本发明属于靶材制造,涉及一种防混料方法,尤其涉及一种金属靶材成分管理的防混料方法。
背景技术:
1、溅射靶材是一种在高速荷能粒子轰击下,用于生成薄膜产品的特种原材料。靶材的类型多样,包括金属靶材、陶瓷靶材等,在半导体集成电路、光碟、平面显示器、信息存储以及工件的表面涂层等方面有着广泛的应用。
2、靶材的制备和加工过程较为复杂,以金属靶材为例,需要经过领料、粗加工、焊接、精加工、尺寸检测、氦泄露检测、预清洗、外观检查、清洗、干燥与包装等工序。靶材的发展趋势是朝着高溅射率、晶粒晶向控制、大尺寸、高纯度方向发展。随着技术的进步和应用领域的不断扩展,靶材的市场需求和技术要求也在不断提高。
3、在金属靶材的生产制造过程中,涉及到多种金属成分的精确配比和加工。由于靶材的金属成分较为复杂,且外观上可能极为相似,人工根本无法识别判断,这给生产过程中的物料管理和质量控制带来了巨大的挑战。在靶材的生产线上,即使是微小的混料错误,也会导致极其严重的后果。一旦出现混料问题,客户端溅射的晶圆会全部报废,从而造成不可估量的损失。
4、为了防止混料现象,技术人员一般采用检移票或张贴标签的方式,但在产品流动过程中极易发生检移票混淆或标签贴错及脱落的现象,且这种隐患很难彻底消除,故亟需开发一种金属靶材成分管理的防混料方法,保证出货靶材成分的准确性,彻底消除混料隐患。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种金属靶材成分管理的防混料方法,直接将金属靶材的成分信息刻于靶材表面,避免了产品流动过程中发生检移票混淆或标签贴错及脱落的现象,保证了出货靶材成分的准确性,彻底消除了混料隐患,有利于大规模推广应用。
2、为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
3、本发明提供一种金属靶材成分管理的防混料方法,所述防混料方法包括以下步骤:
4、(1)对金属靶材进行成分检测,并与检移票所记载的成分进行比较;
5、(2)若比较结果一致,则将成分信息刻于所述金属靶材的表面,且后续加工以金属靶材表面的成分信息为准;若比较结果不同,则隔离所述金属靶材,并进行问题筛查。
6、本发明提供的防混料方法先对金属靶材进行成分检测,在确保其与检移票所记载的成分相一致后,将成分信息直接刻于金属靶材的表面,这种持久且不易损坏的标识方法,有助于确保靶材在整个生产和供应链中的可追溯性,同时避免了产品流动过程中发生检移票混淆或标签贴错及脱落的现象,在生产早期阶段识别出潜在的混料问题,并采取措施防止混料的发生,保证了出货靶材成分的准确性,彻底消除了混料隐患,有利于大规模推广应用。
7、优选地,步骤(1)所述金属靶材的材质包括金属单质或合金,进一步优选为合金。
8、优选地,所述合金包括铝硅铜合金或钨钛合金。
9、优选地,步骤(1)所述成分检测的方法包括x射线荧光检测。
10、本发明采用x射线荧光检测金属靶材的成分,可在不损伤靶材的情况下进行成分分析,这对于保持靶材完整性至关重要,且该检测手段可同时分析靶材中的多种元素,包括主要元素和痕量元素,有助于全面评估靶材的成分。
11、此外,x射线荧光检测能够提供快速的成分分析结果,适合于生产线上的快速检测和过程控制,有助于提高生产效率。相较于其他精密分析技术,该检测手段具有较低的运行成本和维护要求,无需使用有害的化学试剂或样品制备过程,是一种环境友好型的检测方法。
12、优选地,所述x射线荧光检测包括以下步骤:
13、(1.1)建立靶材标样的成分曲线数据库;
14、(1.2)制定靶材成分的判定基准;
15、(1.3)对金属靶材取样并进行上机检测,结合成分曲线数据库和判定基准得出金属靶材的成分检测结果。
16、优选地,步骤(1.1)所述靶材标样包括铝硅铜靶材或钨钛靶材。
17、优选地,步骤(1.1)所述靶材标样的成分检测包括:先采用辉光放电质谱仪或光学发射光谱仪进行确认,然后采用x射线荧光检测仪进行检测。
18、优选地,步骤(1.2)所述判定基准包括:
19、当靶材成分的标准值≥0.1wt%时,例如可以是0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%或1wt%,测定值的相对误差≤40%,例如可以是5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%或40%,即判定合格。
20、本发明中,所述测定值的相对误差具体为靶材成分的测定值与标准值之间的差异,具体计算公式如下:
21、
22、当靶材成分的标准值<0.1wt%,例如可以是0.01wt%、0.02wt%、0.03wt%、0.04wt%、0.05wt%、0.06wt%、0.07wt%、0.08wt%或0.09wt%,但不为0时,测定值≤0.2wt%,例如可以是0.02wt%、0.04wt%、0.06wt%、0.08wt%、0.1wt%、0.12wt%、0.14wt%、0.16wt%、0.18wt%或0.2wt%,即判定合格。
23、当靶材成分的标准值为0时,测定值≤0.1wt%,例如可以是0.01wt%、0.02wt%、0.03wt%、0.04wt%、0.05wt%、0.06wt%、0.07wt%、0.08wt%、0.09wt%或0.1wt%,即判定合格。
24、优选地,步骤(1.2)所述判定基准包括:
25、当不同金属靶材的同一靶材成分的标准值相差0.2wt%以下时,例如可以是0.02wt%、0.04wt%、0.06wt%、0.08wt%、0.1wt%、0.12wt%、0.14wt%、0.16wt%、0.18wt%或0.2wt%,对金属靶材进行至少3次x射线荧光检测,例如可以是3次、4次、5次、6次、7次、8次或9次,取检测结果的中间值作为测定值,并对所得测定值和对应的标准值进行相关性分析。
26、优选地,步骤(1.3)所述上机检测的方式包括点检,具体为:对靶材的关键点或特定区域进行针对性的元素检测。
27、优选地,步骤(1.3)所述上机检测之前保证净化布处于洁净状态,且检测孔未被遮挡。
28、本发明中,所述净化布处于洁净状态可避免引入新的污染物,从而保证了检测结果的准确性;所述检测孔未被遮挡保证了x射线直接作用于靶材表面,避免了因遮挡物引起的信号衰减或散射,从而提高了检测的精度和可靠性。
29、优选地,步骤(2)所述成分信息刻于金属靶材的非溅射表面,进一步优选为金属靶材的边缘部位。
30、优选地,步骤(2)所述成分信息为靶材成分的标准值。
31、优选地,步骤(2)所述后续加工包括依次进行的预清洗、外观检查、清洗、干燥与包装。
32、优选地,所述预清洗和清洗分别独立地包括超声清洗。
33、作为本发明优选的技术方案,所述防混料方法包括以下步骤:
34、(1)对金属靶材进行成分检测,并与检移票所记载的成分进行比较;
35、所述成分检测的方法包括x射线荧光检测,具体为:
36、(1.1)建立靶材标样的成分曲线数据库;所述靶材标样包括铝硅铜靶材或钨钛靶材;所述靶材标样的成分检测包括:先采用辉光放电质谱仪或光学发射光谱仪进行确认,然后采用x射线荧光检测仪进行检测;
37、(1.2)制定靶材成分的判定基准;当靶材成分的标准值≥0.1wt%时,测定值的相对误差≤40%,即判定合格;当靶材成分的标准值<0.1wt%,但不为0时,测定值≤0.2wt%,即判定合格;当靶材成分的标准值为0时,测定值≤0.1wt%,即判定合格;当不同金属靶材的同一靶材成分的标准值相差0.2wt%以下时,对金属靶材进行至少3次x射线荧光检测,取检测结果的中间值作为测定值,并对所得测定值和对应的标准值进行相关性分析;
38、(1.3)对金属靶材取样并进行上机检测,所述上机检测的方式包括点检,在上机检测之前保证净化布处于洁净状态,且检测孔未被遮挡,结合成分曲线数据库和判定基准得出金属靶材的成分检测结果;
39、(2)若比较结果一致,则将成分信息刻于所述金属靶材的边缘部位,且后续依次进行的预清洗、外观检查、清洗、干燥与包装均以金属靶材表面的成分信息为准;若比较结果不同,则隔离所述金属靶材,并进行问题筛查。
40、本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
41、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
42、本发明提供的防混料方法先对金属靶材进行成分检测,在确保其与检移票所记载的成分相一致后,将成分信息直接刻于金属靶材的表面,这种持久且不易损坏的标识方法,有助于确保靶材在整个生产和供应链中的可追溯性,同时避免了产品流动过程中发生检移票混淆或标签贴错及脱落的现象,在生产早期阶段识别出潜在的混料问题,并采取措施防止混料的发生,保证了出货靶材成分的准确性,彻底消除了混料隐患,有利于大规模推广应用。
1.一种金属靶材成分管理的防混料方法,其特征在于,所述防混料方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的防混料方法,其特征在于,步骤(1)所述金属靶材的材质包括金属单质或合金,进一步优选为合金;
3.根据权利要求1或2所述的防混料方法,其特征在于,步骤(1)所述成分检测的方法包括x射线荧光检测;
4.根据权利要求3所述的防混料方法,其特征在于,步骤(1.1)所述靶材标样包括铝硅铜靶材或钨钛靶材;
5.根据权利要求3或4所述的防混料方法,其特征在于,步骤(1.2)所述判定基准包括:
6.根据权利要求3-5任一项所述的防混料方法,其特征在于,步骤(1.2)所述判定基准包括:
7.根据权利要求3-6任一项所述的防混料方法,其特征在于,步骤(1.3)所述上机检测的方式包括点检;
8.根据权利要求1-7任一项所述的防混料方法,其特征在于,步骤(2)所述成分信息刻于金属靶材的非溅射表面,进一步优选为金属靶材的边缘部位;
9.根据权利要求1-8任一项所述的防混料方法,其特征在于,步骤(2)所述后续加工包括依次进行的预清洗、外观检查、清洗、干燥与包装;
10.根据权利要求1-9任一项所述的防混料方法,其特征在于,所述防混料方法包括以下步骤:
