CN107413715A - 靶材的清洁方法 - Google Patents

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Abstract

一种靶材的清洁方法,包括:提供靶材;采用高压清洗工艺对所述靶材喷射清洗液。由于采用高压清洗工艺对所述靶材进行清洁,提高了工艺效率,且降低了成本。

Description

靶材的清洁方法
技术领域
本发明涉及靶材处理工艺领域,尤其涉及一种靶材的清洁方法。
背景技术
随着半导体技术的飞速发展,对形成于半导体芯片上的镀膜的尺寸、质量要求也越来越高。溅射镀膜是一种重要的镀膜工艺。溅射镀膜的原理为:以加速的离子轰击靶材,使靶材表面的组分以原子团或离子形式溅射出来,沉积到基板表面,从而在基板上形成镀膜。溅射镀膜具有许多优点,如:溅射膜与基板之间的附着性好;溅射镀膜密度高,针孔少膜层的纯度较高;膜层可控性和重复性好。但是,与其它镀膜方法相比,溅射镀膜对靶材的清洁度要求非常高。
在溅射的过程中,若靶材的表面附着有油污、灰尘、颗粒状杂志等异物,会产生电弧放电,导致靶材的一部分变为溶融态并产生向各个方向飞溅的溅沫(splash),所述溅沫附着在基板上、或者附着在已经成膜的镀膜上,会使所形成的镀膜质量下降,从而造成产品的合格率下降,并导致生产成本增加。
因此,溅射镀膜过程中的靶材的清洁度对于溅射所形成的镀膜的质量、产品的合格率以及生产成本而言,非常重要。在生产过程中,为了保证靶材具有足够的清洁度,需要对靶材进行充分的清洁。
然而,现有技术中靶材的清洁方法成本高,且效率低。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种靶材的清洁方法,以提高工艺效率,且降低成本。
为解决上述问题,本发明提供一种靶材的清洁方法,包括:提供靶材;采用高压清洗工艺对所述靶材喷射清洗液。
可选的,所述高压清洗工艺的参数为:采用的气体为空气、N2或Ar,气源压强为6E6帕~8E6帕。
可选的,采用单步骤对所述靶材喷射清洗液。
可选的,所述清洗液为异丙醇、酒精或纯水。
可选的,采用多步骤对所述靶材喷射清洗液。
可选的,采用两个步骤对所述靶材喷射清洗液。
可选的,所述清洗液包括第一清洗液和第二清洗液;采用两个步骤对所述靶材喷射清洗液的方法为:对所述靶材喷射第一清洗液;对所述靶材喷射第一清洗液后,对所述靶材喷射第二清洗液。
可选的,所述第一清洗液为异丙醇或酒精;所述第二清洗液为纯水。
可选的,对多个靶材同时喷射清洗液。
可选的,所述靶材的数量为2个~5个。
可选的,所述高压清洗工艺采用的装置包括:气源装置,所述气源装置适于提供高压气体,所述高压气体的压强为6E6帕~8E6帕;清洗液供给装置;三通管,所述三通管具有第一端口,第二端口和第三端口,第一端口与气源装置连接,第二端口与清洗液供给装置连接,第三端口连接排液管,所述清洗液通过排液管喷射到靶材表面。
可选的,在对所述靶材喷射清洗液前,对所述靶材进行预热。
可选的,对所述靶材喷射清洗液后,还包括,将所述靶材烘干。
可选的,将所述靶材烘干后,还包括:对所述靶材进行密封包装。
可选的,对所述靶材进行密封包装的方法为:将所述靶材放置于包装袋中后,向所述包装袋中充入惰性气体;向所述包装袋中充入惰性气体后,对所述包装袋抽真空。
可选的,所述惰性气体为He、Ne或Ar。
可选的,所述靶材为铝靶材、铝合金靶材、铜靶材或铜合金靶材。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明提供的靶材的清洁方法,由于采用了高压清洗工艺,所述高压清洗工艺提供给清洗液较高的动能,然后将具有较高动能的清洗液喷射到靶材表面,一方面,清洗液溶解靶材表面的杂质,另一方面,清洗液对靶材表面的杂质具有较高的冲击力,从而对靶材进行清洗。
其次,由于采用高压清洗工艺对所述靶材喷射清洗液而对靶材进行清洁,使得对前一批次靶材清洁后产生的副产物不会残留在对后一批次靶材进行喷射的清洗液中,因此不会影响对后一批次靶材进行清洁,因此无需频繁的更换清洗液。且清洗液喷射到靶材的动能主要依靠高压气体提供,清洗液固有的动能较小。综上,降低了清洗液的使用量,使得清洗液的成本降低。相应的,由于无需频繁的更换清洗液,因此无需因为更换清洗液导致清结操作停止。即所述高压清洗工艺能够连续作业,从而提高了工艺效率。
进一步的,所述清洗液采用异丙醇、酒精或纯水,使得所述高压清洗工艺对环境和人体的危害较小,且清洁靶材后的废液利于排放出去。
进一步的,对多个靶材同时喷射清洗液,即对多个靶材同时进行清洁,使得能够对靶材进行批量清洁,提高工艺效率。
进一步的,所述高压清洗工艺采用的装置包括:气源装置;清洗液供给装置;三通管。由于所述高压清洗工艺无需使用超声波装置,且所述高压清洗工艺采用的装置的价格相对于超声波装置的价格较为便宜,使得清洁靶材的成本降低。
进一步的,对所述靶材喷射清洗液后,将所述靶材烘干,使得将靶材表面的水分去除。
进一步的,将所述靶材烘干后,对所述靶材进行密封包装。由于对所述靶材进行密封包装,将靶材与周围环境隔离,使得靶材处于相对独立的空间,避免靶材受到周围环境的污染。
进一步的,对所述靶材进行密封包装的方法包括:向所述包装袋中充入惰性气体后,对所述包装袋抽真空。向所述包装袋中充入惰性气体后,能够将包装袋中的空气排出,然后对包装袋进行抽真空,使得在包装袋中残留的微量气体的成分为惰性气体,残留的微量气体可以保护靶材表面,使得靶材表面难以被氧化。
附图说明
图1是本发明一实施例中靶材的清洁方法的流程图;
图2至图4是本发明一实施例中靶材清洁过程的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述,现有技术中靶材的清洁方法成本高、且效率低。
一实施例中,靶材的清洁方法,包括:提供靶材;利用超声波装置在一个装有清洗液的清洗槽内对靶材进行清洁,或者利用超声波装置在多个装有同一清洗液的清洗槽内进行清洁。
然而,上述实施例中靶材的清洁方法成本高、且效率低,经研究发现,原因在于:
由于在清洁靶材的过程中,需要用到超声波装置,超声波装置的价格相对较贵,导致清洁靶材的成本增加;其次,由于在清洁靶材的过程中,对前一批次的靶材清洁后的副产物会残留在清洗槽内的清洗液中,因此会影响后一批次的靶材在同一清洗槽内的清洁效果。为了保持良好的清洁效果,需要频繁的更换清洗液,但是提高清洗液的更换频率会增加清洗液的使用量,导致所使用的清洗液的成本上升。再次,更换清洗液期间清洁操作会被迫停止,会导致对靶材的清洁效率下降。
在此基础上,本发明提供一种靶材的清洁方法,包括:提供靶材;采用高压清洗工艺对所述靶材喷射清洗液。由于采用高压清洗工艺对所述靶材进行清洁,提高了工艺效率,且降低了成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明一实施例中靶材的清洁方法的流程图,包括步骤:
S01:提供靶材;
S02:采用高压清洗工艺对所述靶材喷射清洗液。
下面结合附图对上述各个步骤进行详细的说明。
参考图2,提供靶材100。
本实施例中,所述靶材100为铝靶材。在其它实施例中,所述靶材可以为铝合金靶材、铜靶材或者铜合金靶材。
需要说明的是,所述靶材100还可以选择其它材料。
所述靶材100可应用于液晶显示器(LCD)的生产制造过程中。
所述靶材100的纯度大于4N5。
具体的,所述靶材100的纯度为5N或6N,其中,5N表示纯度为99.999%,而6N表示纯度为99.9999%。
本实施例中,以所述靶材100的形状为长方体作为示例。在其它实施例中,靶材可以选择其它形状。
参考图3,采用高压清洗工艺对所述靶材100喷射清洗液。
本实施例中,在对所述靶材100喷射清洗液前,还对所述靶材100进行了预热。预热方式可以采用电阻加热方式、加热炉加热方式,或者暖风加热方式。通过对所述靶材100进行预热,使得附着于靶材100表面的油污、灰尘以及其它杂质在清洗液中的溶解度提高,从而提高了对靶材100的清洁效果。
本实施例中,对靶材100进行预热的温度为25摄氏度~30摄氏度。
需要说明的是,在其它实施例中,对靶材进行预热的温度可以根据清洁靶材时的环境温度以及靶材表面杂质的多少、杂质的具体材料而确定。
所述高压清洗工艺的过程为:采用高压气体提供给清洗液较高的动能,将清洗液喷射到靶材100的表面,从而对靶材100进行清洁。
由于采用了高压清洗工艺,所述高压清洗工艺提供给清洗液较高的动能,然后将具有较高动能的清洗液喷射到靶材100表面,一方面,清洗液溶解靶材100表面的杂质,另一方面,清洗液对靶材100表面的杂质具有较高的冲击力,从而对靶材100进行清洗。
由于采用高压清洗工艺对所述靶材100喷射清洗液而对靶材进行清洁,使得对前一批次靶材100清洁后产生的副产物不会残留在对后一批次靶材100进行喷射的清洗液中,因此不会影响对后一批次靶材100进行清洁,因此无需频繁的更换清洗液。且清洗液喷射到靶材100的动能主要依靠高压气体提供,清洗液固有的动能较小。综上,降低了清洗液的使用量,使得清洗液的成本降低。相应的,由于无需频繁的更换清洗液,因此无需因为更换清洗液导致清结操作停止。即所述高压清洗工艺能够连续作业,从而提高了工艺效率。
本实施例中,所述高压清洗工艺采用的装置,参考图4,包括:气源装置200,所述气源装置200适于提供高压气体,所述高压气体的压强为6E6帕~8E6帕;清洗液供给装置300;三通管400,所述三通管400具有第一端口401,第二端口402和第三端口403,第一端口401与气源装置200连接,第二端口402与清洗液供给装置300连接,第三端口403连接排液管404,所述清洗液通过排液管404喷射到靶材100表面。
所述气源装置200中的高压气体从第一端口401进入三通管400;所述清洗液供给装置300中的清洗液从第二端口402进入三通管400;进入三通管400中的清洗液在进入三通管400中的高压气体的作用下通过第三端口403进入排液管404,然后从排液管404中排出喷射到靶材100表面。
所述气源装置200可以为动力压缩机。
由于所述高压清洗工艺无需使用超声波装置,且所述高压清洗工艺采用的装置的价格相对于超声波装置的价格较为便宜,使得清洁靶材100的成本降低。
本实施例中,所述清洗液供给装置300中包括多个清洗液子装置,各个清洗液子装置中放置不同的清洗液。当需要向靶材100喷射不同的清洗液时,清洗液供给装置300中的清洗液子装置从一个清洗液子装置切换到另一个清洗液子装置。
在另一个实施例中,所述清洗液供给装置仅能放置一种清洗液。当需要向靶材喷射不同的清洗液时,可以切换不同的清洗液供给装置与第二端口连接,各个清洗液供给装置容置的清洗液不同。
所述高压清洗工艺采用的气体为空气、N2或Ar。
当所述高压清洗工艺采用N2或Ar时,可以避免靶材100表面被氧化。
所述高压清洗工艺需要采用合适的气源压强。若所述高压清洗工艺采用的气源压强过高,会导致清洗液得到的动能过大,导致当清洗液喷射到靶材100表面时,给靶材100的作用力过大,容易对靶材100表面造成损伤;若所述高压清洗工艺采用的气源压强过低,导致清洗液得到的动能过低,当清洗液被喷射到靶材100表面时,给靶材100的作用力过小,从而导致对靶材100表面的杂质的冲击力过小,对靶材100清洁的效果较差。故本实施例中,所述高压清洗工艺采用的气源压强选择为6E6帕~8E6帕。
在一个实施例中,采用单步骤对所述靶材100喷射清洗液。相应的,所述清洗液可以采用有机溶液,如异丙醇、酒精、二甲苯、丙酮、甲基异丙基酮等;所述清洗液也可以采用纯水。
当所述清洗液采用有机溶液时,可以增强对靶材100表面的油污的溶解力,从而增强了对靶材100的清洁效果。
当所述清洗液采用异丙醇、酒精或纯水时,所述高压清洗工艺对环境和人体的危害较小,且清洁靶材100后的废液利于排放出去。
在另一个实施例中,采用多步骤对所述靶材100喷射清洗液。当采用多步骤对所述靶材100喷射清洗液时,能够在每个步骤中采用不同采用的清洗液,采用不同的清洗液清洗靶材100,增强了对靶材100表面不同种类杂质的清洗效果。
本实施例中,采用两个步骤对所述靶材100喷射清洗液。
当采用两个步骤对所述靶材100喷射清洗液时,所述清洗液包括第一清洗液和第二清洗液。
采用两个步骤对所述靶材100喷射清洗液的方法为:对所述靶材100喷射第一清洗液;对所述靶材100喷射第一清洗液后,对所述靶材100喷射第二清洗液。
所述第一清洗液为有机溶液,如异丙醇、酒精、二甲苯、丙酮、甲基异丙基酮异丙醇或酒精。所述第二清洗液为纯水。
第二清洗液采用纯水,能够将残留在靶材100表面的第一清洗液去除。
当所述第一清洗液采用异丙醇、酒精时,所述高压清洗工艺对环境和人体的危害较小,且清洁靶材100后的废液利于排放出去。
本实施例中,对多个靶材100同时喷射清洗液,即对多个靶材100同时进行清洁,使得能够对靶材100进行批量清洁,提高工艺效率。
在其它实施例中,可以对单个靶材进行清洁。
本实施例中,当对多个靶材100同时喷射清洗液时,所述靶材100的数量为2个~5个,图2中以所述靶材100的数量为2个作为示例。
对所述靶材100喷射清洗液后,还包括:将所述靶材100烘干,使得将靶材100表面的水分去除。
将所述靶材100烘干后,还包括:对所述靶材100进行密封包装。
由于对所述靶材100进行密封包装,将靶材100与周围环境隔离,使得靶材100处于相对独立的空间,避免靶材100受到周围环境的污染。
对所述靶材100进行密封包装的方法为:将所述靶材100放置于包装袋中;将所述靶材100放置于包装袋中后,向所述包装袋中充入惰性气体;向所述包装袋中充入惰性气体后,对所述包装袋抽真空。
向所述包装袋中充入惰性气体后,能够将包装袋中的空气排出,然后对包装袋进行抽真空,使得在包装袋中残留的微量气体的成分为惰性气体,残留的微量气体可以保护靶材100表面,使得靶材100表面难以被氧化。
所述惰性气体可以为He、Ne或Ar。
综上所述,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明提供的靶材的清洁方法,由于采用了高压清洗工艺,所述高压清洗工艺提供给清洗液较高的动能,然后将具有较高动能的清洗液喷射到靶材表面,一方面,清洗液溶解靶材表面的杂质,另一方面,清洗液对靶材表面的杂质具有较高的冲击力,从而对靶材进行清洗。
其次,由于采用高压清洗工艺对所述靶材喷射清洗液而对靶材进行清洁,使得对前一批次靶材清洁后产生的副产物不会残留在对后一批次靶材进行喷射的清洗液中,因此不会影响对后一批次靶材进行清洁,因此无需频繁的更换清洗液。且清洗液喷射到靶材的动能主要依靠高压气体提供,清洗液固有的动能较小。综上,降低了清洗液的使用量,使得清洗液的成本降低。相应的,由于无需频繁的更换清洗液,因此无需因为更换清洗液导致清结操作停止。即所述高压清洗工艺能够连续作业,从而提高了工艺效率。
进一步的,所述清洗液采用异丙醇、酒精或纯水,使得所述高压清洗工艺对环境和人体的危害较小,且清洁靶材后的废液利于排放出去。
进一步的,对多个靶材同时喷射清洗液,即对多个靶材同时进行清洁,使得能够对靶材进行批量清洁,提高工艺效率。
进一步的,所述高压清洗工艺采用的装置包括:气源装置;清洗液供给装置;三通管。由于所述高压清洗工艺无需使用超声波装置,且所述高压清洗工艺采用的装置的价格相对于超声波装置的价格较为便宜,使得清洁靶材的成本降低。
进一步的,对所述靶材喷射清洗液后,将所述靶材烘干,使得将靶材表面的水分去除。
进一步的,将所述靶材烘干后,对所述靶材进行密封包装。由于对所述靶材进行密封包装,将靶材与周围环境隔离,使得靶材处于相对独立的空间,避免靶材受到周围环境的污染。
进一步的,对所述靶材进行密封包装的方法包括:向所述包装袋中充入惰性气体后,对所述包装袋抽真空。向所述包装袋中充入惰性气体后,能够将包装袋中的空气排出,然后对包装袋进行抽真空,使得在包装袋中残留的微量气体的成分为惰性气体,残留的微量气体可以保护靶材表面,使得靶材表面难以被氧化。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (17)

1.一种靶材的清洁方法,其特征在于,包括:
提供靶材;
采用高压清洗工艺对所述靶材喷射清洗液。
2.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述高压清洗工艺的参数为:采用的气体为空气、N2或Ar,气源压强为6E6帕~8E6帕。
3.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,采用单步骤对所述靶材喷射清洗液。
4.根据权利要求3所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述清洗液为异丙醇、酒精或纯水。
5.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,采用多步骤对所述靶材喷射清洗液。
6.根据权利要求5所述的靶材的清洁方法,其特征在于,采用两个步骤对所述靶材喷射清洗液。
7.根据权利要求6所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述清洗液包括第一清洗液和第二清洗液;采用两个步骤对所述靶材喷射清洗液的方法为:对所述靶材喷射第一清洗液;对所述靶材喷射第一清洗液后,对所述靶材喷射第二清洗液。
8.根据权利要求7所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述第一清洗液为异丙醇或酒精;所述第二清洗液为纯水。
9.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,对多个靶材同时喷射清洗液。
10.根据权利要求9所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述靶材的数量为2个~5个。
11.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述高压清洗工艺采用的装置包括:气源装置,所述气源装置适于提供高压气体,所述高压气体的压强为6E6帕~8E6帕;清洗液供给装置;三通管,所述三通管具有第一端口,第二端口和第三端口,第一端口与气源装置连接,第二端口与清洗液供给装置连接,第三端口连接排液管,所述清洗液通过排液管喷射到靶材表面。
12.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,在对所述靶材喷射清洗液前,对所述靶材进行预热。
13.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,对所述靶材喷射清洗液后,还包括,将所述靶材烘干。
14.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,将所述靶材烘干后,还包括:对所述靶材进行密封包装。
15.根据权利要求14所述的靶材的清洁方法,其特征在于,对所述靶材进行密封包装的方法为:
将所述靶材放置于包装袋中后,向所述包装袋中充入惰性气体;
向所述包装袋中充入惰性气体后,对所述包装袋抽真空。
16.根据权利要求15所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述惰性气体为He、Ne或Ar。
17.根据权利要求1所述的靶材的清洁方法,其特征在于,所述靶材为铝靶材、铝合金靶材、铜靶材或铜合金靶材。
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