CN109018702A - 靶材的包装方法和包装工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种靶材的包装方法和包装工具，其中，所述靶材包括溅射面和位于所述靶材溅射面内的沟槽，所述包装方法包括：保护体，所述保护体包括接触面，所述保护体包括中心区域，所述中心区域保护体的接触面用于与所述靶材溅射面贴合；位于所述中心区域保护体的接触面上的卡件，所述卡件用于放置于所述沟槽中。所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合，所述保护体能够减小靶材在沿垂直于所述溅射面方向上的变形。使所述卡件置于所述沟槽中，所述卡件能够对所述沟槽两侧的靶材进行支撑，从而抑制所述靶材沿平行于所述溅射面的方向发生变形。因此，所述靶材包装方法能够减小靶材的变形。

Description

靶材的包装方法和包装工具

技术领域

本发明涉及半导体溅射靶材制造领域，尤其涉及一种靶材的包装方法和包装工具。

背景技术

溅射技术是镀膜的一种基本技术，是指以一定能量的粒子(离子或中性原子、分子)轰击固体表面，使固体近表面的原子或分子获得足够大的能量逸出固体表面而到达基板的工艺。

靶材是通过磁控溅射、多弧离子镀或其它类型的镀膜系统在适当工艺条件下溅射在基板上形成各种功能薄膜的溅射源。简单说的话，靶材就是高速荷能粒子轰击的目标材料。更换不同的靶材(如铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等)，即可得到不同的膜系(如超硬、耐磨、防腐的合金膜等)。

为了防止靶材被外界空气腐蚀，形成靶材之后，需要对靶材进行真空包装。在真空包装过程中，需要进行抽真空处理，在抽真空处理过程中靶材容易发生变形，从而影响靶材的性能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种靶材的包装方法和包装工具，能够减少聚焦环在包装过程中出现的变形问题。

为解决上述问题，本发明提供一种靶材包装工具，所述靶材包括溅射面和位于所述靶材溅射面内的沟槽，所述靶材包装工具包括：保护体，所述保护体包括接触面，所述保护体包括中心区域，所述保护体的中心区域接触面用于与所述靶材溅射面贴合；位于所述中心区域保护体的接触面上的卡件，所述卡件用于放置于所述沟槽中。

可选的，所述保护体和卡件的材料为有机玻璃。

可选的，所述沟槽为长条形，所述卡件为长条型。

可选的，所述卡件沿垂直于所述接触面上的尺寸等于或小于所述沟槽沿垂直于所述溅射面上的尺寸。

可选的，所述靶材为圆柱体，所述保护体为圆柱体；所述保护体的高度为26mm～30mm。

可选的，所述沟槽的个数为多个，所述卡件的个数为1个或多个。

可选的，所述卡件与沟槽的个数相同；所述沟槽和所述卡件为长条型；多个沟槽平行排列，多个卡件平行排列；相邻沟槽中心之间的距离等于相邻卡件中心之间的距离。

可选的，所述靶材溅射面内还具有插孔，所述靶材包装工具还包括：位于所述保护体接触面上的插件，所述插件用于置于所述插孔中。

可选的，所述插孔的个数为4个，4个所述插孔排列为正方形；所述插件的个数为4个，4个所述插件排列为正方形；所述插孔排列形成的正方形与所述插件形成的正方形的边长相等。

可选的，所述插孔为圆孔，所述插件为圆柱体；所述插件的高度等于或小于所述插孔的深度。

可选的，所述插件的材料与所述保护体的材料相同。

可选的，所述靶材还包括包围所述中心区域的外围区域，所述靶材包装工具还包括：位于所述外围区域保护体接触面上的卡环，所述卡环围成空隙，所述空隙用于容纳所述靶材。

可选的，所述靶材溅射面为圆形，所述卡环为圆环；或者，所述靶材溅射面为多边形，所述卡环为多边形环。

可选的，所述卡环的材料与所述保护体的材料相同。

可选的，所述卡环为圆环，所述卡环沿直径方向上的尺寸为4.5mm～5.5mm。

可选的，所述卡环沿垂直于所述接触面方向上的尺寸等于所述卡件沿垂直于所述接触面上的尺寸。

相应的，本发明还提供一种靶材的包装方法，包括：提供靶材，所述靶材包括溅射面和位于所述靶材溅射面内的沟槽；提供靶材包装工具；使所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合，并使所述卡件置于所述沟槽中。

可选的，所述靶材包装工具还包括：位于所述中心区域保护体的接触面上的卡环，所述卡环围成空隙，所述空隙用于容纳所述靶材；使所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合的步骤包括：将所述靶材置于所述空隙中。

可选的，所述靶材溅射面内还具有插孔，所述靶材包装工具还包括：位于所述保护体接触面上的插件；所述包装方法还包括：使所述插件置于所述插孔中。

可选的，使所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合之后，还包括：将所述靶材和包装工具放置于真空袋中；对所述真空袋进行抽真空处理。

与现有技术相比本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的靶材包装工具中，所述包装工具包括保护体和卡件，所述卡件用于放置于所述靶材的沟槽中，从而能够实现靶材包装工具与所述靶材之间的卡合。所述保护体能够减小靶材在沿垂直于所述溅射面方向上的变形。所述卡件能够对所述沟槽两侧的靶材进行支撑，从而抑制所述靶材沿平行于所述溅射面的方向上发生变形。因此，所述靶材包装工具能够保护所述靶材，减小靶材的变形。

本发明的靶材包装方法中，所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合，所述保护体能够减小靶材在沿垂直于所述溅射面方向上的变形。使所述卡件置于所述沟槽中，所述卡件能够对所述沟槽两侧的靶材进行支撑，从而抑制所述靶材沿平行于所述溅射面的方向发生变形。因此，所述靶材包装方法能够减小靶材的变形。

附图说明

图1和图2是一种靶材的结构示意图；

图3至图8是本发明的靶材包装方法一实施例各步骤的结构示意图。

具体实施方式

现有的靶材的包装方法容易造成靶材变形的问题。

下面结合一种靶材的结构分析靶材在真空包装过程中发生变形的原因：

图1和图2是一种靶材的结构示意图。

请参考图1和图2，图2是图1沿切割线1-2的剖面图。所述靶材100包括溅射面和背面，所述靶材100包括螺纹孔区A、包围所述螺纹孔区A的穿孔区B，包围所述穿孔区B和螺纹孔区A的支撑区C；位于所述螺纹孔区A和穿孔区B靶材100中的沟槽110；位于所述支撑区C靶材100背面的第一凸部111；位于所述螺纹孔区A背面的第二凸部112，所述第二凸部中具有螺纹孔121。

其中，所述沟槽110和螺纹孔121用于将靶材100安装在溅射机台上，为了能够将所述靶材100更牢固地安装于溅射台上，所述靶材100中沟槽110较多。当所述靶材100受到碰撞或在大气压的压力作用时容易发生变形，从而影响靶材100的性能，并增加对靶材100尺寸参数的测量难度。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种靶材包装工具，其特征在于，包括：保护体，所述保护体包括接触面，所述保护体包括中心区域，所述中心区域保护体的接触面用于与所述靶材溅射面贴合；位于所述中心区域保护体的接触面上的卡件，所述卡件用于放置于所述沟槽中。其中，所述保护体能够减小靶材在沿垂直于所述溅射面方向上的变形。所述卡件能够抑制所述靶材沿平行于所述溅射面的方向上发生变形。因此，所述靶材包装工具能够保护所述靶材，减小靶材的变形。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图3至图8是本发明的靶材包装方法一实施例各步骤的结构示意图。

请参考图3和图4，图4是图3沿切割线31-32的剖面图，提供靶材300，所述靶材300包括溅射面和位于所述靶材300溅射面内的沟槽310。

所述靶材300的材料为铜。铜材料的刚性差、易变形。本实施例以减小铜靶材的变形为例对本发明进行详细说明。在其他实施例中，所述靶材的材料还可以为铝、铁、镍或铬。

所述靶材300还包括与所述溅射面相对的背面。

本实施例中，所述靶材300包括螺纹孔区M、包围所述螺纹孔区M的穿孔区N、包围所述穿孔区N和螺纹孔区M的支撑区K；位于所述靶材300穿孔区N和螺纹孔区M中的沟槽110；位于所述穿孔区K靶材300背面的第一凸部311；位于所述螺纹孔区M背面的第二凸部312，所述第二凸部312中具有螺纹孔321。

所述螺纹孔321和沟槽310用于对所述靶材300进行安装。

本实施例中，所述靶材300为圆柱体，所述背面和溅射面为圆形。所述沟槽310为沿靶材300一条直径方向延伸的长条型。

本实施例中，所述靶材300的厚度为靶材300沿垂直于所述溅射面的方向上的尺寸。

如果所述靶材300的厚度过大，在溅射过程中容易产生大量的材料浪费。因此所述靶材300的厚度不宜太大，具体的，本实施例中，所述靶材300的厚度为23mm～28mm，例如25.6mm。

所述沟槽310的宽度为所述沟槽310在沿垂直于所述沟槽310延伸方向上的尺寸。所述沟槽310的宽度需要与溅射机台对应，所述沟槽310的宽度过大或过小，容易影响所述靶材300的安装。具体的，所述沟槽310的宽度为3mm～3.5mm，例如3.2mm。

相邻沟槽310之间的间距过大或过小也容易影响靶材300的安装。本实施例中，所述沟槽310之间的间距为9mm～11mm，例如10mm。

本实施例中，所述沟槽310的个数为多个。多个所述沟槽310的延伸方向相互平行。

本实施例中，所述沟槽310中具有断开部，间隔排列的沟槽310的断开部沿垂直于所述沟槽310延伸方向排列。

本实施例中，所述穿孔区N靶材300中具有插孔320，所述插孔320分别位于所述穿孔区N，所述插孔320的个数为四个，四个所述插孔320排列为正方形。

本实施例中，所述插孔320为圆孔。所述插孔320的直径大于所述沟槽310的宽度。

本实施例中，所述第一凸部311能够对所述靶材300起支撑作用。

所述第一凸部311的厚度为所述第一凸部311沿垂直于所述靶材300溅射面的方向上的尺寸。

所述靶材300为圆柱体，所述第一凸部311为圆环型。

如果所述第一凸部311的厚度过大，容易影响靶材300的安装，从而所述第一凸部311的厚度不能过大，所述第一凸部311的厚度为2mm～3mm，所述第一凸部311的宽度为5mm～6mm。

所述第一凸部311和第二凸部312的材料与所述靶材300的材料相同。

结合参考图5和图6，图6是图5沿切割线21-22的剖面图，提供靶材包装工具200，所述靶材包装工具200包括：保护体230，所述保护体230包括接触面，所述保护体230包括中心区域I和包围所述中心区域I的外围区域II，所述中心区域I保护体230的接触面用于与所述靶材300溅射面贴合；位于所述中心区域I保护体230的接触面上的卡件210，所述卡件210用于放置于所述沟槽310(如图3所示)中。

所述包装工具200包括保护体230和卡件210，所述卡件210用于放置于所述靶材300的沟槽310中，从而能够实现靶材包装工具200与所述靶材300之间的卡合。所述保护体210能够减小靶材300在沿垂直于所述溅射面方向上的变形。所述卡件210能够对所述沟槽310两侧的靶材300进行支撑，从而抑制所述靶材300沿平行于所述溅射面的方向发生变形。因此，所述靶材包装工具200能够在包装过程中保护所述靶材300，减小靶材300的变形。

本实施例中，所述靶材300为圆柱体，所述保护体230为圆柱体。在其他实施例中，所述靶材为棱柱体，所述保护体为棱柱体。

所述保护体230接触面的直径与所述靶材300溅射面直径相等。

本实施例中，所述保护体230的材料为有机玻璃。在其他实施例中，所述保护体的材料还可以为泡沫塑料。

本实施例中，所述保护体230的厚度为保护体230沿垂直于所述接触面的方向上的尺寸。

如果所述保护体230的厚度过小，不利于支撑所述靶材300，从而不利于减小所述靶材300的变形；如果所述保护体230的厚度过大，容易产生材料浪费。具体的，本实施例中，所述保护体230的厚度为26mm～30mm，例如28.5mm。

本实施例中，所述沟槽310为沿靶材300一条直径方向延伸的长条型。所述卡件210为沿保护体230一条直径延伸的长条型。

本实施例中，所述卡件210的材料与所述保护体230的材料相同，具体的，所述卡件210的材料为有机玻璃。在其他实施例中，所述卡件的材料还可以为泡沫塑料。

所述卡件210的宽度为所述卡件210在沿垂直于所述卡件210延伸方向、且平行于所述接触面方向上的尺寸。所述卡件210的宽度需要与所述沟槽310对应，使所述卡件210能够进入所述沟槽310中。因此，所述卡件210的宽度小于或等于所述沟槽310的宽度。如果所述卡件210的宽度过大，不容易使所述卡件210能够进入所述沟槽310中；如果所述卡件210的宽度过小，不利于支撑所述沟槽310两侧的靶材300，从而不利于减小所述靶材300的变形。本实施例中，所述卡件210的宽度小于所述沟槽310的宽度，具体的，所述卡件210的宽度与所述沟槽310的宽度之差为0.1mm～0.5mm。

本实施例中，所述卡件210的个数与所述沟槽310的个数相同，在其他实施例中，所述卡件的个数可以小于所述沟槽的个数。

相邻卡件210之间的间距与相邻沟槽310之间的间距相互匹配。具体的，相邻卡件210的中心之间的距离与相邻沟槽310中心之间的距离相等。

本实施例中，所述卡件210的个数为多个。多个所述卡件210的延伸方向相互平行。

本实施例中，所述卡件210中具有开口，间隔排列的卡件210中的开口沿垂直于所述卡件210延伸方向排列，所述开口用于容纳所述断开部。

本实施例中，所述穿孔区N靶材300中具有插孔320，则所述保护体230上具有插件220。在其他实施例中，所述靶材中不具有插孔，则所述保护体上可以不具有所述插件。

本实施例中，所述插孔320为圆孔，所述插件220为圆柱体。所述插件220用于置于所述插孔320中，从而减小所述插孔320的变形。

本实施例中，所述插孔320的个数为四个，则所述插件220的个数为四个。所述插件220分别与所述插孔320匹配。具体的，所述插件220排列为正方形，所述插件220围成的图形的中心与所述保护体230的中心重合，且相邻插件220之间的距离与相邻插孔320之间的距离相等。

所述插件220排成的正方形的边长与所述插孔320排列成的正方形的边长相等。

在其他实施例中，所述插件的个数还可以小于所述插孔的个数。

本实施例中，所述插孔320的中心位于所述沟槽310的中心线上，则所述插件220的中心位于所述卡件210的延伸线上。

本实施例中，所述插件220的材料与所述保护体230的材料相同，具体的，所述插件220的材料为有机玻璃。在其他实施例中，所述插件的材料还可以为泡沫塑料。

所述保护体230还包括与所述接触面相对的反面。本实施例中，所述反面为平面。

本实施例中，所述靶材包装工具200还包括位于所述外围区域II保护体230上的卡环221，所述卡环221围成空隙，所述空隙用于容纳所述靶材300。

所述卡环221用于防止所述靶材300脱离所述靶材包装工具200，并能够抑制所述靶材300沿平行于所述靶材300溅射面的方向上发生变形。

本实施例中，所述靶材300溅射面为圆形，则所述卡环221为圆环。在其他实施例中，所述靶材溅射面为多边形，所述卡环为多边形环。

本实施例中，所述卡环221的材料与所述保护体230的材料相同。在其他实施例中，所述卡环的材料与所述保护体的材料可以不相同。

具体的，所述卡环221的材料为有机玻璃。在其他实施例中，所述卡环的材料为可以为泡沫塑料。

所述卡环221的宽度为卡环221沿直径方向上的尺寸。

如果所述卡环221的宽度过小，不利于抑制所述靶材300的变形；如果所述卡环221的宽度过大，容易产生材料浪费。具体的，所述卡环221的宽度为4.5mm～5.5mm，例如5mm。

所述卡环221沿垂直于所述保护体230接触面方向上的尺寸为所述卡环221的高度。

如果所述卡环221的高度过小，不利于抑制所述靶材300的变形；如果所述卡环221的高度过大，容易产生材料浪费。具体的，本实施例中，所述卡环221的高度与所述卡件210的高度相同。

请参考图7，使所述靶材300的溅射面与所述保护体230的接触面贴合，并使所述卡件210置于所述沟槽310中。

使所述靶材300的溅射面与所述保护体230的接触面贴合的步骤包括：将所述靶材300置于所述空隙中。

本实施例中，所述靶材300溅射面内还具有插孔320，所述靶材包装工具200还包括：位于所述保护体230接触面上的插件220；所述包装方法还包括：使所述插件220置于所述插孔320中。

请参考图8，将所述靶材300和靶材包装工具200放置于真空袋330中；对所述真空袋330进行抽真空处理。

所述抽真空处理用于排除所述真空袋330中的空气，从而抑制空气腐蚀所述靶材300。

在所述抽真空处理过程中，外界空气会对所述靶材300产生较大的压力。在所述抽真空处理过程中，所述护体能够减小靶材300在沿垂直于所述溅射面方向上的变形，所述卡件210能够对所述沟槽310两侧的靶材300进行支撑，从而抑制所述靶材300沿平行于所述溅射面的方向发生变形。因此，所述靶材300包装方法能够减小靶材300在抽真空处理过程中的变形。

继续参考图5和图6，本发明还提供一种靶材包装工具200，所述靶材300包括溅射面和位于所述靶材300溅射面内的沟槽310。

所述靶材包装工具200包括：保护体230，所述保护体230包括接触面，所述保护体230包括中心区域I和包围所述中心区域I的外围区域II，所述中心区域I保护体230的接触面用于与所述靶材300溅射面贴合；位于所述中心区域I保护体230的接触面上的卡件210，所述卡件210用于放置于所述沟槽310中。

所述保护体230和插件220的材料为有机玻璃或泡沫塑料。

所述插件220的长度等于或小于所述沟槽310的深度。

所述靶材300为圆柱体，所述保护体230为圆柱体；所述保护体230的高度为15mm～28.2mm。

所述靶材300溅射面内还具有插孔320，所述靶材包装工具200还包括：位于所述保护体230接触面上的插件220，所述插件220用于置于所述插孔320中。

所述插孔320为圆孔，所述插件220为圆柱体。

所述插件220沿垂直于所述接触面的尺寸等于或小于所述插孔320的深度。所述插件220的材料与所述保护体230的材料相同。

所述靶材包装工具200还包括位于所述外围区域II保护体230的接触面上的卡环221，所述卡环221围成空隙，所述空隙用于容纳所述靶材300。

本实施例中，所述靶材300溅射面为圆形，所述卡环221为圆环；在其他实施例中，所述靶材300射面为多边形，所述卡环221为多边形环。

所述卡环221的材料与所述保护体230的材料相同。

所述卡环221沿直径方向上的尺寸为4.5mm～5.5mm，例如5mm；沿垂直于所述接触面方向上，所述卡环221的尺寸等于所述卡件210的尺寸。

需要说明的是，本实施例所述的靶材包装工具与靶材包装方法实施例中所述的包装工具相同，在此不多做赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种靶材包装工具，所述靶材包括溅射面和位于所述靶材溅射面内的沟槽，其特征在于，包括：

保护体，所述保护体包括接触面，所述保护体包括中心区域，所述保护体的中心区域接触面用于与所述靶材溅射面贴合；

位于所述中心区域保护体的接触面上的卡件，所述卡件用于放置于所述沟槽中。

2.如权利要求1所述的靶材包装工具，其特征在于，所述保护体和卡件的材料为有机玻璃。

3.如权利要求1所述的靶材包装工具，其特征在于，所述沟槽为长条形，所述卡件为长条型。

4.如权利要求1所述的靶材包装工具，其特征在于，所述卡件沿垂直于所述接触面上的尺寸等于或小于所述沟槽沿垂直于所述溅射面上的尺寸。

5.如权利要求1所述的靶材包装工具，其特征在于，所述靶材为圆柱体，所述保护体为圆柱体；所述保护体的高度为26mm～30mm。

6.如权利要求1所述的靶材包装工具，其特征在于，所述沟槽的个数为多个，所述卡件的个数为1个或多个。

7.如权利要求6所述的靶材包装工具，其特征在于，所述卡件与沟槽的个数相同；所述沟槽和所述卡件为长条型；

多个沟槽平行排列，多个卡件平行排列；相邻沟槽中心之间的距离等于相邻卡件中心之间的距离。

8.如权利要求1所述的靶材包装工具，其特征在于，所述靶材溅射面内还具有插孔，所述靶材包装工具还包括：位于所述保护体接触面上的插件，所述插件用于置于所述插孔中。

9.如权利要求8所述的靶材包装工具，其特征在于，所述插孔的个数为4个，4个所述插孔排列为正方形；所述插件的个数为4个，4个所述插件排列为正方形；所述插孔排列形成的正方形与所述插件形成的正方形的边长相等。

10.如权利要求8所述的靶材包装工具，其特征在于，所述插孔为圆孔，所述插件为圆柱体；所述插件的高度等于或小于所述插孔的深度。

11.如权利要求8所述的靶材包装工具，其特征在于，所述插件的材料与所述保护体的材料相同。

12.如权利要求1所述的靶材包装工具，其特征在于，所述靶材还包括包围所述中心区域的外围区域，所述靶材包装工具还包括：位于所述外围区域保护体接触面上的卡环，所述卡环围成空隙，所述空隙用于容纳所述靶材。

13.如权利要求12所述的靶材包装工具，其特征在于，所述靶材溅射面为圆形，所述卡环为圆环；或者，所述靶材溅射面为多边形，所述卡环为多边形环。

14.如权利要求12所述的靶材包装工具，其特征在于，所述卡环的材料与所述保护体的材料相同。

15.如权利要求12所述的靶材包装工具，其特征在于，所述卡环为圆环，所述卡环沿直径方向上的尺寸为4.5mm～5.5mm。

16.如权利要求12所述的靶材包装工具，其特征在于，所述卡环沿垂直于所述接触面方向上的尺寸等于所述卡件沿垂直于所述接触面上的尺寸。

17.一种靶材的包装方法，其特征在于，包括：

提供靶材，所述靶材包括溅射面和位于所述靶材溅射面内的沟槽；

提供如权利要求1所述的靶材包装工具；

使所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合，并使所述卡件置于所述沟槽中。

18.如权利要求17所述的靶材包装方法，其特征在于，所述靶材包装工具还包括：位于所述中心区域保护体的接触面上的卡环，所述卡环围成空隙，所述空隙用于容纳所述靶材；

使所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合的步骤包括：将所述靶材置于所述空隙中。

19.如权利要求17所述的靶材包装方法，其特征在于，所述靶材溅射面内还具有插孔，所述靶材包装工具还包括：位于所述保护体接触面上的插件；所述包装方法还包括：使所述插件置于所述插孔中。

20.如权利要求17所述的靶材包装方法，其特征在于，使所述靶材的溅射面与所述保护体的接触面贴合之后，还包括：将所述靶材和包装工具放置于真空袋中；对所述真空袋进行抽真空处理。