CN116710592A - 溅射靶及其制造方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的一个方面，溅射靶包括：基板；以及合金靶层，设置于所述基板上且非晶相的比率为98.0％以上。

Description

溅射靶及其制造方法

技术领域

本发明的一方面涉及一种溅射靶以及溅射靶的制造方法。

背景技术

溅射(sputtering)作为真空沉积法的一种，是在低真空度下用等离子体使经离子化的氩气等气体加速后与靶碰撞并喷射原子以在诸如晶圆、玻璃的基板或母材上形成薄膜的方法。溅射具有较一般蒸馏方法优越的沉积能力，将复杂的合金用作溅射靶时具有优异的维持该合金的能力，在高温下耐热金属具有优异的沉积能力。

作为用于在溅射工序中形成薄膜的溅射靶，可依据拟形成的薄膜或涂层的成分而使用各种类型的溅射靶，且通常可使用具有99.99％以上的纯度的金属、合金及化合物材料。钛、镍、钴、钼、钨、钽、铌、五氧化铌、铝、钼铌合金、不锈钢、镍合金、钴合金及氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)等可主要用作靶。

另一方面，当在通过溅射而形成的薄膜中形成柱状组织或包括晶界的组织时，腐蚀溶液可能沿晶界等渗透，使腐蚀加速，因而易受腐蚀，且其强度可能降低。因此，已对由于包含非晶相而具有耐腐蚀性且不包含结晶结构的非晶薄膜的形成技术进行了研究。

然而，非晶溅射靶的温度可能由于溅射过程中的离子碰撞而升高，且很有可能的情况是，溅射靶的表面附近的组织可能由于温度升高而改变。即，由于热不稳定的非晶相的性质，当溅射靶的温度升高时，在溅射靶的表面上可能发生局部结晶，由此靶的脆性(brittleness)可能增加，进而使得溅射靶在工序期间可能容易破裂。当溅射靶在工序期间破裂时，在产品生产中可能会出现致命的问题，因此，需要确保溅射靶的稳定性。

在先技术文件

(专利文献)韩国公开专利第10-2019-0109863号

发明内容

技术问题

本发明的一目的是，为了在工件上形成非晶合金薄膜，提供由所需的合金成分形成且具有高非晶相比率的溅射靶以及可制造所述溅射靶的方法。

此外，本发明的一目的是，为了通过溅射来形成所需成分的合金薄膜，提供一种可使用具有单一基板而不是两个以上的基板的靶来执行溅射的溅射靶。

此外，旨在提供一种溅射靶，当使用具有非晶合金的溅射靶以在工件上形成非晶合金薄膜时，解决在溅射靶的表面上出现的非晶合金的局部结晶及脆性的问题，即使由于溅射工序导致表面上的温度局部升高也可最大限度地减少由结晶引起的溅射靶脆性的增加且在工序期间不容易破裂。

技术方案

根据本发明的一个方面，溅射靶包括：基板；以及合金靶层，设置于所述基板上且非晶相的比率为98.0％以上。

根据本发明的一个方面，溅射靶的制造方法包括以下步骤：制备基板；以及通过将铁(Fe)系非晶合金粉末或具有非晶形成能力的成分的铁(Fe)系合金粉末冷喷涂(coldspray)于所述基板上，从而形成非晶相的比率为98.0％以上的靶层。

有益效果

根据本发明的一个方面，一种溅射靶可通过将非晶相比率高的合金粉末或者具有优异的非晶形成能力的合金粉末热喷涂(thermal spray)于基板上来制造，且当非晶粉末用于制造溅射靶时，非晶合金粉末的高非晶比率可在所述溅射靶的靶层中得到维持，从而可提高所述溅射靶的非晶相比率，并且使用所述溅射靶而制造的薄膜亦可具有高非晶比率。

此外，在制造溅射靶时，如果合金粉末是具有优异的非晶形成能力的合金粉末，则其成分亦可在靶层中得到维持，且使用所述溅射靶而制造的薄膜可由非晶形成。

此外，在使用非晶合金粉末并通过热喷涂涂布工序(thermal spray coatingprocess)制造的情形中，可容易地控制溅射靶层的尺寸(增加面积)及厚度等，且亦可自由地选择背板(back plate或backing plate)。

此外，由于制造所述溅射靶的工序相对简单，可容易地制造所述溅射靶，且亦可在溅射之后修复(repair)受损区，进而使得降低制造成本的效果出色。

此外，当利用溅射工序来制造合金薄膜时，需要在真空腔室中同时安装多种构成元素的溅射靶，但当使用非晶合金粉末并通过热喷涂涂布工序来制造溅射靶时，可仅使用设置于单一基板上的单一的溅射靶，因而可减小装置的尺寸且可减少制造时间。

此外，当利用热喷涂涂布工序来制造溅射靶时，可容易地形成具有99.99％的高密度的溅射层(涂层)，且可制造圆柱型溅射靶。

附图说明

图1是概略地示出溅射装置的结构以及溅射方法的图。

图2是示出通过雾化工序制造的铁系非晶粉末的截面显微组织以及X射线衍射(X-ray diffraction，XRD)分析结果的图。

图3是通过热喷涂涂布工序制造的铁系非晶合金溅射靶的照片。

图4是通过冷喷涂工序制造的铁系非晶合金靶层的截面显微组织的照片。

图5是通过高速氧燃料(High velocity oxy-fuel，HVOF)喷涂工序制造的铁系非晶合金靶层的截面显微组织的照片。

图6是通过冷喷涂工序制造的非晶合金靶层的XRD分析结果。

图7是示出通过冷喷涂工序制造的非晶合金靶层的电子探针显微分析(electronprobe microanalysis，EPMA)分析结果的图。

具体实施方式

在下面详细描述本发明之前，本说明书中所使用的术语仅用以描述具体实施例，并非旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅受随附权利要求书的限制。除非另有指示，否则本说明书中所使用的所有技术性术语及科学性术语皆可具有本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。

在本说明书及权利要求书通篇中，除非另有指示，否则术语“包括(comprise、comprises及comprising)”可包括所提及的物品、步骤或者一组物品及工序，且可不排除任意的另一物品、步骤或者另一组物品或工序。

另一方面，除非另有指示，否则本发明的各种实施例可与任何其他实施例进行组合。被指示为特别优选或有利的任何特征可与被指示为优选或有利的任何其他特征进行组合。

在附图中，为方便起见，可能夸大组件的宽度、长度、厚度等。当从整体上描述附图时，自观察者的角度进行描述，且当称一个组件位于另一组件“上方/下方”或「之上/之下」时，不仅包括另一组件位于所述一个组件“正上方/正下方”的情形，还包括其间设置有另一组件的情形。

作为本发明的一个方面，一种溅射靶可包括基板200及设置于基板200上的靶层100。

基板200可为用于形成所述溅射靶的靶层100的背板，提供能够形成靶层100的表面，且可决定所述溅射靶的尺寸。基板200的材料不受限制，且可使用金属或合金材料的基板200，优选使用具有优异导电性及导热性的金属、合金或金属氧化物材料，且举例而言，可使用由铜金属、氧化铟锡(ITO)、氧化铟镓(indium gallium oxide，IZO)或氧化铟镓锌(indium gallium zinc oxide，IGZO)形成的基板200。

基板200的尺寸不受限制，但当所述溅射靶用作溅射工序的靶时，所述尺寸可依据溅射工序时间、速度及操作量而变化，且可依据用于制造所述溅射靶的方法及条件来确定。

基板200与靶层100之间可设置有粘合层。当设置于基板200上的靶层100与基板200的界面处粘合不良时，可能存在靶层100剥落的问题。为弥补基板200与靶层100的粘合性质，例如，可提供诸如弹性体(elastomer)的粘合层，且当不需要基板200与粘合层之间的优异粘合时，靶层100可在无粘合层的情况下直接形成于基板200上。

靶层100可为设置于基板200上的合金层，且可设置于基板200或粘合层的表面。靶层100可由具有优异的非晶形成能力的合金成分形成，优选为包含非晶相的非晶合金层。

具体而言，包含于靶层100中的合金可为包含铁(Fe)作为主要成分的铁系合金，且可优选为包含改善所述非晶形成能力的元素的铁系非晶合金。作为非晶溅射靶材料，可部分包含作为能够改善非晶形成能力的大原子的K、Sr、Eu、Ca、Y、Pb、Er、In、Zr等，可包含作为中等原子的Ni、Cr、Co、Cu、V、Mo、W、Pt、Nb、Ta、Au、Ag、Ti等，并且可添加作为小原子的P、S、B及C。

本发明的实施例中的铁系合金可包含Fe、Cr及Mo，可进一步包含选自Ni、Co、Cu、V、W、Pt、Nb、Ta、Au、Ag、Ti、P、S、B及C中的至少一种元素，可优选包含选自所述元素组中的两种以上元素。

另一方面，优选地，进一步包含总合金中各自的含量为10重量％以下的选自Ni、Co、Cu、V、W、Pt、Nb、Ta、Au、Ag、Ti、P、S、B及C中的至少一种元素。

当所选择的至少一种元素超过10重量％时，由于合金的非晶形成能力的下降以及玻璃转变温度(Tg)及结晶温度(Tx)的降低，非晶相的比率可能降低或者可能容易发生结晶。此外，由于在溅射期间产生的热量，靶层100中可能发生结晶，由此可能导致靶中产生龟裂或导致通过溅射制造的合金薄膜300的成分不均匀。

当形成靶层100的合金具有以上成分时，可提供合金的非晶形成能力优异的铁系合金靶层100。在此种情形中，靶层100中可包含高比率的非晶相，即使靶层100不包含非晶相或者包含低比率的非晶相，在最终获得的薄膜中亦可获得高比率的非晶相。

包含于靶层100中的非晶相的比率可为80％至100％，优选为90％至100％，更优选为95％至100％。

当非晶相的比率低于该范围时，结晶相的比率增加，且溅射薄膜的成分均匀性由于合金中形成结晶相的元素的不均匀分布而降低。此外，由于靶层100的脆性因结晶相比率的增加而增加，或者，在形成有结晶相的靶层100的部分中，由于合金的玻璃转变温度(Tg)及结晶温度(Tx)降低而非晶形成能力可能降低，并且由于在溅射期间发生的温度升高而可能局部发生附加的结晶，从而引发在靶层100的龟裂。

另一方面，靶层100的厚度可不受显著限制，且可根据所应用的技术领域及产品的要求值来容易地控制，可在50微米至4000微米的范围内，优选在100微米至4000微米的范围内。

作为用于制造由包含非晶相的合金形成的靶层100的方法，可使用在将合金制成粉末之后通过热喷涂涂布工序来形成靶层100的方法、对合金进行沉积或溅射的方法、制造成带(ribbon)状及薄片状后在高温下成型或烧结的方法、以及铸造(casting)、按压(pressing)或挤压的方法，优选地，可使用通过对合金粉末的热喷涂涂布来形成靶层100的方法。

当使用非晶合金粉末并通过热喷涂涂布工序来制造溅射靶时，可包括在使合金粉末完全熔融之后以快速冷却速率(～106K/s)使合金粉末快速冷却的工序，可通过控制喷涂温度而在原样保持粉末的非晶相的同时形成靶层100，其优点在于，可容易地控制厚度及尺寸。

相反地，在高温下成型或烧结的方法、铸造、按压或挤压的方法、沉积或溅射方法等的情形中，可能难以提供快速冷却速率(～106K/s)，从而难以形成短程有序结构(shortrange ordered structure)，附加与背板(back plate or backing plate)进行额外粘合的工序，因而引发生产率及经济性的下降。

更具体而言，靶层100可通过各种热喷涂方法来制造，其中，可优选地使用包括HVOF(高速氧燃料)喷涂、等离子体喷涂(plasma spraying/plasma spray)、火焰喷涂(flame spraying/flame spray)、电弧喷涂(arc spraying/arc spray)、双丝电弧喷涂(twin wire arc spray，TWAS)以及冷喷涂(cold spray)等的热喷涂(thermal spray)方法。

当所述热喷涂方法用作形成靶层100的方法时，可使用由所需合金成分形成的合金粉末，且可容易地控制涂布方法及条件。此外，当包含非晶相的合金粉末用作热喷涂材料(原料(feedstock))时，可在使包含于粉末中的非晶相的比率保持在高水平的同时形成靶层100，从而有利于形成具有高比率非晶相的非晶层100。

本发明的实施例公开一种包括通过热喷涂方法而形成的靶层100的溅射靶，并且公开通过使用热喷涂方法中的冷喷涂(cold spray)方法而具有靶层100的溅射靶。

在诸如大气等离子体喷涂(atmospheric plasma spray，APS)、电弧喷涂(arcspray)、高速火焰喷涂(HVOF spray)等伴随高温的热喷涂涂布工序的情形中，粉末在高于玻璃转变温度(Tg)或结晶温度(Tx)的温度区段中进行层叠，进而使得粉末的氧化可能由于粉末在飞行期间因高热源而氧化(oxidation)的飞行中氧化(inflight oxidation)而发生，由此可能导致金属元素的耗尽(depletion)。这种添加的元素的耗尽可能局部地降低涂层的非晶形成能力(glass forming ability)，致使合金的结晶发生于耗尽区(depletedzone)中。

然而，当使用冷喷涂工序时，不会发生这些问题，因此，其优点在于，靶的总非晶比率高于通过其他热喷涂涂布工序制造的材料的总非晶比率，可获得均匀的非晶相比率，且纯度及密度亦可更高。

冷喷涂为一种通过利用高压的压缩气体，例如氦气、氮气、氩气或混合气体，以约500米/秒至1200米/秒(m/s)的超音速使金属或复合材料粉末加速以引发粉末的塑性变形(plastic deformation)，并将粉末层叠于母材上来形成致密的涂层的技术，由于没有在低温下熔融粉末，而是以固态进行层叠，并通过动能引发塑性变形，因此，该技术可应用于在高温下与氧的反应性高的铜及钛材料，或者可用作对相的稳定性低的非晶及纳米结晶材料进行热喷涂的方法，并且可具有原样保持初始粉末的性质(纯度、成分等)的优点。

此外，在使用非晶合金热喷涂方法形成靶层100的情形中，所形成的热喷涂层可设置于基板200或母材上，因此，其优点在于，可省略将靶层100粘合至现有的基板200所需的粘合工序。

另外，通过热喷涂涂布工序对粉末进行层叠来制造溅射靶的方法亦可优选地用于维护及修复(repair)废溅射靶。

所形成的靶层100可依据合金粉末中所包含的合金的成分、非晶相的比率、热喷涂方法及热喷涂条件而具有部分不同的性质。靶层100由于在颗粒边界(particle boundary)中不存在氧化物，涂层的纯度可与粉末的纯度相似(低杂质含量)，孔隙率(porosity)非常低，可以以与原料(feedst0ck)相似的水平获得非晶相的比率。

具体而言，包含于靶层100中的杂质的含量可为0.05重量％以下，优选为0.001重量％至0.04重量％，更优选为0.001重量％至0.005重量％。当杂质含量高于该范围时，可由于薄膜的成分与粉末的成分不同而导致预期性质(耐磨性、耐腐蚀性等)的劣化。

其中，杂质可包括自外部进入的杂质，还可包括例如在形成靶层100的过程中以痕量存在于晶界中的氮及氧等元素、因飞行中氧化而形成的金属氧化物、金属原子与非金属原子化学键合的陶瓷相(ceramic phase)、金属间化合物(intermetallic compound)等，从而可包括异物，还包括不包含于非晶合金粉末中的新化合物及结晶相等。

此外，靶层100的孔隙率可为0.1％以下。孔隙率可更优选为0.01％至0.1％。当靶层100的孔隙率高于该范围时，可能存在的问题是由于靶层100的剥落及薄膜的粗糙度(roughness)在溅射期间增加，导致最终产品的质量下降。

此外，包含于靶层100中的非晶相的比率可为98.0％以上，优选为99.0％以上，更优选为99.5％以上。相较于包含于用于涂布的非晶合金粉末中的非晶相的比率而言，可在0.96倍至1倍，优选在0.98倍至1倍的范围内。当包含于靶层100中的非晶相的比率低于该范围，或者包含比率低于非晶合金粉末的比率的非晶相时，薄膜可能存在的局部的成分差异，由此可能导致性质的劣化。

此外，溅射靶层100的强度或维氏硬度(HV_0.3)可为与初始粉末相似的900Hv至1100Hv，优选为1000Hv至1100Hv。当强度或维氏硬度低时，有可能按照涂层的不同位置产生成分差异，可理解为粉末的晶界的结合力降低。在此种情形中，随着溅射的进行，可导致薄膜的成分不同于靶层100，或者因靶层100的一部分剥离并掉落在薄膜上而导致产品的不良。

另一方面，在用于形成靶层100的热喷涂工序中使用的非晶合金粉末的尺寸及形状不受限制，但可优选为与球形近似的粉末，且合金粉末的平均粒径可为40微米以下，优选为30微米以下。

当粒径小于该范围时，由于可降低粉末的动能，层叠效率降低，使得在制造溅射靶时经济效率降低，并通过增加每单位克的比表面积(specific surface area)，可因飞行中氧化而形成金属氧化物，而当大于该范围时，可能存在的问题是可能因没有引发粉末的变形而使靶层100的孔隙率增加。

本发明的实施例提供溅射靶，该溅射靶可通过将非晶合金粉末冷喷涂于基板200上来形成溅射层，或者在需要时通过热处理而获得。当在冷喷涂之后执行热处理时，可在不会形成氧化物的范围或不会发生结晶的温度范围内执行热处理，并且在热处理期间，靶层100的合金可保持非晶相，同时减少孔隙率，从而可改善靶层100的密度。

此时，适宜在热处理气氛为真空气氛或Ar气氛下进行热处理，热处理可在550℃至570℃下执行，优选在560℃至570℃下执行。当热处理温度低于该范围时，无法获得孔隙改善效果，因而难以改善涂层的密度，而当高于该范围时，由于发生结晶，产生非晶比率变低的问题。

根据本发明的该方面的溅射靶可优选地用作单一靶，该单一靶由于在溅射时经离子化的气体原子与表面碰撞而在工件400的表面能够形成成分与靶层100相同的合金薄膜100，用作单一靶是指在单一基板200上形成有由单一成分的合金形成的靶层100的溅射靶可唯一地使用于溅射工序中。

单一成分的合金是指排除包含完全不同的元素或者所包含的元素的含量彼此不同的情形，可包括在形成靶层100的过程中包含一部分杂质，或者可忽略不计的含量差，或者即使所包含的非晶相比率不同，也可通常被看作是具有相同的成分的情形。

包含于靶层100中的合金作为具有优异的非晶形成能力的铁系非晶合金，非晶相的比率、玻璃转变温度(Tg)及结晶温度(Tx)高，因而即使在溅射工序中发生局部的靶的温度升高，也不容易发生结晶，脆性性质良好，因此在溅射靶中几乎不会产生龟裂。

此外，当将通过热喷涂涂布工序而形成的溅射靶用作单一靶并将其用于溅射工序时，由于前述靶层100的优异性质(高非晶形成能力)及可归因于热喷涂涂布工序的靶层100的良好的显微组织(非常低的孔隙率及粉末界面缺陷)，即使溅射工序中靶的温度升高，也可防止由显微组织缺陷(孔隙及粉末界面缺陷)中的物理性质劣化而引起在靶层100中产生龟裂。

本发明的另一个方面为溅射靶的制造方法，其包括以下步骤：准备铁系合金粉末以及基板200；以及通过将铁系非晶合金粉末热喷涂于前述基板200上来形成靶层100。

作为铁系合金粉末，优选使用与上述相同的非晶合金粉末，即使不包含非晶相，也是优选使用具有非晶形成能力高的成分的合金粉末。优选地，基板200以与上述相同的方式在溅射工序期间电性连接至阴极，以便经离子化的气体原子可朝向靶层100加速。

至于热喷涂方法，可使用各种方法，但是最佳使用冷喷涂方法。

根据本发明的该方面的溅射靶，当通过溅射方法制造包含非晶相的薄膜时，为提供具有非晶形成能力优异的成分的合金作为靶，相较于使用按照合金成分比率计算的两个以上的靶执行溅射的方法而言，可使用单一溅射靶，由此，具有可改善所制成的薄膜的成分均匀性且简化溅射工序的优点，并且具有解决难以通过烧结或铸造来制造非晶合金成分的靶的问题的优点。

前述溅射靶的靶基板200为背板，可在溅射工序期间原样使用，优选为单一基板(single plate)，且可连接至直流(direct current，DC)或交流(alternating current，AC)电源且可作为阴极(cathode，-极)来工作。设置于基板200上的靶层100可提供发生溅射的表面，从而在进行溅射工序时使包含于溅射靶的靶层100中的合金成为溅射的对象，且可在发挥阳极(anode，+极)作用的基材或基板200等的工件400上形成具有相同成分的合金薄膜300。

用于溅射的装置及溅射条件不受限制，且可在一般技术水平下可采用的装置及条件下施行。

本发明的另一个方面涉及使用前述溅射靶作为溅射靶而形成的合金薄膜，以及包括合金薄膜的结构体。

通过溅射而制造的薄膜优选地可包含与靶层100成分相同的合金，实际上，在测量方法或样品的采集中可能出现一些误差，但是可表达为通过溅射工序形成的薄膜的成分具有与用作溅射靶的靶层100相同的成分。

尤其是，在通过溅射而制造的薄膜中，当用作溅射靶的靶层100包含非晶相时，所包含的靶层100的非晶相也相同，且包含于薄膜中的非晶相的比率与包含于靶层100中的非晶相的比率之间的差最佳为0％，但可在5％以下，优选为0.1％至5％。

此外，通过热喷涂方法而形成的靶层100的粉末层叠结构可最大限度地减少在溅射工序期间合金粉末之间或合金粉末内部的化学反应或杂质的形成，因而具有所需成分的合金可原样应用于薄膜的优点。

实施方式

在下文中，将通过实施例更详细地描述本发明。

(实施例)

制造溅射靶

作为Fe系非晶合金粉末，准备了铁系非晶合金，所述铁系非晶合金包含作为中等原子的Cr、Mo以及作为小原子的B、C等，具有如表1中的平均粒度，各组分的含量为15.8重量％的Cr、27.0重量％的Mo、1.2重量％的B、3.7重量％的C以及余量的Fe。在此之后，通过利用冷喷涂方法、高速火焰喷涂(HVOF)方法及大气等离子体喷涂(APS)方法，在不锈钢板上，由各种合金粉末形成了具有如表1中的厚度的靶层。

[表1]

(实验例)

实验例1-对铁系非晶粉末的结构的分析

利用电子显微镜观察了表1中的铁系非晶合金粉末的截面显微组织，并执行了对铁系非晶合金粉末的X射线衍射分析，并将其结果示于图2中。

图2的(a)是拍摄了粉末的截面微结构的照片，观察到粉末整体上呈球形，并且能够确认平均粒度为29.5微米。在图2的(b)的结果中，未检测到结晶峰(crystalline peak)，仅检测到宽广的晕峰(broad halo peak)，因此，判断为粉末均保持为非晶相。

实验例2-对靶层的结构性质的分析

对于样品1至样品6的合金涂层及合金粉末，通过电感耦合等离子体(InductivelyCoupled Plasma，ICP)分析，确认了合金成分以及是否包含杂质或异物，并且，利用X射线衍射(X-ray diffraction，XRD)，分析了晶体结构，利用场发射扫描电子显微镜(fieldemission scanning electron microscope)及场发射电子探针显微分析仪(fieldemission electron probe micro analyazer)，确认了涂层的显微组织(孔隙率及元素分布)。

图3是在母材上的长、宽分别为8cm的区域内使用样品1的铁系非晶粉末制造溅射靶之后拍摄的照片。

图4及图5是对分别使用样品1及样品2的粉末并通过冷喷涂工序及HVOF(高速氧燃料)喷涂工序制造的铁系非晶合金靶层的截面及显微组织拍摄的照片。

在图4的(a)中，靶层的厚度被测量为420微米，且在靶层内部及靶层与母材之间的界面区域中未观察到任何的缺陷或杂质。

图4的(b)是以高倍率观察时拍摄的靶层的显微组织，且鉴于在由(1)表示的部分中的晶界中未检测到氧化物，可知靶层包含与初始粉末相同水平的杂质。

在图5的(a)中，在靶层中及靶层与母材之间的界面上未观察到结合，但观察到在晶界中存在一些孔隙。在图5的(b)中，清楚地观察到晶界之间的区域，且分析出Fe-Cr系复合氧化物存在于由(2)表示的部分中，因而预计杂质的含量比图4所示的冷喷涂工序的靶层更高，且所述靶层中所包含的杂质含量高于用于制造的铁系非晶合金粉末中所包含的杂质含量。

图6示出通过样品1的冷喷涂工序而制造的靶层的XRD分析结果。分析结果，当使用样品1的铁系非晶合金粉末并通过冷喷涂方法而形成靶层时，与如图2的(b)所示的所使用的粉末一样，没有检测到结晶相的峰，仅检测到宽广的晕峰，因此表示与粉末一样保持为非晶相。

图7示出将样品1的溅射靶的靶层通过EPMA分析的结果，经分析结果，可知包含于合金中的Fe、Cr、Mo及B均匀且精细地分布，并且未观察到由相(phase)的析出而引起的合金元素的偏析(segregation)。

实验例3-对溅射靶的物理性质的分析

对样品1至样品7中所使用的合金粉末及溅射靶层的非晶比率、孔隙率及硬度进行了测量，并在对靶材料的表面抛光之后确认了龟裂密度。基于对靶层的显微组织分析的结果，评价为非常优异、优异、良好及差的四个等级。

整理实验例1及实验例3的结果并将其示于下表2中。

[表2]

(◎：非常优异，○：良好，Δ：良好X：差)

实验例4-对在执行溅射之后的溅射靶表面的评价

使用样品1至样品7执行了溅射，且在溅射之后，执行了对所使用的靶材料的表面的肉眼评价以及利用光学显微镜的龟裂密度测量，根据结果，评价为非常优异、优异、良好及差的四个等级，并将其示于下表3中。

[表3]

(◎：非常优异；○：优异；Δ：良好；X：差)

上述各实施例中所例示的特征、结构、效果等可由该实施例所属领域的技术人员在其他实施例中组合或变形后实施。因此，与这种组合和变形有关的内容应被解释为包括在本发明的范围内。

附图标记：

100：靶层

200：基板

300：合金薄膜

400：工件

Claims (14)

1.一种溅射靶，包括：

基板；以及

合金靶层，设置于所述基板上，且非晶相的比率为98.0％以上。

2.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

所述靶层的孔隙率为0.1％以下。

3.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

所述靶层包含铁系合金，所述铁系合金包含Cr及Mo。

4.如权利要求3所述的溅射靶，其中，

所述铁系合金进一步包含各自的含量为10重量％以下的选自Ni、Co、Cu、V、W、Pt、Nb、Ta、Au、Ag、Ti、P、S、B及C中的至少一种元素。

5.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

所述靶层的厚度为50微米至4000微米。

6.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

所述基板是单一基板，且设置于所述基板上的所述靶层具有单一的成分。

7.一种溅射靶的制造方法，其包括以下步骤：

制备基板；以及

通过将铁系非晶合金粉末或具有非晶形成能力的成分的铁系合金粉末冷喷涂于所述基板上而形成非晶相比率为98.0％以上的靶层。

8.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

所述铁系合金粉末是包含Cr及Mo的铁系合金粉末。

9.如权利要求8所述的溅射靶的制造方法，其中，

所述铁系合金粉末进一步包含各自的含量为10重量％以下的选自Ni、Co、Cu、V、W、Pt、Nb、Ta、Au、Ag、Ti、P、S、B及C中的至少一种元素。

10.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

所述铁系合金粉末具有40微米以下的平均粒度，

所述靶层的孔隙率为0.1％以下。

11.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

所述靶层的厚度为50微米至4000微米。

12.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

包含于所述靶层中的非晶相的比率是包含于所述铁系合金粉末中的非晶相的比率的0.96倍至1倍。

13.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，进一步包括以下步骤：

在低于所述铁系合金粉末的结晶温度(Tx)的温度下对所述溅射靶执行热处理。

14.一种合金薄膜的制造方法，使经离子化的气体原子与如权利要求7至13中任一项所述的溅射靶的制造方法制造的溅射靶进行碰撞，从而在工件上沉积包含于所述靶层中的元素。