TW546397B - Correction method and device for sputtering target/packing plate assembly - Google Patents

Description

546397 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（、/ ) 〔技術領域〕 本發明係關於能將靶接合於支持板時所產生之靶彎曲 ，以不致產生裂痕的方式作有效的矯正之濺鍍靶/支持板組 裝體之矯正方法及矯正裝置。 〔背景技ffi〕 近年來，濺鍍係使用於半導體裝置和各種電子機器等 的薄膜形成，而爲了提高生產性，係以更高速來進行濺鍍 〇 上述濺鍍法，如周知般，係讓帶電粒子對靶進行轟擊 ，藉其粒子衝擊力來從靶打擊出粒子，將其沉積在對向於 革巴之例如晶圚等的基板上，而形成以靶材構成的物質爲中 心、成分之薄膜。 在濺鍍中，由於靶會受到帶電粒子的大量衝擊，靶溫 將逐漸上昇。因此，必須將靶加以冷卻，大多數的作法， 係在靶背面藉焊接、擴散接合、壓接、利用固著(anchor)效 果之接合等的手段來接合純銅或銅合金等之熱傳導性良好 的材料(支持板），且經由來自外部之冷卻手段來冷卻該支 持板，以吸收濺鍍靶之發熱。 如上述般之將濺鍍靶接合於支持板的情形，在各種接 合方法中必須加熱至適當溫度，在接合後再作冷卻。由於 接合時之加熱冷卻過程中所承受的熱影響，基於靶和支持 板的熱膨脹差將產生彎曲或變形等的問題。 一旦在產生彎曲或變形時不加以矯正，要正確的設置 於濺鍍裝置內將變得困難，又在濺鍍操作中之冷卻會有偏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------% 546397 A7 B7 五、考爹明說明（、立） 差，而產生無法進行均一冷卻的問題。 因此，必須將已經產生彎曲等之靶加以修復，但越大 型:的靶其變形的程度越大，在彎曲之修復作業中也會產生 革巴裂開的問題。 又，p未適當的進行彎曲等之修復時，由於上述般在 i賤鍍中也會承受加熱，基於其熱應力和內在應力之複合作 用，也有會在濺鍍靶上產生裂痕的情形。 這種情形下，在濺鍍靶裂開的瞬間會產生多量的粒子 ’而使膜變得不良，或因濺鍍靶脫落而變得無法繼續濺鏟 ’同時對濺鍍裝置造成極大的損傷，而產生很大的問題。 從濺鍍靶材料的種類來看，陶瓷靶爲脆性材料且熱膨 月長率小，由於和純銅或銅合金等的支持板材料之熱膨脹率 的差異大，相較於A1或Ti等的金屬靶其較易發生彎曲或 裂痕。 爲解決這種問題，以往的提案是在接合時使用低熔點 火旱料，以使靶和支持板不致承受高溫。然而，這時的接合 力弱，又在實施濺鍍而將靶高溫加熱時，會有接合用的焊 料溶出之問題，故還不能說已獲得解決。 又，有人（日本特開昭61 - 250167號)提案出，分階段 形成熱膨脹不同的複數接合層，以緩和濺鍍靶和支持板之 熱膨脹。然而，該手法會使作業步驟變得相當煩雜，製造 成本將增加，並不符實用。 又，有人（曰本特開平1 — 262089號)提案出，在靶和 支持板的接合步驟，對已產生彎曲之靶機械性地施加反方 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 546397 A7 _ B7 五、發明說明（3 ) 向的力以進行矯正之手法；或在接合前，先估計彎曲之產 生量，而預先對靶施以逆彎曲後再進行接合之手法。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，特別是陶瓷般之脆性材料，以往之藉機械加壓 來賦予矯正或變形之過程，會使其負荷材料強度以上的機 械應力，疼而會有發生裂痕的情形，這些都算不上是有效 的解決手段。 〔發明之揭示〕 本發明的課題，係爲得出一濺鍍靶/支持板組裝體之矯 正方法及矯正裝置，在靶、特別是陶瓷靶的製造過程中， 當要矯正灑鑛革E和支持板的接合步驟中所產生之彎曲和變 形等的應變時，藉由使施加於濺鍍靶之加壓力均等的手段 ，而能在不致產生裂痕下有效地矯正靶之彎曲等的應變。

本發明認知到濺鍍靶矯正時之不均加壓力將誘發裂痕 ，藉由使施加於濺鍍靶之加壓力成爲均等，而得出能在不 致產生裂痕下有效地矯正靶之彎曲等的應變之濺鍍靶/支持 板組裝體之矯正方法及矯正裝置，本發明係提供以下的方 法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1、 一種濺鍍靶/支持板組裝體之矯正方法，其特徵在於： 在具備真空吸引孔之定盤上載置濺鍍靶/支持板組裝體，從 真空吸引孔來進行真空吸引，以將濺鍍靶和支持板所接合 成的組裝體以真空吸引方式來作矯正； 2、 如上述1記載之濺鍍靶/支持板組裝體之矯正方法，係 在濺鍍靶/支持板組裝體上被覆可撓薄片後再進行真空吸引 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 546397 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（、中） 3、 一種濺鍍耙/支持板組裝體之矯正裝置，係具備：具備 真空吸引孔之定盤，真空排氣裝置，被覆濺鍍靶/支持板組 裝體之可撓薄片； 4、 如上述3記載之濺鍍靶/支持板組裝體之矯正裝置，其 中之濺鍍@爲陶瓷靶； 5、 如上述3或4記載之濺鍍靶/支持板組裝體之矯正裝置 ，其中之支持板，係傳熱性良好的金屬。 〔圖式之簡單說明〕 圖1係本發明的濺鍍靶/支持板組裝體矯正裝置之槪念 圖。 〔發明之實施形態〕 通常，陶瓷靶的熱膨脹率小，和銅製等的支持板之熱 膨脹率差大。因此，相較於金屬系的靶，所產生的彎曲和 裂痕多，當然濺鍍靶越大型化其應變的發生量越大。 將產生有彎曲之靶用加壓治具之加壓來作矯正的方法 ，在濺鍍靶將會產生裂痕，針對該現象加以檢討的結果了 解到，由於加壓力是施加於紀的局部，因此會產生裂痕。 於是就有使施加於靶的壓力均等分佈於靶的全面之構 想。 本發明，係將濺鍍靶和支持板所接合成之組裝體以真 空吸引方式來作矯正，藉以達成上述構想。 具體而言係如圖1所示般，在具備真空吸引孔1之平 坦定盤2上載置濺鍍靶3和支持板4所接合成的組裝體5( 濺鍍靶/支持板組裝體5)，從真空吸引孔1來進行真空吸引 6 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·裝

氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 546397 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、号爹明說明（、r ) ，以作矯正。 如圖1所1示般，濺鍍靶/支持板組裝體5有彎曲的產生 。彎曲的調整量係藉由置於定盤2和支持板4外周間之間 隔物8之高度調整來進行。 爲了1 吏濺鍍靶/支持板組裝體5之採真空吸引方式的矯 正能有效地進行，較佳的是在濺鍍靶/支持板組裝體5上被 覆可撓薄片6。 該可撓薄片6的材料，可使用矽膠 '天然橡膠、異戊 橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠等的高延展性材質製的薄片。特 別J是以矽膠爲佳，但使用上述以外的材料亦可。 爲使矯正能有效的進行，也能加熱濺鍍靶/支持板組裝 體5，亦即進行熱矯正。 例如使用銦焊料所接著成之濺鍍紀/支持板組裝體的情 形’可加熱至銦焊料的熔點之156°C爲止來進行矯正。 又，要在更高溫加熱時，可使用高熔點焊料，例如使 用耐熱性矽膠（具280°C爲止的耐熱性)來作矯正。如此般， 可配合被加熱體的濺鍍靶/支持板組裝體之加熱溫度，來選 擇適當的接合用焊料和可撓薄片。當然，以該方法作矯正 時，必須邊進行矯正邊冷卻至常溫。 就:本發明裝置中之必要器具而言，只要具備：具備真空吸 弓丨孔1之平坦的定盤2，真空排氣裝置7，被覆濺鏟靶/支 持板組裝體之可撓薄片6,即可充分地進行濺鍍靶/支持板 糸且裝體之矯正。 陶瓷靶爲脆性材料且熱膨脹率小，而和純銅或銅合金 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ' •線· 7 546397 A7 _ B7 五、發明說明（、> ) 等的支持板材料之熱膨脹率的差異大，因此彎曲或裂開的 f頃向強。本發明針對防止陶瓷靶裂開的發生極爲有效。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例及比較例 以下，根據實施例及比較例來作說明。本實施例到底 只是一個子，本發明並非僅限於這個例子。亦即，當然 包含本發明之技術思想所涵蓋之其他態樣或變形例。 (實施例） -線_ 將無氧銅製之尺寸860X 970X 11^111111)之支持板30片 和尺寸δΙΟΧΜΟΧόΥιηπι)之銦-錫複合尋化物(ITO)6分割 革巴30片之組合、無氧銅製之尺寸910X1010X11^111111)之支 持板30片和尺寸860 Χ 950 Χ6\ιηπι)之銦-錫複合氧化物 (ΙΤΟ)6分割靶30片之組合、無氧銅製之尺寸980X 1 140 X 1 "(mm)之支持板40片和尺寸930 Χ 1080 X 6^111111)之銦-錫 複合氧化物(ITO)8分割靶40片之組合等所構成之計1〇〇 的銦-錫複合氧化物(ΙΤΟ)靶/支持板，分別使用銦（熔點 156°C)接著劑來接合，以製作出100組的濺鍍靶/支持板組 裝體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖1所示般，該濺鍍靶/支持板組裝體在接合後會產 生3.5〜5.5mm之彎曲。又，圖1中爲方便說明起見，係將 彎曲量作誇張的顯示。 接著，爲了矯正彎曲，將濺鍍靶/支持板組裝體5載置 於具備真空吸引孔1之平坦定盤2上。在彎曲的調整中， ί系進行間隔物8高度的調整。 將前述濺鍍靶/支持板組裝體5全體用矽膠製薄片6被 8 —本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 546397 A7 B7 五、名务明說明（刀） 覆後，用真空排氣裝置從真空吸引孔1進行真空吸引。 其結果，上述1〇〇組的濺鍍靶/支持板組裝體之彎曲被 矯正成0mm〜1.5mm之平坦狀，沒有任何一組有產生矯正 所致的裂痕情形。 亦即j如本實施例所示，藉由真空吸引之矯正，能以 不致產生裂痕的方式來矯正靶。 (1：匕較例） 和實施例1同樣地，將無氧銅製之尺寸860 X 970 X llt(mm)之支持板30片和尺寸δΙΟΧΜΟΧό^ηιιη)之銦-錫 複合氧化物(ΙΤΟ)6分割靶30片之組合、無氧銅製之尺寸 91〇Χΐ010Χΐΐ\ππη)之支持板 30 片和尺寸 860 Χ 950 Χ 6ι(ηιιη)之銦-錫複合氧化物(ΙΤΟ)6分割靶30片之組合、無 氧銅製之尺寸QSOXiHOXilYmm)之支持板40片和尺寸 930\ 1080 \61(111111)之銦-錫複合氧化物(ΙΤΟ)8分割靶40 片之組合等所構成之計1〇〇組的銦-錫複合氧化物(ΙΤΟ)靶 /支持板，分別使用銦（熔點156t)接著劑來接合，以製作 出組的濺鍍靶/支持板組裝體。 該濺鍍靶/支持板組裝體，和實施例同樣地在接合後會 產生3.5〜5.5mm之彎曲。 接著，爲矯正彎曲，將濺鍍靶/支持板組裝體載置於壓 機之定盤2上，將緩衝材之矽膠薄片被覆於濺鍍靶/支持板 糸且裝體後，施加500kg的荷重來矯正靶。 其結果，雖上述100組的濺鍍靶/支持板組裝體之彎曲 被矯正成〇·5〜2.5mm之平坦狀，但因該矯正而有3組產生 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 線· 546397 A7 B7 五、發明說明（5 ) 裂痕。該裂痕的產生率爲3%，把產生裂痕者當作不良品來 再循環於材料之再生處理步驟。又其平坦度比本發明爲差 〇 如此般可知，以往之機械加壓方式之矯正就算能矯正 彎曲，所f之平坦度並不佳，又加壓力會有局部的偏差產 生’而使裂痕產生的可能性變高。 〔發明之效果〕 濺鍍靶 '特別是陶瓷靶之製造過程中，當要矯正濺鍍 革巴和支持板之接合步驟所產生之彎曲和變形等的應變時， 藉由使施加於濺鍍革E之加壓力均等的真空吸弓丨手段，能在 不致產生裂痕下有效地矯正靶之彎曲等的應變，而發揮優 異的效果。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · --線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

Claims (1)

1. 546397 s . A8 ⑷、告衣 § |_ D8 六、申請專利轉圍 1、 一種濺鍍靶/支持板組裝體之矯正方法，其特徵在 於： 在具備真空吸引孔之定盤上載置濺鍍靶/支持板組裝體 ，從真空吸引孔來進行真空吸引，以將濺鍍靶和支持板所 接合成的,f裝體以真空吸引方式來作矯正。 2、 如申請專利範圍第1項之濺鍍靶/支持板組裝體之 矯正方法，係在濺鍍靶/支持板組裝體上被覆可撓薄片後再 進行真空吸引。 3、 一種濺鍍靶/支持板組裝體之矯正裝置，係具備： 具備真空吸引孔之定盤，真空排氣裝置，被覆濺鍍靶/支持 板組裝體之可撓薄片。 4 '如申請專利範圍第3項之濺鍍靶/支持板組裝體之 橋正裝置，其中之濺鍍靶爲陶瓷靶。 5 '如申請專利範圍第3或第項4之濺鍍靶/支持板組 裝體之矯正裝置，其中之支持板，係傳熱性良好的金屬。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)