JPH04333565A - スパッタリングターゲットおよびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング法によ
って薄膜を形成する際に用いられるスパッタリングター
ゲットおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被覆膜部材に単一金属や合金の薄膜を形
成する方法の一つとして、形成しようとする薄膜と同一
の材料を真空中にて蒸発させて被覆膜部材上に付着させ
るＰＶＤ法（物理的蒸着法）が知られている。

【０００３】スパッタリング法はこのＰＶＤ法の一つで
あり、まず前記薄膜と同一の材料を板状に成形した、い
わゆるスパッタリングターゲット（以下、ターゲットと
称する。）と前記被覆膜部材とを高真空中に保持し、両
者の間にバイアスを印加するとともにイオンを導入した
り、あるいは前記ターゲット上に磁界を形成して真空中
で発生するプラズマをターゲット近傍の空間に閉じ込め
、この磁界内を運動する電子によって前記イオンを発生
させたりして、これらのイオンによってターゲットの構
成原子を弾き飛ばして、つまりスパッタして該構成原子
を前記被覆膜部材に付着させる薄膜形成法である。ここ
で、このようなスパッタリング法に用いられるターゲッ
トとしては、平面的に小さなターゲットよりも大きなも
のの方が前記イオンによってスパッタされる際の効率が
良く、またターゲットの歩留まりも高い。そこで、この
ような平面的に大きなターゲットを製造する方法として
、通常はターゲットの原料となる前記材料を粉末化した
後に焼結させて成形する、いわゆるパウダー法が用いら
れている。

【０００４】ところが、この方法によれば比較的大きな
一体物のターゲットを歩留まり良く製造できる反面、粉
末化した材料の充填密度をいくら上げても成形の際にタ
ーゲットに酸素が巻き込まれてしまうことは避けられな
い。このため、ターゲットの酸素含有量が高くなり、従
ってターゲットよりスパッタされて形成される薄膜も酸
素含有量の高いものとなってしまい、結果的に前記被覆
膜部材に付与されるべき機能が劣化するという問題が生
じるおそれがある。

【０００５】このような問題を解決する手段の一つとし
て、ターゲットの成分を溶融、鋳造して板状のインゴッ
トを形成し、このインゴットを熱間圧延によって引き延
ばして平板状に成形する方法がある。しかし、例えば磁
気記録媒体に薄膜を形成する際に用いられるＣｏ−Ｐｔ
−Ｃｒ成分系の合金では、鋳造の場合は割れに対する感
受性が強いという特性があり、このため前記熱間圧延に
よってターゲットを成形することは困難とされている。

【０００６】そこで、このような合金のターゲットの製
造方法で比較的大面積のターゲットを作る場合には、前
記成分系の合金インゴットをスライス切断して複数の板
状部材を成形し、これらの板状部材の端面同士を突き合
わせてターゲットを構成する方法が採られている。

【０００７】図６はこのような方法によって製造された
ターゲットの一例であるが、この例でターゲット１は、
前記インゴットをスライス切断して得られた平面視に四
角形の板状部材２が、３枚一列に接合されて構成されて
いる。図７はこのターゲット１の隣合う一対の板状部材
２Ａ，２Ｂの接合部３の側面図であるが、この図に示さ
れるように板状部材２Ａ，２Ｂの互いに対向する端面４
Ａ，４Ｂには、一方の板状部材２Ａの端面４Ａの下縁に
当該ターゲット１の幅方向に沿う断面長方形状の突条５
Ａが、他方の板状部材２Ｂの端面４Ｂの上縁にやはり前
記幅方向に沿う断面が略正方形状の突条５Ｂが、それぞ
れ形成されている。そして、端面４Ａ，４Ｂを互いに突
き合わせて突条５Ａを端面４Ｂに、突条５Ｂを端面４Ａ
に、それぞれ当接せしめることにより、突条５Ａ，５Ｂ
が重ね合わされ、さらに銅製のバッキングプレート６に
ハンダ接合されて保持される。

【０００８】この方法では、インゴットはスライス切断
されてターゲットに成形されるから直方体に近い形状の
小型のインゴットを製造すればよく、原料投入量が少な
くてすむとともに、インゴット鋳造のための溶解設備も
小型ですみ、特にターゲットの成分系に貴金属が多く含
まれる場合に経済的な効果が大きいという利点を有する
。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スパッタリ
ングが進行してターゲット構成原子が弾き飛ばされるに
伴ってターゲットはその上面から徐々に消耗して薄くな
ってゆくが、前記構成のターゲットではターゲットの厚
さが前記一方の突条５Ａの厚さと等しくなったところで
、すなわち接合部３において他方の突条５Ｂの部分がス
パッタされて消耗した時点でスパッタリングを中断し、
ターゲットを交換しなければならない。さもなくば、一
方の板状部材２Ａの突条５Ａと他方の板状部材２Ｂの端
面４Ｂとの僅かな間隙から前記イオンが侵入し、ターゲ
ット構成原子ではなくバッキングプレート６を構成する
銅原子をスパッタしてしまい、これが前記被覆膜部材に
付着して薄膜の純度を劣化せしめ、引いては被覆膜部材
の機能を損なうおそれがあるためである。このように前
記構成のターゲットでは、ターゲットの使用可能な厚さ
が制限されることは避けられず、結果的にターゲットの
歩留まりが低下することは免れなかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するためになされたもので、本発明の請求項１は、複
数の板状部材の端面を接合して形成される平板状のスパ
ッタリングターゲットであって、互いに隣合う前記板状
部材の端面同士を融着により接合したことを特徴とする
ものである。

【００１１】また本発明の請求項２は、複数の板状部材
の端面を接合して平板状に成形するスパッタリングター
ゲットの製造方法において、互いに隣合って接合される
前記板状部材の端面同士を、融着により接合することを
特徴とする。

【００１２】なお、ここでいう融着とは前記板状部材自
体を溶融して接着することはもとより、板状部材の端面
同士の間にターゲット構成材料と同じ材料を溶融して流
し込み、これによって板状部材を接着する手法をも含む
ものである。

【００１３】

【作用】本発明によれば、ターゲットを構成する複数の
板状部材は互いに融着されて接合されているため、ター
ゲットの厚さ方向に間隙が生じることはない。従ってタ
ーゲットを下面までスパッタしてもバッキングプレート
が露出するまではバッキングプレートの構成原子がスパ
ッタされることはなく、よってターゲットの使用可能厚
さが制限を受けることもない。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す斜視図であり
、図６と同じ部分には同一の符号を配してある。

【００１５】本実施例のターゲット１１は、１２ａｔ％
のＰｔと９ａｔ％のＣｒとを含有するＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ
合金製のターゲットであり、前記従来例と同様、板状部
材１２が３枚一列に接合されてバッキングプレート６に
載置された構成となっている。なお、ターゲット１１と
バッキングプレート６とはハンダ接合されている。

【００１６】図２は本実施例の互いに隣合って接合され
る一対の板状部材１２Ａ，１２Ｂの接合部１３の側面図
である。この図に示されるように前記一対の板状部材１
２Ａ，１２Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂは、板状部材１２Ａ
，１２Ｂの上下面に垂直な平面に成形されている。そし
て、これらの端面１４Ａ，１４Ｂは互いに突き合わされ
た状態で融着されており、これによって板状部材１２Ａ
，１２Ｂは接合されている。

【００１７】このようなターゲット１１を製造するには
、まず所定量のＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒを熔融して図３に示す
ようなインゴット１５を鋳造し、このインゴット１５を
図４に示すようにスライス切断して３枚の板状部材１２
を成形する。なお、符号１６は前記インゴット１５の鋳
造の際に凹みの生じた部分であり、ターゲットとして使
用するには不適であるので再度熔融されて製造に供され
る。

【００１８】しかる後、互いに隣合う一対の板状部材１
２Ａ，１２Ｂを前記端面１４Ａ，１４Ｂを突き合わせて
一列に配列し、この突き合わせ部を電子ビーム溶接等の
手段によって加熱、熔融せしめて接着、すなわち融着す
ることにより、該板状部材１２Ａ，１２Ｂは接合されて
平板状に成形される。次いで、接合された板状部材１２
の表面に機械加工により仕上げを施した後、銅製のバッ
キングプレート６をハンダによって接合することにより
、図１に示した本実施例のターゲット１１が製造される
。

【００１９】こうして製造される本実施例のターゲット
１１では、接合部１３において両方の板状部材１２Ａ，
１２Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂが熔融して融合した状態と
なっており、これにより端面１４Ａ，１４Ｂの間に僅か
な間隙も形成されることはない。従ってターゲット１１
の下面までスパッタが進行しても、ターゲット１１が消
耗し尽くされてバッキングプレート６が露出するまでは
スパッタリングを続行することができる。すなわち前記
構成のターゲットでは、従来のようにターゲットの使用
可能な厚さに制限を受けることなく、ターゲット下面ま
で使用に供することができるため、ターゲットの歩留ま
りの向上を図ることが可能となる。

【００２０】また、板状部材１２の端面１４Ａ，１４Ｂ
は平面状に成形すればよく、また該端面１４Ａ，１４Ｂ
は融着されて接合されるから、その仕上げ精度も厳密に
する必要はない。このように本実施例は前記従来例に比
べて板状部材の成形が容易であるという利点をも有する
。

【００２１】なお前記実施例では、隣合う板状部材１２
Ａ，１２Ｂの端面１４Ａ，１４Ｂを板状部材１２Ａ，１
２Ｂの上下面に垂直な平面に成形し、接合部１３にてこ
れらの端面１４Ａ，１４Ｂを突き合わせて融着して両方
の板状部材１２Ａ，１２Ｂを接合したが、本発明はこの
実施例のみに限定されるものではない。

【００２２】例えば図５は本発明の他の実施例を示す接
合部の側面図であるが、この実施例では、互いに隣合っ
て接合される一対の板状部材２２Ａ，２２Ｂの端面２４
Ａ，２４Ｂをともにターゲットの上面から下面に向かう
に従って広がる傾斜面に成形されている。そして、接合
部にてこれらの端面２４Ａ，２４Ｂを突き合わせて形成
されるＶ字型の溝部に、当該ターゲットと同じ成分系の
溶融合金２５を流し込むことにより、この溶融合金２５
が両方の端面２４Ａ，２４Ｂに融着して板状部材２２Ａ
，２２Ｂが接合される。こうして平板状に成形されたタ
ーゲットは前記実施例同様、機械加工によって仕上げら
れた上でバッキングプレート６に接合される。

【００２３】このように、本実施例では隣合う一対の板
状部材２２Ａ，２２Ｂは、それぞれの端面２４Ａ，２４
Ｂ間に介装される溶融合金２５によって融着されており
、両板状部材２２Ａ，２２Ｂの接合部に間隙が形成され
ることがないために、前記実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、隣
合う一対の板状部材は互いの端面を突き合わせた状態で
融着されて接合されているので、接合部において間隙が
形成されることはなく、従ってターゲットの使用可能な
厚さに制限を受けることなくバッキングプレートが露出
するまでスパッタを行うことができる。すなわち、ター
ゲットを下面まで用い尽くすことが可能となり、ターゲ
ットの歩留まりの向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１の実施例の接合部１３の側面図である。

【図３】本発明に係わるＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒ合金のインゴ
ット１５の斜視図である。

【図４】図３のインゴット１５をスライス切断した図で
ある。

【図５】本発明の他の実施例を示す接合部の側面図であ
る。

【図６】従来の構造のスパッタリングターゲットの斜視
図である。

【図７】図６のスパッタリングターゲットの接合部の側
面図である。

【符号の説明】

１，１１　　スパッタリングターゲット２，１２，１２
Ａ，１２Ｂ，２２Ａ，２２Ｂ　　板状部材３，１３　　
接合部 ４Ａ，４Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ　　板状
部材の端面 ６　　バッキングプレート ２５　　溶融合金

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の板状部材の端面を接合して形成
   される平板状のスパッタリングターゲットであって、互
   いに隣合う前記板状部材の端面同士が融着により接合さ
   れていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
2. 【請求項２】　　複数の板状部材の端面を接合して平板
   状に成形するスパッタリングターゲットの製造方法にお
   いて、互いに隣合って接合される前記板状部材の端面同
   士を、融着により接合することを特徴とするスパッタリ
   ングターゲットの製造方法。