本申請涉及金屬加工，具體涉及一種靶材拋光方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)工藝中最關(guān)鍵的一步是物理氣相沉積，金屬靶材是物理氣相沉積關(guān)鍵的消耗品之一。純鋁、鋁合金、純鈦、純鉭、純銅等材質(zhì)靶材使用量非常大。靶材表面粗糙度較大時(shí)，其表面通常有較高的尖端，濺射鍍膜時(shí)通入高壓會(huì)造成尖端放電從而打壞晶圓。另外，靶材表面粗糙度直接影響預(yù)濺射時(shí)間，也影響生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。因此，需要探索一種降低靶材表面粗糙度的拋光方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本申請的目的在于提供一種靶材拋光方法，以更好的降低靶材表面粗糙度。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N靶材拋光方法，包括以下步驟：

3、依次利用超聲波拋光的方法對靶材進(jìn)行粗拋和精拋，再清洗，干燥，得到目標(biāo)靶材；

4、其中，所述粗拋所用拋光液包含以下重量百分含量的組分：酸濃度1.5％～40％，三氯化鐵0～4％，水60％～98.5％；

5、所述超聲波拋光所用磨料的目數(shù)在200-3000目范圍內(nèi)。

6、本申請利用超聲波拋光的方法對靶材進(jìn)行拋光，通過同時(shí)利用磨料超聲撞擊和化學(xué)腐蝕對靶材進(jìn)行粗拋，以及控制粗拋所用拋光液采用特定的配方及超聲波拋光所用磨料的目數(shù)在特定范圍內(nèi)，能夠有效降低靶材表面粗糙度，減少半導(dǎo)體鍍膜的預(yù)濺射時(shí)間，降低鍍膜成本，提升鍍膜生產(chǎn)效率，而且精磨過程中無需再采用化學(xué)腐蝕，降低了拋光成本。

7、優(yōu)選地，所述酸包括hf、hno3和hcl中的至少一種；

8、所述靶材的材料為鋁、鋁合金、銅、銅合金、鈦、鈦合金、鉭和鉭合金中的至少一種。

9、優(yōu)選地，所述靶材的材料為鋁，所述粗拋所用拋光液包含以下重量百分含量的組分：hf?1.89％，水98.11％，并且該拋光液中磨料體積百分比為5％～9％。相較以hno3、h2so4和/或hcl作為粗拋所用拋光液中的酸，以特定含量的hf作為粗拋所用拋光液中的酸，純鋁靶材拋光效果更好，表面粗糙度更低。

10、優(yōu)選地，所述靶材的材料為鋁合金，所述粗拋所用拋光液包含以下重量百分含量的組分：hf?0.39％，hno3?2.41％，hcl?0.53％，水96.67％，并且該拋光液中磨料體積百分比為18％～22％。在特定含量的hf、hno3和hcl協(xié)同作用下，鋁合金靶材的拋光效果更好，表面粗糙度更低。其中，鋁合金優(yōu)選為606鋁合金和2024鋁合金中的至少一種。

11、優(yōu)選地，所述靶材的材料為銅，所述粗拋所用拋光液包含以下重量百分含量的組分：hcl?2.7％～8％，三氯化鐵3.2％～5％，水88.5～93％，并且該拋光液中磨料體積百分比為8％～12％。在特定含量的hcl和三氯化鐵協(xié)同作用下，純銅靶材的拋光效果更好，表面粗糙度更低。相較以hf、hno3和/或h2so4作為粗拋所用拋光液中的酸，以hcl作為粗拋所用拋光液中的酸，純銅靶材的拋光效果更好，表面粗糙度更低。相較在拋光液中添加硝酸鐵，添加三氯化鐵，能使純銅靶材的拋光效果更好，表面粗糙度更低。

12、優(yōu)選地，所述靶材的材料為鈦，所述粗拋所用拋光液包含以下重量百分含量的組分：hf?3.28％，hno3?32.16％，水64.56％，并且該拋光液中磨料體積百分比為23％～27％。在特定含量的hf和hno3協(xié)同作用下，純鈦靶材的拋光效果更好，表面粗糙度更低。

13、優(yōu)選地，所述靶材的材料為鉭，所述粗拋所用拋光液包含以下重量百分含量的組分：hf?10.93％，hno3?26.78％，水62.29％，并且該拋光液中磨料體積百分比為38％～42％。在特定含量的hf和hno3協(xié)同作用下，純鉭靶材的拋光效果更好，表面粗糙度更低。

14、優(yōu)選地，所述超聲波拋光過程中，所用磨料的目數(shù)逐次增大，且每次均拋光至靶材表面目視無劃痕。超聲波拋光所用磨料的目數(shù)逐次增大，能更好的改善拋光效果，使靶材的表面粗糙度更低。

15、優(yōu)選地，所述粗拋所用磨料的目數(shù)為200目，所述精拋所用磨料的目數(shù)依次為400目、800目、1200目、1500目和2000目。通過采用上述特定目數(shù)的磨料進(jìn)行粗糙和精拋，能更好的改善拋光效果，使靶材的表面粗糙度更低。

16、優(yōu)選地，所述超聲波拋光所用磨料包括氧化鋁、碳化硼、碳化硅和金剛砂中的至少一種。

17、優(yōu)選地，所述粗拋所用磨料為金剛石；所述精磨所用磨料為碳化硼。通過采用上述特定材料的磨料進(jìn)行粗糙和精拋，能更好的改善拋光效果，使靶材的表面粗糙度更低。

18、優(yōu)選地，所述粗拋在40～50℃下進(jìn)行?？刂拼謷佋谠摐囟认逻M(jìn)行，一方面避免拋光液揮發(fā)而導(dǎo)致組分濃度變化，另一方面使拋光液具有較好的化學(xué)活性，腐蝕效果較好，從而使拋光效果更好，靶材的表面粗糙度更低。

19、優(yōu)選地，所述精拋所用拋光液為水，并且在20～40℃下進(jìn)行，拋光液中磨料體積百分比為18％～22％。所精拋過程中無需采用化學(xué)腐蝕，且無需加熱，就能使靶材獲得較好的拋光效果，降低了生產(chǎn)成本。

20、優(yōu)選地，所述超聲波拋光還滿足：超聲波頻率為26～35khz，拋光液的液面比靶材上表面高10～15mm。

21、相比現(xiàn)有技術(shù)，本申請的有益效果在于：本申請利用超聲波拋光的方法對靶材進(jìn)行拋光，通過同時(shí)利用磨料超聲撞擊和化學(xué)腐蝕對靶材進(jìn)行粗拋，以及控制粗拋所用拋光液采用特定的配方及超聲波拋光所用磨料的目數(shù)在特定范圍內(nèi)，能夠有效降低靶材表面粗糙度，減少半導(dǎo)體鍍膜的預(yù)濺射時(shí)間，降低鍍膜成本，提升鍍膜生產(chǎn)效率，而且精磨過程中無需再采用化學(xué)腐蝕，降低了拋光成本。

技術(shù)特征：

1.一種靶材拋光方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述酸包括hf、hno3和hcl中的至少一種；

3.如權(quán)利要求2所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述靶材的材料為鋁，所述粗拋所用拋光液包含以下重量百分含量的組分：hf?1.89％，水98.11％，并且拋光液中磨料體積百分比為5％～9％；

4.如權(quán)利要求1所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述超聲波拋光過程中，所用磨料的目數(shù)逐次增大，且每次均拋光至靶材表面目視無劃痕。

5.如權(quán)利要求4所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述粗拋所用磨料的目數(shù)為200目，所述精拋所用磨料的目數(shù)依次為400目、800目、1200目、1500目和2000目。

6.如權(quán)利要求1所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述超聲波拋光所用磨料包括氧化鋁、碳化硼、碳化硅和金剛砂中的至少一種。

7.如權(quán)利要求6所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述粗拋所用磨料為金剛石；所述精磨所用磨料為碳化硼。

8.如權(quán)利要求1所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述粗拋在40～50℃下進(jìn)行。

9.如權(quán)利要求1所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述精拋所用拋光液為水，并且在20～40℃下進(jìn)行，拋光液中磨料體積百分比為18％～22％。

10.如權(quán)利要求1所述的靶材拋光方法，其特征在于，所述超聲波拋光還滿足：超聲波頻率為26～35khz，拋光液的液面比靶材上表面高10～15mm。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種靶材拋光方法，屬于金屬加工技術(shù)領(lǐng)域。本申請利用超聲波拋光的方法對靶材進(jìn)行拋光，通過同時(shí)利用磨料超聲撞擊和化學(xué)腐蝕對靶材進(jìn)行粗拋，以及控制粗拋所用拋光液采用特定的配方及超聲波拋光所用磨料的目數(shù)在特定范圍內(nèi)，能夠有效降低靶材表面粗糙度，減少半導(dǎo)體鍍膜的預(yù)濺射時(shí)間，降低鍍膜成本，提升鍍膜生產(chǎn)效率，而且精磨過程中無需再采用化學(xué)腐蝕，降低了拋光成本。

技術(shù)研發(fā)人員：徐雷,岳曉聰,黃宇彬,蔡新志,童培云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：先導(dǎo)薄膜材料（江蘇）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10