本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)件結(jié)構(gòu)及其加工方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體濺射工藝是半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)過程中最關(guān)鍵的工藝步驟之一，其目的是把金屬或金屬化合物以薄膜的形式沉積到硅片或其他基板上，并隨后通過光刻與刻蝕等工藝配合，最終形成半導(dǎo)體芯片中復(fù)雜的布線結(jié)構(gòu)。濺射工藝主要是通過濺射機(jī)臺完成，環(huán)件結(jié)構(gòu)是濺射機(jī)臺中的耗材之一。

具體的，參考圖1，示出了現(xiàn)有技術(shù)中濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

濺射靶材10設(shè)置于待沉積表面11的上方，環(huán)件12設(shè)置于濺射靶材10與待沉積表面11之間。高能粒子13轟擊濺射靶材10產(chǎn)生的顆粒物部分落在待沉積表面11上，還有部分被吸附在環(huán)件12的表面。

現(xiàn)有技術(shù)中，在環(huán)件12表面設(shè)置有凹凸的花紋以提高環(huán)件12的粗糙程度以增加環(huán)件12對顆粒物的吸附能力。但是環(huán)件花紋表面容易出現(xiàn)尖端放電(Arcing)或所吸附顆粒物剝落(Peeling)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種環(huán)件結(jié)構(gòu)及其加工方法，減少環(huán)件花紋表面出現(xiàn)尖端放電或所吸附顆粒物剝落的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種環(huán)件結(jié)構(gòu)的加工方法，所述環(huán)件結(jié)構(gòu)用于在濺射過程中聚焦高能粒子，包括：

提供環(huán)件，所述環(huán)件表面設(shè)置有花紋；

對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理。

可選的，所述環(huán)件包括環(huán)體，所述環(huán)體包括軸向相背的兩個圓環(huán)形端面以及設(shè)于所述兩個圓環(huán)形端面之間且徑向相背的外圓周面和內(nèi)圓周面，所述外圓周面和內(nèi)圓周面與兩個圓環(huán)端面相垂直；所述對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行 粗糙化處理的步驟包括：對所述環(huán)體的外圓周面、內(nèi)圓周面和兩個圓環(huán)形端面進(jìn)行粗糙化處理。

可選的，所述對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟包括：通過所述粗糙化處理使所述花紋表面的粗糙度值在2微米到10微米范圍內(nèi)。

可選的，對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟包括：采用噴砂工藝對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理。

可選的，所述噴砂處理中所使用沙粒的材料包括：玻璃珠、白剛玉、碳化硅或石英砂。

可選的，所述噴砂處理中所使用沙粒為型號在20號到200號范圍內(nèi)的磨料。

可選的，所述采用噴砂處理工藝對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟之后，所述加工方法還包括：對噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗。

可選的，所述對噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗的步驟包括：采用混合酸對所述環(huán)件進(jìn)行酸洗。

可選的，所述采用混合酸清洗所述環(huán)件的步驟包括：所述混合酸包括硝酸和氫氟酸。

可選的，所述對噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗的步驟包括：通過超聲波振動對噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗。

可選的，所述環(huán)件還包括位于環(huán)體外圓周面上的凸臺，所述凸臺未連接所述環(huán)體一端的端面內(nèi)設(shè)置有螺孔；所述提供環(huán)件的步驟之后，所述對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟之前，所述加工方法還包括：密封所述凸臺端面內(nèi)的螺孔。

可選的，所述螺孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋，所述密封所述螺孔的步驟包括：提供表面設(shè)置有外螺紋的保護(hù)帽；使所述保護(hù)帽通過螺旋方式與所述螺孔連接，以密封所述螺孔。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種環(huán)件結(jié)構(gòu)，用于在濺射過程中聚焦高能粒子，包括：

環(huán)件，所述環(huán)件表面設(shè)置有花紋；

所述環(huán)件花紋具有經(jīng)粗糙化處理的表面。

可選的，所述環(huán)件包括：環(huán)體和位于所述環(huán)體表面的凸臺，所述環(huán)體包括軸向相背的兩個圓環(huán)形端面以及設(shè)置于兩個圓環(huán)形端面之間且徑向相背的外圓周面和內(nèi)圓周面，所述外圓周面與兩個圓環(huán)形端面相垂直；所述環(huán)體的外圓周面、內(nèi)圓周面和兩個圓環(huán)形端面的花紋具有經(jīng)粗糙化處理的表面。

可選的，所述環(huán)件花紋表面的粗糙度值在2微米到10微米范圍內(nèi)。

可選的，所述環(huán)件花紋具有經(jīng)噴砂處理的表面。

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)：

本發(fā)明通過對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)一步進(jìn)行粗糙化處理，以提高環(huán)件花紋表面的粗糙程度，減少環(huán)件花紋表面的尖端，增大所述環(huán)件花紋表面的吸附能力，從而降低所述環(huán)件花紋表面尖端放電和所吸附顆粒物剝落現(xiàn)象出現(xiàn)的可能，從而提高了環(huán)件的使用壽命，減少了由于所吸附顆粒物剝落而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢，提高了產(chǎn)品的良品率。

本發(fā)明的可選方案中，采用噴砂處理工藝對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理，可以對所述環(huán)件花紋表面所有區(qū)域進(jìn)行粗糙化處理，增大花紋表面的粗糙度，并且去除邊緣棱角，處理更全面，無處理死角。

本發(fā)明的可選方案中，在采用噴砂處理工藝對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟之后，對噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗，以去除成分殘留以及與所述環(huán)件花紋表面連接不穩(wěn)固的沙粒，從而減少了在刻蝕過程中出現(xiàn)剝落現(xiàn)象的出現(xiàn)，減少了由于剝落現(xiàn)象而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢，提高了產(chǎn)品的良品率。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中環(huán)件表面花紋的示意圖；

圖3至圖7是本發(fā)明所提供環(huán)件結(jié)構(gòu)的加工方法一實(shí)施例各個步驟的示意圖；

圖8是本發(fā)明所提供環(huán)件結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

由背景技術(shù)可知，現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)件存在花紋表面容易出現(xiàn)尖端放電或所吸附顆粒物剝落的問題?，F(xiàn)結(jié)合環(huán)件的結(jié)構(gòu)分析尖端放電和所吸附顆粒物剝落問題的原因：

如背景技術(shù)所述，環(huán)件在濺射過程中主要有兩點(diǎn)作用：一是，約束濺射離子的運(yùn)動軌跡，起到聚焦的作用；二是吸附濺射過程中產(chǎn)生的顆粒物，起到凈化的作用。

參考圖2，示出了圖1中環(huán)件表面花紋的示意圖。

為了提高環(huán)件對顆粒物的吸附能力，環(huán)件表面設(shè)置有花紋，以增大環(huán)件表面的粗糙程度，提高環(huán)件表面的吸附能力。但是如果環(huán)件表面花紋太尖，就容易在濺射過程中出現(xiàn)尖端放電的問題，從而引起機(jī)臺使用異常，影響環(huán)件的使用壽命。

此外雖然花紋增大了環(huán)件表面的粗糙程度，但是花紋表面依舊是光滑的。光滑的花紋表面也會導(dǎo)致所吸附的顆粒物出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象，從而影響濺射所形成膜層的質(zhì)量，甚至?xí)斐僧a(chǎn)品受損。

為解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種環(huán)件結(jié)構(gòu)的加工方法，包括：

提供環(huán)件，所述環(huán)件表面設(shè)置有花紋；對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理。

本發(fā)明通過對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)一步進(jìn)行粗糙化處理，以提高環(huán)件花紋表面的粗糙程度，減少環(huán)件花紋表面的尖端，增大所述環(huán)件花紋表面的吸附能力，從而降低所述環(huán)件花紋表面尖端放電和所吸附顆粒物剝落現(xiàn)象出現(xiàn)的可能，從而提高了環(huán)件的使用壽命，減少了由于所吸附顆粒物剝落而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢，提高了產(chǎn)品的良品率。

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。

參考圖3至圖7示出了本發(fā)明所提供環(huán)件結(jié)構(gòu)的加工方法一實(shí)施例各個 步驟的示意圖。

參考圖3示出了本發(fā)明所提供環(huán)件結(jié)構(gòu)的加工方法一實(shí)施例的流程圖。所述環(huán)件結(jié)構(gòu)的加工方法包括：

首先執(zhí)行步驟S10，提供環(huán)件。

結(jié)合參考圖4，示出了圖3所示環(huán)件結(jié)構(gòu)的加工方法中環(huán)件100的示意圖。

所述環(huán)件100表面設(shè)置有花紋。

所述環(huán)件100在濺射過程中起聚焦高能粒子的作用。此外，所述環(huán)件100還用于吸附濺射過程中產(chǎn)生的顆粒物，起到凈化的作用，因此所述環(huán)件100的表面設(shè)置有花紋，以增大所述環(huán)件100表面的粗糙程度以提高所述環(huán)件100的表面吸附能力。本實(shí)施例中，所述環(huán)件100的材料為金屬鉭，可以通過表面壓花等機(jī)械加工方法在所述環(huán)件結(jié)構(gòu)100表面形成花紋。

繼續(xù)參考圖3和圖4，執(zhí)行步驟S20，對所述環(huán)件100花紋表面進(jìn)行粗糙化處理。

需要說明的是，所述環(huán)件100包括環(huán)體110，所述環(huán)體110包括軸向相背的兩個圓周端面111以及設(shè)于所述兩個圓環(huán)形端面111之間且徑向相背的外圓周面112和內(nèi)圓周面113，所述外圓周面112和內(nèi)圓周面113與兩個圓環(huán)端面111相垂直；所述對所述環(huán)件100花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟包括：對所述環(huán)體110的外圓周面112、內(nèi)圓周面113和兩個圓環(huán)形端面111進(jìn)行粗糙化處理。具體的，所述粗糙化處理使所述花紋表面的粗糙度值在2微米到10微米范圍內(nèi)。

還需要說明的是，所述環(huán)件100還包括位于所述環(huán)體110外圓周面112上的凸臺120，所述凸臺120未連接所述環(huán)體110一端的端面內(nèi)設(shè)置有螺孔。為了避免所述螺孔在對所述花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的過程中受到損傷，本實(shí)施例中，執(zhí)行步驟S10，提供環(huán)件100的步驟之后；執(zhí)行步驟S20，對所述環(huán)件100花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟之前，所述加工方法還包括：執(zhí)行步驟S15，密封所述凸臺120端面內(nèi)的螺孔。

結(jié)合參考圖5，示出了圖4中沿A-A’線的剖視圖。

位于凸臺120內(nèi)的所述螺孔121內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋122。為了提高對所述螺孔121密封保護(hù)的效果，本實(shí)施例中，密封所述凸臺120端面內(nèi)的螺孔121的步驟包括：提供表面設(shè)置有外螺紋的保護(hù)帽；使所述保護(hù)帽通過螺旋方式與所述螺孔121連接，以密封所述螺孔121.

進(jìn)一步，本實(shí)施例中，對所述環(huán)件100花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟包括：采用噴砂工藝對所述環(huán)件100花紋表面進(jìn)行粗糙化處理。也就是說，對所述環(huán)體110的外圓周面112、內(nèi)圓周面113和兩個圓環(huán)形端面111均進(jìn)行噴砂處理，以使所述花紋表面粗糙化。

參考圖6，示出了圖3所示加工方法中所使用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體的，首先將所述環(huán)件100固定在夾具300上。通過噴槍200噴出沙粒以對所述環(huán)體110的花紋表面進(jìn)行噴砂處理。在噴砂處理過程中，所述環(huán)件100與所述噴槍相對運(yùn)動，以使所述環(huán)體110的外圓周面112、內(nèi)圓周面以及兩個圓環(huán)形端面111均受到噴砂處理。

參考圖7，示出了所述環(huán)件100表面在噴砂處理后花紋表面的示意圖。

如圖7所示，噴砂工藝中，沙粒通過轟擊環(huán)件花紋的表面，使所述花紋表面形成諸多微小的凹坑，從而有效的提高了所述花紋表面的粗糙度，增大了所述環(huán)件花紋表面的吸附能力，從而減少了環(huán)件吸附的顆粒物剝落現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，由于沙粒的轟擊，環(huán)件表面花紋的尖銳處也會鈍化，能夠減少濺射過程中尖端放電現(xiàn)象出現(xiàn)的可能，延長了所述環(huán)件的使用壽命。

具體的，噴砂處理過程中所使用的沙粒材料包括玻璃珠、白剛玉、碳化硅或者石英砂等磨料，以降低工藝難度和工藝成本。此外，所述噴砂處理過程中所使用的沙粒為型號在20號到200號范圍內(nèi)的磨料。由此，在噴砂處理后，所述花紋表面的粗糙度值在2微米到10微米范圍內(nèi)。

由于在噴砂處理過程中，沙粒與環(huán)件表面會發(fā)生碰撞，因此會有元素殘留在所述環(huán)件的表面。因此，繼續(xù)參考圖3，本實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S20，采用噴砂處理工藝對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟之后，所述加工方法還包括：執(zhí)行步驟S25，對所述環(huán)件進(jìn)行酸洗，以去除所述環(huán)件表面殘留的元素。

具體的，將噴砂完成的環(huán)件放入酸洗槽，采用混合酸對所述環(huán)件進(jìn)行酸洗，以清除所述環(huán)件表面其他成分物質(zhì)的殘留，也可以去除與所述環(huán)件花紋表面連接不穩(wěn)固的沙粒，從而減少了在刻蝕過程中出現(xiàn)剝落現(xiàn)象的出現(xiàn)，減少了由于剝落現(xiàn)象而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢，提高了產(chǎn)品的良品率。具體的，所述混合酸包括硝酸和氫氟酸。

為提高酸洗的清潔度，本實(shí)施例中，對噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗的步驟包括：通過超聲波振動的方式對所述噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗，以徹底清除殘余物質(zhì)。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種環(huán)件結(jié)構(gòu)，包括：

提供環(huán)件，所述環(huán)件表面設(shè)置有花紋所述環(huán)件花紋具有經(jīng)粗糙化處理的表面。

參考圖8，示出了本發(fā)明所提供環(huán)件結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述環(huán)件結(jié)構(gòu)200包括：環(huán)件200，所述環(huán)境200表面設(shè)置有花紋。

所述環(huán)件200在濺射過程中起聚焦高能粒子的作用。此外，所述環(huán)件200還用于吸附濺射過程中產(chǎn)生的顆粒物，起到凈化的作用，因此所述環(huán)件200的表面設(shè)置有花紋，以增大所述環(huán)件200表面的粗糙程度以提高所述環(huán)件200的表面吸附能力。本實(shí)施例中，所述環(huán)件200的材料為金屬鉭，可以通過表面壓花等機(jī)械加工方法在所述環(huán)件結(jié)構(gòu)200表面形成花紋。

所述環(huán)件200花紋具有經(jīng)粗糙化處理的表面。

所述環(huán)件200包括環(huán)體210，所述環(huán)體210包括軸向相背的兩個圓周端面211以及設(shè)于所述兩個圓環(huán)形端面211之間且徑向相背的外圓周面212和內(nèi)圓周面213，所述外圓周面212和內(nèi)圓周面213與兩個圓環(huán)端面211相垂直；所述環(huán)體210的外圓周面212、內(nèi)圓周面213以及兩個圓環(huán)形端面211的花紋具有經(jīng)粗糙化處理的表面。具體的，所述環(huán)件花紋表面的粗糙度值在2微米到10微米范圍內(nèi)。

需要說明的是，所述環(huán)境200還包括位于所述環(huán)體210外圓周面212上的凸臺220，所述凸臺220未連接所述環(huán)體210一端的端面內(nèi)設(shè)置有螺孔，所 述凸臺220設(shè)置有螺孔的端面不具有粗糙化處理的表面。

本實(shí)施例中，所述環(huán)件200花紋具有經(jīng)噴砂處理的表面。噴砂工藝中，沙粒通過轟擊環(huán)件200花紋的表面，使所述花紋表面形成諸多微小的凹坑，從而有效的提高了所述花紋表面的粗糙度，增大了所述環(huán)件200花紋表面的吸附能力，從而減少了環(huán)件200吸附的顆粒物剝落現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，由于沙粒的轟擊，環(huán)件200表面花紋的尖銳處也會鈍化，能夠減少濺射過程中尖端放電現(xiàn)象出現(xiàn)的可能，延長了所述環(huán)件200的使用壽命。

綜上，本發(fā)明通過對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)一步進(jìn)行粗糙化處理，以提高環(huán)件花紋表面的粗糙程度，減少環(huán)件花紋表面的尖端，增大所述環(huán)件花紋表面的吸附能力，從而降低所述環(huán)件花紋表面尖端放電和所吸附顆粒物剝落現(xiàn)象出現(xiàn)的可能，從而提高了環(huán)件的使用壽命，減少了由于所吸附顆粒物剝落而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢，提高了產(chǎn)品的良品率。而且，本發(fā)明的可選方案中，采用噴砂處理工藝對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理，可以對所述環(huán)件花紋表面所有區(qū)域進(jìn)行粗糙化處理，增大花紋表面的粗糙度，并且去除邊緣棱角，處理更全面，無處理死角。此外，本發(fā)明的可選方案中，在采用噴砂處理工藝對所述環(huán)件花紋表面進(jìn)行粗糙化處理的步驟之后，對噴砂后的環(huán)件進(jìn)行酸洗，以去除成分殘留以及與所述環(huán)件花紋表面連接不穩(wěn)固的沙粒，從而減少了在刻蝕過程中出現(xiàn)剝落現(xiàn)象的可能，減少了由于剝落現(xiàn)象而導(dǎo)致的產(chǎn)品報(bào)廢，提高了產(chǎn)品的良品率。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。