CN108687488B - 靶坯及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种靶坯及其加工方法,加工方法包括:提供靶坯,所述靶坯包括待加工面;对所述待加工面进行机械加工,在所述靶坯内形成凹槽和凸台,机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面。通过所述凹槽和凸台,可以根据靶坯在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯在不同区域具有不同厚度,即溅射材料较多的区域所对应靶坯的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高,工艺成本的降低。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种靶坯及其加工方法。
背景技术
在半导体制程的制造工序中,往往需要形成各种膜层。溅射工艺是半导体制造领域一种广泛使用的成膜工艺。
溅射工艺是膜层沉积工艺中的一种。具体地,由于加速的粒子轰击固体表面时,粒子与固体表面原子发生碰撞,会产生能量和动量的转移。所以溅射工艺就是利用被加速的带电粒子,轰击靶材,带电粒子与靶材表面的材料原子发生碰撞,从而使靶材的材料原子从表面溢出,从而实现在基底表面的沉积。
由于材料原子的溢出,靶材是使有寿命的。当靶材达到使用寿命时,需要更换靶材以使溅射能够继续进行。靶材使用寿命的长短,会影响更换靶材的频率,从而影响溅射工艺的效率。
但是现有技术中靶材组件使用寿命较短,从而造成靶材更换频率较大,影响了溅射工艺的效率,增加了工艺成本。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种靶坯及其加工方法,延长靶材组件的使用寿命。
为解决上述问题,本发明提供一种靶坯的加工方法,包括:提供靶坯,所述靶坯包括待加工面;对所述待加工面进行机械加工,在所述靶坯内形成凹槽和凸台,机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面。
可选的,对所述待加工面进行机械加工的步骤包括:采用第一刀具对所述待加工面进行粗车加工;采用第二刀具,对所述待加工面进行精车加工。
可选的,所述第一刀具包括刀杆以及固定于所述刀杆上的第一刀片。
可选的,所述第一刀片的切削刃角度为35°。
可选的,所述第一刀片的后角角度为35°至40°。
可选的,所述第二刀具包括刀杆以及固定于所述刀杆上的第二刀片。
可选的,所述第二刀片的切削刃角度为35°。
可选的,所述第二刀片的后角角度为35°至40°。
可选的,所述第二刀片的材料为金刚石。
可选的,所述刀杆的后角角度为30°至35°。
可选的,所述粗车加工的参数包括:切削速度为110毫米/分钟至130毫米/每分钟,进给量为0.1毫米/转至0.3毫米/转,吃刀量为0.2毫米至0.4毫米,所述靶坯的转速为500转/分钟至700转/分钟。
可选的,所述精车加工的参数包括:切削速度为30毫米/分钟至40毫米/每分钟,进给量为0.04毫米/转至0.06毫米/转,吃刀量为0.01毫米至0.02毫米,所述靶坯的转速为600转/分钟至800转/分钟。
可选的,对所述待加工面进行机械加工的步骤中,在所述靶坯内形成多个呈同心排布的凹槽,所述凹槽之间相互间隔,且在相邻所述凹槽之间形成多个呈同心排布的凸台。
相应的,本发明还提供一种靶坯,包括:位于所述靶坯内的凹槽和凸台,所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面。
可选的,所述凹槽的数量为多个,所述多个凹槽呈相互间隔的同心排布。
可选的,所述凸台的数量为多个,所述凸台位于相邻所述凹槽之间,且所述多个凸台呈同心排布。
可选的,与所述溅射面相对的背面、以及位于所述溅射面和背面之间的侧壁;所述凹槽包括:位于所述溅射面中心的第一凹槽、环绕所述第一凹槽的环形第二凹槽、以及环绕所述第二凹槽的环形第三凹槽,且所述第三凹槽贯穿所述侧壁。
可选的,所述靶坯的横截面形状为圆形;所述第一凹槽的横截面形状为圆形,所述第二凹槽的横截面形状为圆环形,所述第三凹槽的横截面形状为圆环形。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明对靶坯的待加工面进行机械加工,在所述靶坯内形成凹槽和凸台,机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面;通过所述凹槽和凸台,可以根据靶坯在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯在不同区域具有不同厚度,即溅射材料较多的区域所对应靶坯的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高,工艺成本的降低。
本发明所述靶坯内具有凹槽和凸台,所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面;通过所述凹槽和凸台,可以根据靶坯在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯在不同区域具有不同厚度,即溅射材料较多的区域所对应靶坯的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高,工艺成本的降低。
附图说明
图1是本发明靶坯的加工方法一实施例的流程示意图;
图2是图1中步骤S1对应的靶坯的剖面结构示意图;
图3是图2所示靶坯沿朝向待加工面的俯视结构示意图;
图4是图1中步骤S2对应的靶坯的剖面结构示意图;
图5是图4所示靶坯的溅射面的俯视结构示意图;
图6是图1中步骤S2中第一刀具的俯视结构示意图;
图7是图6所示第一刀具的剖面结构示意图;
图8是图1中步骤S2中第二刀具的俯视结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,靶材组件的使用寿命有待延长。现结合靶材组件的结构分析其寿命短问题的原因:
靶坯属于消耗品,靶坯的使用厚度是指靶材组件在进行溅射时,材料会受到溅射的靶坯厚度,也就是说,在溅射过程中,由于受到溅射而材料消耗的靶坯厚度。为了避免背板受到溅射而损伤,也为了避免溅射到背板而影响沉积形成膜层的性能,靶坯的使用厚度往往小于所述靶坯的初始厚度。靶坯使用厚度与靶坯初始厚度的差值就是靶坯的剩余厚度,即靶坯在使用之后,剩余未受到溅射部分材料的厚度。
在进行溅射时,当消耗靶坯的厚度达到使用厚度时,所述靶材组件即达到其使用寿命,需要更换靶材组件。因此靶坯使用厚度的大小与靶材组件寿命的长短相关,靶坯使用厚度越大,靶坯中能够受到溅射的材料越多,相同工艺条件下,靶材组件的使用寿命越长。
但是,通过对靶坯溅射后的溅射面进行分析,所述靶坯溅射面不同区域的消耗速率不同,消耗速率较大的区域相比其他区域更容易达到使用厚度,从而导致靶材组件达到其使用寿命。
为了解决上述问题,本发明在所述靶坯内形成凹槽和凸台,机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面;通过所述凹槽和凸台,可以根据靶坯在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯在不同区域具有不同厚度,即溅射材料较多的区域所对应靶坯的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高,工艺成本的降低。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参考图1,图1示出了本发明靶坯的加工方法一实施例的流程示意图。本实施例靶坯的加工方法包括以下基本步骤:
步骤S1:提供靶坯,所述靶坯包括待加工面;
步骤S2:对所述待加工面进行机械加工,在所述靶坯内形成凹槽和凸台,机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面。
下面将结合附图对本发明的具体实施例做进一步描述。
参考图1,结合参考图2和图3,图2是图1中步骤S1对应的靶坯的剖面结构示意图,图3是图2所示靶坯沿朝向待加工面的俯视结构示意图,执行步骤S1,提供靶坯100,所述靶坯100包括待加工面101。
所述靶坯100作为靶材组件的一部分;所述待加工面101用于经后续的加工工艺后形成所述靶坯100的溅射面。在所述靶材组件的溅射过程中,电离形成的氩离子在电场的作用下加速,加速的氩离子轰击所述溅射面,所述溅射面发生材料消耗而形成大量靶材原子,溅射出的大量靶材原子沉积在基板上形成金属薄膜。
所述待加工面101的形状可根据所述靶坯100的应用环境以及溅射要求呈圆形、长方形、环形、或其他任意规则形状或不规则形状。本实施例中,所述待加工面101的形状为圆形。但所述待加工面101的形状不限于圆形。
需要说明的是,所述靶坯100还包括:与所述待加工面101相对的背面102、以及位于所述待加工面101和背面102之间的侧壁103。所述背面102用于实现所述靶坯100和背板之间的焊接结合。
继续参考图1,结合参考图4和图5,图4是图1中步骤S2对应的靶坯的剖面结构示意图,图5是图4所示靶坯沿朝向溅射面的俯视结构示意图,执行步骤S2,对所述待加工面101(如图2所示)进行机械加工,在所述靶坯100内形成凹槽(未标示)和凸台(未标示),机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面110(如图4所示)。
在靶坯100的溅射过程中,所述靶坯100溅射面110不同区域的消耗速率不同,消耗速率较大的区域相比其他区域更容易达到所述靶坯100的使用厚度,从而导致靶材组件达到其使用寿命;通过所述凹槽和凸台,可以根据所述靶坯100在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯100在不同区域具有不同厚度,也就是说,使得溅射材料较多的区域所对应靶坯100的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率。
所述凹槽以及凸台的形貌、数量、尺寸和位置关系与溅射工艺的参数相匹配。具体到本实施例中,对所述待加工面101进行机械加工的步骤中,在所述靶坯100内形成多个呈同心排布的凹槽,所述凹槽之间相互间隔,且在相邻所述凹槽之间形成多个呈同心排布的凸台,机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面110。
其中,所述凹槽的剖面形状是倒梯形,即所述凹槽的底部开口尺寸小于顶部开口尺寸;相应的,所述凸台的剖面形状为梯形。但所述凹槽的剖面形状不限于倒梯形。
在实际应用中,所述机械加工可以分成多个工序来完成。具体地,对所述待加工面101进行机械加工的步骤包括:采用第一刀具(未标示)对所述待加工面101进行粗车加工;采用第二刀具(未标示),对所述待加工面101进行精车加工。
所述粗车加工用于去除大量的待加工面101材料,形成初始凹槽(图未示),从而为后续在所述靶坯100内形成凹槽提供工艺基础。
结合参考图6和图7,图6示出了第一刀具的俯视结构示意图,图7示出了图6所示第一刀具的剖面结构示意图。本实施例中,所述第一刀具包括刀杆200以及固定于所述刀杆200上的第一刀片300。
本实施例中,所述刀杆200为专用刀杆,所述刀杆200的型号为SVVBN2525M16,所述刀杆200与所述第一刀片300配合使用,从而实现对所述待加工面101的粗车加工。型号为SVVBN2525M16的刀杆200与现有技术相同,对所述刀杆200的描述在此不再赘述。
由于粗车加工对所述第一刀片300的磨损较快,因此通常可以采用普通刀片,以保证产品的尺寸稳定,且保证磨损后第一刀片300的更换方便。本实施例中,所述第一刀片300的材料为碳钢。但所述第一刀片300的材料不仅限于碳钢。
所述第一刀片300具有第一装配孔310(如图6所示),所述第一刀片300通过所述第一装配孔310实现与所述刀杆200的装配或拆卸。沿所述第一刀片300的延伸方向上,所述第一刀片300的两头均为切削刃。
常用的标准刀切削刃具有90°、80°、55°和35°几种夹角。本实施例中,所述第一刀片300的切削刃角度γ(如图6所示)为35°。当所述第一刀片300的切削刃角度γ大于35°时,容易导致所述第一刀片300的后角过小的问题,从而容易导致所述第一刀片300出现后角干涉问题。
相应的,所述刀杆200为垂直直立35度刀杆。也就是说,在所述粗车加工的过程中所述第一刀具的延伸方向与所述待加工面101垂直。
需要说明的是,所述第一刀片300的后角角度(未标示)不宜过小,也不宜过大。如果所述第一刀片300的后角角度过小,容易导致所述第一刀片300出现后角干涉问题,从而容易导致所述第一刀片300发生磨损,且容易导致粗车加工质量的下降;如果所述第一刀片300的后角角度过大,容易导致切削刃的强度下降。为此,本实施例中,所述第一刀片300的后角角度为35°至40°。其中,所述第一刀片300的后角角度指的是:所述第一刀片300的棱边320(如图7所示)与待加工的靶坯100表面之间的夹角。所述第一刀片300的后角角度通过对所述第一刀片300进行后角刃磨以形成。
还需要说明的是,所述刀杆200的后角角度(未标示)不宜过小,也不宜过大。如果所述刀杆200的后角角度过小,容易导致所述刀杆200出现后角干涉问题,从而容易导致所述刀杆200发生磨损,且容易导致粗车加工质量的下降;如果所述刀杆200的后角角度过大,容易导致所述刀杆200的强度下降。为此,本实施例中,所述刀杆200的后角角度为30度至35度。其中,所述刀杆200的后角角度指的是:所述刀杆200的棱边210(如图7所示)与待加工的靶坯100表面之间的夹角。所述刀杆200的后角角度通过对所述刀杆200进行线切割以形成。
本实施例中,采用机床对所述待加工面101进行粗车加工,所述第一刀具设置于所述机床上,且所述靶坯100固定于所述机床上,在所述粗车加工过程中,所述机床控制所述靶坯100进行旋转,并控制所述第一刀具沿所述待加工面101的径向移动。
对所述待加工面101进行粗车加工的步骤中,所述第一刀具的切削速度不宜过小,也不宜过大。如果所述第一刀具的切削速度过小,相应会引起工艺时间浪费的问题;如果所述第一刀具的切削速度过大,容易增加后续所形成溅射面的表面粗糙度。为此,本实施例中,所述第一刀具的切削速度为110毫米/分钟至130毫米/每分钟。
所述靶坯100的转速不宜过小,也不宜过大。如果所述靶坯100的转速过小,相应会引起工艺时间浪费的问题;如果所述靶坯100的转速大,容易导致所述第一刀片300的磨损速度过快,且在所述粗车加工的过程中,所述第一刀片300容易出现火星的情况。为此,本实施例中,所述靶坯100的转速为500转/分钟至700转/分钟。
所述粗车加工的吃刀量不宜过小,也不宜过大。所述粗车加工的吃刀量越大,对所述待加工面101材料的去除量越大,因此如果所述粗车加工的吃刀量过小,容易导致工艺时间过长;如果所述粗车加工的吃刀量过大,容易导致所述第一刀片300的磨损速度过快,相应增加了更换刀片的频率,且容易导致所述靶坯100的棱角发生崩角。为此,本实施例中,所述粗车加工的吃刀量为0.2毫米至0.4毫米。
所述粗车加工的进给量不宜过小,也不宜过大。如果所述粗车加工的进给量过大,在所述粗车加工的过程中,所述第一刀片300容易出现火星,所述第一刀片300的磨损情况严重,且容易导致所述靶坯100的棱角发生崩角的概率增加。为此,本实施例中,所述粗车加工的进给量为0.1毫米/转至0.3毫米/转。
所述精车加工用于提高所形成凹槽和凸台的表面光泽度和平整度,且通过去除少量厚度的待加工面101材料,使所述凹槽和凸台的尺寸达到工艺目标值。
本实施例中,在所述精车加工后,所述凹槽和凸台表面作为溅射面110(如图4所示)。
结合参考图7和图8,图8示出了第二刀具的俯视结构示意图。本实施例中,所述第二刀具包括刀杆200以及固定于所述刀杆200上的第二刀片400。
为了提高所形成凹槽和凸台的表面光泽度和平整度,本实施例中,所述第二刀片400的材料为金刚石。
所述第二刀片400具有第二装配孔410(如图8所示),所述第二刀片400通过所述第二装配孔410实现与所述刀杆200的装配与拆卸。沿所述第二刀片400的延伸方向,所述第二刀片400的两头均为切削刃。其中,将所述第一刀片300(如图6所示)从所述刀杆200上拆卸后,将所述第二刀片400装配至所述刀杆200上。
本实施例中,所述第二刀片400的切削刃角度θ为35°,所述第二刀片400的后角角度为35°至40°。
本实施例中,采用机床对所述待加工面101(如图2所示)进行精车加工,所述第二刀具设置于所述机床上,且所述靶坯100固定于所述机床上,在所述粗车加工过程中,所述机床控制所述靶坯100进行旋转,并控制所述第二刀具沿所述待加工面101的径向移动。
对所述待加工面101进行精车加工的步骤中,所述第二刀具的切削速度不宜过小,也不宜过大。如果所述第二刀具的切削速度过小,相应会引起工艺时间浪费的问题;如果所述第二刀具的切削速度过大,容易增加所述溅射面110的表面粗糙度。为此,本实施例中,所述第二刀具的切削速度为30毫米/分钟至40毫米/每分钟。
所述靶坯100的转速不宜过小,也不宜过大。如果所述靶坯100的转速过小,相应会引起工艺时间浪费的问题;如果所述靶坯100的转速大,容易导致所述第二刀片400的磨损速度过快,且在所述粗车加工的过程中,所述第二刀片400容易出现火星的情况。为此,本实施例中,所述靶坯100的转速为600转/分钟至800转/分钟。
所述精车加工的吃刀量不宜过小,也不宜过大。所述精车加工的吃刀量越大,对所述待加工面101材料的去除量越大,因此如果所述粗车加工的吃刀量过小,容易导致工艺时间过长;如果所述粗车加工的吃刀量过大,容易导致所述第二刀片400的磨损速度过快,相应增加了更换刀片的频率,且容易导致所述靶坯100的棱角发生崩角,此外,还容易导致所述凹槽和凸台的尺寸难以满足工艺目标值。为此,本实施例中,所述精车加工的吃刀量为0.01毫米至0.02毫米。
所述精车加工的进给量不宜过小,也不宜过大。如果所述精车加工的进给量过大,在所述精车加工的过程中,所述第二刀片400容易出现火星,所述第二刀片400的磨损情况严重,且容易导致所述靶坯100的棱角发生崩角的概率增加。为此,本实施例中,所述精车加工的进给量为0.1毫米/转至0.3毫米/转。
本实施例中,根据所述靶坯100在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯100在不同区域具有不同厚度,也就是说,在溅射材料较多的区域形成凸台,在溅射材料较少的区域形成凹槽,且所述凹槽和凸台的尺寸根据实际工艺需求而定。相应的,所述粗车加工和精车加工的参数根据实际工艺需求而定。
本实施例中,根据实际工艺需求,所述凹槽包括:位于所述溅射面110中心的第一凹槽120(如图4所示)、环绕所述第一凹槽120的环形第二凹槽130(如图4所示)、以及环绕所述第二凹槽130的环形第三凹槽140(如图4所示),且所述第三凹槽140贯穿所述侧壁103(如图4所示)。
所述待加工面101的形状为圆形,因此,所述第一凹槽120的横截面形状为圆形,所述第二凹槽130的横截面形状为圆环形,所述第三凹槽140的横截面形状为圆环形。
相应的,所述凸台包括:位于所述第一凹槽120和第二凹槽130之间的第一凸台125(如图4所示)、以及位于所述第二凹槽130和第三凹槽140之间的第二凸台135(如图4所示)。
本实施例中,所述凹槽的剖面形状是倒梯形,因此,所述第一凹槽120和第二凹槽130的剖面形状是倒梯形,所述第三凹槽140的顶部开口尺寸大于底部开口尺寸;相应的,所述第一凸台125和第二凸台135的形貌为梯形。
因此,根据所述第一凹槽120、第二凹槽130、第三凹槽140、第一凸台125和第二凸台135的尺寸和形貌需求,将所述粗车加工和精车加工的参数设置为合理值。
在一个具体的实施例中,在所述粗车加工的步骤中,切削速度为120毫米/分钟,靶坯100的转速为600转/分钟,吃刀量为0.3毫米,进给量为0.2毫米/转;在所述精车加工的步骤中,切削速度为35毫米/分钟,靶坯100的转速为700转/分钟,吃刀量为0.015毫米,进给量为0.05毫米/转。
因此,本实施例中,所述第一凹槽120的底部直径D1为14.02毫米;所述第一凹槽120的顶部直径D1为22.18毫米;所述环形第二凹槽130的顶部内径D3为111.88毫米,所述环形第二凹槽130的底部内径D4为120.05毫米;所述环形第二凹槽130的底部外径D5为194.9毫米;所述环形第二凹槽130的顶部外径D6为206.66毫米;所述环形第三凹槽140的顶部内径D7为263.94毫米;所述环形第三凹槽140的底部内径D8为283.3毫米;所述环形第三凹槽140的底部外径D9为323.42毫米。其中,所述环形第三凹槽140的底部外径D9即为所述待加工面101(如图2所示)的直径。
本发明对靶坯100的待加工面101进行机械加工,在所述靶坯100内形成凹槽(未标示)和凸台(未标示),机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面110;通过所述凹槽和凸台,可以根据靶坯100在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯100在不同区域具有不同厚度,即溅射材料较多的区域所对应靶坯100的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高,工艺成本的降低。
继续结合参考图4和图5,相应的,本发明还提供一种靶坯。所述靶坯100包括:
位于所述靶坯100内的凹槽(未标示)和凸台(未标示),所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面110。
所述靶坯100作为靶材组件的一部分,在靶材组件的溅射过程中,电离形成的氩离子在电场的作用下加速,加速的氩离子轰击所述溅射面110,所述溅射面110发生材料消耗而形成大量靶材原子,溅射出的大量靶材原子沉积在基板上形成金属薄膜。
所述靶坯100的横截面形状可根据所述靶坯100的应用环境以及溅射要求呈圆形、长方形、环形、或其他任意规则形状或不规则形状。本实施例中,所述靶坯100的横截面形状为圆形。但所述靶坯100的横截面形状不限于圆形。
需要说明的是,所述靶坯100还包括:与所述溅射面110相对的背面102、以及位于所述溅射面110和背面102之间的侧壁103。所述背面102用于实现所述靶坯100和背板之间的焊接结合。
在靶坯100的溅射过程中,所述靶坯100溅射面110不同区域的消耗速率不同,消耗速率较大的区域相比其他区域更容易达到所述靶坯100的使用厚度,从而导致靶材组件达到其使用寿命;通过所述凹槽和凸台,可以根据所述靶坯100在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯100在不同区域具有不同厚度,也就是说,使得溅射材料较多的区域所对应靶坯100的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率。
所述凹槽以及凸台的形貌、数量、尺寸和位置关系与溅射工艺的参数相匹配。具体到本实施例中,所述凹槽的数量为多个,所述多个凹槽呈相互间隔的同心排布;所述凸台的数量为多个,所述凸台位于相邻所述凹槽之间,且所述多个凸台呈同心排布。
其中,所述凹槽的剖面形状是倒梯形,即所述凹槽的底部开口尺寸小于顶部开口尺寸;相应的,所述凸台的剖面形状为梯形。但所述凹槽的剖面形状不限于倒梯形。
具体地,根据所述靶坯100在溅射过程中的实际材料消耗量,在溅射材料较多的区域形成凸台,在溅射材料较少的区域形成凹槽,且所述凹槽和凸台的尺寸根据实际工艺需求而定。
本实施例中,根据实际工艺需求,所述凹槽包括:位于所述溅射面110中心的第一凹槽120(如图4所示)、环绕所述第一凹槽120的环形第二凹槽130、以及环绕所述第二凹槽130的环形第三凹槽140,且所述第三凹槽140贯穿所述侧壁103(如图4所示)。
所述靶坯100的横截面形状为圆形,因此,所述第一凹槽120的横截面形状为圆形,所述第二凹槽130的横截面形状为圆环形,所述第三凹槽140的横截面形状为圆环形。
相应的,所述凸台包括:位于所述第一凹槽120和第二凹槽130之间的第一凸台125(如图4所示)、以及位于所述第二凹槽130和第三凹槽140之间的第二凸台135(如图4所示)。
本实施例中,所述凹槽的剖面形状是倒梯形,因此,所述第一凹槽120和第二凹槽130的剖面形状是倒梯形,所述第三凹槽140的顶部开口尺寸大于底部开口尺寸;相应的,所述第一凸台125和第二凸台135的形貌为梯形。
在一个具体的实施例中,所述第一凹槽120的底部直径D1为14.02毫米;所述第一凹槽120的顶部直径D1为22.18毫米;所述环形第二凹槽130的顶部内径D3为111.88毫米,所述环形第二凹槽130的底部内径D4为120.05毫米;所述环形第二凹槽130的底部外径D5为194.9毫米;所述环形第二凹槽130的顶部外径D6为206.66毫米;所述环形第三凹槽140的顶部内径D7为263.94毫米;所述环形第三凹槽140的底部内径D8为283.3毫米;所述环形第三凹槽140的底部外径D9为323.42毫米。其中,所述环形第三凹槽140的底部外径D9即为所述待加工面101(如图2所示)的直径。
本发明所述靶坯100内具有凹槽(未标示)和凸台(未标示),所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面110;通过所述凹槽和凸台,可以根据靶坯100在溅射过程中的实际材料消耗量,使所述靶坯100在不同区域具有不同厚度,即溅射材料较多的区域所对应靶坯100的厚度较大,从而可以有效延长靶材组件的使用寿命、减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高,工艺成本的降低。
虽然本发明己披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (2)
1.一种靶坯的加工方法,所述靶坯包括:位于所述靶坯内的凹槽和凸台,所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面,还包括:与所述溅射面相对的背面、以及位于所述溅射面和背面之间的侧壁;所述凹槽包括位于所述溅射面中心的第一凹槽、环绕所述第一凹槽的环形第二凹槽、以及环绕所述第二凹槽的环形第三凹槽,且所述第三凹槽贯穿所述侧壁,其特征在于,包括:
提供靶坯,所述靶坯包括待加工面;
对所述待加工面进行机械加工,在所述靶坯内形成凹槽和凸台,机械加工后的所述凹槽表面和凸台表面作为溅射面;
对所述待加工面进行机械加工的步骤中,在所述靶坯内形成多个呈同心排布的凹槽,所述凹槽之间相互间隔,且在相邻所述凹槽之间形成多个呈同心排布的凸台;所述凹槽的剖面形状是倒梯形,所述凸台的剖面形状为梯形;
对所述待加工面进行机械加工的步骤包括:采用第一刀具对所述待加工面进行粗车加工;所述粗车加工的参数包括:切削速度为110毫米/分钟至130毫米/分钟,进给量为0.1毫米/转至0.3毫米/转,吃刀量为0.2毫米至0.4毫米,所述靶坯的转速为500转/分钟至700转/分钟;
采用第二刀具,对所述待加工面进行精车加工;所述精车加工的参数包括:切削速度为30毫米/分钟至40毫米/分钟,进给量为0.04毫米/转至0.06毫米/转,吃刀量为0.01毫米至0.02毫米,所述靶坯的转速为600转/分钟至800转/分钟;
所述第一刀具包括刀杆以及固定于所述刀杆上的第一刀片,所述刀杆的后角角度为30°至35°;
所述第一刀片的切削刃角度为35°;
所述第一刀片的后角角度为35°至40°;
所述第二刀具包括刀杆以及固定于所述刀杆上的第二刀片,所述刀杆的后角角度为30°至35°;
所述第二刀片的切削刃角度为35°;
所述第二刀片的后角角度为35°至40°。
2.如权利要求1所述的靶坯的加工方法,其特征在于,所述第二刀片的材料为金刚石。
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