CN111378977A - 靶材的处理方法 - Google Patents

Abstract

一种靶材的处理方法，包括：提供靶材以及清洗液，所述清洗液为化学溶剂；将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理。使用化学方法处理所述靶材，使所述靶材与所述清洗液发生化学反应，从而所述靶材表面的残留物会被溶解在所述清洗液中，从而达到去除所述靶材表面残留的目的，所述处理过程简单方便，减小能耗。

Description

靶材的处理方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种靶材的处理方法。

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。

由于所述靶材昂贵，往往要对上述磁控溅射后的剩余靶材进行重熔，由于所述靶材的内部分子与所述背板的内部分子会相互渗透，所以当对靶材与背板进行分离后，所述靶材表面还具有所述背板材料的残留，所以，进行重熔前要对所述靶材表面的残留进行处理，以保障重熔后靶材的质量；现有技术中用机加工的方式去除所述靶材表面的残留；然而，这种去除方法耗费的时间长，效率低。

因此，急需一种方法，使得能够快速且高效的去除所述靶材表面的残留。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中除去靶材表面残留金属的方法耗时耗力，效率较低。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材的处理方法，包括：提供靶材以及清洗液，所述清洗液为化学溶剂；将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理。

可选的，所述清洗液包括水与腐蚀液，其中，所述腐蚀液为氢氟酸、硝酸的混合。

可选的，所述清洗液中，所述腐蚀液与水的体积比为1:1.3～1:1.5。

可选的，所述腐蚀液中氢氟酸与硝酸为分析纯规格，所述腐蚀液中的氢氟酸与硝酸的体积比为1：2.5～1:3.5。

可选的，将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理温度为23℃-28℃。

可选的，所述清洗液为硫酸与水的混合液。

可选的，将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理之前，还包括：提供碱液，使用所述碱液对所述靶材表面进行除油处理。

可选的，使用所述碱液对所述靶材表面进行除油处理之后，还包括：将除油处理后的所述靶材用纯水清洗。

可选的，将所述靶材用所述清洗液处理，包括：用所述清洗液对所述靶材进行多次处理。

可选的，将所述靶材用所述腐蚀液处理为浸泡处理，时间为30min-120min。

可选的，将所述靶材用所述腐蚀液处理之后，还包括：使用纯水将所述靶材再次进行清洗处理。

可选的，将所述靶材进行清洗处理之后，还包括：提供干燥箱，将所述靶材进行干燥处理，处理温度为60℃-70℃，时间为20min-25min。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理，使所述靶材与所述清洗液发生化学反应，从而所述靶材表面的残留物会被所述清洗液溶解，处理过程简单方便，减小能耗。

附图说明

图1是一实施例提供的靶材示意图；

图2是将图1中靶材进行除油处理的示意图；

图3与图4是将靶材分别放入不同浓度的清洗液中处理的示意图。

具体实施方式

目前，常用的去除靶材表面背板残留金属的方法是物理方法，通常使用工具刮下所述靶材表面的残留金属。

发明人分析，现有技术中使用机加工方法去除靶材表面的残留金属过程中，需要使用工具，通常使用硅胶板，由于一般靶材的硬度较大，利用物理去除的过程中也需要耗费大量的电能与时间，在去除过程中，也会顺带将靶材去掉造成浪费。

发明人经过创造性劳动，提供一种新的靶材处理的方法，提供一种清洗液，使用化学方法处理所述靶材，将所述靶材放置在一种清洗液中浸泡，使所述靶材与所述清洗液发生化学反应，从而所述靶材表面的残留物会自然脱落，处理过程简单方便，减小能耗。

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为本实施例提供的靶材的示意图。

参考图1，首先提供靶材10，由于需对LCD溅射用铝靶材进行回收，所以提供的靶材10为溅射用完后剩余的铝靶材。铝靶材是用于真空镀膜行业溅射靶材中的一种，是高纯铝经过系列加工后的产品，具有特定的尺寸和形状高纯铝材料。

本实施例中，待去除的金属残留为金属铟或铜。其中，铟是一种银灰色、质地极软的易熔金属，熔点156.61℃，块状的金属铟不与碱液发生反应，溶于酸；铜的导电和导热性能都良好，易溶于强酸。

在其他实施例中，所述靶材为溅射用完剩余的锡靶或者其他材料的靶材。

本实施例中，由于溅射结束后剩余的所述靶材10表面往往具有油渍与其他杂质，为了保障所述靶材10的洁净，所述靶材10进行其他工艺之前，需对所述靶材10的表面进行除油。

图2是将图1中靶材进行除油处理的示意图。

参考图2，本实施例中的除油方法为：提供碱液20，将所述靶材10放入所述碱液20当中进行清洗。具体的，所述碱液20为质量分数为1％-2％的氢氧化钠溶液。由于油脂的化学组成为油化学组成是油酸，带有羧基，当与碱反应时相当于酸碱中和反应，或者皂化反应；在反应生成物中具有脂肪酸纳，而脂肪酸钠的另一端和油的组成一样，能和油溶在一起。这样，原本油水不相容，现在脂肪酸钠把油水拉到一起，成为乳浊液，油可以随水流走。

在其他实施例中，所述碱液20为氢氧化钾，将所述靶材10放入所述氢氧化钾溶液中浸泡，达到除油效果。

在其他实施例中，使用所述碱液20对所述靶材10进行喷射清洗。

本实施例中，使用所述碱液20浸泡的方法将去除所述靶材10表面的油脂的，需要进一步将附着在所述靶材10表面生成的乳浊液清洗掉，以保障后续处理中不受杂质的影响。

本实施例中，使用纯水，所述纯水可以是去离子水或蒸馏水；将上述除油过的所述靶材10放入纯水中进行清洗，清洗时间为15min-20min。清洗时间过短，所述靶材10表面附着的乳浊液不能被完全洗掉，当清洗时间过长，造成时间上的浪费，并起不到进一步有效的作用效果。

在其他实施例中，使用纯水对所述靶材10进行冲洗。

本实施例中，所述清洗液包括水与腐蚀液，其中，所述腐蚀液为氢氟酸、硝酸的混合。具体的，所述腐蚀液中氢氟酸与硝酸为分析纯规格，所述腐蚀液中的氢氟酸与硝酸的体积比为1：2.5～1:3.5。

需要说明的是，分析纯规格指的是化学试剂的一种纯度规格，用于重要分析和一般性研究工作。分析纯是指做分析测定用的试剂，杂质非常少，不妨碍分析测定。例如，所述氢氟酸的浓度为40％，所述硝酸的浓度为65％。

其中，所述腐蚀液中的氢氟酸与硝酸的体积比是1:2.5。

其中，所述腐蚀液中的氢氟酸与硝酸的体积比是1:3。

其中，所述腐蚀液中的氢氟酸与硝酸的体积比是1:3.5。

本实施例中，所述清洗液中，所述腐蚀液与水的体积比为1:1.3～1:1.5。发明人经创造性劳动发现，当所述清洗液中腐蚀液与水的体积比大于1：1.3时，所述清洗液的浓度会过大，当所述靶材10放入所述清洗液中浸泡处理时，反应非常剧烈，不利于控制处理进度，并且由于硝酸含量较多，挥发严重，造成所述靶材10表面会变黄，严重影响所述靶材10的质量。当所述清洗液中腐蚀液与水的体积比小于1：1.5时，对所述靶材10进行浸泡处理时，由于所述清洗液的浓度变小，清洗效率较低，清除铟或铜的效果较差。

在其他实施例中，所述清洗液为硫酸与水的混合液，且其中所述硫酸为分析纯规格。

参考图3与图4，图3为将所述靶材放入腐蚀液与水体积比为1：1.5的清洗液中的示意图；图4为将所述靶材放入腐蚀液与水体积比为1：1.3的清洗液中的示意图。

本实施例中，将所述靶材10用所述清洗液处理时，用所述清洗液对所述靶材进行多次处理，处理方式为浸泡，时间为30min-120min。在处理过程中，具体根据所述清洗液的浓度适当调整处理时间，当使用的所述清洗液浓度越大，浸泡的时间相应减小。

具体的，先提供腐蚀液与水的体积比为1：1.5的第一清洗液30，将所述靶材10放置在所述第一清洗液30内浸泡60min，使得所述靶材10在所述第一清洗液30内充分反应；然后提供腐蚀液与水的体积比为1：1.5的第二清洗液31，将所述靶材10放置在所述第二清洗液31内浸泡30min。分为两次处理的目的是：先用浓度相对较稀的所述清洗液即所述第一清洗液30浸泡所述靶材10，使所述靶材10表面的残留的金属铟或者金属铜溶解在所述清洗液当中，为防止所述靶材10表面还有部分残留，此时再使用相同浓度的所述清洗液效果不佳，使用相对所述第一清洗液30浓度更大的所述第二清洗液31进一步处理，保障最终所述靶材10表面没有任何残留附着。

在其他实施例中，使用所述清洗液将所述靶材10进行三次处理。具体的，先后分别配置清洗液，其中腐蚀液与水的体积比分别为1:1.5、1:1.4、1:1.3，然后分别将所述靶材放置在上述清洗液浸泡处理，时间依次为50min、30min、20min，从而使得最终所述靶材10表面的残留杂质金属完全被溶解。

在其他实施例中，使用所述清洗液将所述靶材10一次处理，具体的，所使用的腐蚀液中，腐蚀液与水的体积比为1:1.3，且浸泡处理时间为60min。

本实施例中，使用所述清洗液对所述靶材10进行处理的过程中，保障所述清洗液浸泡处理温度为23℃-28℃，经发明人研究发现，所述清洗液的温度超过28℃时，由于所述清洗液内部具有硝酸溶液，随着所述清洗液内部的化学反应的进行，硝酸挥发会使得所述靶材10变黄，影响所述靶材10的质量；当所述清洗液浸泡处理温度低于23℃，所述清洗液内部反应过于缓慢，很难将所述靶材10的表面完全去除。

本实施例中，将用所述腐蚀液处理之后的所述靶材10使用纯水再次进行清洗处理，时间为30min-70min。由于所述氢氟酸对皮肤有强烈刺激性和腐蚀性，皮肤与氢氟酸接触后，氟离子不断解离而渗透到深层组织，溶解细胞膜，造成表皮、真皮、皮下组织乃至肌层液化坏死；若吸入高浓度的氢氟酸酸雾，会引起支气管炎和出血性肺水肿，氢氟酸也可经皮肤吸收而引起严重中毒；所以，处理后的所述靶材10必须经过彻底清洗，避免后期应用中造成危害。

本实施例中，使用纯水对处理后的所述靶材10进行四遍浸泡清洗。具体的，第一遍纯水清洗25min、第二遍纯水清洗15min、第三遍纯水清洗15min、第四遍纯水清洗15min。由于所述靶材10表面具有残留的清洗液，表面具有危害性的酸，为避免所述清洗液挥发到空气中，对人体或环境造成破坏，且为了降低清洗成本，所以不适于使用喷射的方式对其进行清洗；采用浸泡清洗的过程中，第一遍纯水清洗为了尽量清洗掉所述靶材10表面残留的清洗液，且浸泡时间相对久一点；为了完全的清洗掉所述靶材10表面残留的清洗液，再进行多次清洗，以使得所述靶材10表面的清洗液完全被稀释干净。

在其他实施例中，使用纯水对处理后的所述靶材10进行三遍浸泡清洗后，使用纯水对所述靶材10进行一遍冲洗处理。

需要说明的是，目的是最后的靶材10表面完全干净无杂质，所以，在前几遍的清洗中可以使用自来水，最后一遍清洗处理中使用纯水即可。

本实施例中，提供干燥箱，将纯水清洗干净的所述靶材10进行干燥处理，处理温度为60℃-70℃，时间为20min-25min，为防止所述靶材10被潮解，清洗干净后的所述靶材立刻放置在干燥箱中进行干燥处理，处理温度低于60℃时，所述靶材10表面的水分子很难被烘干，为避免所述靶材10被温度影响，烘干处理的温度不高于70℃。

本发明提供一种靶材的处理方法，通过化学方法将所述靶材10表面的残留金属去除，去除工艺简单易操作，耗费时间与能源较少，提高了靶材处理的效率。

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 (12)

1.一种靶材的处理方法，其特征在于，包括：

提供靶材以及清洗液，所述清洗液为化学溶剂；

将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理。

2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述清洗液包括水与腐蚀液，其中，所述腐蚀液为氢氟酸、硝酸的混合。

3.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述清洗液中，所述腐蚀液与水的体积比为1:1.3～1:1.5。

4.如权利要求2或3所述的处理方法，其特征在于，所述腐蚀液中氢氟酸与硝酸为分析纯规格，所述腐蚀液中的氢氟酸与硝酸的体积比为1：2.5～1:3.5。

5.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于，将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理温度为23℃-28℃。

6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述清洗液为硫酸与水的混合液。

7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述靶材放入所述清洗液浸泡处理之前，还包括：提供碱液，使用所述碱液对所述靶材表面进行除油处理。

8.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，使用所述碱液对所述靶材表面进行除油处理之后，还包括：将除油处理后的所述靶材用纯水清洗。

9.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述靶材用所述清洗液处理，包括：用所述清洗液对所述靶材进行多次处理。

10.如权利要求9所述的处理方法，其特征在于，将所述靶材用所述腐蚀液处理为浸泡处理，时间为30min-120min。

11.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，将所述靶材用所述腐蚀液处理之后，还包括：使用纯水将所述靶材再次进行清洗处理。

12.如权利要求11所述的处理方法，其特征在于，将所述靶材进行清洗处理之后，还包括：提供干燥箱，将所述靶材进行干燥处理，处理温度为60℃-70℃，时间为20min-25min。

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