溅射靶、用于制造溅射靶的方法、溅射装置和液体喷射头的制作方法

文档序号:3400927阅读:105来源:国知局
专利名称:溅射靶、用于制造溅射靶的方法、溅射装置和液体喷射头的制作方法
技术领域
本发明涉及包括铂的溅射靶,其在通过溅射方法在衬底上形成薄膜时被使用;用于制造该溅射靶的方法;溅射装置;以及液体喷射头。
背景技术
诸如喷墨记录头之类的液体喷射头包括这样的液体喷头,其使用压电元件施加压力来喷射液滴。在近些年中,液体喷射头已经在性能上得到改进并且被小型化。根据这些趋势,这类压电元件已经通过层叠多层薄膜来形成。例如,通过溅射方法形成的包括铂等的薄膜已经被广泛地用作这类压电元件的电极(参见例如日本专利申请特开No.2001-88294)。
通常,使用例如通过辊压金属材料(坯料)所形成的溅射靶,作为在通过溅射方法形成这类包括铂等的薄膜时使用的溅射靶(参见例如日本专利申请特开No.1994-330298)。
然而,使用溅射靶在衬底上形成薄膜带来了难以使得膜厚度均一的问题。具体地,通过辊压形成的溅射靶具有各向异性的结晶织态结构。因此,例如,根据衬底相对于溅射靶的晶体取向被水平地还是被垂直地放置,溅射速率发生变化。而且,溅射靶由于薄膜形成而被消耗,而其消耗量在靶的平面方向上是不恒定的。如果结晶织态结构是各向异性的,则溅射速率容易随时间而改变。结果,即使在相同的溅射条件下使用相同的溅射靶,形成在衬底上的膜的厚度也不均一,从而导致薄膜电阻的波动。
此外,用于液体喷射头等的压电元件的位移特性主要由例如由压电材料组成的压电层的结晶性来确定,所述结晶性诸如是晶粒大小或者晶体取向。压电层的结晶性随下电极的膜质量或者膜厚度变化。因此,为了形成具有令人满意的位移特性的压电元件,形成具有均一的膜厚度和均一的膜质量的下电极是必要的。

发明内容
鉴于上述的情况已经完成了本发明。本发明的一个目的是提供一种溅射靶、用于制备溅射靶的方法、溅射装置以及液体喷头,其中所述溅射靶可以以均一的厚度和令人满意的方式在衬底上形成薄膜。
用于实现上述目的的本发明的第一方面是一种溅射靶,其通过辊压包括铂的金属材料以形成具有预定厚度的金属板并且加热所述所述金属板以进行重结晶来获得,所述溅射靶具有沿其平面方向和厚度方向中的任意方向各向同性的结晶织态结构,并且具有60或者更低的维氏硬度最大值。
根据本发明的第一方面,因为实际上使用了上述的溅射靶,所以在形成薄膜期间溅射速率的变化可以被保持很小。因此,总是得到厚度均一的薄膜,并且结果也防止了其薄膜电阻的波动。
本发明的第二方面是根据第一方面的溅射靶,其特征在于所述维氏硬度的最小值为50或者更高。
根据第二方面,所述溅射靶的硬度的波动是如此的小,使得溅射速率的变化变得更小。
本发明的第三方面是根据第一方面或者第二方面的溅射靶,其特征在于没有保留通过辊压形成的织态结构。
根据第三方面,更加可靠地抑制了溅射速率的变化。
本发明的第四方面是一种溅射装置,包括阴极,具有固定到其上的根据第一方面到第三方面的任一项所述的溅射靶,以及支持装置,用于支持以与所述溅射靶相对关系被布置的衬底。
根据第四方面,在形成薄膜期间溅射速率的变化可以被保持很小。因此,总是得到厚度均一的薄膜,并且结果也可以防止薄膜的薄膜电阻的波动。
本发明的第五方面是根据第四方面的溅射装置,其特征在于,所述溅射靶布置在相对于由所述支持装置所支持的所述衬底的中心偏心的位置上。
根据第五方面,可以使得形成在衬底上的薄膜的厚度更加均一。
本发明的第六方面是一种液体喷射头,其包括压电元件,所述压电元件具有下电极,所述下电极包括铂膜,所述铂膜通过如第一到第三方面中任一项所述的溅射靶或者如第四或第五方面所述的溅射装置形成。
根据此第六方面,具有令人满意的结晶性的压电层被形成在下电极膜上。因此,可以实现由压电元件驱动的液体喷射的特性得到改善的液体喷射头。
本发明的第七方面是一种用于制备溅射靶的方法,包括辊压步骤,辊压包括铂的金属材料以形成具有预定厚度的金属板;以及再加热步骤,加热所述金属板以进行重结晶,使得构成所述金属板的结晶织态结构沿所述金属板的平面方向和厚度方向中的任意方向是各向同性的,并且所述金属板的维氏硬度的最大值为60或者更低。
根据第七方面,可以形成具有令人满意的晶体结构和溅射速率几乎没有变化的溅射靶。
本发明的第八方面是根据第七方面的用于制备溅射靶的方法,其特征在于,在所述再加热步骤中所述金属板的加热温度为800℃或者更高。
根据第八方面,金属板可以被可靠地重结晶。因此,可以更可靠地形成具有令人满意的晶体结构的溅射靶。


为了更加全面地理解本发明及其优点,现在结合附图来参考下面的描述。
图1是根据本发明的实施例的溅射装置的示意图。
图2是示意性地示出了根据本发明的溅射靶的晶体状态的视图。
图3是示意性地示出了传统的溅射靶的晶体状态的视图。
图4是示出了溅射靶的观察位置的视图。
图5是示出了根据本发明的实施例的记录头的概要的透视图;图6A和6B分别是根据本发明的实施例的记录头的俯视图和截面图;图7A到7D是示出了根据本发明的实施例的记录头的制造工艺的截面图。
图8A到8D是示出了根据本发明的实施例的记录头的制造工艺的截面图。
图9A到9D是示出了根据本发明的实施例的记录头的制造工艺的截面图。
图10A到10C是示出了根据本发明的实施例的记录头的制造工艺的截面图。
具体实施例方式
现在将基于下面提供的实施例详细描述本发明。
图1是根据本发明的实施例的溅射装置的示意图。根据本实施例的溅射装置1是磁控管溅射装置。如图1所示,溅射装置1例如包括磁控管阴极4,其连接到DC电源2并且具有固定到其上的溅射靶3;以及支持构件6,其以与溅射靶3相对的关系设置并且支持预定的衬底5。磁控管阴极4和支持构件6被布置在真空室中,但是其没有被示出。而且,在本实施例中,溅射靶3被设置在相对于衬底5的中心偏心的位置。在此状态下,衬底优选被旋转。这样,可以使得形成在衬底上的薄膜的厚度更加均一。为了布置多个磁控管阴极,根据真空室的大小,可以允许将磁控管阴极倾斜。当然,溅射靶3可以被布置成其中心与衬底5的中心对齐。
溅射靶3和衬底5之间的间距理想的是相对较大;例如,其为100mm或者更大。在这样的间距下,薄膜可以以相对均一的厚度形成在衬底5上。支持构件6被连接到诸如电机之类的驱动装置,并且在形成薄膜期间,支持构件6以约30rpm的旋转速度被旋转。
通过辊压包括铂的金属材料来形成金属板并重结晶该金属板,来形成根据本发明的溅射靶3。具体地,包括铂的金属材料(坯料)被辊压,以形成具有预定厚度的金属板,该预定厚度例如为3到10mm数量级的厚度。然后,在预定温度下于氮气(N2)氛中将金属板重结晶,以形成溅射靶3。
金属板重结晶的温度优选为金属板(铂)的熔点的一半或者更高的温度。就是说,温度优选为约800℃或者更高,更优选900℃或者更高。但是,太高的重结晶温度不是优选的,因为金属板受到气氛的影响。在本实施例中,例如,金属板在约900℃下于氮气(N2)氛中重结晶约1小时。
在根据本发明的所得到的溅射靶3中,通过辊压所形成的金属板中保留的织态结构被重结晶,结果,结晶织态结构在平面方向和厚度方向中的任意方向上是各向同性的。此外,溅射靶3整体地由具有相对均一的晶粒大小的晶体组成。结晶织态结构的各向同性意味着金相结构不包含矩形晶粒,所述矩形晶粒在平面方向和板厚度方向上具有短轴和长轴。在铂的情形中,晶体结构是面心立方体系。这样,通过辊压产生的晶粒构成其中长轴沿着铂的<111>-方向的结构。
图2示意性地示出了根据本发明的溅射靶3的晶体状态,其中通过辊压包括铂的金属材料然后将经辊压的材料重结晶来形成所述溅射靶3。图3示意性地示出了通过辊压包括铂的金属材料所形成的传统溅射靶的晶体状态。图2和3是示出了在沿垂直于如图4所示的辊压方向的方向的截面区域S1中的晶体状态的视图。
对于根据本发明的溅射靶3的截面区域S1中的晶体状态的观察产生了如下发现如图2所示,通过辊压产生的织态结构完全没有被保留,并且该结构全部由具有相对均一的晶粒大小的晶体构成。在平行于辊压方向取样的截面区域S2和平面区域S3(见图4)中得到了相同的观察结果,但是这些观察结果没有被示出。如由观察结果所表明的,在根据本发明的溅射靶3中,结晶织态结构在平面方向和厚度方向中的任意方向上是各向同性的。
另一方面,观察了通过辊压所形成的传统溅射靶的截面区域S1中的晶体状态。如图3所示,至少在沿厚度方向的中间部分中保留了织态结构。此织态结构被产生在具有高的辊压加工度的部分中,并且不限于靶的中心部分中。在其他的区域中进行了类似的观察,并且发现这样的织态结构保留在截面区域S2中。如这些观察结果示出的,传统溅射靶的结晶织态结构是各向异性的。
此外,根据本发明的溅射靶不仅具有各向同性的结晶织态结构,而且还具有相对较低的维氏硬度最大值。在本发明中,例如,在溅射靶的表面上或者在溅射靶的截面的任何位置上,维氏硬度为60或者更低。例如,在图2所示的截面区域S1中的10个位置上测量维氏硬度。在这些位置上的维氏硬度值全部在50到60的范围中。就是说,根据本实施例的溅射靶3作为整体在维氏硬度上相对较低并且非常均一。类似地,在图3所示的传统溅射靶的截面区域S1中测量维氏硬度。最大值为相对较高的值72,并且在测量的各个位置上的维氏硬度值处在50到75的相对较宽范围中,示出了硬度的波动。而且,随着织态结构的数量增大,维氏硬度往往增大。
通过利用根据本发明的上述溅射靶3形成薄膜,可以总是在衬底5上形成具有均一厚度的致密薄膜。就是说,溅射速率几乎恒定,而不管衬底5相对于溅射靶3的布置方向如何。此外,因为结晶织态结构是各向同性的,所以可以使得溅射速率随时间的变化保持很小,而溅射速率随时间的变化与溅射靶3的消耗相关。特别是在本实施例中,溅射靶3的硬度波动被保持为最小,因此也使得溅射速率的变化非常小。因此,可以总是在衬底上以均一的厚度形成包括铂的致密薄膜。结果,其薄膜电阻也是均一的。
如果利用上述的溅射靶形成构成压电元件的下电极膜,则获得了改进压电元件的位移特性的效果。下面,将在本文中描述喷墨记录头,作为使用压电元件的设备的示例。
图5是示出了根据本发明的实施例的喷墨记录头的分解透视图。图6A和图6B分别是图5中的喷墨记录头的俯视图和截面图。如在这些图中所示出的,在本实施例中,通道形成衬底10由具有面(110)的面取向的单晶硅衬底构成。厚度为0.5到2μm并且包括二氧化硅的弹性膜50已经事先通过热氧化被形成在通道形成衬底10的一个表面上。
在通道形成衬底10中,多个压力产生腔12被沿其宽度方向平行布置。在通道形成衬底10的压力产生腔12的纵向外侧区域中,形成连通部分13。连通部分13和各个压力产生腔12通过为各个压力产生腔12所提供的墨水供应通路14进行连通。连通部分13与保护板30(在后面描述)的储液池部分32连通,构成充当用于各个压力产生腔12的公共墨水腔的储液池100。墨水供应通路14以比各个压力产生腔12的宽度更小的宽度被形成,并且将从连通部分13流入到压力产生腔12中的墨水的通道阻力维持在恒定的值。
喷嘴板20通过胶粘剂或者热封膜被固定到通道形成衬底10的开口表面上,所述喷嘴板20在其中钻有喷嘴口21。喷嘴口21与靠近压力产生腔12在与墨水供应通路14相反一侧上的端部的部分连通。喷嘴板20包括玻璃陶瓷,或者不锈钢,其中所述玻璃陶瓷具有例如0.01到1mm的厚度和例如300℃下2.5到4.5[×10-6/℃]的或者低于单晶硅衬底的线性膨胀系数。
在通道形成衬底10的与喷嘴板20相反的表面上,如上所述,形成具有例如约1.0μm厚度的弹性膜50。在弹性膜50上形成具有例如约0.4μm厚度的绝缘膜55。在绝缘膜55上,通过一定的工艺(将在后面描述),以层叠的状态形成厚度为例如约0.2μm的下电极膜60、厚度为例如约1.0μm的压电层70、以及厚度为例如约0.05μm的上电极膜80,来构成压电元件300。压电元件300是指包括下电极膜60、压电层70以及上电极膜80的部分。一般来说,压电元件300的电极之一被用作公共电极,并且另一电极和压电层70通过图案化被构造用于各个压力产生腔12。由已经被图案化的电极中的任意之一和压电层70组成的、并且在向两个电极施加电压时发生压电变形的部分被称为压电主动部分。在本实施例中,下电极膜60被用作压电元件300的公共电极,而上电极膜80被用作各个压电元件300的个体电极。但是,为了驱动电路或者配线的方便而将它们的用途反过来是没有害处的。在另一情形中,其遵循对于各个压力产生腔形成压电主动部分。这里,压电元件300和通过压电元件300的驱动而发生位移的振动板被共同地称作压电致动器。
引出电极90被连接到各个压电元件300的上电极膜80,并且电压通过引出电极90被选择性地施加到各个压电元件300。
保护板30在与压电元件300相对的区域中具有压电元件容纳部分31,保护板30被接合到压电元件300位于其上的通道形成衬底10上。因为压电元件300被形成在压电元件容纳部分31中,所以压电元件300在其受到外部环境的最小影响的状态下被保护。此外,储液池部分32被设置在保护板30的与通道形成衬底10的连通部分13对应的区域中。在本实施例中,储液池部分32被设置为在保护板30的厚度方向上穿透保护板30,并且沿着平行排列压力产生腔12的方向延伸。如前所述,储液池部分32与通道形成衬底10的连通部分13进行连通,以构成充当用于各个压力产生腔12的公共墨水腔的储液池100。在保护板30的被限定在压电元件容纳部分31和储液池部分32之间的区域中,设置了沿保护板30的厚度方向穿透保护板30的通孔33。在通孔33中,下电极膜60的一部分和引出电极90的前端部分被暴露。从驱动IC延伸出的连接配线的一端被连接到下电极膜60和引出电极90,但是这没有被示出。
用于保护板30的材料例如为玻璃、陶瓷材料、金属或者树脂。优选地,保护板30由具有与通道形成衬底10几乎相同的热膨胀系数的材料形成。在本实施例中,保护板30由与用于通道形成衬底10的材料相同材料的单晶硅衬底形成。
此外,由密封膜41和固定板42组成的柔性板40被接合到保护板30的对应于储液池部分32的区域。密封膜41包括低刚度的柔性材料(例如,厚度为6μm的聚苯硫醚(PPS)膜),并且储液池部分32的一个表面由密封膜41密封。固定板42由诸如金属(例如,厚度为30μm的不锈钢(SUS))之类的硬材料形成。固定板42的相对于储液池100的区域限定了开口部分43,在所述开口部分43中,固定板42被沿其厚度方向完全地去除。因此,储液池100的一个表面仅仅由具有柔性的密封膜41密封。
利用如上所述的本实施例的喷墨记录头,墨水被从外部墨水供应装置(没有示出)供入,使得喷墨记录头的内部(从储液池100到喷墨口21的范围)充满墨水。然后,根据来自驱动IC(没有示出)的记录信号,在对应于压力产生腔12的下电极膜60和上电极膜80之间施加电压,以使压电元件300和振动板弯曲和变形。结果,压力产生腔12中的压力被升高以通过喷嘴口21喷射墨水。
用于制造上述喷墨记录头的方法,特别是用于制造压电元件的方法将参考图7A-7D到图10A-10C进行描述。这些图是示出了压力产生腔在纵向上的截面的视图。
首先,如图7A所示,作为硅晶片的通道形成衬底晶片110于扩散炉中在约1,100℃下被热氧化,以在晶片110的表面上形成构成弹性膜50的二氧化硅膜51。在本实施例中,具有约625μm的相对较大厚度并具有高刚度的硅晶片被用作通道形成衬底晶片110。
然后,如图7B所示,包括氧化锆的绝缘膜55被形成在弹性膜50(二氧化硅膜51)上。具体地,锆(Zr)层例如通过溅射方法被形成在弹性膜50(二氧化硅膜51)上。然后,锆层例如于扩散炉中在500到1,200℃下被热氧化,以形成包括氧化锆(ZrO2)的绝缘膜55。
然后,如图7C所示,例如,铂和铱通过溅射方法被沉积在绝缘膜55上,以形成作为薄膜的下电极膜60。在本实施例中,通过使用前述的装备有溅射靶的溅射装置(见图1)来形成下电极膜60。这样,下电极膜60可以以均一的膜厚度被形成。
然后,如图7D所示,钛(Ti)例如通过溅射方法被涂覆在下电极膜60和绝缘膜55上,以形成具有预定厚度的晶种钛层65。晶种钛层65优选以与下电极膜60连续的方式被层叠。并且,晶种钛层65起到用于将在后面所述的步骤中形成的压电层70的晶体的核的作用。压电层70的晶粒大小和晶体取向随着晶种钛层65的厚度变化。压电层70的晶粒大小理想的是相对较小,例如为200nm或者更小。为了得到具有这样的晶粒大小的压电层70,形成厚度为约2nm或者更大的晶种钛层65是必要的。
然后,包括例如锆钛酸铅(PZT)的压电层70被形成在所得的晶种钛层65上。在本实施例中,压电层70通过所谓的溶胶凝胶工艺来形成,所述的溶胶凝胶工艺包括将金属有机材料溶解或者分散在催化剂中以形成溶胶;涂覆并干燥该溶胶以形成凝胶;以及在高温下烧制该凝胶以获得包括金属氧化物的压电层70。
用于形成压电层70的方法不限于溶胶凝胶工艺,并且例如,可以使用MOD(金属有机分解)。用于压电层70的材料例如为诸如锆钛酸铅(PZT)的铁电体压电材料,或者为驰豫铁电体,其具有被添加到这类铁电体压电材料中的诸如铌、镍、镁、铋或者钇之类的金属。压电层70的成分可以考虑压电元件300的特性、用途等按照需要进行选择。其示例为PbTiO3(PT)、PbZrO3(PZ)、Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)、Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、Pb(Zn1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PZN-PT)、Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PNN-PT)、Pb(In1/2Nb1/2)O3-PbTiO3(PIN-PT)、Pb(Sc1/2Ta1/2)O3-PbTiO3(PST-PT)、Pb(Sc1/2Nb1/2)O3-PbTiO3(PSN-PT)、BiScO3-PbTiO3(BS-PT)、以及BiYbO3-PbTiO3(BY-PT)。
将描述形成压电层70的具体过程。首先,如图8A所示,作为PZT前驱体膜的压电前驱体膜71被沉积在晶种钛层65上。就是说,包含金属有机化合物的溶胶(溶液)被涂覆在通道形成衬底晶片110上。然后,压电前驱体膜71被加热到预定温度并干燥预定的时间段来蒸发溶胶的溶剂,由此干燥压电前驱体膜71。此外,压电前驱体膜71在大气氛中在恒定的温度下进行预定时间的脱脂。脱脂是指氧化溶胶膜的有机成分以例如以NO2、CO2以及H2O来释放它们。
此包括涂覆、干燥和脱脂的工艺被重复预定的次数,例如在本实施例中重复两次。通过此操作,压电前驱体膜71被形成至预定厚度,并且被这样处理的压电前驱体膜71在扩散炉中进行热处理以进行结晶,从而形成压电膜72,如图8B所示。就是说,烧制压电前驱体膜71,由此晶体以晶种钛层65作为核而生长来形成压电膜72。在本实施例中,例如,压电前驱体膜71通过在约700℃下加热30分钟被烧制,以形成压电膜72。这样形成的压电膜72的晶体表现出沿着(100)-面的优选取向。在压电膜72被这样形成在下电极膜60上之后,压电膜72和下电极膜60被图案化成预定的形状。在本实施例中,在形成由两层压电前驱体膜71组成的压电膜72之后,压电膜72和下电极膜60被图案化成预定的形状。但是,形成由单层压电前驱体膜构成的压电膜、并且图案化该压电膜和下电极膜,也是可以接受的。
然后,如图8C所示,在经图案化的压电膜72和下电极膜60上再次形成晶种钛层65A。然后,上述的包括涂覆、干燥、脱脂和烧制的工艺被重复多次,以形成由多层(在本实施例中5层)压电膜72构成的预定厚度的压电层70,如图8D所示。例如,如果每次涂覆溶胶的膜厚度为0.1μm的数量级,则压电层70的总的膜厚度为约1μm。
如前所述,以这种方式形成的压电层70的特性根据下电极膜60的膜厚度等变化。如前面提到的,通过利用根据本发明的溅射靶形成下电极膜60,可以使得下电极膜60的膜厚度均一。因此,形成在下电极膜60上的晶种钛层的膜厚度被控制,由此使得可以形成具有令人满意的结晶性的压电层70,所述令人满意的结晶性即相对较小的晶粒大小和令人满意的沿(100)-面的晶体取向。因为压电层70令人满意地被如此形成,所以获得了在形成压电元件300之后使得通道形成衬底10的翘曲量最小化的效果。
在以上述的方式形成压电层70之后,包括例如铱的上电极膜80被形成在通道形成衬底晶片110的整个表面上,如图9A所示。随后,如图9B所示,压电层70和上电极膜80在相对于各个压力产生腔12的区域中被图案化,以形成压电元件300。
接着,形成引出电极90。具体地,如图9C所示,包括例如金(Au)的金属层91被形成在通道形成衬底晶片110的整个表面上。然后,金属层91通过包括例如抗蚀剂的掩模图案(没有示出)针对压电元件300中的每一个被图案化,以形成引出电极90。
然后,如图9D所示,作为硅晶片并且将充当多个保护板30的保护板晶片130被接合到通道形成衬底晶片110的压电元件300所处的一侧上。保护板晶片130具有例如400μm数量级的厚度。因此,通过将保护板晶片130接合到通道形成衬底晶片110上,显著地增大了通道形成衬底晶片110的刚度。
然后,如图10A所示,通道形成衬底晶片110被抛光到一定的厚度,然后用氟硝酸或类似物进行湿法刻蚀,以使得通道形成衬底晶片110具有预定的厚度。在本实施例中,例如,通道形成衬底晶片110通过刻蚀被加工到具有约70μm的厚度。接着,如图10B所示,包括例如氮化硅(SiN)的掩模膜52被再次形成在通道形成衬底晶片110上,并且被图案化成预定的形状。然后,通过掩模膜52对通道形成衬底晶片110进行各向异性刻蚀,以在通道形成衬底晶片110中形成压力产生腔12、连通部分13和墨水供应通路14,如图10C所示。
接着,例如通过割片方式的切割,去除通道形成衬底晶片110和保护板晶片130的外围边缘部分的不必要的区域。然后,其中钻有喷嘴口21的喷嘴板20被接合到通道形成衬底晶片110的与保护板晶片130相反的表面,并且柔性板40被接合到保护板晶片130。包括其他构件的通道形成衬底晶片110被分割成如图5所示的具有一个芯片大小的通道形成衬底10等,以制备本实施例的喷墨记录头。
如上所述,当将要制备喷墨记录头时,即当将要形成下电极膜时,根据本发明的包括铂的溅射靶被使用。这样,下电极膜的电阻值变得稳定,并且杨氏模量和应力的值可以被稳定化。因此,可以得到具有稳定的喷墨特性的喷墨记录头。此外,可以得到下电极膜和氧化锆之间的粘附得到改善的高度可靠的喷墨记录头。
虽然已经基于上面的实施例描述了本发明,但是本发明不限于这些实施例。例如,在上述的实施例中,对于其中利用本发明的溅射靶形成压电元件的下电极膜的示例提供了解释。然而无需多言,本发明的溅射靶可以适用于所有薄膜的形成。而且,在上面的实施例中,说明了磁控管型溅射装置。然而无需说明,也可以采用其他类型的溅射装置。应该理解,可以在本发明中进行这样的变化、替换和变换,而不偏离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种溅射靶,其通过辊压包括铂的金属材料以形成具有预定厚度的金属板并且加热所述所述金属板以进行重结晶来获得,所述溅射靶具有沿其平面方向和厚度方向中的任意方向各向同性的结晶织态结构,并且具有60或者更低的维氏硬度最大值。
2.如权利要求1所述的溅射靶,其中所述维氏硬度的最小值为50或者更高。
3.如权利要求1或者2所述的溅射靶,其中没有保留通过辊压形成的织态结构。
4.一种溅射装置,包括阴极,具有固定到其上的如权利要求1到3中任一项所述的溅射靶,以及支持装置,用于支持以与所述溅射靶相对关系被布置的衬底。
5.如权利要求4所述的溅射装置,其中,所述溅射靶布置在相对于由所述支持装置所支持的所述衬底的中心偏心的位置上。
6.一种液体喷射头,包括压电元件,所述压电元件具有下电极,所述下电极包括铂膜,所述铂膜通过如权利要求1到3中任一项所述的溅射靶或者如权利要求4或者5所述的溅射装置形成。
7.一种用于制备溅射靶的方法,包括辊压步骤,所述辊压步骤辊压包括铂的金属材料以形成具有预定厚度的金属板;以及再加热步骤,所述再加热步骤加热所述金属板以进行重结晶,使得构成所述金属板的结晶织态结构沿所述金属板的平面方向和厚度方向中的任意方向是各向同性的,并且所述金属板的维氏硬度的最大值为60或者更低。
8.如权利要求7所述的用于制备溅射靶的方法,其中,在所述再加热步骤中所述金属板的加热温度为800℃或者更高。
全文摘要
本发明公开了一种溅射靶,其通过辊压包括铂的金属材料以形成具有预定厚度的金属板并且加热所述金属板以进行重结晶来获得,所述溅射靶具有沿平面方向和厚度方向中的任意方向各向同性的结晶织态结构,并且具有60或者更低的维氏硬度最大值。本发明还公开了一种用于制备溅射靶的方法、一种溅射装置以及一种液体喷射头。
文档编号C21D11/00GK1782121SQ20051012741
公开日2006年6月7日 申请日期2005年12月2日 优先权日2004年12月2日
发明者村井正己 申请人:精工爱普生株式会社
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