[發明專利]復合靶

有效

• 申請號: 201280022837.5
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN103562432A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: G·A·羅扎克;M·E·蓋多斯
• 申請（專利權）人: H·C·施塔克公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 張海文

要求申請日的權益

本申請主張享有2011年5月10日提交的序列號為61/484,450的美國臨時申請和2011年5月10日提交的序列號為13/467,323的美國申請的權益，對于所有目的它們的內容通過引用整體結合到本文中。

技術領域

本發明主要涉及濺射工藝，更具體地，涉及改進的多組分濺射靶及它們的制造和使用于生產薄膜。

背景技術

濺射工藝用于在基材上沉積薄膜，以制造任意不同的組件。通常，濺射工藝涉及采用帶電粒子撞擊固體濺射靶，從而使靶上噴射出原子。近年來，日益需要大面積的濺射靶。這在某些制造大尺寸產品的應用中尤其是這樣。例如，平板顯示器通常需要在基材上沉積均勻的薄膜。對于更大的顯示器的需要，例如用于電視，一直促使材料生產商開發能有效供應這類材料的替代方法。

根據美國專利US7,336,324（Kim等人），在一個具體的應用中，在基材上沉積鉬-鈦阻擋層來生產液晶顯示裝置。這類應用大大加強了對能噴出這類材料的大型顯示設備的需求，尤其是含有鉬和鈦的靶。

在生產大面積濺射靶的過程中，靶在成分上、微觀結構上或二者上保持均勻（uniformity）通常是關鍵且必要的。對于一些依賴于靶來生產組件的組件生產商來說，即使最輕微的不完善也被認為是存在潛在的質量控制風險。舉例來說，生產商關心的一個地方在于組件生產過程中顆粒的潛在構造（例如，原子團簇或原子聚合的原子組成與膜的其他區域的原子組成不同）。美國專利US?6,755,948（Fukuyo等人）討論了在鈦靶的環境下顆粒的潛在影響。

可以參考許多專利申請，其中闡明了在濺射靶場中的活動。經過闡述，美國專利申請號為20070089984的申請描述了在冷等靜壓壓制的鉬和鈦的粉末混合物的段之間采用粉末來形成大面積濺射靶的過程。一般來說，采用這種粉末會在毗連的段之間形成明顯的接合線，表現為一條帶。即使這種接合線實際上不會對性能造成不利影響，但是這種顯而易見的特征對組件生產商來說是一種隱憂。例如，一些生產商會覺得這些接合線可能在濺射過程中導致形成不理想的組件；如果出現了，他們會認為這些顆粒很可能會影響所得組件的性能。

美國專利US?4,594,219（Hostatter等人）提出了預制件的并排聯合以形成復合物或復合形狀的物品（例如，桿和手扳手的連接）。該申請沒有描述包含鉬和/或鈦粉末的預制件的聯合（例如，通過熱等靜壓技術）。此外，也沒有描述成功獲得包含鉬和/或鈦粉末的預制件的聯合的具體工藝步驟。

美國專利申請號為20050191202（Iwasaki等人）的申請公開了一種鉬濺射靶（其中，一個實例為70.0at%的鉬-30.0at%鈦的靶材）。該申請公開了需要采用相對高的溫度和壓力，第40段記載了如果壓力低于100MPa，溫度低于1000℃，“將難以生產出相對密度不少于98%的燒結體”。該申請描述了一種工藝，將二次粉末固結成相對大尺寸的主體，然后將該燒結體切割成單獨的靶。一個實例闡明了進一步的熱塑工藝步驟。

美國專利申請公開號為20050189401（Butzer）的申請公開了為濺射靶制造大型鉬坯錠或棒的方法，其中，包含鉬的兩個或多個主體彼此鄰接放置（如在一個上堆疊另一個），在鄰接主體之間的縫隙或連接處加入鉬金屬粉末。熱等靜壓壓制鄰接的主體，在鄰接主體之間的每個金屬-鉬粉末層-金屬連接處形成擴散接合，以形成坯錠或棒用于機械加工，或以其他方式提供大型的濺射靶。這份專利公開文本看起來是公開了主側面的連接，而不是各板的邊-邊接合。

美國專利申請號為20080216602（Zimmerman等人）的申請描述了另一種采用鉬-鈦組合物制造大面積濺射靶的方法，其中包括用于在界面上連接多個靶的冷噴涂沉積步驟。雖然在第165-166段（參考圖17和圖18）確認電子束焊接和熱等靜壓技術可以進行連接靶，但是該專利申請指出，電子束焊接會導致多孔性，而熱等靜壓技術會導致易脆的合金相。

美國專利申請號為20070251820（Nitta等人）的申請描述了另一種生產鉬-鈦濺射靶的方法的例子。在該公開文本中，沿至少一側預先燒結或熔融濺射靶，以擴散接合兩個或更多個主體。描述了在連接處采用鉬-鈦粉末。

美國專利申請號為20070289864（Zhifei等人）的申請確定在大面積濺射靶中需要填充常規背板上攜帶的多個靶部分之間的縫隙。該專利闡述了在鄰接的靶部分之間靶材沉積的過程。有趣的是，該專利認識到生產大型鉬板靶是有困難的，并且有快捷制造的需求。