削加工时，所述立方氮化硼砂轮的进给速度为450mm/min 550mm/mino可选的，进行磨削加工时，所述立方氮化硼砂轮的进给量为0. 005mm 0. 02mm。可选的，所述立方氮化硼砂轮的转速为3000r/min。可选的，将所述镍靶材坯料与所述背板焊接在一起之前，还包括对所述镍靶材坯料、背板进行清洗的步骤。可选的，进行所述车削加工步骤之后、所述磨削加工步骤之前，还包括对所述镍靶材、背板进行清洗的步骤。可选的，将所述镍靶材坯料与所述背板焊接在一起步骤中，所述镍靶材坯料与所述背板通过钎焊连接在一起。可选的，进行所述磨削加工时，利用乳化液对所述立方氮化硅砂轮、镍靶材组件进行冷却。为解决上述问题，本专利技术还提供一种镍靶材组件的加工装置，所述镍靶材组件包括连接在一起的背板、纯度为99. 99%的镍靶材坯料，所述加工装置包括车床，其刀具采用立方氮化硼刀片；磨床，其磨具采用立方氮化硼砂轮。本专利技术具有以下优点将背板与镍靶材坯料焊接在一起之后形成镍靶材组件，对镍靶材组件中的镍靶材坯料进行机械加工，包括对镍靶材坯料进行车削加工及磨削加工。通过合理选用车床刀片， 严格控制加工参数减小了车床加工时镍靶材表面上的缺陷，以获得精度较高的镍靶材；待车床加工完成后，利用磨床并合理选用磨具对镍靶材进行磨削、抛光以进一步减小镍靶材表面上的缺陷，从而得到尺寸精度高、表面粗糙度低的镍靶材，进而得到符合溅射性能的镍靶材组件。附图说明图1是本专利技术镍靶材组件的加工方法实施例中镍靶材组件的加工流程图。图2是本专利技术镍靶材组件的加工方法实施例中镍靶材组件的结构示意图。图3是图2沿A-O-A的剖视图。具体实施例方式本专利技术的目的是提供一种镍靶材组件的加工方法及加工装置，其中镍靶材的材料为4N镍。镍靶材组件的加工方法中包括对镍靶材组件中的镍靶材进行车削加工，通过合理选用车床刀片，严格控制加工参数减小了车床加工时镍靶材表面上的缺陷。待车床加工完成后，利用磨床并合理选用磨具对镍靶材组件中的镍靶材进行磨削、抛光以进一步减小镍靶材表面上的缺陷，从而得到尺寸精度高、表面粗糙度低的镍靶材，进而得到符合溅射性能的镍靶材组件。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术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专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。在机械加工过程中人们通常都希望在保证机械加工装置寿命的前提下以最短的加工时间加工出精度高的产品。因此，在进行机械加工之前必须充分考虑加工件的材料、硬度、形状、加工余量及加工装置的性能等因素，然后再选择合适的加工工具及加工条件。在机械加工领域中所述加工条件即为机械加工三要素转速、进给量和进给速度。其中，转速旋转物体在一分钟或一秒内的旋转圈数，其计量单位通常为r/min或r/s。进给量加工件或加工工具每旋转一周或往复一次时，加工件与加工工具在进给运动方向上的位移，其计量单位通常为mm。进给速度单位时间内加工件与加工工具在进给运动方向上的相对位移，其计量单位通常为mm/min。图1是本专利技术镍靶材组件的加工方法实施例中镍靶材组件的加工流程图，如图1 所示，镍靶材组件的加工方法包括以下步骤Si.提供镍靶材坯料、一侧设有多个水槽的背板。S2.将镍靶材坯料、背板焊接在一起。S3.将镍靶材组件固定在车床上对镍靶材坯料进行车削加工以获得镍靶材。S4.车削加工后，对镍靶材、背板进行清洗。S5.将镍靶材组件固定在磨床上以对镍靶材进行磨削加工。图2是本专利技术镍靶材组件的加工方法实施例中镍靶材组件的结构示意图，图3是图2沿A-O-A的剖视图。下面将图1与图2、图3结合起来对上述镍靶材组件的加工流程作详细说明。Si.提供镍靶材坯料、一侧设有多个水槽的背板。镍靶材坯料的材料为4N镍(即纯度为99. 99% ),本实施例中镍靶材坯料的材料中还包含铜，在其他实施例中镍靶材坯料可包含其他金属。根据应用环境、溅射设备的实际要求，镍靶材坯料10的形状可以为圆形、矩形、环形、圆锥形或其他类似形状(包括规则形状和不规则形状)中的任一种。优选方案为圆形，它的直径尺寸为在设计尺寸上加3mm的加工余量，它的厚度尺寸为在设计尺寸上加Imm的加工余量。设置加工余量的目的是对镍靶材坯料提供比较宽裕的加工空间以得到符合要求的镍靶材组件。背板11由机械加工形成以使其尺寸符合应用要求，它的材料可以是铜或铜合金。 根据应用环境、溅射设备的实际要求，背板11的形状可以为圆形、矩形、环形、圆锥形或其他类似形状(包括规则形状和不规则形状本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，王学泽，袁锦泽，
申请(专利权)人：宁波江丰电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：