[发明专利]一种预测靶材使用寿命的方法

权利要求书

1.一种预测靶材使用寿命的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)使用三维扫描的方法，获取靶材溅射前和溅射后的形貌图，采用靶材溅射前和溅射后的形貌图结合制得表面侵蚀曲线，从所述表面侵蚀曲线中得到靶材的原始厚度和靶材的最小剩余厚度；

(2)构建所述靶材的最小剩余厚度、溅射功耗和所述靶材的原始厚度的函数关系，通过所述函数关系来预测所述靶材的使用寿命。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述三维扫描使用的仪器包括三维扫描仪。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三维扫描仪包括三维激光扫描仪和/或照相式三维扫描仪。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述靶材包括Al、Ti、Cu或Au中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述表面侵蚀曲线是通过将靶材溅射前的形貌图与靶材溅射后的形貌图绘制在同一坐标系得到的；

所述表面侵蚀曲线包括溅射前的表面形貌曲线、溅射前的背面形貌曲线、溅射后的表面形貌曲线和溅射后的表面形貌曲线，所述靶材溅射前的背面形貌曲线与溅射后的背面形貌曲线重合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述靶材的最小剩余厚度为：所述表面侵蚀曲线中，溅射后表面形貌曲线的最低点与溅射后背面形貌曲线的垂直距离。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述靶材的原始厚度为：所述表面侵蚀曲线中，溅射前表面形貌曲线与溅射前背面形貌曲线的垂直距离。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述函数关系的获得方法包括：在设定的溅射功率下，对所述靶材进行溅射，每溅射一定时间记录一次数据，至少记录一组溅射功耗及其对应的所述靶材的最小剩余厚度；

根据所述溅射功耗及其对应的所述靶材的最小剩余厚度，以及所述靶材的原始厚度，拟合得到所述函数关系。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述的函数关系表示为：y＝b-ax，其中，b是靶材的原始厚度，y是靶材的最小剩余厚度，x是溅射功耗，a是常数，其取值范围为0～1。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)使用三维激光扫描仪对靶材进行扫描，获得所述靶材溅射前的形貌图；

(2)设定溅射功率，对所述靶材进行溅射，记录3～5组溅射功耗，并使用三维激光扫描仪对溅射后的所述靶材进行扫描，获得所述溅射功耗下对应的靶材溅射后的形貌图；

(3)将所述靶材溅射前的形貌图与所述靶材溅射后的形貌图绘制在同一坐标系中，得到所述靶材的侵蚀曲线，所述侵蚀曲线包括溅射前的表面形貌曲线、溅射前的背面形貌曲线、溅射后的表面形貌曲线和溅射后的表面形貌曲线，所述靶材溅射前的背面形貌曲线与溅射后的背面形貌曲线重合；

(4)所述侵蚀曲线中，溅射前表面形貌曲线与背面形貌曲线的垂直距离，即为所述靶材的原始厚度，溅射后表面形貌曲线的最低点与背面形貌曲线的垂直距离即为所述靶材的最小剩余厚度；

(5)根据步骤(2)所述溅射功耗、步骤(4)所述靶材的原始厚度和所述靶材的最小剩余厚度，构建函数关系y＝b-ax，其中，b是靶材的原始厚度，y是靶材的最小剩余厚度，x是溅射功耗，a是常数，其取值范围为0～1，通过所述函数关系来预测所述靶材的使用寿命。