一种溅射靶材的清洁方法及装置与流程

本发明涉及靶材清洁技术领域，特别是涉及一种溅射靶材的清洁方法及装置。

背景技术：

在磁控溅射镀膜过程中，随时镀膜时间的累积，会在靶材表面累积形成一些从几微米到几毫米的颗粒，如果不对所述靶材进行清洁保养，去除所述靶材表面产生的这些颗粒，会影响镀膜质量，而且，随着靶材表面颗粒附着量的增加，会在靶材表面产生结瘤，本领域称之为靶材中毒现象，导致靶材报废，影响靶材的使用寿命。因此，如何对溅射靶材进行清洁，以延长靶材的使用寿命，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种溅射靶材的清洁方法及装置，以解决现有技术中清洁靶材表面时，在靶材表面产生划痕影响镀膜质量的问题，并且清洁过程中产生的粉尘造成车间污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种溅射靶材的清洁方法，包括：

利用海绵砂块的第一面对靶材的溅射面的第一区域进行第一次打磨，去除所述第一区域的氧化物；

对所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行第一静电吸附，去除所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质；

利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨，所述海绵砂块第二面的粗糙度小于所述海绵砂块第一面的粗糙度；

对所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行第二静电吸附，去除所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质；

对所述靶材进行烘烤；

对所述靶材的溅射面进行等离子处理，对所述靶材的溅射面进行第三次打磨。

可选的，该方法在利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨之后还包括：

对所述靶材的溅射面进行擦拭，确认所述靶材的溅射面是否存在满足预设条件的划痕；

如果所述靶材的溅射面存在满足预设条件的划痕，继续利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨；

如果所述靶材的溅射面不存在满足预设条件的划痕，对所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行第二静电吸附，去除所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质。

可选的，所述海绵砂块第一面具有多个凸起，所述海绵砂块的第一面单位英寸内的凸起的数量的取值范围为1500目-4000目，包括端点值。

可选的，所述海绵砂块的制作方法包括：

提供海绵层；

在所述海绵层的第一表面形成粘合层，所述粘合层完全覆盖所述海绵层的第一表面；

在所述粘合层背离所述海绵层一侧的表面固定磨料，以形成磨料层，其中，相邻磨料之间具有间隙，该间隙曝露所述粘合层部分表面；

在所述粘合层背离所述海绵层一侧的间隙内形成覆胶层，所述覆胶层背离所述海绵层一侧的表面低于所述磨料层背离所述海绵层一侧的表面最高点；

在所述磨料层背离所述粘合层一侧形成无机保护层，所述无机保护层完全覆盖所述磨料层和所述覆胶层背离所述海绵层一侧的裸露表面；

在所述无机保护层背离所述海绵层一侧形成有机保护层。

可选的，所述第一静电吸附的工作电压大于所述第二静电吸附的工作电压，和/或，所述第一静电吸附使用的过滤网的网孔大于所述第二静电吸附使用的过滤网的网孔。

可选的，对所述靶材进行等离子处理包括：

将所述靶材放在真空腔室中，向所述真空腔室中通入预设气体；

给所述真空腔室施加预设磁场和第一电场第一预设时间，所述预设磁场用于电离所述预设气体，产生等离子，所述第一电场用于给所述等离子加速，控制所述等离子轰击所述靶材的溅射面；

给所述真空腔室施加预设磁场和第二电场第二预设时间，所述预设磁场用于电离所述预设气体，产生等离子，所述第二电场用于给所述等离子加速，控制所述等离子轰击所述靶材的溅射面；

其中，所述第二电场的电场强度大于所述第一电场的电场强度。

可选的，给所述真空腔室施加预设磁场和第一电场第一预设时间之后，给所述真空腔室施加预设磁场和第二电场第二预设时间之前还包括：

给所述真空腔室施加预设磁场和第三电场第三预设时间，所述第三电场用于给所述等离子加速，控制所述等离子轰击所述靶材的溅射面；

其中，所述第三电场的电场强度大于所述第一电场的电场强度，且小于所述第二电场的电场强度。

一种溅射靶材的清洁装置，包括：海绵砂块、传输装置、静电吸附装置和等离子处理装置；其中，

所述海绵砂块具有第一面和第二面，其中，所述第一面用于对放置在所述传输装置上的所述靶材的溅射面的第一区域进行第一次打磨，去除所述第一区域的氧化物，所述第二面用于对所述靶材的溅射面进行第二次打磨，所述第二面的粗糙度小于所述第一面的粗糙度；

所述静电吸附装置用于对所述第一次打磨和所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行吸附；

所述传输装置用于放置所述靶材，并在所述靶材经过所述第一次打磨和所述第二次打磨后，将所述靶材运输至所述等离子处理装置；

所述等离子处理装置用于在所述传输装置将所述靶材运输至所述等离子处理装置中后，对所述靶材进行烘烤，并对所述靶材进行等离子处理，实现所述靶材的溅射面的第三次打磨。

可选的，所述海绵砂块包括：

海绵层；

位于所述海绵层第一表面的粘合层；

位于所述粘合层背离所述海绵层一侧的磨料层，所述磨料层包括多个磨料，相邻磨料之间具有间隙，曝露所述粘合层部分表面；

位于相邻所述磨料之间，覆盖所述粘合层曝露表面的覆胶层；

位于所述磨料层背离所述海绵层一侧的无机保护层；

位于所述无机保护层背离所述海绵层一侧的有机保护层。

可选的，所述磨料为金刚石颗粒、钻石颗粒、刚玉颗粒、石英颗粒、碳化硅颗粒或铬颗粒。

可选的，所述无机保护层为al2o3膜、si3n4膜或mgf2膜。

可选的，所述有机保护层为树脂层。

可选的，所述静电吸附装置包括：

相对设置的静电吸附过滤元件和活性炭过滤元件；

位于静电吸附过滤元件和活性炭过滤元件之间的静电发生元件；

位于所述活性炭过滤元件背离所述静电发生元件一侧的颗粒回收元件。

可选的，所述等离子处理装置包括：

真空腔室；

位于所述真空腔室内的第一电极；

位于所述真空腔室内所述第一电极表面的加热元件；

与所述第一电极电连接的第一电压产生装置；

位于所述真空腔室外，与所述第一电极相对的第二电极，所述第二电极具有多个沿预设方向贯穿所述第二电极的第一通孔；

与所述第二电极电连接的第二电压产生装置；

所述真空腔室具有多个沿预设方向贯穿所述真空腔室的第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔相连通，用于输入预设气体；

对所述真空腔室抽真空的泵浦。

本发明实施例所提供的溅射靶材清洁方法，先利用所述海绵砂块具有大粗糙度的第一面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材的清洁效率，再利用所述海绵砂块具有小粗糙度的第二面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材表面的平滑度，降低所述靶材表面发生尖端放电现象的概率，最后利用等离子处理，对所述靶材的溅射面进行进一步打磨，以去除微小划痕和凹坑，进一步提高所述靶材表面的平滑度，降低所述靶材表面发生尖端放电现象的概率。

而且，本发明实施例所提供的溅射靶材清洁方法，利用静电吸附去除所述第一次打磨和第二次打磨过程中产生的打磨杂质，可以避免在去除所述第一次打磨和/或第二打磨过程中产生的打磨杂质时，所述打磨杂质逸散到清洁环境中，造成清洁环境的污染，从而保证了清洁环境的洁净度，而且，还降低了打磨杂质中有毒物质对人体的伤害。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种溅射靶材的清洁方法流程图；

图2为溅射靶材表面示意图；

图3为本发明实施例所提供的海绵砂块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种溅射靶材的清洁方法流程图；

图5为本发明实施例所提供的一种溅射靶材的清洁装置的结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的静电吸附装置的结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的静电吸附过滤元件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，如何对溅射靶材进行清洁，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明人研究发现，可以采用普通的砂纸对所述靶材表面进行反复打磨，再利用气枪吹扫打磨下来的粉尘或用吸尘器吸除打磨下来的粉尘。但是，由于待清洁的靶材表面为不规则表面，采用普通的砂纸对所述靶材表面进行反复打磨时，容易在所述靶材表面形成划痕，导致所述靶材在后续使用的过程中容易产生尖端放电现象，影响镀膜质量。而且，利用气枪吹扫打磨下来的粉尘或用吸尘器吸除打磨下来的粉尘时，容易造成清洁环境的污染，影响清洁环境的洁净度。

另外，由于所述靶材表面累积形成的颗粒主要为in或sn的不完全氧化物，而in和sn元素对人体有害，因此，在利用气枪吹扫打磨下来的粉尘或用吸尘器吸除打磨下来的粉尘时容易对人体造成伤害。

有鉴于此，本发明提供了一种溅射靶材的清洁方法，请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种溅射靶材的清洁方法流程图，图2为溅射靶材表面示意图。在本发明实施例中，该方法包括：

步骤s101：利用海绵砂块的第一面对靶材5的溅射面的第一区域52进行第一次打磨，去除所述第一区域52的氧化物。

具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，利用海绵砂块的第一面对靶材5的溅射面的第一区域52进行第一次打磨包括：

按照第一打磨方向，利用海绵砂块的第一面对靶材5的溅射面的第一区域52进行第一次打磨，可选的，第一打磨的方向为溅射过程中靶材消耗所形成的凹槽跑道区域，以利用所述第一次打磨将位于靶材消耗形成的跑道区域外的黄色氧化区打磨干净，去除所述靶材表面的氧化物；可选的，所述第一区域52指溅射过程中靶材5表面覆盖有in或sn等不完全氧化物的区域，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图3所示，所述海绵砂块包括：

海绵层11；

位于所述海绵层11第一表面的粘合层12，粘合层12用于粘合海绵层11和后续形成的磨料层13，对所述磨料层13中各磨料的位置进行固定；

位于所述粘合层12背离所述海绵层11一侧的磨料层13，所述磨料层13包括多个磨料，相邻磨料之间具有间隙，曝露所述粘合层12部分表面；

位于相邻所述磨料之间，覆盖所述粘合层12曝露表面的覆胶层14，所述覆胶层14一方面用于覆盖粘合层12裸露的表面，避免所述粘合层12沾到外界环境中的酒精等液体被腐蚀，另一方面，由于粘合层12和磨料层13的接触面积较小，粘合力比较弱，覆胶层14还用于增强磨料层13与所述粘合层12之间的固定粘接力，防止所述磨料层中的磨料脱落；

位于所述磨料层13背离所述海绵层11一侧的无机保护层15，所述无机保护层15用于防止外界环境中的水、酸、碱等无机液体接触到所述磨料层，对磨料层13造成腐蚀；

位于所述无机保护层15背离所述海绵层11一侧的有机保护层16，所述有机保护层用于防止外界环境中的有机液体接触到所述磨料层，对磨料层13造成腐蚀。

在上述实施例中，所述海绵砂块的第一面161为有机保护层16背离无机保护层15的一面。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述覆胶层完全覆盖所述磨料层，所述有机保护层位于所述覆胶层背离所述磨料层一侧的表面；在本发明的另一个实施例中，所述覆胶层仅位于所述磨料层相邻磨料之间的间隙，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

还需要说明的是，当所述覆胶层仅位于所述磨料层中相邻磨料之间时，所述覆胶层背离所述粘合层一侧的表面低于所述磨料层背离所述粘合层一侧表面的最高点，以使得后续在所述磨料层背离所述粘合层一侧形成有机保护层和无机保护层后，所述无机保护层背离所述粘合层一侧的表面延续这种凹凸不平的表面，从而可以利用所述无机保护层背离所述粘合层一侧的表面作为所述海绵砂块的第一面，对所述靶材的溅射面的第一区域进行第一次打磨。

可选的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述磨料可以为三棱柱结构，也可以为五棱柱结构，还可以为其他结构，本发明对此并不做限定，只要能够形成凹凸不平的表面，从而使得所述磨料层背离所述粘合层一侧延续这种凹凸不平的表面，使得所述海绵砂块的第一面为凹凸不平的表面即可。

下面以所述磨料为截面为正五边形的五棱柱为例，对本发明实施例所提供的海绵砂块进行描述。

在本发明实施例中，所述磨料包括相对设置的第一底面和第二底面以及位于所述第一底面和所述第二底面之间，连接所述第一底面和所述第二底面的侧面，所述侧面包括第一侧面、与所述第一侧面相邻接的第二侧面、与所述第二侧面背离所述第一侧面一侧相邻接的第三侧面、与所述第三侧面背离所述第二侧面一侧相邻接的第四侧面以及与所述第四侧面背离所述第三侧面一侧相连接的第五侧面，所述第五侧面背离所述第四侧面的一侧与所述第一侧面背离所述第二侧面的一侧相邻接。可选的，在本发明实施例中，沿所述粘合层至所述磨料层的方向，所述覆胶层的厚度不大于所述第二侧面和所述第五侧面的高度，以增大所述磨料层表面的粗糙度，从而增加所述海绵砂块第一面的粗糙度，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述海绵砂块的制作方法包括：

提供海绵层；

在所述海绵层的第一表面形成粘合层，所述粘合层完全覆盖所述海绵层的第一表面；

在所述粘合层背离所述海绵层一侧的表面固定磨料，以形成磨料层，其中，相邻磨料之间具有间隙，该间隙曝露所述粘合层部分表面；

在所述粘合层背离所述海绵层一侧的间隙内形成覆胶层，可选的，所述覆胶层背离所述海绵层一侧的表面低于所述磨料层背离所述海绵层一侧的表面最高点；

在所述磨料层背离所述粘合层一侧形成无机保护层，所述无机保护层完全覆盖所述磨料层和所述覆胶层背离所述海绵层一侧的裸露表面；

对所述无机保护层进行干燥固化，柔曲工艺后，在所述无机保护层背离所述海绵层一侧形成有机保护层，所述有机保护层不仅具有防止外界环境中的有机液体接触到所述磨料层，腐蚀所述磨料层的作用，还具有防水、润滑的作用。

可选的，在上述实施例中，在所述粘合层背离所述海绵层一侧的表面固定磨料，以形成磨料层时还包括：对所述粘合层进行干燥烘干处理，以增强所述粘合层和所述磨料之间的固定粘接力。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述磨料为金刚石颗粒、钻石颗粒、刚玉颗粒、石英颗粒、碳化硅颗粒或铬颗粒，以使得所述磨料具有较大硬度，从而在打磨过程中具有较好的打磨效果，且不会消耗的太快，进而延长海绵砂块的寿命。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述无机保护层为al2o3层、si3n4层或mgf2层，但本发明对此并不做限定，只要无机保护层15的材料是防水、耐磨，且不易与水、酸、碱等无机溶液发生反应的材料即可满足要求。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述有机保护层为树脂层，可选的，所述有机保护层的材料为环氧树脂类材料和丙烯酸树脂类材料，以使得所述有机保护层具有良好的耐腐蚀性，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在发明的一个实施例中，所述海绵砂块的第一面161具有多个凸起，以形成凹凸不平的表面，可选的，所述海绵砂块的第一面161单位英寸内的凸起的数量的取值范围为1500目-4000目，包括端点值，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

步骤s102：对所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行第一静电吸附，去除所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质。可选的，打磨杂质包括打磨过程中产生的颗粒和粉尘等。

本发明实施例所提供的清洁方法，利用静电吸附去除所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质，可以避免在去除所述第一打磨过程中产生的打磨杂质时，所述打磨杂质逸散到清洁环境中，造成清洁环境的污染，从而保证了清洁环境的洁净度，而且，还降低了打磨杂质中有毒物质对人体的伤害。

步骤s103：利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材5的溅射面进行第二次打磨，所述海绵砂块第二面的粗糙度小于所述海绵砂块第一面161的粗糙度。可选的，海绵砂块的第二面为海绵层11的下表面，即所述海绵层背离所述粘合层一侧的表面。

具体的，在本发明的一个实施例中，利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨包括：

利用所述海绵砂块的第二面蘸无水乙醇，对所述靶材5的溅射面进行第二次打磨，以对所述靶材溅射面的溅射过程中形成的凹坑和/或第一打磨过程中形成的凹坑进行打磨。可选的，所述海绵砂块的第二面为发泡型的海绵表面，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

本发明实施例所提供的清洁方法，先利用所述海绵砂块具有大粗糙度的第一面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材的清洁效率，再利用所述海绵砂块具有小粗糙度的第二面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材表面的平滑度，降低所述靶材表面发生尖端放电现象的概率。

步骤s104：对所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行第二静电吸附，去除所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质。

本发明实施例所提供的清洁方法，利用静电吸附去除所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质，可以避免在去除所述第二打磨过程中产生的打磨杂质时，所述打磨杂质逸散到清洁环境中，造成清洁环境的污染，从而保证了清洁环境的洁净度，而且，还降低了打磨杂质中有毒物质对人体的伤害。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述第二静电吸附的吸附能力和所述第一静电吸附的吸附能力可以相同，也可以不同，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

由于第二次打磨过程中产生的打磨杂质的尺寸(如粒径)小于所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质的尺寸(如粒径)，从而使得对第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附所需要的吸附力小于对第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附所需要的吸附力，因此，当所述第二静电吸附的吸附能力和所述第一静电吸附的吸附能力相同时，以所述第二静电吸附的吸附能力和所述第一静电吸附的吸附能力以实现对第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附为准，当所述第二静电吸附的吸附能力和所述第一静电吸附的吸附能力不同时，所述第一静电吸附的吸附能力以实现对第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附为准，所述第二静电吸附的吸附能力小于所述第一静电吸附的吸附能力，以降低第二静电吸附过程中产生的功耗。但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述第一静电吸附的工作电压大于所述第二静电吸附的工作电压，以使得所述第一静电吸附的吸附能力大于所述第二静电吸附的吸附能力。

还需要说明的是，在本发明实施例中，所述第二静电吸附所用的过滤网的网孔和所述第一静电吸附所用的过滤网的网孔可以相同，也可以不同，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

由于第二次打磨过程中产生的打磨杂质的尺寸小于所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质的尺寸，从而使得对第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附所需要的过滤网的网孔小于对第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附所需要的过滤网的网孔，因此，当所述第二静电吸附的过滤网的网孔和所述第一静电吸附的过滤网的网孔时，以所述第二静电吸附的过滤网的网孔和所述第一静电吸附的过滤网的网孔以实现对第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附为准，当所述第二静电吸附的过滤网的网孔和所述第一静电吸附的过滤网的网孔不同时，所述第一静电吸附的过滤网的网孔以实现对第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附为准，所述第二静电吸附的过滤网的网孔小于所述第一静电吸附的过滤网的网孔，以实现对第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附为准，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，如图4所示，该方法在利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨之后还包括：

s1034：对所述靶材的溅射面进行擦拭，确认所述靶材的溅射面是否存在满足预设条件的划痕；

如果所述靶材的溅射面存在满足预设条件的划痕，继续利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨；

如果所述靶材的溅射面不存在满足预设条件的划痕，对所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行第二静电吸附，去除所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述满足预设条件的划痕可以为明显的划痕，也可以为肉眼可见的划痕，还可以为满足一定长度或宽度的划痕，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，对所述靶材的溅射面进行擦拭包括：利用无尘布对所述靶材的溅射面进行擦拭。可选的，所述无尘布的洁净度小于1000级，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

步骤s105：对所述靶材5进行烘烤。

具体的，在本发明的一个实施例中，对所述靶材进行烘烤包括：将所述靶材放置在预设温度下，对所述靶材烘烤预设时间，以去除所述靶材表面的水分，从而避免所述靶材表面的水分不去除干净，降低后续等离子处理时等离子的利用率和影响真空腔室的真空度，对镀膜过程产生影响。

可选的，所述预设温度的取值范围为100℃-150℃，包括端点值；所述预设时间为1h-2h，包括端点值。但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

步骤s106：对所述靶材5的溅射面进行等离子处理，对所述靶材5的溅射面进行第三次打磨，以平整所述靶材的表面，进一步提高所述靶材表面的平滑度。

具体的，在本发明的一个实施例中，对所述靶材的溅射面进行等离子处理包括：

将所述靶材放在真空腔室中，向所述真空腔室中通入预设气体；

给所述真空腔室施加预设磁场和第一电场第一预设时间，所述预设磁场用于电离所述预设气体，产生等离子，所述第一电场用于给所述等离子加速，控制所述等离子轰击所述靶材的溅射面；

给所述真空腔室施加预设磁场和第二电场第二预设时间，所述预设磁场用于电离所述预设气体，产生等离子，所述第二电场用于给所述等离子加速，控制所述等离子轰击所述靶材的溅射面；

其中，所述第二电场的电场强度大于所述第一电场的电场强度。

具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述预设磁场产生的射频功率(即rf功率)的取值范围为100w～600w，包括端点值，其中，所述射频功率越大，产生的等离子越多；所述第一电场和第二电场产生的直流功率的取值范围为50w-100w，包括端点值，其中，所述第一电场和第二电场产生的直流功率(即dc功率)越大，所述第一电场和所述第二电场的电场强度越大，等离子轰击所述靶材时的速率就越大。

需要说明的是，所述等离子轰击所述靶材时的速率除了与所述第一电场和所述第二电场的电场强度有关外，还与所述预设磁场的转速有关，所述预设磁场的转速越大，等离子轰击所述靶材时的速率就越大。可选的，所述预设磁场的转速为200rpm～400rpm，包括端点值。

还需要说明的是，在本发明实施例中，第二电场的电场强度大于第一电场的电场强度，有利于提高等离子处理的速度。

由于第二电场强度较大，进行等离子处理的速度快，所需要的时间短一点即可达到要求，而且，在较强的电场强度下，处理时间也较长的话，会造成靶材的过度消耗，因此，在本发明的一个实施例中，第二预设时间小于第一预设时间。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述预设气体为氩气，所述预设气体的流量取值范围为80sccm～200sccm，包括端点值。但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，在给所述真空腔室施加预设磁场和第一电场第一预设时间之后，给所述真空腔室施加预设磁场和第二电场第二预设时间之前还包括：

给所述真空腔室施加预设磁场和第三电场第三预设时间，所述第三电场用于给所述等离子加速，控制所述等离子轰击所述靶材的溅射面；

其中，所述第三电场的电场强度大于所述第一电场的电场强度，且小于所述第二电场的电场强度。

需要说明的是，本实施例中还可以在给真空腔室施加预设磁场和第三电场第三预设时间之后，给真空腔室施加预设磁场和第二电场第二预设时间之前增加：给真空腔室施加预设磁场和第四电场第四预设时间，所述第四电场用于给所述等离子加速，控制所述等离子轰击所述靶材的溅射面；其中，所述第四电场的电场强度大于所述第三电场的电场强度，且小于所述第二电场的电场强度，以此类推，还可以增加第五电场、第六电场等。本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

本实施例所提供的溅射靶材的清洁方法中，在对所述靶材进行等离子处理时，电场强度逐渐发生变化，即从第一电场强度逐渐增加到第二电场的电场强度，可以使得所述靶材经过等离子处理后的表面更加平整。

具体的，在本发明的一个实施例中，对所述靶材进行等离子处理包括：

在背景真空为3e-6mbar的真空环境时，通入氩气(即ar)，开启射频电源产生ar⁺等离子，再施加直流电源使ar⁺轰击靶材，此时靶材挡板处于关闭状态，其中氩气的流量为80sccm，rf功率为200w；dc功率为200w，磁场转速为200rpm～250rpm，溅射时间为750s；

在背景真空为3e-6mbar的真空环境时，通入ar开启射频电源产生ar⁺等离子，再施加直流电源使ar⁺轰击靶材，此时靶材挡板处于关闭状态，其中氩气流量为100sccm，rf功率为200w；dc功率为400w，磁场转速为250rpm～300rpm，溅射时间为600s；

在背景真空为3e-6mbar的真空环境时，通入ar，开启射频电源产生ar⁺等离子，再施加直流电源使ar⁺轰击靶材，此时靶材挡板处于关闭状态，其中ar流量为120sccm，rf功率为200w；dc功率为600w，磁场转速为300rpm～350rpm，溅射时间为450s；

在背景真空达到3e-6mbar的真空环境时，通入ar，开启射频电源产生ar⁺等离子，再施加直流电源使ar⁺轰击靶材，此时靶材挡板处于关闭状态，其中ar流量为140sccm，rf功率为200w；dc功率为800w，磁场转速为350rpm～400rpm，溅射时间为300s。

需要说明的是，在上述实施例中，在对靶材进行等离子处理过程中，磁场转速逐渐增大，而不是直接采用最大的转速，可以提高等离子与靶材的碰撞机会，提高等离子的利用率。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，该清洁方法在利用第二电场对所述靶材进行等离子处理之后还包括：继续对所述靶材进行等离子处理，以验证所述靶材的工艺表现，如果所述靶材的工艺表现满足预设要求，则停止对所述靶材进行等离子处理，留作镀膜靶材，如果所述靶材的工艺表现不满足预设要求，则继续对所述靶材进行等离子处理，直至所述靶材的工艺表现满足预设要求。可选的，在本发明的一个实施例中，如果所述靶材存在尖端放电现象，则所述靶材的工艺表现不满足预设要求，如果所述靶材不存在尖端放电现象，则所述靶材的工艺表现满足预设要求。本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，继续对所述靶材进行等离子处理，以验证所述靶材的工艺表现包括：

在背景真空达到3e-6mbar的真空环境时，通入ar，开启射频电源产生ar⁺等离子，再施加直流电源使ar⁺轰击靶材，此时靶材挡板处于关闭状态，其中ar流量为120sccm，rf功率为200w；dc功率为600w，磁场转速为300rpm～350rpm，溅射时间为450s；

在背景真空达到3e-6mbar的真空环境时，通入ar，开启射频电源产生ar⁺等离子，再施加直流电源使ar⁺轰击靶材，此时靶材挡板处于关闭状态，其中ar流量为100sccm，rf功率为200w；dc功率为400w，磁场转速为250rpm～300rpm，溅射时间为600s；

在背景真空达到3e-6mbar的真空环境时，通入ar，开启射频电源产生ar⁺等离子，再施加直流电源使ar⁺轰击靶材，此时靶材挡板处于关闭状态，其中ar流量为80sccm，rf功率为200w；dc功率为200w，磁场转速为200rpm～250rpm，溅射时间为750s。

由上可知，本发明实施例所提供的溅射靶材清洁方法，先利用所述海绵砂块具有大粗糙度的第一面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材的清洁效率，再利用所述海绵砂块具有小粗糙度的第二面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材表面的平滑度，降低所述靶材表面发生尖端放电现象的概率，最后利用等离子处理，对所述靶材的溅射面进行进一步打磨，以平整所述靶材表面，进一步提高所述靶材表面的平滑度，降低所述靶材表面发生尖端放电现象的概率。

而且，本发明实施例所提供的溅射靶材清洁方法，利用静电吸附去除所述第一次打磨和第二次打磨过程中产生的打磨杂质，可以避免在去除所述第一次打磨和/或第二打磨过程中产生的打磨杂质时，所述打磨杂质逸散到清洁环境中，造成清洁环境的污染，从而保证了清洁环境的洁净度，而且，还降低了打磨杂质中有毒物质对人体的伤害。

相应的，本发明实施例还提供了一种溅射靶材的清洁装置，以执行上述任一实施例所提供的清洁方法。

请参考图图5，其中，图3为本发明实施例所提供的海绵砂块的结构示意图，图5为本发明实施例所提供的一种溅射靶材的清洁装置的结构示意图。在本发明实施例中，所述清洁装置包括：海绵砂块1、传输装置2、静电吸附装置3和等离子处理装置4；其中，

所述海绵砂块1具有第一面161和第二面111，其中，所述第一面161用于对放置在所述传输装置2上的所述靶材5的溅射面的第一区域52进行第一次打磨，去除所述第一区域52的氧化物，所述第二面111用于对所述靶材5的溅射面进行第二次打磨，所述海绵砂块1第二面111的粗糙度小于所述海绵砂块1第一面161的粗糙度；

所述静电吸附装置3用于对所述第一次打磨和所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行吸附；

所述传输装置2用于放置所述靶材5，并在所述靶材5经过所述第一次打磨和所述第二次打磨后，将所述靶材5运输至所述等离子处理装置4，可选的，传输装置2可以为金属传送带，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定；

所述等离子处理装置4用于在所述传输装置2将所述靶材5运输至所述等离子处理装置中后，对所述靶材5进行烘烤，并对所述靶材5进行等离子处理，实现所述靶材5的溅射面的第三次打磨。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述清洁装置还包括无尘布，所述无尘布用于在对所述靶材的溅射面进行第二次打磨后，对所述靶材的溅射面进行擦拭，确认所述靶材的溅射面是否存在满足预设条件的划痕；如果所述靶材的溅射面存在满足预设条件的划痕，继续利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨；如果所述靶材的溅射面不存在满足预设条件的划痕，对所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行第二静电吸附，去除所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质。

具体工作时，先将所述靶材放置在所述传输装置上位于所述静电吸附装置下方的区域；利用所述海绵砂块的第一面对所述靶材的溅射面进行第一次打磨；开启所述静电吸附装置，对所述第一次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附；利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材的溅射面进行第二次打磨；利用无尘布对所述靶材进行擦拭，确定所述靶材表面是否存在满足预设条件的划痕，当所述靶材的溅射面存在满足预设条件的划痕时，继续利用所述海绵砂块的第二面对所述靶材进行第二次打磨；当所述靶材表面不存在满足预设条件的划痕时，开启所述静电吸附装置，对所述第二次打磨过程中产生的打磨杂质进行静电吸附；然后将所述靶材传输至等离子处理装置中，利用所述等离子处理装置中的加热元件对所述靶材进行烘烤，去除所述靶材表面的水分；最后对所述等离子处理装置抽真空，抽完真空对所述靶材进行等离子处理。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，继续如图3所示，所述海绵砂块1包括：

海绵层11；

位于所述海绵层11第一表面的粘合层12，粘合层12用于粘合海绵层11和后续形成的磨料层13，对所述磨料层13中各磨料的位置进行固定；

位于所述粘合层12背离所述海绵层11一侧的磨料层13，所述磨料层13包括多个磨料，相邻磨料之间具有间隙，曝露所述粘合层12部分表面；

位于相邻所述磨料之间，覆盖所述粘合层12曝露表面的覆胶层14，所述覆胶层14一方面用于覆盖粘合层12裸露的表面，避免所述粘合层12沾到外界环境中的酒精等液体被腐蚀，另一方面，由于粘合层12和磨料层13的接触面积较小，粘合力比较弱，覆胶层14还用于增强磨料层13与所述粘合层12之间的固定粘接力，防止所述磨料层中的磨料脱落；

位于所述磨料层13背离所述海绵层11一侧的无机保护层15，所述无机保护层15用于防止外界环境中的水、酸、碱等无机液体接触到所述磨料层，对磨料层13造成腐蚀；

位于所述无机保护层15背离所述海绵层11一侧的有机保护层16，所述有机保护层用于防止外界环境中的有机液体接触到所述磨料层，对磨料层13造成腐蚀。

在上述实施例中，所述海绵砂块1的第一面161为有机保护层16背离无机保护层15的一面。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述覆胶层完全覆盖所述磨料层，所述有机保护层位于所述覆胶层背离所述磨料层一侧的表面；在本发明的另一个实施例中，所述覆胶层仅位于所述磨料层相邻磨料之间的间隙，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

还需要说明的是，当所述覆胶层仅位于所述磨料层中相邻磨料之间时，所述覆胶层背离所述粘合层一侧的表面低于所述磨料层背离所述粘合层一侧表面的最高点，以使得后续在所述磨料层背离所述粘合层一侧形成有机保护层和无机保护层后，所述无机保护层背离所述粘合层一侧的表面为凹凸不平的表面，从而可以利用所述无机保护层背离所述粘合层一侧的表面作为所述海绵砂块的第一面，对所述靶材的溅射面的第一区域进行第一次打磨。

可选的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述磨料可以为三棱柱结构，也可以为五棱柱结构，还可以为其他结构，本发明对此并不做限定，只要能够形成凹凸不平的表面，从而使得所述磨料层背离所述粘合层一侧延续这种凹凸不平的表面，使得所述海绵砂块的第一面为凹凸不平的表面即可。

下面以所述磨料为截面为正五边形的五棱柱为例，对本发明实施例所提供的海绵砂块进行描述。

在本发明实施例中，所述磨料包括相对设置的第一底面和第二底面以及位于所述第一底面和所述第二底面之间，连接所述第一底面和所述第二底面的侧面，所述侧面包括第一侧面、与所述第一侧面相邻接的第二侧面、与所述第二侧面背离所述第一侧面一侧相邻接的第三侧面、与所述第三侧面背离所述第二侧面一侧相邻接的第四侧面以及与所述第四侧面背离所述第三侧面一侧相连接的第五侧面，所述第五侧面背离所述第四侧面的一侧与所述第一侧面背离所述第二侧面的一侧相邻接。可选的，在本发明实施例中，沿所述粘合层至所述磨料层的方向，所述覆胶层的厚度不大于所述第二侧面和所述第五侧面的高度，以增大所述磨料层表面的粗糙度，从而增加所述海绵砂块第一面的粗糙度，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述磨料为金刚石颗粒、钻石颗粒、刚玉颗粒、石英颗粒、碳化硅颗粒或铬颗粒，以使得所述磨料具有较大硬度，在打磨过程中具有较好的打磨效果，且不会消耗的太快，从而延长海绵砂块的寿命。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述无机保护层为al2o3层、si3n4层或mgf2层，但本发明对此并不做限定，只要无机保护层15的材料是防水、耐磨，且不易与水、酸、碱等无机溶液发生反应的材料即可满足要求。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述有机保护层为树脂层，可选的，所述有机保护层的材料为环氧树脂类材料和丙烯酸树脂类材料，以使得所述有机保护层具有良好的耐腐蚀性，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在发明的一个实施例中，所述海绵砂块1的第一面161的凹凸不平的表面具有多个凸起，可选的，所述海绵砂块1的第一面161单位英寸内的凸起的数量的取值范围为1500目-4000目，包括端点值，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

请参考图6和图7，图6为本发明实施例所提供的静电吸附装置的结构示意图，图7为本发明实施例所提供的静电吸附过滤元件的结构示意图。在本发明实施例中，所述静电吸附装置3包括：

相对设置的静电吸附过滤元件31和活性炭过滤元件33；

位于静电吸附过滤元件31和活性炭过滤元件33之间的静电发生元件32；

位于所述活性炭过滤元件33背离所述静电发生元件32一侧的颗粒回收元件34。

具体的，所述静电吸附过滤元件31中设置有过滤网，过滤网可以限定颗粒和粉尘的走向，本实施例中对过滤网的网孔的大小并不做具体限定，视情况而定。例如，当需要对某种颗粒进行回收时，根据回收颗粒的大小对过滤网的网孔的大小进行设置。在本发明的一个实施例，可以采用较大的网孔，同时用于吸附第一次打磨和第二次打磨过程中产生的杂质时，即不更换过滤网，此时过滤网对两次打磨过程中产生的杂质的通过率效果一致；但本发明对此并不做限定，在本发明的其他实施例中，在吸附第一次打磨过程中产生的杂质时，采用网孔较大的过滤网，在吸附第二次打磨过程中产生的杂质时，采用网孔较小的过滤网，具体视情况而定。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述静电发生元件32用于产生静电吸附过程中的电场，其中，所述静电发生元件的电压越大，其所产生的静电吸附力就越大。具体的，在本发明的一个实施例中，所述静电发生元件为静电发生器，对所述第一次打磨产生的打磨杂质进行吸附时，所述静电发生元件的电压为24v，对所述第二次打磨产生的打磨杂质进行吸附时，所述静电发生元件的电压为12v，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述静电发生元件由钨丝或碳纤维构成，为网格状，网格大小为50～100微米，包括端点值；可选的，所述钨丝或碳纤维表面复合纳米材料，以吸附打磨杂质，具体工作时，所述钨丝或碳纤维导电后，使纳米材料产生静电，从而达到吸附打磨杂质的目的。可选的，所述纳米材料可以为聚四氟乙烯、聚四氯乙烯或聚苯乙烯等，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述等离子处理装置4包括：

真空腔室41；

位于所述真空腔室41内的第一电极42，可选的，所述第一电极为平板电极；

位于所述真空腔室41内所述第一电极42表面的加热元件43，可选的，在本发明的一个实施例中，所述加热元件为电阻丝，嵌在所述第一电极表面，以在对所述靶材进行等离子处理之前，对所述靶材进行烘烤，去除所述靶材表面的水分；

与所述第一电极42电连接的第一电压产生装置44，用于给所述第一电极施加一定频率的偏置电压；

固定在所述真空腔室41外，与所述第一电极42相对的第二电极，所述第二电极具有多个沿预设方向贯穿所述第二电极的第一通孔；

与所述第二电极电连接的第二电压产生装置45，用于给所述第二电极施加一定频率的偏置电压；

所述真空腔室41具有多个沿预设方向贯穿所述真空腔室41的第二通孔，所述第二通孔和所述第一通孔相连通，用于输入预设气体；

对所述真空腔室41抽真空的泵浦46。

具体的，在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述第一电极固定在所述真空腔室内的底部，所述第二电极固定在所述真空腔室外的顶部，所述真空腔室的顶部为石英板，即所述第二电极隔着所述真空腔室上盖的石英板与所述第一电极相对设置，第一通孔和第二通孔共同形成气体输入通道47，用于输入预设气体。

在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述第一电压产生装置44包括第一高频电源和第一滤波器；同理，第二电压产生装置45包括第二高频电源和第二滤波器。可选的，所述第一高频电源和所述第二高频电源为频率为300khz～30ghz的电源；所述第一滤波器和所述第二滤波器的中心频率为13.56mhz，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。

在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，该清洁装置还包括气体导入单元，所述气体导入单元用于导入预设气体。

综上，本发明实施例所提供的清洁装置，先利用所述海绵砂块具有大粗糙度的第一面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材的清洁效率，再利用所述海绵砂块具有小粗糙度的第二面对所述靶材的溅射面进行打磨，以提高所述靶材表面的平滑度，降低所述靶材表面发生尖端放电现象的概率，最后利用等离子处理，对所述靶材的溅射面进行进一步打磨，以去除微小划痕和凹坑，进一步提高所述靶材表面的平滑度，降低所述靶材表面发生尖端放电现象的概率。

而且，本发明实施例所提供的溅射靶材清洁方法，利用静电吸附去除所述第一次打磨和第二次打磨过程中产生的打磨杂质，不仅可以避免在去除所述第一次打磨和/或第二打磨过程中产生的打磨杂质时，所述打磨杂质逸散到清洁环境中，造成清洁环境的污染，保证了清洁环境的洁净度，降低了打磨杂质中有毒物质对人体的伤害，还避免所述打磨杂质散落到靶材的缝隙中，提高了所述靶材表面的洁净度。

此外，本实施所提供的溅射靶材清洁装置实现了装置一体化，降低人力操作成本，并且操作简单、实用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的溅射靶材清洁方法及装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。