CN113021125B - 一种钛靶材溅射面的处理方法 - Google Patents

一种钛靶材溅射面的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钛靶材溅射面的处理方法，包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理；百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理；羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理；砂纸处理的时间为8‑10min；百洁布处理的时间为2‑4min；羊毛轮处理的时间为8‑11min。采用多种表面处理方法的配合效果，使得处理后溅射面的粗糙度的极差值显著降低，显著地提升了预溅射的效率，提高了钛靶材镀膜的均匀性和致密度。

Description

一种钛靶材溅射面的处理方法
技术领域
本发明涉及靶材领域，具体涉及一种钛靶材溅射面的处理方法。
背景技术
钛靶材是半导体溅射靶材其中的一种金属材料，钛靶材质粘性高，耐腐蚀性，切削性能不佳。而在靶材使用过程中要保证溅射面平整，无异物等，即要进行表面处理。
如CN209140519U公开了一种旋转钼靶材的表面处理装置，所述旋转钼靶材的表面处理装置包括：机体，所述机体包括机身和底座；旋转夹持机构，所述旋转夹持机构包括主轴箱、夹持件和尾座，所述主轴箱和尾座分别设置所述机身的两端，所述夹持件与所述主轴箱驱动连接，所述尾座上枢接有一旋转顶尖，所述夹持件和旋转顶尖相向设置；滑动座，所述滑动座滑动设置在所述机身上，并位于所述主轴箱和尾座之间；旋转磨具，所述旋转磨具设置在所述滑动座两侧。通过旋转夹持机构、滑动座和旋转磨具的配合，能够快速磨掉旋转钼靶材的细划痕，经过此装置处理的钼靶材表面光滑并且均匀一致。
CN101700616A公开了一种溅射靶材的表面处理方法，包括：提供溅射靶材，所述溅射靶材为铝或铝合金；对所述溅射靶材的表面进行车床加工，并在车屑过程中采用酒精冷却；采用抛光件对车屑后的溅射靶材进行抛光。与现有技术相比，该方案可以及时冷却车床加工过程中产生的热量，使得车床加工时较少或不产生积屑，避免了积屑对溅射靶材表面造成损伤，提高了溅射靶材表面的平整度和光洁度，制作出符合工艺要求的溅射靶材产品。
CN102816994A公开了一种硅靶材表面处理方法，以多个弹性针状物对一硅靶材进行研磨，使得该多个弹性针状物伸入该硅靶材表面的微孔隙均匀施予研磨切削力，以去除该硅靶材表面的微裂痕，其中该硅靶材去除表面微裂痕后的表面粗度为0.1至0.3微米。由此，可以延缓生成于该硅靶材表面的氧化硅膜产生剥离的现象，以延长该硅靶材的使用寿命，且提升该氧化硅膜溅镀于基材表面的速率及质量。
然而，现有技术中在进行表面处理后往往需要进行预溅射，而预溅射能否迅速完成会显著影响后续的溅射镀膜过程，会对溅射镀膜的成膜造成影响。
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钛靶材溅射面的处理方法，通过对靶材溅射面处理过程的合理配置，采用多种表面处理方法的配合效果，使得处理后溅射面的粗糙度的极差值显著降低，显著地提升了预溅射的效率，提高了钛靶材镀膜的均匀性和致密度。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种钛靶材溅射面的处理方法，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理；
所述砂纸处理的时间为8-10min；
所述百洁布处理的时间为2-4min；
所述羊毛轮处理的时间为8-11min。
通过对靶材溅射面处理过程的合理配置，采用多种表面处理方法的配合效果，使得处理后溅射面的粗糙度的极差值显著降低，显著地提升了预溅射的效率，提高了钛靶材镀膜的均匀性和致密度。
本发明中，所述砂纸处理的时间为8-10min，例如可以是8min、8.2min、8.4min、8.6min、8.8min、9min、9.2min、9.4min、9.6min、9.8min或10min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，所述百洁布处理的时间为2-4min，例如可以是2min、2.2min、2.4min、2.6min、2.8min、3min、3.2min、3.4min、3.6min、3.8min或4min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，所述羊毛轮处理的时间为8-11min，例如可以是8min、8.2min、8.4min、8.6min、8.8min、9min、9.2min、9.4min、9.6min、9.8min、10min、10.2min、10.4min、10.6min、10.8min或11min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，所述处理方法中钛靶材的转速为300-600r/min，例如可以是300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、500r/min、550r/min或600r/min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320#砂纸处理的时间为5-6min，例如可以是5min、5.1min、5.2min、5.3min、5.4min、5.5min、5.6min、5.7min、5.8min、5.9min或6min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600#砂纸处理的时间为3-4min，例如可以是3min、3.1min、3.2min、3.3min、3.4min、3.5min、3.6min、3.7min、3.8min、3.9min或4min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1200#百洁布处理的时间为1-2min，例如可以是1min、1.1min、1.2min、1.3min、1.4min、1.5min、1.6min、1.7min、1.8min、1.9min或2min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2000#百洁布处理的时间为1-2min，例如可以是1min、1.1min、1.2min、1.3min、1.4min、1.5min、1.6min、1.7min、1.8min、1.9min或2min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，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为5-6min，例如可以是5min、5.1min、5.2min、5.3min、5.4min、5.5min、5.6min、5.7min、5.8min、5.9min或6min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，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为2-3min，例如可以是2min、2.1min、2.2min、2.3min、2.4min、2.5min、2.6min、2.7min、2.8min、2.9min或3min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，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为1-2min，例如可以是1min、1.1min、1.2min、1.3min、1.4min、1.5min、1.6min、1.7min、1.8min、1.9min或2min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，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理，所述砂纸处理的时间为8-10min，所述320#砂纸处理的时间为5-6min，所述600#砂纸处理的时间为3-4min；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理，所述百洁布处理的时间为2-4min，所述1200#百洁布处理的时间为1-2min，所述2000#百洁布处理的时间为1-2min；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理，所述羊毛轮处理的时间为8-11min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为5-6min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为2-3min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为1-2min；
所述处理方法中钛靶材的转速为300-600r/min。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
(1)通过对靶材溅射面处理过程的合理配置，采用多种表面处理方法的配合效果，使得处理后溅射面的粗糙度的极差值显著降低，显著地提升了预溅射的效率，提高了钛靶材镀膜的均匀性和致密度。
(2)本发明中，通过对表面处理中各表面过程中时间的进一步配置，进一步地使得溅射面的粗糙度极差值变小，进而提高预溅射的效率。
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
本实施例提供一种钛靶材溅射面的处理方法，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理，所述砂纸处理的时间为9min，所述320#砂纸处理的时间为6min，所述600#砂纸处理的时间为3min；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理，所述百洁布处理的时间为3min，所述1200#百洁布处理的时间为1min，所述2000#百洁布处理的时间为2min；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理，所述羊毛轮处理的时间为8min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为5min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为2min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为1min；
所述处理方法中钛靶材的转速为450r/min。
所得钛靶材溅射面评价详见表1。
实施例2
本实施例提供一种钛靶材溅射面的处理方法，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理，所述砂纸处理的时间为8min，所述320#砂纸处理的时间为5min，所述600#砂纸处理的时间为3min；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理，所述百洁布处理的时间为2min，所述1200#百洁布处理的时间为1min，所述2000#百洁布处理的时间为1min；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理，所述羊毛轮处理的时间为10min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为5min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为3min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为2min；
所述处理方法中钛靶材的转速为600r/min。
所得钛靶材溅射面评价详见表1。
实施例3
本实施例提供一种钛靶材溅射面的处理方法，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理，所述砂纸处理的时间为10min，所述320#砂纸处理的时间为6min，所述600#砂纸处理的时间为4min；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理，所述百洁布处理的时间为4min，所述1200#百洁布处理的时间为2min，所述2000#百洁布处理的时间为2min；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理，所述羊毛轮处理的时间为11min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为6min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为3min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为2min；
所述处理方法中钛靶材的转速为300r/min。
所得钛靶材溅射面评价详见表1。
实施例4
本实施例提供一种钛靶材溅射面的处理方法，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理，所述砂纸处理的时间为9min，所述320#砂纸处理的时间为6min，所述600#砂纸处理的时间为3min；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理，所述百洁布处理的时间为3min，所述1200#百洁布处理的时间为1min，所述2000#百洁布处理的时间为2min；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理，所述羊毛轮处理的时间为9min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为5min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为2min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为2min；
所述处理方法中钛靶材的转速为400r/min。
所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例1
与实施例1的区别仅在于不进行砂纸处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例2
与实施例1的区别仅在于不进行百洁布处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例3
与实施例1的区别仅在于不进行羊毛轮处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例4
与实施例1的区别仅在于将砂纸片处理中的600#砂纸处理替换为800#砂纸处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例5
与实施例1的区别仅在于将1200#百洁布处理替换为1500#砂纸处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例6
与实施例1的区别仅在于将羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理替换为羊毛轮+金刚石研磨膏W5处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例7
与实施例1的区别仅在于600#砂纸处理的时间为6min，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例8
与实施例1的区别仅在于所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为3min，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例9
与实施例1的区别仅在于所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为1min，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例10
与实施例1的区别仅在于所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为6min，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例11
与实施例1的区别仅在于砂纸处理中不进行600#砂纸处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例12
与实施例1的区别仅在于百洁布处理中不进行2000#百洁布处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例13
与实施例1的区别仅在于羊毛轮处理中不进行羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例14
与实施例1的区别仅在于羊毛轮处理中不进行羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
对比例15
与实施例1的区别仅在于羊毛轮处理中不进行羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理，所得钛靶材溅射面评价详见表1。
表1
Figure BDA0002962242140000101
Figure BDA0002962242140000111
Figure BDA0002962242140000121
通过上述实施例和对比例的结果可知，本发明提供的表面处理方法，采用多种表面处理方法的配合效果，使得处理后溅射面的粗糙度的极差值显著降低，显著地提升了预溅射的效率，提高了钛靶材镀膜的均匀性和致密度。同时本发明中的预溅射为达到一定的溅射功率后再溅射一定的时间，而溅射功率超过规定的范围或再溅射的时间较长或较短，都会明显的对后续的溅射过程所得镀膜的性能和靶材的寿命，若不能控制溅射功率和再溅射的时间在合理范围内，靶材溅射性能和使用寿命会显著降低。
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 (9)

1.一种钛靶材溅射面的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理；
所述砂纸处理的时间为8-10min；
所述百洁布处理的时间为2-4min；
所述羊毛轮处理的时间为8-11min；
所述处理方法中钛靶材的转速为300-600r/min。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述320#砂纸处理的时间为5-6min。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述600#砂纸处理的时间为3-4min。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述1200#百洁布处理的时间为1-2min。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述2000#百洁布处理的时间为1-2min。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为5-6min。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为2-3min。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为1-2min。
9.如权利要求1-8任一项所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括依次进行的砂纸处理、百洁布处理和羊毛轮处理；
所述砂纸处理包括依次进行的320#砂纸处理和600#砂纸处理，所述砂纸处理的时间为8-10min，所述320#砂纸处理的时间为5-6min，所述600#砂纸处理的时间为3-4min；
所述百洁布处理包括依次进行的1200#百洁布处理和2000#百洁布处理，所述百洁布处理的时间为2-4min，所述1200#百洁布处理的时间为1-2min，所述2000#百洁布处理的时间为1-2min；
所述羊毛轮处理包括依次进行的羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理、羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理和羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理，所述羊毛轮处理的时间为8-11min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W10处理的时间为5-6min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W3.5处理的时间为2-3min，所述羊毛轮+金刚石研磨膏W1.5处理的时间为1-2min；
所述处理方法中钛靶材的转速为300-600r/min。
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