鎢硅合金的機(jī)械加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種鎢硅合金的機(jī)械加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁控濺射是一種利用帶電粒子轟擊靶材，使靶材原子從表面逸出并均勻沉積在襯底上的基片鍍膜工藝。磁控濺射以濺射率高、基片溫升低、膜-基結(jié)合力好，以及優(yōu)異的金屬鍍膜均勻性和可控性強(qiáng)等優(yōu)勢成為了最優(yōu)異的基片鍍膜工藝，并被廣泛地應(yīng)用于如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件等電子及信息產(chǎn)業(yè)的鍍膜工藝中。
[0003]在磁控濺射工藝中，基于磁控濺射工藝要求，需要特定的形狀的靶材結(jié)構(gòu)，如在靶材的中間區(qū)域保持平整結(jié)構(gòu)，而在靶材的邊緣區(qū)域需形成階梯狀結(jié)構(gòu)。此外，靶材的表面的平面度，平行度等對于鍍膜的均勻度質(zhì)量指標(biāo)均具有重要影響。所謂的平面度指靶材靶材表面凹凸高度相對理想平面的偏差，平行度指靶材兩個平面或者兩直線平行的程度，具體地至一個平面(或邊)與該平面(或邊)相對的平面(或邊)平行的誤差最大允許值。
[0004]在靶材制備工藝中，包括機(jī)械加工步驟，從而將靶材加工成特定結(jié)構(gòu)，同時提高靶材的表面的平面度、平行度。但在刀具切削靶材過程中，靶材受到外部載荷作用后，靶材內(nèi)部的內(nèi)應(yīng)力會從靶材內(nèi)部逐漸的釋放，并由此導(dǎo)致產(chǎn)品的變形，使平面度產(chǎn)生偏差；而且刀具與靶材坯料接觸后，刀具在工件的表面加工時產(chǎn)生扭力，這些扭力會導(dǎo)致工件振動，從而使靶材產(chǎn)生形變影響工件的表面加工質(zhì)量。
[0005]尤其是在鎢硅合金(W-Si)靶材等，硬度高，脆性大的材料的靶材的機(jī)械加工過程中。靶材內(nèi)部應(yīng)力釋放不完全，產(chǎn)生的扭力作用大，不僅刀具磨損大，而且加工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)靶材碎裂等情況。特別是在進(jìn)行靶材階梯式結(jié)構(gòu)的梯度加工中，靶材破碎率高，無法采用普通的銑刀磨削加工工藝無法滿足高精度的梯度加工要求，鎢硅合金靶材機(jī)械加工成品率低。為此，如何提高鎢硅合金靶材的機(jī)械加工質(zhì)量，獲取特定結(jié)構(gòu)的鎢硅合金靶材，并提高鎢硅合金靶材的加工成品率是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種鎢硅合金的機(jī)械加工方法，可有效提高鎢硅合金的梯度加工的精度，以及質(zhì)量，從而提高鎢硅合金機(jī)械加工的質(zhì)量和成品率。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種鎢硅合金的機(jī)械加工方法，包括:
[0008]提供鶴娃合金還料，所述鶴娃合金還料包括第一表面:
[0009]采用金剛石砂輪磨削所述鎢硅合金坯料的第一表面，進(jìn)行梯度加工。
[0010]可選地，所述金剛石砂輪的磨料顆粒小于或等于150微米。
[0011]可選地，所述金剛石砂輪的磨料顆粒為55?150微米。
[0012]可選地，所述梯度加工過程包括:金剛石砂輪的轉(zhuǎn)速大于或等于1000轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)給量小于或等于700毫米/分鐘，吃刀量小于或等于0.1毫米。
[0013]可選地，金剛石砂輪的轉(zhuǎn)速為1000?3000轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)給量為100?700毫米/分鐘，吃刀量為0.0l?0.1暈米。
[0014]可選地，所述金剛石砂輪與所述鎢硅合金坯料的接觸面積為10?200平方毫米。
[0015]可選地，所述鎢硅合金坯料還包括與所述第一表面位置相對的第二表面；
[0016]在所述梯度加工之前，對所述鎢硅合金坯料的第一表面進(jìn)行平面磨加工，至所述鎢硅合金坯料的第一表面和第二表面間的距離為第一預(yù)定距離。
[0017]可選地，所述平面磨加工包括:
[0018]采用金剛石砂輪，磨削所述鎢硅合金坯料的第一表面；
[0019]所述平面磨加工包括:第一平面磨加工和第二平面磨加工；
[0020]第一平面磨加工，采用的金剛石砂輪的磨料顆粒為250?160微米；轉(zhuǎn)速為1000?2000轉(zhuǎn)/分鐘，吃刀量為0.02?0.05毫米；
[0021]在第一平面磨加工后，進(jìn)行第二平面磨加工，所述第二平面磨加工工藝為:
[0022]采用的金剛石砂輪的磨料顆粒為125?80微米；轉(zhuǎn)速為1000?2000轉(zhuǎn)/分鐘，吃刀量為0.01?0.02暈米。
[0023]可選地，在平面磨加工過程中，所述金剛石砂輪與鎢硅合金坯料的接觸面積為50?200平方毫米。
[0024]可選地，在所述梯度加工之前，對所述鎢硅合金坯料的第一表面的邊緣進(jìn)行線切割加工。
[0025]可選地，在所述線切割加工的工藝包括:采用切割線為鑰絲，電流為5?7安培，脈間為3?5微秒，脈寬為4?6微秒,功率管數(shù)為5?7。
[0026]可選地，在所述線切割加工中，在所述鎢硅合金坯料的第一表面邊緣保留0.5?I毫米的余留量。
[0027]可選地，所述梯度加工包括:
[0028]所述金剛石砂輪沿第一方向進(jìn)行第一次磨削進(jìn)刀，磨削所述第一表面形成第一凹槽平面，所述第一表面和第一凹槽平面間形成階梯結(jié)構(gòu)；
[0029]在所述第一凹槽平面上沿第二方向進(jìn)行第二次磨削進(jìn)刀，磨削所述第一凹槽平面形成第二凹槽平面；
[0030]反復(fù)上述磨削進(jìn)刀步驟,至加工至預(yù)定梯度結(jié)構(gòu)。
[0031]可選地，所述金剛石砂輪包括第一磨削面和第二磨削面，所述第一磨削面和第二磨削面的邊緣對接，且所述一磨削面和第二磨削面呈第一角度傾斜；
[0032]所述第一磨削面磨削所述鎢硅合金坯料的第一表面，所述第二磨削面磨削所述第一表面與第一凹槽平面間形成的階梯結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。
[0033]可選地，所述金剛石砂輪的第一磨削面和第二磨削面之間呈圓弧形過度連接。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0035]在鎢硅合金坯料的機(jī)械加工過程中，以金剛石砂輪取代所述傳統(tǒng)的銑刀刀具，在對鎢硅合金坯料進(jìn)行磨削加工過程中，金剛石砂輪上的每一顆磨料相當(dāng)于一把刀片，對所述鎢硅合金坯料進(jìn)行快速而高精度磨削，從而在磨削過程中，有效降低砂輪與鎢硅合金坯料接觸時鎢硅合金坯料產(chǎn)生的扭力，減小所述鎢硅合金坯料的振動，從而降低所述鎢硅合金坯料碎裂的概率，提高鎢硅合金坯料的機(jī)械加工的成品率。
[0036]進(jìn)一步可選地，所述梯度加工工藝中，所述金剛石砂輪與鎢硅合坯料的接觸面積為10?200平方毫米，轉(zhuǎn)速為1000?3000轉(zhuǎn)/分鐘，進(jìn)給量100?700毫米/分鐘，吃刀量小于或等于0.01?0.1毫米。在機(jī)械加工工藝中，采用的金剛石砂輪與鎢硅合金坯料的接觸面積、砂輪轉(zhuǎn)速、以及進(jìn)刀量選擇直接影響鎢硅合金坯料的切口平整性、鎢硅合金坯料的振動大小、變形程度，以及鎢硅合金坯料機(jī)械加工效率。本發(fā)明中，采用上述磨削條件參數(shù)在減小鎢硅合金坯料振動，降低所述鎢硅合金坯料出現(xiàn)碎裂概率的同時，有效提高磨削所述鎢硅合金坯料過程中，所述鎢硅合金坯料的磨削面的平整度，提高磨削的效率。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明的一個實(shí)施例提供的鎢硅合金的機(jī)械加工方法的流程圖；
[0038]圖2至圖5為圖1中，鎢硅合金的機(jī)械加工方法流程中各個步驟的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6至圖8為采用本發(fā)明實(shí)施例提供的鎢硅合金的機(jī)械加工方法加工形成的不同梯度結(jié)構(gòu)的鎢硅合金靶材的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]正如【背景技術(shù)】所述，靶材制備工藝中，根據(jù)靶材使用要求，需要對靶材進(jìn)行機(jī)械加工成特定結(jié)構(gòu)。然而對于諸如鎢硅合金等硬度高，脆性大的材料的加工過程中，尤其是在對靶材進(jìn)行階梯式結(jié)構(gòu)的梯度加工工藝中，易出現(xiàn)靶材碎裂等缺陷，致使無法完成靶材加工工藝，靶材成品率低。
[0041]為此，本發(fā)明提供了一種鎢硅合金的機(jī)械加工方法。在鎢硅合金靶材的機(jī)械加工過程中，可有效降低靶材出現(xiàn)碎裂的概率，從而提高鎢硅合金靶材加工成品率。
[0042]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0043]圖1為本實(shí)施例提供的鎢硅合金的機(jī)械加工方法的流程圖；圖2?圖5為圖1中，鎢硅合金的機(jī)械加工方法的流程中各步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]結(jié)合參考圖1和圖2所示，先執(zhí)行步驟SI，提供鎢硅合金坯料110，所述鎢硅合金還料100包括第一表面1