專利名稱：鎢鈦合金靶材加工方法和加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明半導(dǎo)體制造行業(yè)中的機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎢鈦合金靶材加工 方法和加工裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)制造過程中，通常需要采用物理氣相淀積工藝在硅片表面淀 積一層金屬薄膜，其中，濺射是物理氣相淀積形式之一，其主要是一個(gè)物理過程，在濺射過 程中，經(jīng)加速得到的高能離子撞擊在具有高純度的靶材料固體平板上，由物理過程撞擊出 原子，被撞擊出的原子穿過真空腔，淀積在硅片的表面。這種淀積工藝要求靶材具有均勻的 組分、合適的顆粒尺寸、具體的結(jié)晶學(xué)取向和較高的純度。在該工藝中，如果要在硅片表面 淀積一層鎢鈦合材質(zhì)的薄膜，則所采用的靶材也需要為鎢鈦合金材質(zhì)，為了使鎢鈦合金靶 材的形狀與濺射腔所匹配，需要對鎢鈦合金靶材進(jìn)行機(jī)械加工。
目前，業(yè)內(nèi)加工鎢鈦合金材質(zhì)的靶材時(shí)，一般采用普通材質(zhì)的磨具進(jìn)行磨削加工， 而且對機(jī)械加工的三要素也沒有特別的研究，故在對鎢鈦合金靶材的加工中，其采用的加 工參數(shù)也比較隨意，沒有進(jìn)過科學(xué)的分析，從而導(dǎo)致鎢鈦合金靶材在機(jī)械加工過程中，由于 應(yīng)力原理，靶材局部材料容易出現(xiàn)裂縫和掉落，即出現(xiàn)崩裂現(xiàn)象。因此，現(xiàn)有的加工方法存 在容易使鎢鈦合金材靶材產(chǎn)生崩裂的缺陷。發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種鎢鈦合金靶材加工方法和加工 裝置，用以解決現(xiàn)有的加工方法存在鎢鈦合金材靶材容易產(chǎn)生崩裂的缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案
一種鎢鈦合金靶材加工方法，包括
采用粒度為120至150目的金剛石磨具對鎢鈦合金靶材進(jìn)行機(jī)械加工，金剛石磨 具轉(zhuǎn)速為3500至4000轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)給量為每次不大于0. 02毫米，進(jìn)給速度為不大于500 毫米/分鐘。
優(yōu)選的，
所述金剛石磨具的粒度為120至130目。
優(yōu)選的，
所述金剛石磨具的轉(zhuǎn)速為3500至3600轉(zhuǎn)/分鐘。
優(yōu)選的，
所述金剛石磨具的進(jìn)給量為每次0. 018至0. 02毫米。
優(yōu)選的，
所述金剛石磨具的進(jìn)給速度為450至500毫米/分鐘。
優(yōu)選的，所述方法還包括
在加工過程中，采用乳化液對金剛石磨具和鎢鈦合金靶材進(jìn)行冷卻控制。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種鎢鈦合金靶材加工裝置，所述加工裝置的材料中包括 粒度為120至150目的金剛石。
優(yōu)選的，
所述加工裝置的材料中包括粒度為120至130目的金剛石。
應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的加工方法，能夠減少鎢鈦合金材靶材在加工過程中產(chǎn)生 的崩裂缺陷，并能夠明顯的提高加工精度，本發(fā)明實(shí)施例提供的鎢鈦合金靶材加工裝置的 材料中，包括了硬度較高的金剛石，能夠提高加工裝置的整體硬度，減少鎢鈦合金靶材的崩 裂缺陷，提高加工質(zhì)量，同時(shí)減少加工裝置的磨損，無需頻繁的更換加工裝置，提高加工效 率，降低加工成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的加工鎢鈦合金靶材的實(shí)現(xiàn)方式示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的加工鎢鈦合金靶材的另實(shí)現(xiàn)方式一種示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)有技術(shù)中，在進(jìn)行鎢鈦合金材料靶材機(jī)械加工時(shí)，因?qū)ζ錂C(jī)械加工三要素并沒 有進(jìn)行科學(xué)的分析和控制，因此在加工過程中，鎢鈦合金材靶材容易產(chǎn)生崩裂的缺陷。
為此本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鎢鈦合金靶材加工方法，包括采用粒度為120至 150目的金剛石磨具對鎢鈦合金靶材進(jìn)行機(jī)械加工，金剛石磨具轉(zhuǎn)速為3500至4000轉(zhuǎn)/分 鐘，進(jìn)給量為每次不大于0. 02毫米，進(jìn)給速度為不大于500毫米/分鐘。
同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中，鎢鈦合金材靶材容易產(chǎn)生崩裂的缺陷的另一個(gè)原因?yàn)?，采用?加工磨具為普通材質(zhì)的磨具，其機(jī)械強(qiáng)度較低。為此，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種鎢鈦合金 靶材加工裝置，所述加工裝置的材料中包括粒度為120至150目的金剛石。
以上是本申請的核心思想，下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地 描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā) 明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例一
本實(shí)施例提供了一種鎢鈦合金靶材加工方法，目的在于通過在機(jī)械加工三要素方 向的改進(jìn)和控制，解決現(xiàn)有的加工方法存在鎢鈦合金材靶材容易產(chǎn)生崩裂缺陷的問題。
首先，在機(jī)械加工中，人們通常都希望最短的加工時(shí)間，較長的加工裝置壽命和較 高的加工精度，因此，在加工前必須充分考慮被加工工件的材料和材質(zhì)、硬度、形狀狀況及 機(jī)床的性能，再選擇合適的加工工具并使用高效率的加工條件，其中，所述加工條件，在機(jī) 械加工技術(shù)領(lǐng)域即為機(jī)械加工三要素，具體包括轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和進(jìn)給速度。
轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)性物體在轉(zhuǎn)動(dòng)速度上的一種衡量單位，是指一個(gè)物體在一分鐘內(nèi)的旋 轉(zhuǎn)圈數(shù)，一圈即是指一次的繞周轉(zhuǎn)動(dòng)，以數(shù)學(xué)上的角度單位來衡量即是轉(zhuǎn)動(dòng)了 360度。
進(jìn)給量磨具在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上相對于被加工工件的位移量。
進(jìn)給速度磨具上的磨消基準(zhǔn)點(diǎn)沿著磨具運(yùn)動(dòng)軌跡相對于被加工工件移動(dòng)時(shí)的速 度。
本發(fā)明具體實(shí)施例采用的鎢鈦合金靶材加工方法，包括
采用粒度為120至150目的金剛石磨具對鎢鈦合金靶材進(jìn)行機(jī)械加工，金剛石磨 具轉(zhuǎn)速為3500至4000轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)給量為每次不大于0. 02毫米，進(jìn)給速度為不大于500毫米/分鐘。
其中，金剛石磨具是指以金剛石磨料為原料，分別用金屬粉、樹脂粉、陶瓷和電鍍 金屬作結(jié)合劑，制成各種形狀的工具制品，主要用于進(jìn)行加工件的磨削、拋光和研磨等工藝 操作。如附圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的加工鎢鈦合金靶材的實(shí)現(xiàn)方式示意圖，其中， 圖標(biāo)101所示為金剛石磨具，圖標(biāo)102所示為鎢鈦合金靶材，所述金剛石磨具101可以為圓 形的砂輪。
為了提高加工裝置的整體硬度，減少鎢鈦合金靶材的崩裂缺陷，提高加工質(zhì)量，同 時(shí)減少加工裝置的磨損，避免頻繁的更換加工裝置，提高加工效率，降低加工成本。本實(shí)施 中，所述金剛石磨具的粒度可以為120至130目。
金剛石磨具的轉(zhuǎn)速對其使用壽命有非常大的影響，提高轉(zhuǎn)速時(shí)，金剛石磨具溫度 就因?yàn)槟Σ炼杆偕仙?，?dǎo)致其壽命大大縮短。在通常情況下，轉(zhuǎn)速提高20%，其使用壽命 降低到原來的1/2，轉(zhuǎn)速提高50%，其使用壽命降低到原來的1/5。而如果轉(zhuǎn)速過低，會(huì)使加 工裝置振動(dòng)，使其壽命縮短，同時(shí)會(huì)使加工效率降低。為此，經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行鎢鈦 合金靶材加工時(shí)，金剛石磨具轉(zhuǎn)速為3500轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，可以在金剛石磨具的壽命和加工效 率之間得到一個(gè)較好的平衡。
進(jìn)給量是決定被加工件表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素。進(jìn)給量過小，則金剛石磨具的磨削 面的磨損較大，使其壽命大幅降低；進(jìn)給量過大，會(huì)導(dǎo)致鎢鈦合金靶材出現(xiàn)崩裂的缺陷，因 此本實(shí)施例提供的加工方法中，所述金剛石磨具的進(jìn)給量可以為每次0. 018至0. 02毫米。
當(dāng)鎢鈦合金靶材的質(zhì)量要求能夠得到保證時(shí)，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高的進(jìn) 給速度，為此，本實(shí)施例提供的加工方法中，所述金剛石磨具的進(jìn)給速度可以為450至500 毫米/分鐘。
此外，為了冷卻金剛石磨具和鎢鈦合金靶材，減少因摩擦升溫導(dǎo)致的金剛石磨具 和鎢鈦合金靶材形變，提高加工精度，并延長金剛石磨具的使用壽命，本發(fā)明實(shí)施例提供的 鎢鈦合金靶材加工方法，還可以包括
在加工過程中，采用乳化液對金剛石磨具和鎢鈦合金靶材進(jìn)行冷卻控制。
如附圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的加工鎢鈦合金靶材的另一種實(shí)現(xiàn)方式示意 圖，其中，圖標(biāo)101所示為金剛石磨具，圖標(biāo)102所示為鎢鈦合金靶材，所述金剛石磨具101 可以為圓形的砂輪，圖標(biāo)103為供給乳化液的管道和噴頭。通過在加工過程中，采用乳化液 進(jìn)行冷卻控制，可以冷卻金剛石磨具和鎢鈦合金靶材，降低金剛石磨具和鎢鈦合金靶材的 溫度，減小其形變，提高加工精度，并延長金剛石磨具的使用壽命，降低加工成本。
本實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，通過對鎢鈦合金材料靶材的機(jī)械加工三要素的分 析，提供了一種具體的加工方法，通過在實(shí)際應(yīng)用中的多次觀察發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施提供的方法能 夠減少鎢鈦合金材靶材在加工過程中產(chǎn)生的崩裂缺陷，并能夠明顯的提高加工精度。
實(shí)施例二
由于現(xiàn)有技術(shù)中采用的普通材質(zhì)的加工裝置的硬度較低，而鎢鈦合金材質(zhì)的靶材 的硬度較高，因此在用普通加工裝置加工鎢鈦合金靶材時(shí)，容易導(dǎo)致鎢鈦合金靶材出現(xiàn)崩5裂，同時(shí)也會(huì)造成加工裝置的磨損較為嚴(yán)重，需要頻繁的更換加工裝置，進(jìn)而會(huì)造成加工效 率低下，也會(huì)造成加工成本較高。
為此，本實(shí)施例提供了一種鎢鈦合金靶材加工裝置，目的在于通過改進(jìn)加工磨裝 置的材料，以解決現(xiàn)有的加工裝置容易使鎢鈦合金靶材產(chǎn)生崩裂缺陷的問題。
本實(shí)施例提供的鎢鈦合金材靶材加工的材料中包括粒度為120至150目的金剛石。
具體的，所述加工裝置的材料中可以包括粒度為120至130目的金剛石。
本實(shí)施提供的鎢鈦合金靶材加工裝置的材料中，包括了硬度較高的金剛石，能夠 提高加工裝置的整體硬度，減少鎢鈦合金靶材的崩裂缺陷，提高加工質(zhì)量，同時(shí)減少加工裝 置的磨損，無需頻繁的更換加工裝置，提高加工效率，降低加工成本。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實(shí)施例的上 述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng) 域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的 精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請將不會(huì)被限制于本文所示的這些 實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種鎢鈦合金靶材加工方法，其特征在于，包括采用粒度為120至150目的金剛石磨具對鎢鈦合金靶材進(jìn)行機(jī)械加工，金剛石磨具轉(zhuǎn) 速為3500至4000轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)給量為每次不大于0. 02毫米，進(jìn)給速度為不大于500毫米/分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述金剛石磨具的粒度為120至130目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于 所述金剛石磨具的轉(zhuǎn)速為3500至3600轉(zhuǎn)/分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述金剛石磨具的進(jìn)給量為每次0. 018至0. 02毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述金剛石磨具的進(jìn)給速度為450至500毫米/分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在加工過程中，采用乳化液對金剛石磨具和鎢鈦合金靶材進(jìn)行冷卻控制。
7.—種鎢鈦合金靶材加工裝置，其特征在于所述加工裝置的材料中包括粒度為120至150目的金剛石。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加工裝置，其特征在于 所述加工裝置的材料中包括粒度為120至130目的金剛石。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開了一種鎢鈦合金靶材加工方法和加工裝置，所述方法包括采用粒度為120至150目的金剛石磨具對鎢鈦合金靶材進(jìn)行機(jī)械加工，金剛石磨具轉(zhuǎn)速為3500至4000轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)給量為每次不大于0.02毫米，進(jìn)給速度為不大于500毫米/分鐘。所述加工裝置的材料中包括粒度為120至150目的金剛石。應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的加工方法，能夠減少鎢鈦合金材靶材在加工過程中產(chǎn)生的崩裂缺陷，并能夠明顯的提高加工精度，本發(fā)明實(shí)施例提供的鎢鈦合金靶材加工裝置的材料中，包括了硬度較高的金剛石，能夠提高加工裝置的整體硬度，減少鎢鈦合金靶材的崩裂缺陷，提高加工質(zhì)量，同時(shí)減少加工裝置的磨損，無需頻繁的更換加工裝置，提高加工效率，降低加工成本。
文檔編號C23C14/34GK102029570SQ20101053035
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者姚力軍, 潘杰, 王學(xué)澤, 鮑偉江 申請人:寧波江豐電子材料有限公司