CN111451190A

CN111451190A - 靶材的清洗方法

Info

Publication number: CN111451190A
Application number: CN201910054213.5A
Authority: CN
Inventors: 姚力军; 潘杰; 王学泽; 魏小林
Original assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Current assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Priority date: 2019-01-21
Filing date: 2019-01-21
Publication date: 2020-07-28

Abstract

一种靶材的清洗方法，包括以下步骤：提供靶材；对所述靶材进行喷洒清洗。通过向所述靶材表面喷射清洗剂进行清洗，在清洗的过程中，不会产生摩擦，有效解决了靶材在清洗过程中造成表面擦伤的问题，提升了靶材表面的光洁度。进一步的，还可以向所述靶材表面喷射高压气体，吹干所述清洗剂，同时也带走污渍，从而提高了清洗效果。

Description

靶材的清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种靶材的清洗方法。

背景技术

近年来，半导体技术飞速发展，随着半导体装置的微细化、小型化，对形成于半导体芯片上的镀膜的尺寸、质量等要求也越来越高。众所周知，在目前所采用的各种镀膜方法中，溅射镀膜比其他的镀膜手段的效果更好，溅射镀膜所形成的镀膜更为均匀，强度大且性能优良。

溅射镀膜的原理是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，沉积到基板表面形成镀膜。在溅射镀膜过程中，靶材的表面附着有油污、灰尘以及其他杂质等，会影响成膜效率及所形成的镀膜的质量。特别是，当靶材表面附着有粉末、颗粒状杂质等异物时，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，所述溅沫附着在基板上、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的上升。

综上所述，靶材的清洁度和光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。因此，为了保证靶材具有足够的清洁度，需要充分完全地对靶材进行清洗。目前，采用的常规清洗技术对溅射面擦伤很严重，对产品表面的光洁度很难保证，影响溅射效果。

鉴于此，需提出一种靶材的清洗方法，以提高靶材的清洁度和光洁度，从而提高靶材的溅射性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种靶材的清洗方法，以提高靶材的清洁度和光洁度，从而提高靶材的溅射性能。

为解决上述技术问题，本发明提供一种靶材的清洗方法，包括以下步骤：提供靶材；对所述靶材进行喷洒清洗。

可选的，所述喷洒清洗采用的清洗剂为挥发性液体。

可选的，所述挥发性液体是酒精或二甲苯熔液。

可选的，所述酒精的浓度为80％以上。

可选的，所述喷洒清洗采用的清洗装置包括至少一个喷嘴。

可选的，所述清洗装置包括一个喷嘴，所述喷嘴内通入所述清洗剂，并对所述清洗剂进行雾化。

可选的，所述喷嘴喷出的清洗剂喷雾的压强为1.0MPa～1.4MPa。

可选的，所述清洗装置包括两个喷嘴，一个所述喷嘴内通入清洗剂，并对所述清洗剂进行雾化；同时，另一个所述喷嘴内通入气体。

可选的，所述气体为空气，压强为1.4MPa～1.6MPa。

可选的，所述靶材的转动速度为750r/min～850r/min。

可选的，所述喷洒清洗采用的清洗装置0.05mm/r～0.15mm/r。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：通过向靶材表面喷射清洗剂进行清洗，在清洗的过程中，不会产生摩擦，有效解决了靶材在清洗过程中造成表面擦伤的问题，提升了靶材表面的光洁度。

进一步地，在向靶材表面喷射清洗剂进行清洗的同时，还向所述靶材的表面喷射高压气体，一方面是可以快速地吹干所述清洗剂；另一方面，在加工过程中难免会有杂质吸附在所述靶材的表面，通过向所述靶材喷射高压气体可以有效吹走吸附在所述靶材表面的杂质和污迹，提升了清洗效果。

进一步地，可以通过选择喷射清洗的各项参数，提升清洗效果。

附图说明

图1本发明靶材清洗的第一实施例的示意图；

图2本发明靶材清洗的第二实施例的示意图；

图3本发明靶材清洗的第三实施例的示意图。

具体实施方式

目前，常规的靶材清洗技术，例如，由人工用净化布进行擦拭清洗，不仅难以保证清洁度，而且，净化布在接触产品表面产生摩擦，容易将产品表面擦伤，使靶材表不够平整光洁，不能满足溅射工艺的使用要求。

为了克服上述缺陷，发明人进行了研究，发现采用向靶材表面喷射清洗剂进行清洗，在清洗的过程中，不会产生摩擦，有效解决了靶材在清洗过程中造成表面擦伤的问题，提升了靶材表面的光洁度；并且可以通过调整喷射时各项参数，提升清洗效果。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，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，是本发明的第一实施例。

首先，提供靶材1；然后，对所述靶材1进行喷洒清洗。

本实施例中，所述靶材1是铝靶材，特别是超高纯铝靶材，例如，纯度为99.99％或99.995％的铝靶材。

其他实施例中，所述靶材1还可以是其他靶材，例如，铜靶材、钼靶材、钽靶材等。

本实施例中，所述喷洒清洗所采用的清洗剂为挥发性液体。

作为一个实例，所述挥发性液体为酒精，优选为食用酒精。所述酒精的浓度为80％以上，例如，浓度为80％或者85％的食用酒精。

酒精作为一种溶剂，能够将所述靶材1表面的污渍溶解，能够冲走所述污渍，或者通过挥发带走所述污渍。

进一步的，食用酒精还能作为一种食物，因此，其相对于普通酒精或者其他挥发性液体而言，安全性较高，挥发后吸入人体产生的危害较小。

其他实例中，所述挥发性液体还可以是其他液体，例如，二甲苯熔液等。可以根据靶材的材质、加工环境等选择合适的挥发性液体。

其他实施例中，所述喷洒清洗所采用的清洗剂还可以是其他液体，例如去离子水等。

本实施例中，为了实现对所述靶材1进行喷洒清洗，采用清洗装置2，所述清洗装置2包括至少一个喷嘴21。向所述喷嘴21中通入清洗剂，并对所述清洗剂进行雾化，然后通过所述喷嘴21喷洒到所述靶材1的表面。

本实施例中，所述喷洒清洗过程中，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为98mm～102mm；所述喷嘴21喷出的清洗剂喷雾压强为1.0MPa～1.4MPa。

本实施例中，当所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离小于98mm时，高压喷雾气流容易将所述靶材1的表面吹出凹坑；所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离大于102mm时，清洗不干净。当压强低于1.0MPa时，清洗不干净；当压强大于1.4MPa时，容易损伤所述靶材1的表面。

在优选的实施例中，可以采用如下选择：

例如，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为98mm；所述喷嘴21喷出的清洗剂喷雾的压强为1.0MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为99mm；所述喷嘴21喷出的清洗剂喷雾的压强为1.1MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为100mm；所述喷嘴21喷出的清洗剂喷雾的压强为1.2MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为101mm；所述喷嘴21喷出的清洗剂喷雾的压强为1.3MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为102mm；所述喷嘴21喷出的清洗剂喷雾的压强为1.4MPa。

本实施例中，所述喷洒清洗过程中，通过转动所述靶材1和移动所述清洗装置2，实现对所述靶材1表面的全面清洗。所述靶材1的转速为750r/min～850r/min；所述清洗装置2的移动速度为0.05mm/r～0.15mm/r，即所述靶材1每转动一圈，所述清洗装置2移动0.05mm～0.15mm。在清洗过程中，所述靶材1会一直保持转动，所以清洗装置2也一直处于连续移动状态，直至所述靶材1清洗完成。

本实施例中，当所述靶材1的转速低于750r/min时，会造成清洗时间过长，清洗效率太低，且浪费资源；当所述靶材1的转速低于高于850r/min时，会产生较大的离心力，存在安全隐患。当所述清洗装置2的移动速度低于0.05mm/r时，清洗时间过长，清洗效率过低，浪费资源；当所述清洗装置2的移动速度高于0.15mm/r时，移动速度过快，容易清洗不干净。

在优选的实施例中，可以采用如下选择：

例如：所述靶材1的转速为750r/min，所述清洗装置2的移动速度为0.15mm/r。

或者，所述靶材1的转速为780r/min，所述清洗装置2的移动速度为0.12mm/r。

或者，所述靶材1的转速为800r/min，所述清洗装置2的移动速度为0.1mm/r。

或者，所述靶材1的转速为820r/min，所述清洗装置2的移动速度为0.08mm/r。

或者，所述靶材1的转速为850r/min，所述清洗装置2的移动速度为0.05mm/r。

本实施例中，所述清洗装置2从所述靶材1转动的轴心线位置开始向外移动。这是因为，所述靶材1在高速旋转的过程中，会产生由内向外的离心力，所述清洗装置2由内向外移动，便于清洗剂和污渍的排放，且不会对已经清洗过的位置造成二次污染。

本实施例中，所述喷嘴21的材质为铜。铜的韧性相对较好，容易制成多种形状的喷嘴或管道，不容易变形，并且在弯曲塑型过程中不易裂开。其他实施例中，也可以选用其他金属或非金属。

本实施例中，所述喷嘴21的管道的形状可以为直线形、L形、或者其他形状。

参考图2，是本发明的第二实施例。

本实施例中，在第一实施例的基础上，在向所述靶材1表面喷洒清洗剂的同时，向所述靶材1表面喷射气体。

本实施例中，向所述靶材1表面喷射气体，一方面是为了吹干所述清洗剂；另一方面，在加工过程中难免会有杂质吸附在所述靶材1的表面，通过向所述靶材1喷射气体可以有效吹走吸附在所述靶材1表面的杂质和污迹。

本实施例中，所述气体为空气。

本实施例中，所述空气优选为高纯过滤空气。空气经过过滤，去除了其中含有的水分和杂质，可以避免对所述靶材1形成二次污染。并且，空气过滤技术较为成熟，成本也较低。

一般的，高纯过滤空气可以通过以下方式获得：通过空压机将空气压缩到储气罐进行储存和排除空气中的水分和杂质，再由储气罐的连接到冷冻式干燥机进行水份和杂质的过滤，再后连接吸附式干燥机进行再次对压缩的气体进行过滤分解，从而使空气中的水份和杂质充分得到分解。

其他实施例中，所述气体还可以是其他气体，例如氮气。

本实施例中，为了实现向所述靶材喷射气体，所述清洗装置2还包括喷嘴22，向所述喷嘴22中通入所述气体，所述气体经由所述喷嘴22喷出至所述靶材1的表面。

本实施例中，所述喷嘴22与所述靶材1表面的距离为98mm～102mm；所述喷嘴22喷出的气体的压强为1.4MPa～1.6MPa。

本实施例中，当所述喷嘴22与所述靶材1表面的距离小于98mm时，容易将所述靶材1的表面吹出凹坑；所述喷嘴22与所述靶材1表面的距离大于102mm时，请洗不干净。当压强低于1.4MPa时，难以有效去除吸附在所述靶材1表面的杂质和污迹；当压强高于1.6MPa时，容易将所述靶材1表面吹出凹坑。

在优选的实施例中，可以采用如下选择：

例如，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为98mm，所述气体的压强为1.4MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为99mm，所述气体的压强为1.5MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为100mm，所述气体的压强为1.6MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为101mm，所述气体的压强为1.6MPa。

或者，所述喷嘴21与所述靶材1表面的距离为102mm，所述气体的压强为1.6MPa。

本实施例中，所述喷嘴22至少为一个。优选的，所述喷嘴22的数量和所述喷嘴21的数量相同，即每一个喷嘴21与一个喷嘴22配合使用。

本实施例中，在所述喷洒清洗的过程中，所述喷嘴22位于所述喷嘴21的后方。其中，所述后方的含义是，对于所述靶材上的一个位置，所述喷嘴21喷出的清洗剂先到达该位置，所述喷嘴22喷出的气体后到达该位置，这是为了便于使所述喷嘴21将清洗剂喷在所述靶材1表面发生作用，然后所述靶材1表面的清洗剂被所述喷嘴22吹干。

例如，所述喷嘴21位于O点，并沿着x方向移动，所述靶材1在与O点对应的位置上的切向速度为y方向，优选的，所述喷嘴22位于x轴的负轴上，或者，所述喷嘴22位于y轴的正轴上，或者，所述喷嘴22位于x轴的负轴和y轴的正轴之间的A区域上(如图2所示)。

本实施例中，所述喷嘴21在所述喷嘴21的后方的距离为2cm～3cm。

本实施例中，当所述喷嘴21和所述喷嘴22之间的距离小于2cm时，所述喷嘴21喷出的所述清洗剂在所述靶材1表面上的作用时间不足，影响清洗效果；当所述喷嘴21和所述喷嘴22之间的距离大于3cm时，所述喷嘴22喷出的气体不能及时的吹干所述喷嘴21喷至所述靶材1表面的清洗剂。

在优选的实施例中，可以采用如下选择：所述喷嘴21和所述喷嘴22之间的距离为2cm、2.5cm或者3cm。

本实施例中，所述喷嘴21、喷嘴22的材质为铜，具有不容易变形、裂开的优点。其他实施例中，也可以选用其他金属或非金属。

本实施例中，所述喷嘴21的管道、喷嘴22的管道的形状可以为直线形、L形、或者其他形状。

参考图3，是本发明的第三实施例。

本实施例中，在第一实施例或第二实施例的基础上，为了将所述清洗剂雾化和加压，所述清洗装置2还包括转换器23、第一支管24、第二支管25。其中，所述喷嘴21通过所述转换器23与所述第一支管24、所述第二支管25连通。

本实施例中，所述喷嘴21、喷嘴22、第一支管24、第二支管25的材质为铜，具有不容易变形、裂开的优点。其他实施例中，也可以选用其他金属或非金属。

本实施例中，所述喷嘴21的管道、喷嘴22的管道、第一支管24、第二支管25的形状可以为直线形、L形、或者其他形状。

本实施例中，所述第一支管24内通入所述清洗剂，例如，食用酒精。所述第二支管25内通入气体，优选为经过干燥和过滤的气体，例如，高纯过滤空气、氮气；气体的压强为1MPa～1.4MPa。所述第一支管24内的清洗剂和所述第二支管25内的气体，经过所述转换器23后经由所述喷嘴21喷出带有高压雾化的清洗剂。

本实施例中，所述清洗装置2的喷射效果好，不易坏。并且，高压雾化的清洗剂可以将所述靶材1表面的杂质和污迹清洗更佳彻底。

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

1.一种靶材的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供靶材；

对所述靶材进行喷洒清洗。

2.如权利要求1所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述喷洒清洗采用的清洗剂为挥发性液体。

3.如权利要求2所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述挥发性液体是酒精或二甲苯熔液。

4.如权利要求3所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述酒精的浓度为80％以上。

5.如权利要求1所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述喷洒清洗采用的清洗装置包括至少一个喷嘴。

6.如权利要求5所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述清洗装置包括一个喷嘴，所述喷嘴内通入清洗剂，并对所述清洗剂进行雾化。

7.如权利要求6所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述喷嘴喷出的清洗剂喷雾的压强为1.0MPa～1.4MPa。

8.如权利要求5所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述清洗装置包括两个喷嘴，一个所述喷嘴内通入清洗剂，并对所述清洗剂进行雾化；同时，另一个所述喷嘴内通入气体。

9.如权利要求8所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述气体为空气，压强为1.4MPa～1.6MPa。

10.如权利要求1所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述靶材的转动速度为750r/min～850r/min。

11.如权利要求1所述的靶材的清洗方法，其特征在于，所述喷洒清洗采用的清洗装置的移动速度为0.05mm/r～0.15mm/r。