一种多边形靶材及其加工方法

摘要

本发明提供了一种多边形靶材及其加工方法，所述加工方法包括以下步骤：将靶材的焊接面车削螺纹，并在背板的焊接面上车削焊接凹槽；将处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，得到焊接组件；在焊接组件的背板背面车削凹槽，然后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，得到多边形靶材组件。本发明所述方法采用先焊接、再外形铣削的方式，能够避免传统方法中前后两次铣削的问题，并通过增加车削量而减少铣削量，提高生产效率；所述方法中焊接后在背板的背面上车削凹槽，能够校正焊接后变形靶材的平面度，而外圆车削时车削厚度的控制，可避免车削后焊缝位置靶材的残留；所述方法操作简便，靶材生产合格率高，且原料使用量少，成本较低。

权利要求

1.一种多边形靶材的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：(1)将靶材的焊接面车削螺纹，并在背板的焊接面上车削焊接凹槽；

(2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，得到焊接组件；

(3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面车削凹槽，并对焊接组件做平面校正处理；

(4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，得到多边形靶材组件。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述多边形靶材的形状包括三角形、方形或六边形中任意一种。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)所述靶材包括钛靶材。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)所述背板包括铝背板和/或铜背板。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构。

6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构。

7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述尖角结构的角度为55～65度。

8.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，相邻两个凸起或相邻两个凹槽之间的距离为0.4～0.8mm。

9.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为

0.4～0.8mm。

10.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(1)所述背板上的焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同。

11.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封口、脱气。

12.根据权利要求11所述的加工方法，其特征在于，所述脱气时抽真空，包套内压力降‑3至2×10 Pa以下。

13.根据权利要求11所述的加工方法，其特征在于，所述脱气的温度为320～370℃。

14.根据权利要求11所述的加工方法，其特征在于，所述脱气的保温时间为2.5～3h。

15.根据权利要求11所述的加工方法，其特征在于，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接。

16.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)所述热等静压焊接的温度为

400～550℃。

17.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)所述热等静压焊接的压力为

90～130MPa。

18.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(2)所述热等静压焊接的时间为

4～6h。

19.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(3)所述背板背面车削的凹槽位于背板的中心位置。

20.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(3)所述凹槽的直径为背板直径的60～80％。

21.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(3)所述凹槽的深度为1～3mm。

22.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(3)所述平面校正处理包括将车削凹槽后的焊接组件进行平面压平。

23.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(3)所述平面校正处理后焊接组件的平面度达到0.3mm以下。

24.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(4)所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除。

25.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(4)所述外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径小于背板的直径。

26.根据权利要求25所述的加工方法，其特征在于，所述外圆车削后靶材的直径为背板直径的65～85％。

27.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(4)所述外圆车削后的焊接组件中，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面。

28.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(4)所述外圆车削后焊接组件的尺寸不小于多边形靶材组件的外接圆尺寸。

29.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，步骤(4)所述外形铣削包括：按照多边形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的多边形结构。

30.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述多边形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接。

31.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述多边形靶材组件呈阶梯形结构，所述靶材的尺寸小于背板的尺寸。

32.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：(1)将靶材的焊接面车削螺纹，所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构，其角度为55～65度，相邻两个凸起或相邻两个凹槽之间的距离为0.4～0.8mm，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.4～0.8mm，并在背板的焊接面上车削焊接凹槽，焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同；

(2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封口、脱‑3气，所述脱气时抽真空，包套内压力降至2×10 Pa以下，脱气的温度为320～370℃，时间为

2.5～3h，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接，所述热等静压焊接的温度为400～550℃，压力为90～130MPa，时间为4～6h，得到焊接组件；

(3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面的中心位置车削凹槽，所述凹槽的直径为背板直径的60～80％，凹槽的深度为1～3mm，并对焊接组件做平面校正处理，平面校正处理后焊接组件的平面度达到0.3mm以下；

(4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除，外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径小于背板的直径，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，外圆车削后焊接组件的尺寸不小于多边形靶材组件的外接圆尺寸，所述外形铣削包括：按照多边形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的多边形结构，得到多边形靶材组件，所述多边形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接，所述多边形靶材组件呈阶梯形结构，靶材的尺寸小于背板的尺寸。

33.根据权利要求1‑32任一项所述的加工方法得到的多边形靶材。

说明书

一种多边形靶材及其加工方法

技术领域

[0001] 本发明属于靶材制备技术领域，涉及一种多边形靶材及其加工方法。

背景技术

[0002] 随着半导体技术的快速发展，靶材作为溅射镀膜的重要原材料，其应用范围愈发广泛。由于强度等方面的原因，靶材通常需要与背板焊接形成靶材组件，具备一定的结合强度才可以使用，因而焊接质量的高低会直接影响靶材与背板的结合性能，从而影响溅射镀膜的效果。

[0003] 虽然目前常用的靶材通常为圆形，但有时也会使用到多边形靶材，而多边形靶材的加工除了焊接过程，靶材与背板的车削、铣削过程同样重要，而且车削、铣削或者焊接的先后顺序对于靶材组件的最终成形也有明显影响，需要选择合适的加工工艺。目前常用的靶材焊接方法主要包括钎焊焊接和扩散焊接，由于多边形靶材的加工在焊接后往往还需要车削等操作，对焊接强度的要求较高，因而通常采用扩散焊接的方式，以避免加工过程中靶材和背板的分离；由于靶材和背板的厚度较薄，对于需要较多机械加工的多边形靶材，还需要尽可能避免加工过程中靶材的变形。

[0004] CN 105331937A公开了一种靶材加工装置以及加工方法，所述靶材加工装置包括靶材、夹具、压板和固定件，靶材包括加工面和背面，背面上开设有定位孔，所述压板装夹于夹具内，所述压板包括与靶材的背面相配合的第一面，以及与第一面相对的第二面，所述第二面开设有贯穿所述压板的固定孔，所述固定孔与至少一部分所述定位孔的位置相对应；所述固定件安置于压板的第二面，用于通过所述固定孔和定位孔将靶材固定于所述压板上。该专利主要是提供了一种加工三角形靶材的加工装置，着重强调所述加工装置的使用，对于靶材自身的加工以及焊接并未涉及。

[0005] CN 202530154U公开了一种溅射靶材，包括靶材和背板，所述背板具有一凹槽，该凹槽为圆柱形凹槽或者为直径向内侧逐渐减小的阶梯式凹槽，该凹槽用以容纳靶坯的嵌入，所述靶坯具有一凸起，该凸起为圆柱形凸起或者为直径向内侧逐渐减小的阶梯式凸起，该凸起与背板上的凹槽相对应，用以嵌入相应的背板中，所述靶坯的凸起嵌入所述背板的凹槽内。该溅射靶材主要介绍了靶材和背板的嵌合结构，以增加靶材的厚度，虽然成品靶材也包括方形、三角形等，但并未对该溅射靶材如何加工进行明确。

[0006] 综上所述，对于多边形等非圆形靶材的加工，还需要选择合适的焊接及铣削等操作步骤及顺序，保证加工面光滑平整，避免产品加工过程中的变形，提高靶材产品的合格率。

发明内容

[0007] 针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种多边形靶材及其加工方法，所述方法对于多边形靶材的加工采用先焊接、再外形铣削的方式，能够避免需要前后两次铣削的问题，并增加车削操作量而减少铣削量，提高生产效率；通过对靶材外侧背板以及背板背面的车削，避免车削表面的靶材残留，并避免产品加工过程中的变形，保证靶材的平面度，提高合格率。

[0008] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：

[0009] 一方面，本发明提供了一种多边形靶材的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

[0010] (1)将靶材的焊接面车削螺纹，并在背板的焊接面上车削焊接凹槽；

[0011] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，得到焊接组件；

[0012] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面车削凹槽，并对焊接组件做平面校正处理；

[0013] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，得到多边形靶材组件。

[0014] 本发明中，对于多边形靶材的加工，主要包括靶材和背板焊接以及外形铣削的步骤，其中也会涉及到车削螺纹、凹槽、靶材及背板富余量等操作，通过采用先焊接后铣削的加工方法，能够有效减少铣削量，提高生产效率，其中靶材和背板的焊接采用热等静压焊接的方式，保证焊接强度较高，以避免后续加工时可能脱焊的问题；焊接后在背板的背面上车削凹槽的操作则能够校正焊接后变形靶材的平面度，再进行后续的外圆车削和外形铣削，控制靶材周围背板的车削量，使得靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，避免车削表面焊缝位置靶材的残留，最终外形铣削的操作量极少，加快了生产效率，所得靶材组件的合格率高；所述加工方法操作简便，原料使用量少，成本较低，尤其适合多边形靶材的加工制备。

[0015] 以下作为本发明优选的技术方案，但不作为本发明提供的技术方案的限制，通过以下技术方案，可以更好地达到和实现本发明的技术目的和有益效果。

[0016] 作为本发明优选的技术方案，所述多边形靶材的形状包括三角形、方形或六边形中任意一种。

[0017] 本发明中，所述多边形靶材根据应用要求，通常是规则多边形，如正三角形、矩形、正方形，正六边形等。

[0018] 优选地，步骤(1)所述靶材包括钛靶材。

[0019] 优选地，步骤(1)所述背板包括铝背板和/或铜背板，所述背板通常还可选择铝合金背板或铜合金背板。

[0020] 作为本发明优选的技术方案，步骤(1)所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构。

[0021] 优选地，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构。

[0022] 优选地，所述尖角结构的角度为55～65度，例如55度、56度、58度、60度、62度、64度或65度等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0023] 优选地，相邻两个凸起或相邻两个凹槽之间的距离为0.4～0.8mm，例如0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0024] 优选地，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.4～0.8mm，例如0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm或0.8mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0025] 本发明中，在靶材的焊接面上车削螺纹，可以在扩散焊接过程中将螺纹嵌入背板中，在扩大焊接面接触面积的同时，可以有效避免焊接层出现焊缝，从而有效提高靶材和背板焊接面的结合强度。

[0026] 优选地，步骤(1)所述背板上的焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同。

[0027] 本发明中，所述靶材在车削螺纹，背板在车削凹槽前，其外圆均已车削至焊接尺寸。

[0028] 作为本发明优选的技术方案，步骤(2)所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封口、脱气。

[0029] 优选地，所述脱气时抽真空，包套内压力降至2×10‑3Pa以下，例如2×10‑3Pa、10‑3 ‑4 ‑4 ‑4 ‑4
Pa、8×10 Pa、5×10 Pa、3×10 Pa或10 Pa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0030] 优选地，所述脱气的温度为320～370℃，例如320℃、330℃、340℃、350℃、360℃或370℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0031] 优选地，所述脱气的保温时间为2.5～3h，例如2.5h、2.6h、2.7h、2.8h、2.9h或3h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0032] 作为本发明优选的技术方案，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接。

[0033] 优选地，步骤(2)所述热等静压焊接的温度为400～550℃，例如400℃、420℃、450℃、480℃、500℃、520℃或550℃等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0034] 优选地，步骤(2)所述热等静压焊接的压力为90～130MPa，例如90MPa、100MPa、105MPa、110MPa、115MPa、120MPa或130MPa等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0035] 优选地，步骤(2)所述热等静压焊接的时间为4～6h，例如4h、4.5h、5h、5.5h或6h等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0036] 作为本发明优选的技术方案，步骤(3)所述背板背面车削的凹槽位于背板的中心位置。

[0037] 优选地，步骤(3)所述凹槽的直径为背板直径的60～80％，例如60％、65％、70％、75％或80％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0038] 优选地，步骤(3)所述凹槽的深度为1～3mm，例如1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0039] 优选地，步骤(3)所述平面校正处理包括将车削凹槽后的焊接组件进行平面压平，所述压平采用油压机进行操作。

[0040] 优选地，步骤(3)所述平面校正处理后焊接组件的平面度达到0.3mm以下，例如0.3mm、0.25mm、0.2mm、0.15mm或0.1mm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0041] 本发明中，扩散焊接后容易造成靶材平面度的变形，因而通过在背板背面设置凹槽，能够有效调整靶材的平面度，并保证直径方向尺寸不变，提高靶材的合格率。

[0042] 作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除。

[0043] 优选地，步骤(4)所述外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径小于背板的直径。

[0044] 优选地，所述外圆车削后靶材的直径为背板直径的65～85％，例如65％、70％、75％、80％或85％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

[0045] 优选地，步骤(4)所述外圆车削后的焊接组件中，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面。

[0046] 本发明中，所述热等静压焊接后先进行外圆车削，主要是为了快速去除靶材和背板的边缘余量，减少后续铣削的操作量，控制靶材周围区域的车削厚度大于靶材的厚度，使得靶材和背板的焊接面的位置位于侧面，避免传统车削方式时焊接线位于靶材底面，难以车削完全，容易残留，影响靶材的溅射使用。

[0047] 优选地，步骤(4)所述外圆车削后焊接组件的尺寸不小于多边形靶材组件的外接圆尺寸。

[0048] 作为本发明优选的技术方案，步骤(4)所述外形铣削包括：按照多边形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的多边形结构。

[0049] 优选地，所述多边形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接。

[0050] 优选地，所述多边形靶材组件呈阶梯形结构，所述靶材的尺寸小于背板的尺寸，具体来说，靶材尺寸为背板尺寸的70～85％，例如70％、72％、75％、78％、80％、82％或85％等，其中该尺寸为一维尺寸，即靶材和背板横截面的棱边长度。

[0051] 作为本发明优选的技术方案，所述加工方法包括以下步骤：

[0052] (1)将靶材的焊接面车削螺纹，所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构，其角度为55～65度，相邻两个凸起或相邻两个凹槽之间的距离为0.4～0.8mm；所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.4～0.8mm，并在背板的焊接面上车削焊接凹槽，焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同；

[0053] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封‑3口、脱气，所述脱气时抽真空，包套内压力降至2×10 Pa以下，脱气的温度为320～370℃，时间为2.5～3h，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接，所述热等静压焊接的温度为400～550℃，压力为90～130MPa，时间为4～6h，得到焊接组件；

[0054] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面的中心位置车削凹槽，所述凹槽的直径为背板直径的60～80％，凹槽的深度为1～3mm，并对焊接组件做平面校正处理，平面校正处理后焊接组件的平面度达到0.3mm以下；

[0055] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除，外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径小于背板的直径，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，外圆车削后焊接组件的尺寸不小于多边形靶材组件的外接圆尺寸，所述外形铣削包括：按照多边形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的多边形结构，得到多边形靶材组件，所述多边形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接，所述多边形靶材组件呈阶梯形结构，靶材的尺寸小于背板的尺寸。

[0056] 另一方面，本发明提供了一种采用上述加工方法得到的多边形靶材。

[0057] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0058] (1)本发明所述方法对多边形靶材的加工采用先焊接、再外形铣削的方式，其中焊接采用热等静压焊接的方式，保证焊接强度较高，最后进行外形铣削能够避免传统方法中前后两次铣削的问题，并通过增加车削量而减少铣削量，提高生产加工效率；

[0059] (2)本发明所述方法中焊接后在背板的背面上车削凹槽，能够校正焊接后变形靶材的平面度，而外圆车削时控制靶材周围背板的车削厚度，使得靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，避免车削后焊缝位置靶材的残留而影响靶材的溅射使用；

[0060] (3)本发明所述方法操作简便，靶材生产合格率高达99％以上，且原料使用量少，成本较低，尤其适合多边形靶材的加工制备。

具体实施方式

[0061] 为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，下面对本发明进一步详细说明。但下述的实施例仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明保护范围以权利要求书为准。

[0062] 本发明具体实施方式部分提供了一种多边形靶材的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

[0063] (1)将靶材的焊接面车削螺纹，并在背板的焊接面上车削焊接凹槽；

[0064] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，得到焊接组件；

[0065] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面车削凹槽，并对焊接组件做平面校正处理；

[0066] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，得到多边形靶材组件。

[0067] 以下为本发明典型但非限制性实施例：

[0068] 实施例1：

[0069] 本实施例提供了一种三角形靶材的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

[0070] (1)将钛靶材的焊接面车削螺纹，所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构，其角度为60度，相邻两个凸起之间的距离为0.6mm，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.52mm，并在铝合金背板的焊接面上车削焊接凹槽，焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同；

[0071] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封‑3口、脱气，所述脱气时抽真空，包套内压力降至10 Pa，脱气的温度为350℃，时间为2.75h，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接，所述热等静压焊接的温度为450℃，压力为120MPa，时间为5h，得到焊接组件；

[0072] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面的中心位置车削凹槽，所述凹槽的直径为背板直径的70％，凹槽的深度为2mm，并采用油压机对焊接组件做平面压平处理，平面压平处理后焊接组件的平面度为0.2mm；

[0073] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除，外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径是背板直径的75％，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，外圆车削后焊接组件的尺寸为三角形靶材组件的外接圆尺寸，所述外形铣削包括：按照三角形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的三角形结构，得到三角形靶材组件，所述三角形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接，所述三角形靶材组件呈阶梯形结构，所述靶材的尺寸是背板尺寸的75％。

[0074] 本实施例中，采用所述方法加工三角形靶材，所得靶材的平面度较小，材料利用率高，产品合格率达到99.5％。

[0075] 实施例2：

[0076] 本实施例提供了一种三角形靶材的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

[0077] (1)将钛靶材的焊接面车削螺纹，所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构，其角度为55度，相邻两个凸起之间的距离为0.45mm，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.4mm，并在铜合金背板的焊接面上车削焊接凹槽，焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同；

[0078] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封‑3口、脱气，所述脱气时抽真空，包套内压力降至2×10 Pa，脱气的温度为320℃，时间为3h，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接，所述热等静压焊接的温度为400℃，压力为130MPa，时间为4h，得到焊接组件；

[0079] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面的中心位置车削凹槽，所述凹槽的直径为背板直径的60％，凹槽的深度为3mm，并采用油压机对焊接组件做平面压平处理，平面压平处理后焊接组件的平面度为0.25mm；

[0080] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除，外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径是背板直径的85％，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，外圆车削后焊接组件的尺寸比三角形靶材组件的外接圆尺寸大1mm，所述外形铣削包括：按照三角形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的三角形结构，得到三角形靶材组件，所述三角形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接，所述三角形靶材组件呈阶梯形结构，所述靶材的尺寸是背板尺寸的85％。

[0081] 本实施例中，采用所述方法加工三角形靶材，所得靶材的平面度较小，材料利用率高，产品合格率达到99.3％。

[0082] 实施例3：

[0083] 本实施例提供了一种三角形靶材的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

[0084] (1)将钛靶材的焊接面车削螺纹，所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构，其角度为65度，相邻两个凹槽之间的距离为0.8mm，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.7mm，并在铝背板的焊接面上车削焊接凹槽，焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同；

[0085] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封‑4口、脱气，所述脱气时抽真空，包套内压力降至8×10 Pa，脱气的温度为370℃，时间为2.5h，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接，所述热等静压焊接的温度为550℃，压力为90MPa，时间为6h，得到焊接组件；

[0086] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面的中心位置车削凹槽，所述凹槽的直径为背板直径的80％，凹槽的深度为1mm，并采用油压机对焊接组件做平面压平处理，平面压平处理后焊接组件的平面度为0.27mm；

[0087] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除，外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径是背板直径的70％，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，外圆车削后焊接组件的尺寸为三角形靶材组件的外接圆尺寸，所述外形铣削包括：按照三角形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的三角形结构，得到三角形靶材组件，所述三角形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接，所述三角形靶材组件呈阶梯形结构，所述靶材的尺寸是背板尺寸的70％。

[0088] 本实施例中，采用所述方法加工三角形靶材，所得靶材的平面度较小，材料利用率高，产品合格率达到99.2％。

[0089] 实施例4：

[0090] 本实施例提供了一种四边形靶材的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

[0091] (1)将钛靶材的焊接面车削螺纹，所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构，其角度为62度，相邻两个凹槽之间的距离为0.7mm，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.6mm，并在铜背板的焊接面上车削焊接凹槽，焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同；

[0092] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封‑4口、脱气，所述脱气时抽真空，包套内压力降至2×10 Pa，脱气的温度为360℃，时间为
2.67h，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接，所述热等静压焊接的温度为
500℃，压力为100MPa，时间为4.5h，得到焊接组件；

[0093] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面的中心位置车削凹槽，所述凹槽的直径为背板直径的75％，凹槽的深度为2.5mm，并采用油压机对焊接组件做平面压平处理，平面压平处理后焊接组件的平面度为0.22mm；

[0094] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除，外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径是背板直径的80％，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，外圆车削后焊接组件的尺寸为四边形靶材组件的外接圆尺寸，所述外形铣削包括：按照四边形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的四边形结构，得到四边形靶材组件，所述四边形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接，所述四边形靶材组件呈阶梯形结构，所述靶材的尺寸是背板尺寸的80％。

[0095] 本实施例中，采用所述方法加工四边形靶材，所得靶材的平面度较小，材料利用率高，产品合格率达到99.4％。

[0096] 实施例5：

[0097] 本实施例提供了一种六边形靶材的加工方法，所述加工方法包括以下步骤：

[0098] (1)将钛靶材的焊接面车削螺纹，所述车削螺纹后焊接面形成凸起和凹槽间隔分布的结构，所述凸起的顶部和凹槽的底部均为尖角结构，其角度为58度，相邻两个凸起之间的距离为0.5mm，所述凸起顶部和凹槽底部的高度差为0.45mm，并在铝合金背板的焊接面上车削焊接凹槽，焊接凹槽的形状和尺寸与靶材的形状和尺寸相同；

[0099] (2)将步骤(1)处理后的靶材和背板装配后进行热等静压焊接，所述装配包括：将靶材焊接面一侧向下嵌入背板的焊接凹槽中，然后将整体放入包套中，然后将包套进行封‑4口、脱气，所述脱气时抽真空，包套内压力降至5×10 Pa，脱气的温度为340℃，时间为2.8h，所述包套脱气后置于热等静压机中进行热等静压焊接，所述热等静压焊接的温度为480℃，压力为110MPa，时间为5.5h，得到焊接组件；

[0100] (3)在步骤(2)得到的焊接组件的背板背面的中心位置车削凹槽，所述凹槽的直径为背板直径的65％，凹槽的深度为1.5mm，并采用油压机对焊接组件做平面压平处理，平面压平处理后焊接组件的平面度为0.3mm；

[0101] (4)步骤(3)完成后依次对焊接组件进行外圆车削和外形铣削，所述外圆车削包括将靶材和背板的外侧圆周部分分别车削去除，外圆车削后焊接组件形成阶梯形圆盘结构，所述靶材的直径是背板直径的65％，靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，外圆车削后焊接组件的尺寸比六边形靶材组件的外接圆尺寸大2mm，所述外形铣削包括：按照六边形靶材的尺寸要求采用铣床将外圆车削后的焊接组件铣削成所需的六边形结构，得到六边形靶材组件，所述六边形靶材组件的各个角为弧形角，相邻棱边采用弧形连接，所述六边形靶材组件呈阶梯形结构，所述靶材的尺寸是背板尺寸的70％。

[0102] 本实施例中，采用所述方法加工六边形靶材，所得靶材的平面度较小，材料利用率高，产品合格率达到99.0％。

[0103] 对比例1：

[0104] 本对比例提供了一种三角形靶材的加工方法，所述加工方法参照实施例1中的方法，区别仅在于：不包括步骤(3)的操作。

[0105] 本对比例中，由于靶材加工中热等静压焊接后未在背板上车削凹槽进行平面校正处理，焊接组件的已发生变形，直接进行后续的外圆车削和外形铣削，平面度未进行有效调整，使得靶材的平面度不符合溅射使用要求，产品合格率仅为50％，还需要返工操作，甚至可能报废。

[0106] 对比例2：

[0107] 本对比例提供了一种三角形靶材的加工方法，所述加工方法参照实施例1中的方法，区别仅在于：不包括步骤(4)中的外圆车削，外形铣削后靶材和背板的焊接线位于靶材的底面。

[0108] 本对比例中，由于焊接组件平面校正后直接进行外形铣削，铣削量较大，极大降低了生产效率，且针对靶材和背板焊缝位置的铣削，靶材和背板的阶梯位置仍然有靶材残留，溅射使用时容易造成镀膜不均匀，此时的靶材生产合格率仅为85％。

[0109] 综合上述实施例和对比例可以看出，本发明所述方法对多边形靶材的加工采用先焊接、再外形铣削的方式，其中焊接采用热等静压焊接的方式，保证焊接强度较高，最后进行外形铣削能够避免传统方法中前后两次铣削的问题，并通过增加车削量而减少铣削量，提高生产加工效率；所述方法中焊接后在背板的背面上车削凹槽，能够校正焊接后变形靶材的平面度，而外圆车削时控制靶材周围背板的车削厚度，使得靶材和背板的焊接线位于靶材的侧面，避免车削后焊缝位置靶材的残留而影响靶材的溅射使用；所述方法操作简便，靶材生产合格率高达99％以上，且原料使用量少，成本较低，尤其适合多边形靶材的加工制备。

[0110] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明方法的等效替换及辅助步骤的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。