[发明专利]一种平面靶的校平方法

说明书

本发明公开了一种平面靶的校平方法，包括A、检测步骤、B、校平步骤、B1、校平准备子步骤、B2、校平子步骤和C、校平等待步骤。本发明的平面靶材的校平方法，校平精度高，校平时间短，成品率高，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及平面靶材的技术领域，尤其是涉及一种靶材的校平方法。

背景技术

平面靶是将靶材绑定在背板上，从而形成能够实现溅射镀膜的靶材原料。在靶材与背板进行绑定时，通过将温度在金属绑定焊料熔点以上的熔融状的金属绑定焊料将靶材和背板绑定，为了在绑定过程中，金属绑定焊料保持熔融状，需要将靶材和背板加热至金属绑定焊料熔点以上的温度，在绑定操作工序完成后，靶材、背板和绑定焊料进行自然冷却。由于背板与靶材的热膨胀系数不同，在冷却过程中，沿平面靶的长度方向会形成一定的弯曲。

磁控溅射过程通过电场电离氩原子，轰击在靶材表面，溅射出靶材表面原子沉积至基片上形成薄膜。整个过程经过严格的计算以精确的控制氩离子的运动轨迹和能量，来控制薄膜的品质。靶材的尺寸的形状也是严格控制的环节之一，根据要求，靶材的厚度尺寸偏差为-0/+1mm，即靶材尺寸不均匀或平整度偏差导致的，靶材底面到表面的尺寸变化必须小于1mm。

由于靶材材料与背板材质的性质差异，在绑定完成后，降温过程背板与靶面材料膨胀系数的差异导致膨胀系数大的部分收缩大，使靶材整体向膨胀系数较大的一侧弯曲，这种弯曲受膨胀系数差异、尺寸长度、材料本身刚度等影响，从几毫米到几十毫米不等，远远超出靶材控制要求，必须通过校平环节来修正。

对于常用的TFT靶材，铜背板的膨胀系数为17.5*E-6/℃，高纯铝的膨胀系数为23*E-6/℃，纯钼的膨胀系数为5.2*E-6/℃，纯钛的膨胀系数为8.2*E-6/℃，ITO的膨胀系数为5*E-6/℃。绑定操作因金属绑定焊料的熔点需要，一般为200℃左右，绑定完成后，靶面与背板同时冷却，不同的靶面因与铜背板之间膨胀系数的差异和材料刚度的差异，造成绑定后的变形情况各有不同。ITO靶面膨胀系数小，但氧化物陶瓷材料硬度大刚性好，变形一般在几个毫米；高纯铝靶面纯度高、强度低、刚性差，因铝膨胀系数比铜更大，绑定后，靶材整体向靶面方向弯曲，两头翘起，不同长度的绑定铝板，翘曲最多可达20mm；纯钛膨胀系数是铜背板的一半，绑定后冷却过程，铜背板收缩大，靶材整体向上弯曲，中间突出，可达30mm；与纯钛相比，钼膨胀系数更小，与铜背板膨胀系数相差更多，但钼靶面密度大、自重大、强度高、刚性好，整体弯曲的情况比绑定钛靶要好一点，一般在20mm以内。

绑定过程膨胀系数差异导致的绑定靶材整体变形远远超过了靶材的控制精度，必须进行校平。

由于靶材的材质较脆或较软，在校平过程中，容易对靶材进行刮花。在校平过程中，由于对校平的温度和校平的压力把控不恰当，容易导致裂靶或损坏靶材，造成报废率高，生产成本高，或造成反复多次校平达不到校平合格数值，且校平精度低，导致生产周期长，生产效率低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种平面靶的校平方法，校平精度高，校平时间短，成品率高，提高生产效率。