一种溅射靶材及其磁控溅射成膜方法技术

本发明专利技术提供了一种溅射靶材及其磁控溅射成膜方法，所述溅射靶材包括至少一组溅射块，其中每组溅射块至少包括采用第一金属制成的第一溅射块和采用第二金属制成的第二溅射块。本发明专利技术实现了金属在待形成的合金薄膜中所占的比例可控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溅射靶材领域，尤其涉及。
技术介绍
近年来，磁控溅射成膜已经成为一种新型的物理气相成膜方式，就是用电子枪系统把电子发射并聚焦在被镀的材料上，使其被溅射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离材料飞向基片淀积成膜。同时，这种被镀的材料就叫溅射靶材。溅射靶材包括有金属靶材、合金靶材和陶瓷靶材等。本专利技术主要涉及到合金靶材。以铜合金靶材为例，目前采用的成膜方式都是先制作铜合金靶材，然后再进行磁控溅射成膜。上述方式在形成靶材的过程中就已经确定了合金中各金属的组成成分，即铜金属在铜合金薄膜中所占的比例是不可控的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，实现金属在待形成的合金薄膜中所占的比例可控。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种溅射靶材，其中，所述溅射靶材包括至少一组溅射块，其中每组溅射块至少包括采用第一金属制成的第一溅射块和采用第二金属制成的第二溅射块。上述的溅射靶材，其中，所述第一溅射块和所述第二溅射块之间互相绝缘。上述的溅射靶材，其中，在所述第一溅射块和所述第二溅射块之间设置有绝缘层。上述的溅射靶材，其中，所述第一金属为铜。为了实现上述目的，本专利技术实施例还提供了一种上述任一项所述的溅射靶材的磁控溅射成膜方法，其中，所述方法包括:将所述第一溅射块与交流电源的第一电极连接，所述第二溅射块与所述交流电源的第二电极连接，其中所述第一电极与所述第二电极的极性相反； 当所述第一电极为负电极时，根据所述第一金属在待形成的合金薄膜中所占的比例，控制所述负电极的工作参数；当所述第二电极为负电极时，根据所述第二金属在待形成的合金薄膜中所占的比例，控制所述负电极的所述工作参数。上述的方法，其中，所述交流电源的输入信号采用方波信号时，所述工作参数为所述负电极与当前待溅射的溅射块的连接时长或所述交流电源的电压值。上述的方法，其中，所述交流电源的输入信号采用弦行波信号时，所述工作参数为所述弦行波信号与所述弦行波的时间轴组成的面积大小。在本专利技术实施例中，溅射靶材包括至少一组溅射块，每组溅射块中至少包括采用第一金属制成的第一溅射块和采用第二金属制成的第二溅射块，进一步地，在进行磁控溅射成膜时，将第一溅射块与第二溅射块分别与交流电源极性相反的两极连接，通过控制当前溅射块与交流电源负极连接时，负电极的工作参数来实现金属在待形成的合金薄膜中所占的比例可控。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的溅射靶材的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的磁控溅射成膜方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种调节交流电源负电极的工作参数的示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种调节交流电源负电极的工作参数的示意图；图5为本专利技术实施例提供的再一种调节交流电源负电极的工作参数的示意图；其中，主要组件符号说明:100:一组溅射块、1:第一溅射块、2:第二溅射块、3:绝缘层、4:交流电源。【具体实施方式】为使本专利技术实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。本专利技术实施例提供了一种溅射靶材，如图1所示，所述溅射靶材包括至少一组溅射块100，其中每组溅射块100至少包括采用第一金属制成的第一溅射块I和采用第二金属制成的第二溅射块2。在对上述溅射靶材进行磁控溅射成膜时，所述方法如图2所示，包括:步骤21，将所述第一溅射块I与交流电源4的第一电极连接，所述第二溅射块2与所述交流电源4的第二电极连接，其中所述第一电极与所述第二电极的极性相反；步骤22，当所述第一电极为负电极时，根据所述第一金属在待形成的合金薄膜中所占的比例，控制所述负电极的工作参数；步骤23，当所述第二电极为负电极时，根据所述第二金属在待形成的合金薄膜中所占的比例，控制所述负电极的所述工作参数。磁控溅射过程中，与交流电源4的负电极连接的溅射块中的金属原子离开靶被溅射出来，因此，通过控制当前溅射块与交流电源负极连接，并通过控制负电极的工作参数就能够实现金属在待形成的合金薄膜中所占的比例可控。其中，第一溅射块I与第二溅射块2交替与交流电源4的负电极连接，为了避免在溅射成膜的过程中，由于上述两个溅射块之间导通导致形成的待形成的合金薄膜中金属的组分不可控，因此，第一溅射块I和第二溅射块2之间应该是绝缘的，优选地，如图1所示，在第一溅射块I和第二溅射块2之间设置了绝缘层3。在本专利技术实施例中，优选地，所述第一金属为铜。对应地，第二金属为可以与铜形成合金靶材的金属，例如钼或镍等。在本专利技术实施例中，交流电源的输入信号可以为方波信号或弦形波信号。当交流电源的输入信号采用方波信号时，所述工作参数为所述负电极与当前待溅射的溅射块的连接时长或所述交流电源的电压值。具体说明如下。<实施例一 >如图3所示，通过调节方波信号的正负极互换过程中时间的长短，分别控制待形成的合金薄膜中第一金属和第二金属所占的比例。以第一金属为铜、第二金属为钼举例，当第一溅射块I与交流电源4的负电极的连接时长越长，在待形成的合金薄膜中铜的比例越高。同样地，若要降低待形成的合金薄膜中铜的比例，可以减少第一溅射块I与交流电源4的负电极的连接时长。当第二溅射块2与交流电源4的负电极连接时，也可以通过上述方式控制钼在待形成的合金薄膜中所占的比例。理论上，当待形成的合金薄膜中铜与钼的比例为3:1时，可以控制第一时长与第二时长的比例同样为3:1，其中第一时长为第一溅射块I与交流电源4的负电极的连接时长，第二时长为第二派射块2与交流电源4的负电极的连接时长。〈实施例二〉如图4所示，通过调节方波信号的正负极互换过程中电压值的大小来控制所需待形成的合金薄膜中各金属的比例。以第一金属为铜、第二金属为钼举例，当第一溅射块I与交流电源4的负电极连接时，电压值越大，铜在待形成的合金薄膜中所占的比例越高。若要降低待形成的合金薄膜中铜的比例，可以减少第一溅射块I与交流电源4的负电极连接时的电压值。同样地，当第二溅射块2与交流电源4的负电极连接时，也可以通过上述方式控制钼在待形成的合金薄膜中所占的比例。理论上，当待形成的合金薄膜中铜与钼的比例为3:1时，可以控制第一电压值与第二电压值的比例同样为3:1，其中第一电压值为第一溅射块I与交流电源4的负电极连接时的电压值，第二电压值为第二溅射块2与交流电源4的负电极连接时的电压值。当交流电源的输入信号采用弦行波信号时，所述工作参数为所述弦行波信号与所述弦行波的时间轴组成的面积大小。具体说明如下。<实施例三>如图5所示。通过调节弦行波信号与所述弦行波的时间轴组成的面积大小来控制所需待形成的合金薄膜中各金属的比例。以第一金属为铜举例，当第一溅射块I与交流电源4的负电极连接时，上述的面积越大，铜在待形成的合金薄膜中所占的比例越高。若要降低待形成的合金薄膜中铜的比例，可以减少第一溅射块I与交流电源4的负电极连接时的弦行波信号与弦行波的时间轴组成的面积。第二金属在待形成的合金薄膜中所占的比例控制方法与第一金属相同。通过上述过程可以看出，本专利技术实施例提供的溅射靶材包括至少一组溅射块，每组溅射块中至少包括采用第一金属制成的第一溅射块和采用第二金属制成的第二溅射块，进一步地，在进行磁控溅射成膜时，将第一溅射块与第二溅射块分别与交流电源的两极连接，通过控制当前溅射块与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射靶材，其特征在于，所述溅射靶材包括至少一组溅射块，其中每组溅射块至少包括采用第一金属制成的第一溅射块和采用第二金属制成的第二溅射块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，何晓龙，曹占锋，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11