專利名稱：方形靶材的取樣方法和檢測方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及方形靶材的取樣方法和檢測方法。
背景技術：
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塑性成形、粗 加工和精加工等工藝，最后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構進行檢測，以確定靶材濺射的性
6匕 fl匕。
對金屬靶材的組織結構進行檢測是從靶材上截取小的樣本，然后采用金 相顯微鏡對所述樣本進行金相觀察，主要是觀察樣本的組織結構，如晶粒的 大小、形狀和取向等是否符合客戶的要求。
一般，對一個靶材來說，截取一個樣本并對其進行金相觀察，就可以獲 得靶材的組織結構信息。然而，對于大尺寸的方形靶材(例如長度近似或大
于3m，寬度近似或大于1.5m,厚度近似或大于20mm的靶材)而言，由于靶材 的尺寸較大，各工藝步驟對靶材各個位置的處理有可能會有些許差異，而導 致耙材的不同位置組織結構可能會不同，因此，在大尺寸方形靶材上只截取 一個樣本進行檢測顯然是不足以反映整個靶材的組織結構信息的。
發明內容
本發明解決的問題是提供一種方形靶材的取樣方法和檢測方法，以實現 大尺寸方形靶材組織結構的檢測。
為解決上述問題，本發明提供一種方形靶材的取樣方法，包括提供方 形靶材；在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方向按邊心邊
4取樣。
可選的，所述方形靶材的長度大于3m,寬度大于1.5m，厚度大于20mm。
可選的，在所述靶材的厚度方向分層取樣包括在所述靶材的厚度方向分 上中下三層取樣；在所述靶材的長寬方向按邊心邊取樣包括在所述靶材的長 邊和寬邊的夾角位置以及所述靶材的中心位置取樣。
可選的，在所述靶材的厚度方向分層取樣包括在所述靶材的厚度方向分 上下兩層取樣；在所述靶材的長寬方向按邊心邊取樣包括在所述靶材的長邊 和寬邊的中心位置以及所述靶材的中心位置取j羊。
可選的，所述各樣本的長度為10~25mm,寬度為8 ~ 20mm,厚度為4~ 10mm。
為解決上述問題，本發明實施方式還提供一種方形靶材的檢測方法，包 括提供方形靶材；在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方 向按邊心邊取樣；對各樣本進行金相觀察。
可選的，對各樣本進行金相觀察包括對所述樣本進行研磨、拋光和化 學腐蝕處理；用金相顯微鏡觀察所述處理后的樣本的組織結構。
與現有技術相比，上述技術方案通過在方形靶材的厚度方向分層取樣， 在長寬方向按邊心邊取樣，然后對所述樣本進行檢測，由于截取的樣本可以 反映不同位置的特征，這樣就能夠以較少和較小的樣本獲取整個靶材的組織 結構信息，很好地實現了對大尺寸方形靶材的檢測。
圖1是本發明實施方式方形靶材的取樣方法的流程圖； 圖2是本發明實施方式方形靶材的檢測方法的流程圖； 圖3是本發明對方形靶材進行取樣的一個實施例示意圖； 圖4是本發明對方形靶材進行取樣的另 一個實施例示意圖；圖5是圖2所示步驟S13的一個實施例流程圖。
具體實施例方式
本發明實施方式在方形靶材的厚度方向分層截取樣本，在長寬方向按邊 心邊截取樣本，所述截取的樣本可以分別表征不同位置的組織結構特性，對 所述各個樣本進^^企測，就可以獲得整個靶材的組織結構性能。
圖1是本發明實施方式方形靶材的取樣方法的流程圖，所述方法包括 步驟Sll,提供方形靶材。
步驟S12,在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方向按邊 心邊取樣。
圖2是本發明實施方式方形靶材的檢測方法的流程圖，所述方法包括 步驟Sll,提供方形靶材。
步驟S12，在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方向按邊 心邊取樣。
步驟S13，對各樣本進行金相觀察。
下面結合附圖和實施例對上述各步驟進行詳細說明。
步驟Sll,提供方形靶材。所述方形靶材可以是大尺寸方形靶材，例如， 長度近似或大于3m，寬度近似或大于L5m，厚度近似或大于20mm的方形靶 材，可用于制備液晶顯示設備(LCD)等。所述靶材的材料可以用金屬(例 如，鋁、銅、鈦等)或者合金(例如，鋁合金、銅合金、鈦合金等)通過常 規的靶材制備工藝獲得。
步驟S12,在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方向按邊 心邊取樣。在所述靶材的厚度方向至少分兩層取樣，在所述靶材的長寬方向 按邊心邊取樣可以是分別在靶材的長邊和/或寬邊以及靶材的中心取樣。
由于靶材的尺寸較大，不同位置的組織結構可能會不同，這取決于金屬
6或合金在靶材制備工藝中經過的不同處理。為了獲得整個靶材的組織結構信 息，需要對靶材不同位置的組織結構進行檢測，因此，可以在靶材的不同位 置截取樣本。在靶材上截取樣本的位置、大小至關重要，截取的樣本可以反 映不同位置的特征，這樣能夠以較少和較小的樣本獲取較多的信息，進而能 反映整個耙材的組織結構信息。
請參考圖3，其是對方形靶材進行取樣的一個實施例示意圖。如圖所示， 本實施例中，在方形靶材上截取的樣本共有9個。具體來說，在方形靶材1
的厚度H方向分上中下三層取樣，如樣本ll、 12和13,樣本14、 15和16、 樣本17、 18和19。在方形靶材1的長度L和寬度W方向4姿邊心邊取樣，本 實施例是在方形靶材1的長邊和寬邊的夾角位置以及所述靶材的中心位置取 樣，或者也可以說是在方形靶材1的對角線的兩端和中心位置取樣，如樣本 11、 14和17,樣本12、 15和18,樣本13、 16和19。每個樣本的大小相同， 樣本的大小確定一方面是為了便于后面的磨樣，另 一方面也是為了便于磨樣 后的金相觀察，例如，樣本的長度L1可以大約為10~25mm，寬度W1可以 大約為8~20mm,厚度HI可以大約為4~ 10mm (其中，3個樣本的總厚度 應不大于靶材的厚度)。由于是在方形靶材l的長邊和寬邊的夾角位置取樣， 所以可以同時反映長邊和寬邊的特征。
請參考圖4，其是對方形靶材進行取樣的一個實施例示意圖。如圖所示， 本實施例中，在方形靶材上截取的樣本共有10個。具體來說，在方形靶材l 的厚度H方向分上下兩層取樣，如樣本20和21，樣本22和23、樣本24和 25、樣本26和27、樣本28和29。在方形靶材1的長度L和寬度W方向按 邊心邊取樣，本實施例是在方形草巴材1的長邊的中心位置和方形靶材1的中 心位置耳又樣，如樣本20、 22和24,樣本21、 23和25;在方形耙材1的寬邊 的中心位置和方形靶材1的中心位置取樣，如樣本26、 22和28,樣本27、 23和29。每個樣本的大小相同，例如，樣本的長度L2可以大約為10~25mm,寬度W2可以大約為8~20mm,厚度H2可以大約為4 ~ 10mm。在長邊和寬 邊上截取樣本的位置不限于本實施例所述的中心位置，也可以在其它位置取 樣。
步驟S13,對各樣本進行金相觀察。金屬和合金都是多晶體，也就是說， 它們都由晶粒組成。所述金相觀察是分析樣本的微觀結構，其主要是通過金 相顯微鏡觀察金屬或合金樣本來研究其組織結構，例如晶粒的大小、形狀和 取向等。
步驟S13包括先對所述樣本進行研磨、拋光和化學腐蝕處理，然后用 金相顯微鏡觀察所述處理后的樣本的組織結構。圖5是步驟S13的一個實施 例流程圖。
首先執行步驟S131,對所述樣本進行研磨。用金相砂紙(例如金剛石研 磨砂紙)研磨所述樣本要觀察的表面，可以先用粗砂紙磨，再用細砂紙磨， 以得到平整的磨面。
然后執行步驟S132,對所述研磨后的樣本進行機械拋光。可以用拋光布 配合拋光膏(例如金剛石拋光膏)或拋光粉(例如氧化鋁粉)對研磨后的樣 本進行枳4戒拋光，或者也可以用旋轉拋光才幾配合拋光膏或拋光4分對研磨后的 樣本進行機械拋光，以去除研磨樣本產生的磨痕，使樣本表面更光滑。
接著執行步驟S133，對所述機械拋光后的樣本進行電解拋光。以所述機 械研磨后的樣本為陽極，不溶性金屬為陰極，兩極同時浸入到電解拋光液(例 如硫酸、鉻酸、草酸等)中，通以直流電而產生有選擇性的陽極溶解，從而 達到所述樣本表面光亮度增大的效果。
接著執行步驟S134,對所述電解拋光后的樣本進行化學腐蝕。通常情況 下，需要用腐蝕劑(例如硝酸鐵)腐蝕金屬或合金樣本以呈現出微觀結構， 這樣才能用金相顯微鏡觀察金屬的組織結構，因為腐蝕通常發生在晶界(即
8各晶粒的交界處)，因此可以將各個晶粒區分開來。
最后執行步驟S135,用金相顯微鏡觀察所述化學腐蝕后的樣本。經化學 腐蝕后，晶界被顯現出來，這樣就能夠分辨出各個晶粒。用金相顯微鏡觀察 所述化學腐蝕后的樣本所呈現的微觀結構，判斷晶粒的大小、形狀和取向等 是否符合客戶的要求。如果各個樣本的組織結構均符合客戶的要求，則可以 確定所述靶材符合濺射的性能。
綜上所述，上述實施例通過在方形靶材的厚度方向分層取樣，在長寬方 向按邊心邊取樣，然后對所述樣本進行檢測，以確定整個靶材濺射的性能。 由于截取的樣本可以反映不同位置的特征，這樣就能夠以較少和較小的樣本 獲取整個耙材的組織結構信息，很好地實現了對大尺寸方形靶材的檢測。
雖然本發明已以較佳實施例披露如上，但本發明并非限定于此。任何本 領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改， 因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種方形靶材的取樣方法，其特征在于，包括提供方形靶材；在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方向按邊心邊取樣。
2. 如權利要求1所述的方形靶材的取樣方法，其特征在于，所述方形靶材的 長度大于3m，寬度大于1.5m，厚度大于20mm。
3. 如權利要求1所述的方形靶材的取樣方法，其特征在于，在所述靶材的厚 度方向分層取樣包括在所述靶材的厚度方向分上中下三層取樣；在所述靶材 的長寬方向按邊心邊取樣包括在所述靶材的長邊和寬邊的夾角位置以及所述 靶材的中心位置取樣。
4. 如權利要求1所述的方形靶材的取樣方法，其特征在于，在所述靶材的厚 度方向分層取樣包括在所述靶材的厚度方向分上下兩層取樣；在所述靶材的 長寬方向按邊心邊取樣包括在所述靶材的長邊和寬邊的中心位置以及所述靶 材的中心位置取j羊。
5. 如權利要求1所述的方形靶材的取樣方法，其特征在于，所述各樣本的長 度為10 25mm,寬度為8-20mm，厚度為4-10mm。
6. —種方形耙材的檢測方法，其特征在于，包括 提供方形靶材；在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方向按邊心邊取樣； 對各樣本進行金相觀察。
7. 如權利要求6所述的方形靶材的檢測方法，其特征在于，所述方形靶材的 長度大于3m，寬度大于1.5m，厚度大于20mm。
8. 如權利要求6所述的方形靶材的檢測方法，其特征在于，在所述靶材的厚 度方向分層取樣包括在所述靶材的厚度方向分上中下三層取樣；在所述靶材 的長寬方向按邊心邊取樣包括在所述靶材的長邊和寬邊的夾角位置以及所述 靶材的中心位置取樣。
9. 如權利要求6所述的方形靶材的檢測方法，其特征在于，在所述靶材的厚度方向分層取樣包括在所述靶材的厚度方向分上下兩層取樣；在所述靶材的 長寬方向按邊心邊取樣包括在所述靶材的長邊和寬邊的中心位置以及所述靶 材的中心位置取樣。
10. 如權利要求6所述的方形靶材的^r測方法，其特征在于，所述各樣本的長 度為10 25mm,寬度為8-20mm,厚度為4 10mm。
11. 如權利要求6所述的方形靶材的檢測方法，其特征在于，所述對各樣本進 行金相觀察包括對所述樣本進行研磨、拋光和化學腐蝕處理；用金相顯凝: 鏡觀察所述處理后的樣本的組織結構。
全文摘要
一種方形靶材的取樣方法和檢測方法，所述方形靶材的檢測方法包括提供方形靶材；在所述靶材的厚度方向分層取樣，在所述靶材的長寬方向按邊心邊取樣；對各樣本進行金相觀察。所述方法由于截取的樣本可以反映不同位置的特征，這樣就能夠獲取整個靶材的組織結構信息，很好地實現了對大尺寸方形靶材的檢測。
文檔編號G01N1/04GK101603886SQ20091014951
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月25日 優先權日2009年6月25日
發明者慶 劉, 姚力軍, 杰 潘, 王學澤, 陳勇軍 申請人:寧波江豐電子材料有限公司