樣做的理由在于對磁性革E材進(jìn)行一定的減薄，使的磁性革E材不能完全屏蔽磁場，這樣如果滿足部分磁通將磁性靶材飽和，其余的磁通將從靶材表面通過，達(dá)到磁控濺射的要求。但是因?yàn)樵趯?shí)際濺射過程中，磁場并非均勻的分布在靶材表面，如果僅是使用該方法，要使靶材表面磁場強(qiáng)度弱的位置也能達(dá)到滿足濺射的磁通量，磁性靶材減薄的厚度需要繼續(xù)增加，這樣得到的磁性靶材非常薄，其濺射壽命大幅降低。因此，本實(shí)施例針對局部增強(qiáng)靶材表面磁場強(qiáng)度弱的位置處的磁場強(qiáng)度，進(jìn)行下一步的改進(jìn)。
[0026]2)由圖2可以看到，靶座的中心為磁鐵旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，磁鐵放置在靶座兩側(cè)；靶材安裝在靶座上，其中心軸線與磁鐵旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)重疊。因此，圓形靶材中心位置的表面磁場相對靶材表面其他位置更弱。本實(shí)例如圖3所示，將濺射靶I的濺射面Ia及其背面Ib由平面改成球面，濺射面Ia與濺射靶的背面Ib完全平行，濺射面Ia的內(nèi)徑R范圍為1026?1411mm，例如本實(shí)施例R為1218.5mmο相應(yīng)的，背板2主體部分的焊接面2a也由圖1所示原來的平面改為內(nèi)球面，且與濺射靶的背面Ib完全貼合。這樣，減少了靶材表面的中心與磁場的距離，增強(qiáng)了該位置的磁場強(qiáng)度。
[0027]本實(shí)施例按照如圖3的設(shè)計(jì)制造出來的NiPt合金磁性靶材，安裝在原來和鋁靶材一樣的濺射系統(tǒng)和靶座上，且使用同型號(hào)的磁鐵，在直徑150mm的基材上進(jìn)行濺射，濺射的基材片內(nèi)厚度、電阻率均勻性能夠達(dá)到2.0%以內(nèi)，完全滿足集成電路/半導(dǎo)體等器件作為連接金屬、甚至高要求的勢皇金屬的均勻性要求。
[0028]實(shí)施例2
本實(shí)施例仍然以磁性靶材NiPt合金靶(Ni含量95%，Pt含量5%)，為例，在圖1所示的原有鋁圓形平面靶材的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下調(diào)整，重新設(shè)計(jì)后的NiPt磁性合金靶材如圖4所示。
[0029]I)本實(shí)施例總體調(diào)整方案的該部分與實(shí)施例1中I)部分完全一樣，將濺射靶I的厚度Hl由原來的招革巴的3mm減至2.5mm ；
2)本實(shí)施例總體調(diào)整方案的該部分與實(shí)施例1中2)方法一樣，不同的是，最后濺射面Ia的內(nèi)徑R范圍為R2210?R2336mm，例如本實(shí)施例采用了 R2273mm。與實(shí)施例1不同，本實(shí)施例在該部分加大了濺射面R，這樣相對實(shí)施例1的R較小的球面，在靶材加工上更為簡單。但這樣還不足以增強(qiáng)靶材表面中心的磁場強(qiáng)度到達(dá)到濺射出的基材厚度均勻性滿足生產(chǎn)工藝要求。
[0030]3)為進(jìn)一步增強(qiáng)圓形靶材中心位置的表面磁場，使得整個(gè)靶材表面磁場分布均勻，進(jìn)一步也提高濺射的厚度均勻性，在上面I )2)的基礎(chǔ)上，從背板2主體部分21的冷卻面2b方向、減薄背板2，減薄厚度范圍為10.75?10.79mm，例如本實(shí)施例減薄背板10.77mm ；這樣，同時(shí)使得冷卻面2b到背板外沿部分22的底部2c的垂直距離H2增加了 10.77mm，H2由原來鋁靶的22.23增加到33mm。即:由冷卻面2b與背板外沿部分22圍城的凹槽部分深度也同樣增加了，而該凹槽位置是布置濺射靶材的冷卻系統(tǒng)位置，凹槽增加深度過多，易導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)密封不好。因此，同時(shí)，將背板外沿部分22減薄5.90?6.02mm，例如本實(shí)施例中其高度h由原來24.32mm減薄5.96mm至18.36mm，這樣，最終如圖4中的H2為27.04mm。這樣，通過該設(shè)計(jì)，減少了靶材表面的中心與磁場的距離，增強(qiáng)了該位置的磁場強(qiáng)度，使得靶材表面磁場強(qiáng)度分布更為均勻。
[0031]本實(shí)施例按照如圖4的設(shè)計(jì)制造出來的NiPt合金磁性靶材，安裝在原來和鋁靶材一樣的濺射系統(tǒng)和靶座上，使用相同的磁鐵型號(hào)，在直徑150mm的基材上進(jìn)行濺射，濺射的基材片內(nèi)厚度、電阻率均勻性能夠達(dá)到1.8%以內(nèi)，完全滿足集成電路/半導(dǎo)體等器件作為連接金屬、甚至高要求的勢皇金屬的均勻性要求。
[0032]本發(fā)明的發(fā)明人繼續(xù)研究，發(fā)現(xiàn)將以上實(shí)施例1及2中磁性靶材的材料更換為其他含量的NiPt合金靶材(Ni含量由95%改變?yōu)?0%、60%、70%等)或者改成高純的Ni金屬靶，這些磁性靶材按照實(shí)施例1或?qū)嵤├?的設(shè)計(jì)，也可以在原有鋁靶使用的濺射系統(tǒng)和濺射靶座上、同樣磁鐵的情況下進(jìn)行濺射，濺射的基材片內(nèi)厚度均勻性均能夠達(dá)到2%以內(nèi)。
[0033]同樣，在矩形等其它靶材上，通過類似的變形設(shè)計(jì)，也可達(dá)到同樣的效果。因此，以上所述，將僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁性靶材，其特征在于:所述磁性靶材能夠與非磁性靶材共用磁控濺射系統(tǒng)，所述共用的磁控濺射系統(tǒng)包括靶座，所述靶座包括磁鐵； 所述非磁性靶材包括濺射靶、以及用以支撐濺射靶的背板；濺射靶為扁圓柱形，包括呈圓形平面的濺射面及與濺射面相對的濺射靶背面；背板包括支撐濺射靶的主體部分和主要起固定作用的外沿部分，背板通過焊接面與濺射靶粘貼成一體，與焊接面相對的背板內(nèi)壁形成冷卻面，冷卻面為圓形平面； 所述磁性靶材由所述非磁性靶材進(jìn)行如下形狀變化形成: 1)減薄濺射靶；以及 2)將濺射靶的濺射面及其背面由平面改成球面，且濺射面與濺射靶的背面完全平行，同時(shí)，背板主體部分的焊接面由非磁性靶材的平面改為內(nèi)球面，且與濺射靶的背面完全貼入口 ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性靶材，其特征在于:所述非磁性靶材的總高度為46.10?48.60m，其濺射靶的厚度為2.9?3.1mm,背板外沿部分高度為3.92?24.72mm,冷卻面到背板外沿部分的底部的垂直距離為22.03?22.43mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁性靶材，其特征在于:所述形狀變化I)中減薄濺射靶的減薄尺寸為0.4?0.6mm ； 2)中形成球面后的派射面的內(nèi)徑為1026?141 Imm04.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁性靶材，其特征在于:所述形狀變化還包括3)從背板主體部分的冷卻面方向減薄背板；以及4)將背板外沿部分減薄。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磁性靶材，其特征在于:所述形狀變化I)中減薄濺射靶的減薄尺寸為0.4?0.6mm ;2)中形成球面后的濺射面的內(nèi)徑為2210?2336mm ;3)中減薄背板的減薄厚度為10.75?10.79mm ；4)中背板外沿部分減薄5.90?6.02_。6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種磁性靶材，其特征在于:使用與所述非磁性靶材共用的磁控濺射系統(tǒng)進(jìn)行濺射，所述磁性靶材濺射在基材上的厚度均勻性小于2%。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種磁性靶材，其特征在于:所述非磁性靶材的濺射靶為鋁靶；所述磁性靶材的濺射靶為NiPt合金靶或Ni金屬靶。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種磁性磁控濺射靶材，所述磁性濺射靶材能夠與非磁性靶材共用磁控濺射系統(tǒng)，其中非磁性靶材為圓形平面靶材，包括濺射靶和背板。所述磁性靶材通過將非磁性靶材1）減薄濺射靶；2）將濺射面及其背面由平面改成球面，以及背板的焊接面也由平面改為內(nèi)球面，且與濺射靶的背面完全貼合；或者進(jìn)一步從背板主體部分的冷卻面方向減薄背板等；得到形變后的磁性靶材，該磁性靶材使用與非磁性靶材可共用的濺射系統(tǒng)進(jìn)行濺射，所得濺射薄膜的厚度均勻性達(dá)到2.0%以內(nèi)。
【IPC分類】C23C14/35
【公開號(hào)】CN105603371
【申請?zhí)枴緾N201510723496
【發(fā)明人】張瑞麗, 任瑞
【申請人】杭州立昂微電子股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年10月29日