一种钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法与流程

文档序号:15988573发布日期:2018-11-17 01:25阅读:228来源:国知局
本发明涉及钽靶材生产加工领域,具体而言,涉及一种钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法。
背景技术
pvd镀膜技术是指采用物理方法,将材料源-固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子,并通过低压气体(或等离子体)过程,在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有,真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜,及分子束外延等。发展到目前,物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。比较常用的为溅射镀膜技术。溅射镀膜技术是用离子轰击靶材表面,把靶材的原子被击出的现象称为溅射。溅射产生的原子沉积在基体表面成膜称为溅射镀膜。通常是利用气体放电产生气体电离,其正离子在电场作用下高速轰击阴极靶体,击出阴极靶体原子或分子,飞向被镀基体表面沉积成薄膜。目前人们开发出了溅射速率较高的射频溅射、三极溅射和磁控溅射技术。提高溅射镀膜的速率,关键是提高靶材的溅射率,这就必须提高等离子体的电离度,即在相同的放电功率下,获得更多的离子,从离子轰击靶面的溅射产物看,除了击出原子或分子外,还击出二次电子,这些电子被电场加速后与气体原子或分子发生碰撞又引起气体电离。充分利用二次电子的能量是提高等离子体电离度的有效途径。因此,在半导体芯片的生产过程中,靶材溅射中无论是8寸生产线,12寸生产线都会用到钽靶,尤其是在溅射过程中,会使用钽环配合钽靶材一起使用,在溅射过程中,钽靶会直接参与溅射,所以对钽靶的焊接要求会比较高,可见靶材的性能直接决定着溅射镀膜技术的速度与质量。钽靶在生产制作过程中的一道工序就是钽螺纹清洗,直接会影响到钽靶的焊接良率。可是现有靶材生产过程中并没有注重靶材本身性能的提升,导致其溅射过程中误码率高、反应速度慢。有鉴于此,特提出本发明。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法,该方法通过将超声波、刷洗、真空干燥等处理方法进行综合利用,可以对钽靶在生产制作过程中的清洗工序的操作进行更为精细的设计,除去了钽螺纹表面的脏污、油污,并能提高该靶材的后续使用性能,提高其在溅射过程中的反应速度,降低误码率,提高效率以及提高钽靶的焊接性能,因此该清洗方法虽然工艺简单,但是处理效果显著,值得广泛推广应用。为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:本发明提供了一种钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法,包括如下步骤:(a)将钽螺纹超声波处理3-10min后,表面涂抹清洁剂;(b)再经过刷洗、吹干、真空干燥即可。现有技术中,在半导体芯片的生产过程中,靶材溅射中无论是8寸生产线,12寸生产线都会用到钽靶,尤其是在溅射过程中,会使用钽环配合钽靶材一起使用,在溅射过程中,钽靶会直接参与溅射,所以对钽靶的焊接要求会比较高,可见靶材的性能直接决定着溅射镀膜技术的速度与质量。钽靶在生产制作过程中的一道工序就是钽螺纹清洗,直接会影响到钽靶的焊接良率。可是现有靶材生产过程中并没有注重靶材本身性能的提升,导致其溅射过程中误码率高、反应速度慢。本发明为了解决上述技术问题,提供了一种在钽靶材实际生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法,该方法首先先将钽螺纹进行超声波处理一段时间后,再在表面涂抹清洗剂进行不断的刷洗,刷洗过后一般采用气枪进行吹干将表面的水分去除干净后,最后真空干燥即可。上述方法操作简便,可以达到强力去除表面油污的效果,并提高了钽靶材在后续溅射应用过程中的性能。降低误码率,提高效率以及提高钽靶的焊接性能。进一步地,超声波处理过程中,温度控制在80℃以上。进一步地,超声波处理过程中,采用热水与清洁剂混合进行处理。进一步地,超声波处理的时间为4-6min,更优地为5min。进一步地,涂抹所述清洁剂后刷洗的方法包括:采用刷子反复由内到外刷3-4次后再进行冲洗30-60s。进一步地,冲洗采用的是高压水枪。进一步地,真空干燥的时间控制在30min以上。进一步地,真空干燥的时间控制在40-60min之间。进一步地,真空干燥的温度控制在300-400℃之间。进一步地,真空干燥的真空度控制在100pa以下。与现有技术相比,本发明的有益效果为:(1)本发明的清洗方法通过将超声波、刷洗、真空干燥等处理方法进行综合利用,可以对钽靶在生产制作过程中的清洗工序的操作进行更为精细的设计,除去了钽螺纹表面的脏污、油污,并能提高该靶材的后续使用性能,提高其在溅射过程中的反应速度,降低误码率,提高效率以及提高钽靶的焊接性能;(2)本发明的清洗方法本身工艺简单,操作条件温和,环境限制小,整个清洗过程中不采用任何有毒化学试剂,对操作人员身体没有任何伤害,充分绿色环保。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。本发明提供了一种钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法,包括如下步骤:(a)将钽螺纹超声波处理3-10min后,表面涂抹清洁剂;(b)再经过刷洗、吹干、真空干燥即可。上述清洗方法首先先将钽螺纹进行超声波处理一段时间后,再在表面涂抹清洗剂进行不断的刷洗,刷洗过后一般采用气枪进行吹干将表面的水分去除干净后,最后真空干燥即可。上述方法操作简便,可以达到强力去除表面油污的效果,并提高了钽靶材在后续溅射应用过程中的性能。降低误码率,提高效率以及提高钽靶的焊接性能。进一步地,为了提高清洗的效果,超声波处理过程中,最好将温度控制在80℃以上。并且由于是在超声波机器中进行,所采用浸泡钽螺纹的液体选择为热水与清洁剂混合进行处理,这样可以更加的提高清洗效果。进一步地,超声波处理的时间为4-6min,更优地为5min。超声波清洗的时间控制在10min以内即可达到良好的效果,除此之外,还可以为7min、8min、9min等。在超声波中取出超声后的产品最好每次都放到指定的位置,不要乱放,避免受到污染。进一步地,涂抹所述清洁剂后刷洗的方法包括:采用刷子反复由内到外刷3-4次后再进行冲洗30-60s。刷子最好采用比较软毛的,避免采用硬毛的,这样不会对钽螺纹表面有任何划伤,比较安全。实际操作时打圈从内到外均匀的反复刷洗3-4次即可进行下个冲洗的步骤。涂抹清洗剂时涂抹的量一般控制在每个钽螺纹的表面涂抹大概200-300ml的清洗剂。上述过程中所采用的清洁剂的类型并没有具体限制,只要是市售的清洗效果较优的清洗剂均可,比如常用的洗涤灵。进一步地,冲洗采用的是高压水枪。高压水枪压力大,冲洗方便干净。高压水枪冲洗后,一般采用气枪吹干达到初步干燥的目的,此时也是一样,放到指定的位置,不要乱放,避免受到污染。最后,真空干燥的时间最好控制在30min以上。把吹干的产品最好迅速放入干燥机进行真空干燥。避免产品长时间与空气接触发生氧化。更优选地,真空干燥的时间控制在40-60min之间。进一步地,真空干燥的温度控制在300-400℃之间。进一步地,真空干燥的真空度控制在100pa以下。经过真空干燥之后,取出产品进行包装好,即可。下面通过具体的实施方式对本发明的方案进行阐述:实施例1钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法包括如下步骤:1)超声波内注水至规格线,将钽螺纹产品放入超声波机器中震动5min;2)震动5min后,在超声波内取出产品,放入指定位置,200-300ml洗洁精均匀涂抹在产品表面;3)用刷子从内到外反复刷3-4次,然后使用高压水枪冲洗;4)把冲洗后的产品放在指定位置,采用气枪进行吹干以去除水气,达到初步干燥的效果;5)为了防止产品长时间与空气接触发生氧化,把吹干的产品迅速放入干燥机进行真空干燥;6)真空干燥后,取出产品包装。实施例2钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法包括如下步骤:1)超声波内注水至规格线,加入50ml-100ml洗洁精,预加热到80℃将钽螺纹产品放入超声波中震动10min;2)震动10min后,在超声波内取出产品,放入指定位置,200-300ml洗洁精均匀涂抹在产品表面;3)用刷子从内到外反复刷3-4次,然后使用高压水枪冲洗40s;4)把冲洗后的产品放在指定位置,采用气枪进行吹干以去除水气,达到初步干燥的效果;5)为了防止钽螺纹产品长时间与空气接触发生氧化,把吹干的产品迅速放入干燥机进行真空干燥30min,真空干燥的真空度为100pa,温度为400℃;6)真空干燥30min后,取出产品包装。实施例3钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法包括如下步骤:1)超声波内注水至规格线,加入50ml-100ml洗洁精,预加热到90℃将钽螺纹产品放入超声波中震动4min;2)震动4min后,在超声波内取出产品,放入指定位置,200-300ml洗洁精均匀涂抹在产品表面;3)用刷子从内到外反复刷3-4次,然后使用高压水枪冲洗50s;4)把冲洗后的产品放在指定位置,采用气枪进行吹干以去除水气,达到初步干燥的效果;5)为了防止钽螺纹产品长时间与空气接触发生氧化,把吹干的产品迅速放入干燥机进行真空干燥40min,真空干燥的真空度为120pa,温度为350℃;6)真空干燥40min后,取出产品包装。实施例4钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法包括如下步骤:1)超声波内注水至规格线,加入50ml-100ml洗洁精,预加热到95℃将钽螺纹产品放入超声波中震动6min;2)震动6min后,在超声波内取出产品,放入指定位置,200-300ml洗洁精均匀涂抹在产品表面;3)用刷子从内到外反复刷3-4次,然后使用高压水枪冲洗40s;4)把冲洗后的产品放在指定位置,采用气枪进行吹干以去除水气,达到初步干燥的效果;5)为了防止钽螺纹产品长时间与空气接触发生氧化,把吹干的产品迅速放入干燥机进行真空干燥60min,真空干燥的真空度为130pa,温度为300℃;6)真空干燥60min后,取出产品包装。实施例5钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法包括如下步骤:1)超声波内注水至规格线,加入50ml-100ml洗洁精,预加热到95℃将钽螺纹产品放入超声波中震动8min;2)震动8min后,在超声波内取出产品,放入指定位置,200-300ml洗洁精均匀涂抹在产品表面;3)用刷子从内到外反复刷3-4次,然后使用高压水枪冲洗50s;4)把冲洗后的产品放在指定位置,采用气枪进行吹干以去除水气,达到初步干燥的效果;5)为了防止钽螺纹产品长时间与空气接触发生氧化,把吹干的产品迅速放入干燥机进行真空干燥50min,真空干燥的真空度为130pa,温度为320℃;6)真空干燥50min后,取出产品包装。比较例1钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法包括如下步骤:1)在钽螺纹产品表面,采用200-300ml洗洁精均匀涂抹在产品表面;2)用刷子从内到外反复刷3-4次,然后使用高压水枪冲洗50s;3)把冲洗后的产品放在指定位置,采用气枪进行吹干以去除水气,达到初步干燥的效果;4)为了防止钽螺纹产品长时间与空气接触发生氧化,把吹干的产品迅速放入干燥机进行真空干燥50min,真空干燥的真空度为130pa,温度为320℃;5)真空干燥50min后,取出产品包装。比较例2钽靶材生产过程中半成品钽螺纹的清洗方法包括如下步骤:1)超声波内注水至规格线,加入50ml-100ml洗洁精,预加热到95℃将钽螺纹产品放入超声波中震动8min;2)震动8min后,在超声波内取出产品,放入指定位置,200-300ml洗洁精均匀涂抹在产品表面;3)用刷子从内到外反复刷3-4次,然后使用高压水枪冲洗50s;4)把冲洗后的产品放在指定位置,采用气枪进行吹干以去除水气,达到干燥的效果,将产品包装。实验例1将本发明实施例1-5的清洗方法与比较例1-2的清洗方法清洗得到的钽螺纹的洁净程度以及性能做对比,具体结果见如下表1:表1性能结果组别表面洁净度焊接性能误码率(%)实施例1无任何污渍,光亮如新优0实施例2无任何污渍,光亮如新优0实施例3无任何污渍,光亮如新优0实施例4无任何污渍,光亮如新优0实施例5无任何污渍,光亮如新优0比较例1表面有些许污渍点良20比较例2表面有些许污渍点良20从上述表1的结果可以看出,本发明实施例的清洗方法不但能够保证靶材的洁净度,还能提升其性能,效果显著。尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。当前第1页12
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