溅镀靶及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种溅镀靶的制造方法，通过由宽度为１００μｓ以下的脉冲输出的激光进行表面处理，经升华等除去在研削加工时生成的毛刺和研削粉末、特别是粉尘和尘埃等，因此可以使靶子开始使用时所产生的初期电弧显著降低，并能够提高初期稳定性，以低成本进行溅镀靶的制造。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溅镀靶(Spattering Target)及其制造方法。
技术介绍
作为薄膜的成膜方法之一，溅镀方法一般是已知的。溅镀法是在溅镀靶上进行溅镀得到薄膜的方法，由于能够以比较好的效率成膜，在工业上得到广泛的应用。特别是氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2复合氧化物，下面称之为“ITO”)膜，由于其对可见光的透过率高，而且导电性好，作为透明的导电膜广泛地用于液晶显示装置和防止玻璃结露用发热膜、红外线反射膜等方面。因此，为了以更好的效率、更低的成本成膜，现在在溅镀条件和溅镀装置等方面日益进行了改进，如何更有效地进行操作成为很重要的任务。在这样的ITO溅镀当中，从设置新的溅镀靶到能够制造没有初期电弧(异常放电)的制品之间的时间较短，并且设置一次能够使用多少时间(累计溅镀时间靶子寿命)？这其中都存在问题。目前，溅镀靶的初期电弧要通过将靶子的表面研磨得尽可能平滑予以降低，将表面进行平滑地表面研磨的靶子成为主流。另外，如果连续地进行溅镀，在靶子的表面上会生成黑色的瘤状附着物，这就是异常放电的原因，成为颗粒的发生源。因此，为了防止薄膜的缺陷，有必要定期地除去瘤状物，这样就涉及到生产率低下的问题。于是，对防止发生瘤状物的ITO溅镀靶进行了研究。可是，为了防止瘤状物，要使用具有给定的表面粗糙度的ITO溅镀靶，但不能防止初期电弧就成了问题。因此，由于设置一个新的溅镀靶之后必须进行长时间的空运转，这就成了提高生产率的障碍。为了制造具有如上所述的给定的粗糙度的ITO溅镀靶，在烧结和经研削调整厚度以后，需要慢慢地用细研磨磨石进行3～4次的研磨工序，存在延长制造时间和提高成本的问题。这样的问题在ITO以外的陶瓷系、或者金属系的溅镀靶上也是同样的。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种防止发生初期电弧、显著提高初期稳定性、而且能够以低成本制造的。本专利技术人发现，作为初期电弧的原因，在研磨加工时生成的毛刺和研削粉末是主要原因，由研磨产生的这些东西，可通过由给定宽度的脉冲输出的激光进行表面处理来有效地除去，因此就完成了本专利技术。这就是说，基于如下的认识完成了本专利技术，即如果用激光进行表面处理，会使在溅镀开始时由等离子体在靶子表面上产生热冲击时，由此热冲击而滑落到靶子表面上的粉末以及贝壳状的裂纹，在溅镀开始前已经升华了，而由溅镀开始后的热冲击不会造成滑落。本专利技术的第1实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，由宽度为100μs以下的脉冲输出的激光进行表面处理。在本专利技术的第1实施方式中，通过由给定宽度的脉冲输出的激光进行表面处理，使在研削加工时所生成的毛刺和研削粉末、特别是粉尘和尘埃经升华而被除去，因此能够显著地降低开始使用靶子时产生的初期电弧，提高了初期稳定性。由于使用了以给定宽度的脉冲输出的激光，所以由激光产生的能量不会向深层扩散，不会产生变性部分(在氧化物的情况下，为还原(低级氧化物)部分)。本专利技术的第2实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，第1实施方式中的上述激光，其输出脉冲的峰值能量为3MW/cm2以上。在第2实施方式中，由于用给定的峰值能量脉冲输出的激光进行了表面处理，在研削时产生的毛刺和研削粉末，特别是粉尘和尘埃等被升华而除去。本专利技术的第3实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，第1或第2实施方式中的上述激光的波长为1.1μm以下。在第3实施方式中，由波长1.1μm以下的激光进行表面处理，因升华而除去了在研削加工时产生的毛刺和研削粉末，特别是粉尘和尘埃。本专利技术的第4实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第1～3中任意一个实施方式中，上述激光是YAG激光或激元激光。在第4实施方式中，通过YAG激光或激元激光有效地进行了表面处理，提高了初期稳定性。本专利技术的第5实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第1～4实施方式中任意一个实施方式中，溅镀靶是由陶瓷制造的。在第5实施方式中，除去陶瓷研削加工时生成的毛刺和研削粉末。本专利技术的第6实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第5实施方式中，溅镀靶是由含有氧化铟和氧化锡中的至少一种的氧化物制造的。在第6实施方式中，显著提高了ITO溅镀靶的初期稳定性。本专利技术的第7实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，其直线状的加工痕迹被降低。在第7实施方式中，通过降低直线状加工痕迹那样的处理，由升华等除去研削加工时所生成的毛刺和研削粉末，特别是粉尘和尘埃，因此能够显著地降低开始使用靶子时发生的初期电弧，提高了初期稳定性。本专利技术的第8实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第7实施方式中，用500倍的电子扫描显微镜(SEM)观察到的靶子表面的直线状加工痕迹，在与该加工痕迹垂直的方向上的240μm的范围内为10条以下。在第8实施方式中，通过降低加工痕迹的处理，使得用500倍电子扫描显微镜(SEM)观察到的靶子表面的直线状加工痕迹，在与该加工痕迹垂直方向上的240μm的范围内为10条以下。本专利技术的第9实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第7或第8实施方式中，由宽度为100μs以下的脉冲输出的激光进行表面处理。在第9实施方式中，由于使用了给定宽度的脉冲输出的激光，由激光产生的能量不向深度方向扩散，不会产生变性的部分(在氧化物的情况下，为还原(低级氧化物)部分)。本专利技术的第10实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第7～9实施方式中任意一个实施方式中，采用峰值能量为3MW/cm2以上的脉冲输出的激光进行表面处理。在第10实施方式中，能够以给定的峰值能量的脉冲输出的激光进行有效地表面处理。本专利技术的第11实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第7～10实施方式中任意一个实施方式中，由波长为1.1μm以下的激光进行表面处理。在第11实施方式中，能够以波长为1.1μm以下的具有给定的波长的激光进行有效的表面处理。本专利技术的第12实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第7～11实施方式中任意一个实施方式中，靶子是由陶瓷制造的。在第12实施方式中，除去陶瓷在研削加工时所生成的毛刺和研削粉末。本专利技术的第13实施方式是一种溅镀靶，其特征在于，在第12实施方式中，靶子是由含有氧化铟和氧化锡中至少一个的氧化物制造的。在第13实施方式中，显著地提高了ITO溅镀靶的初期稳定性。本专利技术的第14实施方式是一种溅镀靶的制造方法，其特征在于，在溅镀靶的制造方法中，具有由100μs以下的脉冲宽度输出的激光进行表面处理的工序。在第14实施方式中，通过由给定宽度的脉冲输出的激光进行表面处理，由升华除去在研削加工时所生成的毛刺和研削粉末，特别是粉尘和尘埃，因此能够显著地降低开始使用靶子时发生的初期电弧，提高了初期稳定性。而且由于使用了给定宽度的脉冲输出的激光，由激光产生的能量不向深度方向扩散，不会产生变性部分(在氧化物的情况下，为还原(低级氧化物)部分)。本专利技术的第15实施方式是一种溅镀靶的制造方法，其特征在于，在第14实施方式中，上述激光是峰值能量为3MW/cm2以上的脉冲输出的激光。在第15实施方式中，通过由给定的峰值能量的脉冲输出的激光进行表面处理，由升华除去在研削加工时所生成的毛刺和研削粉末，特别是粉尘和尘埃。本专利技术的第16实施方式是一种溅镀靶的制造方法，其特征在于，在第14或第15实施方式中，上述激光的波长为1.1μm以下。在第16实施方式中，通过由波长为1.1μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅镀靶的制造方法，其特征在于：具有由宽度为１００μｓ以下的脉冲输出的激光进行表面处理的工序。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边弘，高桥诚一郎，山崎贵史，
申请(专利权)人：三井金属矿业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]