[发明专利]铝靶材的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及铝靶材的加工方法。

背景技术

通过溅射方法在基底上形成的薄膜的质量会受到用于溅射的靶材表面粗糙度的影响。当尺寸超过一定水平的凸起存在于靶材表面时，可在凸起上产生异常放电(微电弧放电)。所述异常放电可导致大粒子从靶材的表面溅出并沉积于基地上。沉积的大粒子可在薄膜上形成斑点并导致半导体器件的短路。

许多材料可被用来制作靶材，包括铜、铝、钛等。在具体应用中，靶材可包括合金或其他金属的混合物，例如铜、铝、钛中的一种或多种。靶材也可包括具体金属材料的所谓“高纯度”形式，例如铜、铝、钛中的一种或多种中的99.9％～99.9999％的纯度。

目前，在对于铝进行加工以制作靶材时发现，铝在高速加工时容易发生变形，使得加工后的表面纹路不一致，且表面粗糙度较大。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中，对铝进行加工以制作靶材时，铝容易发生变形，从而影响加工后的表面纹路以及表面粗糙度的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种铝靶材的加工方法，包括：通过三次精度渐增的机械加工对铝工件进行处理，其中，在三次机械加工过程中用全周夹具固定铝工件，并且至少在第一次机械加工和第二次机械加工之间对铝工件进行应力释放。

可选的，在第二次机械加工和第三次机械加工之间也对铝工件进行应力释放。

可选的，在第一次机械加工后对铝工件进行整平后再进行应力释放。

可选的，所述应力释放包括：将铝工件闲置至少8小时。

可选地，在第三次机械加工时采用喷雾冷却。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：通过全周夹具固定铝工件，由于全周夹具包裹了铝工件的整个外形，使得铝工件在加工过程中的受力比较均匀，不易产生振动，从而减小了铝工件的变形。

并且，在各次机械加工之间对铝工件进行应力释放，也减小了由于加工过程中的应力释放导致的变形。

此外，在第三次机械加工时采用喷雾冷却，也减少了铝工件表面被划伤的情况。

因此，经过上述铝靶材加工方法获得的铝靶材，其表面纹路的一致性较高，且表面粗糙度较低。

附图说明

图1是本发明铝靶材的加工方法的一种实施方式流程图；

图2a和图2b分别是普通夹具和全周夹具固定铝工件的示意图；

图3是铝靶材加工过程中使用图2b所示全周夹具的示意图；

图4是本发明铝靶材的加工方法的一种实施例流程图。

具体实施方式

通过对现有铝靶材的加工技术分析发现，在对铝工件进行精加工车削时，由于纯铝材料是一种粘性材料，加工过程中不容易断屑，铝屑呈现丝状，缠绕在加工刀具上，导致工件表面划伤，出现凹凸不平，表面粗糙度提高。

因此，为了减小加工时铝工件的变形程度，就需要从固定铝工件以及减小铝工件本身变形入手。

参照图1所示，本发明铝靶材的加工方法的一种实施方式包括：

步骤s1，以全周夹具固定铝工件，进行第一次机械加工；

步骤s2，对铝工件进行应力释放；

步骤s3，以全周夹具固定铝工件，进行第二次机械加工，其精度高于第一次机械加工；

步骤s4，以全周夹具固定铝工件，进行第三次机械加工，其精度高于或等于第二次机械加工。

上述实施方式中，第一次机械加工为粗加工，其目的在于去除铝工件大部分的余量，以获得较规则的半成品，也就是说，切削出靶材的大致形状。而第二次机械加工为半精加工，其精度要高于第一次机械加工，其目的在于去除铝工件小部分的余量，以获得更接近于实际靶材形状尺寸要求的半成品。而第三次机械为精加工，其精度要高于或等于第二次机械加工，其目的在于对铝工件进行最后的精细加工以获得最终的铝靶材。

上述实施方式中，在第一次机械加工和第二次机械加工之间进行应力释放是因为，在机械加工之前，一般在铝工件内部有一定的内应力。在机械加工时所述内应力会从铝工件内部逐渐的释放，从而导致铝工件的变形，使平面度产生偏差。一般在粗加工和半精加工后容易出现变形，特别是粗加工。因而，通过在第一次机械加工(粗加工)后进行应力释放，来消除铝工件的内应力，以减小铝工件的变形。