阅读说明：本技术 靶材结构 (Target material structure ) 是由 杨清河 吴智稳 翁基祥 苏梦鹏 于 2019-03-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种靶材结构,包括载板、磁性元件及靶材。载板具有承载面。磁性元件配置在承载面。靶材配置在磁性元件且覆盖整个磁性元件。磁性元件的位置对应一强蚀位置。本发明的磁性元件能减弱磁场强度,因此能有效减少靶材在强蚀位置位置的消耗率(减少侵蚀深度),进而让靶材在各位置的消耗率更为平均,以提升靶材的使用寿命。(The invention discloses a target material structure, which comprises a support plate, a magnetic element and a target material. The carrier plate is provided with a bearing surface. The magnetic element is configured on the bearing surface. The target is arranged on the magnetic element and covers the whole magnetic element. The position of the magnetic element corresponds to a position of the hard etching. The magnetic element of the invention can weaken the magnetic field intensity, thereby effectively reducing the consumption rate (reducing the erosion depth) of the target material at the position of the strong erosion position, further ensuring that the consumption rate of the target material at each position is more average, and prolonging the service life of the target material.)

靶材结构

技术领域

本发明是有关于一种靶材结构，且特别是有关于一种具有磁性元件的靶材结构。

背景技术

在离子溅镀工艺中，靶材会逐渐消耗。由于溅镀机台产生的磁场在靶材不同位置的强度不同，因此造成靶材在不同位置的侵蚀量不一，进而造成靶材在不同位置的侵蚀深度，即某些位置的消耗深度特别深。通常情况是，当靶材的一位置过薄，即便其它大部分位置仍具有足够厚度，就必须更换新的靶材，而造成靶材的浪费(因为其它大部分位置仍具有足够厚度)。

因此，如何提出一种新的靶材结构以改善前述问题是本技术领域业者努力的方向之一。

发明内容

本发明有关于一种靶材结构，可改善现有技术中更换频繁造成的靶材浪费问题。

本发明一实施例提出一种靶材结构。靶材结构包括一载板、一第一磁性元件及一靶材。载板具有一承载面。第一磁性元件配置在承载面。靶材配置在第一磁性元件且覆盖整个第一磁性元件。其中，第一磁性元件的位置对应一第一强蚀位置。

于一实施例中，该靶材结构更包括：

一第一黏胶，形成于该承载面；

其中，该第一磁性元件通过该第一黏胶配置在该承载面。

于一实施例中，该靶材结构更包括：

一第二黏胶；以及

一第三黏胶；

其中，该第二黏胶及该第三黏胶分别形成于该第一磁性元件的相对二面。

于一实施例中，该靶材结构更包括：

一第四黏胶，覆盖该第一磁性元件及该第一黏胶；

其中，该靶材通过该第四黏胶配置在该第一磁性元件。

于一实施例中，该靶材结构更包括：

一第二磁性元件，配置在该承载面；

其中，该靶材配置在该第一磁性元件且覆盖整个该第一磁性元件，而该第二磁性元件的位置对应一第二强蚀位置。

于一实施例中，该第一强蚀位置与该第二强蚀位置相对该载板的中心呈对称。

于一实施例中，该靶材结构更包括：

一第二磁性元件；

一第五黏胶；以及

一第六黏胶；

其中，该第五黏胶及该第六黏胶分别形成于该第二磁性元件的相对二面。

于一实施例中，该第一磁性元件具有一裁断侧面，该裁断侧面与该靶材的一侧面实质上对齐。

于一实施例中，该第一磁性元件包括一调整部及一磁性部，该调整部连接于该磁性部；该磁性部的位置对应该第一强蚀位置，该调整部具有一裁断侧面，该裁断侧面与该靶材的一侧面实质上对齐。

于一实施例中，该第一磁性元件的厚度介于0.1毫米～0.5毫米之间，及/或该第一磁性元件的材料选自铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、不锈钢、坡莫合金(permalloy)及其任意组合，及/或该第一磁性元件宽度介于该靶材宽度的20％～100％。

于一实施例中，该第一强蚀位置与该靶材的中心的距离介于L/2～L/4之间，其中L为该靶材的长度，及/或该第一强蚀位置不位于靶材的边缘位置。

本发明的有益效果：

本发明的磁性元件能减弱磁场强度，因此能有效减少靶材在强蚀位置位置的消耗率(减少侵蚀深度)，进而让靶材在各位置的消耗率更为平均，以提升靶材的使用寿命。

附图说明

图1A绘示本发明一实施例的靶材结构的示意图。

图1B绘示图1A的靶材结构沿方向1B-1B’的剖视图。

图2A～2F绘示图1B的靶材结构的制造过程图。

其中，附图标记：

10：溅镀机台

11a～11c：磁铁

100：靶材结构

110：载板

110u：承载面

120、120’：第一磁性元件

120s1、130s1：第一面

120s2、130s2：第二面

121、121’：第一调整部

121s：第一裁断侧面

122、122’：第二调整部

122s：第二裁断侧面

123：第一磁性部

130、130’：第二磁性元件

131、131’：第三调整部

131s：第三裁断侧面

132、132’：第四调整部

132s：第四裁断侧面

133：第二磁性部

140：靶材

140s1：第一侧面

140s2：第二侧面

150：第一黏胶

150s1、150s2：侧面

155：第二黏胶

160：第三黏胶

165：第四黏胶

170：第五黏胶

175：第六黏胶

E1：磁场

P1：第一强蚀位置

P2：第二强蚀位置

具体实施方式

请参照图1A及1B，图1A绘示本发明一实施例的靶材结构100的示意图，而图1B绘示图1A的靶材结构100沿方向1B-1B’的剖视图。

如图1A所示，靶材结构100包括载板110、第一磁性元件120、第二磁性元件130、靶材140、第一黏胶150、第二黏胶155、第三黏胶160、第四黏胶165、第五黏胶170及第六黏胶175。

载板110具有一承载面110u。载板110的材质例如是铝、钛或铜的金属或其它导热优良的材料。第一磁性元件120及第二磁性元件130配置在承载面110u上。靶材140配置在第一磁性元件120及第二磁性元件130上且覆盖第一磁性元件120的至少一部分及第二磁性元件130的至少一部分。当靶材结构100配置在离子溅镀机台10上时，在离子溅镀工艺中，溅镀机台10的磁铁11a～11c所产生磁场E1经过第一磁性元件120及第二磁性元件130。如图1B所示，溅镀机台10的磁铁11a、11b及11c分别是第一极性、第二极性及第一极性，其中第一极性与第二极性的一者例如是N极，而第一极性与第二极性的另一者例如是S极。

第一磁性元件120及第二磁性元件130可减弱磁场强度(如磁场强度降低至图1B的E1)，以减少靶材140中对应磁性元件120及130的位置的材料消耗率，进而延长靶材的使用时间。

此外，靶材140的材质例如是铝、钛或铜等金属或氧化铟锡氧化物或其它用以溅镀在工件上的材料。

详言之，如图1A所示，第一强蚀位置P1及第二强蚀位置P2例如是靶材结构100未配置磁性元件时，在离子溅镀工艺中，靶材140中材料侵蚀量最多的部位(侵蚀深度最深处)。其中第一强蚀位置P1与第二强蚀位置P2例如是相对载板110的中心呈对称。当第一磁性元件120的区域对应第一强蚀位置P1且第二磁性元件130的区域对应第二强蚀位置P2时，由于磁性元件能减弱磁场强度，因此能有效减少靶材140在第一强蚀位置P1及第二强蚀位置P2的消耗率(减少侵蚀深度)，进而让靶材140在各位置的消耗率更为平均，以提升靶材140的使用寿命。根据实际测试结果，现有技术靶材的使用寿命约30％～35％(以重量计算)，而本发明实施例的靶材结构100的靶材140的使用寿命可再提升5％～20％。

如图1A所示，在一实施例中，第一强蚀位置P1与靶材中心C1的距离D1介于L/2～L/4之间，其中L为靶材140的长度。在一实施例中，第二强蚀位置P2与靶材中心C1的距离D2介于L/2～L/4之间。此外，在一实施例中，第一强蚀位置P1的位置不包含前述距离范围于L/2处的端点，即第一强蚀位置P1不位于靶材140的边缘位置，或与靶材140的边缘位置间隔一距离。另，第二强蚀位置P2的位置不包含前述距离范围于L/2处的端点，即第二强蚀位置P2不位于靶材140的边缘位置，或与靶材140的边缘位置间隔一距离。

此外，视磁场分布而定，第一强蚀位置P1不限于点分布，其也可以是线分布或面分布。第一磁性元件120的形状及位置可对应第一强蚀位置P1的分布型态而定，本发明实施例不加以限定。相似地，第二强蚀位置P2也不限于点分布，其也可以是线分布或面分布。第二磁性元件130的形状及位置可对应第二强蚀位置P2的分布型态而定，本发明实施例不加以限定。综上，只要磁性元件能覆盖(如沿Z轴向)整个强蚀位置即可，本发明实施例不限定磁性元件的形状及/或位置。

在一实施例中，本发明实施例可视磁场分布，包含多于二个的磁性元件。例如，对应第一强蚀位置P1处配置多个磁性元件及/或对应第二强蚀位置P2处配置多个磁性元件。

就材料而言，第一磁性元件120及第二磁性元件130的材料可选自铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、不锈钢、坡莫合金(permalloy)及其任意组合，其中的不锈钢例如SUS430。就尺寸而言，第一磁性元件120的厚度T1(厚度T1绘示于图1B)介于0.1毫米～0.5毫米之间。第二磁性元件130的厚度范围同第一磁性元件120的厚度T1的范围，于此不再赘述。具体而言，第一磁性元件120及/或第二磁性元件130例如是金属箔(foil)，然亦可为厚度较厚的磁性板。在一实施例中，第一磁性元件120的第一磁性部123的宽度W1(如最大宽度)介于靶材140宽度W的20％～100％。第二磁性元件130的第二磁性部133的宽度具有类似前述第一磁性元件120的特征，于此不再赘述。

在本实施例中，如图1A及1B所示，第一磁性元件120包括第一调整部121、第二调整部122及第一磁性部123，其中第一调整部121及第二调整部122分别连接于第一磁性部123的相对二侧。第一调整部121及第二调整部122分别具有一第一裁断侧面121s及第二裁断侧面122s，其分别与靶材140的相对的第一侧面140s1及第二侧面140s2对齐。如此，可避免第一调整部121及第二调整部122自靶材140外伸，进而避免因为误触调整部而导致第一磁性元件120偏移。此外，第一磁性部123的形状例如是圆形的至少一部分，然亦可为椭圆形的至少一部分或多边形，如三角形、矩形、正方形、梯形等。只要第一磁性部123能覆盖(如沿Z轴向)整个第一强蚀位置P1即可，本发明实施例不限定第一磁性部123的形状及/或位置。

相似地，第二磁性元件130包括第三调整部131、第四调整部132及第二磁性部133，其中第三调整部131及第四调整部132分别连接于第一磁性部123的相对二侧。第三调整部131及第四调整部132分别具有第三裁断侧面131s及第四裁断侧面132s，其分别与靶材140的相对的第一侧面140s1及第二侧面140s2对齐。如此，可避免第三调整部131及第四调整部132自靶材140外伸，进而避免因为误触调整部而导致第二磁性元件130偏移。此外，第二磁性部133的形状例如是圆形的至少一部分，然亦可为椭圆形的至少一部分或多边形，如三角形、矩形、正方形、梯形等。只要第二磁性部133能覆盖(如沿Z轴向)整个第二强蚀位置P2即可，本发明实施例不限定第二磁性部133的形状及/或位置。

如图1A及1B所示，第一黏胶150形成于承载面110u。第一磁性元件120及第二磁性元件130通过第一黏胶150配置在承载面110u。第二黏胶155及第三黏胶160分别形成于第一磁性元件120的相对二面。第五黏胶170及第六黏胶175分别形成于第二磁性元件130的相对二面。第四黏胶165覆盖第一磁性元件120、第二磁性元件130及第一黏胶150。靶材140通过第四黏胶165配置在第一磁性元件120及第二磁性元件130。在一实施例中，第二黏胶155、第三黏胶160、第五黏胶170及第六黏胶175亦可选择性地省略，而直接以第一黏胶150及第四黏胶165固定第一磁性元件120及第二磁性元件130。

第一黏胶150、第二黏胶155、第三黏胶160、第四黏胶165、第五黏胶170及/或第六黏胶175例如是一金属黏胶，其材料例如包含锡、锌、铟或其组合。

请参照图2A～2F，其绘示图1B的靶材结构100的制造过程图。

如图2A所示，提供一载板110。

如图2B所示，可采用例如是涂布技术，形成第一黏胶150于载板110的承载面110u的至少一部分。

如图2C所示，可采用例如是涂布技术，形成第二黏胶155及第三黏胶160分别于第一磁性元件120’的相对的第一面120s1的至少一部分与第二面120s2的至少一部分，以及形成第五黏胶170及第六黏胶175分别于第二磁性元件130’的相对的第一面130s1的至少一部分与第二面130s2的至少一部分。

如图2D所示，配置第一磁性元件120’及第二磁性元件130’于第一黏胶150上。如图所示，第一磁性元件120’包括第一调整部121’、第二调整部122’及第一磁性部123，其中第一调整部121’及第二调整部122’分别连接于第一磁性部123的相对二侧。第一调整部121’及第二调整部122’突出于第一黏胶150的相对二侧面150s1及150s2，以利后续方便操作第一调整部121’及第二调整部122’而调整第一磁性元件120’与后续工艺的靶材140之间的相对位置。

相似地。在图2D中，第二磁性元件130’包括第三调整部131’、第四调整部132’及第二磁性部133，其中第三调整部131’及第四调整部132’分别连接于第二磁性部133的相对二侧。第三调整部131’及第四调整部132’突出于第一黏胶150的相对二侧面150s1及150s2，以利后续方便操作第三调整部131’及第四调整部132’而调整第二磁性元件130’与后续工艺的靶材140之间的相对位置。

如图2E图所示，可采用例如是涂布技术，形成第四黏胶165覆盖第一磁性元件120’、第二磁性元件130’及第一黏胶150。如图所示，第一磁性元件120’的第一调整部121’及第二调整部122’分别突出第四黏胶165的相对二侧，以方便后续操作第一调整部121’及第二调整部122’调整第一磁性元件120’与后续工艺的靶材140之间的相对位置。相似地，第二磁性元件130’的第三调整部131’及第四调整部132’分别突出第四黏胶165的相对二侧，以方便后续操作第三调整部131’及第四调整部132’调整第二磁性元件130’与后续工艺的靶材140之间的相对位置。

在一实施例中，图2C的第二黏胶155、第三黏胶160、第五黏胶170及第六黏胶175亦可选择性地省略，使后续步骤中第一黏胶150及第四黏胶165可直接固定第一磁性元件120及第二磁性元件130。

如图2F所示，配置靶材140于第四黏胶165上。由于第一磁性元件120’的第一调整部121’及第二调整部122’分别突出于靶材140的第一侧面140s1及第二侧面140s2，因此可方便操作第一调整部121’及第二调整部122’的位置而调整第一磁性元件120’与靶材140之间的相对位置，使第一磁性元件120’的第一磁性部122的区域与第一强蚀位置P1沿Z轴向(第一磁性元件120’与靶材140的堆叠方向)重叠。

相似地，在图2F中，第二磁性元件130’的第三调整部131’及第四调整部132’分别突出于靶材140的第一侧面140s1及第二侧面140s2，因此可通过操作第三调整部131’及第四调整部132’而调整第二磁性元件130’与靶材140之间的相对位置，使第二磁性元件130’的第二磁性部132的区域与第二强蚀位置P2沿Z轴向(第二磁性元件130’与靶材140的堆叠方向)重叠。

在第一磁性元件120’的位置调整正确后，可裁断第一调整部121’突出于靶材140的第一侧面140s1的部分以及裁断第二调整部122’突出于靶材140的第二侧面140s2的部分。裁断后的第一调整部121形成第一裁断侧面121s(绘示于图1A)，而裁断后的第二调整部122形成第二裁断侧面122s(绘示于图1A)。第一裁断侧面121s及第二裁断侧面122s分别与靶材140的相对的第一侧面140s1及第二侧面140s2对齐，如图1A所示。如此，可避免第一调整部121及第二调整部122自靶材140外伸，进而避免因为误触调整部而导致第一磁性元件120偏移。

相似地，在第二磁性元件130’的位置调整正确后，可裁断第三调整部131’突出于靶材140的第一侧面140s1的部分以及裁断第四调整部132’突出于靶材140的第二侧面140s2的部分。裁断后的第三调整部131形成第三裁断侧面131s(绘示于图1A)，而裁断后的第四调整部132形成第四裁断侧面132s(绘示于图1A)。第三裁断侧面131s及第四裁断侧面132s分别与靶材140的相对的第一侧面140s1及第二侧面140s2对齐，如图1A所示。如此，可避免第三调整部131及第四调整部132自靶材140外伸，进而避免因为误触调整部而导致第二磁性元件130偏移。

然后，加热裁断后的第一磁性元件120、裁断后的第二磁性元件130、第一黏胶150、第二黏胶155、第三黏胶160、第四黏胶165、第五黏胶170及第六黏胶175，以固化黏胶，增加第一磁性元件120及第二磁性元件130与靶材140之间的结合性。

在另一实施例中，可先固化黏胶，然后再剪裁第一磁性元件120’及第二磁性元件130’。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。