[发明专利]复合式靶材及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合式靶材及其制作方法，尤其涉及提供靶材可进行均匀地消耗以及提高靶材使用率的一种新式靶材与制作该靶材的方法。

背景技术

目前，溅射技术(sputtering)为主要沉积镀膜技术所使用的方式之一。该溅射技术广泛地应用在工业生产和科学研究领域，例如通过溅射可使得工件表面具有超硬膜、自润滑薄膜、增透膜、低辐射膜、透明导膜或隔热膜等的功能膜。

再者，该溅射技术的原理是使用等离子体(plasma)对靶材(该靶材包含基板层与金属层)进行离子轰击(ion bombardment)，而使得该金属层的金属原子被撞击出来而形成气体分子发射出来，并使该气体分子到达所要沉积的基材上，再经过附着、吸附、表面迁移、成核等溅射作用之后，最终在该基材上形成具有该金属原子的金属薄膜。

然而，传统的该溅射技术由于先天的缺陷(例如溅射机台上存在有磁场)，使得该靶材存在有靶材利用率变低、沉积速率较慢和离化率较低等缺点。其中，该靶材利用率由于受到该溅射机台上磁场的影响，使得等离子体被约束在该金属层的某局部表面区域，因而造成该金属层形成曲面性的凹陷状消耗，进而让该金属层的表面消耗不均匀，例如该金属层中间消耗少而其周围消耗过多的现象。举例而言，目前最佳的靶材使用率仅约在20%~25%之间。

参照图1，其为现有溅射技术中该溅射机台2与该靶材4的设置示意图。其中，该溅射机台2本身存在有产生磁力线ML图样的磁场源MS，而当该靶材4(包含基板层42与金属层44)设置于该溅射机台2的一侧时，在该靶材4上形成该磁力线ML。再者，从现有技术中可了解到该溅射技术主要发生在该磁力线ML近乎平行于该靶材的区域中。

一并可参照图2，在进行溅射作用之后该靶材4的状态，而由于该溅射技术主要发生该靶材4的蚀刻区域A(磁力线ML平行于该靶材的区域)，故该蚀刻区域A的蚀刻速度明显较蚀刻区域B(磁力线ML非平行于该靶材的区域)的蚀刻速度为快，但不管该蚀刻区域B是否仍有大量未蚀刻的该金属层44，为了避免透过该蚀刻区域A蚀刻到该靶材4的该基板层42而导致溅射机台2的损坏，最终将这样经蚀刻的该靶材4废弃不用，亦即业界所称的废靶材。

换言之，该金属层42两侧厚度的消耗速度明显地快于该金属层42中间部分厚度的消耗速度。但不幸的是，当该蚀刻区域A接近穿透(亦即无法再进行蚀刻)时，不管该金属层42中的该蚀刻区域B是否仍存在可供蚀刻的厚度，该金属层42即视为废弃而无法使用。

再者，根据上述的缺陷，现有技术中又直接地对该溅射机台2的该磁力线ML进行调整。然而，对于靶材的供货商而言，该供货商并无法直接地自该溅射机台2上获得该磁力线ML的相关信息(因为靶材供货商通常不是该溅射机台的制造商)，故在回收该废靶材之后，仍然无法有效地解决该废靶材浪费的问题。

故有需要通过本发明所提供的复合式靶材及其方法，用以解决现有技术中该靶材消耗不均匀等缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是提供复合式靶材制作方法，用以制作可供均匀消耗的复合式靶材，用以达到提高靶材使用率的效果。

本发明的另一目的是提供上述的方法，可在不改变原溅射机台上磁力线分布的状态下而能有效地均匀消耗该靶材。

本发明的又一目的是复合式靶材，通过在原始靶材动态地调整磁力线分布，用以达到均匀地使用该靶材的效果。

本发明的再一目的是提供上述复合式靶材，在基板层上设置或嵌入具有磁性材料的磁性层，用以达到可有效地使用该靶材的目的。

为达上述目的及其它目的，本发明提供一种复合式靶材制作方法，根据废靶材的蚀刻状态而制作复合式靶材，且该废靶材是通过存在有第一磁力线分布的溅射机台对至少具有基板层与金属层的原始靶材进行溅射作用之后的产生物，其包含步骤：判断该废靶材受到该第一磁力线分布所产生的该蚀刻状态，以决定第二磁力线分布，其中该第二磁力线分布用于调整该复合式靶材设置于该溅射机台时所承受的该第一磁力线分布；在该原始靶材的该基板层上设置对应于该第二磁力线分布的磁性层；在该磁性层与该基板层设置金属层；以及在该基板层、该磁性层与该金属层之间设置接合层，以结合该基板层、该磁性层与该金属层而形成该复合式靶材，且当该复合式靶材进行该溅射作用时，具有该第二磁力线分布的该复合式靶材将作用在该复合式靶材的该第一磁力线分布调整为第三磁力线分布。