CN111378941A - 靶材的处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

一种靶材的处理装置及处理方法，所述处理装置包括清洗架，所述清洗架内部设有通气管；所述通气管侧壁上具有通孔。处理方法中包括提供靶材；将所述靶材放置于清洗架内；所述通气管内气体通过所述通孔对所述靶材表面进行处理。通过所述通气管的作用使得所述靶材表面残留金属的脱落的更快，加快处理速度，节省人力，提高处理效率。

Description

靶材的处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及半导体制作领域，特别涉及一种靶材的处理装置及处理方法。

背景技术

磁控溅射是电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩原子和电子，电子飞向基片，氩离子在电场的作用下加速轰击溅射基台上的靶材组件上的靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉积在基板上成膜，而最终达到对基板表面镀膜的目的。

靶材组件是由符合溅射性能的靶材、与靶材焊接连接的背板构成。背板在靶材组件中起支撑作用，并具有传导热量的功效。

现有技术中，对上述磁控溅射后的靶材的焊接面残留材料的回收方法是通过加热，然后使用机械抛光的方法将靶材焊接面的残留材料刮下，再进行回收。然而现有技术中靶材处理回收方法中回收的不够彻底，效果差，效率低，且回收成本较高。

因此，极需提供一种靶材的处理方法提高回收效率且降低回收成本。

发明内容

本发明解决的问题是现有的靶材回收方法中回收残留材料的效率低，且回收成本较高。

为解决上述问题，本发明提供一种处理装置，包括清洗架，所述清洗架内部设有通气管；所述通气管侧壁上具有通孔。

可选的，所述通孔直径为0.5mm-1.5mm。

可选的，所述通气管侧壁外表面绑有扎带。

可选的，还包括：上气装置，所述上气装置具有上气管，所述上气管连接所述通气管一端。

可选的，还包括清洗槽，盛放所述清洗架，所述清洗槽底部设置有过滤网。

本发明还提供一种处理靶材的方法，包括提供靶材；将所述靶材放置于清洗架内；所述通气管内气体通过所述通孔对所述靶材表面进行处理。

可选的，将所述靶材放置于清洗架内之后，还包括：提供清洗槽，将所述清洗架盛放于所述清洗槽内。

可选的，所述清洗槽内部装有腐蚀液。

可选的，所述腐蚀液为质量分数为15％-20％的氢氧化钠溶液。

可选的，所述通气管内气体通过所述通孔对所述靶材表面进行处理之后，还包括：通过清洗槽内的残留物进行过滤。

可选的，通气管内气体通过所述通孔向所述靶材表面进行处理之前，还包括：提供上气装置，通过所述上气装置向所述通气管内通入压缩气体。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

将靶材放置在清洗架内，通过移动所述清洗架就可以移动所述靶材，当使用化学方法处理靶材时，通过移动清洗架更方便处理靶材，并且清洗架能够保障所述靶材表面均匀接触反应液；并且，通气管侧壁上设有通孔，通气管内的气体通过通孔出来，作用在所述靶材的表面，使得所述靶材处理速度提高，并且节约人力。

还提供一种靶材的处理方法，将靶材放置在所述清洗架内，然后使通气管内的气体通过所述通孔处理到所述靶材表面，提高所述靶材表面的反应速率，整个处理工艺方便简单，节约成本。

附图说明

图1是本发明提供的实施例中处理装置示意图，其中，清洗槽未图示；

图2是本发明提供的实施例中通气管示意图。

具体实施方式

目前，回收靶材焊接面残留的方法是使用机械抛光的方法。

发明人分析可知，使用机械抛光的方法之前，要通过加热，使得温度先能达到回收材料的熔点，再使用硅胶板将所述靶材表面的残留处理刮下，再对刮下的残留进行回收，在上述回收过程中，加热过程非常浪费电能，并且车削方式并不能完全将所述靶材表面的残留处理干净，整个处理过程非常耗费时间，效率低下。

发明研究可知，上述方法为物理处理方法，费时费力，可采用化学方法处理靶材表面的残留物；发明人提供一种靶材的处理装置及处理方法，所述处理装置包括清洗架以及通气管，所述清洗架内部设有通气管；所述通气管内部的气体可以通过所述通气管侧壁上的通孔，所以将靶材放置在所述清洗架内，同时，所述通气管内部的气体通过所述通孔作用在所述靶材表面，使得靶材表面的残留物快速脱落下来，促进所述靶材在靶材处理装置内的反应，提高所述靶材回收处理的效率。

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。

参考图1与图2，图1为本发明实施例提供的靶材处理装置部分示意图；图2为图1中通气管的放大示意图。

提供一种靶材处理装置，包括：清洗架20，所述清洗架20内部设有通气管100；所述通气管100侧壁上具有通孔101。

本实施例中，所述清洗架20为不锈钢材质，是具有三层的置物架，或者为竹篮的形状，用于放置或承载靶材10；每层所述清洗架上可以横置所述通气管100；所述清洗架20只起到支撑住所述靶材的作用即可，所述靶材10放置在所述清洗架20内部，清洗架外部遮蔽线条尽量减小，使得所述靶材10可以更多面积与所述清洗架20外界的液体接触。

在其他实施例中，所述清洗架20为四层或多层，可以放置或承载更多数量的通气管或使得所述清洗架20内部可以放置更多靶材。

本实施例中，所述通气管100为管道，流通直径为0.5mm-1mm，具有输送气体的功能，横置在所述清洗架20每层的中间位置，合理的位置放置使得所述通气管100两边可以对称放置等量的所述靶材10；并且，所述通气管100内部的气体同时向周围的所述通孔101输出，并且内部的气体可以对称平均的作用在两边的所述靶材10表面。

所述通孔101直径为0.5mm-1.5mm，相同压力下的空气由于出口孔径不同，出口时压力会有不同，所述通孔101直径越小，出去的压力会越大，越有益于促进所述靶材10表面的处理工作。当所述通孔直径小于0.5mm时，由于所述通孔101太小，不能保证从所述通孔101出来的速度与力度，且制作起来耗费成本；当所述通孔直径大于1.5mm时，由于所述通孔101过大，从所述通孔101出来的气体气压过小，不能具有足够大的力促进所述靶材10的清洗处理工艺。

本实施例中，所述通气管100侧壁外表面绑有扎带102。所述扎带102为长条形状，所述扎带102的材质为聚四氟乙烯，由于聚四氟乙烯材料耐腐蚀，不易与其他材料发生化学反应；所述扎带102绕所述通气管100的轴向绑定；所述扎带102沿所述通气管100的轴向均匀分布，目的是使得所述通气管100表面具有凸出，避免所述通气管100与所述靶材10表面紧挨，以保障所述靶材表面充分接触到外界的清洗液。

在其他实施例中，所述扎带102为橡胶材料，环状，套设在所述通气管100的外周面上，以防止所述靶材10表面接触到所述通气管100外侧壁上。

本实施例中，所述处理装置还包括上气装置(未图示)，所述上气装置具有上气管，所述上气管连接所述通气管100一端。所述上气装置用于为所述通气管100提供压缩气体。

本实施例中，所述处理装置还包括清洗槽(未图示)，盛放所述清洗架20，所述清洗槽底部还设置有过滤网。

本实施例中，所述清洗槽为槽状，适于盛放腐蚀液，具体的，所述腐蚀液是氢氧化钠溶液。所述清洗槽的具有足够大的尺寸能够容纳所述清洗架20，且所述过滤网面积接近所述清洗槽底部面积，方便后期将所述过滤网从所述清洗槽内取出。

在其他实施例中，所述腐蚀液为氢氧化钾溶液。

本实施例中，所述过滤网材料耐酸碱腐蚀，具体的可以是金属钼制作而成的网，所述过滤网孔径最大为50μm，目的是能够完全的回收到沉淀下来的残留物。

本发明还提供一种靶材的处理方法，提供靶材10；将所述靶材10放置在所述清洗架20内，所述通气管100内气体通过所述通孔101对所述靶材10表面进行处理。

本实施例中，所述靶材10是原靶材组件LCD溅射用完后的铝靶，所述靶材组件中的背板具有铟材料，所以LCD溅射用完后的所述靶材10表面残留有铟，铟材料为昂贵的金属材料，使用完之后往往需要进行回收处理。

在其他实施例中，所述靶材10表面的残留材料为铜，需要对铜进行回收处理。

本实施例中，将所述靶材10放置于清洗架20内之前，需将所述靶材10进行切断，以使得能够更合适的放置在所述清洗架20内。将所述靶材10放置在所述清洗架20内后，将所述清洗架20盛放于清洗槽内，使得所述靶材10能够充分接触所述清洗槽内的溶液。

需要说明的是，所述清洗槽内部装有的腐蚀液为氢氧化钠溶液。所述清洗槽内部装有的腐蚀液深度高于所述清洗架20的高度，以使得所述靶材10能够被完全浸泡在所述腐蚀液内，从而所述靶材表面的铟能够充分地与所述腐蚀液接触。

本实施例中，将所述清洗架20放入所述清洗槽内进行清洗之前，还需要对所述靶材10表面进行除油。

需要说明的是，除油过程中，将所述清洗槽内放入质量分数为1％-3％的氢氧化钠溶液。由于所述靶材10表面具有油污，而油污的主要成分是油脂，在碱性条件下(最好加热)会水解生成有机羧酸盐和醇能够溶解在水中，从而使得所述靶材表面更加干净清洁，有益于后续回收处理工艺中，有效回收到纯净的金属铟。

在其他实施例中，使用其他碱液进行除油，具体可以是氢氧化钾进行除油处理。

本实施例中，将所述靶材10进行除油处理后，更换所述清洗槽内的液体为15％-20％的碱液进行处理，具体的，所述清洗槽内腐蚀液为质量分数为15％-20％的氢氧化钠溶液。氢氧化钠溶液与金属铝易发生化学反应，一定浓度范围内，氢氧化钠的浓度越大于所述金属铝的反应越快，经发明人创造性劳动发现，当氢氧化钠质量分数小于15％时反应的速度较慢，所述靶材10表面的金属铟脱落速度较慢；当氢氧化钠质量分数大于20％，反应过于剧烈，所述靶材10会反应过快，不利于控制回收处理的节奏。

在其他事实例中，所述清洗槽内腐蚀液为质量分数为15％-20％的氢氧化钾溶液。

本实施例中，所述通气管100内气体通过所述通孔101向所述靶材10表面进行处理之前，所述上气装置向所述通气管100内通入压缩气体。也就是说，将所述清洗架20放入所述清洗槽内之后，打开所述上气装置，使得所述通气管100内部通有气体，该气体从所述通孔101出来，以造成所述腐蚀液内部翻腾，从而达到气体搅拌的作用，作用在所述靶材10的表面，提高所述靶材10表面残留铟脱落速度。

本实施例中，所述通气管100搅拌时间为30min，也就是说使所述靶材10在所述腐蚀液里清洗30min，然后取出所述清洗架20，通过清洗槽底部的过滤网将处理后的残留物进行过滤，具体的，利用所述过滤网将所述靶材10表面脱落掉的残留物过滤出来，需要说明的是，所述过滤网过滤出的残留物为待回收的金属铟。

在其他实施例中，所述靶材10在所述腐蚀液里清洗时间根据所述靶材的大小或厚度适当增加或减少，具体的可以观察，在清洗过程中，所述通气管100搅拌时，是否有残留物脱落，没有残留物脱落时，停止清洗，取出所述清洗架20，进行回收。

本实施例中，将清洗结束后的所述清洗架20取出，由于质量分数为15％-20％的氢氧化钠溶液具有较强的腐蚀性，需避免接触人体，使用纯水将反应结束后的所述靶材10冲洗干净，清洗干燥后的所述靶材10可以再次使用。

本实施例中，将所述过滤网上的脱落的残留进行清洗，也就是将脱落下来的金属铟进行清洗，然后进行干燥，以便再次加工使用。

本发明提供的所述处理装置，使得所述靶材10表面的残留金属通过化学方法脱落，并且设计所述通气管100装置，将压缩气体通入所述通气管100，通过增加搅拌腐蚀液的方法加速所述靶材10表面残留金属的脱落，节省人力，加快反应速率，提高处理效率。

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 (11)

1.一种靶材的处理装置，其特征在于，包括：

清洗架，所述清洗架内部设有通气管；

所述通气管侧壁上具有通孔。

2.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述通孔直径为0.5mm-1.5mm。

3.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述通气管侧壁外表面绑有扎带。

4.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，还包括：上气装置，所述上气装置具有上气管，所述上气管连接所述通气管一端。

5.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，还包括清洗槽，盛放所述清洗架，所述清洗槽底部设置有过滤网。

6.一种靶材的处理方法，其特征在于，包括：

提供靶材；

将所述靶材放置于清洗架内；

所述通气管内气体通过所述通孔对所述靶材表面进行处理。

7.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，将所述靶材放置于清洗架内之后，还包括：提供清洗槽，将所述清洗架盛放于所述清洗槽内。

8.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述清洗槽内部装有腐蚀液。

9.如权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述腐蚀液为质量分数为15％-20％的氢氧化钠溶液。

10.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述通气管内气体通过所述通孔对所述靶材表面进行处理之后，还包括：对所述清洗槽内的残留物进行过滤。

11.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，通气管内气体通过所述通孔向所述靶材表面进行处理之前，还包括：提供上气装置，通过所述上气装置向所述通气管内通入压缩气体。

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