TW202006157A

TW202006157A - 靶材濺鍍面粗糙度加工方法

Info

Publication number: TW202006157A
Application number: TW107124256A
Authority: TW
Inventors: 發明人放棄姓名表示權
Original assignee: 友礦材料股份有限公司
Priority date: 2018-07-13
Filing date: 2018-07-13
Publication date: 2020-02-01
Also published as: TWI656240B

Abstract

本發明係揭露一種靶材濺鍍面粗糙度加工方法，係用以於靶材上形成所需粗糙度之表面。首先，取一靶材並確認濺鍍加工區，且對非加工區進行遮護，並對加工區進行噴砂及塗層處理，再以擦拭方式清潔靶材。藉由上述方法於靶材預設位置之表面，加工出平均粗糙度(Ra)18~20微米(μm)、均勻度在10%以下之粗糙面，並且令靶材整體潔淨度需符合無塵室規範(美規209e)中class1000等級要求，讓靶材於後續濺鍍製程中，提供一優良的附著面。

Description

靶材濺鍍面粗糙度加工方法

本發明係有關於靶材表面處理之技術領域，特別是指一種靶材濺鍍面粗糙度加工方法。

濺鍍(sputtering)是一種用來形成金屬薄膜的物理氣相沉積(PVD)方法，此方法能夠應用於液晶顯示面板、電漿顯示面板或是半導體的微型電路的製程中。所謂的濺鍍，是利用磁場或電場使得電漿中之離子轟擊濺鍍材(target)，以造成濺鍍材表面(正面)之原子濺出，並且飛向靶材(被濺鍍物)。之後，飛向靶材的濺鍍材原子會附著於靶材表面，以在靶材表面上形成一層金屬層。

本說明書中所述中心線平均粗糙度(Ra，arithmetical mean deviation)之定義為：從加工面上截取一段測量為L之粗糙曲線，並以此長度L內粗糙深之中心線為x軸，取中心線之垂直線為y軸，則粗糙曲線可用y=f(x)表之。以中心線為基準將下方曲線反摺。然後計算中心線上方經反摺後之全部曲線所涵蓋之面積，再以測量長度L除之。所得數值以微米(μm)為單位，即為加工面測量長度範圍內之中心線平均粗糙度值(習知規範)。

經實驗證實，靶材表面的粗糙度，有助於提高濺鍍材原子，附著於靶材表面的效果；請參閱第1圖所示，例如靶材的表面粗糙度介於(Ra)2~5微米(μm)時(即A區)，在濺鍍過程中，於靶材表面測得之濺鍍材原子數(particle count)約為30%~40%。若靶材的表面粗糙度增加時，其靶材表面測得之濺鍍材原子數，具有上升曲線之特性。其中，又以靶材表面粗糙度介於(Ra)10~12(μm)微米時(即B區)，具有較佳的曲線特性(過半的濺鍍材原子測得數)，若能再以靶材表面粗糙度介於(Ra)18~20(μm)微米時，相對地能得到更佳的曲線特性(過半的濺鍍材原子測得數)。

有鑑於上述濺鍍製程中，對靶材表面粗糙度的需求，本發明之一目的就是在於提供一種靶材濺鍍面粗糙度加工方法，藉此於靶材表面加工出一預設粗糙度之表面。

根據本發明上述目的，提供一種靶材濺鍍面粗糙度加工方法，係用以於靶材上形成所需粗糙度之表面。首先，取一靶材並確認濺鍍加工區，且對非加工區進遮護，並對加工區進行噴砂及塗層處理，再以擦拭方式清潔靶材。藉由上述方法於靶材預設位置之表面，加工出平均粗糙度(Ra)18~20微米(μm)、均勻度在10%以下的粗糙面，並且令靶材整體潔淨度需符合無塵室規範(美規209e)中class1000等級要求，讓靶材於後續濺鍍製程中，能提供一優良的附著面。

10‧‧‧靶材

12‧‧‧加工區

14‧‧‧非加工區

20‧‧‧膠帶

100~500‧‧‧步驟

A、B‧‧‧區

第1圖係不同粗糙度所得粒子數之曲線示意圖。

第2圖係本發明靶材濺鍍面粗糙度加工方法圖。

第3圖係本發明實施例示意圖(一)。

第4圖係本發明實施例示意圖(二)。

下請參照相關圖式進一步說明本發明靶材濺鍍面粗糙度加工方法實施例。為便於理解本發明實施方式，以下相同零件係採相同符號標示說明。

請參閱第2至4圖所示，本發明之靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其包括以下步驟：

步驟100：取一靶材10並確認欲濺鍍之加工區12，與不作濺鍍之非加工區14。

步驟200：利用膠帶20包覆靶材10上之非加工區14。透過膠帶20之包覆，阻擋外力對非加工區14之撞擊。實施時，膠帶2係選自聚酯(PET)膠帶、聚乙烯(PE)膠帶、聚氯乙烯(PVC)膠帶、遮蔽紙膠帶(Crepe Paper)、玻璃布膠帶(Glass Cloth)、矽膠帶(Silicone)、以及丙烯酸膠帶(Acrylic)其中之一或其組合。

步驟300：以一砂材對靶材10上之加工區12進行噴砂處理。透過噴砂設備(例如噴砂槍)將砂材加速，並對靶材10之加工區12進行噴砂處理，使加工區12形成平均粗糙度(Ra)4~6微米(μm)且均勻度在10%以下的粗糙表面，至於非加工區14則因膠帶2保護不受影響。實施時，砂材係選自番號#40~50粒徑的白色氧化鋁砂或二氧化鈦砂其中之一或其組合。至於噴砂作業的較佳實施例，則建議採相距靶材10約20~40公分，以10~60度角，用4~10kg/cm²的壓力對靶材10進行噴砂。

步驟400：以一鉬塗層材對靶材10上之加工區12進行噴塗。透過熱噴塗設備熱熔鉬(Mo)塗層材，並對加工區12 進行塗層，使加工區12形成平均粗糙度(Ra)18~20微米(μm)，且均勻度在10%以下的粗糙表面。

常見之熱噴塗設備，例如電弧噴塗設備其基本原理是將兩條各自帶有正、負電之金屬線接觸產生電弧，瞬間產生高熱將塗層材(金屬線)融化，再經由高壓空氣吹送向目標物進而形成堆積，最終冷卻凝固後形成塗層，此作業結果能得到較噴砂作業所形成之表面粗糙度來的大。

實施時，鉬(Mo)塗層材係選自純度99.95、線徑1.6mm之鉬線，至於塗層作業較佳實施例，則是建議將熱噴塗設備相距靶材10約50~80公分，以80~90度角，用4~8如kg/cm²的空氣壓力，鉬(Mo)塗層材通入約功率10kw的電流後對靶材10進行噴塗。

步驟500：除去膠帶20並擦拭靶材10至潔淨度符合class1000標準。將遮護所粘貼之膠帶20自靶材10上去除，並配合一擦拭件對靶材10進行擦拭清潔，直到靶材10潔淨度符合無塵室規範class1000為止。實施時，擦拭件係選自class 1000至class 1等級區間之擦拭布(或無塵紙)，依序由番號大至小交替使用清潔。

是以，上述即為本發明所提供一較佳實施例，靶材濺鍍面粗糙度加工方法介紹，接著再將本發明之操作特點介紹如下：藉由噴砂工藝於靶材10加工區12形成平均粗糙度(Ra)4~6微米(μm)且均勻度在10%以下的粗糙表面，其目的係用以作為打底，提供噴塗作業前能於加工區12上形成一個均勻的表面。

而上述清潔工藝排除溼式清洗之手段，利用擦拭手段配合不同級數之擦拭件，對靶材10進行多次擦拭，令靶材10潔淨度符合無塵室規範class1000。如此便可避免溼式清洗工藝會造成靶材10受潮而有鏽蝕的缺失。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

100~500‧‧‧步驟

Claims

一種靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其包括；(a)取一靶材，並確認該靶材上欲進行濺鍍之一加工區，與不作濺鍍之一非加工區；(b)利用一膠帶包覆非加工區；(c)以一砂材對該加工區進行噴砂處理，使該加工區表面形成平均粗糙度(Ra)4~6微米(μm)，且均勻度在10%以下的粗糙面；(d)以一鉬塗層材對該加工區進行噴塗，使該加工區表面形成平均粗糙度(Ra)18~20微米(μm)，且均勻度在10%以下的粗糙面；(e)將該膠帶去除並配合一擦拭件，對該靶材進行擦拭至該靶材潔淨度符合無塵級數class1000之要求。
如申請專利範圍第1項所述之靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其中該膠帶係選自聚酯(PET)膠帶、聚乙烯(PE)膠帶、聚氯乙烯(PVC)膠帶、遮蔽紙膠帶(Crepe Paper)、玻璃布膠帶(Glass Cloth)、矽膠帶(Silicone)、以及丙烯酸膠帶(Acrylic)，其中之一或其組合。
如申請專利範圍第1項所述之靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其中該砂材係選自番號#40~50粒徑之白色氧化鋁砂或二氧化鈦砂其中之一或其組合。
如申請專利範圍第3項所述之靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其中步驟(c)中之噴砂處理，係以距離該加工區20~40公分，以10~60度角，用4~10kg/cm ²的壓力對該加工區進行噴砂處理。
如申請專利範圍第1項所述之靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其中該鉬塗層材係選自純度99.95、線徑1.6mm的鉬線。
如申請專利範圍第5項所述之靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其中步驟(d)中之噴塗處理，係以距離該加工區約50~80公分，以80~90度角，用4~8kg/cm ²的空氣壓力。
如申請專利範圍第1項所述之靶材濺鍍面粗糙度加工方法，其中該擦拭件係選自class 1000至class 1等級區間之擦拭布或無塵紙。