[发明专利]一种硅靶材的机械加工方法

说明书

本发明提供了一种硅靶材的机械加工方法，所述硅靶材的机械加工方法包括如下步骤：(1)按照目标靶材的形状，对硅靶材进行第一次磨削处理，得到粗加工硅靶材；(2)对步骤(1)所得粗加工硅靶材进行第二次磨削处理，得到表面光滑的硅靶材；步骤(1)所述第一次磨削处理与步骤(2)所述第二次磨削处理分别独立地在喷雾冷却的条件下进行。本发明通过对硅靶材分别进行第一次磨削处理以及第二次磨削处理，使得硅靶材在处理过程中不会发生崩角或开裂的现象，达到目标靶材尺寸以及外观的要求。

技术领域

本发明涉及靶材加工领域，具体涉及原材料硬脆特性的半导体材料的加工方法，尤其涉及一种硅靶材的加工方法。

背景技术

磁控溅射是一种利用带电粒子轰击靶材，使靶材原子从表面逸出并均匀沉积在衬底的基片镀膜工艺。磁控溅射以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好，以及优异的金属镀膜均匀性和可控性强等优势成了最优异的基片镀膜工艺并被广泛地应用于如集成电路、信息存储、液晶显示屏、激光存储器、电子控制器等电子及信息产业的镀膜工艺中。

随着电子信息产业的高速发展，如集成电路制造过程中，芯片的基片尺寸不断提高，而电子器械尺寸不断减小，集成电路的电子器件集成度不断提高，因而对于磁控溅射的镀膜均匀度等要求不断提高。相应地，对于磁控溅射的镀膜质量的关键因素，磁控溅射所使用的靶材的质量也不断提高。如靶材的表面的平面度，平行度等对于镀膜的均匀度质量指标均具有重要影响。所谓的平面度指靶材表面凹凸高度相对理想平面的偏差，平行度指靶材两个平面或者两直线平行的程度，具体地指一个平面(或边)与该平面(或边)相对平面(或边)平行的误差最大允许值。

在靶材制备的对靶材胚料机械加工过程中，需要按照预定尺寸对靶材胚料的边缘，表面进行精加工以提高靶材的平行度和平整度，并使靶材能匹配磁控溅射设备的尺寸要求。但在刀具切削靶材过程中，靶材受到外部载荷作用后，靶材内部的内应力会从靶材内部逐渐的释放，并由此导致产品的变形，使平面度产生偏差；而且刀具与靶材胚料接触后，刀具在工件的表面加工时产生扭力，这些扭力会导致工件振动，从而使靶材产生形变影响工件的表面加工质量。

硅材料被广泛用于集成电路行业，市场前景广阔。其中，硅靶材是靶材中的一种，也可以用于制作靶材的组件。然而，硅材料具有硬度高，脆性大的特点，在硅靶材的机械加工过程中，靶材内部应力释放不完全，产生的扭力作用大，不仅刀具磨损大，而且加工过程中，经常出现靶材碎裂、崩角等情况。

因此，如何提高硅靶材的机械加工质量，获取特定的硅靶材，并提高硅靶材的加工成品率是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硅靶材的加工方法，所述硅靶材的加工方法可以有效缩短工序，节约材料，并保证硅靶材加工的精度，以及质量，从而使得加工后的硅靶材的尺寸以及外观符合目标靶材的要求，且刀具的磨损较小，使用寿命较长。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种硅靶材的机械加工方法，所述硅靶材的机械加工方法包括如下步骤：

(1)按照目标靶材的形状，对硅靶材进行第一次磨削处理，得到粗加工硅靶材；

(2)对步骤(1)所得粗加工硅靶材进行第二次磨削处理，得到表面光滑的硅靶材。

本发明通过对硅靶材分别进行第一次磨削处理以及第二次磨削处理，使得硅靶材在处理过程中不会发生崩角或开裂的现象，达到目标靶材尺寸以及外观的要求。

根据实际应用的需求，通过第一次磨削处理，可以将硅靶材胚料加工成任意形状，得到目标靶材所需外观形状。

优选地，步骤(1)所述第一次磨削处理所用的刀具包括立方氮化硼刀具。