[发明专利]硅靶材表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅靶材表面处理方法，特别涉及一种能够去除硅靶材表面微裂痕的硅靶材表面处理方法。

背景技术

现今溅镀镀膜的方法广泛应用于半导体产业、光电制造业或食品包装业等，且于光电制造业中又以介质膜（如氧化物膜或氟化物膜）的使用比例较高。其中，该介质膜的选择更以氧化硅薄膜为主，利用该氧化硅薄膜具有光穿透性、热稳定性、化学惰性等不同的特点运用于不同的产业，而具有较佳的经济效益。

目前多利用硅靶材作为原料，采用反应性溅镀法于基材表面沉积氧化硅薄膜，以将该硅靶材置于溅镀腔室后持续通入氧气，使得该硅靶材表面逐渐生成氧化硅膜，再经由高能电浆轰击该硅靶材表面的氧化硅膜，而使该氧化硅粒子自该硅靶材脱离沉积于该基材上，以完成氧化硅薄膜的溅镀制程。

然而，氧化硅薄膜的溅镀过程系属反应性溅镀，故于溅镀过程中该硅靶材会与氧气持续作用而反复生成氧化硅膜，再加上电浆轰击的路径具有预定间距，以致于该硅靶材未经电浆轰击处逐渐堆栈氧化硅膜。由于该氧化硅膜与硅靶材具有不同的热膨胀系数，往往容易因该硅靶材的热膨胀系数高于氧化硅模，而于同样环境下具有较大幅度的收缩或膨胀，进而于冷热交替的溅镀过程中形成不同的应力，使得该氧化硅膜与硅靶材表面产生接触不良的情形而导致该氧化硅膜逐步剥离。如此，严重降低该硅靶材的使用寿命且相对影响沉积于基材表面的氧化硅膜质量。

为了维持该氧化硅膜的质量及沉积效率，多数业者于该硅靶材表面进行喷砂处理，由此增加该硅靶材的表面积（硅靶材表面粗度达3.0微米），使得该硅靶材于反应性溅镀的过程可以于同时间生成较多的氧化硅膜，以此提升该氧化硅膜的沉积质量与效率。

然而，经喷砂处理后的硅靶材虽增加了表面积而可以于同时间下生成较多的氧化硅膜，但因硅靶材表面粗糙度的提升反而容易于该硅靶材上生成较多的微裂痕（micro crack）。由于存在于该硅靶材表面的微裂痕为造成该氧化硅膜剥离的另一原因。因此，经喷砂处理硅靶材的方法仍然存在有氧化硅膜自该硅靶材表面剥离的困扰，非但无法改善该硅靶材长时间使用下良率不佳的情形，甚至因该微裂痕于硅靶材表面的大量增加而导致该氧化硅膜大面积的剥落。于此，仍然无法延长该硅靶材的使用寿命，以及有效解决该氧化硅膜沉积质量与效率不佳的问题。

为此，业者更以各种表面处理方法对该硅靶材进行加工（如机械研磨、抛光、化学蚀刻等），以期望解决氧化硅膜剥离的现象。然而，现有以机械研磨（如树脂砂轮、陶瓷砂轮、砂纸等）进行表面处理的方法通常仅能于该硅靶材表面做浅层研磨以改变该硅靶材表面的粗糙度，以及去除残留于该硅靶材表面的碎化物，以致于传统机械研磨的作法仍旧无法伸入该硅靶材表面的微孔隙均匀施予研磨切削力，以有效解决该硅靶材表面微裂痕的问题。甚至，使用化学蚀刻技术对硅靶材进行表面处理时，更可能因化学蚀刻溶液与硅靶材进行反应而产生新的硅化物质，使得该硅靶材表面不仅生成氧化硅膜更同时披覆有硅化物质，而于后续电浆轰击硅靶材时共同沉积于基材的表面。如此，该经化学蚀刻后的硅靶材用于溅镀生成氧化硅薄膜的品质着实令人堪忧。

有鉴于此，确实有必要发展一种足以有效去除该硅靶材表面微裂痕的硅靶材表面处理方法，以解决该硅靶材于溅镀过程所衍伸的种种问题。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种硅靶材表面处理方法，其能够伸入硅靶材表面的微孔隙均匀施予研磨切削力，以有效去除硅靶材表面微裂痕，而延缓氧化硅膜自该硅靶材剥离的情形。

本发明的另一个目的在于，提供一种硅靶材表面处理方法，能够延长硅靶材的使用寿命，以提升溅镀氧化硅膜的效率及质量。

为达到前述发明目的，本发明的硅靶材表面处理方法，以多个弹性针状物对一硅靶材进行研磨，使得该多个弹性针状物伸入该硅靶材表面的微孔隙均匀施予研磨切削力，以去除该硅靶材表面的微裂痕，其中该硅靶材去除表面微裂痕后的表面粗度为0.1至0.3微米。

其中，该多个弹性针状物形成一钻石毛刷，以利用该钻石毛刷对该硅靶材进行研磨，该弹性针状物由塑料混掺钻石颗粒而成，且该弹性针状物之线径为0.6~1.2毫米，该钻石毛刷的型号系为180~800号。

附图说明

图1为本发明以钻石砂轮处理的硅靶材表面晶相图。

图2为本发明以氢氧化钾处理的硅靶材表面晶相图。

图3本发明以钻石毛刷处理的硅靶材表面晶相图一。

图4本发明以钻石毛刷处理之硅靶材表面晶相图二。

具体实施方式