CN211841488U

CN211841488U - 一种靶材辅助抛光装置

Info

Publication number: CN211841488U
Application number: CN202020343336.9U
Authority: CN
Inventors: 姚力军; 潘杰; 边逸军; 王学泽; 祝龙飞
Original assignee: Ningbo Jiangfeng Electronic Material Co Ltd
Current assignee: Guangdong Jiangfeng Electronic Material Co.,Ltd.
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2020-11-03
Anticipated expiration: 2030-03-18

Abstract

本实用新型涉及一种靶材辅助抛光装置，所述装置包括：手柄和端头圆盘；所述端头圆盘的形状为圆台；所述圆台直径小的一面和所述手柄相连接；所述手柄的形状为柱状。本实用新型提供的装置简单小巧，实用性强，成本低，抛光效率高，安全性高，抛光后表面质量好，抛光后纹路均匀，表面质量好，可以明显改善靶材初期溅射镀膜质量。

Description

一种靶材辅助抛光装置

技术领域

本实用新型涉及抛光领域，具体涉及一种靶材辅助抛光装置。

背景技术

镀膜靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其他类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。简单说的话，靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料，用于高能激光武器中，不同功率密度、不同输出波形、不同波长的激光与不同的靶材相互作用时，会产生不同的杀伤破坏效应。例如：蒸发磁控溅射镀膜是加热蒸发镀膜、铝膜等。更换不同的靶材(如铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等)，即可得到不同的膜系(如超硬、耐磨、防腐的合金膜等)。

各种类型的溅射薄膜材料在半导体集成电路(VLSI)、光碟、平面显示器以及工件的表面涂层等方面都得到了广泛的应用。20世纪90年代以来，溅射靶材及溅射技术的同步发展，极大地满足了各种新型电子元器件发展的需求。例如，在半导体集成电路制造过程中，以电阻率较低的铜导体薄膜代替铝膜布线：在平面显示器产业中，各种显示技术(如LCD、PDP、OLED及FED等)的同步发展，有的已经用于电脑及计算机的显示器制造；在信息存储产业中，磁性存储器的存储容量不断增加，新的磁光记录材料不断推陈出新这些都对所需溅射靶材的质量提出了越来越高的要求，需求数量也逐年增加。

磁控溅射靶材的溅射原理：在被溅射的靶极(阴极)与阳极之间加一个正交磁场和电场，在高真空室中充入所需要的惰性气体(通常为Ar气)，永久磁铁在靶材料表面形成250-350高斯的磁场，同高压电场组成正交电磁场。在电场的作用下，Ar气电离成正离子和电子，靶上加有一定的负高压，从靶极发出的电子受磁场的作用与工作气体的电离几率增大，在阴极附近形成高密度的等离子体，Ar离子在洛仑兹力的作用下加速飞向靶面，以很高的速度轰击靶面，使靶上被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离靶面飞向基片淀积成膜。磁控溅射一般分为二种：直流溅射和射频溅射，其中直流溅射设备原理简单，在溅射金属时，其速率也快。而射频溅射的使用范围更为广泛，除可溅射导电材料外，也可溅射非导电的材料，同时还可进行反应溅射制备氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射频的频率提高后就成为微波等离子体溅射，如今，常用的有电子回旋共振(ECR)型微波等离子体溅射。

众所周知，靶材材料的技术发展趋势与下游应用产业的薄膜技术发展趋势息息相关，随着应用产业在薄膜产品或元件上的技术改进，靶材技术也应随之变化。如Ic制造商.近段时间致力于低电阻率铜布线的开发，预计未来几年将大幅度取代原来的铝膜，这样铜靶及其所需阻挡层靶材的开发将刻不容缓。另外，近年来平面显示器(FPD)大幅度取代原以阴极射线管(CRT)为主的电脑显示器及电视机市场.亦将大幅增加ITO靶材的技术与市场需求。此外在存储技术方面。高密度、大容量硬盘，高密度的可擦写光盘的需求持续增加.这些均导致应用产业对靶材的需求发生变化。下面我们将分别介绍靶材的主要应用领域，以及这些领域靶材发展的趋势。

在所有应用产业中，半导体产业对靶材溅射薄膜的品质要求是最苛刻的。如今12英寸的硅晶片已制造出来.而互连线的宽度却在减小。硅片制造商对靶材的要求是大尺寸、高纯度、低偏析和细晶粒，这就要求所制造的靶材具有更好的微观结构。靶材的结晶粒子直径和均匀性已被认为是影响薄膜沉积率的关键因素。另外，薄膜的纯度与靶材的纯度关系极大，过去99.995％纯度的铜靶，或许能够满足半导体厂商0.35μm工艺的需求，但是却无法满足如今0.25μm的工艺要求，而未来的0.18μm工艺甚至0.13μm工艺，所需要的靶材纯度将要求达到5甚至6N以上。铜与铝相比较，铜具有更高的抗电迁移能力及更低的电阻率，能够满足！导体工艺在0.25μm以下的亚微米布线的需要但却带来了其他的问题：铜与有机介质材料的附着强度低.并且容易发生反应，导致在使用过程中芯片的铜互连线被腐蚀而断路。为了解决以上这些问题，需要在铜与介质层之间设置阻挡层。阻挡层材料一般采用高熔点、高电阻率的金属及其化合物，因此要求阻挡层厚度小于50nm，与铜及介质材料的附着性能良好。铜互连和铝互连的阻挡层材料是不同的.需要研制新的靶材材料。铜互连的阻挡层用靶材包括Ta、W、TaSi、WSi等.但是Ta、W都是难熔金属.制作相对困难，如今正在研究钼、铬等的台金作为替代材料。

旋转靶材是磁控的靶材。靶材做成圆筒型的，里面装有静止不动的磁体，以慢速转动。主要包括锌锡合金，锌铝合金，锡镉合金，铜铟合金，铜铟镓合金，铜镓合金，以及锡，钼，钛等旋转靶材。

目前，旋转靶材多应用于液晶显示器、太阳能面板等镀膜领域，相比传统的平面类靶材，旋转靶利用率可达80％且镀膜质量也明显优于平面靶材。旋转靶材制作难度远高于平面靶材，靶材加工需要众多大型复杂的生产设备。其中对于旋转靶完成机械加工后表面抛光处理，目前现行的处理方法多数为手工抛光或者借助结构复杂、成本较高的辅助设备。

现有旋转靶表面抛光方法：1、手动抛光生产效率慢，安全性低，抛光后表面均匀性差，精度低；2、目前借助的抛光辅助设备结构复杂，体型较大，需要向特定供应商采购，成本高。而旋转靶表面质量严重影响成膜速度及镀膜的均匀性，传统抛光工艺一般采用手工抛光，生产效率慢、安全性低、抛光均匀性差，容易导致客户端初期产品不良率提高。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种靶材辅助抛光装置，本实用新型提供的装置简单小巧，实用性强，成本低，抛光效率高，安全性高，抛光后表面质量好，进一步地，抛光后纹路均匀，表面质量好，可以明显改善靶材初期溅射镀膜质量。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种靶材辅助抛光装置，所述装置包括：手柄和端头圆盘；

所述端头圆盘的形状为圆台；

所述圆台直径小的一面和所述手柄相连接；

所述手柄的形状为柱状。

本实用新提供的抛光工具简单小巧，制作简单，成本低；实用性强，不仅可对旋转靶材进行表面抛光，而且可作为平面靶材自动抛光工具；抛光效率高，大量减少人工抛光耗费的工时成本，并且安全性高；抛光后纹路均匀，表面质量好，可以明显改善靶材初期溅射镀膜质量。

作为本实用新型优选的技术方案，所述手柄底部设置设有装夹区；所述装夹区位于所述手柄的末端；所述装夹区的工作面为平面。

作为本实用新型优选的技术方案，所述端头圆盘为粘附圆盘。

作为本实用新型优选的技术方案，所述端头圆盘用于粘贴砂纸。

作为本实用新型优选的技术方案，所述装置的材质为铝合金和/或不锈钢。

与现有技术方案相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的装置简单小巧，实用性强，成本低，抛光效率高，安全性高，抛光后表面质量好，抛光后纹路均匀，表面质量好，可以明显改善靶材初期溅射镀膜质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种靶材辅助抛光装置的示意图；

图2是本实用新型应用例的具体示意图。

下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

为更好地说明本实用新型，便于理解本实用新型的技术方案，本实用新型的典型但非限制性的实施例如下：

实施例

本实施例提供了一种靶材辅助抛光装置，如图1所示，所述装置包括：手柄和端头圆盘；

所述端头圆盘的形状为圆台；

所述圆台直径小的一面和所述手柄相连接；

所述手柄的形状为柱状。

进一步地，所述手柄底部设置设有装夹区；所述装夹区位于所述手柄的末端；所述装夹区的工作面为平面。

进一步地，所述端头圆盘为粘附圆盘。

进一步地，所述端头圆盘用于粘贴砂纸。

应用例

本应用例提供了一种靶材辅助抛光装置的具体应用方式，如图2所示，将所述装置用车床刀盘装夹并粘贴合适规格的砂纸；移动刀具转盘，使砂纸贴合旋转靶表面，确定合适距离；调整车床程序，使砂纸沿产品表面自动来回抛光打磨，达到所需的粗糙度或表面状态。

通过应用例的结果可知，本实用新型提供的装置简单小巧，实用性强，成本低，抛光效率高，安全性高，抛光后表面质量好。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种靶材辅助抛光装置，其特征在于，所述装置包括：手柄和端头圆盘；

所述端头圆盘的形状为圆台；

所述圆台直径小的一面和所述手柄相连接；

所述手柄的形状为柱状。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述手柄底部设置设有装夹区；

所述装夹区位于所述手柄的末端；所述装夹区的工作面为平面。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端头圆盘为粘附圆盘。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述端头圆盘用于粘贴砂纸。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的材质为铝合金和/或不锈钢。