CN111607798A - 一种铝靶材反溅膜的清理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于靶材制造技术领域，特别涉及一种铝靶材反溅膜的清理方法。本发明提供的铝靶材反溅膜的清理方法，包括以下步骤：采用包裹材料包裹住未解绑铝靶材中的铝残靶面，得到待清理铝靶材；所述包裹材料不与碱液反应；所述未解绑铝靶材包括铝残靶和铜背板；将所述待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，利用升降板将所述待清理铝靶材固定于装载台上；对所述待清理铝靶材的边缘依次进行碱液处理和水洗。本发明利用碱液与靶材周围的反溅膜发生反应，使铝和碱液形成可溶性产物排出，去除残留碱液，即可清理铜背板上的铝反溅膜，对铝残靶和铜背板无损伤。

Description

一种铝靶材反溅膜的清理方法
技术领域
本发明属于靶材制造技术领域，特别涉及一种铝靶材反溅膜的清理方法。
背景技术
铝薄膜从紫外区到红外区具有平坦而且很高的反射率，且具有高导电性，同时由于铝薄膜表面总是存在着一层Al2O3薄膜的保护，使得铝薄膜的化学稳定性和机械强度都比较好。因此铝薄膜被广泛应用于反光膜、导电膜、电容器薄膜、半导体薄膜、装饰膜、保护膜、集成电路布线和显示器等各个领域。
制备铝薄膜的方法有很多，其中使用最多的是磁控溅射法。磁控溅射法是物理气相沉积(PVD)中的一种方法，主要是通过电离的Ar离子，在电场作用下加速撞击阴极靶材，以高能量轰击靶材表面，使靶材原子获得能量离开靶材表面，从而在待镀件的表面沉积形成一层薄膜。在溅射过程中，靶材原子的溅射方向并不固定，原子除了沉积在待镀件的表面，一部分原子会溅射到绑定靶材用的铜背板上，形成一层反溅膜。由于在生产过程中，铜背板是反复多次使用的，因此在靶材使用完毕之后要对背板进行回收，其中重要的一个步骤就是清理背板上的反溅膜，否则将会影响下一步的解绑以及绑定。而铝反溅膜因为其具有很高的机械结合性，使用磨抛的工艺无法将其清理干净，因此现有生产线中通常使用喷砂的工艺将其去除，但喷砂对于铜背板表面具有一定的损伤，工作环境粉尘大，而且砂砾的溅射方向随机，在强气流的作用下，容易对靶材本身造成不利影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝靶材反溅膜的清理方法，对铜背板以及残靶无损伤，且无粉尘污染。
为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种铝靶材反溅膜的清理方法，包括以下步骤：
采用包裹材料包裹住未解绑铝靶材中的铝残靶面，得到待清理铝靶材；所述包裹材料不与碱液反应；所述未解绑铝靶材包括铝残靶和铜背板；
将所述待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，利用升降板将所述待清理铝靶材固定于装载台上；
对所述待清理铝靶材的边缘依次进行碱液处理和水洗。
优选的，所述包裹材料为铜片或防碱胶。
优选的，所述升降板上表面高于铜背板；所述升降板与铜背板的高度差为5～8cm。
优选的，所述待清理铝靶材的边缘为自所述待清理铝靶材边界至内延3～5cm的区域。
优选的，所述碱液处理用碱液为与铝反应生成可溶性产物但不与铜反应的溶液。
优选的，所述氢氧化钠溶液的浓度为1～3.5mol/L。
优选的，所述碱液处理为将待清理铝靶材的边缘待清理位置浸泡在碱池中，所述碱池的深度为1～1.5cm。
优选的，所述碱液处理的时间为2～3min。
优选的，所述水洗的次数为3～4次，所述水洗的时间为0.5～1min/次。
本发明提供了一种铝靶材反溅膜的清理方法，包括以下步骤：提供未解绑的铝靶材，并采用包裹材料包裹住铝残靶-铜背板中的铝残靶面，得到待清理铝靶材；所述未解绑的铝靶材包括铝残靶和铜背板；将待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，利用升降板将所述待清理铝靶材固定于装载台上；对待清理铝靶材的边缘依次进行碱液处理和水洗，得到去除了铝靶材反溅膜的铜背板。本发明利用碱液与靶材周围的反溅膜发生反应，使铝和碱液形成可溶性产物排出，再进一步使用纯水对表面进行反复冲洗，去除残留碱液，即可清理铜背板上的铝反溅膜，得到的铜背板可反复使用。相比传统喷砂去除反溅膜的工艺，本发明提供的清理方法工作环境好，无粉尘污染，对铜背板无损伤，且碱液处理前将残靶包裹，对残靶也无损伤，形成的废液可进行回收；且可实现自动化，减少人工成本。
实施例测试结果表明，使用本发明提供的清理方法，可以得到表面光洁的铜背板，对铝残靶和铜背板均无损伤。
附图说明
图1为本发明铝靶材反溅膜的清理方法的工况示意图，其中，1-铝残靶，2-铜背板，3-升降板，4-水泵，5-碱液喷头，6-装载台。
具体实施方式
本发明提供了一种铝靶材反溅膜的清理方法，包括以下步骤：
采用包裹材料包裹住未解绑铝靶材中的铝残靶面，得到待清理铝靶材；所述包裹材料不与碱液反应；所述未解绑铝靶材包括铝残靶和铜背板；
将所述待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，利用升降板将所述待清理铝靶材固定于装载台上；
对所述待清理铝靶材的边缘依次进行碱液处理和水洗。
在本发明中，若无特殊说明，所有的原料组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
本发明采用包裹材料包裹住未解绑铝靶材中的铝残靶面，得到待清理铝靶材。
在本发明中，所述未解绑的铝靶材包括铝残靶和铜背板，所述铜背板与铝残靶接触的一面的表面、非铝残靶位置含有由于磁控溅射法溅射的铝靶材反溅膜。
在本发明中，所述包裹材料不与碱液反应，优选为铜片或防碱胶。在本发明中，所述铜片优选为薄铜片；所述薄铜片的厚度优选为0.5～1.5mm，更优选为0.8～1.2mm，最优选为1mm。本发明对所述包裹没有特殊限定，以能够保护铝残靶不受后续碱液处理影响为准。本发明对最所述防碱胶的用量和种类没有特殊限定，以能够保护铝残靶不受后续碱液处理影响为准。
在本发明中，所述铝靶材反溅膜的清理方法中使用的装置包括水平的装载台和升降板，所述升降板位于装载台的四周且与装载台密切接触，所述升降板上设置有一个开孔。本发明对所述开孔的孔径没有特殊限定，所述开孔用于清理后期废液的排出。在本发明中，所述升降板可垂直于水平面方向升降。
得到待清理铝靶材后，本发明将所述待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，利用升降板将所述待清理铝靶材固定于装载台上。
在本发明中，所述升降板上表面高于铜背板。在本发明中，所述升降板与铜背板的高度差优选为5～8cm，更优选为5.5～7.5cm。在本发明中，所述升降板起到固定背板作用的同时，还可以防止后续碱液处理时液体喷溅。
在本发明中，所述固定具体为利用升降板，将待清理铝靶材卡住固定。
待清理铝靶材固定好后，本发明对所述待清理铝靶材的边缘依次进行碱液处理和水洗，得到去除了铝靶材反溅膜的铜背板。
在本发明中，所述待清理铝靶材的边缘为溅射有铝反射膜的区域，优选为自所述待清理铝靶材边界至内延3～5cm的区域，更优选为3.5～4.5cm的区域。
在本发明中，所述碱液处理用碱液优选为同铝反应生成可溶性产物但不与铜反应的溶液，更优选为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，最优选为氢氧化钠溶液。在本发明中，所述氢氧化钠溶液的浓度优选为1～3.5mol/L，更优选为1.5～3mol/L。在本发明中，所述碱液处理为将待清理铝靶材的边缘待清理位置浸泡在碱池中，所述碱池的碱池的深度优选为1～1.5cm，更优选为1.1～1.4cm。在本发明中，所述碱液处理的时间优选为2～3min，更优选为2.2～2.8min。在本发明中，所示碱液处理中碱液优选通过喷洒作业喷到所述待清理铝靶材的边缘。在本发明中，所示喷洒作业用喷头优选为一个或多个。本发明对所述喷洒没有特殊限定，以能够实现将碱液喷洒到所述待清理铝靶材的边缘为准。
在本发明中，所述碱洗处理中，以所述碱液为氢氧化钠为例，Al与NaOH发生反应生成NaAlO2以有效清除铜背板上的Al残留，反应方程式如下式所示：
2Al+2H2O+2NaOH＝＝2NaAlO2+3H2↑。
碱液处理后，本发明对所得铝靶材的边缘进行水洗，得到去除了铝靶材反溅膜的铜背板。
在本发明中，所述水洗的次数优选为3～4次，所述水洗的时间优选为0.5～1min/次。
所述水洗前，本发明优选将碱液处理产生的废液排出所述边缘。在本发明中，所述废液排出的方法优选为通过所述边缘和边缘边界的铝残靶和升降板形成的槽中，经升降板上的孔排出。
所述水洗后，本发明优选还包括对所述去除了铝靶材反溅膜的铜背板进行擦拭；本发明对所述擦拭没有特殊限定，以能够去除铜背板表面的水分为准。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种铝靶材反溅膜的清理方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将未解绑的铝靶材放置在装载台上，并采用厚度为1mm的薄铜片包裹住铝残靶-铜背板中的铝残靶面，得到待清理铝靶材，其中，未解绑的铝靶材包括铝残靶和铜背板；
将待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，升起自动升降挡板，利用自动升降挡板将所述待清理铝靶材固定于装载台上，自动升降板升起后高于铜背板上表面5cm；
利用1.5mol/L的氢氧化钠溶液对残靶材边缘外围3cm内进行有针对性的局部喷洒，形成深度为1cm的碱池，碱液处理时间为2min；
碱液处理完成后，先把碱液从水槽中排放到废液池中，然后打开水泵，对铝靶材边缘进行冲洗，去除表面残余碱液，重复3次纯水冲洗，每次冲洗时间为60s，将清洗后废液排出；
最后对清洗后的铜背板表面经过简单的擦拭，得到光洁的去除了铝靶材反溅膜的铜背板。
实施例2
将未解绑的铝靶材放置在装载台上，并采用厚度为1mm的薄铜片包裹住铝残靶-铜背板中的铝残靶面，得到待清理铝靶材，其中，未解绑的铝靶材包括铝残靶和铜背板；
将待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，升起自动升降挡板，利用自动升降挡板将所述待清理铝靶材固定于装载台上，自动升降板升起后高于铜背板上表面8cm；
利用3mol/L的氢氧化钠溶液对残靶材边缘外围5cm内进行有针对性的局部喷洒，形成深度为1.5cm的碱池，碱液处理时间为3min；
碱液处理完成后，先把碱液从水槽中排放到废液池中，然后打开水泵，对铝靶材边缘进行冲洗，去除表面残余碱液，重复4次纯水冲洗，每次冲洗时间为30s，将清洗后废液排出；
最后对清洗后的铜背板表面经过简单的擦拭，得到光洁的去除了铝靶材反溅膜的铜背板。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种铝靶材反溅膜的清理方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用包裹材料包裹住未解绑铝靶材中的铝残靶面，得到待清理铝靶材；所述包裹材料不与碱液反应；所述未解绑铝靶材包括铝残靶和铜背板；
将所述待清理铝靶材的铜背板一面与装载台接触，利用升降板将所述待清理铝靶材固定于装载台上；
对所述待清理铝靶材的边缘依次进行碱液处理和水洗。
2.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述包裹材料为铜片或防碱胶。
3.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述升降板上表面高于铜背板；所述升降板与铜背板的高度差为5～8cm。
4.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述待清理铝靶材的边缘为自所述待清理铝靶材边界至内延3～5cm的区域。
5.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述碱液处理用碱液为与铝反应生成可溶性产物但不与铜反应的溶液。
6.根据权利要求5所述的清理方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为1～3.5mol/L。
7.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述碱液处理为将待清理铝靶材的边缘待清理位置浸泡在碱池中，所述碱池的深度为1～1.5cm。
8.根据权利要求1、5或6所述的清理方法，其特征在于，所述碱液处理的时间为2～3min。
9.根据权利要求1所述的清理方法，其特征在于，所述水洗的次数为3～4次，所述水洗的时间为0.5～1min/次。
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