CN117484399A - 一种锡蒸发料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)冷轧锡锭至目标厚度，得到锡板；(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；(4)研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行清洗与干燥，得到锡蒸发料。本发明提供的制备方法的工艺简单，能够制备得到具有规则形状的锡蒸发料，且锡蒸发料的表面质量良好，降低了使用过程中发生异常的几率，保证了蒸发镀膜时所得镀膜的质量。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，涉及一种蒸发料的制备方法，尤其涉及一种锡蒸发料的制备方法。
背景技术
物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)是一种在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材或蒸发料蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质以及反应物沉积在基板上。目前，PVD技术已成为半导体芯片制造业、太阳能行业、LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)制造业等多种行业的核心技术。
PVD技术主要包括溅射技术和蒸发镀膜技术。其中，在真空环境中，将蒸发料加热蒸发，并镀到基板上的技术称为蒸发镀膜技术。目前，由于蒸发镀膜技术具有应用范围广污染程度小、沉积速率高、所形成薄膜纯度高且质量好、可精确控制薄膜厚度等优点，越来越被业内的技术人员所青睐。
半导体领域中锡蒸发料是晶圆背金技术不可或缺的原料，锡是一种具有银白色金属光泽的低熔点金属，纯锡质柔软，常温下延展性好，化学性质稳定，不易被氧化，而且锡的下游应用非常广泛，市场集中度较高，但现有技术制备得到的锡蒸发料多为不规则形状，影响蒸发镀膜时所得镀膜的质量。
因此，需要提供一种形状规则且大小均一的锡蒸发料的制备方法。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法能够制备得到形状规则且大小均一的锡蒸发料，保证了蒸发镀膜的质量。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)冷轧锡锭至目标厚度，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
(4)研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行清洗与干燥，得到锡蒸发料。
本发明提供的制备方法通过喷砂处理去除了冷轧处理后的表面异物，然后通过冲压以及研磨等操作，使所得锡蒸发料的形状规则且大小均一，且表面质量良好，降低了使用过程中发生异常的几率，保证了蒸发镀膜时所得镀膜的质量。
优选地，步骤(1)所述目标厚度的数值范围为2-15mm。
优选地，步骤(2)所述喷砂处理所用的砂料包括白刚玉。
优选地，步骤(2)所述喷砂处理所用砂料的粒径D50为250-425μm。
优选地，步骤(2)所述喷砂处理的压力为0.3-0.5MPa。
优选地，步骤(3)所述冲压料的形状包括圆形或长方形。
优选地，步骤(3)所述冲压料为圆形时，冲压料的直径为8-16mm；
优选地，步骤(3)所述冲压料为长方形时，冲压料的长为8-12mm，宽为8-12mm。
优选地，步骤(4)所述研磨的方法包括磁力研磨。
优选地，所述磁力研磨所用研磨料为钢针。
优选地，所述钢针的直径为0.6-1mm，长度为4-6mm。
优选地，所述磁力研磨时，研磨料与冲压料的质量比为(1-2):1。
优选地，所述磁力研磨的时间为2-5min。
优选地，步骤(4)所述清洗包括异丙醇清洗。
优选地，步骤(4)所述干燥为真空干燥。
优选地，所述真空干燥的温度为60-80℃，时间为1-1.5h。
优选地，步骤(1)所述锡锭在冷轧前进行预处理。
优选地，所述预处理的方法包括铣削。
作为本发明制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度2-15mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为250-425μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.3-0.5MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状包括圆形或长方形；
所述冲压料为圆形时，冲压料的直径为8-16mm；
所述冲压料为长方形时，冲压料的长为8-12mm，宽为8-12mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为0.6-1mm，长度为4-6mm；
所述磁力研磨时，研磨料与冲压料的质量比为(1-2):1；磁力研磨的时间为2-5min；
所述真空干燥的温度为60-80℃，时间为1-1.5h。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的制备方法工艺简单，通过喷砂处理去除了冷轧处理后的表面异物，然后通过冲压以及研磨等操作，使所得锡蒸发料的形状规则且大小均一，且表面质量良好，降低了使用过程中发生异常的几率，保证了蒸发镀膜时所得镀膜的质量。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明的某个实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)冷轧锡锭至目标厚度，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
(4)研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行清洗与干燥，得到锡蒸发料。
本发明提供的制备方法通过喷砂处理去除了冷轧处理后的表面异物，然后通过冲压以及研磨等操作，使所得锡蒸发料的形状规则且大小均一，且表面质量良好，降低了使用过程中发生异常的几率，保证了蒸发镀膜时所得镀膜的质量。
在某些实施例中，步骤(1)所述目标厚度的数值范围为2-15mm，例如可以是2mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm或15mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明不对冷轧的具体参数进行限定，只要能够使最终所得锡板的厚度为2-15mm即可。
在某些实施例中，步骤(2)所述喷砂处理所用的砂料包括白刚玉。
在某些实施例中，步骤(2)所述喷砂处理所用砂料的粒径D50为250-425μm，例如可以是250μm、300μm、350μm、400μm或425μm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，步骤(2)所述喷砂处理的压力为0.3-0.5MPa，例如可以是0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa、0.45MPa或0.5MPa，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，步骤(3)所述冲压料的形状包括圆形或长方形。
在某些实施例中，步骤(3)所述冲压料为圆形时，冲压料的直径为8-16mm，例如可以是8mm、10mm、12mm、15mm或16mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，步骤(3)所述冲压料为长方形时，冲压料的长为8-12mm，宽为8-12mm。
步骤(3)所述冲压料为长方形时，冲压料的长为8-12mm，例如可以是8mm、9mm、10mm、11mm或12mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(3)所述冲压料为长方形时，冲压料的宽为8-12mm，例如可以是8mm、9mm、10mm、11mm或12mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，步骤(3)所述冲压料为长方形时，冲压料的长与宽相等。
在某些实施例中，步骤(4)所述研磨的方法包括磁力研磨。
在某些实施例中，所述磁力研磨所用研磨料为钢针。
在某些实施例中，所述钢针的直径为0.6-1mm，长度为4-6mm。
所述钢针的直径为0.6-1mm，例如可以是0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述钢针的长度为4-6mm，例如可以是4mm、4.5mm、5mm、5.5mm或6mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，所述磁力研磨时，研磨料与冲压料的质量比为(1-2):1，例如可以是1:1、1.2:1、1.5:1、1.8:1或2:1，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，所述磁力研磨的时间为2-5min，例如可以是2mm、3mm、4mm或5mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，步骤(4)所述清洗包括异丙醇清洗。
在某些实施例中，步骤(4)所述干燥为真空干燥。
在某些实施例中，所述真空干燥的温度为60-80℃，时间为1-1.5h。
本发明中，真空干燥的温度为60-80℃，例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃或80℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中，真空干燥的时间为1-1.5h，例如可以是1h、1.2h、1.4h或1.5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
在某些实施例中，步骤(1)所述锡锭在冷轧前进行预处理。
在某些实施例中，所述预处理的方法包括铣削。
作为本发明制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度2-15mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为250-425μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.3-0.5MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状包括圆形或长方形；
所述冲压料为圆形时，冲压料的直径为8-16mm；
所述冲压料为长方形时，冲压料的长为8-12mm，宽为8-12mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为0.6-1mm，长度为4-6mm；
所述磁力研磨时，研磨料与冲压料的质量比为(1-2):1；磁力研磨的时间为2-5min；
所述真空干燥的温度为60-80℃，时间为1-1.5h。
实施例1
本实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度8mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为300μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.4MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状为圆形，冲压料的直径为10mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为0.8mm，长度为5mm；
所述磁力研磨时，研磨料钢针与冲压料的质量比为1.5:1；磁力研磨的时间为4min；
所述真空干燥的温度为70℃，时间为1.2h。
实施例2
本实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度2mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为250μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.3MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状为圆形，冲压料的直径为8mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为0.6mm，长度为4mm；
所述磁力研磨时，研磨料钢针与冲压料的质量比为1:1；磁力研磨的时间为2min；
所述真空干燥的温度为60℃，时间为1.5h。
实施例3
本实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度15mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为425μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.5MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状为圆形，冲压料的直径为16mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为1mm，长度为6mm；
所述磁力研磨时，研磨料钢针与冲压料的质量比为2:1；磁力研磨的时间为5min；
所述真空干燥的温度为80℃，时间为1h。
实施例4
本实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度8mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为300μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.4MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状为长方形，冲压料的长为10mm，宽为10mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为0.8mm，长度为5mm；
所述磁力研磨时，研磨料钢针与冲压料的质量比为1.5:1；磁力研磨的时间为4min；
所述真空干燥的温度为70℃，时间为1.2h。
实施例5
本实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度8mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为300μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.4MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状为长方形，冲压料的长为8mm，宽为12mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为0.8mm，长度为5mm；
所述磁力研磨时，研磨料钢针与冲压料的质量比为1.5:1；磁力研磨的时间为4min；
所述真空干燥的温度为70℃，时间为1.2h。
实施例6
本实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，除了喷砂处理所用砂料的粒径D50为200μm外，其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种锡蒸发料的制备方法，除了喷砂处理所用砂料的粒径D50为500μm外，其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度8mm，得到锡板；
(2)冲压步骤(1)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状为圆形，冲压料的直径为10mm；
(3)磁力研磨步骤(2)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨时，研磨料钢针与冲压料的质量比为1.5:1；
所述真空干燥的温度为70℃，时间为1.2h。
对比例2
本对比例提供了一种锡蒸发料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度8mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为300μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.4MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状为圆形，冲压料的直径为10mm；
(4)步骤(3)所得冲压料进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述真空干燥的温度为70℃，时间为1.2h。
性能表征
对实施例1-7以及对比例1-2所得锡蒸发料的表面清洁度进行测试，所得结果如表1所示。
表面清洁度采用扫描电镜检测表面的杂质元素含量，单位为wt％。
表1
| 喷砂后表面杂质元素含量(wt％) | 研磨后表面杂质元素含量(wt％) | |
| 实施例1 | 0.45 | 0.04 |
| 实施例2 | 0.56 | 0.05 |
| 实施例3 | 0.35 | 0.03 |
| 实施例4 | 0.43 | 0.03 |
| 实施例5 | 0.50 | 0.05 |
| 实施例6 | 0.95 | 0.11 |
| 实施例7 | 1.01 | 0.15 |
| 对比例1 | / | 1.10 |
| 对比例2 | 0.57 | / |
综上所述，本发明提供的制备方法工艺简单，通过喷砂处理去除了冷轧处理后的表面异物，然后通过冲压以及研磨等操作，使所得锡蒸发料的形状规则且大小均一，且表面质量良好，降低了使用过程中发生异常的几率，保证了蒸发镀膜时所得镀膜的质量。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锡蒸发料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)冷轧锡锭至目标厚度，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
(4)研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行清洗与干燥，得到锡蒸发料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述目标厚度的数值范围为2-15mm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述喷砂处理所用的砂料包括白刚玉；
优选地，步骤(2)所述喷砂处理所用砂料的粒径D50为250-425μm；
优选地，步骤(2)所述喷砂处理的压力为0.3-0.5MPa。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述冲压料的形状包括圆形或长方形。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述冲压料为圆形时，冲压料的直径为8-16mm；
优选地，步骤(3)所述冲压料为长方形时，冲压料的长为8-12mm，宽为8-12mm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述研磨的方法包括磁力研磨。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述磁力研磨所用研磨料为钢针；
优选地，所述钢针的直径为0.6-1mm，长度为4-6mm；
优选地，所述磁力研磨时，研磨料与冲压料的质量比为(1-2):1；
优选地，所述磁力研磨的时间为2-5min。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述清洗包括异丙醇清洗；
优选地，步骤(4)所述干燥为真空干燥；
优选地，所述真空干燥的温度为60-80℃，时间为1-1.5h。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述锡锭在冷轧前进行预处理；
优选地，所述预处理的方法包括铣削。
10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)铣削锡锭以去除锡锭的表面缺陷，然后冷轧锡锭至目标厚度2-15mm，得到锡板；
(2)喷砂处理步骤(1)所得锡板的表面，得到喷砂锡板；
喷砂处理所用的砂料包括粒径D50为250-425μm的白刚玉；喷砂处理的压力为0.3-0.5MPa；
(3)冲压步骤(2)所得喷砂锡板，得到冲压料；
所述冲压料的形状包括圆形或长方形；
所述冲压料为圆形时，冲压料的直径为8-16mm；
所述冲压料为长方形时，冲压料的长为8-12mm，宽为8-12mm；
(4)磁力研磨步骤(3)所得冲压料，然后进行异丙醇清洗与真空干燥，得到锡蒸发料；
所述磁力研磨所用研磨料为钢针；钢针的直径为0.6-1mm，长度为4-6mm；
所述磁力研磨时，研磨料与冲压料的质量比为(1-2):1；磁力研磨的时间为2-5min；
所述真空干燥的温度为60-80℃，时间为1-1.5h。
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