TWI704246B - 承載板、濺鍍用靶材及其黏貼方法 - Google Patents

承載板、濺鍍用靶材及其黏貼方法 Download PDF

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Abstract

一種承載板、濺鍍用靶材及其黏貼方法。靶材的黏貼方法包括以下步驟。首先，提供承載板，承載板具有承載面。然後，粗糙化承載面，使承載面具有一中心線平均粗糙度介於2.5Ra與7.5Ra之間的粗糙度。然後，形成黏合劑於粗糙化之承載面上。然後，配置靶材於黏合劑上。

Description

承載板、濺鍍用靶材及其黏貼方法
本發明是有關於一種承載板、濺鍍用靶材及其黏貼方法，且特別是有關於一種具有粗糙面的承載板、濺鍍用靶材及其黏貼方法。
在傳統濺鍍用靶材的黏貼過程中，靶材與承載板之間是透過軟焊劑進行結合。然而，軟焊劑與承載板的材質不同，常導致軟焊劑與承載板之間的結合性不高，進而造成靶材與承載板容易分離。因此，有需要提出一種能夠增加軟焊劑與承載板之間結合性的技術。
因此，本發明提出一種承載板、濺鍍用靶材及其黏貼方法，可改善習知問題。
本發明一實施例提出一種濺鍍用靶材的黏貼方法。靶材的黏貼方法包括以下步驟。提供一承載板，承載板具有一承載面；粗糙化承載面，使承載面具有一中心線平均粗糙度介於2.5Ra與7.5Ra之間的粗糙度，其中Ra的單位為μm；形成一黏合劑於粗糙化之承載 面上；配置一靶材於第一黏合劑上；以及，加熱承載板、靶材及黏合劑。
本發明另一實施例提出一種承載板。承載板具有一用以承載一靶材的承載面，承載面具有一中心線平均粗糙度介於2.5Ra與7.5Ra之間的粗糙度，其中Ra的單位為μm。
本發明另一實施例提出一種濺鍍用靶材。濺鍍用靶材包括一承載板、一黏合劑及一靶材；承載板具有一用以承載一靶材的承載面，承載面具有一中心線平均粗糙度介於2.5Ra與7.5Ra之間的粗糙度，其中Ra的單位為μm。黏合劑形成於粗糙化之承載面上。靶材配置於黏合劑上，其中黏合劑滲入承載板的深度介於40微米與60微米之間。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
10:加熱台
20:靶材
20b:黏貼面
20s、100s:側面
20u:相對面
21:第二包覆層
22:第二黏合劑
100:承載板
100’:靶材模組
100u:承載面
100b:設置面
100u1:靶材配置區
110:第一包覆層
120:第一黏合劑
120’:黏合劑
C1~C3:曲線
H1:深度
R1:粗糙結構
第1A~1F圖繪示依照本發明一實施例之靶材黏貼過程圖。
第2圖繪示第1F圖的黏合劑的成分滲入承載板的深度的曲線圖。
請參照第1A~1F圖，其繪示依照本發明一實施例之靶材黏貼過程圖。
如第1A圖所示，提供承載板100，承載板100具有至 少一側面100s及相對之承載面100u與設置面100b，其中側面100s延伸於設置面100b與承載面100u之間。承載面100u具有一靶材配置區100u1，後續製程的靶材20(繪示於第1E圖)可設置在靶材配置區100u1內。如圖所示，承載板100可以設置面100b設置在加熱台10上。此外，承載板100的材質例如是銅或其它導熱優良的材料。
承載板100例如是可用於濺鍍製程(sputter process)，。雖然圖未繪示，承載板100可具有一冷卻通道，其可允許冷卻劑，例如水通過，以在濺鍍製程中冷卻承載板100。
如第1B圖所示，在一實施例中，可選擇性地形成第一包覆層110包覆承載板100的全部側面100s及設置面100b，可避免後續形成的第一黏合劑120汙染到側面100s及/或設置面100b。第一包覆層110不包覆承載面100u，以接受第一黏合劑120的塗佈。在一實施例中，第一包覆層110可包覆部分承載面100u，但不包覆靶材配置區100u1。此外，第一包覆層110例如是耐熱膠或耐熱膜。
如第1C圖所示，粗糙化承載面100u，使承載面100u形成一中心線平均粗糙度(center line average roughness)介於約3Ra與約7Ra之間的粗糙結構R1(也繪示於第1E圖)，以形成一具有粗糙面的承載板，其中Ra的單位為μm。粗糙化的方式可採用例如是砂輪機、噴砂、砂紙或其它合適方法完成。以砂紙來說，其可形成中心線平均粗糙度介於約2Ra與約4Ra之間的粗糙結構，例如是3Ra。以噴砂來說，其可形成中心線平均粗糙度介於約3.5Ra與與5.5Ra之間的粗糙結構，例如是4.5Ra。以砂輪機來說，其可形成中心線平均 粗糙度介於約6Ra與約8Ra之間的粗糙結構，例如是7Ra。在一實施例中，砂輪機可為一彎曲砂輪(規格例如是AC80)。此外，砂輪機或砂紙可提供番號介於80與160之間的磨粒，較佳例如為120番號，以形成前述表面粗糙度，其中番號定義為每一平方英吋的網目數。在一實施例中，可僅粗糙化承載面100u之靶材配置區100u1，然粗糙化的範圍亦可超出靶材配置區100u1的範圍。
如第1D圖所示，可採用例如是軟焊槍，形成第一黏合劑120於粗糙化之承載面100u上。第一黏合劑120例如是軟焊劑，其材料包含銦、錫等金屬或其混合物。如圖所示，第一黏合劑120為一條，其形成路徑為來回迂迴型，然在另一實施例中，第一黏合劑120可包含多條彼此交叉的條狀黏合劑。只要在後續加熱製程中能使第一黏合劑120佈滿整個靶材配置區100u1即可，本發明實施例不限定第一黏合劑120的條數及/或延伸型態。此外，第一黏合劑120的塗佈範圍大致上為靶材配置區100u1的範圍，使後續加熱後，第一黏合劑120可填滿整個或大部分的靶材配置區100u1。
如第1E圖所示，配置靶材20於第一黏合劑120上。靶材20的材質例如是鋁或其它用以濺鍍在工件上的材料。如圖所示，靶材20具有至少一側面20s及相對之黏貼面20b與相對面20u。在配置靶材20於第一黏合劑120之前，可先形成第二包覆層21包覆靶材20的所有側面20s及相對面20u，但不包覆黏貼面20b，以露出黏貼面20b。第二包覆層21的材質可類似或同於第一包覆層110，於此不再贅述；然後，形成第二黏合劑22於靶材20之黏貼面20b；接著， 對接承載面100u的第一黏合劑120與靶材20的第二黏合劑22。此外，第二黏合劑22的形成方式及/或延伸型態可類似或同於第一黏合劑120，於此不再贅述。此外，第二黏合劑22的材料可類似或同於第一黏合劑120，於此不再贅述。
如第1F圖所示，加熱台10加熱第1E圖的結構，使第二黏合劑22及第一黏合劑120熔化而混合成為黏合劑120’。黏合劑120’填滿承載板100與靶材20之間的空間，並在固化後黏合承載板100與靶材20。至此，承載板100、靶材20、第一黏合劑120及第二黏合劑22形成一可供濺鍍製程用的靶材模組100’。在使用第1F圖的靶材結構時，可移除第一包覆層110及第二包覆層21。
此外，在靶材模組100’用於濺鍍製程中，當靶材模組100’的靶材20耗損至需要更換時，可加熱靶材模組100’，讓承載板100與靶材20之間的黏合劑120’軟化或熔化，以容易分離耗損的靶材20與承載板100。之後，耗損的靶材20可丟棄或回收再利用，且可採用類似或同於第1A~1C圖的步驟，移除承載板100上殘留的黏合劑120’，同時形成粗糙結構R1。接著依循第1D圖及其後的步驟形成新的靶材模組100’。
加熱台10的加熱溫度高於第二黏合劑22的熔點與第一黏合劑120的熔點，使第二黏合劑22及第一黏合劑120熔化而產生流動性以填滿靶材20與承載板100之間的空間。如此一來，可增加黏合劑120’與靶材20的黏貼面20b之間接觸面積以及黏合劑120’與承載板100的承載面100u之間的接觸面積，進而增加靶材20與承 載板100的結合性。如圖所示，由於加熱溫度高於第二黏合劑22的熔點與第一黏合劑120的熔點，因此第二黏合劑22與第一黏合劑120之間幾乎融合(因為原子充分擴散)而無明顯分界面。以黏合劑包含銦來說，為了讓銦熔化，加熱台10的加熱溫度可高於攝氏152度。然加熱溫度可視黏合劑的成分而定，本發明實施例不加以限制。
如第1F圖所示，由於粗糙結構R1，使黏合劑120’的成分(如銦)滲入承載板100的深度H1可介於40微米~60微米之間。此深度範圍足以增加承載板100與黏合劑120’的結合性，使黏合劑120’與承載板100不容易分離。此外，相較於習知靶材模組，由於本發明實施例之黏合劑120’的成分滲入深度較深，因此可減少黏合劑120’的用量，例如，第1D圖的第一黏合劑120的塗佈量可減少及/或第1E圖的第二黏合劑22的塗佈量可減少。
請參照第2圖，其繪示第1F圖的黏合劑的成分(如銦)滲入承載板100的深度H1的曲線圖。圖式中，曲線C1表示以砂輪機形成的粗造結構所造成的黏合劑滲入深度變化，曲線C2表示以噴砂形成的粗造結構所造成的黏合劑滲入深度變化，而曲線C3表示以砂紙形成的粗造結構所造成的黏合劑滲入深度變化。由圖可知，以砂輪機所造成的黏合劑滲入深度H1最深，因此利用砂輪機所形成的粗糙結構R1的承載板100與黏合劑愈不容易分離。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之 保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10:加熱台
20:靶材
21:第二包覆層
100:承載板
100’:靶材模組
110:第一包覆層
120’:黏合劑
H1:深度
R1:粗糙結構

Claims (10)

  1. 一種濺鍍用靶材的黏貼方法，包括：提供一承載板，該承載板具有一承載面；粗糙化該承載面，使該承載面具有一中心線平均粗糙度介於2.5Ra與7.5Ra之間的粗糙度，其中Ra的單位為μm；形成一黏合劑於粗糙化之該承載面上；配置一靶材於該黏合劑上；以及加熱該承載板、該靶材及該黏合劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之黏貼方法，其中該承載板具有一靶材配置區，粗糙化該承載面之步驟包括：僅粗糙化該承載面之該靶材配置區。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之黏貼方法，更包括：形成一第一包覆層包覆該承載板，其中該第一包覆層露出該承載面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之黏貼方法，其中粗糙化該承載面係以砂輪機完成。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之黏貼方法，其中該砂輪機的磨粒的番號介於80與160之間，其中番號定義為每一平方英吋的網目數。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之黏貼方法，其中該黏合劑滲入該承載板的深度介於40微米與60微米之間。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之黏貼方法，其中該黏合劑之材料為銦。
  8. 一種承載板，具有一用以承載一靶材的承載面，該承載面具有一中心線平均粗糙度介於2.5Ra與7.5Ra之間的粗糙度，其中Ra的單位為μm。
  9. 一種濺鍍用靶材，包括：一承載板，具有一用以承載一靶材的承載面，該承載面具有一中心線平均粗糙度介於2.5Ra與7.5Ra之間的粗糙度，其中Ra的單位為μm；一黏合劑，形成於粗糙化之該承載面上；以及一靶材，配置於該黏合劑上，其中該黏合劑滲入該承載板的深度介於40微米與60微米之間。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之濺鍍用靶材，其中該黏合劑之材料為銦。
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