CN110684951A - 背板、使用其的溅射靶材及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
背板、使用其的溅射靶材及其使用方法。背板包括第一板体、第二板体与固定件。固定件可拆地连接第一板体及第二板体。本发明第一板体、第二板体与流体管路的组装方法简单、快速。相较于采用焊接工艺(bonding)的组装方式，本发明使用锁固方法可降低组装时间及制造成本，提升生产效率。
Description
技术领域
本发明是有关于一种背板、使用其的溅射靶材及其使用方法。
背景技术
目前，溅镀技术(sputtering)为主要沉积镀膜技术所使用的方式之一。溅镀技术一般是在溅镀腔室中形成电浆，电浆(plasma)会对金属靶材进行离子轰击(ionbombardment)，使靶材的金属原子撞击出，而形成气体分子发射到达所要沉积的基材上，气体分子经过附着、吸附、表面迁徙、成核等溅镀作用之后，最终在基材上形成具有金属原子的金属薄膜。溅镀技术广泛地应用在工业生产和科学研究领域。然而，一般溅射靶材使用焊接工艺(bonding)，因此组装费时、费用较高且使用弹性小。
发明内容
本发明有关于一种背板、使用其的溅射靶材及其使用方法。
根据本发明的一方面，提出一种背板，其包括第一板体、第二板体及固定件。固定件用以可拆地连接第一板体及第二板体。
于一实施例中，该第一板体及该第二板体共同定义出一容置空间，一流体管路设置在该容置空间中，其中该第一板体及该第二板体满足至少一项选自下列(1)～(6)的结构特征：
(1)该第一板体及该第二板体至少一者具有一沟槽，该容置空间由该沟槽定义；
(2)该第一板体的高度占所述背板的高度的75％～87.5％；
(3)该第二板体的高度占所述背板的高度的12.5％～25％；
(4)该第一板体具有至少一管线通孔，该至少一管线通孔连通该容置空间；
(5)该第一板体及该第二板体皆包括相对的一内板壁及一外板壁，该固定件是配置在该第一板体的该外板壁及该内板壁，及分别与其相对应重叠的该第二板体的该外板壁及该内板壁之间；
(6)该第一板体及该第二板体形成具有对应螺丝的螺纹侧面，该固定件分别连接该第一板体及该第二板体的该螺纹侧面，以锁固该第一板体及该第二板体。
于一实施例中，该固定件满足至少一项选自下列(1)～(7)的结构特征：
(1)该固定件对该第一板体及该第二板体产生的扭力值为25KgF-cm～35KgF-cm；
(2)该固定件的总数介于3至150个；
(3)该固定件分布在该第一板体或该第二板体上的单位密度为0.000526～0.026个/cm2；
(4)多个该固定件的总表面积分别占该背板的一第一板体表面或一第二板体表面的面积的1％～50％，该第一板体表面及该第二板体表面是彼此相对；
(5)多个该固定件的间距介于2～10cm；
(6)该固定件包括螺丝、插栓、或黏着剂；
(7)该固定件不重叠该第一板体及该第二板体共同定义的一容置空间。
根据本发明的一方面，提出一种溅射靶材，其包括如上所述的背板与溅射板，溅射板设置在背板上。
于一实施例中，该背板或该溅射板满足至少一项选自下列(1)～(6)的结构特征：
(1)该溅射板的材质为金属或氧化物；
(2)该背板的材质为金属；
(3)该固定件配置在该溅射板下方；
(4)该背板的最外围包括至少一腔室固定孔；
(5)该溅射板配置于该第一板体或该第二板体上；
(6)该背板更包括一磁性物质设置在该第一板体及该第二板体共同定义的该容置空间中。
于一实施例中，该第一板体及该第二板体的材质皆为铝、钛或铜的金属；或该溅射板的材质为铝、钛、铜、或氧化铟锡氧化物。
根据本发明的另一方面，提出一种溅射靶材的使用方法，包括：提供如上所述的背板。通过固定件连接第一板体及第二板体。配置溅射板在背板上。
于一实施例中，提供上述的背板，该固定件连接该第一板体及该第二板体的使用方法包括：将多个该固定件分别从该背板的一第一板体表面穿过该第一板体的该外板壁对应锁入该第二板体的该外板壁中、从该第一板体表面穿过该第一板体的该内板壁对应锁入该第二板体的该内板壁中；或将多个该固定件分别从该背板的相对于该第一板体表面的一第二板体表面穿过该第二板体的该外板壁对应锁入该第一板体的该外板壁中、从该第二板体表面穿过该第二板体的该内板壁对应锁入该第一板体的该内板壁中，通过该固定件分别连接该第一板体及该第二板体的螺纹侧面，以锁固该第一板体及该第二板体。
于一实施例中，提供上述的背板，该使用方法更包括将该流体管路或一磁性物质设置在该容置空间中，或将该溅射板配置于该背板的一第一板体表面或一第二板体表面上，该第一板体表面及该第二板体表面是彼此相对。
于一实施例中，更包括拆卸该背板的该固定件，使该第一板体与该第二板体彼此分离，并将该流体管路移出该容置空间。
本发明的有益效果：
本发明第一板体、第二板体与流体管路的组装方法简单、快速。相较于采用焊接工艺(bonding)的组装方式，本发明使用锁固方法可降低组装时间及制造成本，提升生产效率。
附图说明
图1A至图1E绘示根据第一实施例概念的溅射靶材的使用方法。
图2A至图2D绘示根据第二实施例概念的溅射靶材的使用方法。
图3绘示根据第三实施例概念的溅射靶材。
其中，附图标记：
102、202、302：第一板体
102A、202A、106A、206A：沟槽
102B：板基底
102W1、106W1、302W1、306W1：外板壁
102W2、106W2、302W2、306W2：内板壁
103：管线通孔
104：流体管路
106、206、306：第二板体
108、208、308：背板
108A：腔室固定孔
110、310：第一板体表面
112、312：第二板体表面
114、214：容置空间
116：固定件
118：溅射板
118S：溅射表面
120、220、320：溅射靶材
102C、106C、302C、306C：固定孔
H、H1、H2：高度
L、L1：长度
W：宽度
具体实施方式
以下以一些实施例做说明。须注意的是，本发明并非显示出所有可能的实施例，未于本发明提出的其他实施态样也可能可以应用。再者，图式上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此，说明书和图示内容仅作叙述实施例之用，而非作为限缩本发明保护范围之用。另外，实施例中的叙述，例如细部结构、工艺步骤和材料应用等等，仅为举例说明，并非对本揭露欲保护范围做限缩。实施例的步骤和结构细节可在不脱离本发明精神和范围内根据实际应用工艺需要而加以变化与修饰。以下是以相同/类似的符号表示相同/类似的元件做说明。
图1A至图1E绘示根据第一实施例概念的溅射靶材的使用方法。
请参照图1A，提供第一板体102。第一板体102包括板基底102B、外板壁102W1及内板壁102W2。外板壁102W1是从板基底102B的四侧边缘凸出的封闭框形壁部分。内板壁102W2是从板基底102B凸出并连接从外板壁102W1的内表面的条状壁部分。第一板体102具有由板基底102B、外板壁102W1及内板壁102W2定义出的沟槽102A。此实施例中，外板壁102W1及内板壁102W2上设有多个固定孔102C。板基底102B设有管线通孔103。管线通孔103分别连通沟槽102A与外界环境。
请参照图1B，将流体管路104配置在第一板体102的沟槽102A中。流体管路104的相对两端分别穿过二管线通孔103而延伸至外部，即板基底102B上的二管线通孔103可分别作为流体管路104的出液口、入液口。
请参照图1C，提供第二板体106。第二板体106具有沟槽106A。将流体管路104夹设在第一板体102与第二板体106之间，并使流体管路104配置在沟槽102A与沟槽106A中，从而形成背板108。
一实施例中，背板108的长度L约为2500-3500mm，例如3000mm；背板108的宽度W约为100-300mm，例如190mm。第一板体102的高度H1约占背板108的高度H的75％～87.5％，例如80％。第二板体106的高度H2约占背板108的高度H的12.5％～25％，例如20％。一实施例中，背板108的高度H约为16mm，第二板体106的高度H2则约为2mm-4mm，例如3.2mm、第一板体102的高度H1约为12-14mm，例如12.8mm。背板108具有相对的第一板体表面110及第二板体表面112，第一板体表面110及第二板体表面112分别位于背板108的相反侧。
第一板体102的沟槽102A与第二板体106的沟槽106A共同定义出背板108的容置空间114。此实施例中，轮廓是呈蛇行状并列成2列。第一板体102的沟槽102A与第二板体106的沟槽106A构成的容置空间114的形状轮廓与尺寸可配合流体管路104，具有U形轮廓，使得流体管路104能够卡合在容置空间114中。
一实施例中，背板108中还可选择性的设置一磁性物质(未绘示)，磁性物质设置在容置空间114中，以控制之后配置溅射板118(绘示于图1D)的磁力线型。
请参照图1C～1D，可使用多个固定件116可拆地固定第一板体102及第二板体106。第二板体106亦设有外板壁106W1及内板壁106W2，分别与第一板体102的外板壁102W1及内板壁102W2相对应，第二板体106的外板壁106W1及内板壁106W2上设有与第一板体102的多个固定孔102C相对应连通的多个固定孔106C，多个固定孔106C并分别贯穿第二板体106的外板壁106W1及内板壁106W2。多个固定件116分别配置在第一板体102与第二板体106相对应的多个固定孔102C、106C中，在背板108不重叠容置空间114的部分进行锁固，例如配置在第一板体102的外板壁102W1及内板壁102W2，及分别与其相对应重迭的第二板体106的外板壁106W1及内板壁106W2之间。此实施例中，多个固定件116是分别从第二板体表面112穿过第二板体106的外板壁106W1及内板壁106W2而穿入第一板体102的外板壁102W1及内板壁102W2中，即该些固定件116中，有一些固定件116是从第二板体106的外板壁106W1对应穿入第一板体102的外板壁102W1中，另一些固定件116是从第二板体106的内板壁106W2对应穿入第一板体102的内板壁102W2中，且固定件116分别从第二板体106的固定孔106C对应锁入第一板体102的固定孔102C中。固定件116可包括螺丝、插栓、或黏着剂，例如金属黏着剂、软焊剂等，其中螺丝或插栓的材料可为不锈钢、铁。
一实施例中，可利用钻孔方式在第一板体102及第二板体106的多个固定孔102C、106C中分别形成具有对应螺丝的螺纹侧面，且可使用螺丝起子将螺丝旋进螺丝孔，即利用螺旋机制将固定件116从第二板体表面112对应锁入第二板体106的固定孔106C及第一板体102的固定孔102C中，使固定件116分别连接第二板体106及第一板体102的螺纹侧面，以可拆地固定第二板体106及第一板体102。通过上述的锁固方法以形成的背板108，其多个固定件116对第一板体102及第二板体106产生的扭力值约为25KgF-cm～35KgF-cm，例如29.4KgF-cm。多个固定件116须避开流体管路104设置，如多个固定件116分布在对应于第二板体106的外板壁106W1、内板壁106W2及第一板体102的外板壁102W1、内板壁102W2之间，以对应连接第二板体106及第一板体102，多固定孔102C、106C设置的位置可供多个固定件116定位在背板108的容置空间114外侧的部分，因此多个固定件116不重叠容置空间114，以避免影响背板108散热，使流体管路104达到均匀的冷却效果。
一实施例中，多个固定件116的总数约介于3至150个，例如30个。一实施例中，多个固定件116分布在第一板体102或第二板体106上的单位密度约为0.000526～0.026个/cm2，例如0.01个/cm2。一实施例中，多个固定件116的总表面积约占第一板体表面110或第二板体表面112的面积的1％～50％，例如30％。一实施例中，多个固定件116的间距约介于2～10cm，例如5cm。第一板体102、第二板体106与流体管路104的组装方法简单、快速。相较于一般技术采用焊接工艺(bonding)的组装方式，根据本实施例使用锁固方法可降低组装时间及制造成本，提升生产效率。
请参照图1D，图1D是以类似图1C所示AB线的方位所绘示出的剖面图。如图1D所示，配置溅射板118在背板108的第二板体表面112上，溅射板118的长度L1约为2150-3150mm，例如2650mm，此时第二板体表面112可视为背板108的上表面。一实施例中，多个固定件116可配置于溅射板118之下。一实施例中，将溅射板118配置在背板108的第一板体表面110上，此时第一板体表面110可视为背板108的上表面。
一实施例中，可利用接合件(未绘示)将溅射板118固定在背板108的第二板体表面112上，从而组装完成溅射靶材120。溅射板118与背板108之间的接合件(未绘示)可包括螺丝、插栓、或黏着剂，例如金属黏着剂、软焊剂等。溅射板118的溅射表面118S为溅射靶材120放置在溅镀腔室中时面向欲被沉积薄膜的基材的表面。一实施例中，流体管路104中可导入液体，而可对溅射靶材120提供冷却、散热的效果。
请参照图1E，一实施例中，背板108的最外围可更包括至少一腔室固定孔108A，以供后续固定于溅镀腔室(未绘示)之用。
实施例中，可对使用后或需重工的溅射靶材120进行拆解。拆解方法包括先将溅射板118从背板108上卸除。再拆卸背板108的固定件116，例如，可利用螺丝起子将固定件116(例如为螺丝)旋出固定孔102C、106C，使背板108的第一板体102与第二板体106彼此分离，并将流体管路104从第一板体102及第二板体106中卸除而移出背板108的容置空间114，拆解方式简单且快速，而可增进制造速度。
溅射板118的材质可视欲沉积在基材上的薄膜材质而定，例如为金属或氧化物。背板108的第一板体102及第二板体106与溅射板118的材质可为相同或不同。一实施例中，背板108的第一板体102及第二板体106的材质为铜，溅射板118的材质是选用铝。另一实施例中，背板108的第一板体102及第二板体106的材质皆为铝、钛或铜的金属，溅射板118的材质为铝、钛或铜等金属或氧化铟锡氧化物。
图2A至图2D绘示根据第二实施例概念的溅射靶材的使用方法。
请参照图2A，提供第一板体202，其与图1A所示的第一板体102的差异说明如下。第一板体202包括板基底102B与外板壁102W1。第一板体102具有由板基底102B及外板壁102W1定义出的沟槽202A。板基底102B设有连通沟槽202A与外界环境的二管线通孔103。
请参照图2B，将流体管路104配置在第一板体202的沟槽202A中，并将流体管路104的相对二端分别穿过二管线通孔103而延伸至外部。
请参照图2C，提供第二板体206。第二板体206具有沟槽206A。将流体管路104夹设在第一板体202与第二板体206之间，并使流体管路104配置在沟槽202A与沟槽206A中，从而形成背板208。第一板体202的沟槽202A与第二板体206的沟槽206A共同定义出背板208的容置空间214。此实施例中，沟槽202A与沟槽206A构成的容置空间214具有长方体形状。流体管路104可配置在容置空间214中，并使用固定件116将第一板体202及第二板体206可拆地固定在一起。固定件116可配置在背板208位于容置空间214外侧的部分，请参考第一实施例的锁固方法以形成背板208，于此不再赘述。
请参照图2D，图2D是以类似图2C所示CD线的方位所绘示出的剖面图。如图2D所示，可利用一接合件(未绘示)将溅射板118固定在背板208的第二板体206上，从而组装完成溅射靶材220。接合件(未绘示)可包括螺丝、插栓、或黏着剂，例如金属黏着剂、软焊剂等。
实施例中，可对溅射靶材220进行拆解。拆解方法包括将溅射板118从背板208上卸除。亦同样可如第一实施例的方式拆卸背板208的固定件116，使第一板体202与第二板体206彼此分离，并将流体管路104从第一板体202及第二板体206中卸除而移出背板208的容置空间214。
图3绘示根据第三实施例概念的溅射靶材320，其与第一实施例的差异在于，此实施例中，多个固定件116是分别从相对于第二板体表面312的第一板体表面310穿过第一板体302的外板壁302W1及内板壁302W2而穿入第二板体306的外板壁306W1及内板壁306W2中，即该些固定件116中，有一些固定件116是从第一板体302的外板壁302W1对应穿入第二板体306的外板壁306W1中，另一些固定件116是从第一板体302的内板壁302W2对应穿入第二板体306的内板壁306W2中，且多个固定件116从第一板体302的固定孔302C对应锁入第二板体306的固定孔306C中。例如使用螺丝起子将螺丝旋进螺丝孔，即利用螺旋机制将固定件116从第一板体表面310对应锁入第一板体302的固定孔302C及第二板体306的固定孔306C中，使固定件116分别连接第一板体302及第二板体306的螺纹侧面，以可拆地固定第一板体302及第二板体306。此概念亦可延伸至第二实施例。
根据本发明概念的溅射靶材亦可视实际需求任意调变结构设计。例如，另一实施例中，第一板体与第二板体中，只有第一板体具有沟槽，且此沟槽具有可容纳整个流体管路的尺寸与形状。又另一实施例中，第一板体与第二板体中，只有第二板体具有沟槽，且此沟槽具有可容纳整个流体管路的尺寸与形状。再另一实施例中，由第一板体及第二板体定义出的容置空间可具有其它形状，例如呈蛇行状并列成3列、4列或更多列、或呈螺旋形状、或具有立方体形状、圆柱体形状等，但不限于此，只要流体管路能配置在其中，且第一板体及第二板体可相邻接彼此固定即可。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种背板，其特征在于，该背板包括：
一第一板体；
一第二板体；以及
多个固定件，用以可拆地连接该第一板体及该第二板体。
2.如权利要求1所述的背板，其特征在于，该第一板体及该第二板体共同定义出一容置空间，一流体管路设置在该容置空间中，其中该第一板体及该第二板体满足至少一项选自下列(1)～(6)的结构特征：
(1)该第一板体及该第二板体至少一者具有一沟槽，该容置空间由该沟槽定义；
(2)该第一板体的高度占所述背板的高度的75％～87.5％；
(3)该第二板体的高度占所述背板的高度的12.5％～25％；
(4)该第一板体具有至少一管线通孔，该至少一管线通孔连通该容置空间；
(5)该第一板体及该第二板体皆包括相对的一内板壁及一外板壁，该固定件是配置在该第一板体的该外板壁及该内板壁，及分别与其相对应重叠的该第二板体的该外板壁及该内板壁之间；
(6)该第一板体及该第二板体形成具有对应螺丝的螺纹侧面，该固定件分别连接该第一板体及该第二板体的该螺纹侧面，以锁固该第一板体及该第二板体。
3.如权利要求1所述的背板，其特征在于，该固定件满足至少一项选自下列(1)～(7)的结构特征：
(1)该固定件对该第一板体及该第二板体产生的扭力值为25KgF-cm～35KgF-cm；
(2)该固定件的总数介于3至150个；
(3)该固定件分布在该第一板体或该第二板体上的单位密度为0.000526～0.026个/cm2；
(4)多个该固定件的总表面积分别占该背板的一第一板体表面或一第二板体表面的面积的1％～50％，该第一板体表面及该第二板体表面是彼此相对；
(5)多个该固定件的间距介于2～10cm；
(6)该固定件包括螺丝、插栓、或黏着剂；
(7)该固定件不重叠该第一板体及该第二板体共同定义的一容置空间。
4.一种溅射靶材，其特征在于，该溅射靶材包括：
一权利要求1至3任一项所述的背板；以及
一溅射板，设置在该背板上。
5.如权利要求4所述的溅射靶材，其特征在于，该背板或该溅射板满足至少一项选自下列(1)～(6)的结构特征：
(1)该溅射板的材质为金属或氧化物；
(2)该背板的材质为金属；
(3)该固定件配置在该溅射板下方；
(4)该背板的最外围包括至少一腔室固定孔；
(5)该溅射板配置于该第一板体或该第二板体上；
(6)该背板更包括一磁性物质设置在该第一板体及该第二板体共同定义的该容置空间中。
6.如权利要求5所述的溅射靶材，其特征在于，该第一板体及该第二板体的材质皆为铝、钛或铜的金属；或该溅射板的材质为铝、钛、铜、或氧化铟锡氧化物。
7.一种溅射靶材的使用方法，其特征在于，该使用方法包括：
提供一权利要求1～3任一项所述的背板；
通过该固定件连接该第一板体及该第二板体；及
配置一溅射板在该背板上。
8.如权利要求7所述的溅射靶材的使用方法，其特征在于，提供权利要求2所述的背板，该固定件连接该第一板体及该第二板体的使用方法包括：将多个该固定件分别从该背板的一第一板体表面穿过该第一板体的该外板壁对应锁入该第二板体的该外板壁中、从该第一板体表面穿过该第一板体的该内板壁对应锁入该第二板体的该内板壁中；或将多个该固定件分别从该背板的相对于该第一板体表面的一第二板体表面穿过该第二板体的该外板壁对应锁入该第一板体的该外板壁中、从该第二板体表面穿过该第二板体的该内板壁对应锁入该第一板体的该内板壁中，通过该固定件分别连接该第一板体及该第二板体的螺纹侧面，以锁固该第一板体及该第二板体。
9.如权利要求7所述的溅射靶材的使用方法，其特征在于，提供权利要求2所述的背板，该使用方法更包括将该流体管路或一磁性物质设置在该容置空间中，或将该溅射板配置于该背板的一第一板体表面或一第二板体表面上，该第一板体表面及该第二板体表面是彼此相对。
10.如权利要求9所述的溅射靶材的使用方法，其特征在于，更包括拆卸该背板的该固定件，使该第一板体与该第二板体彼此分离，并将该流体管路移出该容置空间。
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