CN112902888A - 一种靶材组件的厚度评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种靶材组件的厚度评价方法，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取17‑33个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格。本发明提供的方案，通过选择合适的位点个数，测定特定的测试点处靶材组件的厚度与预设值相对比，实现了靶材厚度的精准把控，可以保证靶材在溅射过程中不被击穿，显著地提高了溅射过程中的作业效率，可以有效地提高产品的良品率。

Description

一种靶材组件的厚度评价方法

技术领域

本发明涉及靶材领域，具体涉及一种靶材组件的厚度评价方法。

背景技术

靶材作为溅射镀膜的溅射源，常用的靶材有多种，如钛靶材、铝靶材和钼靶材等。

如CN111705301A公开了一种防变形钛靶材，所述靶材包括背板以及与所述背板连接的溅射部，所述溅射部尺寸小于所述背板的尺寸，所述背板边缘设置有至少两个安装台阶孔，所述安装台阶孔包括沉孔以及底孔，所述沉孔的深度与所述底孔的深度的比例为1.25-1.55。所述靶材在使用后变形性小，易拆卸，且使用过程中无打火现象。

CN1386879A公开了一种铝合金靶材的制造技术，它能够容易地使铝母相中的铝-碳相无大的偏析，微细析出。在该铝中含碳的铝系合金靶材的制造方法中,将铝投入碳坩埚中，加热至1600－2500℃，将铝熔化，在碳坩埚中生成铝-碳合金，使该熔液冷却凝固，由此形成铝-碳相均匀微细地分散在铝母相中的铝-碳合金。或者，将该铝-碳合金再熔化，加入镁等添加元素，搅拌后进行铸造。

CN102922225A公开了一种钼靶材的制备方法，该方法是将钼锭经加热挤压，加热锻造和加热轧制后校平，再根据成品尺寸下料、铣削和表面处理得到钼靶材。通过本发明的制备方法可获得晶粒尺寸、相对密度以及产品尺寸均满足镀膜行业要求的钼靶材，实验显示，制备钼靶材晶粒尺寸在120-160μm之间，相对密度大于99％。

靶材在溅射过程中，对于的厚度尺寸要求非常高，但是由于靶材组件是由靶材和背板两部分焊接而成，从尺寸上无法识别车削厚度，很难把控，且车削过多或多少，会影响产品在腔体内的溅射效果。

然而，现阶段靶材组件的厚度，仅是通过测量焊接前靶材和背板各自的厚度及焊接加工中的加工量对靶材的厚度进行大致判断，无法准确的测定或判定靶材的厚度，进而无法杜绝由于靶材厚度不合格导致溅射过程中靶材击穿进而将背板作为靶材进行溅射，对产品造成不可逆的损害，影响生产效率。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种靶材组件的厚度评价方法，实现了靶材组件厚度的精准测定，可使得溅射过程中靶材在不击穿的情况下对靶材进行高效的利用，同时也解决了靶材击穿所带来的影响生产效率，对产品造成损害的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种靶材组件的厚度评价方法，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取17-33个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格。

本发明提供的方案，通过选择合适的位点个数，测定特定的测试点处靶材的厚度，与预设值相对比，实现了靶材组件厚度的精准把控，可以保证靶材在溅射过程中不被击穿，显著地提高了溅射过程中的作业效率，可以有效地提高产品的良品率。

本发明中，本领域技术人员应熟知超声测厚仪的原理为：探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度，由于本发明中靶材和背板通过焊接得到，即存在材料分界面，即采用超声测厚仪从靶材溅射面进行测量时可以得到靶材的厚度而非靶材组件的整体厚度。

作为本发明优选的技术方案，所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2。

作为本发明优选的技术方案，所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布。

作为本发明优选的技术方案，所述圆分布2-3个。

作为本发明优选的技术方案，所述圆分布2个时，第一个圆的直径为50-75mm，例如可以是50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm、60mm、61mm、62mm、63mm、64mm、65mm、66mm、67mm、68mm、69mm或70mm等，第二个圆的直径为250-275mm，例如可以是250mm、251mm、252mm、253mm、254mm、255mm、256mm、257mm、258mm、259mm、260mm、261mm、262mm、263mm、264mm、265mm、266mm、267mm、268mm、269mm、270mm、271mm、272mm、273mm、274mm或275mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述圆分布3个时，第一个圆的直径为100-110mm，例如可以是100mm、101mm、102mm、103mm、104mm、105mm、106mm、107mm、108mm、109mm或110mm等，第二个圆的直径为190-200mm，例如可以是190mm、191mm、192mm、193mm、194mm、195mm、196mm、197mm、198mm、199mm或200mm等，第三个圆的直径为270-280mm，例如可以是270mm、271mm、272mm、273mm、274mm、275mm、276mm、277mm、278mm、279mm或280mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，除测试位点1之外的测试位点2平均分布在圆上，即本发明中的测试位点2并非指一个测试点而是指包含除测试位点1之外的其他所有测试点，其中，第三个圆上的个数≥第二个圆上的个数≥第一个圆上的个数，即当除去测试位点1之外的个数进行平均分配后，若有多余的测试点，则置于最外层圆或中间层的圆上，然后均匀设置，如17测试位点(测试位点1为1个，测试位点2实际包含16个检测点)，选择2个圆时，每个圆上包括8个测试点，选择3个圆时，每个圆上分布6个测试位点；如有20个测试位点时，选择2个圆时，第一个圆分布9个，第二个圆上分布10个，选择3个圆时，第一个圆分布6个，第二个圆分布6个，第三个分布7个或第一个分布6个，第二个分布7个，第三个分布6个，其他以此类推即可。

作为本发明优选的技术方案，所述靶材组件中溅射面的直径≥300mm，例如可以是300mm、302mm、304mm、306mm、308mm、310mm、312mm、314mm、316mm、318mm、320mm、322mm、324mm、326mm、328mm、330mm、332mm、334mm、336mm、338mm、340mm、342mm、344mm、346mm、348mm、350mm、352mm、354mm、356mm、358mm、360mm、362mm、364mm、366mm、368mm、370mm、372mm、374mm、376mm、378mm、380mm、382mm、384mm、386mm、388mm、390mm、392mm、394mm、396mm、398mm或400mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述检测中测试位点所在圆的最大半径的选择与靶材直径有关，然而本发明提供的方案测试位点圆的选择并不仅是依据靶材直径大小选择，而是为了保证靶材在后续溅射中不被击穿而选择。

作为本发明优选的技术方案，所述厚度测量中溅射面的温度≤60℃，例如可以是60℃、55℃、50℃、45℃、40℃、35℃、30℃、25℃或20℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述预设值≥8cm，例如可以是8cm、8.2cm、8.4cm、8.6cm、8.8cm、9cm、9.2cm、9.4cm、9.6cm、9.8cm、10cm、10.2cm、10.4cm、10.6cm、10.8cm、11cm、11.2cm、11.4cm、11.6cm、11.8cm或12cm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取17-33个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格；

所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2；

所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布；

所述圆分布2-3个；所述圆分布2个时，第一个圆的直径为50-75mm，第二个圆的直径为250-275mm；所述圆分布3个时，第一个圆的直径为100-110mm，第二个圆的直径为190-200mm，第三个圆的直径为270-280mm。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供的方案，通过选择合适的位点个数，测定特定的测试点处靶材组件的厚度与预设值相对比，实现了靶材组件厚度的精准把控，可以保证靶材在溅射过程中不被击穿，显著地提高了溅射过程中的作业效率，可以有效地提高产品的良品率。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

本实施例提供一种靶材组件的厚度评价方法，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取17个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格；

所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2；

所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布；

所述圆分布2个，第一个圆(8个位点)的直径为60mm，第二个圆(8个位点)的直径为250mm；

所述靶材组件中溅射面的直径为300mm，所述厚度测量中溅射面的温度为60℃；

测试结果详见表1。

实施例2

本实施例提供一种靶材组件的厚度评价方法，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取33个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格；

所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2；

所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布；

所述圆分布3个，所述圆分布3个时，第一个圆(10个位点)的直径为100mm，第二个圆(10个位点)的直径为200mm，第三个圆(12个位点)的直径为275mm；

所述靶材组件中溅射面的直径为300mm，所述厚度测量中溅射面的温度为40℃；

测试结果详见表1。

实施例3

本实施例提供一种靶材组件的厚度评价方法，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取20个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格；

所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2；

所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布；

所述圆分布2，所述圆分布2个时，第一个圆(9个位点)的直径为75mm，第二个圆(10个位点)的直径为250mm；所述靶材组件中溅射面的直径为280mm，所述厚度测量中溅射面的温度为20℃；

测试结果详见表1。

实施例4

本实施例提供一种靶材组件的厚度评价方法，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取25个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格；

所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2；

所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布；

所述圆分布3个，所述圆分布3个时，第一个圆(8个位点)的直径为110mm，第二个圆(8个位点)的直径为190mm，第三个圆(8个位点)的直径为270mm；

所述靶材组件中溅射面的直径为285mm，所述厚度测量中溅射面的温度为40℃；

测试结果详见表1。

实施例5

本实施例提供一种靶材组件的厚度评价方法，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取28个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格；

所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2；

所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布；

所述圆分布3个，所述圆分布3个时，第一个圆(9个位点)的直径为105mm，第二个圆(9个位点)的直径为190mm，第三个圆(9个位点)的直径为270mm；

所述靶材组件中溅射面的直径为290mm，所述厚度测量中溅射面的温度为60℃；

测试结果详见表1。

对比例1

与实施例1的区别仅在于不设置测试位点1，测试结果详见表1。虽然其他测试点符合预设值，然而没有对测试位点1的厚度进行测试，无法保证测试位点1的厚度是否符合标准，导致使用过程中部分靶材未实现完全把控导致击穿。

对比例2

与实施例1的区别仅在于不设置测试位点2，测试结果详见表1。经测试了测试位点1的厚度，未对其他点进行把控，导致使用过程中部分靶材未实现完全把控导致击穿。

对比例3

与实施例1的区别仅在于所述第二个圆的直径为150mm，测试结果详见表1。由于对测试点的分布范围进行了调整，虽然位点的厚度达到要求，但是与本发明的范围相悖，导致检测结果无法正确表达靶材的厚度，导致使用过程中部分靶材未实现完全把控导致击穿。

对比例4

与实施例2的区别仅在于所述第一个圆的直径为75mm，测试结果详见表1。由于对测试点的分布范围进行了调整，虽然位点的厚度达到要求，但是与本发明的范围相悖，导致检测结果无法正确表达靶材的厚度，导致使用过程中部分靶材未实现完全把控导致击穿。

对比例5

与实施例1的区别仅在于测试位点选择10个，即包括测试位点1和均匀分布在第一个圆上的4个点和第二个圆上的5个点，测试结果详见表1。由于对测试点的个数进行了调整，导致位点测试不够，虽然位点的厚度达到要求，但是与本发明的范围相悖，导致检测结果无法正确表达靶材的厚度，导致使用过程中部分靶材未实现完全把控导致击穿。

对比例6

与实施例2的区别仅在于测试位点选择35个，即包括测试位点1和均匀分布在第一个圆上的11个点、第二个圆上的11个点和第三个圆上的12个位点，测试结果详见表1。由于对测试点的个数进行了调整，增加了测试位点，但是导致第一个圆上的位点偏移设计的方案，虽然位点的厚度达到要求，但是与本发明的范围相悖，导致检测结果无法正确表达靶材的厚度，导致使用过程中部分靶材未实现完全把控导致击穿。

表1

通过上述实施例和对比例的结果可知，本发明提供的方案，通过选择合适的位点个数，测定特定的测试点处靶材的厚度，与预设值相对比，实现了靶材厚度的精准把控，可以保证靶材在溅射过程中不被击穿，显著地提高了溅射过程中的作业效率，可以有效地提高产品的良品率。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种靶材组件的厚度评价方法，其特征在于，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取17-33个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格。

2.如权利要求1所述的厚度评价方法，其特征在于，所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2。

3.如权利要求2所述的厚度评价方法，其特征在于，所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布。

4.如权利要求3所述的厚度评价方法，其特征在于，所述圆分布2-3个。

5.如权利要求4所述的厚度评价方法，其特征在于，所述圆分布2个时，第一个圆的直径为50-75mm，第二个圆的直径为250-275mm。

6.如权利要求4所述的厚度评价方法，其特征在于，所述圆分布3个时，第一个圆的直径为100-110mm，第二个圆的直径为190-200mm，第三个圆的直径为270-280mm。

7.如权利要求1-6任一项所述的厚度评价方法，其特征在于，所述靶材组件中溅射面的直径≥300mm。

8.如权利要求1-7任一项所述的厚度评价方法，其特征在于，所述厚度测量中溅射面的温度≤60℃。

9.如权利要求1-8任一项所述的厚度评价方法，其特征在于，所述预设值≥8cm。

10.如权利要求1-9任一项所述的厚度评价方法，其特征在于，所述厚度评价方法包括：在靶材组件的溅射面选取17-33个测试位点采用超声测厚仪进行厚度测量，各个测试位点的厚度值≥预设值，则所述靶材组件合格；

所述测试位点分布包括位于所述溅射面中心的测试位点1和围绕所述溅射面中心的测试位点分布的测试位点2；

所述测试位点2为在靶材的溅射面上以测试位点1为圆心的圆上均匀分布；

所述圆分布2-3个；所述圆分布2个时，第一个圆的直径为50-75mm，第二个圆的直径为250-275mm；所述圆分布3个时，第一个圆的直径为100-110mm，第二个圆的直径为190-200mm，第三个圆的直径为270-280mm。