TW201629251A - 濺射靶件及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

降低製造流程中之電弧現象之發生且提升製造流程之產量為目的之一。關於本發明之一實施型態之濺射靶件,其包含基材、多個靶件部材及接合材。基材之材質包含金屬。多個靶件部材之材質包含陶瓷,且其形狀為中空的圓筒狀。接合材之材質包含熔點為攝氏300度以下之低熔點金屬。多個靶件部材經由接合材接合至基材。基材之接觸於接合材之外周面之表面粗糙度(Ra)為1.8 μm以上。靶件部材以圍繞基材之外周面之方式接合至基材時,分別與相鄰之靶件部材以指定間隔放置且具有彼此面對之多個圓形面。於圓形面之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下。

Description

濺射靶件及其製造方法
本發明關於一種濺射靶件(sputtering target)及其製造方法。特別是關於構成靶件部材之燒結體之表面粗糙度。
近年來,用以於大型玻璃基板形成金屬薄膜或氧化金屬薄膜之濺射裝置中,進行著使用圓筒形濺射靶件之濺射裝置之開發。所謂圓筒形濺射靶件,是將由靶件部材材料構成之燒結體加工成中空的圓筒狀,再接合至被稱為背襯板(backing plate)或背襯管(backing tube)之基材,而得到用以濺射之靶件。
相較於平板形濺射靶件,如此之圓筒形濺射靶件具有靶件的使用效率較高、侵蝕(erosion)的發生較少以及因堆積物剝離而造成之顆粒(particle)之產生較少等優點。尤其是所謂顆粒之產生較少之優點,其非常有利於降低顆粒於靶件上再次堆積而造成之電弧現象(arcing)的發生。
舉例而言,製造用以形成氧化銦錫(ITO)薄膜之圓筒形濺射靶件之場合中,將混合氧化銦粉末及氧化錫粉末並使其燒結之燒結體(陶瓷)加工成中空的圓筒狀,再接合至圓筒狀之基材(背襯管)。
因此,由陶瓷構成之靶件部材難以製造成長形。是以,為了企圖達到圓筒形濺射靶件之長形化(大面積化),會形成多個圓筒狀的燒結體,且將其連續地並列接合至基材,藉此開發出實現長形之圓筒形濺射靶件之技術(參照專利文獻1:日本專利公開H7-228967號公報)。
多個靶件部材相對於基材未配置間隙之場合中,因濺射時之熱會使靶件部材伸縮,而靶件部材恐會相互撞擊進而造成破裂或缺損。於此,一般於將多個靶件部材接合至基材時,會進行靶件部材相互之間開設有指定間隔之配置。
然而,經過本案發明者們深入研究之結果,於靶件部材相互之間設置有間隙之場合中,因濺射而於此間隙發生薄膜再次堆積(經過濺射之靶件部材成份未到達基板而再次附著於靶件部材之現象),當達到一定份量時,已知會有闖入以安定狀態進行放電之電漿中的情形。結果會導致電漿中之電位平衡崩解,而已知與引起局部電荷集中而偶然發生之電弧現象有所關聯。
本發明目的之一在於提供一種濺射靶件,其能夠抑制上述之濺射中之電弧現象之發生,而能夠提升使用濺射處理製造裝置之處理之產量。
根據本發明之一實施型態之濺射靶件,其包含基材、多個靶件部材及接合材。基材之材質包含金屬。多個靶件部材之材質包含陶瓷,且其形狀為中空的圓筒狀。接合材之材質包含熔點為攝氏300度以下之低熔點金屬。多個靶件部材經由接合材接合至基材。前述基材之接觸於前述接合材之外周面之表面粗糙度(Ra)為1.8 μm以上(亦可為1.8 μm以上且為3.0 μm以下,更可為1.8 μm以上且為2.5 μm以下)。前述靶件部材以圍繞前述基材之前述外周面之方式接合至基材時,分別與相鄰之靶件部材以指定間隔放置且具有彼此面對之多個圓形面。於前述圓形面之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下。此表面粗糙度(Ra)亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下。
根據本發明之一實施型態之濺射靶件之製造方法,其包含以下步驟。準備基材,其材質包含金屬,且以表面粗糙度(Ra)為1.8 μm以上(亦可為1.8 μm以上且為3.0 μm以下,更可為1.8 μm以上且為2.5 μm以下)之方式粗糙化前述基材之用以與接合材接觸之外周面。準備多個靶件部材,其材質包含陶瓷,前述多個靶件部材之形狀為中空的圓筒狀,且以表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下之方式研磨前述多個靶件部材之多個圓形面。準備接合材,其材質包含熔點為攝氏300度以下之低熔點金屬,以前述多個靶件部材圍繞前述基材之前述外周面並分別與相鄰之前述多個靶件部材以指定間隔放置且前述多個圓形面彼此面對之方式,經由前述接合材將前述多個靶件部材接合至前述基材。圓形面之表面粗糙度(Ra)亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下。
前述靶件部材之材質亦可包含氧化銦錫(Indium- Tin-Oxide,ITO)、氧化銦鋅(Indium-Zinc-Oxide,IZO)或氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc-Oxide,IGZO)。
其中,使用非接觸式之表面粗糙度測量儀且以ANSI規格為標準進行表面粗糙度(Ra)之測量。表面粗糙度(Ra)之測量位置,於靶件部材之各個端面以每60°間隔之六個位置進行(每一個靶件部材有十二個位置),所有測量數值之加權平均值為靶件部材之表面粗糙度(Ra)。
以下,將於參照圖式等之同時說明關於本發明之實施型態。然而,本發明能夠於不脫離其要旨之範圍中以各種態樣實施,而並非限定解釋成以下所例示之實施型態之記載內容。
而且,圖式為了使說明變得更加明確,相較於實際的態樣,關於各部位之寬度、厚度、形狀等雖然有以模式的方式表示之場合,但僅為一範例,而並非限定本發明之解釋。另外,於本說明書及各個圖式中,關於已出現之圖式之說明內容,若是之後出現具備相同功能之要素,則此要素將附上相同符號,且將省略重覆說明。
以下將說明濺射靶件之結構。
圖1繪示本發明關於本發明之一實施型態之濺射靶件100之結構之立體圖。此外,圖2繪示本發明關於本發明之一實施型態之濺射靶件100之結構之剖面圖。
於本實施型態例示圓筒形濺射靶件。關於本實施型態之濺射靶件100之結構包含基材101及多個靶件部材102a、102b。各個靶件部材102a、102b分別經由接合材103接合至基材101。此時,接合材103設置成填充基材101與靶件部材102a、102b之間所設置有之間隙。
關於本實施型態之濺射靶件100之特點在於構成多個靶件部材102a、102b之燒結體。具體而言,靶件部材102a、102b分別與相鄰之靶件部材102b、102a以指定間隔放置且具有彼此面對之多個圓形面104,於此圓形面104之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下(亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下)。關於此點將於後詳述。
多個靶件部材102a、102b設置成圍繞基材101之外周面。多個靶件部材102a、102b可設置成相對於基材101之中心軸同軸或略為同軸。藉由此結構,將濺射靶件100裝設於濺射裝置,並以中心迴轉基材101時,各個靶件部材102a、102b能夠與被成膜面(試料基板)保持一定的間隔。
濺射靶件100中,將多個圓筒形濺射用靶件部材102a、102b裝設至基材101時,各個靶件部材102a、102b分別以指定的間隔配置。舉例而言,間隙可為1 mm以下,更可為0.1~0.5 mm。藉由如此將多個靶件部材102a、102b配置成以指定間隔放置,而能夠防止靶件部材相互撞擊所造成之破損。
本實施型態之濺射靶件100中,藉由使用接合材103將多個靶件部材102a、102b接合至基材101,而能夠形成長度為100 mm以上之長形濺射靶件100。
以下將說明基材。
基材101所具有之外表面形狀,可為對應於具有中空圓筒狀之靶件部材102a、102b之內側表面。如前所述,基材101之外徑調整成僅略小於各個靶件部材102a、102b之內徑,且於二者同軸重疊時能夠有間隙。於此間隙設置接合材103。
各個靶件部材102a、102b由於藉由濺射形成薄膜時之離子(ion)照射而會受到加熱導致溫度上升。為了抑制各個靶件部材102a、102b於藉由濺射形成薄膜時之溫度上升,基材101可具有做為各個靶件部材102a、102b之冷卻材(heat sink)之功能。舉例而言,基材101能夠為中空構造,且其內部建構成可供冷媒流通。因此,基材101能夠使用具有良好導電性及熱傳導性之材料。
而且,基材101之材質同時可為一種金屬,此金屬與接合材103之濕潤性佳,且能夠與接合材103之間獲得高度接合強度。根據上述,構成基材101之材料可例如使用銅(Cu)或鈦(Ti),或者可例如使用銅合金、鈦合金或不鏽鋼(SUS)。銅合金能夠應用以鉻銅或銅(Cu)為主成份之合金。另外,若使用鈦(Ti)做為基材101,則能夠成為既輕量又具有剛性之基材101。
基材101不僅可設置成以單體金屬或金屬合金形成,亦可設置成於金屬基材之表面被覆其他金屬薄膜。舉例而言,亦可形成含有鈦(Ti)、銅(Cu)、銀(Ag)、鎳(Ni)等之金屬被覆薄膜。
濺射靶件100中,濺射時離子不會照射至靶件部材102a、102b之全部表面,而是離子僅照射一部分表面且同時旋轉圓筒形濺射靶件100,即使是相同的靶件部材102a或102b,於離子之照射面及其背側面可能產生溫度差異。然而,藉由基材101具有冷卻功能,除了能夠抑制靶件部材102a、102b之溫度上升,還能夠抑制因上述溫度差異而造成之熱變形之影響。
於此,濺射靶件100之場合中,熔融之接合材103注入基材101及靶件部材102a、102b之間之空間內,之後經過冷卻過程而固化,藉以進行基材101及靶件部材102a、102b之接合。因此,建構成基材101插入中空的圓筒狀之靶件部材102a、102b之中空部分,故基材101及靶件部材102a、102b之間之空間之間隔無法於接合過程中調整。是以,因伴隨接合材103之固化之體積收縮而恐損害基材101及接合材103之接合面之緊密度,故希望能夠持續對於基材101及接合材103之錨定(anchor)效果。
因此,可粗糙化基材101之與接合材103接觸之外周面位置。藉由粗糙化基材101之表面,能夠增加與接合材103接觸之表面積,而能夠提升基材101及接合材103之緊密度。舉例而言,藉由對於基材101之表面進行噴砂處理而能夠使之粗糙化。
其中,雖可稱基材101之表面之表面粗糙度(Ra)之數值愈大其表面積愈大而提升緊密度,但於靶件部材102a、102b之間之間隙內,卻希望不要過度粗糙化基材101之表面。於粗糙化位於間隙內之基材101之表面之場合中,於間隙內發生之顆粒會強烈地附著,而有防止再次剝離的優點。但另一方面,若是過度粗糙化,則基材101本身會受到濺射,而於薄膜中會有基材101之成份之雜質,且形成顆粒恐會招致異常放電。
因此,本實施型態中,於基材101之與接合材103接觸之外周面之表面粗糙度(Ra)可為1.8 μm以上(亦可為1.8 μm以上且為3.0 μm以下,更可為1.8 μm以上且為2.5 μm以下)。為了提升基材101及接合材103之緊密性,基材101之與接合材103接觸之外周面之表面粗糙度(Ra)可為1.8 μm以上。為了抑制基材101之濺射,此表面粗糙度(Ra)之上限可為3.0 μm(更可為2.5 μm)。
以下將說明接合材。
接合材103設置於基材101及各個靶件部材102a、102b之間。接合材103亦可隨著接合基材101及各個靶件部材102a、102b而具有良好的耐熱性及熱傳導性。此外,由於濺射中會放置於真空狀態下,故亦可具有於真空中釋放出少量氣體之特性。
更甚者,從製造上之觀點看來,接合材103亦可於接合基材101及各個靶件部材102a、102b時具有流動性。為了滿足此些特性,接合材103能夠使用熔點於攝氏300度以下之低熔點金屬材料。舉例而言,亦可使用銦、錫等金屬或含有其中任一種元素之金屬合金材料做為接合材103。具體而言,亦可使用銦或錫之單體、銦與錫之合金、以錫為主成份之焊料合金等材料。
以下將說明靶件部材。
如圖1及圖2所示,各個靶件部材102a、102b形成為中空的圓筒狀。各個靶件部材102a、102b具有至少數毫米(mm)至數十毫米之厚度,此厚度部分整體皆能夠利用做為靶件部材。
將靶件部材102a、102b裝設至基材101時,將基材101插進靶件部材102a、102b之中空部分,之後再藉由接合材103接合二者。亦即,基材101之外徑小於各個靶件部材102a、102b之內徑(中空部分之直徑),二者配置成以指定的間隔放置,且以於此間隙填充之方式設置接合材103。由於各個靶件部材102a、102b及基材101安定地維持,故於此間隙之接合材103可密合地設置。
各個靶件部材102a、102b之圓筒狀的外側表面為靶件表面,圓筒狀之內側表面為面向基材101且與接合材103接觸之表面。因此於製造時,各個靶件部材102a、102b之外側表面可為平滑成型加工,亦可為了提升黏著性而粗糙化圓筒之內側表面。
製造者可使用能夠濺射形成薄膜之各種材料形成各個靶件部材102a、102b。舉例而言,靶件部材102a、102b亦可為陶瓷。此陶瓷能夠使用金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氧氮化物之燒結體等材料。此金屬氧化物能夠使用氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鎵等屬於典型元素之金屬氧化物。
具體而言,可使用選自氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、氧化鋅(Zinc Oxide,ZnO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide,IZO)、氧化銦鎵鋅(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO)之化合物之燒結體等材料做為靶件部材102a、102b。
其中,上述具體實施例之一範例中,關於本實施型態之濺射靶件100,能夠使用各種濺射材料做為靶件部材102a、102b。
於此,靶件部材102a及靶件部材102b之間可以指定的間隔(可為1 mm以下,例如為0.1~0.5 mm)設置間隙。此間隙雖為用以避免靶件部材102a、102b相互撞擊而造成破損之安全措施,但如同前述內容,本案發明者們歸納出於此間隙再次堆積之薄膜與電弧現象之發生有所關聯。
因此,經過本案發明者們反覆深入研究之結果,歸納出藉由靶件部材102a及靶件部材102b之彼此面對之表面(也就是圖1及圖2所示之圓形面104)之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下,而能夠抑制電弧現象之發生。換言之,關於本實施型態之濺射靶件100中,靶件部材102a及靶件部材102b之彼此面對之表面之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下(亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下)。
圖3繪示相鄰之靶件部材102a、102b之間之間隙附近之剖面圖。具體而言,為繪示於圖2中放大以符號105表示之虛線範圍內之模式圖。如圖3所示,靶件部材102a及靶件部材102b之間可設置有0.2~0.5 mm之間隙,且於各個靶件部材102a、102b之彼此面對之表面之圓形面104刻意地進行表面粗糙化加工。亦即,各個靶件部材102a、102b於接合至基材101時,分別與相鄰之靶件部材102b、102a以指定間隔放置且具有彼此面對之圓形面104,於此圓形面104之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下(亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下)。
根據本發明者們之研究,各個靶件部材102a、102b之圓形面104之表面粗糙度(Ra)為超過1.0 μm之範圍時雖確認到有電弧現象之發生,但表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下時並未確認到有電弧現象之發生。
以表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下之場合中可抑制電弧現象之發生做為理由,可考量因表面變得光滑而降低再次堆積薄膜之附著力,進而難以發生經過濺射之薄膜之再次堆積,藉此降低起因於再次堆積薄膜之剝離所造成之電漿之異常放電情形。
然而,雖然預計表面粗糙度(Ra)愈小則愈難發生經過濺射之薄膜之再次堆積,但藉由所謂的鏡面加工最多可到達Ra=0.05 μm。若要未滿0.05 μm,則從製造成本的方面來看並不夠實際,即使提升裝置製造之處理之產能(throughput),但表面粗糙度(Ra)還是以0.05 μm以上且1.0 μm以下為佳。
如上所述,關於本實施型態之濺射靶件100,藉由令於各個靶件部材102a、102b之圓形面104之表面粗糙度(Ra)成為1.0 μm以下(亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下),而能夠抑制濺射中之電弧現象之發生。如此之結果,能夠提升使用濺射處理裝置製造之處理之產量。
以下將說明濺射靶件之製造方法。
接下來,將詳細說明關於本實施型態之濺射靶件100之製造方法。圖4繪示關於本發明之一實施型態之濺射靶件100之製造方法之處理流程圖。
於本實施型態中,雖例示以氧化銦錫(ITO)燒結體做為靶件部材102a、102b,但燒結體之材料並非限定於ITO,亦能夠使用IZO、IGZO等其他金屬氧化物。
首先,準備用以構成靶件部材102a、102b之原料。於本實施型態中,準備氧化銦粉末及氧化錫粉末(S401、S402)。此些原料之純度,通常可為2N(99質量%)以上,亦可為3N(99.9質量%)以上,更可為4N(99.99質量%)以上。由於純度低於2N時靶件部材102a、102b會含有大量的雜質,故會發生不易得到所希望的物質特性等問題(例如所形成之薄膜之通透性降低、阻抗值增加、伴隨電弧現象而產生粒子)。
接下來,粉碎並混合此些原料粉末(S403)。原料粉末之粉碎混合處理,能夠使用氧化鋯(zirconia)、氧化鋁(alumina)、尼龍(nylon)樹脂等之球體或珠體(所謂之媒介)進行乾式法,亦能夠使用利用前述球體或珠體之媒介攪拌式研磨器、無媒介之容器迴轉式研磨器、機械攪拌式研磨器、氣流式研磨器等進行濕式法。由於一般而言,濕式法之粉碎及混合能力優於乾式法,故於此可使用濕式法進行混合。
關於原料之組成成份雖並未特別限制,但可對應於以靶件部材102a、102b為目的之組成成份比例進行適當調整。於預計要更加縮小原料粉末之結晶粒徑之場合中,亦可於各原料粉末混合之前進行預粉碎處理,或者亦可於混合時之粉末處理之同時進行粉碎。
其中,使用細微粒徑之粉末時,能夠企圖高密度化成為靶件部材102a、102b之燒結體。強化粉碎條件雖然能夠得到細微粉末,但若如此亦會導致使用於粉碎時之媒介(如氧化鋯)之混入量增加,而有導致靶件部材102a、102b內之雜質濃度上升之虞慮。如此一來,必須一邊觀察燒結體之高密度化及靶件部材102a、102b內之雜質濃度之平衡,一邊改善粉碎條件。
接下來,乾燥原料之粉末漿料以進行造粒(S404)。此時,亦可使用急速乾燥造粒方式對漿料進行急速乾燥。急速乾燥造粒方式中,可使用噴霧乾燥機,且可調整熱風之溫度及風量。由於因原料粉末之比重差異會造成沉降速度相異,故藉由使用急速乾燥造粒方式,而能夠抑制氧化銦粉末及氧化錫粉末分離。藉由如此之造粒方式,可使配方成份之比例均勻,進而提升原料粉末之處理性。此外,造粒前後亦可進行鍛燒(calcination)處理。
接下來,將經由上述混合及造粒而獲得之混合物(設置有鍛燒處理時於經過段燒處理之後)加壓成形,而形成為圓筒形之成形體(S405)。藉由此處理加工,可成形為以靶件部材102a、102b為目的之適當形狀。成形處理雖可例如為模具成形、鑄造成形、射出成形等方式,但為了獲得如圓筒形之複雜形狀,可藉由冷均壓成形加工法(Cold Isostatic Pressing,CIP)等方式進行成形。
藉由CIP之成形步驟,首先將以指定重量秤重之原料粉填充於橡膠模具。此時,藉由一邊搖動並輕叩(tapping)橡膠模具一邊填充,而能夠避免模具內之原料粉填充不均或產生空隙。藉由CIP之成形步驟之壓力,可依據靶件部材102a、102b所需要之密度而適當設定。
接下來,燒結於成形處理加工所得到之圓筒形成形體(S406)。可使用電爐進行燒結。燒結條件能夠根據燒結體之組成成份而適當選擇。舉例而言,若為含有10重量百分比(wt•%)之SnO2 之ITO,於氧氣環境中,能夠藉由在攝氏1500~1600度之溫度下放置10~26小時而燒結。燒結溫度為滿攝氏1500度之場合中,會降低靶件部材102a、102b之密度。另一方面,超過攝氏1600度時,由於會加大對於電爐及爐材之傷害而需要頻繁地維護,故會顯著降低工作效率。再者,燒結時間若是短於10小時,則會降低靶件部材102a、102b之密度,而若是長於26小時則會拉長生產節拍(tact time),進而升高製造成本。另外,燒結時之壓力可為大氣壓力,或者亦可小於或大於大氣壓力。
於此,使用電爐燒結的場合中,藉由調整燒結之升溫速度及降溫速度而能夠抑制破裂發生。具體而言,燒結時之電爐之升溫速度可為每小時攝氏300度以下,更可為每小時攝氏180度以下。此外,燒結時之電爐之降溫速度可為每小時攝氏5度以下。其中,亦可調整成階段地變化升溫速度或降溫速度。
圓筒形成形體雖會因燒結處理加工而收縮,但為了使全部的材料進入共同開始熱收縮之溫度範圍之前爐內的溫度均勻,而於升溫的途中維持住溫度。藉此,可消除爐內之溫度不均,故設置於爐內之整個燒結體可均勻收縮。依各種材料將到達溫度及維持時間設定成適當的條件,則能夠得到均勻質地之燒結體。
接下來,使用表面研磨機、外圓磨床、車床、切割機、加工中心(machining center)等之機械加工機,對所形成之圓筒形燒結體進行機械加工而成為圓筒形之所希望的形狀(S407)。於此所進行之機械加工,是將圓筒形燒結體加工成所希望之形狀及表面粗糙度之處理加工,經過此處理加工而完成靶件部材102a、102b。
關於靶件部材102a、102b之外側表面(被濺射之表面),其表面粗糙度(Ra)可為0.5 μm以下。藉此,能夠降低濺射中電場集中於突起部而發生異常放電的風險。
此外,於本實施型態中,使用研磨石對靶件部材102a、102b之圓形面104施予研磨加工,以使圓形面104之表面粗糙度(Ra)成為1.0 μm以下(亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下)。舉例而言,藉由使用#400號或#800號之粗細之研磨石進行研磨,而使表面粗糙度(Ra)能夠落入0.05 μm以上且為1.0 μm以下之範圍內。
接下來,將經過機械加工之圓筒形燒結體(亦即靶件部材102a、102b)接合至基材101(S408)。特別是濺射靶件100之場合中,如圖1及圖2所示,做為黏著劑之接合材103將靶件部材102a、102b接合至被稱為背襯管之圓筒形之基材101。具體而言,基材101插入中空的圓筒狀之靶件部材102a、102b之中空部分,熔融之接合材103注入基材101及靶件部材102a、102b之間之空間內,之後經過冷卻過程而固化,藉以進行基材101及靶件部材102a、102b之接合。根據以上處理加工,而能夠得到關於本實施型態之濺射靶件100。
以下將說明實施例。
本案發明者們使用三種相異材料(ITO、IZO及IGZO)製作靶件部材,且分別調查關於三者之表面粗糙度(Ra)與發生電弧現象之關係。其結果如表1~表3所示。其中,各個實驗條件中,靶件部材之厚度為9 mm,濺射壓力為0.6 Pa,氬氣(argon)流量為300 sccm,輸入功率為4 kW/m,濺射時間為70小時。而且,為了評估於進行連續放電時之靶件耐久性,會於不裝設基板等情形下進行放電。其中,使用小型表面粗糙度測量儀(三豐製造之SURFTEST SJ-301)且以ANSI規格為標準進行表面粗糙度(Ra)之測量。表面粗糙度(Ra)之測量位置,於靶件部材之各個端面以每60°間隔之六個位置進行(每一個靶件部材有十二個位置),所有測量數值之加權平均值為靶件部材之表面粗糙度(Ra)。
表1 <ITO之場合>
表2 <IZO之場合>
表3 <IZO之場合>
如上所述,根據本發明之實施例之實驗,可知圓筒形濺射靶件之多個靶件部材中,藉由各個靶件部材之圓形面之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下(亦可為0.05 μm以上且為1.0 μm以下),而能夠降低濺射中之電弧現象之發生,還能夠抑制靶件部材之破裂。
雖已如上描述了各種實施型態做為本發明之實施型態,但只要不會相互矛盾,亦能夠適當組合後實施。此外,根據各個實施型態之濺射靶件,此領域業者即使追加適當構成要素,進行消除設計或變更設計,或者進行處理加工之追加、省略或條件變更,只要具備本發明之要旨,亦包含於本發明之範圍內。
此外,即使是與根據上述之各個實施型態之態樣所帶來之作用效果相異之其他作用效果,若是從本說明書之記載可明瞭,或此領域業者容易預測而得到之作用效果,亦應當然理解為由本發明所帶來之作用效果。
100‧‧‧濺射靶件
101‧‧‧基材
102a、102b‧‧‧靶件部材
103‧‧‧接合材
104‧‧‧圓形面
105‧‧‧虛線
圖1繪示關於本發明之一實施型態之濺射靶件之結構之立體圖。 圖2繪示關於本發明之一實施型態之濺射靶件之結構之剖面圖。 圖3繪示關於本發明之一實施型態之濺射靶件中之靶件部材之間之間隙附近之剖面圖。 圖4繪示關於本發明之一實施型態之濺射靶件之製造方法之處理流程圖。
100‧‧‧濺射靶件
101‧‧‧基材
102a、102b‧‧‧靶件部材
103‧‧‧接合材
104‧‧‧圓形面

Claims (12)

  1. 一種濺射靶件,包括:一基材,該基材之材質包括金屬;多個靶件部材,該些靶件部材之材質包括陶瓷,該些靶件部材之形狀為中空的圓筒狀;以及一接合材,該接合材之材質包括熔點為攝氏300度以下之低熔點金屬,該些靶件部材經由該接合材接合至該基材;其中,該基材之接觸於該接合材之一外周面之表面粗糙度(Ra)為1.8 μm以上,該些靶件部材以圍繞該基材之該外周面之方式接合至該基材時,分別與相鄰之該些靶件部材以一指定間隔放置且具有彼此面對之多個圓形面,於該些圓形面之表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下。
  2. 如請求項1所述之濺射靶件,其中該些圓形面之表面粗糙度(Ra)為0.05 μm以上且為1.0 μm以下。
  3. 如請求項1所述之濺射靶件,其中該基材之接觸於該接合材之該外周面之表面粗糙度(Ra)為1.8 μm以上且為3.0 μm以下。
  4. 如請求項1至3之任一所述之濺射靶件,其中該些靶件部材之材質包括氧化銦錫(Indium-Tin-Oxide,ITO)。
  5. 如請求項1至3之任一所述之濺射靶件,其中該些靶件部材之材質包括氧化銦鋅(Indium-Zinc-Oxide,IZO)。
  6. 如請求項1至3之任一所述之濺射靶件,其中該些靶件部材之材質包括氧化銦鎵鋅(Indium-Gallium-Zinc-Oxide,IGZO)。
  7. 一種濺射靶件之製造方法,包括:準備一基材,該基材之材質包括金屬,且以表面粗糙度(Ra)為1.8 μm以上之方式粗糙化該基材之用以與一接合材接觸之一外周面;準備多個靶件部材,該些靶件部材之材質包括陶瓷,該些靶件部材之形狀為中空的圓筒狀,且以表面粗糙度(Ra)為1.0 μm以下之方式研磨該些靶件部材之多個圓形面;以及準備一接合材,該接合材之材質包括熔點為攝氏300度以下之低熔點金屬,以該些靶件部材圍繞該基材之該外周面並分別與相鄰之該些靶件部材以一指定間隔放置且該些圓形面彼此面對之方式,經由該接合材將該些靶件部材接合至該基材。
  8. 如請求項7所述之濺射靶件之製造方法,其中以表面粗糙度(Ra)為0.05 μm以上且為1.0 μm以下之方式研磨該些靶件部材之該些圓形面。
  9. 如請求項7所述之濺射靶件之製造方法,其中以表面粗糙度(Ra)為1.8 μm以上且為3.0 μm以下之方式粗糙化該基材之用以與該接合材接觸之該外周面。
  10. 如請求項7至9之任一所述之濺射靶件之製造方法,其中該些靶件部材之材質包括氧化銦錫。
  11. 如請求項7至9之任一所述之濺射靶件之製造方法,其中該些靶件部材之材質包括氧化銦鋅。
  12. 如請求項7至9之任一所述之濺射靶件之製造方法,其中該些靶件部材之材質包括氧化銦鎵鋅。
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