[发明专利]铝钛合金溅镀靶材及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝钛合金溅镀靶材及其制作方法，尤其是一种析出相分布均匀的铝钛合金溅镀靶材及其制作方法。

背景技术

铝钛合金薄膜由于具备低电阻率与高反射率的特性，已被广泛地制作成触控面板或平面显示器的金属导线层以及光记录媒体或太阳能电池的反射层。

一般而言，铝钛合金薄膜使用铝钛合金溅镀靶材所溅镀而成，该铝钛合金溅镀靶材的组成均匀性、平均晶粒及析出相均匀性与尺寸是影响铝钛合金薄膜的工艺良品率与薄膜稳定性的关键。

目前常用于制作铝钛合金溅镀靶材的方法可分为：粉末冶金法(powder metallurgy process)、喷覆成型法(spray forming process)和铸造法(casting process)。

以粉末冶金法所制得的铝钛合金溅镀靶材的氧含量多半偏高(大于1000ppm)，致使所形成的铝钛合金薄膜的电阻率相对较高，因而不适合作为金属导线层的材料；且质量稳定的铝粉来源不易得到，使得铝钛合金溅镀靶材的制作成本一直无法有效地降低。

喷覆成型法虽然可以降低铝钛合金溅镀靶材中析出相的尺寸与铝钛合金晶粒尺寸，并且提升铝钛合金溅镀靶材的组成均匀性，但由于所使用的机台十分昂贵且工艺步骤较为复杂，致使铝钛合金溅镀靶材的制作成本也大幅提高，仍然不利于作为量化生产铝钛合金溅镀靶材的方法。

此外，由于铝的熔点仅有660°C，而钛的熔点高达1668°C，两种成分熔点差异过大，且钛在铝熔汤中的溶解度差。因此，当使用铸造法制作铝钛合金溅镀靶材时，由于铝钛合金熔汤冷却后会在铝钛合金溅镀靶材的中心区域(即，靶材最慢被冷却的区域)大量析出铝钛基金属化合物(例如：Al₃Ti)，这类析出物容易偏聚并且沉降，而形成如图7箭头所指的偏聚区域(即，析出物丛聚所形成的区域)。

因此，大量偏聚的析出相将使不同预定区域(即，铝钛合金溅镀靶材的中心区域与近外围区域)中析出相相对于基底相面积比的标准差很大(当铝钛合金溅镀靶材中钛含量为3重量百分比时，析出相面积比标准差远大于6%)，使得铝钛合金溅镀靶材中的析出相分布相当不均匀，而容易溅镀形成良品率低及且质量差的铝钛合金薄膜。

发明内容

鉴于现有技术所面临的问题，本发明的主要目的在于有效抑制铝钛合金溅镀靶材中析出相的偏聚现象，进而提升铝钛合金溅镀靶材的组成均匀性，以此开发出一种析出相分布均匀的铝钛合金溅镀靶材，有利于溅镀形成良好薄膜特性的铝钛合金薄膜。

为提升铝钛合金薄膜的工艺良品率与薄膜稳定性，本发明提供一种铝钛合金溅镀靶材，其中该铝钛合金溅镀靶材主要由铝及钛所组成，该铝钛合金溅镀靶材包含多个相同尺寸的预定区域，每一预定区域分别由基底相及析出相组成，其中以整体铝钛合金溅镀靶材中钛的含量为X重量百分比，当0.1<X≤1.0时，该析出相相对于基底相的平均面积比介于X-0.1%至X+0.1%之间，且该析出相相对于基底相的面积比标准差低于0.3X%。

优选的，当0.1<X≤1.0时，此铝钛合金溅镀靶材中钛含量的最大偏差值低于0.3重量百分比；更优选的是低于0.2重量百分比。

本发明进一步提供一种铝钛合金溅镀靶材，其中该铝钛合金溅镀靶材主要由铝及钛所组成，该铝钛合金溅镀靶材包含多个相同尺寸的预定区域，每一个预定区域分别由基底相和析出相所组成，其中以整体铝钛合金溅镀靶材中钛的含量为X重量百分比，当1.0<X≤2.0时，该析出相相对于基底相之平均面积比介于4X-1%至4X+1%之间，且该析出相相对于基底相的面积比标准差低于1X%。

优选的，当1.0<X≤2.0时，此铝钛合金溅镀靶材中钛含量的最大偏差值低于0.5重量百分比；更优选的是低于0.3重量百分比。

本发明进一步提供一种铝钛合金溅镀靶材，其中该铝钛合金溅镀靶材主要由铝和钛所组成，该铝钛合金溅镀靶材包含多个相同尺寸的预定区域，每一个预定区域分别由基底相和析出相所组成，其中以整体铝钛合金溅镀靶材中钛的含量为X重量百分比，当2.0<X≤3.0时，此析出相相对于基底相的平均面积比介于6X-2%至6X+2%之间，且此析出相相对于基底相之面积比标准差低于2X%。

优选的，当2.0<X≤3.0时，此铝钛合金溅镀靶材中钛含量的最大偏差值低于0.5重量百分比；更优选的是低于0.3重量百分比。