本發(fā)明涉及靶材加工領域，尤其涉及一種靶材表面的處理方法。

背景技術：

金屬靶材是液晶顯示器制造中最重要的原材料之一，液晶顯示器的制造普遍采用物理氣相沉積工藝，在物理氣相沉積過程中，電離形成的氬離子在電場的作用下加速，加速的氬離子轟擊金屬靶材形成大量靶材原子，濺射出的大量靶材原子沉積在基板上形成薄膜。

在實際制造過程中，金屬靶材表面的粗糙度會影響靶材濺射速率的穩(wěn)定性，進而導致在基板上形成的薄膜厚度不均勻，因此為了確保薄膜質量的穩(wěn)定性，需要對金屬靶材進行鏡面處理以提高金屬靶材表面的光潔度。

以銅材料的金屬靶材為例，目前對銅靶材常用的鏡面處理方法為機械加工的方法。但通過機械加工對銅靶材鏡面進行處理容易使銅靶材報廢，致使銅靶材的良率較低，不符合生產制造的需求。

技術實現要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種銅靶材表面的處理方法，以提高銅靶材的良率。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種銅靶材表面的處理方法。包括如下步驟：

提供銅靶材，所述銅靶材包括銅靶材鏡面；

對所述銅靶材鏡面進行機械加工；

對機械加工后的銅靶材鏡面進行拋光處理，所述拋光處理包括至少兩次拋光工藝。

可選的，所述拋光處理包括三次拋光工藝，第一次拋光為粗拋光工藝，第二次拋光為細拋光工藝，第三次拋光為精拋光工藝，所述粗拋光工藝、細 拋光工藝和精拋光工藝依次采用篩孔尺寸由小到大的拋光件，使銅靶材表面的粗糙度逐漸變小。

可選的，所述拋光處理包括兩次拋光，第一次拋光為粗拋光工藝，第二次拋光為精拋光工藝，所述粗拋光工藝和精拋光工藝依次采用篩孔尺寸由小到大的拋光件，使銅靶材表面的粗糙度逐漸變小。

可選的，所述粗拋光工藝采用的拋光件為篩孔尺寸為200目至400目的拋光絨布。

可選的，所述細拋光工藝采用的拋光件為篩孔尺寸為200目至400目的拋光絨布和篩孔尺寸為600目至1000目的百潔布。

可選的，所述精拋光工藝包括依次進行的第一精拋光工藝和第二精拋光工藝；所述第一精拋光工藝去除所述銅靶材鏡面的車刀紋路，所述第二精拋光工藝減小第一精拋光工藝后銅靶材鏡面的粗糙度。

可選的，所述第一精拋光工藝采用的拋光件是砂紙，所述拋光件的篩孔尺寸為600目至1000目。

可選的，所述第二精拋光工藝采用的拋光件是百潔布，所述拋光件的篩孔尺寸為600目至1000目。

可選的，所述拋光處理采用的拋光液為金剛石研磨劑和有機溶劑的混合液。

可選的，所述有機溶劑為乙丙乙醇或無水酒精。

可選的，所述機械加工包括依次進行的粗加工、精加工外形和半精加工。

與現有技術相比，本發(fā)明的技術方案具有以下優(yōu)點：本發(fā)明在機械加工后采用至少兩次拋光工藝對所述銅靶材鏡面進行表面處理，所述拋光工藝去除機械加工在銅靶材鏡面形成的劃傷，還去除機械加工殘留液體在所述銅靶材鏡面形成的氧化層，從而使形成的銅靶材鏡面的表面色澤度和粗糙度更好，進而降低了銅靶材的返修率和報廢率。

可選方案中，所述精拋光工藝包括依次進行的第一精拋光工藝和第二精拋光工藝。所述第一精拋光工藝去除所述銅靶材鏡面的不規(guī)則車刀紋路，在 所述銅靶材鏡面形成方向規(guī)則化且目視均勻的紋路，所述第二精拋光工藝減小第一精拋光工藝后銅靶材鏡面的粗糙度，從而使最終得到的銅靶材鏡面粗糙度滿足預定標準。

進一步，與機械加工相比，拋光工藝所花費的工藝時間更短，本發(fā)明通過將拋光工藝代替部分機械加工，縮短了整個銅靶材鏡面處理的周期，提高了銅靶材的生產效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明銅靶材表面的處理方法一實施例的流程示意圖；

圖2是圖1中步驟S2的流程示意圖；

圖3是圖1中步驟S3的流程示意圖；

圖4是圖3中步驟S33的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明銅靶材表面的處理方法另一實施例的流程示意圖。

具體實施方式

現有銅靶材的鏡面處理方法通常采用機械加工法，該方法容易導致銅靶材的返修或報廢，分析其原因在于：機械加工過程容易對銅靶材鏡面產生難以修復的劃傷，且機械加工后還容易有油漬和切削液等殘留液體，所述殘留液體對銅靶材氧化嚴重且難以去除，且采用機械加工制成的銅靶材鏡面很難達到表面粗糙度與色澤度一致，進而導致銅靶材的返修或報廢。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種銅靶材表面的處理方法，包括：對銅靶材鏡面進行機械加工；然后對機械加工后的銅靶材鏡面進行拋光處理，所述拋光處理包括至少兩次拋光工藝。

本發(fā)明通過對銅靶材鏡面進行至少兩次拋光工藝，去除機械加工在銅靶材鏡面表面形成的劃傷，還去除機械加工殘留液體在所述銅靶材鏡面形成的氧化層，從而使形成的銅靶材鏡面的表面色澤度和粗糙度更好，進而保證了銅靶材的質量，降低了銅靶材的返修率和報廢率。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

請參考圖1，圖1是本發(fā)明銅靶材表面的處理方法一實施例的流程示意圖，本發(fā)明所提供的銅靶材的鏡面處理方法包括以下基本步驟：

步驟S1：提供銅靶材，所述銅靶材包括銅靶材鏡面；

步驟S2：對所述銅靶材鏡面進行機械加工；

步驟S3：對機械加工后的銅靶材鏡面進行拋光處理，所述拋光處理包括至少兩次拋光工藝。

下面將結合附圖對本發(fā)明的具體實施例做進一步描述。

首先執(zhí)行步驟S1，提供銅靶材，所述銅靶材包括銅靶材鏡面。

在現有技術中，形成銅薄膜的工藝包括薄膜沉積方法。所述薄膜沉積方法為：在真空腔體中通入工作氣體，所述工作氣體在強電場作用下放電，產生大量的陽離子；所述陽離子在強電場加速的作用下，轟擊銅靶材；當陽離子的動能超過銅靶材原子的結合能時，銅原子就脫離銅靶材表面，濺射到陽極的硅片上，沉積成銅薄膜。

所述銅薄膜需要滿足一定的厚度均勻性要求，而銅靶材表面的粗糙度會影響靶材濺射速率的穩(wěn)定性，進而影響沉積在硅片上的銅薄膜的厚度均勻性，因此為了確保銅薄膜質量的穩(wěn)定性，需要對銅靶材進行表面進行處理，形成低粗糙度的銅靶材鏡面。

本實施例中，待加工的銅靶材的長度×寬度×厚度的原始尺寸為2050×1040×20(單位為毫米)，加工后的銅靶材的長度×寬度×厚度的目標尺寸為2030×1020×14.2(單位為毫米)，且加工后的銅靶材鏡面粗糙度預定值為低于0.2mm。

其次，執(zhí)行步驟S2，對所述銅靶材的鏡面進行機械加工，在機械加工過程中采用純油型切削液、水溶性切削液或無水酒精作為切削液以起到冷卻和潤滑的作用。

在實際應用中，所述機械加工可以分成多個工序來完成。具體來講，結合參考圖2所示，所述機械加工可以包括如下各工序：S21，對所述銅靶材鏡面進行粗加工；S22，對所述銅靶材鏡面進行精加工外形；S23，對所述銅靶 材鏡面進行半精加工。

結合參考圖2所示，現對上述各工藝進行詳細說明。

在S21中，對待加工的銅靶材鏡面進行粗加工，快速大量地切削去除所述銅靶材鏡面的大部分余量，使所述銅靶材形成初步形狀。

具體地，將所述待加工的銅靶材安裝在機床的主軸上，設定機床轉速為400轉/秒至600轉/秒，啟動機床后，機床刀頭按每分鐘200毫米/轉至500毫米/轉的進給量對所述待加工的銅靶材鏡面進行粗加工，所述機床刀頭每進行一刀切削的切削量為1毫米至3毫米。

本實施例中，機床刀頭按每分鐘500毫米/轉的進給量對所述銅靶材鏡面進行粗加工，設定機床刀頭每進行一刀切削的切削量為1毫米，所述粗加工共進行4刀的切削工藝，則經過所述粗加工后，所述銅靶材的厚度變?yōu)?0-1×4＝16毫米。

在S22中，對完成粗加工的所述銅靶材進行精加工外形，去除所述銅靶材側面的部分余量，獲得與最后產品相似的半成品。

具體地，調整機床轉速為400轉/秒至1000轉/秒，啟動機床后，機床刀頭按每分鐘50毫米/轉至200毫米/轉的進給量去除所述銅靶材側面的部分余量，所述機床刀頭每進行一刀切削的切削量為10毫米至20毫米。

本實施例中，設定機床刀頭每進行一刀切削的切削量為10毫米，所述精加工外形共進行2刀的切削工藝，則經過所述精加工外形后，所述銅靶材的長度變?yōu)?050-10×2＝2030毫米，寬度變?yōu)?040-10×2＝1020毫米。

在S23中，對完成精加工外形的所述銅靶材鏡面進行半精加工，去除所述銅靶材鏡面的小部分余量。

具體地，調整機床轉速為300轉/秒至800轉/秒，啟動機床后，機床刀頭按每分鐘100毫米/轉至300毫米/轉的進給量對完成精加工外形的所述銅靶材鏡面進行半精加工，去除所述銅靶材鏡面的小部分余量，所述機床刀頭每進行一刀切削的切削量為0.1毫米至0.5毫米。

本實施例中，設定機床刀頭每進行一刀切削的切削量為0.3毫米，所述半 精加工共進行6刀的切削工藝，則經過所述半精加工后，所述銅靶材的厚度變?yōu)?6-0.3×6＝14.2毫米，最終達到銅靶材的長度×寬度×厚度的目標尺寸值。

然后執(zhí)行步驟S3，對所述完成機械加工的銅靶材鏡面進行拋光處理，所述拋光處理包括至少兩次拋光工藝，用于去除機械加工在銅靶材鏡面表面形成的劃傷，還去除機械加工殘留液體在所述銅靶材鏡面形成的氧化層，從而使所述銅靶材鏡面的表面色澤度和粗糙度更好，進而降低銅靶材的返修率和報廢率。

本實施例中，所述拋光工藝以金剛石研磨劑和有機溶劑混合液作為拋光液；為了保證拋光處理后所述銅靶材鏡面不產生有機溶劑殘留，因此需選用具有揮發(fā)性且揮發(fā)速度適中的有機溶劑，具體地，所述有機溶劑可以為乙丙乙醇或無水酒精。

根據所述銅靶材鏡面的表面粗糙度的要求，按照篩孔尺寸由小到大的順序更換拋光件，依次對所述銅靶材鏡面進行拋光工藝；篩孔尺寸越大，形成的銅靶材鏡面粗糙度越低，因此通過依次采用篩孔尺寸由小到大的拋光件，使銅靶材鏡面的粗糙度逐漸減小。

在本發(fā)明中，所述拋光處理可以包括三次拋光工藝。具體來講，結合參考圖3所示，所述三次拋光工藝可以包括如下各工序：S31，對所述銅靶材鏡面進行粗拋光工藝；S32，對所述銅靶材鏡面進行細拋光工藝；S33，對所述銅靶材鏡面進行精拋光工藝。所述粗拋光工藝、細拋光工藝和精拋光工藝依次采用篩孔尺寸由小到大的拋光件，使銅靶材表面的粗糙度逐漸減小。

結合參考圖3所示，現對上述各工藝進行詳細說明。

在S31的粗拋光工藝中，提供篩孔尺寸為200目至400目的拋光絨布，固定銅靶材，將所述拋光絨布放置于在所述銅靶材鏡面上，以金剛石研磨劑和有機溶劑混合液作為拋光液，手動將所述拋光絨布從銅靶材的一個邊緣沿平行于所述銅靶材的第一方向來回移動進行拋光，同時所述拋光絨布沿垂直于所述第一方向的第二方向來回移動，對所述銅靶材鏡面進行粗拋光工藝。通過所述粗拋光工藝，使所述銅靶材鏡面的紋路更均勻、更細膩。

本實施例中，采用篩孔尺寸為320目的拋光絨布作為拋光件對所述銅靶材 鏡面進行粗拋光工藝，經粗拋光工藝后，所述銅靶材鏡面的粗糙度可以達到0.4mm以下。

在S32的細拋光工藝中，依次采用拋光絨布和篩孔尺寸更大的百潔布，以金剛石研磨劑和有機溶劑混合液作為拋光液，對完成粗拋光工藝的所述銅靶材鏡面進行細拋光工藝。所述S32的具體工藝與上述S31的具體工藝相類似。

具體地，所述細拋光工藝采用的拋光件依次為篩孔尺寸為200目至400目的拋光絨布和篩孔尺寸為600目至1000目的百潔布。先采用所述拋光絨布針對銅靶材鏡面的表面粗糙度及光澤度較差的區(qū)域進行局部細拋光；然后將百潔布放置于在所述銅靶材鏡面上，手動將所述百潔布從銅靶材的一個邊緣沿平行于所述銅靶材的第一方向來回移動進行拋光，同時所述百潔布沿垂直于所述第一方向的第二方向來回移動，對所述銅靶材鏡面進行細拋光工藝，使所述銅靶材鏡面的表面色差均勻。

本實施例中，先采用篩孔尺寸為320目的拋光絨布針對銅靶材鏡面的表面粗糙度及光澤度較差的區(qū)域進行局部細拋光，然后采用篩孔尺寸為800目的百潔布，對整個銅靶材鏡面進行細拋光工藝。

需要說明的是，本實施例依次采用拋光絨布和篩孔尺寸更大的百潔布對所述銅靶材鏡面進行細拋光，但不僅限于此。根據所述銅靶材鏡面的表面粗糙度和色澤度情況，可以僅采用拋光絨布或僅采用百潔布對所述銅靶材鏡面進行細拋光工藝。

在S33中，對完成細拋光工藝的所述銅靶材鏡面進行精拋光工藝。采用氣動或電動拋光機，所述氣動或電動拋光機表面黏貼拋光件，將所述拋光件放置于所述銅靶材鏡面上，將所述拋光件從銅靶材的一個邊緣沿平行于所述銅靶材的第一方向來回移動進行拋光，同時所述銅靶材沿垂直于所述第一方向的第二方向來回移動，對所述銅靶材鏡面進行精拋光工藝，從而使所述銅靶材鏡面的粗糙度達到預定標準的同時，去除所述銅靶材鏡面的表面劃傷和氧化層。

具體地，所述精拋光工藝可以包括兩次精拋光。結合參考圖4所示，所述兩次精拋光可以包括如下各工序：S331，對所述銅靶材鏡面進行第一精拋光 工藝；S332，對所述銅靶材鏡面進行第二精拋光工藝。

結合參考圖4所示，現對上述各工藝進行詳細說明。

在S331的第一精拋光工藝中，采用氣動或電動拋光機，所述氣動或電動拋光機表面黏貼篩孔尺寸為600目至1000目的砂紙，采用所述砂紙對所述銅靶材鏡面進行第一精拋光工藝，從而去除所述銅靶材鏡面的不規(guī)則車刀紋路，在所述銅靶材鏡面形成方向規(guī)則化且目視均勻的拋光紋路。

本實施例中，所述第一精拋光工藝采用的拋光件是篩孔尺寸為800目的砂紙。具體工藝可以為：采用氣動或電動拋光機，所述氣動或電動拋光機表面黏貼所述砂紙，將所述砂紙放置于所述銅靶材鏡面上，將所述砂紙從銅靶材的一個邊緣沿平行于所述銅靶材的第一方向來回移動進行拋光，同時所述銅靶材沿垂直于所述第一方向的第二方向來回移動，對所述銅靶材鏡面進行第一精拋光工藝。

在S332的第二精拋光工藝中，采用氣動或電動拋光機，所述氣動或電動拋光機表面黏貼篩孔尺寸為600目至1000目的百潔布，采用所述百潔布對所述銅靶材鏡面進行第二精拋光工藝，從而使所述銅靶材鏡面的光亮色澤一致、紋路更細膩，表面無劃傷或氧化，表面粗糙度達到0.2mm以下。

本實施例中，所述第二精拋光工藝采用的拋光件是篩孔尺寸為800目的百潔布。具體工藝可以為：采用氣動或電動拋光機，所述氣動或電動拋光機表面黏貼所述百潔布，將所述百潔布放置于所述銅靶材鏡面上，將所述百潔布從銅靶材的一個邊緣沿平行于所述銅靶材的第一方向來回移動進行拋光，同時所述銅靶材沿垂直于所述第一方向的第二方向來回移動，對所述銅靶材鏡面進行第二精拋光工藝。

本發(fā)明中，在進行拋光處理時，依次采用篩孔尺寸由小到大拋光件。如果各拋光工藝采用的拋光件的篩孔尺寸過大，會導致所述銅靶材鏡面經拋光后的紋路均勻性變差、表面粗糙度難以達到小于0.2μm的預定標準，表面的劃傷或氧化層難以被去除；如果拋光件的篩孔尺寸過小，雖然可以通過增加拋光時間直至達到粗糙度預定值，但相應也會引起銅靶材制造成本的增加，制造效率的降低。因此，所述拋光處理依次采用篩孔尺寸由小到大的拋光件， 使銅靶材表面的粗糙度逐漸變小。

通過所述拋光處理，在有效地去除所述銅靶材鏡面劃傷或氧化層的同時，獲得鏡面的表面色澤度一致，鏡面粗糙度低于0.2μm的銅靶材。

在本發(fā)明的其他實施例中，所述拋光工藝還可以包括兩次拋光。

具體來講，當粗拋光工藝后的所述銅靶材鏡面的表面色澤度較均勻時，粗拋光工藝后可直接進行精拋光工藝。結合參考圖5所示，所述兩次拋光工藝可以包括如下各工序：S51，對所述銅靶材鏡面進行粗拋光工藝；S52，對所述銅靶材鏡面進行精拋光工藝。本實施例與前述實施例不同之處僅在于，省去了細拋光工藝。其中，本實施例的粗拋光工藝、精拋光工藝均與前述實施例相同，在此不做贅述。

通過機械加工和拋光工藝，不僅得到了尺寸滿足預定值的銅靶材，還有效地在去除所述銅靶材鏡面的劃傷或氧化層，獲得鏡面的表面色澤度一致、表面粗糙度低于0.2μm的銅靶材。

雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。