CN109385608A - 靶材组件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种靶材组件及其制造方法,制造方法包括:提供靶材、以及与靶材实现焊接结合的背板,形成靶材组件,靶材厚度占靶材组件厚度的比例至少为60%。本发明靶材厚度占靶材组件厚度的比例至少为60%,与所占比例较小的方案相比,能够在保持靶材组件厚度不变的情况下增加靶材的厚度,使得靶材能够用于溅射的材料相应增多,从而有效延长靶材组件的使用寿命,进而有效地减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高、工艺成本的降低;同时,由于能够使靶材组件厚度保持不变,因此溅射机台无需对靶材与待成膜产品(例如:晶圆)的间距进行调整,从而避免对靶材组件的初期溅射速率和成膜均匀性起到不良。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种靶材组件及其制造方法。
背景技术
在半导体制造工序中,往往需要形成各种膜层。磁控溅射工艺以其溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、优异的镀膜均匀性和可控性强等优势成为了最优异的基片镀膜工艺,从而成为半导体制造领域一种广泛使用的成膜工艺。
磁控溅射工艺是物理气相沉积工艺中的一种。具体地,在二极溅射中增加一个平行于靶材表面的封闭磁场,借助于所述靶材表面上所形成的正交电磁场,把二次电子束缚在所述靶材表面特定区域来增强电离效率,增加离子密度和能量,从而实现高速率溅射的过程,使所述靶材的材料原子从表面溢出,进而实现在基底表面的膜层沉积。
其中,靶材组件是由符合溅射性能的靶材、与所述靶材相结合的背板构成。由于材料原子的溢出,靶材是有寿命的。当靶材达到使用寿命时,需要更换靶材组件以使溅射能够继续进行。靶材使用寿命的长短,会影响更换靶材的频率,从而影响溅射工艺的效率。
但是现有技术中靶材组件使用寿命较短,从而造成靶材组件更换频率较高,影响了溅射工艺的效率,增加了工艺成本。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种靶材组件及其制造方法,提高靶材组件的使用寿命。
为解决上述问题,本发明提供一种靶材组件的制造方法,包括:提供靶材、以及与所述靶材实现焊接结合的背板,形成靶材组件,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例至少为60%。
相应的,本发明还提供一种靶材组件,包括:靶材;与所述靶材实现焊接结合的背板;其中,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例至少为60%。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
靶材厚度占靶材组件厚度的比例至少为60%,与所占比例较小的方案相比,能够在保持靶材组件厚度不变的情况下,增加所述靶材的厚度;相应的,使得所述靶材能够用于溅射的材料增多,从而能够有效延长所述靶材组件的使用寿命,可将所述靶材组件的使用寿命提升20%至50%,进而有效地降低更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高、工艺成本的降低;同时,由于能够使所述靶材组件厚度保持不变,因此溅射机台无需对靶材与待成膜产品(例如:晶圆)的间距进行调整,从而避免对所述靶材组件的初期溅射速率和成膜均匀性起到不良影响。
可选方案中,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例为60%至78%,从而可以避免出现背板厚度过小的问题,以避免对所述背板的机械强度产生不良影响,进而保证所述背板在所述靶材组件中的支撑作用。
可选方案中,靶材组件使用寿命的延长,相应会在靶材侧壁沉积较厚的再沉积膜,因此提供靶材、以及与所述靶材实现焊接结合的背板后,还包括步骤:对所述靶材侧壁进行喷砂处理,形成粗糙面;对所述粗糙面进行熔射处理,形成熔射层;经喷砂处理后,所形成粗糙面的表面凹凸不平,所形成熔射层的表面也相应凹凸不平,且所述熔射层与所述粗糙面的粘附性较强,因此较厚的再沉积膜沉积于所述熔射层表面后,所述熔射层发生脱落的概率较低,相应降低了所述再沉积膜发生脱落的概率,从而有利于提高所述靶材组件在使用末期的性能。
可选方案中,在所述喷砂处理的步骤中,对远离所述溅射面一侧的部分靶材侧壁进行所述喷砂处理,且所述喷砂处理的处理区域由所述靶材侧壁延伸至所述背板的边缘区表面;一方面,由于所述背板的边缘区表面也容易沉积再沉积膜,因此通过所述边缘区表面的熔射层,有利于降低所述再沉积膜发生脱落的概率,另一方面,通过对远离所述溅射面一侧的部分靶材侧壁进行所述喷砂处理,相应的,所述熔射层形成于所述靶材的部分侧壁上,以避免所述熔射层过于靠近所述靶材的溅射面,从而避免所述熔射层参与溅射工艺,进而避免引起杂质污染。
可选方案中,所述熔射层的厚度由所述背板表面和靶材侧壁的拐角处向两侧递减,从而减小位于所述背板边缘区表面的熔射层端部与所述背板边缘区表面的高度差,以及减小位于所述靶材侧壁的熔射层端部与所述靶材侧壁的高度差,以防止在熔射层端部形成台阶,进而降低所述熔射层发生剥落以及异常放电的概率。
附图说明
图1是一种靶材组件的结构示意图;
图2是本发明靶材组件的制造方法一实施例的流程示意图;
图3是图2所示实施例中步骤S1对应的结构示意图;
图4是图3中虚线圈A内的结构放大图;
图5是图2所示实施例中步骤S2对应的结构放大图;
图6是图2所示实施例中步骤S3对应的结构示意图;
图7是图6中虚线圈D内的结构放大图。
具体实施方式
由背景技术可知,靶材组件使用寿命较短。现结合一种靶材组件的结构分析其使用寿命较短的原因。
参考图1,示出了一种靶材组件的结构示意图。所述靶材组件包括靶材11、以及与所述靶材11实现焊接结合的背板10。
在溅射过程中,靶材11中材料的原子与带电粒子发生碰撞而溢出,靶材组件的使用厚度是指进行溅射时,材料会受到溅射的靶材11厚度,也就是说,在溅射过程中,由于受到溅射而材料消耗的靶材11厚度。
为了避免所述背板10受到溅射而损伤,也为了避免溅射到所述背板10而影响沉积所形成膜层的性能,所述靶材11的使用厚度往往小于所述靶材11的厚度t。其中,所述靶材10的厚度t越大,所述靶材10的使用厚度也相应越大。
在进行溅射时,当消耗靶材11的厚度达到使用厚度时,靶材组件即达到其使用寿命,需要更换靶材组件。因此靶材组件中靶材11的使用厚度大小与靶材组件寿命的长短相关,所述靶材11的使用厚度越大,所述靶材11中能够受到溅射的材料越多,相同工艺条件下,所述靶材组件的使用寿命越长。
目前常用的靶材组件中,所述靶材11厚度t占靶材组件厚度的比例为50%至52%,所述靶材11的厚度t较小,因此所述靶材11的使用厚度相应较小,从而导致所述靶材组件的使用寿命较短。
为了延长所述靶材组件的使用寿命,通常是根据所述靶材组件所使用溅射机台中磁场强度的分布,将所述靶材组件中靶材的溅射面设计成曲面,也就是说,使材料消耗较大的区域所对应的靶材厚度较大,从而使靶材中尽可能多的材料能够受到溅射,进而提高所述靶材的材料利用率,以延长所述靶材组件的使用寿命。
但是,使靶材组件中靶材的溅射面为曲面需要对所述溅射面进行加工,会增加形成所述靶材组件的工艺成本和人工成本。而且曲面设计的靶材在加工时会对焊接性能造成影响,影响靶材组件中靶材和背板的连接强度,从而影响靶材组件的整体性能。
此外采用曲面设计的靶材组件进行溅射时,对所述靶材组件的安装要求较高,所述溅射面的形状需要与溅射工艺的参数相匹配。一旦溅射面的形状与溅射工艺参数不能完全匹配,容易导致溅射参数不能满足要求,例如引起膜层均匀度不良等问题。
为了解决所述技术问题,本发明所形成的靶材组件中,靶材厚度占靶材组件厚度的比例至少为60%,与所占比例较小的方案相比,能够在保持靶材组件厚度不变的情况下,增加所述靶材的厚度;相应的,使得所述靶材能够用于溅射的材料增多,从而能够有效延长所述靶材组件的使用寿命,可将所述靶材组件的使用寿命提升20%至50%。
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。
参考图2,图2示出了本发明靶材组件的制造方法一实施例的流程示意图。本实施例靶材组件的制造方法包括以下基本步骤:
步骤S1:提供靶材、以及与所述靶材实现焊接结合的背板,形成靶材组件,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例至少为60%。
下面将结合附图对本发明的具体实施例做进一步描述。
继续参考图2,结合参考图3和图4,图3示出了图2所示实施例中步骤S1对应的结构示意图,图4示出了图3中虚线圈A内的结构放大图,提供靶材110(如图3所示)、以及与所述靶材110实现焊接结合的背板100(如图3所示),形成靶材组件(未标示),所述靶材110厚度M(如图3所示)占所述靶材组件厚度T(如图3所示)的比例至少为60%。
在溅射工艺过程中,在离子轰击的作用下,所述靶材110的材料原子从表面溢出,溅射出的大量材料原子沉积在待成膜产品表面(例如:晶圆表面)形成金属薄膜。
所述靶材110的材料根据所形成金属薄膜的材料需求而定。
本实施例中,所述靶材110的材料为钛。在另一些实施例中,所述靶材的材料为钽。在其他一些实施例中,所述靶材的材料还可以是用于溅射成膜的其他材料。
而且,由于所述靶材组件所处的溅射工艺环境温度较高,为了保证所述靶材组件溅射性能的稳定性,所述靶材110的材料具有熔点高、导电导热性强等优点,且为了提高所形成金属薄膜的质量,所述靶材110的材料为高纯钛。其中,所述靶材110的纯度为99.995%至99.9995%。例如,所述靶材110的纯度为4N5(即99.995)、5N(即99.999%)或5N5(即99.9995%)。
所述靶材110包括用于溅射的溅射面115,平行所述溅射面115的平面内,所述靶材110的横截面形状可根据应用环境以及溅射要求呈圆形、矩形、环形或其他任意规则形状或不规则形状。本实施例中,平行所述溅射面115的平面内,所述靶材110的横截面形状为圆形。
需要说明的是,本实施例中,所述溅射面115为平面。
相应的,与所述溅射面为曲面的方案相比,在所述靶材110的加工过程中,对所述溅射面115的加工工序较少,有利于降低工艺成本和人工成本;而且,采用溅射面111为平面的方案,能够减小对所述靶材110和背板100的焊接性能的影响,有利于提高所形成靶材组件的整体性能;此外,采用溅射面111为平面的方案,能够降低对所述靶材组件的安装要求,且能够避免出现所述溅射面115的形状与溅射工艺参数不能完全匹配的问题,从而降低对溅射工艺的影响,提高溅射质量。
本实施例中,所述背板100与所述靶材110实现焊接结合,所述背板100用于固定所述靶材110,在所述靶材组件中起到支撑作用。
本实施例中,所述背板100的材料为铝合金。铝合金具有较高的机械强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,且具有较好的抗氧化性,有利于提高所形成靶材组件的良率,有利于提高溅射工艺的质量。
但所述背板100的材料不仅限于铝合金。在其他实施例中,根据实际工艺需求,所述背板还可以选取适于与所述靶材相匹配的材料。
所述背板100的形状根据所述靶材110的形状而定。本实施例中,平行所述溅射面115的平面内,所述靶材110的横截面形状为圆形,所述背板100的横截面形状相应为圆形。
具体地,平行所述溅射面115的平面内,所述背板100的尺寸大于所述靶材110的尺寸,所述背板100包括焊接区Ⅱ、以及环绕所述焊接区Ⅱ的边缘区Ⅰ。所述焊接区Ⅱ的背板100表面为焊接面,用于与所述靶材110实现焊接结合,所述靶材110凸出于所述背板100的边缘区Ⅰ表面。
本实施例中,所述边缘区Ⅰ的背板100内具有环绕所述靶材110的环形第一凹槽150(如图4所示)。所述第一凹槽150为密封圈(O-Ring)槽,用于装配密封圈,从而在所述靶材组件的装配过程中实现密封。
本实施例中,根据实际工艺需求,所述靶材组件的厚度T为17.000毫米至18.000毫米。在一些具体实施例中,所述靶材组件的厚度T为17.272毫米。
需要说明的是,由于受到所使用溅射机台的限制,所述靶材组件的厚度T是固定的,无法改变。
在溅射工艺过程中,所述靶材110中材料的原子与带电粒子发生碰撞而溢出,因此所述靶材组件是有使用寿命的,即所述靶材110具有使用厚度。其中,所述靶材110的使用厚度是指进行溅射过程中,由于受到溅射而材料会消耗的靶材110厚度。
当消耗靶材110的厚度达到所述靶材110的使用厚度时,所述靶材组件即达到其使用寿命,所述靶材组件需要更换,所以靶材110使用厚度的大小与所述靶材组件使用寿命的长短相关:所述靶材110使用厚度越大,所述靶材组件的使用寿命越长。
具体地,所述靶材110的厚度M大于所述靶材110的使用厚度。因此采用所述靶材组件进行溅射,当所述靶材110达到使用寿命时,还有部分厚度的靶材110未被溅射掉,从而能够有效地降低溅射机台受损的概率。相应的,所述靶材110的厚度M越大,所述靶材110的使用厚度也越大。
通常,靶材厚度占靶材组件厚度的比例为50%至52%,靶材的厚度较小,因此靶材组件使用寿命也较短。
为此,本实施例中,为了增加所述靶材110的使用厚度,以延长所述靶材组件的使用寿命,所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例至少为60%。
与所占比例较小的方案相比,通过增加所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例,能够在保持所述靶材组件厚度T不变的情况下,增加所述靶材110的厚度M;相应的,使得所述靶材110能够用于溅射的材料增多,也就是说,使得所述靶材110的使用厚度增加,从而能够有效延长所述靶材组件的使用寿命,可将所述靶材组件的使用寿命提升20%至50%,进而有效地减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高、工艺成本的降低。
而且,由于所述靶材组件的厚度T保持不变,因此溅射机台无需对所述靶材110与待成膜产品(例如:晶圆)的间距进行调整,从而避免对所述靶材组件的初期溅射速率和成膜均匀性起到不良影响。
需要说明的是,所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例越大,所述靶材110的使用厚度越大,所述靶材组件的使用寿命也相应越长。但是所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例不宜过大;如果所述比例过大,则在保持所述靶材组件的厚度T保持不变的情况下,容易出现所述背板100厚度过小的问题,从而容易导致所述背板100的机械强度过低,所述背板100难以在所述靶材组件中起到支撑作用。
为此,本实施例中,所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例为60%至78%。
本实施例中,部分所述靶材110位于所述背板100内。具体地,所述靶材110包括第一部分111和第二部分112,所述第一部分111凸出于所述背板100,所述第二部分112嵌于所述背板100内,所述溅射面115为所述第一部分111远离所述背板100一侧的表面。
也就是说,所述焊接区Ⅱ的背板100内具有第二凹槽(未标示),所述第二部分112嵌于所述第二凹槽内。
在一些具体实施例中,所述靶材110的第一部分111和第二部分112的侧壁相连。其中,所述第二部分112的侧壁指的是朝向所述第二凹槽侧壁的第二部分112表面。
在其他一些实施例中,所述靶材还可以为阶梯状台体,且平行所述溅射面的平面内,所述第二部分的尺寸大于所述第一部分的尺寸;相应的,露出于所述第一部分的所述第二部分表面与所述背板的边缘区Ⅰ表面齐平。其中,所述边缘区的背板内具有环绕所述靶材的环形第一凹槽,因此,当所述靶材为阶梯状台体时,所述第二部分的直径小于所述第一凹槽的内径,从而避免对密封圈的装配产生影响。
通过使所述第二部分112嵌于所述背板100内,在保持所述靶材组件的厚度T保持不变的情况下,能够在增加所述靶材100厚度M的同时,使得所述背板100边缘区Ⅰ的厚度N不受影响,从而避免所述背板100在溅射机台中的安装受到影响。
所以,在保持所述靶材组件的厚度T保持不变的情况下,所述第二部分112的厚度m2根据所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例而定。也就是说,所述靶材110的厚度M增加量为所述第二部分112的厚度m2。
本实施例中,所述第二部分112厚度m2为所述第一部分111厚度m1的20%至50%。当所述第二部分112厚度m2占所述第一部分111厚度m1的比例过小时,则容易导致所述靶材110的厚度M增加量过小,从而导致延长所述靶材组件的使用寿命的效果不明显;所述第二部分112厚度m2占所述第一部分111厚度m1的比例过大时,容易导致所述第二部分112下方的背板100厚度过小,从而容易导致所述背板100的机械强度过低。
具体地,所述第一部分111的厚度m1为8毫米到9毫米,所述第二部分112的厚度m2为1.7毫米到4.5毫米。
本实施例中,所述第一部分111的形状为棱台,即所述第一部分111的侧壁为斜面。但所述第一部分的形状不仅限于棱台。在其他一些实施例中,所述第一部分的形状还可以为圆柱体。
需要说明的是,所述焊接区Ⅱ的背板100内具有第二凹槽(未标示),所述第二部分112嵌于所述第二凹槽内;为了降低加工所述靶材110的工艺难度、降低加工所述背板100以形成所述第二凹槽的工艺难度,所述第二部分112的形状为圆柱体,即所述第二部分112的侧壁垂直于所述背板100表面。但所述第二部分的形状不仅限于圆柱体。
还需要说明的是,所述靶材组件使用寿命的延长,相应会在所述靶材110侧壁沉积较厚的再沉积膜,由于所述再沉积膜在所述靶材110侧壁的粘附力较差,当所述再沉积膜较厚时,所述再沉积膜容易受重力影响而发生脱落,从而对所述靶材组件的溅射性能产生不良影响,导致溅射所形成金属薄膜的质量下降。
所以,继续参考图1,并结合参考图5至图7,为了降低所述再沉积膜发生脱落的概率,从而提高所述靶材组件在使用末期的性能,提供靶材110、以及与所述靶材110实现焊接结合的背板100后,还包括:执行步骤S2,对所述靶材110侧壁进行喷砂处理,形成粗糙面(未标示);执行步骤S3,对所述粗糙面进行熔射处理,在所述粗糙面上形成熔射层130(如图6所示)。
其中,图5是图2所示实施例中步骤S2对应的结构放大图,图6是图2所示实施例中步骤S3对应的结构示意图;图7是图6中虚线圈D内的结构放大图。
经喷砂处理后,所形成粗糙面的表面凹凸不平,所形成熔射层130的表面也相应凹凸不平,且所述熔射层130与所述粗糙面的粘附性较强,因此较厚的再沉积膜沉积于所述熔射层130表面后,所述熔射层130发生脱落的概率较低,相应降低了所述再沉积膜发生脱落的概率,从而有利于提高所述靶材组件在使用末期的性能。
以下将结合附图对所述喷砂处理和熔射处理的步骤做进一步描述。
结合图1和图5,图5是基于图4的结构放大图,对所述靶材110侧壁进行喷砂处理,形成粗糙面(未标示)。
所述喷砂处理是采用压缩空气为动力,通过喷砂枪的喷嘴将砂粒高速喷射到需要处理的工件表面,由于喷料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的粗糙度,在所述工件表面形成凹坑。
通过对所述靶材110侧壁进行喷砂处理,提高所述靶材110侧壁的粗糙度,从而为后续的熔射处理提供良好的工艺基础,提高所形成熔射层130在所述靶材110侧壁的粘附性,降低所述熔射层130发生脱落的概率。
在所述喷砂处理的过程中,影响喷砂质量的主要因素包括:砂粒材料、砂粒大小、空气压力、喷射角度和喷射距离。任何一个参数的变化均会不同程度地影响所述喷砂处理的效果。
本实施例中,由于所述靶材110的硬度较大,因此采用的砂粒为46号白刚玉。其中,46号白刚玉中的46号是根据GB2477083的标号,具体的,指的是97%质量比以上的白刚玉的粒度为250μm至600μm。
在所述喷砂处理的过程中,喷砂机所采用的空气压力不宜过大,也不宜过小。如果采用的空气压力过大,则喷砂的动力过大,容易对产品外观及完整性造成不良影响,且容易导致所形成凹坑的平均深度过大,容易对后续所形成熔射层130与所述粗糙面的结合力产生不良影响;如果采用的空气压力过小,则喷砂的动力不足,使得所形成凹坑的平均深度过小,同样会影响后续所形成熔射层130与所述粗糙面的结合力。为此,本实施例中,所述喷砂处理采用的空气压力范围为0.441MPa至0.539MPa。
在所述喷砂处理的过程中,所述喷砂枪的喷嘴至所述靶材110侧壁的距离是可调的,可根据所形成粗糙面的粗糙度进行调节。本实施例中,所述喷嘴至所述靶材110侧壁的距离为150毫米至200毫米。
而且,所述喷嘴喷出砂粒所作的直线运动方向和所述背板100表面的夹角范围为40度至55度,也就是说,所述喷嘴喷出砂粒所作的直线运动方向与所述背板100表面法线之间的夹角为35度至50度,从而使得所述喷嘴喷出砂粒的均匀性较高,且所喷出砂粒的覆盖范围更有保证。
本实施例中,在所述喷砂处理后,在所述靶材110侧壁形成平均深度为5.08微米至7.62微米的均匀粗糙面,也就是说,在所述喷砂处理后,所述靶材110侧壁的表面粗糙度为5.08微米至7.62微米。
完成所述喷砂处理之后,还可以对所述粗糙面进行清洗处理。本实施例中,采用纯净水或去离子水清洗所述粗糙面。
所述清洗处理可以去除所述靶材110侧壁凹坑中附着的粉末状附着层,例如砂粒等表面附着物,提高所述粗糙面的清洁度,从而提高后续熔射处理的效果,提高所形成熔射层130与所述粗糙面的结合力。
在其他实施例中,如果所述粗糙面的清洁度较高,也可以不进行所述清洗处理。
需要说明的是,在所述喷砂处理的步骤中,对远离所述溅射面115一侧的部分靶材110侧壁进行所述喷砂处理。
后续在所述粗糙面上形成熔射层130(如图6所示),通过对远离所述溅射面115一侧的部分靶材110侧壁进行所述喷砂处理,相应的,后续所形成熔射层130位于远离所述溅射面115一侧的部分靶材110侧壁上,以避免所述熔射层130过于靠近所述靶材110的溅射面115,从而避免所述熔射层130参与溅射工艺,进而避免引起杂质污染。
还需要说明的是,在溅射工艺过程中,再沉积膜还容易沉积于所述背板100的边缘区Ⅰ表面,因此为了降低沉积于所述背板100边缘区Ⅰ表面的再沉积膜发生脱落的概率,所述喷砂处理的处理区域由所述靶材110侧壁延伸至所述背板100的边缘区Ⅰ表面(如图5中虚线所示)。
本实施例中,以所述喷砂处理的起始点B位于所述靶材110侧壁上、所述喷砂处理的终止点C位于所述背板100的边缘区Ⅰ表面为例,所述喷砂处理的起始点B所处水平面低于所述溅射面115。其中,所述起始点B所处水平面与所述溅射面115的高度差可根据实际工艺情况进行调整,本实施例在此不做限定。
在其他实施例中,还可以为:所述喷砂处理的起始点位于所述背板的边缘区表面,所述喷砂处理的终止点位于所述靶材的侧壁上,相应的,所述喷砂处理的终止点所处水平面低于所述溅射面。
本实施例中,所述边缘区Ⅰ的背板100内具有环绕所述靶材110的环形第一凹槽150,为了避免对所述密封圈的装配产生不良影响,所述喷砂处理的处理区域由所述靶材110侧壁延伸至所述第一凹槽150靠近所述靶材110一侧的边缘区Ⅰ表面。也就是说,所述第一凹槽150和所述靶材110之间的边缘区Ⅰ表面为所述粗糙面,或者所述第一凹槽150和所述靶材110之间的部分边缘区Ⅰ表面为所述粗糙面。
当所述第一凹槽150和所述靶材110之间的部分边缘区Ⅰ表面为所述粗糙面时,所述喷砂处理对所述背板100边缘区Ⅰ表面的处理区域不宜过小,否则容易导致所述背板100边缘区Ⅰ的粗糙面面积过小,从而容易增加沉积于所述背板100边缘区Ⅰ表面的再沉积膜发生脱落的概率。其中,所述喷砂处理对所述背板100边缘区Ⅰ表面的处理区域可根据实际工艺情况进行调整,本实施例在此不做限定。
此外,在其他实施例中,当所述靶材为阶梯状台体时,在所述喷砂处理的过程中,还对露出于所述第一部分的所述第二部分表面进行喷砂处理,使露出于所述第一部分的所述第二部分表面为粗糙面。
结合参考图6和图7,对所述粗糙面(未标示)进行熔射处理,在所述粗糙面上形成熔射层130(如图6所示)。
熔射处理是将熔射材料(粉末或线材)加热熔化,在气体带动下高速冲击并附着于底材表面,经堆积和凝固形成一定膜厚,以达到粗化表面的目的。
本实施例中,对所述粗糙面进行熔射处理,熔射材料熔化后呈液态,由于经喷砂处理所形成的粗糙面凹凸不平,因此所述粗糙面能够较好地承载所述液态熔射材料,所述液态熔射材料在所述粗糙面凝固形成所述熔射层130。
由于所述粗糙面凹凸不平,因此所述熔射层130也凹凸不平;而且,与未对靶材侧壁进行喷砂处理的方案相比,所述熔射层130在所述粗糙面上粘附性更强。
需要说明的是,在所述熔射处理后,所形成熔射层130的粗糙度不宜过小,也不宜过大。如果所述熔射层130的粗糙度过小,则容易降低再沉积膜与所述熔射层130的粘附性,从而导致再沉积膜发生脱落的概率增加;如果所述熔射层130的粗糙度过大,所述熔射层130容易产生尖端,从而引起异常放电的问题。为此,本实施例中,所述熔射层130的粗糙度为12微米至20微米。
本实施例中,前述喷砂处理的处理区域由所述靶材110侧壁延伸至所述背板100的边缘区Ⅰ表面(如图5中虚线所示),相应的,所述熔射处理的处理区域由所述靶材110侧壁的粗糙面延伸至所述背板100的粗糙面。
且由于所述熔射层130在所述粗糙面上粘附性更强,因此所述熔射处理的处理区域小于或等于所述喷砂处理的处理区域,从而避免在未形成所述粗糙面的靶材110侧壁或背板100边缘区Ⅰ表面形成所述熔射层130,进而降低所述熔射层130发生脱落的概率。
需要说明的是,当所述熔射处理的处理区域小于所述喷砂处理的处理区域时,所述熔射处理的处理区域不宜过小,否则容易导致再沉积膜发生脱落的概率增加,不利于提高所述靶材组件在使用末期的性能。具体地,所述熔射处理的处理区域大小可根据实际工艺情况进行调整,本实施例在此不做限定。
本实施例中,所述熔射处理的起始点(未标示)位于所述靶材110侧壁的粗糙面上,所述熔射处理的终止点(未标示)位于所述背板100边缘区Ⅰ的粗糙面上。
在其他实施例中,还可以为:所述熔射处理的起始点位于所述背板边缘区的粗糙面上,相应的,所述熔射处理的终止点位于所述靶材侧壁的粗糙面上。
在所述熔射处理的过程中,影响熔射质量的主要因素包括:熔射材料、熔射温度、熔射距离和熔射材料的供给量。任何一个参数的变化均会不同程度地影响所述熔射处理的效果。
本实施例中,所述熔射处理所采用的熔射材料为纯铝条。在其他实施例中,根据实际熔射设备情况,所述熔射处理所采用的熔射材料还可以为纯铝粉末。
采用铝材料作为所述熔射处理的熔射材料,有利于降低所述熔射处理的工艺难度,从而易于增加所形成熔射层130的粗糙度。
具体地,所述纯铝条中铝的纯度大于或等于90%。当所述纯铝条中铝的纯度小于90%时,容易引起杂质污染的问题,且还容易导致所述熔射处理的效果变差,例如降低所形成熔射层130在所述粗糙面上的粘附性、增加所述熔射层130发生剥落的概率等问题。
本实施例中,采用熔射枪对所述粗糙面进行熔射处理。
其中,所述熔射处理的熔射温度不宜过低,也不宜过高。如果所述熔射温度过低,则容易导致所述熔射材料难以充分熔化,从而降低所形成熔射层130与所述粗糙面的粘附性;如果所述熔射温度过高,则容易导致所述熔射材料内部完全熔化,从而在所述粗糙面上形成坚硬的氧化层,所述氧化层会降低所形成熔射层130与所述粗糙面的粘附性。为此,本实施例中,所述熔射处理的熔射温度为1200摄氏度至1350摄氏度。
所述熔射处理的熔射距离不宜过小,也不宜过大。如果所述熔射处理的熔射距离过小,容易导致所述熔射材料过度熔化,且容易导致所述粗糙面发生氧化,且所述粗糙面容易因受热过度而出现形状和组织结构的变化;如果所述熔射处理的熔射距离过大,则所述熔射材料容易在到达所述粗糙面之前发生凝固,从而导致所述熔射层130的附着量下降。为此,本实施例中,所述熔射处理的熔射距离为100毫米至300毫米。
所述熔射材料的供给量不宜过少,也不宜过多。如果所述熔射材料的供给量过少,则容易导致所述熔射层130与所述粗糙面的粘附性下降;如果所述熔射材料的供给量过多,则容易导致所述熔射层130的厚度过大,由于冷却时的收缩差,反而会导致所述熔射层130与所述粗糙面的粘附性下降,且造成工艺成本的浪费。为此,本实施例中,熔射材料的供给量为40克/分钟至150克/分钟。
所述熔射处理的熔射时间不宜过小,也不宜过大。如果所述熔射处理的熔射时间过短,则容易导致所述熔射层130的粗糙度过小;如果所述熔射处理的熔射时间过长,则容易导致所述熔射层130的厚度过大,从而容易出现铝堆积的问题。为此,本实施例中,所述熔射处理的熔射时间为2分钟至8分钟。
所述熔射枪向所述粗糙面喷出液态熔射材料所作的直线运动方向和所述背板100表面的夹角不宜过小,也不宜过大。所述夹角过小或过大,均会造成所述熔射层130的部分堆积,影响熔射效果的均匀性。为此,本实施例中,所述熔射枪向所述粗糙面喷出液态熔射材料所作的直线运动方向和所述背板100表面的夹角范围为30度至60度,也就是说,所述熔射枪向所述粗糙面喷出液态熔射材料所作的直线运动方向与所述背板100表面法线之间的夹角为30度至60度,从而使得所述熔射枪向所述粗糙面喷出液态熔射材料的均匀性较高,且所喷出液态熔射材料的覆盖范围更有保证。
需要说明的是,所述熔射处理为渐变式熔射,即所述熔射层130的厚度由所述背板100表面和靶材110侧壁的拐角处向两侧递减。也就是说,所述背板100表面和靶材110侧壁的拐角处的熔射层130厚度最大,越靠近所述溅射面115,所述熔射层130的厚度越小,越靠近所述第一凹槽150,所述熔射层130的厚度也越小。
具体地,通过合理设定所述熔射处理的熔射时间、以及所述熔射枪向所述粗糙面喷出液态熔射材料所作的直线运动方向与所述背板100表面法线之间的夹角,并合理搭配所述熔射时间和夹角,从而实现所述渐变式熔射效果。
通过使所述熔射层130的厚度由所述拐角处向两侧递减,从而减小位于所述背板100边缘区Ⅰ表面的熔射层130端部(如图7中虚线圈F所示)与所述背板100边缘区Ⅰ表面的高度差,以及减小位于所述靶材110侧壁的熔射层130端部(如图7中虚线圈E所示)与所述靶材110侧壁的高度差,以防止在熔射层130端部形成台阶,进而降低所述熔射层130发生剥落以及异常放电的概率。
相应的,本发明还提供一种靶材组件。
结合参考图6和图7,图6是本发明靶材组件一实施例的结构示意图,图7是图6中虚线圈D内的结构放大图。所述靶材组件包括:
靶材110;与所述靶材110实现焊接结合的背板100;其中,所述靶材110厚度M(如图6所示)占所述靶材组件厚度T(如图6所示)的比例至少为60%。
在溅射工艺过程中,在离子轰击的作用下,所述靶材110的材料原子从表面溢出,溅射出的大量材料原子沉积在待成膜产品表面(例如:晶圆表面)形成金属薄膜。
所述靶材110的材料根据所形成金属薄膜的材料需求而定。
本实施例中,所述靶材110的材料为钛。在另一些实施例中,所述靶材的材料为钽。在其他一些实施例中,所述靶材的材料还可以是用于溅射成膜的其他材料。
本实施例中,所述靶材110的纯度为99.995%至99.9995%。例如,所述靶材110的纯度为4N5(即99.995)、5N(即99.999%)或5N5(即99.9995%)。
所述靶材110包括用于溅射的溅射面115,平行所述溅射面115的平面内,所述靶材110的横截面形状可根据应用环境以及溅射要求呈圆形、矩形、环形或其他任意规则形状或不规则形状。本实施例中,平行所述溅射面115的平面内,所述靶材110的横截面形状为圆形。
需要说明的是,本实施例中,所述溅射面115为平面。
相应的,与所述溅射面为曲面的方案相比,在所述靶材110的加工过程中,对所述溅射面115的加工工序较少,有利于降低工艺成本和人工成本;而且,采用溅射面111为平面的方案,能够减小对所述靶材110和背板100的焊接性能的影响,有利于提高所形成靶材组件的整体性能;此外,采用溅射面111为平面的方案,能够降低对所述靶材组件的安装要求,且能够避免出现所述溅射面115的形状与溅射工艺参数不能完全匹配的问题,从而降低对溅射工艺的影响,提高溅射质量。
本实施例中,所述背板100与所述靶材110实现焊接结合,所述背板100用于固定所述靶材110,在所述靶材组件中起到支撑作用。
本实施例中,所述背板100的材料为铝合金。铝合金具有较高的机械强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,且具有较好的抗氧化性,有利于提高所形成靶材组件的良率,有利于提高溅射工艺的质量。
但所述背板100的材料不仅限于铝合金。在其他实施例中,根据实际工艺需求,所述背板还可以选取适于与所述靶材相匹配的材料。
所述背板100的形状根据所述靶材110的形状而定。本实施例中,平行所述溅射面115的平面内,所述靶材110的横截面形状为圆形,所述背板100的横截面形状相应为圆形。
具体地,平行所述溅射面115的平面内,所述背板100的尺寸大于所述靶材110的尺寸,所述背板100包括焊接区Ⅱ、以及环绕所述焊接区Ⅱ的边缘区Ⅰ。所述焊接区Ⅱ的背板100表面为焊接面,用于与所述靶材110实现焊接结合,所述靶材110凸出于所述背板100的边缘区Ⅰ表面。
本实施例中,所述边缘区Ⅰ的背板100内具有环绕所述靶材110的环形第一凹槽150(如图4所示)。所述第一凹槽150为密封圈(O-Ring)槽,用于装配密封圈,从而在所述靶材组件的装配过程中实现密封。
本实施例中,根据实际工艺需求,所述靶材组件的厚度T为17毫米至18毫米。在一些具体实施例中,所述靶材组件的厚度T为17.272毫米。
需要说明的是,由于受到所使用溅射机台的限制,所述靶材组件的厚度T是固定的,无法改变。
当消耗靶材110的厚度达到所述靶材110的使用厚度时,所述靶材组件即达到其使用寿命,所述靶材组件需要更换,所以靶材110使用厚度的大小与所述靶材组件使用寿命的长短相关:所述靶材110使用厚度越大,所述靶材组件的使用寿命越长。
具体地,所述靶材110的厚度M大于所述靶材110的使用厚度。因此采用所述靶材组件进行溅射,当所述靶材110达到使用寿命时,还有部分厚度的靶材110未被溅射掉,从而能够有效地降低溅射机台受损的概率。相应的,所述靶材110的厚度M越大,所述靶材110的使用厚度也越大。
通常,靶材厚度占靶材组件厚度的比例为50%至52%,靶材的厚度较小,因此靶材组件使用寿命也较短。
为此,本实施例中,为了增加所述靶材110的使用厚度,以延长所述靶材组件的使用寿命,所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例至少为60%。
与所占比例较小的方案相比,通过增加所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例,能够在保持所述靶材组件厚度T不变的情况下,增加所述靶材110的厚度M;相应的,使得所述靶材110能够用于溅射的材料增多,也就是说,使得所述靶材110的使用厚度增加,从而能够有效延长所述靶材组件的使用寿命,可将所述靶材组件的使用寿命提升20%至50%,进而有效地减少更换靶材组件的频率,有利于工艺效率的提高、工艺成本的降低。
而且,通过增加所述靶材110厚度M所占比例以实现所述靶材110的使用厚度的增加,能够使所述靶材组件的厚度T保持不变,因此溅射机台无需对所述靶材110与待成膜产品(例如:晶圆)的间距进行调整,从而避免对所述靶材组件的初期溅射速率和成膜均匀性起到不良影响。
需要说明的是,所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例越大,所述靶材110的使用厚度越大,所述靶材组件的使用寿命也相应越长。但是所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例不宜过大;如果所述比例过大,则在保持所述靶材组件的厚度T保持不变的情况下,容易出现所述背板100厚度过小的问题,从而容易导致所述背板100的机械强度过低,所述背板100难以在所述靶材组件中起到支撑作用。
为此,本实施例中,所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例为60%至78%。
本实施例中,部分所述靶材110位于所述背板100内。
具体地,所述靶材110包括第一部分111和第二部分112,所述第一部分111凸出于所述背板100,所述第二部分112嵌于所述背板100内,所述溅射面115为所述第一部分111远离所述背板100一侧的表面。
也就是说,所述焊接区Ⅱ的背板100内具有第二凹槽(未标示),所述第二部分112嵌于所述第二凹槽内。
在一些具体实施例中,所述靶材110的第一部分111和第二部分112的侧壁相连。其中,所述第二部分112的侧壁指的是朝向所述第二凹槽侧壁的第二部分112表面。
在其他一些实施例中,所述靶材还可以为阶梯状台体,且平行所述溅射面的平面内,所述第二部分的尺寸大于所述第一部分的尺寸;相应的,露出于所述第一部分的所述第二部分表面与所述背板的边缘区Ⅰ表面齐平。其中,所述边缘区的背板内具有环绕所述靶材的环形第一凹槽,因此,当所述靶材为阶梯状台体时,所述第二部分的直径小于所述第一凹槽的内径,从而避免对密封圈的装配产生影响。
通过使所述第二部分112嵌于所述背板100内,在保持所述靶材组件的厚度T保持不变的情况下,能够在增加所述靶材100厚度M的同时,使得所述背板100边缘区Ⅰ的厚度N不受影响,从而避免所述背板100在溅射机台中的安装受到影响。
所以,在保持所述靶材组件的厚度T保持不变的情况下,所述第二部分112的厚度m2根据所述靶材110厚度M占所述靶材组件厚度T的比例而定。也就是说,所述靶材110的厚度M增加量为所述第二部分112的厚度m2。
本实施例中,所述第二部分112厚度m2为所述第一部分111厚度m1的20%至50%。当所述第二部分112厚度m2占所述第一部分111厚度m1的比例过小时,则容易导致所述靶材110的厚度M增加量过小,从而导致延长所述靶材组件的使用寿命的效果不明显;所述第二部分112厚度m2占所述第一部分111厚度m1的比例过大时,容易导致所述第二部分112下方的背板100厚度过小,从而容易导致所述背板100的机械强度过低。
具体地,所述第一部分111的厚度m1为8毫米到9毫米,所述第二部分112的厚度m2为1.7毫米到4.5毫米。
本实施例中,所述第一部分111的形状为棱台,即所述第一部分111的侧壁为斜面。但所述第一部分的形状不仅限于棱台。在其他一些实施例中,所述第一部分的形状还可以为圆柱体。
需要说明的是,本实施例中,所述第二部分112嵌于所述背板100内,相应的,所述焊接区Ⅱ的背板100内具有第二凹槽(未标示),所述第二部分112嵌于所述第二凹槽内;为了降低加工所述靶材110的工艺难度、降低加工所述背板100以形成所述第二凹槽的工艺难度,所述第二部分112的形状为圆柱体,即所述第二部分112的侧壁垂直于所述背板100表面。但所述第二部分的形状不仅限于圆柱体。
还需要说明的是,所述靶材组件使用寿命的延长,相应会在所述靶材110侧壁沉积较厚的再沉积膜,由于所述再沉积膜在所述靶材110侧壁的粘附力较差,当所述再沉积膜较厚时,所述再沉积膜容易受重力影响而发生脱落,从而对所述靶材组件的溅射性能产生不良影响,导致溅射所形成金属薄膜的质量下降。
所以,本实施例中,所述靶材110侧壁为粗糙面,且所述粗糙面上具有熔射层130。
所述粗糙面的表面凹凸不平,所述熔射层130的表面也相应凹凸不平,且所述熔射层130与所述粗糙面的粘附性较强,因此较厚的再沉积膜沉积于所述熔射层130表面后,所述熔射层130发生脱落的概率较低,相应降低了所述再沉积膜发生脱落的概率,从而有利于提高所述靶材组件在使用末期的性能。
需要说明的是,所述粗糙面由所述靶材110侧壁延伸至所述背板100的边缘区Ⅰ表面。
通过使所述粗糙面由所述靶材110侧壁延伸至所述背板100的边缘区Ⅰ表面,相应的,使所述熔射层130位于远离所述溅射面115一侧的部分靶材110侧壁上,以避免所述熔射层130过于靠近所述靶材110的溅射面115,从而避免所述熔射层130参与溅射工艺,进而避免引起杂质污染。
在其他实施例中,当所述靶材为阶梯状台体时,则露出于所述第一部分的所述第二部分表面相应也为粗糙面。
还需要说明的是,在溅射工艺过程中,再沉积膜还容易沉积于所述背板100的边缘区Ⅰ表面,因此为了降低沉积于所述背板100边缘区Ⅰ表面的再沉积膜发生脱落的概率,所述粗糙面由所述靶材110侧壁延伸至所述背板100的边缘区边缘区Ⅰ表面。
其中,位于所述靶材110侧壁的熔射层130端部(如图7中虚线圈E所示)所处水平面与所述溅射面115的高度差可根据实际工艺情况进行调整,本实施例在此不做限定。
本实施例中,所述边缘区Ⅰ的背板100内具有环绕所述靶材110的环形第一凹槽150,为了避免对所述密封圈的装配产生不良影响,所述第一凹槽150靠近所述靶材110一侧的边缘区Ⅰ表面为所述粗糙面。也就是说,所述第一凹槽150和所述靶材110之间的边缘区Ⅰ表面为所述粗糙面,或者所述第一凹槽150和所述靶材110之间的部分边缘区Ⅰ表面为所述粗糙面。
当所述第一凹槽150和所述靶材110之间的部分边缘区Ⅰ表面为所述粗糙面时,所述粗糙面的面积不宜过小,否则容易增加沉积于所述背板100边缘区Ⅰ表面的再沉积膜发生脱落的概率。其中,位于所述背板100边缘区Ⅰ的粗糙面面积可根据实际工艺情况进行调整,本实施例在此不做限定。
所述粗糙面的表面凹凸不平,所述熔射层130的表面也相应凹凸不平。但所述熔射层130的粗糙度不宜过小,也不宜过大。如果所述熔射层130的粗糙度过小,则容易降低再沉积膜与所述熔射层130的粘附性,从而导致再沉积膜发生脱落的概率增加;如果所述熔射层130的粗糙度过大,所述熔射层130容易产生尖端,从而引起异常放电的问题。为此,本实施例中,所述熔射层130的粗糙度为12微米至20微米。
本实施例中,所述粗糙面由所述靶材110侧壁延伸至所述背板100的边缘区边缘区Ⅰ表面,相应的,所述熔射层130由所述靶材110侧壁的粗糙面延伸至所述背板100的粗糙面。
且由于所述熔射层130在所述粗糙面上粘附性更强,因此所述熔射层130的面积小于或等于所述粗糙面的面积,从而避免所述熔射层130位于未形成有所述粗糙面的靶材110侧壁或背板100边缘区Ⅰ表面上,进而有利于降低所述熔射层130发生脱落的概率。
需要说明的是,当所述熔射层130的面积小于所述粗糙面的面积时,所述熔射层130的面积不宜过小,否则容易导致再沉积膜发生脱落的概率增加,不利于提高所述靶材组件在使用末期的性能。具体地,所述熔射层130的面积可根据实际工艺情况进行调整,本实施例在此不做限定。
还需要说明的是,所述熔射层130的厚度由所述背板100表面和靶材110侧壁的拐角处向两侧递减。也就是说,所述背板100表面和靶材110侧壁的拐角处的熔射层130厚度最大,越靠近所述溅射面115,所述熔射层130的厚度越小,越靠近所述第一凹槽150,所述熔射层130的厚度也越小。
通过使所述熔射层130的厚度由所述拐角处向两侧递减,从而减小位于所述背板100边缘区Ⅰ表面的熔射层130端部(如图7中虚线圈F所示)与所述背板100边缘区Ⅰ表面的高度差,以及减小位于所述靶材110侧壁的熔射层130端部(如图7中虚线圈E所示)与所述靶材110侧壁的高度差,以防止在熔射层130端部形成台阶,进而降低所述熔射层130发生剥落以及异常放电的概率。
虽然本发明己披露如上,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 (39)
1.一种靶材组件的制造方法,其特征在于,包括:
提供靶材、以及与所述靶材实现焊接结合的背板,形成靶材组件,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例至少为60%。
2.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材的材料为钛或钽。
3.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例为60%至78%。
4.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材包括用于溅射的溅射面;平行所述溅射面的平面内,所述靶材的横截面形状为圆形,所述背板的横截面形状为圆形。
5.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材包括第一部分和第二部分,所述第一部分凸出于所述背板,所述第二部分嵌于所述背板内,所述溅射面为所述第一部分远离所述背板一侧的表面。
6.如权利要求5所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述第二部分厚度为所述第一部分厚度的20%至50%。
7.如权利要求5或6所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材组件的厚度为17毫米至18毫米,所述第一部分的厚度为8毫米到9毫米,所述第二部分的厚度为1.7毫米到4.5毫米。
8.如权利要求5所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材的第一部分和第二部分的侧壁相连。
9.如权利要求5所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材为阶梯状台体,平行所述溅射面的平面内,所述第二部分的尺寸大于所述第一部分的尺寸。
10.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,提供靶材、以及与所述靶材实现焊接结合的背板后,还包括步骤:对所述靶材侧壁进行喷砂处理,形成粗糙面;对所述粗糙面进行熔射处理,在所述粗糙面上形成熔射层。
11.如权利要求10所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述熔射处理的处理区域小于或等于所述喷砂处理的处理区域。
12.如权利要求10所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材包括用于溅射的溅射面;
在所述喷砂处理的步骤中,对远离所述溅射面一侧的部分靶材侧壁进行所述喷砂处理。
13.如权利要求12所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述背板包括与所述靶材实现焊接结合的焊接区、以及环绕所述焊接区的边缘区;
所述喷砂处理的处理区域由所述靶材侧壁延伸至所述背板的边缘区表面。
14.如权利要求13所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述边缘区的背板内具有环绕所述靶材的环形凹槽;
所述喷砂处理的处理区域由所述靶材侧壁延伸至所述凹槽靠近所述靶材一侧的边缘区表面。
15.如权利要求13所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述熔射处理的处理区域由所述靶材侧壁的粗糙面延伸至所述背板的粗糙面。
16.如权利要求10所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述熔射处理所采用的熔射材料为纯铝条或纯铝粉末。
17.如权利要求16所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述熔射材料的纯度大于或等于90%。
18.如权利要求16所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述熔射处理的参数包括:工艺温度为1200摄氏度至1350摄氏度,熔射距离为100毫米至300毫米,熔射材料的供给量为40克/分钟至150克/分钟。
19.如权利要求10所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述熔射层的厚度由所述背板表面和所述靶材侧壁的拐角处向两侧递减。
20.如权利要求10所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述熔射层的粗糙度为12微米至20微米。
21.如权利要求1所述的靶材组件的制造方法,其特征在于,所述靶材包括用于溅射的溅射面,所述溅射面为平面。
22.一种靶材组件,其特征在于,包括:
靶材;
与所述靶材实现焊接结合的背板;
其中,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例至少为60%。
23.如权利要求22所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材的材料为钛或钽。
24.如权利要求22所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材厚度占所述靶材组件厚度的比例为60%至78%。
25.如权利要求22所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材包括用于溅射的溅射面;平行所述溅射面的平面内,所述靶材的横截面形状为圆形,所述背板的横截面形状为圆形。
26.如权利要求22所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材包括第一部分和第二部分,所述第一部分凸出于所述背板,所述第二部分嵌于所述背板内,所述溅射面为所述第一部分远离所述背板一侧的表面。
27.如权利要求26所述的靶材组件,其特征在于,所述第二部分厚度为所述第一部分厚度的20%至50%。
28.如权利要求26或27所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材组件的厚度为17毫米至18毫米,所述第一部分的厚度为8毫米到9毫米,所述第二部分的厚度为1.7毫米到4.5毫米。
29.如权利要求26所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材的第一部分和第二部分的侧壁相连。
30.如权利要求26所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材为阶梯状台体,平行所述溅射面的平面内,所述第二部分的尺寸大于所述第一部分的尺寸。
31.如权利要求22所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材侧壁为粗糙面,且所述粗糙面上具有熔射层。
32.如权利要求31所述的靶材组件,其特征在于,所述熔射层的面积小于或等于所述粗糙面的面积。
33.如权利要求31所述的靶材组件,其特征在于,远离所述溅射面一侧的部分靶材侧壁为粗糙面。
34.如权利要求33所述的靶材组件,其特征在于,所述背板包括与所述靶材实现焊接结合的焊接区、以及环绕所述焊接区的边缘区;
所述粗糙面由所述靶材侧壁延伸至所述背板的边缘区表面。
35.如权利要求34所述的靶材组件,其特征在于,所述边缘区的背板内具有环绕所述靶材的环形凹槽;
所述凹槽靠近所述靶材一侧的边缘区表面为所述粗糙面。
36.如权利要求34所述的靶材组件,其特征在于,所述熔射层由所述靶材侧壁的粗糙面延伸至所述背板的粗糙面。
37.如权利要求31所述的靶材组件,其特征在于,所述熔射层的厚度由所述背板表面和靶材侧壁的拐角处向两侧递减。
38.如权利要求31所述的靶材组件,其特征在于,所述熔射层的粗糙度为12微米至20微米。
39.如权利要求22所述的靶材组件,其特征在于,所述靶材包括用于溅射的溅射面,所述溅射面为平面。
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