[發明專利]復合式靶材及其制作方法

在審

• 申請號: 201210242276.1
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103290370A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 楊清河;吳智穩;蘇夢鵬;翁基祥;孫璿程
• 申請（專利權）人: 住華科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/35
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 劉云貴

技術領域

本發明涉及一種復合式靶材及其制作方法，尤其涉及提供靶材可進行均勻地消耗以及提高靶材使用率的一種新式靶材與制作該靶材的方法。

背景技術

目前，濺射技術(sputtering)為主要沉積鍍膜技術所使用的方式之一。該濺射技術廣泛地應用在工業生產和科學研究領域，例如通過濺射可使得工件表面具有超硬膜、自潤滑薄膜、增透膜、低輻射膜、透明導膜或隔熱膜等的功能膜。

再者，該濺射技術的原理是使用等離子體(plasma)對靶材(該靶材包含基板層與金屬層)進行離子轟擊(ion?bombardment)，而使得該金屬層的金屬原子被撞擊出來而形成氣體分子發射出來，并使該氣體分子到達所要沉積的基材上，再經過附著、吸附、表面遷移、成核等濺射作用之后，最終在該基材上形成具有該金屬原子的金屬薄膜。

然而，傳統的該濺射技術由于先天的缺陷(例如濺射機臺上存在有磁場)，使得該靶材存在有靶材利用率變低、沉積速率較慢和離化率較低等缺點。其中，該靶材利用率由于受到該濺射機臺上磁場的影響，使得等離子體被約束在該金屬層的某局部表面區域，因而造成該金屬層形成曲面性的凹陷狀消耗，進而讓該金屬層的表面消耗不均勻，例如該金屬層中間消耗少而其周圍消耗過多的現象。舉例而言，目前最佳的靶材使用率僅約在20%~25%之間。

參照圖1，其為現有濺射技術中該濺射機臺2與該靶材4的設置示意圖。其中，該濺射機臺2本身存在有產生磁力線ML圖樣的磁場源MS，而當該靶材4(包含基板層42與金屬層44)設置于該濺射機臺2的一側時，在該靶材4上形成該磁力線ML。再者，從現有技術中可了解到該濺射技術主要發生在該磁力線ML近乎平行于該靶材的區域中。

一并可參照圖2，在進行濺射作用之后該靶材4的狀態，而由于該濺射技術主要發生該靶材4的蝕刻區域A(磁力線ML平行于該靶材的區域)，故該蝕刻區域A的蝕刻速度明顯較蝕刻區域B(磁力線ML非平行于該靶材的區域)的蝕刻速度為快，但不管該蝕刻區域B是否仍有大量未蝕刻的該金屬層44，為了避免透過該蝕刻區域A蝕刻到該靶材4的該基板層42而導致濺射機臺2的損壞，最終將這樣經蝕刻的該靶材4廢棄不用，亦即業界所稱的廢靶材。

換言之，該金屬層42兩側厚度的消耗速度明顯地快于該金屬層42中間部分厚度的消耗速度。但不幸的是，當該蝕刻區域A接近穿透(亦即無法再進行蝕刻)時，不管該金屬層42中的該蝕刻區域B是否仍存在可供蝕刻的厚度，該金屬層42即視為廢棄而無法使用。

再者，根據上述的缺陷，現有技術中又直接地對該濺射機臺2的該磁力線ML進行調整。然而，對于靶材的供貨商而言，該供貨商并無法直接地自該濺射機臺2上獲得該磁力線ML的相關信息(因為靶材供貨商通常不是該濺射機臺的制造商)，故在回收該廢靶材之后，仍然無法有效地解決該廢靶材浪費的問題。

故有需要通過本發明所提供的復合式靶材及其方法，用以解決現有技術中該靶材消耗不均勻等缺陷。

發明內容

本發明的一個目的是提供復合式靶材制作方法，用以制作可供均勻消耗的復合式靶材，用以達到提高靶材使用率的效果。

本發明的另一目的是提供上述的方法，可在不改變原濺射機臺上磁力線分布的狀態下而能有效地均勻消耗該靶材。

本發明的又一目的是復合式靶材，通過在原始靶材動態地調整磁力線分布，用以達到均勻地使用該靶材的效果。

本發明的再一目的是提供上述復合式靶材，在基板層上設置或嵌入具有磁性材料的磁性層，用以達到可有效地使用該靶材的目的。

為達上述目的及其它目的，本發明提供一種復合式靶材制作方法，根據廢靶材的蝕刻狀態而制作復合式靶材，且該廢靶材是通過存在有第一磁力線分布的濺射機臺對至少具有基板層與金屬層的原始靶材進行濺射作用之后的產生物，其包含步驟：判斷該廢靶材受到該第一磁力線分布所產生的該蝕刻狀態，以決定第二磁力線分布，其中該第二磁力線分布用于調整該復合式靶材設置于該濺射機臺時所承受的該第一磁力線分布；在該原始靶材的該基板層上設置對應于該第二磁力線分布的磁性層；在該磁性層與該基板層設置金屬層；以及在該基板層、該磁性層與該金屬層之間設置接合層，以結合該基板層、該磁性層與該金屬層而形成該復合式靶材，且當該復合式靶材進行該濺射作用時，具有該第二磁力線分布的該復合式靶材將作用在該復合式靶材的該第一磁力線分布調整為第三磁力線分布。