[发明专利]一种圆形钼靶材组件的溅射弧面加工方法

说明书

本发明提供了一种圆形钼靶材组件的溅射弧面加工方法，通过对焊接完成的圆形钼靶材组件的溅射面依次进行粗车削和精车削，减小了圆形钼靶材与背板发生相对转动的推动力，有效降低了圆形钼靶材的脱焊面积，避免了焊缝增大以及靶材开裂等问题的发生；而且，本发明所述加工方法通过依次进行的粗车削和精车削，可以保证圆形钼靶材组件的溅射弧面满足尺寸的质量要求。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及圆形钼靶材组件的机械加工，尤其涉及一种圆形钼靶材组件的溅射弧面加工方法。

背景技术

溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基底表面，被轰击的固体是制备溅射法沉积薄膜的原材料，一般被称为溅射靶材。

由于溅射靶材的强度不一，在实际应用过程中，需要将符合性能要求的溅射靶材和具有一定强度的背板结合制成靶材组件，然后安装在溅射机台上，在磁场、电场作用下有效地进行溅射控制。背板可以为溅射靶材提供支撑作用，并具有传导热量的功效，因此需要将溅射靶材和背板进行加工并焊接成型。由于靶材组件在溅射过程中的工作环境比较恶劣，往往存在高温、高压力差、高压电场、高压磁场等，如果靶材组件中靶材与背板之间的焊接结合率较低，将导致靶材在受热条件下变形、开裂、甚至从背板脱落，不但无法达到溅射均匀的效果，同时还可能会导致溅射基台损坏。

近些年，随着太阳能电池、平板显示器、半导体集成电路等领域技术的不断发展，通过溅射沉积制得的薄膜由于具有致密度高，与基体材料间附着性好，因此在这些领域得到了广泛的应用。钼金属溅射薄膜由于具有低电阻率、较强的热稳定性、较好的耐腐蚀性以及良好的环保性能，使得这种薄膜在太阳能电池、平板显示器、半导体集成电路等领域市场前景广阔。

目前国内所能提供的钼靶材主要运用于LCD平板显示行业，对材料纯度以及晶粒要求相对较低，然而，由于应用于半导体行业的半导体钼靶材需要满足特殊使用条件及工艺要求，现有工艺难以得到晶粒细小、纯度高、质量稳定可靠的半导体钼靶材。

例如CN101956159A公开了一种高纯钼溅射靶材的制备方法，所述制备方法以十二钼酸铵为原料，通过两段氢气还原的方法制备出高纯钼粉，然后将高纯钼粉经冷等静压压制成钼板生坯，再经真空预烧结、在氢气气氛下高温烧结制成高纯钼板坯；最后将烧结好的高纯钼板坯采用先锻造后轧制的压力加工方式加工成钼靶坯，经真空退火后，再按照规定规格机加工成成品钼溅射靶材。

CN109778126A公开了一种高致密超细晶大尺寸钼靶材的制备方法，所述制备方法包括冷等静压压型、烧结、热等静压压型、热轧、退火、机加工，其中，先通过热等静压处理对钼靶材坯料进行了第一次致密化处理，再通过热轧处理对钼靶材坯料进行了第二次致密化处理，最后经过950-1100℃下保温60-90min的退火处理及机械加工等工序获得所需性能的钼靶材。

CN110331368A公开了一种斜面圆钼靶材的生产方法，所述制备方法包括对高纯钼粉进行粒度分析、松装密度和纯度检测，筛分钼粉，混合钼粉，装填、紧固模具，冷等静压压制、脱模，烧结，热轧，机加工，清洗包装，所述制备方法将高纯钼粉筛分成I、II、III三个目数等级的颗粒，然后经过混料机使得粗颗粒粉末形成骨架结构，较细粉末能够填充到粗颗粒的缝隙中，得到在压制时有较好流动性的混合钼粉，进而得到不同尺寸和形状的斜面圆钼靶材。