一种靶材的喷砂方法技术

本发明专利技术提供了一种靶材的喷砂方法，所述喷砂方法包括如下步骤：(1)对靶材的非溅射面进行第一喷砂处理，得到第一喷砂面；(2)第一喷砂面表面覆盖保护层，进行第二喷砂处理，得到第二喷砂面；(3)升温去除第二喷砂面表面的保护层，保持温度进行压缩气体吹扫，得到具有干燥喷砂面的靶材；步骤(2)所述保护层的材质包括铟和/或锡。本发明专利技术通过第一喷砂处理之后设置材质包括铟和/或锡的保护层，不仅能够实现对靶材非溅射面的喷砂处理，还能最大程度降低喷砂面清洗后的氧化风险，提高喷砂质量，生产合格率能够达到99％以上。格率能够达到99％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种靶材的喷砂方法


[0001]本专利技术属于半导体
，属于靶材制造
，涉及一种靶材的喷砂方法。

技术介绍

[0002]随着半导体行业的快速发展，镀膜材料作为半导体电子器件制造的重要材料，其需求量也日益增加。靶材作为一种重要的镀膜材料，在集成电路、平面显示、太阳能、光学器件等领域具有广泛的应用，其只要制备方法包括溅射镀膜、真空蒸镀、等离子体镀膜等。
[0003]在靶材进行溅射之前，需要进行喷砂处理，以使得靶材获得较好的机械性能。靶材加工是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需处理工件表面，使工件表面的外表或形状发生变化。由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，然而由于喷砂面的特性，经过清洗处理后的喷砂面上往往会有清洗液残留，且在干燥过程中容易使其发生氧化，影响靶材的表观性能及后续使用。
[0004]CN 108202292A公开了一种铝靶材制作方法，首先形成铝板，对所述铝板进行喷砂，将喷砂后的铝板制作成铝靶材。由于金属铝具有延展性强且硬度低的特点，采用滚压的抛光方式易将杂质压入金属内部，使其难以去除。喷砂方式使采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到需要处理的工件表面，由于砂粒对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的结晶度。其虽然能够避免抛光带来的引入杂质的问题，但并未涉及如何避免喷砂后表面的抗氧化问题。
[0005]CN 108149203A公开了一种靶材组件的制造方法，包括：提供钼铌靶材和背板，钼铌靶材的待焊接面为第一焊接面，背板的待焊接面为第二焊接面，对第一焊接面进行表面喷砂处理，在表面喷砂处理后的第一焊接面上涂覆第一焊料层；在第二焊接面上涂覆第二焊料层；将涂覆有第一焊料层的第一焊接面与涂覆有第二焊料层的第二焊接面相对设置并贴合，通过焊接工艺将钼铌靶坯焊接至背板上形成靶材组件。其通过在表面喷砂处理后在第一焊接面上涂覆第一焊料层，喷砂处理后可以提高第一焊接面的粗糙度，提高第一焊料层在钼铌靶坯上的浸润性，但并未考虑喷砂面清洗带来的氧化问题。
[0006]CN 112959224A公开了一种靶材喷砂后防氧化的方法，所述方法包括如下步骤：将靶材的非溅射面进行喷砂处理，得到喷砂靶材；将喷砂靶材进行清洗，然后采用压缩气体进行吹扫干燥，得到具有干燥喷砂面的靶材。其利用喷砂面的特性采用压缩空气对喷砂面进行吹扫，利用高压气流加速靶材表面液体的挥发，干燥速率快，无液体残留，从而防止了靶材喷砂面的氧化。但压缩气体吹扫同样需要时间，在压缩气体吹扫过程中仍然存在氧化的风险。
[0007]对此，需要提供一种靶材的喷砂方法，以降低靶材喷砂面氧化的风险。

技术实现思路

[0008]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种靶材的喷砂方法，所述喷
砂方法不仅能够实现对靶材非溅射面的喷砂处理，还能最大程度降低喷砂面清洗后的氧化风险，提高喷砂质量，生产合格率能够达到99％以上。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]本专利技术提供了一种靶材的喷砂方法，所述喷砂方法包括如下步骤：
[0011](1)对靶材的非溅射面进行第一喷砂处理，得到第一喷砂面；
[0012](2)第一喷砂面表面覆盖保护层，进行第二喷砂处理，得到第二喷砂面；
[0013](3)升温去除第二喷砂面表面的保护层，保持温度进行压缩气体吹扫，得到具有干燥喷砂面的靶材；
[0014]步骤(2)所述保护层的材质包括铟和/或锡。
[0015]本专利技术所述喷砂方法在喷砂过程中，对溅射面进行常规的遮蔽处理，此为本领域的常规操作，本专利技术不再进行限定。本专利技术提供的喷砂方法首先对靶材的非溅射面进行第一喷砂处理，得到第一喷砂面，然后在覆盖保护层的过程中，利用熔融态的保护层实现对第一喷砂面的清洁，而后进行第二喷砂处理，以消除第一喷砂面中存在的应力，提高第一喷砂面的质量。最后，通过升温去除保护层，在去除过程中，熔融的保护层能够带走喷砂面表面的残存杂质，而后在保持温度的条件下进行压缩气体吹扫，以去除喷砂面中残留的保护层材质，实现靶材非溅射面的喷砂处理。所述喷砂方法不仅能够实现对靶材非溅射面的喷砂处理，还能最大程度降低喷砂面清洗后的氧化风险，提高喷砂质量，生产合格率能够达到99％以上。
[0016]优选地，步骤(1)所述第一喷砂面的粗糙度为5
‑
10μm，例如可以是5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm，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。
[0017]优选地，步骤(2)所述第二喷砂面的粗糙度为20
‑
25μm，例如可以是20μm、21μm、22μm、23μm、24μm或25μm，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。
[0018]本专利技术所用保护层的材质较软，通过第二喷砂处理，得到粗糙度为20
‑
25μm的第二喷砂面，在形成第二喷砂面的过程中，能够释放第一喷砂面残存的应力，提高第一喷砂面的喷砂质量。且由于保护层的材质选择，在完成第二喷砂处理之后，保护层可以去除，避免保护层对后续靶材使用的影响。
[0019]优选地，步骤(1)所述第一喷砂处理所用砂料的平均粒径D50为300
‑
400μm，例如可以是300μm、320μm、350μm、360μm、380μm或400μm，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。
[0020]优选地，步骤(1)所述第一喷砂处理所用砂料包括白刚玉。
[0021]优选地，步骤(1)所述第一喷砂处理的压力为3
‑
5MPa，例如可以是3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa或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。
[0022]优选地，步骤(1)所述第一喷砂处理过程中，靶材绕其中心轴转动，转速为300
‑
350r/min，例如可以是300r/min、310r/min、320r/min、330r/min、340r/min或350r/min，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。
[0023]本专利技术通过在第一喷砂处理过程中，使靶材绕其中心轴转动，使砂料存在沿靶材喷砂面的速度分布，在此条件下，不仅能够减少应力集中，还能够减少砂料与靶材接触后的飞溅，进而提高第一喷砂处理的效果。
[0024]本专利技术所述靶材绕其中心轴转动是指，靶材为圆形靶材，喷砂处理时，靶材绕其中
心轴旋转。
[0025]优选地，对步骤(1)所得第一喷砂面进行清洗后，进行步骤(2)所述表面覆盖保护层。
[0026]优选地，所述清洗包括采用有机溶剂进行超声清洗。
[0027]优选地，所述有机溶剂包括丙酮、异丙醇或无水乙醇中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括丙酮与异丙酮的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶材的喷砂方法，其特征在于，所述喷砂方法包括如下步骤：(1)对靶材的非溅射面进行第一喷砂处理，得到第一喷砂面；(2)第一喷砂面表面覆盖保护层，进行第二喷砂处理，得到第二喷砂面；(3)升温去除第二喷砂面表面的保护层，保持温度进行压缩气体吹扫，得到具有干燥喷砂面的靶材；步骤(2)所述保护层的材质包括铟和/或锡。2.根据权利要求1所述的喷砂方法，其特征在于，步骤(1)所述第一喷砂面的粗糙度为5
‑
10μm；优选地，步骤(2)所述第二喷砂面的粗糙度为20
‑
25μm。3.根据权利要求1或2所述的喷砂方法，其特征在于，步骤(1)所述第一喷砂处理所用砂料的平均粒径D50为300
‑
400μm；优选地，步骤(1)所述第一喷砂处理所用砂料包括白刚玉；优选地，步骤(1)所述第一喷砂处理的压力为3
‑
5MPa。4.根据权利要求3所述的喷砂方法，其特征在于，步骤(1)所述第一喷砂处理过程中，靶材绕其中心轴转动，转速为300
‑
350r/min。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的喷砂方法，其特征在于，对步骤(1)所得第一喷砂面进行清洗后，进行步骤(2)所述表面覆盖保护层；优选地，所述清洗包括采用有机溶剂进行超声清洗；优选地，所述有机溶剂包括丙酮、异丙醇或无水乙醇中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述超声清洗的时间为10
‑
15min，温度为15
‑
25℃；优选地，所述超声清洗的频率为20
‑
50kHz。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的喷砂方法，其特征在于，步骤(2)所述覆盖保护层包括：熔融的保护层材质设置于第一喷砂面，自然降温，完成保护层的覆盖；优选地，所述熔融的温度为250
‑
280℃。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的喷砂方法，其特征在于，步骤(2)所述第二喷砂处理所用砂料的平均粒径D50为250
‑
300μm；优选地，步骤(2)所述第二喷砂处理所用砂料包括白刚玉；优选地，步骤(2)所述第二喷砂处理的压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，窦兴贤，王学泽，王青松，胡全，
申请(专利权)人：合肥江丰电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：