[發明專利]硅靶材表面處理方法

無效

• 申請號: 201210183787.0
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102816994A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 黃建堯;孫明義;余建輝
• 申請（專利權）人: 鑫科材料科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/14
• 分類號: C23C14/14;C23C14/34;B24B7/22
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國明

技術領域

本發明涉及一種硅靶材表面處理方法，特別涉及一種能夠去除硅靶材表面微裂痕的硅靶材表面處理方法。

背景技術

現今濺鍍鍍膜的方法廣泛應用于半導體產業、光電制造業或食品包裝業等，且于光電制造業中又以介質膜（如氧化物膜或氟化物膜）的使用比例較高。其中，該介質膜的選擇更以氧化硅薄膜為主，利用該氧化硅薄膜具有光穿透性、熱穩定性、化學惰性等不同的特點運用于不同的產業，而具有較佳的經濟效益。

目前多利用硅靶材作為原料，采用反應性濺鍍法于基材表面沉積氧化硅薄膜，以將該硅靶材置于濺鍍腔室后持續通入氧氣，使得該硅靶材表面逐漸生成氧化硅膜，再經由高能電漿轟擊該硅靶材表面的氧化硅膜，而使該氧化硅粒子自該硅靶材脫離沉積于該基材上，以完成氧化硅薄膜的濺鍍制程。

然而，氧化硅薄膜的濺鍍過程系屬反應性濺鍍，故于濺鍍過程中該硅靶材會與氧氣持續作用而反復生成氧化硅膜，再加上電漿轟擊的路徑具有預定間距，以致于該硅靶材未經電漿轟擊處逐漸堆棧氧化硅膜。由于該氧化硅膜與硅靶材具有不同的熱膨脹系數，往往容易因該硅靶材的熱膨脹系數高于氧化硅模，而于同樣環境下具有較大幅度的收縮或膨脹，進而于冷熱交替的濺鍍過程中形成不同的應力，使得該氧化硅膜與硅靶材表面產生接觸不良的情形而導致該氧化硅膜逐步剝離。如此，嚴重降低該硅靶材的使用壽命且相對影響沉積于基材表面的氧化硅膜質量。

為了維持該氧化硅膜的質量及沉積效率，多數業者于該硅靶材表面進行噴砂處理，由此增加該硅靶材的表面積（硅靶材表面粗度達3.0微米），使得該硅靶材于反應性濺鍍的過程可以于同時間生成較多的氧化硅膜，以此提升該氧化硅膜的沉積質量與效率。

然而，經噴砂處理后的硅靶材雖增加了表面積而可以于同時間下生成較多的氧化硅膜，但因硅靶材表面粗糙度的提升反而容易于該硅靶材上生成較多的微裂痕（micro?crack）。由于存在于該硅靶材表面的微裂痕為造成該氧化硅膜剝離的另一原因。因此，經噴砂處理硅靶材的方法仍然存在有氧化硅膜自該硅靶材表面剝離的困擾，非但無法改善該硅靶材長時間使用下良率不佳的情形，甚至因該微裂痕于硅靶材表面的大量增加而導致該氧化硅膜大面積的剝落。于此，仍然無法延長該硅靶材的使用壽命，以及有效解決該氧化硅膜沉積質量與效率不佳的問題。

為此，業者更以各種表面處理方法對該硅靶材進行加工（如機械研磨、拋光、化學蝕刻等），以期望解決氧化硅膜剝離的現象。然而，現有以機械研磨（如樹脂砂輪、陶瓷砂輪、砂紙等）進行表面處理的方法通常僅能于該硅靶材表面做淺層研磨以改變該硅靶材表面的粗糙度，以及去除殘留于該硅靶材表面的碎化物，以致于傳統機械研磨的作法仍舊無法伸入該硅靶材表面的微孔隙均勻施予研磨切削力，以有效解決該硅靶材表面微裂痕的問題。甚至，使用化學蝕刻技術對硅靶材進行表面處理時，更可能因化學蝕刻溶液與硅靶材進行反應而產生新的硅化物質，使得該硅靶材表面不僅生成氧化硅膜更同時披覆有硅化物質，而于后續電漿轟擊硅靶材時共同沉積于基材的表面。如此，該經化學蝕刻后的硅靶材用于濺鍍生成氧化硅薄膜的品質著實令人堪憂。

有鑒于此，確實有必要發展一種足以有效去除該硅靶材表面微裂痕的硅靶材表面處理方法，以解決該硅靶材于濺鍍過程所衍伸的種種問題。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種硅靶材表面處理方法，其能夠伸入硅靶材表面的微孔隙均勻施予研磨切削力，以有效去除硅靶材表面微裂痕，而延緩氧化硅膜自該硅靶材剝離的情形。

本發明的另一個目的在于，提供一種硅靶材表面處理方法，能夠延長硅靶材的使用壽命，以提升濺鍍氧化硅膜的效率及質量。

為達到前述發明目的，本發明的硅靶材表面處理方法，以多個彈性針狀物對一硅靶材進行研磨，使得該多個彈性針狀物伸入該硅靶材表面的微孔隙均勻施予研磨切削力，以去除該硅靶材表面的微裂痕，其中該硅靶材去除表面微裂痕后的表面粗度為0.1至0.3微米。

其中，該多個彈性針狀物形成一鉆石毛刷，以利用該鉆石毛刷對該硅靶材進行研磨，該彈性針狀物由塑料混摻鉆石顆粒而成，且該彈性針狀物之線徑為0.6~1.2毫米，該鉆石毛刷的型號系為180~800號。

附圖說明

圖1為本發明以鉆石砂輪處理的硅靶材表面晶相圖。

圖2為本發明以氫氧化鉀處理的硅靶材表面晶相圖。

圖3本發明以鉆石毛刷處理的硅靶材表面晶相圖一。

圖4本發明以鉆石毛刷處理之硅靶材表面晶相圖二。

具體實施方式