一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺制造技术

一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺，包括以下步骤：S1：对溅射靶材的表面进行铣削，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为16

【技术实现步骤摘要】
一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺


[0001]本专利技术涉及靶材领域，尤其是涉及一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺。

技术介绍

[0002]磁控溅射镀膜技术是通过高能量的惰性气体离子撞击靶材表面，将靶材粒子从靶材表面上溅射出来，并在基板表面形成膜层的方法。在镀膜工艺中，对靶材表面的粗糙度具有一定的要求。
[0003]实验证实，如果溅射靶材表面的粗糙度过大（Ra＞20μm），在溅射靶材的表面上会产生小而尖锐的凸起，凸起处在溅射过程中会积累大量的电荷，当电荷积累到一定程度时会发生极间放电现象，该现象在行业内称之为异常放电现象，异常放电现象对磁控溅射镀膜的危害很大。如果溅射靶材表面的粗糙度过小（Ra＜5μm），则从溅射靶材表面上溅射出来的粒子数低于40％，严重影响镀膜效率。因此需要对溅射靶材表面粗糙度的精度进行控制，使溅射靶材表面的粗糙度在合理的区域内，最好达到8μm＜Ra＜12μm的要求。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中的不足，本专利技术公开了一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺，其目的在于：在消除尖锐凸起、避免极间放电的情况下，使溅射靶材表面的粗糙度在合理的区域内，尽量地在溅射靶材的表面上形成一层缓慢起伏的漫散射面，以达到提高溅射粒子数的目的。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺，包括以下步骤：S1：对溅射靶材的表面进行铣削，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为16
‑
20μm；S2：使用豪克能刀具对溅射靶材的表面进行加工，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为3
‑
6μm；S3：对溅射靶材的表面进行喷砂处理，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为8
‑
12μm。
[0006]进一步地改进技术方案，S2中，豪克能刀具的线速度为35
‑
40m/min。
[0007]进一步地改进技术方案，S3中，使用喷砂枪对溅射靶材的表面进行喷砂处理，喷砂枪的气压为3
ꢀ‑ꢀ
6MPa，溅射靶材与喷砂枪的距离为10
‑
30cm。
[0008]进一步地改进技术方案，喷砂材料为40
‑
50#粒径的白色氧化铝砂或二氧化钛砂其中之一或其组合。
[0009]进一步地改进技术方案，喷砂处理后，使用无水乙醇或丙酮将溅射靶材表面擦拭干净。
[0010]由于采用上述技术方案，相比
技术介绍
，本专利技术具有如下有益效果：本粗糙度精度控制工艺首先通过铣刀在溅射靶材上加工出粗大的刀痕，然后通过豪克能刀具削峰填谷，消除切痕高点和尖锐凸起，最后通过喷砂将溅射靶材表面的粗糙度
调整到合理的区域内。这种粗糙度先大、后小、再适中的精度控制工艺，一方面可消除尖锐凸起、避免极间放电的发生；另一方面可在溅射靶材的表面上形成一层缓慢起伏的漫散射面，达到提高溅射粒子数的目的。
具体实施方式
[0011]下面来描述本专利技术的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本专利技术的技术原理，并非旨在限制本专利技术的保护范围。
实施例1
[0012]在本实施例中，溅射靶材为平板状的钼靶材。所述溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺包括以下步骤：S1：对溅射靶材的表面进行铣削，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为16μm。
[0013]具体的，使用盘铣刀对钼靶材的表面进行铣削，由于钼靶材难以加工，粗铣后，钼靶材表面的平均粗糙度（Ra）一般为16
‑
20μm。盘铣刀具有多片刀片，铣削后在钼靶材表面上留下均匀的圆弧状切痕，切痕具有高点，也具有低点。
[0014]S2：使用豪克能刀具对溅射靶材的表面进行加工，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为6μm。
[0015]豪克能刀具是通过激活能和冲击能对金属零件表面进行加工的一种新型加工技术。豪克能刀具能够产生每秒3万次的激活能和冲击能，使金属表面产生塑性流变，消掉切痕的高点，并将高点填补在切痕的低点，从而达到削峰填谷的目的。在本实施例中，豪克能刀具的线速度为35
‑
40m/min，经豪克能刀具后，钼靶材表面的平均粗糙度（Ra）一般为3
‑
6μm。
[0016]经豪克能刀具加工后，消除了钼靶材表面上的切痕高点和尖锐凸起，避免极间放电现象的发生。但是经豪克能刀具加工后，钼靶材表面的粗糙度过小，会降低钼靶材表面的溅射粒子数。
[0017]值得注意的是，豪克能刀具可以有效提高钼靶材表面的平均粗糙度，但是并不能显著提高钼靶材表面的平面度。
[0018]S3：对溅射靶材的表面进行喷砂处理，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为10μm。
[0019]具体的，使用喷砂枪对溅射靶材的表面进行喷砂处理，喷砂枪的气压为3
ꢀ‑ꢀ
6MPa，溅射靶材与喷砂枪的距离为10
‑
30cm。喷砂材料可以采用40
‑
50#粒径的白色氧化铝砂，也可以采用二氧化钛砂，或者采用氧化铝砂与二氧化钛砂的组合。
[0020]喷砂处理的目的是，适当增大钼靶材表面的粗糙度，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）达到8
‑
12μm。在该粗糙度下，一方面可消除尖锐凸起、避免极间放电的发生；另一方面可在溅射靶材的表面上形成一层缓慢起伏的漫散射面，达到提高溅射粒子数的目的。实践证明，钼靶材表面的平均粗糙度（Ra）达到8
‑
12μm时，从溅射靶材表面上溅射出来的粒子数高于75％。
[0021]喷砂处理后，使用无水乙醇或丙酮将溅射靶材表面擦拭干净，去除杂质。
[0022]由上述可知，本粗糙度精度控制工艺首先通过铣刀在溅射靶材上加工出粗大的刀痕，然后通过豪克能刀具削峰填谷，消除切痕高点和尖锐凸起，最后通过喷砂将溅射靶材表
面的粗糙度调整到合理的区域内。这种粗糙度先大、后小、再适中的精度控制工艺，一方面可消除尖锐凸起、避免极间放电的发生；另一方面可在溅射靶材的表面上形成一层缓慢起伏的漫散射面，达到提高溅射粒子数的目的。
实施例2
[0023]在本实施例中，溅射靶材为平板状的钼靶材。所述溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺包括以下步骤：S1：对溅射靶材的表面进行铣削，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为20μm。
[0024]S2：使用豪克能刀具对溅射靶材的表面进行加工，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为3μm。
[0025]S3：对溅射靶材的表面进行喷砂处理，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为12μm。
实施例3
[0026]在本实施例中，溅射靶材为平板状的铝靶材。所述溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺包括以下步骤：S1：对溅射靶材的表面进行铣削，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为18μm。
[0027]S2：使用豪克能刀具对溅射靶材的表面进行加工，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺，其特征是：包括以下步骤：S1：对溅射靶材的表面进行铣削，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为16
‑
20μm；S2：使用豪克能刀具对溅射靶材的表面进行加工，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为3
‑
6μm；S3：对溅射靶材的表面进行喷砂处理，使溅射靶材表面的平均粗糙度（Ra）为8
‑
12μm。2.如权利要求1所述的一种溅射靶材表面粗糙度精度控制工艺，其特征是：S2中，豪克能刀具的线速度为35
‑
40m/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓德翼，王德建，李德华，
申请(专利权)人：洛阳汇晶新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：