[發(fā)明專利]靶材檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210594763.4
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103913416A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學(xué)澤;張金林
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波江豐電子材料有限公司
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;G01N1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種靶材的檢測方法。

背景技術(shù)

一般制備濺射靶材的工藝是將符合濺射靶材性能的金屬經(jīng)塑性成形、粗加工和精加工等工藝，加工成尺寸合格的濺射靶材。在濺射靶材的制備工藝完成后，有必要對所述靶材的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，以確定靶材的基本性能。其中，半導(dǎo)體濺射靶材要求靶材的組織結(jié)構(gòu)均勻，它是鍍膜質(zhì)量穩(wěn)定的重要保證。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用對靶材斷面的晶粒分布均勻性的分析，達(dá)到判定整個靶材組織結(jié)構(gòu)分布均勻性的情況。對靶材斷面晶粒分布均勻性的檢測，現(xiàn)常用宏觀腐蝕方法：對靶材斷面進(jìn)行酸腐蝕處理，暴露靶材斷面的晶粒，之后用肉眼觀察靶材斷面晶粒的分布均勻性情況。

但是，采用宏觀腐蝕法檢測靶材斷面晶粒的分布，對于較大晶粒的靶材可以得到相對準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，但對于小晶粒及晶粒大小相差不大卻仍有一定差異性的靶材斷面就很難做出正確判斷。而且，采用宏觀腐蝕法只能對靶材斷面的晶粒分布做定性分析，無法達(dá)到對靶材斷面晶粒分布的精確判斷。這樣，就可能將組織結(jié)構(gòu)較均勻的靶材歸入性能不佳靶材的一類而拋棄，造成材料浪費或者將組織結(jié)構(gòu)不均勻的靶材歸入性能較佳靶材的一類而造成靶材在濺射過程中，出現(xiàn)濺射慢，沉積薄膜厚度分布不均一等現(xiàn)象，并影響到得到的半導(dǎo)體器件性能。

更多關(guān)于靶材檢測方法的知識，請參考2007年5月23日公開的公開號為CN1967197A的中國專利文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的靶材檢測方法無法達(dá)到對靶材斷面晶粒分布的精確判斷。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種新的靶材檢測方法，包括：

提供靶材；

沿垂直靶材濺射面方向切割靶材，獲得至少三個靶材試樣，所述靶材試樣的切面為靶材斷面；

對所有靶材試樣的靶材斷面進(jìn)行腐蝕處理；

沿垂直靶材濺射面方向?qū)γ恳粋€腐蝕處理過的靶材斷面進(jìn)行多次取圖，對應(yīng)每一個靶材斷面得到多張晶粒分布圖片；

使用直線截點法對每一張晶粒分布圖片進(jìn)行分析，每一張晶粒分布圖片獲得一個平均晶粒度；

根據(jù)所有平均晶粒度判斷靶材是否合格。

可選地，在穿過靶材濺射面中心的直線上獲得至少三個靶材試樣。

可選地，對所述靶材斷面進(jìn)行腐蝕處理的方法，包括：

對所述靶材斷面進(jìn)行表面處理，得到平整光亮的靶材斷面；

使用腐蝕劑，對表面處理過的靶材斷面進(jìn)行化學(xué)腐蝕，顯示靶材斷面的晶界。

可選地，所述表面處理的方法，包括：

對所述靶材斷面進(jìn)行打磨處理，得到平整靶材斷面；

對打磨處理后的靶材斷面進(jìn)行拋光處理，得到平整光亮的靶材斷面。

可選地，所述對打磨處理后的靶材斷面進(jìn)行拋光處理的方法，包括：以酒精作為潤濕劑，對靶材斷面進(jìn)行機械拋光處理；機械拋光處理后，使用清水對靶材斷面進(jìn)行清洗、冷卻。

可選地，所述對打磨處理后的靶材斷面進(jìn)行拋光處理的方法為電解拋光。

可選地，當(dāng)所述靶材為鎳合金，則腐蝕劑為質(zhì)量百分比濃度為65%~68%的硝酸溶液。

可選地，當(dāng)所述靶材為鈦合金，則腐蝕劑為硝酸溶液和氫氟酸溶液的混合溶液，其中，硝酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為65%~68%，氫氟酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為35%~45%的氫氟酸，混合溶液中水、硝酸、氫氟酸的體積比為20：2：1。

可選地，當(dāng)所述靶材為鉭合金，則腐蝕劑為硫酸溶液、硝酸溶液和氫氟酸溶液的混合溶液，其中，混合溶液中硫酸、硝酸和氫氟酸的體積百分比為2：2：5。

可選地，根據(jù)所有平均晶粒度判斷靶材是否合格的方法，包括：

將每一個平均晶粒度與晶粒度控制范圍進(jìn)行比較，若所有平均晶粒度均處于晶粒度控制范圍內(nèi)，則判斷靶材合格；若至少一個平均晶粒度處于晶粒度控制范圍外，則判斷靶材不合格。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：