一种铜靶材侧边的抛光方法
技术领域
本发明属于半导体制造
技术领域
，涉及一种抛光方法，尤其涉及一种铜靶材侧边的抛光方法。背景技术
溅射镀膜是当前半导体制造领域中新型的物理气相镀膜方式，具体工作原理为：在被溅射的靶极与阳极之间施加正交磁场和电场，并在高真空室内充入惰性气体；在电场作用下，惰性气体被电离成正离子和电子，通过在靶极施加一定的负高压，从靶材发出的电子受磁场作用与工作气体的电离几率增大，从而在阴极附近形成高密度的等离子体；惰性气体离子在洛伦兹力作用下加速飞向靶材的溅射面，使得靶材上被溅射出的原子以较高的动能脱离溅射面飞向基片淀积成膜。
在靶材制造过程中，特别是对于铜靶材，在其与背板焊接之后，铜靶材侧边因焊接高温发生严重氧化，若不及时进行处理，该氧化物会对镀膜质量造成严重不利影响。
CN 111975465A公开了一种钼靶材溅射面的抛光工艺，所述抛光工艺包括依次进行的第一机械抛光、第二机械抛光、第三机械抛光及第四机械抛光；所述第一机械抛光中的进给速度为2-3m/min；所述第二机械抛光中的进给速度为4-5m/min；所述第三机械抛光中的进给速度为6-8m/min；所述第四机械抛光中的进给速度为7-9m/min。所述发明通过对钼靶材溅射面抛光工艺的设置实现了抛光后的靶材表面应力分布均匀，溅射过程中靶材损耗均匀，同时也使粗糙度稳定在0.5-0.7μm，保证了产品的稳定性。然而所述发明并未对靶材侧边进行抛光处理，且所述抛光工艺仅适用于钼靶材。
由此可见，如何提供一种铜靶材侧边的抛光方法，彻底去除靶材侧边因焊接高温形成的氧化物，从而避免溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
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铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法彻底去除了靶材侧边因焊接高温形成的氧化物，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：
采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理。
所述半自动抛光处理包括三道抛光工序，依次为第一道抛光工序、第二道抛光工序和第三道抛光工序。
每一道抛光工序的给进速度依次递减。
本发明采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；此外，分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
优选地，所述半自动抛光处理之前还包括将铜靶材与背板进行焊接处理。
优选地，所述背板包括不锈钢背板。
本发明将抛光处理设置在焊接处理之后，便于及时去除靶材侧边因焊接高温形成的氧化物。
优选地，所述铜靶材包括方形铜靶材、圆形铜靶材或环形铜靶材中的任意一种。
优选地，所述手持抛光设备为手枪钻。
优选地，所述手枪钻的头部安装有抛光轮。
优选地，所述抛光轮的表面设置有百洁布。
优选地，所述百洁布的规格为150-500#，例如可以是150#、200#、250#、300#、350#、400#、450#或500#，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，每一道抛光工序采用特定规格的百洁布。
优选地，所述第一道抛光工序采用的百洁布规格为150-240#，例如可以是150#、160#、170#、180#、190#、200#、210#、220#、230#或240#，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一道抛光工序采用的抛光轮转速为600-800r/min，例如可以是600r/min、620r/min、640r/min、660r/min、680r/min、700r/min、720r/min、740r/min、760r/min、780r/min或800r/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第一道抛光工序的给进速度为6-8mm/min，例如可以是6mm/min、6.2mm/min、6.4mm/min、6.6mm/min、6.8mm/min、7mm/min、7.2mm/min、7.4mm/min、7.6mm/min、7.8mm/min或8mm/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二道抛光工序采用的百洁布规格为240-320#，例如可以是240#、250#、260#、270#、280#、290#、300#、310#或320#，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二道抛光工序采用的抛光轮转速为400-600r/min，例如可以是400r/min、420r/min、440r/min、460r/min、480r/min、500r/min、520r/min、540r/min、560r/min、580r/min或600r/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第二道抛光工序的给进速度为4-6mm/min，例如可以是4mm/min、4.2mm/min、4.4mm/min、4.6mm/min、4.8mm/min、5mm/min、5.2mm/min、5.4mm/min、5.6mm/min、5.8mm/min或6mm/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第三道抛光工序采用的百洁布规格为320-500#，例如可以是320#、340#、360#、380#、420#、440#、460#、480#或500#，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第三道抛光工序采用的抛光轮转速为200-400r/min，例如可以是200r/min、220r/min、240r/min、260r/min、280r/min、300r/min、320r/min、340r/min、360r/min、380r/min或400r/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述第三道抛光工序的给进速度为2-4mm/min，例如可以是2mm/min、2.2mm/min、2.4mm/min、2.6mm/min、2.8mm/min、3mm/min、3.2mm/min、3.4mm/min、3.6mm/min、3.8mm/min或4mm/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，每一道抛光工序采用特定规格的百洁布，且控制抛光轮的转速和给进速度依次递减，使得每一道抛光工序的抛光量依次递减，便于提升抛光精度，达到彻底去除氧化物的目的。此外，抛光量的依次递减也避免了铜靶材在抛光过程中的过度损耗，提高了原料的利用率。
优选地，所述半自动抛光处理之后还包括对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥。
本发明中，所述清洗与干燥去除了抛光过程中残留在靶材表面的碎屑，提升了靶材的清洁度，避免了杂质对后续加工及镀膜过程的不利影响。
作为本发明优选的技术方案，所述抛光方法包括以下步骤：
(1)将铜靶材与不锈钢背板进行焊接处理；
(2)采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理；所述手持抛光设备为头部安装有抛光轮的手枪钻，且抛光轮的表面设置有百洁布；所述半自动抛光处理包括三道抛光工序，依次为第一道抛光工序、第二道抛光工序和第三道抛光工序；所述第一道抛光工序采用的百洁布规格为150-240#，抛光轮转速为600-800r/min，给进速度为6-8mm/min；所述第二道抛光工序采用的百洁布规格为240-320#，抛光轮转速为400-600r/min，给进速度为4-6mm/min；所述第三道抛光工序采用的百洁布规格为320-500#，抛光轮转速为200-400r/min，给进速度为2-4mm/min；
(3)对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥；
其中，所述铜靶材包括方形铜靶材、圆形铜靶材或环形铜靶材中的任意一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；
(2)本发明采用分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
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。
实施例1
本实施例提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：
(1)将方形铜靶材与不锈钢背板进行焊接处理；
(2)采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理；所述手持抛光设备为头部安装有抛光轮的手枪钻，且抛光轮的表面设置有百洁布；所述半自动抛光处理包括三道抛光工序，依次为第一道抛光工序、第二道抛光工序和第三道抛光工序；所述第一道抛光工序采用的百洁布规格为200#，抛光轮转速为700r/min，给进速度为7mm/min；所述第二道抛光工序采用的百洁布规格为280#，抛光轮转速为500r/min，给进速度为5mm/min；所述第三道抛光工序采用的百洁布规格为400#，抛光轮转速为300r/min，给进速度为3mm/min；
(3)对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥。
本实施例采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；此外，分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
实施例2
本实施例提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：
(1)将圆形铜靶材与不锈钢背板进行焊接处理；
(2)采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理；所述手持抛光设备为头部安装有抛光轮的手枪钻，且抛光轮的表面设置有百洁布；所述半自动抛光处理包括三道抛光工序，依次为第一道抛光工序、第二道抛光工序和第三道抛光工序；所述第一道抛光工序采用的百洁布规格为180#，抛光轮转速为650r/min，给进速度为6.5mm/min；所述第二道抛光工序采用的百洁布规格为260#，抛光轮转速为450r/min，给进速度为4.5mm/min；所述第三道抛光工序采用的百洁布规格为360#，抛光轮转速为250r/min，给进速度为2.5mm/min；
(3)对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥。
本实施例采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；此外，分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
实施例3
本实施例提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：
(1)将环形铜靶材与不锈钢背板进行焊接处理；
(2)采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理；所述手持抛光设备为头部安装有抛光轮的手枪钻，且抛光轮的表面设置有百洁布；所述半自动抛光处理包括三道抛光工序，依次为第一道抛光工序、第二道抛光工序和第三道抛光工序；所述第一道抛光工序采用的百洁布规格为220#，抛光轮转速为750r/min，给进速度为7.5mm/min；所述第二道抛光工序采用的百洁布规格为300#，抛光轮转速为550r/min，给进速度为5.5mm/min；所述第三道抛光工序采用的百洁布规格为450#，抛光轮转速为350r/min，给进速度为3.5mm/min；
(3)对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥。
本实施例采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；此外，分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
实施例4
本实施例提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：
(1)将方形铜靶材与不锈钢背板进行焊接处理；
(2)采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理；所述手持抛光设备为头部安装有抛光轮的手枪钻，且抛光轮的表面设置有百洁布；所述半自动抛光处理包括三道抛光工序，依次为第一道抛光工序、第二道抛光工序和第三道抛光工序；所述第一道抛光工序采用的百洁布规格为150#，抛光轮转速为600r/min，给进速度为6mm/min；所述第二道抛光工序采用的百洁布规格为240#，抛光轮转速为400r/min，给进速度为4mm/min；所述第三道抛光工序采用的百洁布规格为320#，抛光轮转速为200r/min，给进速度为2mm/min；
(3)对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥。
本实施例采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；此外，分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
实施例5
本实施例提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：
(1)将圆形铜靶材与不锈钢背板进行焊接处理；
(2)采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理；所述手持抛光设备为头部安装有抛光轮的手枪钻，且抛光轮的表面设置有百洁布；所述半自动抛光处理包括三道抛光工序，依次为第一道抛光工序、第二道抛光工序和第三道抛光工序；所述第一道抛光工序采用的百洁布规格为240#，抛光轮转速为800r/min，给进速度为8mm/min；所述第二道抛光工序采用的百洁布规格为320#，抛光轮转速为600r/min，给进速度为6mm/min；所述第三道抛光工序采用的百洁布规格为500#，抛光轮转速为400r/min，给进速度为4mm/min；
(3)对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥。
本实施例采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；此外，分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
对比例1
本对比例提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法中除了将每一道抛光工序的给进速度均调整为5mm/min，其余条件均与实施例1相同，故在此不做赘述。
本对比例中，由于每一道抛光工序采用的百洁布规格及抛光轮转速均不同，为了控制给进速度保持一致，需严格把控抛光力度和时间，由于人力操作的误差难以避免，势必导致抛光精度降低，且不易彻底去除氧化物，甚至会造成铜靶材的过度损耗，降低了原料的利用率。
对比例2
本对比例提供一种铜靶材侧边的抛光方法，所述抛光方法包括以下步骤：
(1)将方形铜靶材与不锈钢背板进行焊接处理；
(2)采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理；所述手持抛光设备为头部安装有抛光轮的手枪钻，且抛光轮的表面设置有百洁布；所述半自动抛光采用的百洁布规格为280#，抛光轮转速为500r/min，给进速度为5mm/min；
(3)对铜靶材的侧边依次进行清洗与干燥。
相较于实施例1，本对比例采用单段式抛光工序，百洁布规格单一，且抛光轮转速和给进速度始终保持不变，并未根据实际情况适时调整抛光条件，导致抛光精度降低，难以彻底去除靶材侧边氧化物。
由此可见，本发明采用手持抛光设备对铜靶材的侧边进行半自动抛光处理，相较于传统采用的手工砂纸打磨，节省了人力物力，提升了加工效率，且减少了使用大型抛光设备的成本投入；此外，分段式抛光工序提高了抛光精度，有利于根据实际情况适时调整抛光条件，达到了彻底去除靶材侧边氧化物的目的，从而避免了溅射过程中氧化物对镀膜质量的不利影响。
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。
