JPH0254761A - スパッタ用ターゲット及びその製造方法 - Google Patents
スパッタ用ターゲット及びその製造方法Info
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- JPH0254761A JPH0254761A JP63207031A JP20703188A JPH0254761A JP H0254761 A JPH0254761 A JP H0254761A JP 63207031 A JP63207031 A JP 63207031A JP 20703188 A JP20703188 A JP 20703188A JP H0254761 A JPH0254761 A JP H0254761A
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- Japan
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- target
- metal member
- sputtering
- sputtering target
- metal
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はスパッタ法によって薄膜を形成する時のスパッ
タ用ターゲット（以下、単にターゲットと称す、）及び
その製造方法に関するものである。
タ用ターゲット（以下、単にターゲットと称す、）及び
その製造方法に関するものである。
従来の技術
従来よりスパッタ法によって金属等のａ １１９を形成
する方法が公知である。この従来のターゲットの構造を
第６図に示す、第６図においてｌは円盤型あるいは角型
のターゲットで、形成しようとする薄膜と同一の材料か
らなっている、２はバッキングプレートで、ターゲット
１はバッキングプレート２にボンディングされている。
する方法が公知である。この従来のターゲットの構造を
第６図に示す、第６図においてｌは円盤型あるいは角型
のターゲットで、形成しようとする薄膜と同一の材料か
らなっている、２はバッキングプレートで、ターゲット
１はバッキングプレート２にボンディングされている。
このような構造のターゲットを用いて金属等の薄膜を形
成するのが一般的である。このスパッタ法においてター
ゲットをいかに有効に使用するかが生産上の太きな！！
！！題である。すなわちターゲットの使用効率がコスト
に直接つながるからである。このクーデ・ントの使用効
率を上げるために、例えばマグネトロンスパッタ法の場
合、マグネットを回転させる等の工夫がなされているが
その使用効率は２０〜３０％程度が一般的である。また
一方では使用後のターゲットを再生して材料費を回収す
ることも行われている０例えばＡｕ、Ａｇ等の貴金属の
ように比較的高価な材料の場合は再生することによって
ターゲットの使用効率の悪さをある程度おぎなうことは
できるものである。
成するのが一般的である。このスパッタ法においてター
ゲットをいかに有効に使用するかが生産上の太きな！！
！！題である。すなわちターゲットの使用効率がコスト
に直接つながるからである。このクーデ・ントの使用効
率を上げるために、例えばマグネトロンスパッタ法の場
合、マグネットを回転させる等の工夫がなされているが
その使用効率は２０〜３０％程度が一般的である。また
一方では使用後のターゲットを再生して材料費を回収す
ることも行われている０例えばＡｕ、Ａｇ等の貴金属の
ように比較的高価な材料の場合は再生することによって
ターゲットの使用効率の悪さをある程度おぎなうことは
できるものである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら例えば書換え型光ディスクの記録膜材料と
して多く使用されるＧｅのように、材料そのものには貴
金属はどの価値は無くても材料の精製工程に手間を要す
るために価格が高い材料もある。このような材料の場合
、材料そのものにはそれほどの価値は無いものであるか
ら再生してしも材料費は回収できないものである。この
ためターゲットの使用効率がそのままコストにはねかえ
ってくるといった課題があった。
して多く使用されるＧｅのように、材料そのものには貴
金属はどの価値は無くても材料の精製工程に手間を要す
るために価格が高い材料もある。このような材料の場合
、材料そのものにはそれほどの価値は無いものであるか
ら再生してしも材料費は回収できないものである。この
ためターゲットの使用効率がそのままコストにはねかえ
ってくるといった課題があった。
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明は円盤型あるいは角型
のターゲットの、スパッタされる面の外周からもう一方
の面の近くまでをスパッタ薄膜を形成するターゲット材
料で他の部分は熱伝導に優れた金属部材で構成し、この
金属部材をバッキングプレートにボンディングすること
によって、生産性、経済性に優れたターゲットを得よう
とするものである。
のターゲットの、スパッタされる面の外周からもう一方
の面の近くまでをスパッタ薄膜を形成するターゲット材
料で他の部分は熱伝導に優れた金属部材で構成し、この
金属部材をバッキングプレートにボンディングすること
によって、生産性、経済性に優れたターゲットを得よう
とするものである。
作用
すなわちターゲットのスパッタされる部分だけを薄膜を
形成するために必要な材料で構成し、他の部分は熱伝導
に優れた安価な金属部材で構成することによって、たと
えターゲットの使用効率が悪くてもその材料費を最小限
にすることができるものである。また金属部材をボンデ
ィングするものであるから、ターゲット材料にかがわら
ずそのボンディングは容易にできるものである。
形成するために必要な材料で構成し、他の部分は熱伝導
に優れた安価な金属部材で構成することによって、たと
えターゲットの使用効率が悪くてもその材料費を最小限
にすることができるものである。また金属部材をボンデ
ィングするものであるから、ターゲット材料にかがわら
ずそのボンディングは容易にできるものである。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。
第１図において１１は薄膜を形成するためのターゲット
材料、１２は熱伝導に優れた金属材料からなる部材でこ
の実施例では銅を使用している。１３は銅材料からなる
バッキングプレートである。ターゲット材料１１として
は書換え型光ディスクに多く使用されるＴｅ及びＧｅを
主成分とした材料からなっており、ターゲット材料Ｉ■
と金属部材１２を一体的に構成する方法としては後述す
るホットプレス法によって形成している。
材料、１２は熱伝導に優れた金属材料からなる部材でこ
の実施例では銅を使用している。１３は銅材料からなる
バッキングプレートである。ターゲット材料１１として
は書換え型光ディスクに多く使用されるＴｅ及びＧｅを
主成分とした材料からなっており、ターゲット材料Ｉ■
と金属部材１２を一体的に構成する方法としては後述す
るホットプレス法によって形成している。
金属部材１２はバッキングプレート１３にボンディング
されている。このボンディングは金属と金属を接着する
ものであるから、−ａ的に行われているＩｎ−３ｎ等の
メタルボンディングが容易にできるものである０例えば
ターゲツト材ｔ４１１がＳｉＯ□、ＺｎＳ等のＫｍ体の
ような場合メタルボンディングが困難であるため、ボン
ディング面にＣｕ等の金属材料をスパッタする等の前処
理を行ってメタルボンディングを行うのが一般的である
が、このような前処理が不要になって生産的に大きな効
果があるものである。第２図は本発明の他の実施例によ
るターゲットで、構成は第１図で説明したものと同様で
あり、金属部材１２のターゲット材料１１と接する部分
をテーパ状にしてクーゲット材料１１の体積をより小さ
くしようとするものである。第１図、第２図のような構
成のターゲットを用いて実際にスパッタ法で薄膜を形成
する方法を第３図で説明する。第３図において１４はカ
ソード本体、１５はマグネットで、バッキングプレート
１３はカソード本体１４に固定され密閉されている。こ
のカソード本体１４とバッキングプレート１３で構成さ
れる空間１６にはスパッタ時冷却水を流してターゲット
材料１２、金属部材１３の冷却を行うものである。１７
はシールド本体で真空チャンバ１Ｂに固定されている。
されている。このボンディングは金属と金属を接着する
ものであるから、−ａ的に行われているＩｎ−３ｎ等の
メタルボンディングが容易にできるものである０例えば
ターゲツト材ｔ４１１がＳｉＯ□、ＺｎＳ等のＫｍ体の
ような場合メタルボンディングが困難であるため、ボン
ディング面にＣｕ等の金属材料をスパッタする等の前処
理を行ってメタルボンディングを行うのが一般的である
が、このような前処理が不要になって生産的に大きな効
果があるものである。第２図は本発明の他の実施例によ
るターゲットで、構成は第１図で説明したものと同様で
あり、金属部材１２のターゲット材料１１と接する部分
をテーパ状にしてクーゲット材料１１の体積をより小さ
くしようとするものである。第１図、第２図のような構
成のターゲットを用いて実際にスパッタ法で薄膜を形成
する方法を第３図で説明する。第３図において１４はカ
ソード本体、１５はマグネットで、バッキングプレート
１３はカソード本体１４に固定され密閉されている。こ
のカソード本体１４とバッキングプレート１３で構成さ
れる空間１６にはスパッタ時冷却水を流してターゲット
材料１２、金属部材１３の冷却を行うものである。１７
はシールド本体で真空チャンバ１Ｂに固定されている。
１９はシールドカバーでシールド１７に固定されており
、このシールド本体１７．真空チャンバ１８゜シールド
カバー１９はそれぞれ金属材料で構成されアースされて
いる。シールドカバー１９の中央部にはターゲット１１
．ｉ２の形状に合わせたテ−パ状の開孔部２０を有して
おり、開孔部２０の最も小さい所はターゲット材料１１
よりもわずかに小さくしている。この時ターゲット材料
１１とシールドカバー１９との距離を２閣程度にするこ
とによって、シールドカバー１９の開孔部２０より外側
の領域はスパッタされないものである。２１は真空チャ
ンバ１８とカソード本体１４を！ｔ！！縁し、かつ真空
を保持するためのシールド機能を有した絶ｔ（体である
。第３図のような構成で真空チャンバ１８で形成された
真空系（図示せず、）にＡｒガスを流して１〜５０ｍＴ
ｏｒｒに圧力を調整し、カソード本体１４に高周波ある
いは直流電圧を印加することによって、Ａｒが加速され
ターゲット材料１１がスパッタされて矢印２２の方向に
ターゲット材料１１の分子が飛び出して矢印２２の方向
にある基板等に′ｉＲ膜を形成するものである。第３図
で説明したようにスパッタを行っていった場合、−ｉ的
に第４図に示したようにターゲット材料１１が消耗して
寿命となるものである。この時ターゲット材料１１の消
耗している寸法Ａは第３図で説明したシールドカバー１
９の開孔部２０の寸法とほぼ一致している。また消耗状
態が均一にならない理由はマグネット１５の磁束による
ものである０次にターゲット材料１１と金属部材１２を
一体的に構成する一実施例を第５図で説明する。
、このシールド本体１７．真空チャンバ１８゜シールド
カバー１９はそれぞれ金属材料で構成されアースされて
いる。シールドカバー１９の中央部にはターゲット１１
．ｉ２の形状に合わせたテ−パ状の開孔部２０を有して
おり、開孔部２０の最も小さい所はターゲット材料１１
よりもわずかに小さくしている。この時ターゲット材料
１１とシールドカバー１９との距離を２閣程度にするこ
とによって、シールドカバー１９の開孔部２０より外側
の領域はスパッタされないものである。２１は真空チャ
ンバ１８とカソード本体１４を！ｔ！！縁し、かつ真空
を保持するためのシールド機能を有した絶ｔ（体である
。第３図のような構成で真空チャンバ１８で形成された
真空系（図示せず、）にＡｒガスを流して１〜５０ｍＴ
ｏｒｒに圧力を調整し、カソード本体１４に高周波ある
いは直流電圧を印加することによって、Ａｒが加速され
ターゲット材料１１がスパッタされて矢印２２の方向に
ターゲット材料１１の分子が飛び出して矢印２２の方向
にある基板等に′ｉＲ膜を形成するものである。第３図
で説明したようにスパッタを行っていった場合、−ｉ的
に第４図に示したようにターゲット材料１１が消耗して
寿命となるものである。この時ターゲット材料１１の消
耗している寸法Ａは第３図で説明したシールドカバー１
９の開孔部２０の寸法とほぼ一致している。また消耗状
態が均一にならない理由はマグネット１５の磁束による
ものである０次にターゲット材料１１と金属部材１２を
一体的に構成する一実施例を第５図で説明する。
第５図において２３は下型、２４は上型、２５は円筒型
でターゲット１１と金属部材１２を構成する方法は、ま
ず下型２３の上に金属部材１２を置いて円筒型２５を下
型２３に乗せる。この状態で粉状のターゲット材料１１
を金属部材１２の上に充填させる。この後、上型２４を
上にのせた状態で加り、す・加圧すなわちホットプレス
することによってターゲット材料１１と金属部材１２を
一体的に構成するものである。このようにしてホットプ
レスを１千った場合、金属部材１２の上面、外周面２６
の」二にもターゲット材料１１が乗る状態になるが、こ
れはそのまま使用してもよいし、金属部材１２に合わせ
てホントブレスされたり：ケント１１の上面を削っても
よいものである。また金属部材１２のターゲット材料１
１と接する面の面粗さをあらくすることによってターゲ
ット材料１１と金属部材１２の固着力をより強固にでき
るものである。具体的には面粗さＲａ１０μｍ以上にす
ることによって効果が認められた。この面を粗くする方
法としては例えばサンドブラスト等によって容易にでき
るものである。このように構成したターゲラ！−を用い
て高周波マグネトロンスパッタを行った結果、６インチ
、厚さ７閣のターゲットに１．５ｋｗ以上の印加パワー
を加えた場合、ターゲットの温度上昇によってクーゲン
ト材料１１と金属部材１２の間ではがれるという現象も
発生したが、それ以下の印加パワーでは何ら問題はなか
った。
でターゲット１１と金属部材１２を構成する方法は、ま
ず下型２３の上に金属部材１２を置いて円筒型２５を下
型２３に乗せる。この状態で粉状のターゲット材料１１
を金属部材１２の上に充填させる。この後、上型２４を
上にのせた状態で加り、す・加圧すなわちホットプレス
することによってターゲット材料１１と金属部材１２を
一体的に構成するものである。このようにしてホットプ
レスを１千った場合、金属部材１２の上面、外周面２６
の」二にもターゲット材料１１が乗る状態になるが、こ
れはそのまま使用してもよいし、金属部材１２に合わせ
てホントブレスされたり：ケント１１の上面を削っても
よいものである。また金属部材１２のターゲット材料１
１と接する面の面粗さをあらくすることによってターゲ
ット材料１１と金属部材１２の固着力をより強固にでき
るものである。具体的には面粗さＲａ１０μｍ以上にす
ることによって効果が認められた。この面を粗くする方
法としては例えばサンドブラスト等によって容易にでき
るものである。このように構成したターゲラ！−を用い
て高周波マグネトロンスパッタを行った結果、６インチ
、厚さ７閣のターゲットに１．５ｋｗ以上の印加パワー
を加えた場合、ターゲットの温度上昇によってクーゲン
ト材料１１と金属部材１２の間ではがれるという現象も
発生したが、それ以下の印加パワーでは何ら問題はなか
った。
発明の効果
本発明はターゲットのスパッタされる部分だけを薄膜を
形成するために必要な材料で構成し、他の部分は熱伝動
に優れた安価な金属部材で一体的にターゲットを構成す
ることによって、たとえターゲットの使用効率が悪くて
もその材料費を最小限にすることができるものである。
形成するために必要な材料で構成し、他の部分は熱伝動
に優れた安価な金属部材で一体的にターゲットを構成す
ることによって、たとえターゲットの使用効率が悪くて
もその材料費を最小限にすることができるものである。
また金属部材をバンキングプレー１−にボンディングす
るものであるから誘電体材料のようにメタルボンディン
グが困難なターゲット材料であっても容易にボンディン
グができるといった効果があり、その工業的価値は大き
なものである。
るものであるから誘電体材料のようにメタルボンディン
グが困難なターゲット材料であっても容易にボンディン
グができるといった効果があり、その工業的価値は大き
なものである。
第１図は本発明の一実施例におけるスパッタ用ターゲッ
トの断面図、第２図は本発明の他の発明に実施例におけ
るスパッタ用ターゲットの断面図、第３図は本発明によ
るスパッタ用ターゲットを用いたスパッタ用カソードの
断面図、第４図は本発明によるスパッタ用ターゲットの
消耗状態を示す断面図、第５図は本発明によるスパッタ
用ターゲットの製造方法を示す断面図、第６図は従来の
スパッタ用クーゲットの構造を示す断面図である。 １１・・・・・・ターゲット材料、１２・・・・・・金
属部材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名味 少← へ） 法 メ も ＜公 ＼Ｄ 訣
トの断面図、第２図は本発明の他の発明に実施例におけ
るスパッタ用ターゲットの断面図、第３図は本発明によ
るスパッタ用ターゲットを用いたスパッタ用カソードの
断面図、第４図は本発明によるスパッタ用ターゲットの
消耗状態を示す断面図、第５図は本発明によるスパッタ
用ターゲットの製造方法を示す断面図、第６図は従来の
スパッタ用クーゲットの構造を示す断面図である。 １１・・・・・・ターゲット材料、１２・・・・・・金
属部材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名味 少← へ） 法 メ も ＜公 ＼Ｄ 訣
Claims (5)
- （１）円盤型あるいは角型のスパッタ用ターゲットであ
って、ターゲットのスパッタされる面の外周からもう一
方の面の近くまでがスパッタ薄膜を形成するターゲット
材料で他の部分は金属部材で構成され、前記金属部材を
バッキングプレートにボンディングして構成したことを
特徴とするスパッタ用ターゲット。 - （２）金属部材の、スパッタ面からもう一方の面の近く
までのターゲット材料に接する凹部がテーパ状に構成さ
たことを特徴とする請求項（１）記載のスパッタ用ター
ゲット。 - （３）金属部材の凹部をＲａ１０μｍ以上の面粗さにし
たことを特徴とする請求項（１）または（２）のいずれ
かに記載のスパッタ用ターゲット。 - （４）金属部材が銅系あるいはアルミニウム系の材料か
らなることを特徴とした請求項（１）、（２）または（
３）のいずれかに記載のスパッタ用ターゲット。 - （５）金属部材の凹部の上に粉末状のターゲットを配置
し、加熱・加圧することを特徴とするスパッタ用ターゲ
ットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207031A JPH0254761A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | スパッタ用ターゲット及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207031A JPH0254761A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | スパッタ用ターゲット及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0254761A true JPH0254761A (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16533058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63207031A Pending JPH0254761A (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | スパッタ用ターゲット及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0254761A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718432A (ja) * | 1993-07-06 | 1995-01-20 | Ulvac Japan Ltd | スパッタリング用カソードとその製造方法 |
| WO1996033294A1 (en) * | 1995-04-21 | 1996-10-24 | Materials Research Corporation | Method of making sputter target/backing plate assembly |
| US6073830A (en) * | 1995-04-21 | 2000-06-13 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Sputter target/backing plate assembly and method of making same |
| US6164519A (en) * | 1999-07-08 | 2000-12-26 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Method of bonding a sputtering target to a backing plate |
| US8123107B2 (en) * | 2004-05-25 | 2012-02-28 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Method for forming sputter target assemblies |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63207031A patent/JPH0254761A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0718432A (ja) * | 1993-07-06 | 1995-01-20 | Ulvac Japan Ltd | スパッタリング用カソードとその製造方法 |
| WO1996033294A1 (en) * | 1995-04-21 | 1996-10-24 | Materials Research Corporation | Method of making sputter target/backing plate assembly |
| US5836506A (en) * | 1995-04-21 | 1998-11-17 | Sony Corporation | Sputter target/backing plate assembly and method of making same |
| US6073830A (en) * | 1995-04-21 | 2000-06-13 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Sputter target/backing plate assembly and method of making same |
| US6164519A (en) * | 1999-07-08 | 2000-12-26 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Method of bonding a sputtering target to a backing plate |
| US8123107B2 (en) * | 2004-05-25 | 2012-02-28 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Method for forming sputter target assemblies |
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