CN103290370A - 复合式靶材及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种复合式靶材及其制作方法，根据废靶材的蚀刻状态而制作复合式靶材，且该废靶材是通过存在有第一磁力线分布的溅射机台对至少具有基板层与金属层的原始靶材进行溅射作用之后的产生物，通过判断在该废靶材所产生的该蚀刻状态，而决定在该原始靶材上设置具有第二磁力线分布的磁性层，又在该基板层及/或该磁性层的上方形成金属层，又通过接合层结合该基板层、磁性层与该金属层以形成该复合材式靶材，而该复合材式靶材可提供该第二磁力线分布调整该第一磁力线分布所产生的第三磁力线分布用以提高靶材的使用率(或称利用率)进而使该靶材均匀地消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合式靶材及其制作方法，尤其涉及提供靶材可进行均匀地消耗以及提高靶材使用率的一种新式靶材与制作该靶材的方法。
背景技术
目前，溅射技术(sputtering)为主要沉积镀膜技术所使用的方式之一。该溅射技术广泛地应用在工业生产和科学研究领域，例如通过溅射可使得工件表面具有超硬膜、自润滑薄膜、增透膜、低辐射膜、透明导膜或隔热膜等的功能膜。
再者，该溅射技术的原理是使用等离子体(plasma)对靶材(该靶材包含基板层与金属层)进行离子轰击(ion bombardment)，而使得该金属层的金属原子被撞击出来而形成气体分子发射出来，并使该气体分子到达所要沉积的基材上，再经过附着、吸附、表面迁移、成核等溅射作用之后，最终在该基材上形成具有该金属原子的金属薄膜。
然而，传统的该溅射技术由于先天的缺陷(例如溅射机台上存在有磁场)，使得该靶材存在有靶材利用率变低、沉积速率较慢和离化率较低等缺点。其中，该靶材利用率由于受到该溅射机台上磁场的影响，使得等离子体被约束在该金属层的某局部表面区域，因而造成该金属层形成曲面性的凹陷状消耗，进而让该金属层的表面消耗不均匀，例如该金属层中间消耗少而其周围消耗过多的现象。举例而言，目前最佳的靶材使用率仅约在20%~25%之间。
参照图1，其为现有溅射技术中该溅射机台2与该靶材4的设置示意图。其中，该溅射机台2本身存在有产生磁力线ML图样的磁场源MS，而当该靶材4(包含基板层42与金属层44)设置于该溅射机台2的一侧时，在该靶材4上形成该磁力线ML。再者，从现有技术中可了解到该溅射技术主要发生在该磁力线ML近乎平行于该靶材的区域中。
一并可参照图2，在进行溅射作用之后该靶材4的状态，而由于该溅射技术主要发生该靶材4的蚀刻区域A(磁力线ML平行于该靶材的区域)，故该蚀刻区域A的蚀刻速度明显较蚀刻区域B(磁力线ML非平行于该靶材的区域)的蚀刻速度为快，但不管该蚀刻区域B是否仍有大量未蚀刻的该金属层44，为了避免透过该蚀刻区域A蚀刻到该靶材4的该基板层42而导致溅射机台2的损坏，最终将这样经蚀刻的该靶材4废弃不用，亦即业界所称的废靶材。
换言之，该金属层42两侧厚度的消耗速度明显地快于该金属层42中间部分厚度的消耗速度。但不幸的是，当该蚀刻区域A接近穿透(亦即无法再进行蚀刻)时，不管该金属层42中的该蚀刻区域B是否仍存在可供蚀刻的厚度，该金属层42即视为废弃而无法使用。
再者，根据上述的缺陷，现有技术中又直接地对该溅射机台2的该磁力线ML进行调整。然而，对于靶材的供货商而言，该供货商并无法直接地自该溅射机台2上获得该磁力线ML的相关信息(因为靶材供货商通常不是该溅射机台的制造商)，故在回收该废靶材之后，仍然无法有效地解决该废靶材浪费的问题。
故有需要通过本发明所提供的复合式靶材及其方法，用以解决现有技术中该靶材消耗不均匀等缺陷。
发明内容
本发明的一个目的是提供复合式靶材制作方法，用以制作可供均匀消耗的复合式靶材，用以达到提高靶材使用率的效果。
本发明的另一目的是提供上述的方法，可在不改变原溅射机台上磁力线分布的状态下而能有效地均匀消耗该靶材。
本发明的又一目的是复合式靶材，通过在原始靶材动态地调整磁力线分布，用以达到均匀地使用该靶材的效果。
本发明的再一目的是提供上述复合式靶材，在基板层上设置或嵌入具有磁性材料的磁性层，用以达到可有效地使用该靶材的目的。
为达上述目的及其它目的，本发明提供一种复合式靶材制作方法，根据废靶材的蚀刻状态而制作复合式靶材，且该废靶材是通过存在有第一磁力线分布的溅射机台对至少具有基板层与金属层的原始靶材进行溅射作用之后的产生物，其包含步骤：判断该废靶材受到该第一磁力线分布所产生的该蚀刻状态，以决定第二磁力线分布，其中该第二磁力线分布用于调整该复合式靶材设置于该溅射机台时所承受的该第一磁力线分布；在该原始靶材的该基板层上设置对应于该第二磁力线分布的磁性层；在该磁性层与该基板层设置金属层；以及在该基板层、该磁性层与该金属层之间设置接合层，以结合该基板层、该磁性层与该金属层而形成该复合式靶材，且当该复合式靶材进行该溅射作用时，具有该第二磁力线分布的该复合式靶材将作用在该复合式靶材的该第一磁力线分布调整为第三磁力线分布。
又，为达上述目的及其它目的，本发明提供一种复合式靶材，由具有第一磁力线分布的溅射机台进行溅射，其包含基板层、磁性层、金属层与接合层。其中，该基板层具有搭载面与承载面，该搭载面供搭载于该溅射机台；该磁性层设置于该基板层的该承载面，且该磁性层产生第二磁力线分布，且该第二磁力线分布用于调整该第一磁力线分布为第三磁力线分布；以及，该金属层设置于该磁性层与该基板层的该承载面，该金属层具有该第二磁力线分布；以及该接合层设置于该基板层、该磁性层与该金属层之间，该接合层接合该基板层、该磁性层与该金属层。
与现有技术相较，本发明的复合式靶材及其制造方法可根据原始靶材的形状及不改变原有溅射机台本身所具有的磁力线分布下，可以客制化地在原始靶材直接地提供可用于调整该磁力线布的另一磁场，使得该复合式靶材搭载于相同的该溅射机台时，相较现有技术中的该原始靶材搭载于该溅射机台时，具有高达两倍或甚至三倍的靶材使用率(例如约在45%至60%之间)。再者，本发明的复合式靶材通过在该基板层的上方设置该磁性层或将该磁性层嵌入于该基板层中用以调整该磁场分布。
附图说明
图1为现有溅射技术中磁场设置的装置示意图；
图2为现有溅射技术溅射后的靶材状态示意图；
图3为本发明第一实施例的复合式靶材制作方法的流程示意图；
图4为说明图3通过本发明溅射后的靶材状态示意图；
图5为本发明第二实施例的复合式靶材的结构示意图；
图6(a)-6(c)为说明磁力线分布状态的示意图；
图7(a)-7(c)为说明图5的复合式靶材的结构示意图；
图8(a)-8(c)为本发明第三实施例的复合式靶材的实验示意图；以及
图9为说明图8(a)-8(c)中复合式靶材的蚀刻剖面示意图。
主要部件附图标记：
2 基板
4 金属层
4’ 废金属层
10 复合式靶材
12 基板层
122 搭载面
124 承载面
126 磁石
128 沟槽
14 磁性层
16 金属层
18 接合层
A、A’、B 蚀刻区域
MS 磁场源
FML 第一磁力线分布
SML 第二磁力线分布
TML 第三磁力线分布
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及技术效果，这里通过下述具体的实施例，并结合附图，对本发明做详细说明，说明如下：
参照图3，其为本发明第一实施例的复合式靶材制作方法的流程示意图。在图3中，该复合式靶材制作方法根据废靶材的蚀刻状态而制作复合式靶材，且该废靶材是通过存在有第一磁力线分布的溅射机台对至少具有基板层与金属层的原始靶材进行溅射作用之后的产生物。其中，该第一磁力线分布通过设置在溅射机台上例如磁石等的磁性材料而产生的，使得当一个原始靶材(亦即传统的靶材结构)搭载于该溅射机台时，该第一磁力线分布可作用在该原始靶材上，而在溅射作用之后该原始靶材变成该废靶材。再者，通过该废靶材上经过溅射作用后的蚀刻情况，可推估该原始靶材形成该废靶材过程中该溅射机台的该第一磁力线分布。
该复合式靶材制作方法起始于步骤S31，判断该废靶材受到该第一磁力线分布的作用所产生的该蚀刻状态，以决定第二磁力线分布。其中，该第二磁力线分布用于调整该复合式靶材设置于该溅射机台时所承受的该第一磁力线分布。在此步骤中，根据该废靶材的蚀刻状态，判断该原始靶材受到的该第一磁力线分布(或称为磁力线图样)的作用。
以前述图1与图2为例说明。在该图2中，可通过经溅射作用过后的该靶材4的蚀刻状态(亦即蚀刻区域A与蚀刻区域B)，推估回该靶材4在经使用过程前/中，该靶材4受到例如该磁力线ML(亦即在步骤S31中的第一磁力线分布)的影响，而该影响会在该靶材4上产生不均匀的撞击，亦即在该金属层42的中间消耗的速度明显慢于该金属层42周围消耗的速度。换言之，该金属层42因为受到该溅射机台2所产生该磁力线ML分布的影响，使得可观察出在该金属层42两侧蚀刻的速度明显快于该金属层42中间部分蚀刻的速度。故通过上述对图2中该金属层42的蚀刻区域的判断结果，可根据所推估的该磁力线ML进行相应的调整(亦可称为补偿修正)。换言之，根据欲想调整该金属层42的消耗状态(例如将该金属层中间部分的消耗度加快，并减缓该金属层42周围部分的消耗速度)而另外产生对应该磁力线ML的该第二磁力线分布。
举例而言，为改善图2中该金属层42中该蚀刻区域B消耗不均的问题，将原有该磁力线ML密集度降低、使曲线变平缓，而使得平行于该靶材4的该磁力线ML的范围变宽，亦即使得该蚀刻区域A变宽。换言之，该磁力线ML的分布因受到该第二磁力线的作用，会使得整体的该金属层42进行均匀地消耗，且由于该蚀刻区域A消耗速度变缓以及该蚀刻区域B消耗速度变快而让该蚀刻区域A变大，进而延长该靶材4的使用寿命(或称使用时间)。
再接着步骤S32，在该原始靶材的该基板层上设置对应于该第二磁力线分布的磁性层。在此步骤中，根据前述所决定的该第二磁力线分布，在该原始靶材的该基板层上设置相对应具有该第二磁力线分布的该磁性层，用以在该原始靶材上形成该第二磁力线分布。在实施例中，该磁性层可局部地形成在该基板层的上方或是嵌入于该基板层中，用以在该复合式靶材设置于存在有第一磁力线分布的该溅射机台时，能够在该复合式靶材上形成该第三磁力线分布，该第三磁力线分布通过该第二磁力线分布与该第一磁力线分布作用而产生的。
接着步骤S33，在该磁性层与该基板层设置金属层。在此步骤中，将该金属层设置于该基板层及/或该磁性层上，用以使得该金属层、该磁性层与该基板层同样受到该第三磁力线分布的影响。举例而言，由于该第三磁力线分布状态的目的会使得原本例如在前述图2中的该蚀刻区域A扩大如同图4中的蚀刻区域A’，并且使得该靶材4的整体表面的蚀刻较为均匀，以及可延长该靶材的蚀刻时间。换言之，可有效地提升该靶材4的使用率。
接着步骤S34，在该基板层、该磁性层与该金属层之间设置接合层，以结合该基板层、该磁性层与该金属层而形成该复合式靶材。在此步骤中，可在该基板层、该磁性层与该金属层之间形成接合层，用以结合该基板层、该磁性层与该金属层，进而固定该基板层、该磁性层与该金属层。在一实施例中该接合层结合该基板层与该磁性层，例如该磁性层通过该接合层固定在该基板层的上方；又或者，该磁性层通过该接合层嵌入固定在该基板层中，且在另一实施例中，该接合层可填入该基板层中未设置有该磁性层的空隙中。此外，当该磁性层嵌入于该基板层时，该金属层有可能通过该接合层同时地接合该磁性层与该基板层。
参照图5，其为本发明第二实施例的复合式靶材的结构示意图。在图5中，该复合式靶材10由可用于产生第一磁力线分布FML的溅射机台2进行溅射。
一并参照图6(a)所示，该复合式靶材10包含基板层12、磁性层14、金属层16与接合层18。其中，该基板层12具有搭载面122与承载面124，且该搭载面122搭载于该溅射机台2，用以使得在该基板层12的该承载面124根据该溅射机台2而具有该第一磁力线分布FML。
接着参照图6(b)所示，该磁性层14设置于该基板层12的该承载面124，且该磁性层14具有第二磁力线分布SML(可一并参照图6(b)所示)，用以与该第一磁力线分布FML作用而形成第三磁力线分布TML，可一并参照图6(c)所示。其中，该磁性层14选自于由铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、不锈钢以及上述任意组合所组成具有磁性材料的一群组。
回到图5，该金属层16设置于该磁性层14与该基板层12的该承载面124，使得该金属层16根据该第一磁力线分布FML与该磁性层14而具有如图6(c)中的该第三磁力线分布TML。其中，该金属层16可为选自于由铝(Al)、铜(Cu)、钼(Mo)、钛(Ti)以及上述任意组合所组成的一群组。
在另一实施例中，上述该磁性层14的形状可为格状、栅状、环状或其它任意形状的至少其中之一，用于配置于该基板层12并在该基板层12形成该第二磁力线分布SML。换言之，不管该磁性层14的形状或是设置于该基板层12的状态为何，仅只要能够在该金属层16产生可供与该第一磁力线分布FML作用的该第二磁力线分布SML即属于本发明该磁性层14所述的范畴。一并参照图7(a)，该金属层16以圆形为例说明。在此，该磁性层14可为一圆形的环状体，但值得注意的是，在此该磁性层14的形状与该金属层16的形状并非存在任何关系，亦即该磁性层14可不局限在圆形的形状，其亦可为格状、栅状、环状或其它任意形状。在此，该磁性层14局部地设置于该基板层12(如图7(b)所示)，又或者该磁性层14可嵌入至该基板层12(如图7(c)所示)中，以使该基板层12具有该第三磁场线分布TML。
此外，该磁性层14嵌入在该基板层12的形态，可包含在该基板层12具有供该磁性层14嵌入的沟槽、孔洞、格状与栅状的至少其中之一的填充区域128，且该沟槽128用于供该磁性层14嵌入该基板层12，用以填充该磁性层14。
回到图5，该接合层18设置在该基板层12、该磁性层14与该金属层16之间，用以结合该基板层12、该磁性层14与该金属层16。在另一实施例中，若该磁性层14为嵌入于该基板层12，则该接合层18填入在该沟槽与该孔洞的至少其中之一中该磁性层未填满的空间，用以结合该基板层12与该磁性层14。
参照图8(a)-(c)，为本发明第三实施例的复合式靶材的实验示意图。在第8(a)-(c)图中，分别以3种不同靶材的结构进行使用率测试。其中，靶材的结构分别为实验组A，是不具有磁性层的靶材，如图8(a)所示；实验组B，具有第一环状磁性层的复合式靶材，其中该第一环状磁性层的内圈距离圆心28毫米，外圈距离圆心35毫米，且该内圈与该外圈之间为7毫米，如图8(b)所示；以及，实验组C，具有第二环状磁性层的复合式靶材，其中该第二环状磁性层的内圈距离圆心28毫米，外圈距离圆心31毫米，且该内圈与该外圈之间为3毫米，如图8(c)所示。再者，该靶材的尺寸为4英寸(inch)且厚度为3毫米(mm)的圆形靶。
在相同测试条件之下(例如测试时间与测试功率)，这些不同靶材的结构经溅射后的蚀刻剖面如图9所示。在图9中，没有磁性层的实验组A的消耗速度明显快于具有该第二环状磁性层的实验组C，具有该第二环状磁性层实验组C又明显快于具有该第一环状磁性层的实验组B。其中，该第一环状磁性层B的面积尺寸大于该第二环状磁性层实验组C。换言之，在相同的溅射时间中，在金属层蚀刻深度曲线A与C中，该实验组A中该金属层较实验组C的金属层的蚀刻更深，以及在金属层蚀刻深度曲线B与C中，该实验组C中该金属层较实验组B的金属层的蚀刻更深。
故本发明的复合式靶材及制造方法可根据客制化的靶材形状与配合溅射机台所产生的磁场状态，动态地对该磁场状态进行调整，使得该复合式靶材相较现有技术具有两倍甚至三倍的靶材使用率。再者，本发明通过设置在该基板层上或嵌入于该基板层上的该磁性层用以调整该磁力线的分布状态。
本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然而本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，均应视为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以权利要求书所作限定为准。
Claims (10)
1.一种复合式靶材制作方法，其特征在于，根据废靶材的蚀刻状态而制作复合式靶材，且该废靶材是通过存在有第一磁力线分布的溅射机台对至少具有基板层与金属层的原始靶材进行溅射作用之后的产生物，其包含：
判断该废靶材受到该第一磁力线分布所产生的该蚀刻状态，以决定第二磁力线分布，其中该第二磁力线分布用于调整该复合式靶材设置于该溅射机台时所承受的该第一磁力线分布；
在该原始靶材的该基板层上设置对应于该第二磁力线分布的磁性层；
在该磁性层与该基板层的上方设置金属层；以及
在该基板层、该磁性层与该金属层之间设置接合层，以结合该基板层、该磁性层与该金属层而形成该复合式靶材；
其中当该复合式靶材进行该溅射作用时，具有该第二磁力线分布的该复合式靶材将在该复合式靶材作用的该第一磁力线分布调整为第三磁力线分布。
2.如权利要求1所述的复合式靶材制作方法，其特征在于，还包含在该基板层局部地形成该磁性层，以在该复合式靶材上形成该第二磁力线分布。
3.如权利要求2所述的复合式靶材制作方法，其特征在于，还包含将该磁性层嵌入地设置于该基板层，以在该复合式靶材形成该第二磁场线分布状态。
4.如权利要求1所述的复合式靶材制作方法，其特征在于，该第三磁力线分布的密集度较第一磁力线分布低、曲线较平缓，而使得该第三磁力线与该金属层平行的磁力线区域宽于该第一磁力线分布与该金属层平行的磁力线区域。
5.一种复合式靶材，其特征在于，由具有第一磁力线分布的溅射机台进行溅射，其包含：
基板层，具有搭载面与承载面，该搭载面搭载于该溅射机台；
磁性层，设置于该基板层的该承载面，该磁性层产生第二磁力线分布，且该第二磁力线分布用于调整该第一磁力线分布为第三磁力线分布；
金属层，设置于该磁性层与该基板层的该承载面，该金属层具有该第二磁力线分布；以及
接合层，设置于该基板层、该磁性层与该金属层之间，该接合层接合该基板层、该磁性层与该金属层。
6.如权利要求5所述的复合式靶材，其特征在于，该磁性层的形状为格状、栅状、环状或其它任意形状，用于形成该第二磁力线分布。
7.如权利要求6所述的复合式靶材，其特征在于，该基板层还包含沟槽与孔洞的至少其中之一，用于嵌入地设置该磁性层。
8.如权利要求7所述的复合式靶材，其特征在于，还包含该接合层，填入在该沟槽与该孔洞的至少其中之一中该磁性层未填满的空间，用以接合该基板层、该磁性层与该金属层。
9.如权利要求5所述的复合式靶材，其特征在于，该金属层选自于由铝、铜、钼、钛以及前述任意组合所组成的一群组。
10.如权利要求5所述的复合式靶材，其特征在于，该磁性层选自于由铁、钴、镍、不锈钢以及前述任意组合所组成具有磁性材料的一群组。
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Cited By (1)
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