本发明涉及靶材制造领域，尤其涉及一种镍靶材制作方法。
背景技术：
物理气相沉积(PVD，Physical Vapor Deposition)技术是半导体工业等多种行业的核心技术。它主要是利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体发生电离，利用电场加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。因此，所述靶材的纯度和洁净度至关重要。
一般制备靶材产品的方法包括：提供符合靶材性能的金属，例如高纯度镍(一般为99.99％)；对所述金属进行预热、挤压成型、粗加工和精加工等工艺，最后加工成尺寸合格的靶材产品。然而，所述挤压成型工艺、热处理等步骤容易使所述金属的洁净度降低，从而导致所形成的靶材性能下降。
技术实现要素：
本发明解决的问题是提供一种镍靶材的制作方法，以提高镍靶材的洁净度。
为解决上述问题，本发明提供一种镍靶材的制作方法，所述方法包括：形成镍板；对所述镍板进行抛光；对抛光后的镍板进行离心研磨，制作成镍靶材。
可选的，对所述镍板进行抛光之后，离心研磨之前，所述制作方法还包括：将所述镍板制作成镍方片；将所述镍方片进行酸洗；所述离心研磨的步骤中，将酸洗之后的镍方片进行离心研磨。
可选的，所述离心研磨的步骤在离心研磨机滚筒内执行；所述离心研磨的步骤包括：将所述镍方片置于离心研磨机滚筒内，所述滚筒加料小于或等于所述滚筒深度的三分之一。
可选的，所述离心研磨的步骤在离心研磨机滚筒内执行；所述离心研磨的步骤包括在所述离心研磨机滚筒中加入30ml～50ml的研磨剂。
可选的，所述离心研磨的转速为180转/分钟～200转/分钟，所述离心研磨时间为10分钟～20分钟。
可选的，进行所述离心研磨之后，对所述镍方片进行干燥。
可选的，所述干燥的步骤包括：将离心研磨后的所述镍方片过筛滤干，将过筛滤干后的所述镍方片采用气枪吹干。
可选的，所述酸洗的步骤包括：将所述镍方片放入航空煤油中，进行第一清洗；将第一清洗后的所述镍方片移至异丙醇溶液中，进行第二清洗；将第二清洗后的所述镍方片移至酸液中，进行第三清洗；将第三清洗后的所述镍方片置于纯水中进行纯水清洗；将纯水清洗后的所述镍方片进行干燥处理。
可选的，在进行所述酸洗的步骤中，将所述镍方片放置在滚筒中进行所述第一清洗、所述第二清洗及所述第三清洗；进行所述第一清洗及第二清洗的步骤中，使所述滚筒保持静止；进行所述第三清洗的步骤中，使所述滚筒保持滚动。
可选的，在进行所述第一清洗、所述第二清洗及所述纯水清洗的步骤中，对所述镍方片进行超声波振荡。
可选的，在所述第一清洗的步骤中，进行超声波振荡的时间为10分钟～20分钟；在所述第二清洗的步骤中，进行超声波振荡的时间为5分钟～15分钟；在所述纯水清洗的步骤中，进行超声波振荡的时间为5分钟～10分钟。
可选的，所述酸液为硝酸溶液，其中硝酸质量比为15％～20％；酸洗时间为3分钟～5分钟。
可选的，形成所述镍板的步骤包括：提供铸态镍；对所述铸态镍进行锻打；对锻打后的所述铸态镍进行铣加工，制作成镍锭；对所述镍锭进行压延，制作成镍板。
可选的，所述锻打的步骤包括：对所述铸态镍进行锻打预热；对预热后的铸态镍进行锻打成型；将锻打成型后的铸态镍进行冷却处理。
可选的，所述锻打预热的预定温度范围在850摄氏度～950摄氏度。
可选的，所述锻打变形量在30％～60％之间。
可选的，所述冷却处理的步骤包括将所述铸态镍锻打成型后2分钟之内放置于常温水中冷却。
可选的，所述压延的步骤包括：对所述镍锭进行粗轧，制作成粗轧镍板；将粗轧镍板进行退火热处理并进行冷却；将所述粗轧镍板进行分切；将分切后的粗轧铝板进行精轧，制作成所述镍板。
可选的，所述粗轧的步骤包括：将所述镍锭压延至厚度为5mm～7mm的粗轧镍板，所述粗轧的每道次压下量小于1mm，所述粗轧温度在500摄氏度～600摄氏度的范围内。
可选的，所述退火热处理的热处理温度在500摄氏度～600摄氏度的范围内，保温时间在2小时～3小时的范围内，所述冷却处理的方法为将所述粗轧镍板置于常温水中冷却。
可选的，所述精轧的步骤包括：将分切后的所述粗轧铝板压延至厚度为1.8mm～2.2mm的镍板，所述精轧的每道次压下量小于1mm。
可选的，在制作成镍靶材之后，所述方法还包括将所述镍靶材放置于无尘室中进行清洗处理、包装前干燥及包装的步骤。
可选的，所述清洗处理的步骤包括：将所述镍靶材置于异丙醇溶液中进行超声波振荡5分钟～10分钟。
可选的，所述包装前干燥的步骤包括：将所述镍靶材在真空干燥箱内进行真空干燥，所述真空干燥箱的真空度为0.01帕斯卡～0.03帕斯卡，温度为60摄氏度～80摄氏度，干燥时间为50分钟～70分钟。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明方案中，形成镍板；对所述镍板进行抛光；对抛光后的镍板进行离心研磨，制作成镍靶材。由于金属镍具有良好的机械强度，承受外力作用时，抵抗变形和断裂的能力较强，因此适宜采用抛光、研磨等加工方式。通过抛光的方式可以有效去除镍板表面的氧化物及其杂质，接着通过离心研磨的方式进一步去除镍板表面的杂质，通过抛光结合离心研磨的方式有效的提高了镍靶材的洁净度。
可选方案中，提供了对所述镍方片进行酸洗的步骤，由于金属镍的耐腐蚀性高，酸洗可以去除镍方片表面氧化物及其他杂质，并且不会破坏金属镍本体，使酸洗后的镍方片洁净度得到提高。
附图说明
图1是本发明镍靶材制作方法的流程示意图；
图2是图1所示实施例步骤S1的流程示意图；
图3是图2所示实施例步骤S12的流程示意图；
图4是图2所示实施例步骤S14的流程示意图；
图5是图1所示实施例中步骤S2之后，及步骤S3的流程示意图；
图6是图5所示实施例中步骤S22的流程示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有技术形成靶材的过程中，采用挤压成型工艺、热处理等步骤容易使所述金属的洁净度降低，从而导致所形成的靶材性能下降的问题。
为解决所述技术问题，本发明提供一种镍靶材的制作方法，包括：形成镍板；对所述镍板进行抛光；对抛光后的镍板进行离心研磨，制作成镍靶材。
本发明通过形成镍板；对所述镍板进行抛光；对抛光后的镍板进行离心研磨，制作成镍靶材。由于金属镍具有良好的机械强度，承受外力作用时，抵抗变形和断裂的能力较强，因此适宜采用抛光、研磨等加工方式。通过抛光的方式可以有效去除镍板表面的氧化物及其杂质，接着通过离心研磨的方式进一步去除镍板表面的杂质，通过抛光结合离心研磨的方式有效的提高了镍靶材的洁净度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参考图1，示出了本发明镍靶材的制作方法一实施例的的流程示意图，所述镍靶材的制作方法包括以下基本步骤：
步骤S1：形成镍板；
步骤S2：对所述镍板进行抛光；
步骤S3：将抛光后的镍板进行离心研磨，制作成镍靶材。
为了更好地说明本发明实施例的铝靶材的制作方法，下面将结合参考图2至图6，对本发明的具体实施例做进一步的描述。
参考图2，示出了图1所示实施例步骤S1的流程示意图。
形成所述镍板的步骤包括：
步骤S11：提供铸态镍；
步骤S12：对所述铸态镍进行锻打；
步骤S13：对锻打后的所述铸态镍进行铣加工，制作成镍锭；
步骤S14：对所述镍锭进行压延，制作成镍板。
下面对S1的流程作进一步的描述。
步骤S11：提供铸态镍。所述铸态镍用于形成靶材。
所述铸态镍可以是从金属锭中经切断后的一部分。铸态镍的形状，根据应用环境、PVD设备的实际要求，可以为圆形、矩形、环形、圆锥形或其他类似形状(包括规则形状和不规则形状)中的任一种。本实施例中，所述铸态镍的纯度为99.99％。
步骤S12：对所述铸态镍进行锻打。
参考图3，示出了图2所示实施例步骤S12的流程示意图。
所述锻打的步骤包括：
步骤S110：对所述铸态镍进行锻打预热；
步骤S111：对预热后的铸态镍进行锻打成型；
步骤S112：将锻打成型后的铸态镍进行冷却处理。
下面对步骤S12的流程做进一步的描述。
步骤S110：对所述铸态镍进行锻打预热。通过锻打预热处理，可以改变金属内部的组织结构，使得金属消除应力并得到软化，提高其塑性，为后续的锻打成型打下良好的基础。
所述预热处理包括：将铸态镍置于热处理装置(例如恒温炉)的腔室中，所述热处理装置的腔室中具有保护气氛(例如惰性气体)，具体地，将所述铸态镍放置在能均匀受热的区域，例如：将铸态镍放置在腔室的几何中心区域；将腔室内的温度提高至预定温度，并在所述预定温度下保持一段时间实现预热。其中，预热处理的预定温度和时间可以根据实际需要预先设定；对铸态镍进行冷却处理，使其回复至常温。
预定温度如果过高，会使铸态镍产生加热缺陷，甚至造成废品。预热温度如果过低，会导致铸态镍在变形时的塑性降低。本实施例中，所述锻打预热的预定温度范围在850摄氏度～950摄氏度。
步骤S120：对预热后的铸态镍进行锻打成型。通过锻打成型工艺，可以使得铸态镍变形，制作出符合后续压延工艺要求尺寸的镍锭。
本实施例中，所述锻打变形量的范围在30％～60％。
步骤S130：将锻打成型后的铸态镍进行冷却处理。本实施例中，所述冷却处理的步骤包括将所述铸态镍锻打成型后2分钟之内放置于常温水中冷却。在本发明其他实施中，也可以采用空冷、坑冷或炉冷的冷却方式。
继续参考图2，步骤S13：对锻打后的所述铸态镍进行铣加工，制作成镍锭。所述铣加工用于去除锻打后表面氧化层、折叠、皱皮等。
步骤S14：对所述镍锭进行压延，制作成镍板。
参考图4，示出了图2所示实施例步骤S14的流程示意图。
所述压延的步骤包括：
步骤S210：对所述镍锭进行粗轧，制作成粗轧镍板；
步骤S220：将粗轧镍板进行退火热处理并进行冷却；
步骤S230：将所述粗轧镍板进行分切；
步骤S240：将分切后的粗轧铝板进行精轧，制作成所述镍板。
下面对步骤S14的流程进行进一步描述。
步骤S210：对所述镍锭进行粗轧，制作成粗轧镍板。
具体的，所述粗轧的步骤包括：将所述镍锭压延至厚度为5mm～7mm的粗轧镍板，所述粗轧的每道次压下量小于1mm，所述粗轧温度在500摄氏度～600摄氏度的范围内。
步骤S220：将粗轧镍板进行退火热处理并进行冷却。
具体的，所述退火热处理的热处理温度在500摄氏度～600摄氏度的范围内，保温时间在2小时～3小时的范围内，所述冷却处理的方法为将所述粗轧镍板置于常温水中冷却。
步骤S230：将所述粗轧镍板进行分切。所述分切使所述粗轧镍板分切至符合后续精轧所需要的尺寸。
步骤S240：将分切后的粗轧铝板进行精轧，制作成所述镍板。
具体的，所述精轧的步骤包括：将分切后的所述粗轧铝板压延至厚度为1.8mm～2.2mm的镍板，所述精轧的每道次压下量小于1mm。
继续参考图1，步骤S2：对所述镍板进行抛光。所述抛光用于去除精轧后的镍板表面所形成的氧化层以及其他附着物。
由于金属镍具有良好的机械强度，承受外力作用时，抵抗变形和断裂的能力较强，因此适宜采用抛光的加工方式。通过抛光的方式可以有效去除镍板表面的氧化物及其杂质，从而有效的提高了镍靶材的洁净度。
参考图5，示出了图1所示实施例中步骤S2之后，及步骤S3的流程示意图。
对所述镍板进行抛光之后，离心研磨之前，所述制作方法还包括：
步骤S21：将所述镍板制作成镍方片；
步骤S22：将所述镍方片进行酸洗；
步骤S23：所述离心研磨的步骤中，将酸洗之后的镍方片进行离心研磨。
下面对步骤S2之后及步骤S3的流程进行进一步描述。
步骤S21：将所述镍板制作成镍方片。所述镍方片为后续酸洗做准备，使酸洗过程更易于操作。
需要说明的是，所述镍方片的形成方法包括：将镍板放入冲床模具中，通过冲压落料形成镍方片。本实施例中，制作成的所述镍靶材的规格为10mm×10mm，因此在冲压形成镍方片的步骤中，所述镍方片的规格为10mm×10mm。
步骤S22：将所述镍方片进行酸洗。所述酸洗可以有效去除镍方片表面的氧化物及其他杂质。
参考图6，示出了图5所示实施例中步骤S22的流程示意图。
所述酸洗的步骤包括：
步骤S310：将所述镍方片放入航空煤油中，进行第一清洗；
步骤S320：将第一清洗后的所述镍方片移至异丙醇溶液中，进行第二清洗；
步骤S330：将第二清洗后的所述镍方片移至酸液中，进行第三清洗；
步骤S340：将第三清洗后的所述镍方片置于纯水中进行纯水清洗；
步骤S350：将纯水清洗后的所述镍方片进行干燥处理。
下面对步骤S22的流程进行进一步说明。
步骤S310：将所述镍方片放入航空煤油中，进行第一清洗。所述第一清洗用于去除冲压落料过程中残留在镍方片上的油污。本发明的其他实施例中，也可以将所述镍方片放入洗洁精或纯水等清洗剂中浸泡。
需要说明的是，在进行所述酸洗的步骤中，将所述镍方片放置在滚筒中进行所述第一清洗；进行所述第一清洗的步骤中，使所述滚筒保持静止。
需要说明的是，本实施例中，在进行所述第一清洗的步骤中，对所述镍方片进行超声波振荡；进行所述超声波振荡的时间为10分钟～20分钟。
步骤S320：将第一清洗后的所述镍方片移至异丙醇溶液中，进行第二清洗。所述第二清洗用于去除所述第一清洗过程中残留在所述镍方片上的所述航空煤油。本发明的其他实施例中，也可以采用酒精等清洗剂去除所述航空煤油。
需要说明的是，本实施例中，在进行所述酸洗的步骤中，将所述镍方片放置在滚筒中进行所述第二清洗，所述滚筒保持静止。在本发明其他实施例中，所述滚筒也可以保持滚动。
需要说明的是，本实施例中，在进行所述第二清洗的步骤中，对所述镍方片进行超声波振荡；进行超声波振荡的时间为5分钟～15分钟。
步骤S330：将第二清洗后的所述镍方片移至酸液中，进行第三清洗。所述第三清洗用于进一步去除所述镍方片表面氧化物及其他杂质。本实施例中，所述酸液为硝酸溶液，其中硝酸质量比为15％～20％；酸洗时间为3分钟～5分钟。
需要说明的是，本实施例中，在进行所述酸洗的步骤中，将所述镍方片放置在滚筒中进行所述第三清洗，使所述滚筒保持滚动。
由于金属镍的耐腐蚀性高，酸洗可以去除镍方片表面氧化物及其他杂质，并且不会破坏金属镍本体，使酸洗后的镍方片洁净度得到提高。
步骤S340：将第三清洗后的所述镍方片置于纯水中进行纯水清洗。所述纯水清洗用于去除镍方片表面上的酸液残留。
需要说明的是，在进行所述纯水清洗的步骤中，对所述镍方片进行超声波振荡，进行超声波振荡的时间为5分钟～10分钟。
步骤S350：将纯水清洗后的所述镍方片进行干燥处理。本实施例中，对所述镍方片采用气枪吹干。在本发明其他实施例中，还可以采用烘干或自然风干方式进行干燥。
继续参考图5，步骤S23：所述离心研磨的步骤中，将酸洗之后的镍方片进行离心研磨。所述离心研磨用于对镍方片表面进行抛光处理，去除表面色差。
由于金属镍具有良好的机械强度，承受外力作用时，抵抗变形和断裂的能力较强，因此适宜采用研磨等加工方式。通过离心研磨的方式进一步去除镍板表面的杂质，通过抛光结合离心研磨的方式有效的提高了镍靶材的洁净度。
具体的，所述离心研磨的步骤在离心研磨机滚筒内执行。所述离心研磨的步骤包括：将所述镍方片置于离心研磨机滚筒内。
所述滚筒加料不能太多，如果太多则易导致物料及研磨套件的过热和搅拌不均匀。因此，所述滚筒加料小于或等于所述滚筒深度的三分之一。
具体的，所述离心研磨的步骤包括在所述离心研磨机滚筒中加入30ml～50ml的研磨剂。
具体的，所述离心研磨的转速为180转/分钟～200转/分钟，所述离心研磨时间为10分钟～20分钟。
本实施例中，进行所述离心研磨之后，对所述镍方片进行干燥。
具体的，所述干燥的步骤包括：将离心研磨后的所述镍方片过筛滤干，将过筛滤干后的所述镍方片采用气枪吹干。
本实施例中，在制作成镍靶材之后，所述方法还包括将所述镍靶材放置于无尘室中进行清洗处理、包装前干燥及包装的步骤。因此更进一步去除所述镍方片表面的杂质，从而得到高洁净度的镍靶材。
具体的，所述清洗处理的步骤包括：将所述镍靶材置于异丙醇溶液中进行超声波振荡5分钟～10分钟。
具体的，所述包装前干燥的步骤包括：将所述镍靶材在真空干燥箱内进行真空干燥，所述真空干燥箱的真空度为0.01帕斯卡～0.03帕斯卡，温度为60摄氏度～80摄氏度，干燥时间为50分钟～70分钟。
综上，本发明方案通过形成镍板；对所述镍板进行抛光；对抛光后的镍板进行离心研磨，制作成镍靶材。由于金属镍具有良好的机械强度，承受外力作用时，抵抗变形和断裂的能力较强，因此适宜采用抛光、研磨等加工方式。通过抛光的方式可以有效去除镍板表面的氧化物及其杂质，接着通过离心研磨的方式进一步去除镍板表面的杂质，通过抛光结合离心研磨的方式有效的提高了镍靶材的洁净度。
此外，本发明方案提供了对所述镍方片进行酸洗的步骤，由于金属镍的耐腐蚀性高，酸洗可以去除镍方片表面氧化物及其他杂质，并且不会破坏金属镍本体，使酸洗后的镍方片洁净度得到提高。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。