TWI310409B - Sputtering target - Google Patents
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Description
1310409 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於濺鍍及薄膜形点拄 哥联办烕時所採用的濺鍍靶 【先前技術】 σ有如錢錢法。所謂濺鍍法 習知薄膜形成法 '一人ν厂丨明嗎殿法 -般係指㈣壓下,使呈電漿狀態的惰氣撞㈣餘⑷ 者=基板上而形成薄膜的方法,因為可較容易大面積化立 獲付雨性能的臈,因此被利用於工業上。 此外’近年在濺鍍方式方面, 已知有如·在反應性氣 體中=雜的反應㈣料、在㈣㈣置磁石俾達薄 膜形成高速化的磁控錢鍍法等等。/ 在制此類舰法所形成的薄財,_係以氧化鋼 (ι_)或氧化錫咖⑹中至少其中—種為主成分的氧 因此被當作透明導電膜並廣泛的使用於液晶顯示裝置或"玻 璃防霧用發熱膜、紅外線反射膜等。 供形成此類ΙΤ0膜用的靶,如同其他氧化物靶,在將 原料粉末成形後’洲進行燒結的粉末冶I法(燒結法)製 成靶材之後,對此靶材採用#200前後的砂紙進行平面 磨並利用其他加工機器施行外形加工而製得。 —但是,若採用依此方式製得的濺鍍靶,來形成高性 薄膜的話,將產生如下述問題點。 ^ 換句話說,在施行濺鍍之際,特別在濺鍍開始初期將 314023D01 5 1310409 產生所謂「產生電孤(arcing)」的異常放電(以下簡稱為初 期電弧)’而將損害到.成膜安定性,同時亦將產生粉粒。而 該粉粒將附著並沉積於濺鍍靶上,而形成所謂「結塊 (nodule)」的黑色附著物。此附著物乃造成初期電弧的原 因之一’此外亦將誘發出新粉粒的產生。另外,若粉粒附 著於薄膜上的話’薄膜性能便將惡化。 所以 虽汊用新的濺鍍靶之際,為迴避此類問題點, ,便將新的濺鍍靶設置於濺鍍裝置上,亦需要從剛剛開始 濺鍍之後起,至不會產生電弧而可進行產品製造之間的日^ 間進行空運轉’導致妨礙生產性的提昇。 習知此類產生或結塊的產生,.乃以對乾表面施行 研磨,越平滑越能降低此現象的發生,而對表面施行平面 的表面研磨,,截至目前為止乃屬主流。譬如藉由將 靶表面粗經度設定在既定範圍内,而企圖防止產生電弧、 f結塊現象的1㈣,有如日本專利第275G483號公 報、第3152108號公報等中所揭示。 制但是’在為達成此類既定表面粗糖度方面上,便有在 戶作::靶之後’利用機械研磨而施行粗研磨 二::後式的施行精研磨(研磨)俾達乾表面: 致製造時間及成本增加的問題發生。此外,即 更八有此種既定表面粗糙度的ίτ〇靶,亦 止初期電弧,且將產生從將斩戚 /有效的防 如生從將新的濺鍍靶設置於濺铲#罟 起,必須耗費比較長時間進行空運轉的問題。鑛裝置 再者,此類問題在利用以ίτ〇以外之其他氧化物、氮
314023D0I 6 1310409 化物、碳化物、氣物等為主成分的粉末冶金法(燒块 而所製得的陶£系乾或金屬系乾亦將同樣的存在。 在π t月者有#於上述狀況,遂經深入鑽研,結果發現 =機械研好_製造㈣餘,會存在有些部位因研 ^驟4在1巴表面出現初期粉粒,或由於賊時的献衝擊 =從表層脫離產生錄,這㈣是產生電弧與結塊的主要 ”因,只要去除它們就可防止初期電弧的產生。 此外,經本發明者的研究結果,發現上述部位是否會 因賤鑛時的熱衝擊而從表層脫離產生粉粒,與其說是因乾 =表面粗链度所引起,倒不如說要更加料於機械研磨使 表面往内部產生細微龜裂而造成。而且發現所有細微龜 f的存在並不疋造成產生電弧與結塊的原因,特別是關於 初期電弧’存在既定值以上的深度與長度的細微龜裂“ 主要的產生原因,藉由實質上消除此種細微龜裂,便可有 效的防止初期電弧的發生,至此遂完成本發明。 故j發明之目的在於提供一種可防止初#月電孤的產 生,並提昇雜的初期穩定性,明顯提昇薄膜形成時的生 產性之濺鍍靶及其製造方法。 【發明内容】 本發明之濺鍍靶係經機械研磨步驟而製得的濺鍍靶; 當觀察靶之濺鍍面的截面時,實質上已消除深度l5#m以 上且長度40/zm以上(最好深度1〇//m以上且長度3〇#m 以上)的細微龜裂。此外,上述濺鍍靶係深度5#瓜以上且 低於ΙΟ/zm,而長度ι〇/ζηι以上且低於3〇#m的細微龜裂 7 314023D01 1310409 數量’最好在截面寬 真去,士 見度方向上,平均2. 5mm在5個以下。 理、雷射處理發係最好對其麟面施行賤錢處 紅式蝕刻處理中之任一種而所獲得者。 所構成的,’ ^明^錢革巴最好由經粉末冶金法製得輕材 、 以氧化銦或氧化錫中之至少其中一種為主 成分。 上述執之賤鍍面表面粗糙度Ra 本發明之機鍍革巴中 可為1 · 0私m以上。 【實施方式】
說明。 態樣與第二態樣均屬於經 以下,針對本發明進行具體 相關本發明之濺鍍靶,第一 由機械研磨步驟進行製造的。
換句話說纟發明之錢鑛執僅要屬於經機械研磨步驟 者便可’本發明中所採用的純並無特別的限制,譬如可 ,以氧化物、氮化物、碳化物、魏物等為主成分的陶究 糸、或由金屬所構成的靶。此類靶材具體而言,可例舉如 以1n2〇3或Sn〇2中至少其中一種為主成分的UT0)、以In2〇3 或Zn〇巾至少其中一種為主成分的(ΙΖΟ)、ΖπΟ-ΑΙ2〇3、
Ih2〇3、Sn〇2、ZnO、Al2〇3、Si〇2、Ta2〇5、MgO、NiO、Si3N4、 MN、SiC、M〇、W、Cr、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、A1 等。該 荨之中I TO賤鍍乾,因為被要求有效率的執行賤鑛,且 需高度的初期安定性’因此本發明之第—態樣與第二態樣 可特別有效適用於此。 再者,製造上述靶材之方法並無特別的限制,譬如將 314023D01 8 1310409 - 依既定調配比率進行、、θ人 所獲得均勾混合物的原料粉末,或依共沉澱法等而 習知週知的各種乾式^末,就陶究絲而言,可採用 再施行機械研磨的燒進行成形後’經燒結後, 金屬系㈣話粉末冶金法)而進行製作;若就 再經機械研磨的真空炫真解;,,經鑄造綱 CIP(冷㈣燒結)法進^解/、或Ηίρ(熱均麗燒結)法、或 末冶金法。 如丁成形後’再經燒結、塑性加工的粉
(執^^法可舉例如CP(冷幻法,(熱壓)法、HIP U法等。cp法乃將經混合的原料粉末填充入, 形模中,而製成成形體,並在大氣環 々ff充入成 扞焯忐广換社、Ιτη 你入乳银境下或氧氣環境下進 #的成形模中’ 一邊進行加熱加壓 电,内 =ίΡ法則將經物原料粉末或預備成形:,在橡: =或即便u中亦仍將形成被覆體的: 封入脫氣之後,插人容器中,通過非活性心^中進仃 一邊施行等向性的加a —邊施行加熱燒結^錢體媒體’嚷 濕式法有如日本發明專利特開平u 咕 所記載的㈣式成形法。此職式成料報中 衆施行減屢排除水分而獲得成形體, :仗)竞原料 ::構成的過攄式成形模,在此式成形模:水:性: 經混合過的原料粉末、離子交換水、有夭/入由 聚料,減壓排除漿料中的水分而製作成:劑所構成的 經乾燥脫脂後,再進行燒結。^ ’將此成形體 3I4023D01 9 .1310409 另外’在上述各方法中,燒結溫度最好為配合所使用 原料而所設定的適當温度。 如上述’使原料在模具内成形並經燒結,而製作出靶 ^後’為將此乾材加工成形為既定尺寸,或為將表面形 、’滑.’而施行平面研料機械研磨。換句話說,-般濺 鍍靶至少要經由機械研磨步驟而製得。 依此方式在經由機械研磨步驟而所製得的靶表面上, 能存在隨研磨步驟等而引起的#期粉粒、或隨雜 ^ L衝擊而從表層上脫離並形成粉粒的部分。此粉粒在 錢鑛之際,將附料基板上而產生薄膜缺陷,此外,隨再 附著、沉積妹上而將因結棟而產生黑色附著物,導致電 弧產生的原因,而可判定將產生新的粉粒。 所以,在本發明中,對經由機械研磨步驟而所製造的 歲齡之減鍍面,施行如後述的特定.處理,藉由去除此種 粉粒、或隨濺鍍時的熱衝擊而較容易脫離的部位,便可有 效的降低初期電弧。 〈本發明之第一態樣> 首先,針對本發明第一態樣進行說明。 丰本發明第-態樣的雌㈣如上述依常法,經機械研 磨步驟而製作濺鍍靶之後,戋在 理,而實質的消除細微^ “過㈣施行後述的處 機械研磨因為屬於利用高速旋轉磨具之磨砂刀刀進行 力在rrf被Γ工物白_,因此隨與磨砂間的接觸應 力在乾的表面(特別係供濺錢用#φ,以下稱「I面」)、 314023D01 10 •1310409 :内邛中將產生龜裂。此種龜裂中,可從表面觀察到的 龜襄丄雖被認為是研磨損傷或加工缺陷,但是截 =刖為止’並未針對從濺鍍面朝内部方向延伸的細微龜 裂進行任何探討。 、曰Μ龜4在形狀(深度與長度等)、或數量等的產生 =度雖有所差異,但只要是經由機械研磨步驟將不可避免 二生而產生的程度將受機械研磨步驟中所採用的磨具 荷重、速度、磨砂形狀、被加工物材質等的影響。 士發明第一態樣中,便著眼於此細微龜裂,可提供一 種可貫質上消除具特定值以上深度與長度的細微龜裂,並 有效防止產生初期電弧的靶。 換句話說,如前述,所有細微龜裂的存在並不是造成 產生初期電弧的原因’而是具特定值以上深度與長度之細 微龜裂的存在,才是造成初期電孤的產生原因。當剖面觀 ^之減鍍面的情況時’藉由實質上消除此類特定細微龜 衣,便可有效的防止初期電弧的產生。 具體而吕,本發明第一態樣的錢鏡革巴係經由機械研磨 步驟一而所製得的濺鍍無’當剖面觀察輕之⑽面的情況 時:貫質上已消除失深度15/zm以上且長度4〇㈣以上(最 好冰度10#m以上且長度3〇y m以上)的細微龜裂。 匕处·所叫貝貞上消除細微龜裂,係指對把施行細螽 裂去除處理’直到當剖面觀察乾之雜面的情况時',並未 發現具上述特定值以上深度與長度的細微龜裂。 具體而言,乃意味著當剖面觀察靶濺鍍面之際,在寬 314023D01 11 1310409 度方向上,長度2. 5mm範圍内’並未發現到深度15"出以 上且長度40“m以上(最好深度1〇#m以上且長度 以上)的細微龜裂。此乃即便存在深度與長度均低於上述值 之細微龜裂的話’在此情況下,該細微龜裂本身將不致形 成產生電弧的原因,而且亦不致隨濺鍍時的熱衝擊而引起. 切割傷並產生粉粒產生源的現象。 士更具體而言,當剖面觀察上述濺餘之賤鐘面的情況 時,並未發現具上述特定貧以上之深度與長度的細微龜 裂,甚至於深度5/zm以上並低於心m、且長度1〇"以馨 上並低於30#m的細微龜裂數量,在截面的寬度方向上, 平均長度2. 5mm,最好在5個以下’尤以在3個以下為隹, 更以在1個以下為更佳。 當然,當刮面觀察靶濺鍍面之情況時, 庐 的細微龜裂,換句話說,上述細微龜裂的數量,最好在截 面的寬度方向上,平均長度2. 5mm為〇個。 但是,若龜裂數在5個以下(最好為3個以下,尤以在 1個以下為佳)的話,便可有效的降低初期冑弧,而不致對 濺鏡造成阻礙。 ^在此,靶濺鍍面的剖面觀察之手段.,具體而言,嬖如 採用光學顯微鏡、電子顯微鏡掃 " & ,項倣鏡卸捂型電子顯微鏡(SEM) 4的顯微鏡觀察.。 但是,乾的麟面乃如前述,通常因為經由機械研磨 乂驟而具有細微凹凸,而上述細微龜裂的深度與長度將進 314023D01 12 1310409 行何種的設定便將造成問 細微龜裂的深度與長度之t ::本說明書中’相關 明。 又義’便根據第1圖進行以下說 在本說明書中,所謂細列 - y- r ^ 、’诚龜表的深度,係如第1圖所 不,絲厚度方向的截面3中,從存在細微龜丄【斤 所對應的濺鍍面1,與截面 11域 ^ t A 戳面3所形成的稜線最高之山頂起, 直到細微龜裂5最深處為止,稱為深度D。 闽再者,在本說明書中,所謂細微龜裂長度係指如第」 圖所示,截面3之細微龜裂彳γ ..士政口妨 在水平方向上的最大距離L。 θ 一悲樣的濺鍍靶僅要實質上已將且特 定值以上深度盥長声之鈿奴Α , 貝負上匕將,、特 、長度之細微龜裂消除的靶的話便可。靶濺 ==表面粗糙度(_度曲線的算數平均造) 據㈣晴刪)進行測量)可在ι.一以上弋可(:' 1.5/zm以上,亦可為2 〇/zm以上。 所以’本發明第一態樣的賤鏡無,在為如習知所施行 般的降低表面粗糙度方面’因為靶表面並未必要研磨為平 Γ因此便可省略此種研磨步驟,而簡化生產步驟,並提 昇靶之生產性。 再者’此外即便無的R a低於L 〇私m之情況時,當然 亦仍適合於本發明。 ’ 在獲得本發明第一態樣的濺鍍乾(換句話說,實質上已 消除具特定值以上深度與長度之細微龜裂的乾)方面、,必須 ^于細微龜裂去除處理,直到並未發現如上述特定細微龜 314023D01 13 1310409 貫質上消除此種細微龜裂的方法(細微 艾僅f實質上可_上述細微龜裂的話,便可採用= ’ s如可例舉如對靶的溅鍍面,施行嚴格控制著研磨 或旋轉速度等的精密研磨、_處理、雷射處理、 乾式蝕刻處理、噴砂處理等等方法。 命該等之中,絲之生產性較佳的觀點而言,最好為賤 .鍍處理、雷射處理、乾式蝕刻處理。 以下,就細微龜裂之去除處理,舉餘之濺鑛面施行 濺鍍處理的方法為例進行具體的說明。 實質上使上述細微龜裂消失的方法(細微龜裂的去除 =理),係當採用讀處理之情況時,對濺鍍方式、錢艘氣 體及氣體壓力等條件並無特別的限制,可配合需要進行適 當的選擇。譬如濺鑛氣體可配合需要在氬等情性氣體中使 用乳軋,並最好將該等的氣體壓力設定為!至ι〇πτ〇π。 士再者,濺鍍之際的積分投入功率量(Wh/cin2)(即,濺鍍 ¥所投入之平均乾單位面積的總功率量)’最好為U至 l〇Wh/cm2,尤以〇.5至5Wh/cm2範圍為佳。 若積分投入功率量在上述範圍内的話,除實質上可使 細微龜裂消失之外’就減鍍乾之製造上所需的時間及生產 成本等生產性方面而言均較為有利。 /、體而σ,言如在採用DC磁控濺鍍方式的濺鍍裝置 中’設置經機械研磨步驟而所製得之乾(亦可為接合於底板 上),,後採用上述組成的雜氣體,直到達上述積分投入 功率量為止均施行舰處理,便可獲得本發明第一態樣的 314023D01 14 1310409 濺鍍乾。 所獲传乾在當剖面觀察濺 上之深度與長度的細微 ㈣Ί叫’具特定值以 ^ 遇裂只質上已消失,.若ίέτ+··ι- 種靶的濺鍍法而形成 月天右猎由採用此 之產生,… 便可有效的防止初期雷孤 產生且具優越的初期電弧特性。月電弧 本么明帛一態樣之濺鍍靶的初期電弧特性在链 裝置採用"電弧監視器(_Genes: 口 =測量 行薄膜形成之際,;施行過上述處理的乾而執 量⑽/cm2)的累積電弧次曰數订雜時的積分投入功率 的濺㈣係對此種積分产入評估。本發明第一態樣 且初期電弧特性較佳。又 里的累積電弧次數較少, <本發明之第二態樣> 其次’針對本發明之第二態樣進行㈣。 在從it:態樣的賤爾對乾材施行機械研磨後, 在從=㈣商出貨前,便已預先對魏面施行濺鑛處理。 座牛/述’㈣電弧的原因’可認為乃因在經由機械研 製得濺餘之賤鍍面上,存在粉粒、或隨祕 Η寸的熱衝擊而較容易脫離的部位。 斤、#可藉由預先對錢錄乾之濺鑛面本身施行藏鍍 :理,而將此種微粉或隨濺鍍時的熱衝擊而較容易產生脫 的4位^賤鐘面上予以去除的話’便效的降低初 期電弧。 另外,即便在此情況下,上述部位是否隨賴時的熱 314023D01 15 1310409 衝擊而產生脫離,可認為將依存於存在有隨機械研磨而從 靶表面至内部產生的細微龜裂,特別係具有如本發明第— 態樣之特定值以上深度與長度的細微龜裂。 所以在本發明弟一態樣中,亦最好藉由對濺鏡乾的 濺鍍面預先施行濺鍍,而如本發明第一態樣,形成將具特 疋值以上之深度與長度的細微龜裂,實質的予以消除的 乾。但疋’當並未要求至此種性能之情況時,則並未必 定於此.。 , 、換句純,在本發m樣巾,預先施加於濺錄 之濺鍍面上的齋鍍處理用積分投入功率量, 〇.〇〇5Wh/em2以上,尤以在G·嶋/on2以上為佳,更以在 〇二2Wh/cm2以上為更佳’特別以在〇肩心2以上為佳。 :所謂的積分投入功率量(Wh/cm2)係指對出貨前的靶之 預先綺濺㈣理,其平均單位面制投人的積分 若上述積分投入功率量在〇 〇〇_心2以上的話, =亍該_處理的乾,在初期電弧特性上將較佳,且: 上二便不需要進行空運轉,可直接採用該濺錄w :有專:成形用的濺鑛處理,而提昇薄 生產 性並有效率的執行薄膜形成。王座 制t 先執行賤鏡處理的濺錢條件並盎特別的π 分投入功率量為止的話便可。_處理直到達上述積 314023D01 16 ’1310409 再者,本發明第二態樣中,積 並無特別的限制,1β '又入功率罝的上限值 i日;I丨艮制,就濺鍍靶製 產性觀點而言:通常最好在磨hAj=間、成本面等生
上述革巴之初期電弧特性係 A 理之情況時,可利用直到丄Λ:用"料進行輯 投入的積分投入= 執行賤鍍處理㈣㈣置乃讀估。具體而言,當 技公^八^ 乃㈣電弧計數器(藍德馬克科 β α5 ,音譯)產製)感測出電弧,並利用截至ωβ 吋靶的初期電弧收虔A 卫扪用截至ρδ 電弧與次"'個電輯的產生 :=二以上為止)的積分投入功率量進行評估。此積 二::力的值越小的話’且電弧產生次數越少的話,、 靶之初期電弧特性可謂將越佳。
行靜i f在本發明第一態樣中,為對歡之賤鍍面預先施 H、又处王’通常將本發明第二態樣之減鍍輕的表面粗糙 度:a設定為大於剛完成機械研磨後的初始值。所以,本 明弟二態樣之賤㈣的Ra亦可設定為大於習知較佳的U ㈣。此外’即便乾之心在〇 5_以下的情況下,當然亦 可適用於本發明第二實施態樣。 再者本说明書中所謂的表面粗糙度h係指根據 B 0601 (1994年)而所測得粗趟度曲線的算數平均粗棱度。 更具體而言,本發明第二態樣之雜柄Ra值係若繼 績濺鍍的話’便將無關於初期值而將收束於大致一定值, 就_處理的生產性觀點而言,越|&的Ra值可設定在 (^至^^範圍内’亦可設定在^至^^範圍内。 314023D01 17 1310409 處理:態樣的崎係對_面施行藏鍍 麦取好馬上在濺鍍面上貼附表面保護 — 此保護薄膜貼附於濺鍍面上的話, 雜夂、。右將 體吸附於濺鍍面上。 、雜質附著、氣 上述表面保護薄膜乃為防止 鍍面上,僅要至少貼附於齡面上可 ㈣。表面保護薄膜的貼附方法,可舉例k : :膜密貼附在濺鑛面上的方法,亦可採用樹脂製薄 ς體施灯真空包|的方法。其中,真空包裝利為薄 =間較難殘留氣泡,因此屬較佳方法。使用為表=護 #目此《朴时含麟性粉粒⑽ 說明其次,針對本發明第二態樣之錢㈣的製造方$行
本發明第二態樣之賤鍍乾的製造方法,係對乾(最好刺 用燒結法所製_)的表面施行機械研磨,其次 預先對此靶的至少濺鍍面施行濺鍍處理。 、月J =者田本發明第二態樣之舰革巴屬於H賤鐵革 情況時,、該ΙΤ0賤鍍革巴的製造方法,乃對以氧化銦與氧化
錫為主成分的原料,進行燒結處理而所獲得的IT 施行機械研磨,然後在出貨前,便預先對賤鏡心 鎪面施行藏鏡處理。 錢 本發明第二態樣的缝萆巴之製造方法,除對賤鏡 歲鍍面施行錢鍍處理之外,其餘均可使用—般巍鑛乾的製 314023D01 18 1310409 造方法。 、句話說如上述’藉由燒結法(粉末冶金法)、或真 二,解法等,使原料在模具内成形之後,經燒結、或禱造 、衣作乾材。然後’為將此無材加工成形為既定尺寸,或 為,表面形成平滑,而施行平面研磨等機械研磨。此外, U在機械研磨之後’便烊接於底板上而形成藏鍵革巴。 上述機械研磨’ _般配合需要而適當的採取平面研 麻=轉研磨、切等方法,在施行為上述成形加工的研 *游1、W為調整厚度’而對表面施行粗研磨,然後為使表 二::’月’而階段性的使用細粒磨砂,而施行精研磨(以 下亦稱「研磨,、,忐 、)次施仃以玻璃珠、鋁珠、锆珠等為投射 磨」、)、/而所進行的研磨(以下,合併精研磨稱之為「研 表面:發:第二態樣的崎之製造方法,在如上糖 2施賴械研磨後,於出貨前㈣辆 研磨後實施,亦可在斧研= ° 處理可在粗 底板後才實施。後、喷砂的研磨後、或焊接於 研磨之賤鍍面施行_處" 粉末、韻 令易脫離的處所予以去除,蛀 4手7平乂 所以,依照本發明第一、、、;/的可有效的降低勒期電弧。 鏡面狀平清的研磨,且;:=的二?便未對表面施行 用粒度較細的嘴砂處理,亦可养:上:制表面粗較度而利 J J獲仵降低初期電弧且可有效 314023D01 19 1310409 施行濺鍍處理㈣。換句話說,當採 靶之情況時,可省略研磨步驟,藉由::第二態樣的 鍍處理,便可形成濺鍍靶。 、 濺鍍面施行濺 [發明效果] ' 依照第一態樣的話,女 產生細微龜裂的電弧產生,特別:源自機械研磨時所 效’可明顯的提昇初期稃生氏初期電弧更為有
:者’依照本發明之第二態樣的話,可獲得有 初期電弧的初期穩定性較高之滅餘。藉用 化 :行:咖,便可有效率提昇生產性並形成高性能= _低成本1 =略研磨步驟,因此亦可簡化研磨步驟 言施例 以下,根據實施例針對本發明進行更詳細說明 發明並不僅限於該尊實施例。
首先,本發明第―實施態樣的實施例及比較例教述如 下。 SAfeLAi . 〈靶之製造〉 實施例A1至3及比較例A1中所採用的靶,乃依如下 方式所製得。 將In2〇3粉與Sn〇2粉依in2〇3 : Sn〇2=90 : 1〇質量%的比 進行混合,並依常法製作IT〇燒結體而形成靶材。此靶材 314〇23D〇l 20 1310409 的相對密度為99.7%。 、,將此靶材依p l0l 6mm切成8片,並將該等安置於同 平面研磨盤上’然後再利用# 17 〇的鑽石磨具對濺鍍面與 焊接的面(焊接面)進行雙面研磨,而獲得厚度6咖的靶
No. al 至 a8。 f施例A1 <細微龜裂去除處理〉 將上述製造例A1所獲得的靶N〇 al及a2,分別焊接 於鋼製底板之後,再安裝於雜裝置(Εχ_3()13Μ,真空器械 工業公司產製)上,然後依下述條件施行為去除細微龜裂用 的濺鍍處理。 少 (濺鍍條件)濺鍍方式:DC磁控濺鍍 處理氣體:Ar 處理壓力:3mTorr 氧分屋:〇. OgmToi'i· 投入功率:3W/cm2 積分投入功率量:l〇Wh/cm2 對此濺鍍處理前後的乾No. al&a2之錢鍍面的表面粗 糙度’根據JISB 0601 (1994)且表面粗糙度計採用邠17〇〇 (小坂研究所產製)’依觸針半徑:、饋送速度Hm/ Γ:果止如 <靶之截面觀察> 採用研磨盤(岡本工作機械公司產製),利用㈣5麗 314023D01 21 1310409 x厚度Ιπππ的鑽石幻80切斷刀,對經施行過上述濺鍍處王 的靶No. al ’朝厚度方向進行切斷。 ^ ^ '
其次,採用研磨盤(岡本工作機械公司產製)利甩 _順厚们_的細鑽石輪,對上述乾 面進行研磨。 J 其次,採用單面研光機(速彼得發姆公司(公司名、音 #)產製),使用GC#1000的游離磨砂,對上述靶此d的 切剖面進行研光。 ' 其次,採用單面研光機(速彼得發姆公司(公司名,立 產製),使用平均粒徑的鑽石磨砂,對上述^ No. al的切剖面進行拋光處理。 央風2㈣I』1的切剖面使用光學顯微鏡[奥林巴斯 _ 曰澤)產1,BX50-33P(附落射裝置)] 進仃觀察。結果如第1表中所示。 〈初期電弧特性之評估> 如同靶No.ai,以經施行濺鍍處理來作為細微龜裂去 :::的靶N〇. a2,安裝於濺鍍裝置(EX-3013M,真空器械 ^車製)上,然後依下述條件施行為形成薄膜用的賤 = = 並抓用"電弧監視器(MAM Genesis)(藍德馬克科 後公司(公司名,立士罢、 抓 9 11 )產製)進行感測該濺鑛時所發生的電 第1本J的賤锻條件與電弧感測條件係如下所述 。結果如 弟1表中所示。 (濺鍍條件) J賤緩方式·· DC磁控濺鍍 處理氣體:Ar 22 314023D01 1310409 處理壓力:3mTo;rr 氧分壓:0. 02mTorr 投入功率:3W/cm2 價at八功竿 Λ電狐監視器感測條件)感測模式:能量
電弧感測電壓:loov 大-中能量邊界:50mJ 硬電弧最低時間:1QM 裂去與a4取代把No.al舆a2 ’並將細微-1叫“二仃:_處理條件中的積分投入功率” A1。結果如其餘實施方式均如同㈣ 實施例A& 去除ΐ=Γ.,5與a6取代N°_al與a2 ’並將細微龜 處理所執行之_處理條件中的積分投入功率量 :,崎為3wh/cm2之外,其餘實… A1。結果如第丨表中所示。 比較例A1_ 除用乾17與4取代N〇.aua2,且並未執行細 微龜裂去除處理之外,其餘實施方式均如同實施例Μ。結 果如第1表中所示。 314023D01 23 1310409 第1表 靶 No. 細微龜裂數(個)* 濺鍍(龜裂 去除處理) 前的表面 粗糙度 Ra( β m) 濺鍍(龜裂 去除處理) 後的表面 粗糙度 Ra( /z m) 電弧產 生次數 (次) Dg 15 10 5 40 30 l〇 實施例1 al 0 0 0 1. 1 1.3 __ A1 a2 - - 一 1.2 1.2 1 實施例 a3 0 0 1 1. 1 ί. 1 一' A2 a4 - - - 1.0 1.2 2 實施例 a5 0 0 3 1.1 1. 1 一 A3 a6 - - - 1.0 1.1 7 比較例 a7 5 8 10 1.1 - 一 A1 a8 - - — 1.2 - 21 *.......D係細微龜裂深度(/zm) L係細微龜裂長度(/i m) 其次,針對本發明第二實施態樣的實施例說明如下。 f施例 將In2〇3粉與Sn〇2粉依In2〇3 : Sn〇2 = 90 : 10質量%的比 進行混合’並依常法製作ITO燒結體而形成靶材。在將此 靶材切成P6吋大小之後,利用平面研磨盤對供施行濺鍍 處理的面(濺鍍面)與進行焊接的面(焊接面)進行雙面^ 磨,俾調整為5mm厚度。其次,對濺鍍面利用不同號數的 鑽石磨具進行研磨’而製得NQ.bUb4。此外,取代對減 鍍面施行鑽石磨具的研磨’改用剛鋁石之 進砂 研磨,而製得靶No.b5。 制其次,將該等革巴焊接於銅製底板上之後,再安裝於手 -的濺鍍裝置上’並依以下條件施行濺鍍處理。 314023D01 24 1310409 D_C磁控減:錢 Ar 3mTorr 03mTorr 1.64W/Cffl: (濺鍍條件)濺鍍方式 處理氣體 處理壓力 氧分壓:[ 投入功率 丄…】”〜出 在此濺錢處理之降,垂· γ & 除電弧計數器係採用#電弧龄调5 (MAMGenesis)(藍德馬克 々#冤弧|視容 且將測量條件設定為:减桓.处曰 譯)產幻 l〇H中輪式.月"置、電弧感測電壓: 而執行電弧感測,在測量截至初 Ms 弧間隔為m灿…收束為止時(截至電 ' y 1上為止)的積分投入功率量,缺 行濺鍍處理直到積分谇安曰& …、後繼續施 且J檟刀才又入功率量為〇.1Wh/ 2 如第2表中所示。 Cm為止。結果 對此雜處理前的乾之濺鍍面的表面粗糖 = _0,)進行測量,結果如第2表中所』 :粗^計:採用,(小坂研究所產製)’依觸針半 估县貝柄度· G.Wsec、截止:G.8随、評 估長度:4mm的條件,進行測量。 314023D01 25 1310409 第2表 樣本 No. ,bl b2 T 密度 (%) ~99ΤΪ~ --—------ 99. 5 密度 (g/cni3) 7. 09 — 7. 12 T濺錄處理前 之表面粗糙 度 Ra( // m) ~ 0. 35 -------- 1. 38 積分投入 功率量 (Wh/cm2)*l ~~~〇ΓοΤόα~ 0.0120 --—· —_____ 0.0073 ~~〇T〇09l~~~ 電弧產Ϊ~~ 1 次數 __(次)*2 261 ---~~-~~__ 1119 ~~^---___. 740 —--—----- 83 b3 b4 99. 1 7. 09 7.10 1.01 — ~---- 0. 79 b5 氺1 · · 量 99. 6 •截至電 7. 13 弧產生丨 ,2.47 ----------- 間隔為1 〇秒 0. 0064, -------- 以上時的積 1052 ------J 分投入功率 *2· ··截至電弧產生間隔為1〇秒以上時的電弧產生次數 實施例B 2 從手製錢鑛裝置上剝除實施例B1中所使用的樣本,並 施彳丁真空包裝且靜置丨天。然後’從真空包裝中取出樣本, 並安裝於上述手製.濺鍍襞置上,依如同實施例M的濺鍍條 件配a貝%例B1的積分投入功率量,施行濺鍍處理直到 ^為5Wh/cm為止。此外’如同實施例μ,進行藏鐘處理 刖之表面粗糙度如的測量。結果如第3表中所示。 26 314023D01 1310409 第3表 濺鍍處理前之 表面粗趟度 _^a( β m)
1. 35 Οϊ 一 一 2. 48 積分投入 功率量 (Wh/cm2)^l "〇~0004 ~〇009 〇Γ〇005 ^Γ〇0〇9
, 0004 。 截至電弧產生間 截至,弧產生間隔為10秒以上時的電弧產生次數· 由第3表得知’有執行賤鐘處理者,在剛濺錢後的電 弧收束上將較快速,電弧次數亦減少,具優越的初瓜、 特性。 、 實施例B3 將實施例B2中所使用的樣本從手製_裝置上剝除 後,再安裝上,並依如同實施例B1的濺鍍條件,配合實施鲁 例B1與實施例B2白々積分投入功率量,施行♦鑛處理直到 變為6Wh/cm2為止。結果,每個靶均未產生電弧間隔低於 10秒的電弧。此外,如同實施例B1,進行濺鍍處理前之表 面粗糙度Ra的測量。結果如第4表中所示。 314023D01 27 )1310409 弟.4表 樣本 No. 濺鍍前積分 投入功率量 (Wh/cm2) T7 b2 5. 0 b3 -:------- 5. 0 b4 5. 0 b5 5. 0 ••截至電弧產生 濺鍍處理前之 表面粗趟度 β m)iToT —--- 1. 74 ~2~23 Y792rji 積分投入 .功率署 CWh/cra2)*l 電弧產生 次數 (次)*2 *1 量 *2 办以上時的積分投入功率 •.截至電弧產生間隔為10 立 上時的電弧產生次數 [產業上可利用性] 本發明之濺鍍靶因為可有效的降日 因此頗適於當作濺鍍與薄膜形成時所用的:電弧的… 【圖式簡單說明】 ' . 1 第1圖係當剖面觀察靶之濺鍍面 細微龜裂例子的說明概略圖。 ^况知,所觀察到 【主要元件符號說明】 1 錢錢面 3 截面 5 細微龜裂 314023D01 28
Claims (1)
- I3104O9L· ;口 十 錄’係經機械研磨步驟而製得的濺錄,為有 ㈣電弧的產生,採用可去除細微龜裂之任一方 法,以進行細微龜裂去除處理,直鉸 的截面時,益法發現深产Η直到田镜察歡之淹鑛面 的細微龜裂為/ _上且長度4°…上 2 ·如申請專利範圍第1項之減鍍乾,其中.,為有效防r 期電弧的產生,採用可去除細微龜裂之任—方法,以= 除處理,直到當觀察乾之賤鑛面的截面 龜裂為,深度1 一上且長度3一以上的細微 I 圍第2項之賤_,其中’當觀⑽之濺 =的截面時’深度一以上且低於…m,而 ==於=的細微龜裂數量,係在截面寬 母2. 5mm在5個以下。 專利範圍第1至3項中任-項之濺鍍靶,其中, 理、面施行精密研磨、_處理、雷射處 细後1喷砂處理中之任一種,以作為前述 、、’田微龜裂之去除處理。 5.=專利範圍第、至3項中任一項之濺…中, 6二2=由„末冶金法所製得㈣所構成的: _你 3項中任一項之濺鍍靶,苴中, =錢她氧化鋼或氧化錫中之至少其中―種為中主 314023D01 29 )1310409 _ 7.如申請專利範圍第1至3項中任一項之濺鍍靶,其中, 該藏鑛革巴之減鐘面的表面粗糙度Ra係1. 0 /z m以上。 30 314023D01 1310409 七、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:第(1 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 1 減鑛面 3 截面 5 細微龜裂 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: 本案無化學式。 4 314023Ό01
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