溅射靶及其制造方法与流程

本发明的一方面涉及一种溅射靶以及溅射靶的制造方法。

背景技术：

1、溅射(sputtering)作为真空沉积法的一种，是在低真空度下用等离子体使经离子化的氩气等气体加速后与靶碰撞并喷射原子以在诸如晶圆、玻璃的基板或母材上形成薄膜的方法。溅射具有较一般蒸馏方法优越的沉积能力，将复杂的合金用作溅射靶时具有优异的维持该合金的能力，在高温下耐热金属具有优异的沉积能力。

2、作为用于在溅射工序中形成薄膜的溅射靶，可依据拟形成的薄膜或涂层的成分而使用各种类型的溅射靶，且通常可使用具有99.99％以上的纯度的金属、合金及化合物材料。钛、镍、钴、钼、钨、钽、铌、五氧化铌、铝、钼铌合金、不锈钢、镍合金、钴合金及氧化铟锡(indium tin oxide，ito)等可主要用作靶。

3、另一方面，当在通过溅射而形成的薄膜中形成柱状组织或包括晶界的组织时，腐蚀溶液可能沿晶界等渗透，使腐蚀加速，因而易受腐蚀，且其强度可能降低。因此，已对由于包含非晶相而具有耐腐蚀性且不包含结晶结构的非晶薄膜的形成技术进行了研究。

4、然而，非晶溅射靶的温度可能由于溅射过程中的离子碰撞而升高，且很有可能的情况是，溅射靶的表面附近的组织可能由于温度升高而改变。即，由于热不稳定的非晶相的性质，当溅射靶的温度升高时，在溅射靶的表面上可能发生局部结晶，由此靶的脆性(brittleness)可能增加，进而使得溅射靶在工序期间可能容易破裂。当溅射靶在工序期间破裂时，在产品生产中可能会出现致命的问题，因此，需要确保溅射靶的稳定性。

5、在先技术文件

6、(专利文献)韩国公开专利第10-2019-0109863号

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明的一目的是，为了在工件上形成非晶合金薄膜，提供由所需的合金成分形成且具有高非晶相比率的溅射靶以及可制造所述溅射靶的方法。

3、此外，本发明的一目的是，为了通过溅射来形成所需成分的合金薄膜，提供一种可使用具有单一基板而不是两个以上的基板的靶来执行溅射的溅射靶。

4、此外，旨在提供一种溅射靶，当使用具有非晶合金的溅射靶以在工件上形成非晶合金薄膜时，解决在溅射靶的表面上出现的非晶合金的局部结晶及脆性的问题，即使由于溅射工序导致表面上的温度局部升高也可最大限度地减少由结晶引起的溅射靶脆性的增加且在工序期间不容易破裂。

5、技术方案

6、根据本发明的一个方面，溅射靶包括：基板；以及合金靶层，设置于所述基板上且非晶相的比率为98.0％以上。

7、根据本发明的一个方面，溅射靶的制造方法包括以下步骤：制备基板；以及通过将铁(fe)系非晶合金粉末或具有非晶形成能力的成分的铁(fe)系合金粉末冷喷涂(coldspray)于所述基板上，从而形成非晶相的比率为98.0％以上的靶层。

8、有益效果

9、根据本发明的一个方面，一种溅射靶可通过将非晶相比率高的合金粉末或者具有优异的非晶形成能力的合金粉末热喷涂(thermal spray)于基板上来制造，且当非晶粉末用于制造溅射靶时，非晶合金粉末的高非晶比率可在所述溅射靶的靶层中得到维持，从而可提高所述溅射靶的非晶相比率，并且使用所述溅射靶而制造的薄膜亦可具有高非晶比率。

10、此外，在制造溅射靶时，如果合金粉末是具有优异的非晶形成能力的合金粉末，则其成分亦可在靶层中得到维持，且使用所述溅射靶而制造的薄膜可由非晶形成。

11、此外，在使用非晶合金粉末并通过热喷涂涂布工序(thermal spray coatingprocess)制造的情形中，可容易地控制溅射靶层的尺寸(增加面积)及厚度等，且亦可自由地选择背板(back plate或backing plate)。

12、此外，由于制造所述溅射靶的工序相对简单，可容易地制造所述溅射靶，且亦可在溅射之后修复(repair)受损区，进而使得降低制造成本的效果出色。

13、此外，当利用溅射工序来制造合金薄膜时，需要在真空腔室中同时安装多种构成元素的溅射靶，但当使用非晶合金粉末并通过热喷涂涂布工序来制造溅射靶时，可仅使用设置于单一基板上的单一的溅射靶，因而可减小装置的尺寸且可减少制造时间。

14、此外，当利用热喷涂涂布工序来制造溅射靶时，可容易地形成具有99.99％的高密度的溅射层(涂层)，且可制造圆柱型溅射靶。

1.一种溅射靶，包括：

2.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

3.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

4.如权利要求3所述的溅射靶，其中，

5.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

6.如权利要求1所述的溅射靶，其中，

7.一种溅射靶的制造方法，其包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

9.如权利要求8所述的溅射靶的制造方法，其中，

10.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

11.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

12.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，其中，

13.如权利要求7所述的溅射靶的制造方法，进一步包括以下步骤：

14.一种合金薄膜的制造方法，使经离子化的气体原子与如权利要求7至13中任一项所述的溅射靶的制造方法制造的溅射靶进行碰撞，从而在工件上沉积包含于所述靶层中的元素。