[發明專利]一種加工濺射環配件的裝置系統和方法

在審

• 申請號: 202211064306.4
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115430762A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;黃文杰;周友平;廖培君
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: B21D28/14
• 分類號: B21D28/14;B21D53/16;C23C14/34
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 韓承志

本發明提供了一種加工濺射環配件的裝置系統和方法，所述裝置系統包括上模板、脫模板和凹模，所述脫模板位于上模板和凹模之間；所述上模板設置有沖頭與至少1個導向柱；所述沖頭與導向柱穿設于脫模版；所述凹模沿中心軸從上到下依次設置卡槽、成型孔和下料孔，所述卡槽、成型孔和下料孔貫通凹模；所述沖頭、卡槽、成型孔和下料孔均與凹模同軸設置；所述方法包括以下步驟：所述片狀金屬材料移入卡槽，所述沖頭受上模板帶動向下沖壓片狀金屬材料，受所述成型孔限制形成所述濺射環配件，沖頭受上模板帶動抬起，濺射環配件碰到所述脫模板后脫離沖頭；所述方法一次沖壓成型，保證了產品外圓與內壁的尺寸統一，加工效率高，沖壓后只需車床一步即可加工至成品，降低了加工損耗，適合工業生產使用。

技術領域

本發明屬于靶材濺射設備領域，尤其涉及一種加工濺射環配件的裝置系統和方法。

背景技術

現代半導體芯片生產過程中，濺射是不可缺少的一種薄膜淀積技術。濺射過程中，高能粒子撞擊具有高純度的靶材料固體平板，按物理過程撞擊出原子。這些被撞擊出的原子穿過真空，最后淀積在硅片上，凡在利用靶材進行濺射時都會用到聚焦環。聚焦環在半導體工藝中的主要作用包括：約束濺射粒子的運動軌跡，起到聚焦的作用：吸附濺射過程中產生的大的顆粒物，起到凈化的作用。而在IMP(離子化的金屬等離子體)的濺射工藝中，聚焦環會需要參與到濺射中來。這樣，聚焦環的壽命就是極度有限的。而且在實際生產中，聚焦環的壽命非常的短，而聚焦環的加工工藝復雜，價格昂貴，這使得聚焦環的消耗在芯片生產中產生了極高的費用。

現有加工方式多采用大于產品直徑的Ta棒料為原材料，經過車床外圓加工后得出實心柱狀杯形產品，再送到線切割將產品從棒料切下，后經過加工中心將產品內部掏空并將底部通孔尺寸加工到位，后送到車床加工保證產品總高，由于加工中心加工過程屑無法排出，會導致內壁拉毛，后續需對產品內壁進行拋光處理；所述現有工藝流經工序多、加工周期長，由于鉭材料成本昂貴，材料內壁與外圓加工材料的損耗造成成本浪費。

CN113560825B公開了一種半導體濺射環防護件及其加工方法，所述加工方法包括以下步驟：將坯料進行沖壓成型，得到帶有凹槽的圓柱形結構件；將圓柱形結構件的凹槽進行銑削，然后在底面上銑削出圓孔，形成貫穿結構件；將貫穿結構件的外表面進行滾花，得到半導體濺射環防護件。所述加工方法根據濺射環防護件的結構及應用，依次采用沖壓成型、銑削以及滾花的操作工藝，銑削步驟造成了一定浪費；

CN101574780B公開了一種磁控濺射環件用鉭凸結體生產方法，以鉭棒為原料，采用模具沖壓成型結合精密機械加工的方式完成，其工藝過程依次為：鉭棒鋸料、車端面、沖壓成型、精修、鉆中心孔、攻絲、鉆側孔。其沖壓模具包括上模板(1)和下模板(9)，兩者之間有導向柱(3)，下模板(9)上裝有凹模(7)，凹模之上配有凸模(6)，凸模上配有退料桿(5)；所述生產方法避免了車削造成的浪費，但是沖壓后需要采用退料桿進行下料，效率較低。

因此，需要開發一種新的兼顧利用程度和生產效率的方式制造鉭聚焦環。

發明內容

針對現有技術存在的機械加工效率低，加工過程材料浪費多等問題，本發明提出了一種加工濺射環配件的裝置系統和方法，采用沖壓的方式，將產品壁厚相等的圓片鉭材料直接沖壓一次成型，保證了產品外圓與內壁的尺寸統一，杜絕了車削引起的材料浪費，節約了加工成本和材料成本。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種加工濺射環配件的裝置系統，所述裝置系統包括上模板、脫模板和凹模；

所述脫模板位于上模板和凹模之間；

所述上模板設置有沖頭與至少1個導向柱；所述沖頭與導向柱穿設于脫模版；

所述凹模沿中心軸從上到下依次設置卡槽、成型孔和下料孔，所述卡槽、成型孔和下料孔貫通凹模；

所述沖頭、卡槽、成型孔和下料孔均與凹模同軸設置。