JPH06172991A - マグネトロンスパッタリング用セラミックスターゲット - Google Patents
マグネトロンスパッタリング用セラミックスターゲットInfo
- Publication number
- JPH06172991A JPH06172991A JP34321592A JP34321592A JPH06172991A JP H06172991 A JPH06172991 A JP H06172991A JP 34321592 A JP34321592 A JP 34321592A JP 34321592 A JP34321592 A JP 34321592A JP H06172991 A JPH06172991 A JP H06172991A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- thickness
- erosion
- target material
- erosion region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ターゲット材の非エロージョン領域２の部分
の厚さが、エロージョン領域１の部分の厚さの１／３以
上４／５以下の範囲であり、それらの境界部分が傾斜部
３をなすマグネトロンスパッタリング用セラミックスタ
ーゲット。 【効果】 厚さの薄い部分の厚さを肉厚部分の厚さの１
／３以上４／５以下としているため、ターゲット材の使
用効率が大幅に向上し、ボンディング加工時のターゲッ
ト材の破損を防止し得、コストが節約でき、特に高価な
材料ではその効果は大きい。また、バッキングプレート
に特殊な加工を必要としないため、この面からもコスト
が低く抑えられると共に、ターゲット接合時にも接合が
簡単になり、セラミックスターゲットとして最適であ
る。
の厚さが、エロージョン領域１の部分の厚さの１／３以
上４／５以下の範囲であり、それらの境界部分が傾斜部
３をなすマグネトロンスパッタリング用セラミックスタ
ーゲット。 【効果】 厚さの薄い部分の厚さを肉厚部分の厚さの１
／３以上４／５以下としているため、ターゲット材の使
用効率が大幅に向上し、ボンディング加工時のターゲッ
ト材の破損を防止し得、コストが節約でき、特に高価な
材料ではその効果は大きい。また、バッキングプレート
に特殊な加工を必要としないため、この面からもコスト
が低く抑えられると共に、ターゲット接合時にも接合が
簡単になり、セラミックスターゲットとして最適であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマグネトロンスパッタリ
ングに用いるセラミックスターゲットに関する。
ングに用いるセラミックスターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】一般に、マグネトロンス
パッタリングは成膜速度が速く、工業上非常に重要な成
膜方法である。このマグネトロンスパッタリングによる
成膜においては、磁場によってプラズマが一定の部分に
集中し、ターゲットに局部的な侵食が生じる。このよう
な局所的侵食の生じる領域はエロージョン領域と呼ば
れ、一般的な円形ターゲットの場合、エロージョン領域
は円環状となる。侵食が局所的に起るため、スパッタリ
ングを行なっていくとともにターゲット材のエロージョ
ン領域の厚さのみが減少してしまい、最終的にはターゲ
ット材のエロージョン領域を除いた部分がまったく消費
されないままターゲットの寿命が尽きることになる。よ
って、ターゲット材の使用効率は非常に低く、一般に１
０〜２０％程度である。
パッタリングは成膜速度が速く、工業上非常に重要な成
膜方法である。このマグネトロンスパッタリングによる
成膜においては、磁場によってプラズマが一定の部分に
集中し、ターゲットに局部的な侵食が生じる。このよう
な局所的侵食の生じる領域はエロージョン領域と呼ば
れ、一般的な円形ターゲットの場合、エロージョン領域
は円環状となる。侵食が局所的に起るため、スパッタリ
ングを行なっていくとともにターゲット材のエロージョ
ン領域の厚さのみが減少してしまい、最終的にはターゲ
ット材のエロージョン領域を除いた部分がまったく消費
されないままターゲットの寿命が尽きることになる。よ
って、ターゲット材の使用効率は非常に低く、一般に１
０〜２０％程度である。
【０００３】特開平３−２８７７６３号では、上記のよ
うなターゲット材の使用効率の低さに起因するターゲッ
ト材のコスト高を解決するため、エロージョン領域を含
む厚さの厚い部分とエロージョン部分を含まない厚さの
薄い部分とに分割して形成されたターゲットが示されて
いる。このような分割ターゲットではエロージョン領域
を含む部分が侵食された後、該当部分のみをバッキング
プレートから剥離して新たなターゲットと交換すること
で、さらにコストを低減できるとしている。同様の思想
は、実公昭６３−１３１７５５号にエロージョン領域を
肉厚にしたターゲットが示されており、また実公昭６３
−４２１５７号にエロージョン領域と非エロージョン領
域とを分割したターゲットが示されている。さらに、特
開平１−２９０７６４号では、ＩＴＯターゲットの場合
について、ターゲット重量の８０％以上がスパッタリン
グ時のエロージョン領域に存在する形状とすることで使
用効率を改善できることが示されている。
うなターゲット材の使用効率の低さに起因するターゲッ
ト材のコスト高を解決するため、エロージョン領域を含
む厚さの厚い部分とエロージョン部分を含まない厚さの
薄い部分とに分割して形成されたターゲットが示されて
いる。このような分割ターゲットではエロージョン領域
を含む部分が侵食された後、該当部分のみをバッキング
プレートから剥離して新たなターゲットと交換すること
で、さらにコストを低減できるとしている。同様の思想
は、実公昭６３−１３１７５５号にエロージョン領域を
肉厚にしたターゲットが示されており、また実公昭６３
−４２１５７号にエロージョン領域と非エロージョン領
域とを分割したターゲットが示されている。さらに、特
開平１−２９０７６４号では、ＩＴＯターゲットの場合
について、ターゲット重量の８０％以上がスパッタリン
グ時のエロージョン領域に存在する形状とすることで使
用効率を改善できることが示されている。
【０００４】しかしながら、特開平３−２８７７６３号
及び実公昭６３−４２１５７号のような分割ターゲット
では、厚さの異なる複数個のターゲットをスパッタ面が
平らになるように並べる必要があり、特開平３−２８７
７６３号ではバッキングプレートに段差を設けた実施例
が示されている。この場合、ターゲット材のコストは低
減されるもののバッキングプレートが特殊になり、加工
費等のコストアップが懸念される。また、バッキングプ
レート形状が特殊となるため、ターゲット材の接着がし
にくくなる等の問題がある。さらに、バッキングプレー
トに断差を設けない場合には厚さの違いがスパッタ面で
の段差となって現れるため、そのエッジ部に異常放電が
生じ易くなるという問題がある。また、この分割ターゲ
ットでは、エロージョン領域を含む部分が侵食された
後、該当部分のみを交換できるとしているが、実際問題
としてはセラミックス等のターゲットの場合には、低融
点ハンダによる接合が一般に行なわれているため、この
接合を剥離するために低融点ハンダの融点以上の温度ま
で加熱しなければならず、この時の熱ストレスで殆どの
場合、エロージョン領域を含まない厚さの薄い部分が割
れてしまう。この割れたターゲットは異常放電の原因と
なるため、実際上繰返し使用は困難である。実公昭６３
−１３１７５５号では、バッキングプレートの形状が特
殊になる点、上記したと同様の問題点を有する。
及び実公昭６３−４２１５７号のような分割ターゲット
では、厚さの異なる複数個のターゲットをスパッタ面が
平らになるように並べる必要があり、特開平３−２８７
７６３号ではバッキングプレートに段差を設けた実施例
が示されている。この場合、ターゲット材のコストは低
減されるもののバッキングプレートが特殊になり、加工
費等のコストアップが懸念される。また、バッキングプ
レート形状が特殊となるため、ターゲット材の接着がし
にくくなる等の問題がある。さらに、バッキングプレー
トに断差を設けない場合には厚さの違いがスパッタ面で
の段差となって現れるため、そのエッジ部に異常放電が
生じ易くなるという問題がある。また、この分割ターゲ
ットでは、エロージョン領域を含む部分が侵食された
後、該当部分のみを交換できるとしているが、実際問題
としてはセラミックス等のターゲットの場合には、低融
点ハンダによる接合が一般に行なわれているため、この
接合を剥離するために低融点ハンダの融点以上の温度ま
で加熱しなければならず、この時の熱ストレスで殆どの
場合、エロージョン領域を含まない厚さの薄い部分が割
れてしまう。この割れたターゲットは異常放電の原因と
なるため、実際上繰返し使用は困難である。実公昭６３
−１３１７５５号では、バッキングプレートの形状が特
殊になる点、上記したと同様の問題点を有する。
【０００５】さらに、特開平１−２９０７６４号では、
スパッタリング時にエロージョンを受ける度合いに応じ
て肉厚が厚くなっている環状あるいは平面状のＩＴＯタ
ーゲットが記載されており、このうち環状のものが好ま
しいとしているが、環状のものではターゲットのない中
心部分が僅かにでもスパッタリングされると、膜に不純
物が混入するおそれがある。平面状のターゲットの場合
にはこの問題はないが、ターゲット重量の８０％以上が
エロージョン領域に存在するような形状を実現しようと
すると、非エロージョン部分の厚さを極めて薄くする必
要があり、セラミックス系ターゲットの場合、このよう
な形状のターゲットはボンディング時に割れやすく、ボ
ンディングは困難となる。従って、ボンディング後の加
工により、このような形状を実現しなければならないた
め、コスト的にメリットが無くなってしまうものであ
る。
スパッタリング時にエロージョンを受ける度合いに応じ
て肉厚が厚くなっている環状あるいは平面状のＩＴＯタ
ーゲットが記載されており、このうち環状のものが好ま
しいとしているが、環状のものではターゲットのない中
心部分が僅かにでもスパッタリングされると、膜に不純
物が混入するおそれがある。平面状のターゲットの場合
にはこの問題はないが、ターゲット重量の８０％以上が
エロージョン領域に存在するような形状を実現しようと
すると、非エロージョン部分の厚さを極めて薄くする必
要があり、セラミックス系ターゲットの場合、このよう
な形状のターゲットはボンディング時に割れやすく、ボ
ンディングは困難となる。従って、ボンディング後の加
工により、このような形状を実現しなければならないた
め、コスト的にメリットが無くなってしまうものであ
る。
【０００６】本発明は、段差を設けた特殊なバッキング
プレートを用いることなく、異常放電の発生しない使用
効率の高い低コストのセラミックス系のマグネトロンス
パッタリング用ターゲットを提供することを目的とする
ものである。
プレートを用いることなく、異常放電の発生しない使用
効率の高い低コストのセラミックス系のマグネトロンス
パッタリング用ターゲットを提供することを目的とする
ものである。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明のマグネトロン
スパッタリング用ターゲットは、ターゲット材の非エロ
ージョン部分の厚さが、エロージョン部分の厚さの１／
３以上４／５以下の範囲であり、それらの境界部分が傾
斜部をなすものであり、これにより前記課題を達成した
ものである。
スパッタリング用ターゲットは、ターゲット材の非エロ
ージョン部分の厚さが、エロージョン部分の厚さの１／
３以上４／５以下の範囲であり、それらの境界部分が傾
斜部をなすものであり、これにより前記課題を達成した
ものである。
【０００８】本発明において、非エローッジョン領域の
厚さを薄くしすぎると割れ易くなり、ボンディング加工
が困難となる。本発明者らの検討によれば、非エロージ
ョン領域の厚さはエロージョン領域の肉厚部の厚さの１
／３以上ないとボンディング時にターゲットの破壊確率
が激増することを見出した。よって、非エロージョン領
域部の厚さはエロージョン領域の厚さの１／３以上が必
要である。また、非エロージョン領域の厚さが厚すぎる
と、コストメリットが無くなってしまうため、少なくと
も２０％の厚さの減少がなければコスト削減効果が望め
ない。従って、本発明のセラミックスターゲットでは非
エロージョン領域の厚さを１／３以上４／５以下に限定
する。
厚さを薄くしすぎると割れ易くなり、ボンディング加工
が困難となる。本発明者らの検討によれば、非エロージ
ョン領域の厚さはエロージョン領域の肉厚部の厚さの１
／３以上ないとボンディング時にターゲットの破壊確率
が激増することを見出した。よって、非エロージョン領
域部の厚さはエロージョン領域の厚さの１／３以上が必
要である。また、非エロージョン領域の厚さが厚すぎる
と、コストメリットが無くなってしまうため、少なくと
も２０％の厚さの減少がなければコスト削減効果が望め
ない。従って、本発明のセラミックスターゲットでは非
エロージョン領域の厚さを１／３以上４／５以下に限定
する。
【０００９】図１は本発明に係るセラミックス系マグネ
トロンターゲットの一例を断面で示す説明図であり、こ
の図１において、１はエロージョン領域、２は非エロー
ジョン領域、３はこれらエロージョン領域１と非エロー
ジョン領域２との境界部分の傾斜部を示す。このように
本発明のターゲットではエロージョン領域１と非エロー
ジョン領域２との段差がゆるやかな傾斜部３で接続され
ており、また、バッキングプレートとの接合面は平面を
なすように構成されるのでバッキングプレートとの接合
に特別の工夫等は不要となる。
トロンターゲットの一例を断面で示す説明図であり、こ
の図１において、１はエロージョン領域、２は非エロー
ジョン領域、３はこれらエロージョン領域１と非エロー
ジョン領域２との境界部分の傾斜部を示す。このように
本発明のターゲットではエロージョン領域１と非エロー
ジョン領域２との段差がゆるやかな傾斜部３で接続され
ており、また、バッキングプレートとの接合面は平面を
なすように構成されるのでバッキングプレートとの接合
に特別の工夫等は不要となる。
【００１０】このような本発明ターゲットは、プレス成
形、スリップキャスト法、射出成形、焼成後の加工等の
方法により形成することができるが、焼成後の加工はコ
ストメリットが無くなる可能性があるため好ましくな
い。
形、スリップキャスト法、射出成形、焼成後の加工等の
方法により形成することができるが、焼成後の加工はコ
ストメリットが無くなる可能性があるため好ましくな
い。
【００１１】以下に実施例を示す。
【実施例１】円形のセラミックスターゲットにおいて、
断面形状を図１のようなしたターゲットをマグネトロン
スパッタリング成膜に供し、スパッタリングによる侵食
がバッキングプレート面に達するまで使用した後、重量
を測定し、ターゲット材の使用効率を求めたところ、約
４２％と非常に高かった。比較例として、同じ円形のセ
ラミックスターゲットについて形状を前記の実施例の厚
さの厚い部分と同じ厚さを持つ通常の平板として同様の
スパッタリングを行なった後、重量を測定し、ターゲッ
ト材の使用効率を求めたところ、約３０％であった。
断面形状を図１のようなしたターゲットをマグネトロン
スパッタリング成膜に供し、スパッタリングによる侵食
がバッキングプレート面に達するまで使用した後、重量
を測定し、ターゲット材の使用効率を求めたところ、約
４２％と非常に高かった。比較例として、同じ円形のセ
ラミックスターゲットについて形状を前記の実施例の厚
さの厚い部分と同じ厚さを持つ通常の平板として同様の
スパッタリングを行なった後、重量を測定し、ターゲッ
ト材の使用効率を求めたところ、約３０％であった。
【００１２】
【実施例２】図１の形状のセラミックスターゲット（Ｓ
ｉ−Ｏ−Ｎ系）で中心部の非エロージョン部の厚さの薄
い部分の厚さをエロージョン部の肉厚部の厚さの１／
２、１／３、１／４として、ボンディング加工を行なっ
たところ、１／２、１／３ではターゲットの割れは発生
しなかったが、１／４のものでは約３割のターゲットに
割れが生じた。
ｉ−Ｏ−Ｎ系）で中心部の非エロージョン部の厚さの薄
い部分の厚さをエロージョン部の肉厚部の厚さの１／
２、１／３、１／４として、ボンディング加工を行なっ
たところ、１／２、１／３ではターゲットの割れは発生
しなかったが、１／４のものでは約３割のターゲットに
割れが生じた。
【００１３】
【発明の効果】以上のような本発明によれば、厚さの薄
い部分の厚さを肉厚部分の厚さの１／３以上４／５以下
としているため、ターゲット材の使用効率が大幅に向上
し、ボンディング加工時のターゲット材の破損を防止し
得、図２に示す斜線部分のターゲット材料分のコストが
節約でき、特に高価な材料ではその効果は大きい。ま
た、バッキングプレートに特殊な加工を必要としないた
め、この面からもコストが低く抑えられると共に、ター
ゲット接合時にも接合が簡単になり、セラミックスター
ゲットとして最適である。
い部分の厚さを肉厚部分の厚さの１／３以上４／５以下
としているため、ターゲット材の使用効率が大幅に向上
し、ボンディング加工時のターゲット材の破損を防止し
得、図２に示す斜線部分のターゲット材料分のコストが
節約でき、特に高価な材料ではその効果は大きい。ま
た、バッキングプレートに特殊な加工を必要としないた
め、この面からもコストが低く抑えられると共に、ター
ゲット接合時にも接合が簡単になり、セラミックスター
ゲットとして最適である。
【図１】本発明に係るターゲット材の断面説明図であ
る。
る。
【図２】本発明の効果を示す説明図である。
１ エロージョン領域 ２ 非エロージョン領域 ３ 傾斜部
Claims (1)
- 【請求項１】 ターゲット材の非エロージョン部分の厚
さが、エロージョン部分の厚さの１／３以上４／５以下
の範囲であり、それらの境界部分が傾斜部をなすマグネ
トロンスパッタリング用セラミックスターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34321592A JPH06172991A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | マグネトロンスパッタリング用セラミックスターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34321592A JPH06172991A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | マグネトロンスパッタリング用セラミックスターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172991A true JPH06172991A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18359807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34321592A Pending JPH06172991A (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | マグネトロンスパッタリング用セラミックスターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06172991A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009046735A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Ulvac Japan Ltd | スパッタ装置およびプラズマ処理装置 |
| JP2010013737A (ja) * | 2000-11-27 | 2010-01-21 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | 厚さがならい削りされた、ｒｆマグネトロン用ターゲット |
| CN102418079A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-04-18 | 深圳市创益科技发展有限公司 | 一种改型磁控溅射靶材部件及其方法 |
| WO2012101850A1 (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット |
| CN104040019A (zh) * | 2011-10-18 | 2014-09-10 | 普兰西欧洲股份公司 | 管状靶 |
| CN105861986A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-17 | 程海涛 | 带ip黑膜层金属基件的生产工艺及其金属基件 |
| WO2020033671A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Materion Corporation | Sputtering target assembly |
| KR20200037209A (ko) | 2017-08-01 | 2020-04-08 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 스퍼터링 타깃, 산화물 반도체막의 성막 방법 및 배킹 플레이트 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP34321592A patent/JPH06172991A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010013737A (ja) * | 2000-11-27 | 2010-01-21 | Oerlikon Trading Ag Truebbach | 厚さがならい削りされた、ｒｆマグネトロン用ターゲット |
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| WO2012101850A1 (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット |
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| KR20200037209A (ko) | 2017-08-01 | 2020-04-08 | 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 | 스퍼터링 타깃, 산화물 반도체막의 성막 방법 및 배킹 플레이트 |
| WO2020033671A1 (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-13 | Materion Corporation | Sputtering target assembly |
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