JP2001026863A - スパッタリングターゲット - Google Patents
スパッタリングターゲットInfo
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- 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
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- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ターゲット、特にセラミックスターゲットの
製造工程、すなわちターゲットとバッキングプレートと
の接合工程において、熱膨張率の相違による割れを効果
的に低減又は防止するとともに、スパッタリングの際に
も同様な割れ又は反りを効果的に低減又は防止できるス
パッタリングターゲットを得る。 【解決手段】 ターゲット表面又は両面の研削方向又は
研削接線方向の一部が、ターゲットのバッキングプレー
トへのボンディング後の反り方向に平行又は反り方向に
±４５°の角度の範囲内であるか、又はターゲットが矩
形の場合にはターゲットのバッキングプレートへのボン
ディング後の反り方向と対角線とのなす角度の範囲内で
あることを特徴とするスパッタリングターゲット。
製造工程、すなわちターゲットとバッキングプレートと
の接合工程において、熱膨張率の相違による割れを効果
的に低減又は防止するとともに、スパッタリングの際に
も同様な割れ又は反りを効果的に低減又は防止できるス
パッタリングターゲットを得る。 【解決手段】 ターゲット表面又は両面の研削方向又は
研削接線方向の一部が、ターゲットのバッキングプレー
トへのボンディング後の反り方向に平行又は反り方向に
±４５°の角度の範囲内であるか、又はターゲットが矩
形の場合にはターゲットのバッキングプレートへのボン
ディング後の反り方向と対角線とのなす角度の範囲内で
あることを特徴とするスパッタリングターゲット。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターゲットのバッ
キングプレートへのボンディング又は使用中に発生する
ターゲットの反りや割れを効果的に低減又は防止できる
スパッタリングターゲットに関する。
キングプレートへのボンディング又は使用中に発生する
ターゲットの反りや割れを効果的に低減又は防止できる
スパッタリングターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置や各種電子機器等の薄
膜の形成にスパッタリングが使用されているが、生産性
向上のためにより高速でスパッタリングすることが行わ
れている。上記スパッタリング法は周知のように、荷電
粒子をターゲットに向けて照射し、その粒子衝撃力によ
りターゲットから粒子を叩き出して、これをターゲット
に対向させた例えばウエハ等の基板にターゲット材料か
ら構成される物質を中心成分とする薄膜を形成する成膜
方法である。ターゲットはスパッタリング中に荷電粒子
の大量の衝撃を受けるので、ターゲットに投入される熱
量が次第に増大蓄積されてくる。このため、ターゲット
を冷却させる必要があり、多くはターゲットの裏面に純
銅や銅合金等の熱伝導性の良い材料（バッキングプレー
ト）をろう付け、拡散接合、圧着、アンカー効果を利用
した接合等の手段により接合し、かつこのバッキングプ
レートを外部からの冷却手段を通じて冷却し、ターゲッ
トの熱を吸収するようにしている。
膜の形成にスパッタリングが使用されているが、生産性
向上のためにより高速でスパッタリングすることが行わ
れている。上記スパッタリング法は周知のように、荷電
粒子をターゲットに向けて照射し、その粒子衝撃力によ
りターゲットから粒子を叩き出して、これをターゲット
に対向させた例えばウエハ等の基板にターゲット材料か
ら構成される物質を中心成分とする薄膜を形成する成膜
方法である。ターゲットはスパッタリング中に荷電粒子
の大量の衝撃を受けるので、ターゲットに投入される熱
量が次第に増大蓄積されてくる。このため、ターゲット
を冷却させる必要があり、多くはターゲットの裏面に純
銅や銅合金等の熱伝導性の良い材料（バッキングプレー
ト）をろう付け、拡散接合、圧着、アンカー効果を利用
した接合等の手段により接合し、かつこのバッキングプ
レートを外部からの冷却手段を通じて冷却し、ターゲッ
トの熱を吸収するようにしている。
【０００３】上記のように、ターゲットをバッキングプ
レートに接合する場合には、各種接合方法における適性
温度まで加熱する必要があり、接合した後は冷却され
る。このような接合の際の加熱冷却過程に受ける熱影響
により、ターゲットとバッキングプレートとの熱膨張率
の差から反りや割れが発生するという問題を生じた。一
度割れが発生したターゲットは不良品であることから、
再び割れのないものに接合し直す必要が生ずる。この
時、複数枚のピースにより組み合わされたターゲットの
場合には、割れの発生していないピースにも新たに割れ
が発生する可能性が高く、著しく生産性を低下させる。
レートに接合する場合には、各種接合方法における適性
温度まで加熱する必要があり、接合した後は冷却され
る。このような接合の際の加熱冷却過程に受ける熱影響
により、ターゲットとバッキングプレートとの熱膨張率
の差から反りや割れが発生するという問題を生じた。一
度割れが発生したターゲットは不良品であることから、
再び割れのないものに接合し直す必要が生ずる。この
時、複数枚のピースにより組み合わされたターゲットの
場合には、割れの発生していないピースにも新たに割れ
が発生する可能性が高く、著しく生産性を低下させる。
【０００４】また、ターゲットがバッキングプレートと
正常に接合された場合でも、上記のようにスパッタリン
グ中にも加熱されるので、その熱的応力によってターゲ
ットに割れが発生する場合がある。このような場合に
は、ターゲットが割れた瞬間に多量のパーティクルが発
生し、膜が不良となったり、ターゲットが欠落してスパ
ッタリングの継続が不可能になるとともに、スパッタリ
ング装置に多大な損傷を与えるといった大きな問題とな
ることがある。ターゲット材料の種類から見ると、セラ
ミックスターゲットは脆性材料で熱膨張率が小さく、純
銅や銅合金等のバッキングプレート材料との熱膨張率の
差が大きい材料なので、ＡｌやＴｉ等の金属ターゲット
よりも反り又は割れが発生し易い。
正常に接合された場合でも、上記のようにスパッタリン
グ中にも加熱されるので、その熱的応力によってターゲ
ットに割れが発生する場合がある。このような場合に
は、ターゲットが割れた瞬間に多量のパーティクルが発
生し、膜が不良となったり、ターゲットが欠落してスパ
ッタリングの継続が不可能になるとともに、スパッタリ
ング装置に多大な損傷を与えるといった大きな問題とな
ることがある。ターゲット材料の種類から見ると、セラ
ミックスターゲットは脆性材料で熱膨張率が小さく、純
銅や銅合金等のバッキングプレート材料との熱膨張率の
差が大きい材料なので、ＡｌやＴｉ等の金属ターゲット
よりも反り又は割れが発生し易い。
【０００５】このような問題を解決しようとして、従来
ターゲットとバッキングプレートとに高温度に熱がかか
らないように、接合用に低融点はんだを使用する提案が
なされた。しかし、この場合は接合力が弱く、またスパ
ッタリングを実施して高温にターゲットが加熱されたよ
うな場合には、接合用のはんだが溶け出すという問題が
あり、解決に至っていない。また、ターゲットとバッキ
ングプレートとの熱膨張を緩和させるために、段階的に
熱膨張の異なる複数の接合層を形成するという提案もな
された（特開昭６１−２５０１６７）。しかし、このよ
うな手段は作業工程が煩雑となり製造コストが増大する
ため実用的ではない。さらに、ターゲットとバッキング
プレートとの接合工程で、反りが入ったターゲットを機
械的に逆方向の力を与えて矯正する手法、あるいは接合
の前に、反りの発生量を見込んで、予めターゲットに逆
反りを与えてから接合するという提案（特許第２５７３
６５３）もなされた。しかし、特にセラミックスのよう
な脆性材料ではこのように機械的な矯正や変形を与える
過程で材料強度以上の機械的応力を負荷してしまうこと
によって、かえって割れを発生する場合があり、これら
も有効な解決の手段とは言えなかった。
ターゲットとバッキングプレートとに高温度に熱がかか
らないように、接合用に低融点はんだを使用する提案が
なされた。しかし、この場合は接合力が弱く、またスパ
ッタリングを実施して高温にターゲットが加熱されたよ
うな場合には、接合用のはんだが溶け出すという問題が
あり、解決に至っていない。また、ターゲットとバッキ
ングプレートとの熱膨張を緩和させるために、段階的に
熱膨張の異なる複数の接合層を形成するという提案もな
された（特開昭６１−２５０１６７）。しかし、このよ
うな手段は作業工程が煩雑となり製造コストが増大する
ため実用的ではない。さらに、ターゲットとバッキング
プレートとの接合工程で、反りが入ったターゲットを機
械的に逆方向の力を与えて矯正する手法、あるいは接合
の前に、反りの発生量を見込んで、予めターゲットに逆
反りを与えてから接合するという提案（特許第２５７３
６５３）もなされた。しかし、特にセラミックスのよう
な脆性材料ではこのように機械的な矯正や変形を与える
過程で材料強度以上の機械的応力を負荷してしまうこと
によって、かえって割れを発生する場合があり、これら
も有効な解決の手段とは言えなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らはターゲッ
ト、特にセラミックスターゲットの製造工程において、
割れが発生し易い方向があるという特有の現象を見出
し、ターゲットとバッキングプレートとの接合工程にお
いて、ターゲット自体の反りによる割れを効果的に低減
又は防止し、スパッタリングにおいても割れ又は反りを
効果的に低減又は防止できるスパッタリングターゲット
を得ることを課題とする。
ト、特にセラミックスターゲットの製造工程において、
割れが発生し易い方向があるという特有の現象を見出
し、ターゲットとバッキングプレートとの接合工程にお
いて、ターゲット自体の反りによる割れを効果的に低減
又は防止し、スパッタリングにおいても割れ又は反りを
効果的に低減又は防止できるスパッタリングターゲット
を得ることを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、通常のターゲ
ットの研削あるいは研磨等の加工工程に着目し、この操
作を改善してターゲットの割れ又は反りを防止又は低減
するものであり、（１）ターゲット表面又は両面の研削
方向又は研削接線方向の一部が、ターゲットのバッキン
グプレートへのボンディング後の反り方向に平行又は反
り方向に±４５°の角度の範囲内であることを特徴とす
るスパッタリングターゲット、（２） ターゲットが矩
形であり、ターゲット表面又は両面の研削方向又は研削
接線方向の一部が、ターゲットのバッキングプレートへ
のボンディング後の反り方向と対角線とのなす角度の範
囲内であることを特徴とするスパッタリングターゲッ
ト、（３）ターゲットが矩形であり、ターゲット表面又
は両面の研削方向又は研削接線方向の一部が、板長方向
と対角線とのなす角度の範囲内であることを特徴とする
スパッタリングターゲット、（４）研削後の最終面が、
精研削若しくは研磨若しくは酸洗又は熱処理等の表面改
質面であることを特徴とする（１）〜（３）記載のスパ
ッタリングターゲット、（５）表面粗さＲａが５μｍ以
下であることを特徴とする（１）〜（４）のそれぞれに
記載のスパッタリングターゲット、（６）表面粗さＲａ
が２μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（５）の
それぞれに記載のスパッタリングターゲット、（７）セ
ラミックスターゲットであることを特徴とする（１）〜
（６）のそれぞれに記載のスパッタリングターゲット、
を提供するものである。
ットの研削あるいは研磨等の加工工程に着目し、この操
作を改善してターゲットの割れ又は反りを防止又は低減
するものであり、（１）ターゲット表面又は両面の研削
方向又は研削接線方向の一部が、ターゲットのバッキン
グプレートへのボンディング後の反り方向に平行又は反
り方向に±４５°の角度の範囲内であることを特徴とす
るスパッタリングターゲット、（２） ターゲットが矩
形であり、ターゲット表面又は両面の研削方向又は研削
接線方向の一部が、ターゲットのバッキングプレートへ
のボンディング後の反り方向と対角線とのなす角度の範
囲内であることを特徴とするスパッタリングターゲッ
ト、（３）ターゲットが矩形であり、ターゲット表面又
は両面の研削方向又は研削接線方向の一部が、板長方向
と対角線とのなす角度の範囲内であることを特徴とする
スパッタリングターゲット、（４）研削後の最終面が、
精研削若しくは研磨若しくは酸洗又は熱処理等の表面改
質面であることを特徴とする（１）〜（３）記載のスパ
ッタリングターゲット、（５）表面粗さＲａが５μｍ以
下であることを特徴とする（１）〜（４）のそれぞれに
記載のスパッタリングターゲット、（６）表面粗さＲａ
が２μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（５）の
それぞれに記載のスパッタリングターゲット、（７）セ
ラミックスターゲットであることを特徴とする（１）〜
（６）のそれぞれに記載のスパッタリングターゲット、
を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】通常、セラミックスターゲットは
熱膨張率が小さく、銅製等のバッキングプレートとの熱
膨張率との差が大きい。このため、金属系のターゲット
に比べ反りや割れの発生が多いが、特に割れについては
表面の欠陥に大きく影響されることが知られている。タ
ーゲットの製作段階において表面研削が施されるが、本
発明者はこの研削の方向によってバッキングプレートと
の接合の際にある特有の現象を見出した。それは研削方
向に対して直角の方向には割れの発生が少ないことであ
る。逆に研削方向に対して平行な方向には割れの発生が
多いことが分かった。
熱膨張率が小さく、銅製等のバッキングプレートとの熱
膨張率との差が大きい。このため、金属系のターゲット
に比べ反りや割れの発生が多いが、特に割れについては
表面の欠陥に大きく影響されることが知られている。タ
ーゲットの製作段階において表面研削が施されるが、本
発明者はこの研削の方向によってバッキングプレートと
の接合の際にある特有の現象を見出した。それは研削方
向に対して直角の方向には割れの発生が少ないことであ
る。逆に研削方向に対して平行な方向には割れの発生が
多いことが分かった。
【０００９】一般に、特にセラミックスターゲットにお
いては上記のように表面欠陥が割れの発生原因となり易
いので、鏡面研磨又はそれに近い仕上げ加工をするのが
普通である。ところが、このような加工を行うには、工
程時間が長くなり製造コストも増大する。また、従来は
研削方向とターゲットの割れの関係についての知見はな
く、接合工程でのターゲットの配置については、特に考
慮されることはなかった。本発明は、ターゲットとバッ
キングプレートの接合の際、又はスパッタリング操作時
におけるターゲットの反りや割れを容易かつ効果的に低
減又は防止するものである。これによって、ターゲット
の生産性が向上し製品の歩留りが改善され、かつ割れの
低減につながるので、スパッタ膜のスパッタリングプロ
セスにおける不良やトラブルも低減できるといった電子
機器等の製品の歩留りの改善も得られる効果を有する。
いては上記のように表面欠陥が割れの発生原因となり易
いので、鏡面研磨又はそれに近い仕上げ加工をするのが
普通である。ところが、このような加工を行うには、工
程時間が長くなり製造コストも増大する。また、従来は
研削方向とターゲットの割れの関係についての知見はな
く、接合工程でのターゲットの配置については、特に考
慮されることはなかった。本発明は、ターゲットとバッ
キングプレートの接合の際、又はスパッタリング操作時
におけるターゲットの反りや割れを容易かつ効果的に低
減又は防止するものである。これによって、ターゲット
の生産性が向上し製品の歩留りが改善され、かつ割れの
低減につながるので、スパッタ膜のスパッタリングプロ
セスにおける不良やトラブルも低減できるといった電子
機器等の製品の歩留りの改善も得られる効果を有する。
【００１０】ターゲットの割れ又は反りを防止又は低減
するには、ターゲット表面又は両面が、ターゲットの反
り方向又は該方向に近似な研削面であることを必要とす
る。このように、必ずしも平行というだけではなく、タ
ーゲットの反り方向に対して直角方向又はそれに近い方
向でなければ、ターゲットの割れ又は反りを防止又は低
減効果を有する。当然これらの対角線方向並びに平行と
対角線方向の混在は本発明に含まれるものである。特
に、矩形のセラミックスターゲットにおいては、長板方
向への反りにより幅方向への割れが発生し易いが、この
幅方向の割れに垂直にターゲットの反り方向に対して平
行に研削することにより、この幅方向の割れを効果的に
防止又は低減できる。
するには、ターゲット表面又は両面が、ターゲットの反
り方向又は該方向に近似な研削面であることを必要とす
る。このように、必ずしも平行というだけではなく、タ
ーゲットの反り方向に対して直角方向又はそれに近い方
向でなければ、ターゲットの割れ又は反りを防止又は低
減効果を有する。当然これらの対角線方向並びに平行と
対角線方向の混在は本発明に含まれるものである。特
に、矩形のセラミックスターゲットにおいては、長板方
向への反りにより幅方向への割れが発生し易いが、この
幅方向の割れに垂直にターゲットの反り方向に対して平
行に研削することにより、この幅方向の割れを効果的に
防止又は低減できる。
【００１１】ターゲットをバッキングプレートへボンデ
ィングした場合の、反りの方向と研削方向の関係を示す
例（平面図と側面図）を図１に示す。矢印はターゲット
の反りの方向を示す。ここでは矩形のターゲットＡＢＣ
Ｄを示しているが、必ずしも矩形である必要はない。タ
ーゲット表面又は両面の研削方向又は研削接線方向の一
部をターゲットＡＢＣＤの反りの方向とするか、又は反
り方向に±４５°の角度αの範囲内とすれば、ターゲッ
トの割れの低減又は防止効果を有する。この例では、タ
ーゲットＡＢＣＤが矩形で反りの方向とＡＢ若しくはＣ
Ｄの方向が一致している場合で、反り方向と研削方向又
は研削接線方向のなす角∠ＡＢＥ若しくは∠ＤＣＥ′
は、それぞれ４５°以内となる。
ィングした場合の、反りの方向と研削方向の関係を示す
例（平面図と側面図）を図１に示す。矢印はターゲット
の反りの方向を示す。ここでは矩形のターゲットＡＢＣ
Ｄを示しているが、必ずしも矩形である必要はない。タ
ーゲット表面又は両面の研削方向又は研削接線方向の一
部をターゲットＡＢＣＤの反りの方向とするか、又は反
り方向に±４５°の角度αの範囲内とすれば、ターゲッ
トの割れの低減又は防止効果を有する。この例では、タ
ーゲットＡＢＣＤが矩形で反りの方向とＡＢ若しくはＣ
Ｄの方向が一致している場合で、反り方向と研削方向又
は研削接線方向のなす角∠ＡＢＥ若しくは∠ＤＣＥ′
は、それぞれ４５°以内となる。
【００１２】矩形ターゲットの研削方向と長板方向の関
係を示す例を図２に示す。矢印はターゲットの長手方向
を示す。ターゲット表面又は両面の研削方向又は研削接
線方向の一部を、矩形ターゲットＡＢＣＤの長手方向で
あるＡＢ若しくはＣＤの方向とするか、又は前記ＡＢと
対角線ＢＣとのなす角β若しくは前記ＣＤと対角線ＡＤ
とのなす角βの間であれば、ターゲットの割れの低減又
は防止効果を有する。特に、前記長手方向又は反りの方
向であるＡＢ若しくはＣＤの方向とするのが有効であ
る。
係を示す例を図２に示す。矢印はターゲットの長手方向
を示す。ターゲット表面又は両面の研削方向又は研削接
線方向の一部を、矩形ターゲットＡＢＣＤの長手方向で
あるＡＢ若しくはＣＤの方向とするか、又は前記ＡＢと
対角線ＢＣとのなす角β若しくは前記ＣＤと対角線ＡＤ
とのなす角βの間であれば、ターゲットの割れの低減又
は防止効果を有する。特に、前記長手方向又は反りの方
向であるＡＢ若しくはＣＤの方向とするのが有効であ
る。
【００１３】セラミックスターゲットは脆性材料で熱膨
張率が小さく、純銅や銅合金等のバッキングプレート材
料との熱膨張率の差が大きい材料なので、このような反
り又は割れの傾向が強い。セラミックスターゲットにお
ける割れの発生防止は極めて有効である。図３に、ター
ゲットの反り方向１と同方向（平行）に研削方向２を採
用した例を示す。理解を容易にするために、本図では反
りの量を誇張して図示してある。図３において、符号１
はターゲットの最大反り方向、符号２はターゲットの研
削方向、符号３はＩＴＯ、符号４はろう材層、符号５は
バッキングプレートをそれぞれ示す。符号ろう付け時又
はスパッタリング使用時のターゲットへの熱影響は、タ
ーゲット全体にかかるので、均一な反り又は割れの防止
効果のためには、ターゲット表面及び裏面の両面である
ことが望ましいが、表面だけでも十分に効果がある。こ
れは図３のように、変形が生じた場合には、ターゲット
表面に引張応力、裏面には圧縮応力が発生するが、セラ
ミック材料は圧縮応力に対しては充分な強度を有するた
めであり、また裏面にはろう材のアンカー効果若しくは
金属結合力による拘束力を有するため、表面よりも強度
があるためである。本発明はこれらの双方を含む。
張率が小さく、純銅や銅合金等のバッキングプレート材
料との熱膨張率の差が大きい材料なので、このような反
り又は割れの傾向が強い。セラミックスターゲットにお
ける割れの発生防止は極めて有効である。図３に、ター
ゲットの反り方向１と同方向（平行）に研削方向２を採
用した例を示す。理解を容易にするために、本図では反
りの量を誇張して図示してある。図３において、符号１
はターゲットの最大反り方向、符号２はターゲットの研
削方向、符号３はＩＴＯ、符号４はろう材層、符号５は
バッキングプレートをそれぞれ示す。符号ろう付け時又
はスパッタリング使用時のターゲットへの熱影響は、タ
ーゲット全体にかかるので、均一な反り又は割れの防止
効果のためには、ターゲット表面及び裏面の両面である
ことが望ましいが、表面だけでも十分に効果がある。こ
れは図３のように、変形が生じた場合には、ターゲット
表面に引張応力、裏面には圧縮応力が発生するが、セラ
ミック材料は圧縮応力に対しては充分な強度を有するた
めであり、また裏面にはろう材のアンカー効果若しくは
金属結合力による拘束力を有するため、表面よりも強度
があるためである。本発明はこれらの双方を含む。
【００１４】上記の通り、ターゲットをバッキングプレ
ートへボンディングした場合の、反りの方向との研削方
向の関係においては、ターゲット表面又は両面の研削方
向又は研削接線方向の一部をターゲットの反りの方向と
するか、又は反り方向に±４５°の角度の範囲内とすれ
ば、ターゲットの割れの低減又は防止効果を有する。タ
ーゲットが矩形の場合には、ターゲット表面又は両面の
研削方向又は研削接線方向の一部が、ターゲットの反り
方向又は該反り方向と矩形ターゲットの対角線のなす角
度βの方向であること、そしてまたターゲット表面又は
両面の研削方向又は研削接線方向の一部が、ターゲット
の長手方向又は該長手方向と対角線のなす角度βの方向
であることが望ましい。上記に述べたように、変形方向
を勘案して配置するのが良い。
ートへボンディングした場合の、反りの方向との研削方
向の関係においては、ターゲット表面又は両面の研削方
向又は研削接線方向の一部をターゲットの反りの方向と
するか、又は反り方向に±４５°の角度の範囲内とすれ
ば、ターゲットの割れの低減又は防止効果を有する。タ
ーゲットが矩形の場合には、ターゲット表面又は両面の
研削方向又は研削接線方向の一部が、ターゲットの反り
方向又は該反り方向と矩形ターゲットの対角線のなす角
度βの方向であること、そしてまたターゲット表面又は
両面の研削方向又は研削接線方向の一部が、ターゲット
の長手方向又は該長手方向と対角線のなす角度βの方向
であることが望ましい。上記に述べたように、変形方向
を勘案して配置するのが良い。
【００１５】また、繰り返し研削する場合には最終粗研
削加工を行った面の影響を受ける。その後の精研削や研
磨でダメージ層を取り除かない限り、割れと研削方向の
関係は続く。同様に、研削後に表面改質を行う場合で
も、ダメージ層を除かない限り、機械的強度は最終研削
面の影響を大きく受けるため、必ずしも最終面でなくて
もよい。さらに、研削面の表面粗さＲａは５μｍ以下、
好ましくは２μｍ以下であるとに効果的である。この場
合、研削面の表面粗さＲａが５μｍを超えると、そこが
割れの発生点となり易いので、それ以下とするのが良
い。このように粗研削加工の場合、加工方向によって強
度が大きく異なるので、方向の依存性を無くすために
は、粗さを小さくするか又はダメージ層を取り除けば良
い。但し、鏡面となるとコスト高となる。
削加工を行った面の影響を受ける。その後の精研削や研
磨でダメージ層を取り除かない限り、割れと研削方向の
関係は続く。同様に、研削後に表面改質を行う場合で
も、ダメージ層を除かない限り、機械的強度は最終研削
面の影響を大きく受けるため、必ずしも最終面でなくて
もよい。さらに、研削面の表面粗さＲａは５μｍ以下、
好ましくは２μｍ以下であるとに効果的である。この場
合、研削面の表面粗さＲａが５μｍを超えると、そこが
割れの発生点となり易いので、それ以下とするのが良
い。このように粗研削加工の場合、加工方向によって強
度が大きく異なるので、方向の依存性を無くすために
は、粗さを小さくするか又はダメージ層を取り除けば良
い。但し、鏡面となるとコスト高となる。
【００１６】
【実施例および比較例】以下、実施例および比較例に基
づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であ
り、この例のみに制限されるものではない。すなわち、
本発明の技術思想に含まれる他の態様または変形を包含
するものである。
づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であ
り、この例のみに制限されるものではない。すなわち、
本発明の技術思想に含まれる他の態様または変形を包含
するものである。
【００１７】（実施例１〜２、比較例１〜２、参考例
１）矩形のターゲット（焼結体）について、ターゲット
の長手方向に平行に研削を施したもの（ａ）、幅方向に
研削を施したもの（ｂ）、Ｒａが０．１μｍ以下であり
研削方向が規定できない表面状態（例えば鏡面加工）の
もの（ｃ）、以上の三種の例を図４に示す。（ａ）は本
発明の実施例であり、（ｂ）と（ｃ）は比較例と参考例
を示す。以上の研削方向を採用し、かつ表面粗さを調節
した研削面の表面粗さＲａと平均強度、並びに標準偏差
を示す。強度は３点曲げ試験（ＪＩＳＲ１６０１）によ
る抗折試験である。そして、この抗折試験の強度により
ターゲットの割れに対する抵抗を評価した。 ターゲット（焼結体）の曲げ試験条件は次の通りであ
る。 ターゲット素材：ＩＴＯ （Ｉｎ２Ｏ３−１０ｗｔ％Ｓ
ｎＯ２） ターゲット密度：７．１２ｇ／ｃｍ３ 使用研削砥石：＃４０００、＃４００、＃８０の各ダイ
ヤモンド固定砥粒砥石 支点間距離 ：９０ｍｍ 板厚 ：６ｍｍ 板幅 ：２０ｍｍ テストスピード ：０．５ｍｍ／ｍｉｎ
１）矩形のターゲット（焼結体）について、ターゲット
の長手方向に平行に研削を施したもの（ａ）、幅方向に
研削を施したもの（ｂ）、Ｒａが０．１μｍ以下であり
研削方向が規定できない表面状態（例えば鏡面加工）の
もの（ｃ）、以上の三種の例を図４に示す。（ａ）は本
発明の実施例であり、（ｂ）と（ｃ）は比較例と参考例
を示す。以上の研削方向を採用し、かつ表面粗さを調節
した研削面の表面粗さＲａと平均強度、並びに標準偏差
を示す。強度は３点曲げ試験（ＪＩＳＲ１６０１）によ
る抗折試験である。そして、この抗折試験の強度により
ターゲットの割れに対する抵抗を評価した。 ターゲット（焼結体）の曲げ試験条件は次の通りであ
る。 ターゲット素材：ＩＴＯ （Ｉｎ２Ｏ３−１０ｗｔ％Ｓ
ｎＯ２） ターゲット密度：７．１２ｇ／ｃｍ３ 使用研削砥石：＃４０００、＃４００、＃８０の各ダイ
ヤモンド固定砥粒砥石 支点間距離 ：９０ｍｍ 板厚 ：６ｍｍ 板幅 ：２０ｍｍ テストスピード ：０．５ｍｍ／ｍｉｎ
【００１８】この結果を、表１に示す。実施例１におい
て、＃４００で長板方向に研削し、その時の表面粗さＲ
ａが０．２９８８μｍの場合、平均強度は１２．３８ｋ
ｇ／ｍｍ２であった。比較例１に示すように＃４００で
幅方向に研削した時の平均強度は１１．０９ｋｇ／ｍｍ
２であるから、大きな改善がなされていることが確認で
きた。また、＃８０で幅方向に研削した比較例２では表
面粗さＲａは２．１１７０μｍの場合に平均強度が６．
５５ｋｇ／ｍｍ２であり、機械的強度が低いことがわか
った。しかし、実施例２に示す通り、＃８０にて長板方
向に研削した場合（表面粗さＲａは１．１９１０μｍ）
には、平均強度が１１．０２ｋｇ／ｍｍ２となり、＃８
０の場合でも大幅な改善が認められた。参考例に示す鏡
面加工の場合には、実用に耐えうる平均強度を有してい
るが、大幅な改善にはいたらなかった。また鏡面加工の
ための費用がかかり、コスト的には不利である。
て、＃４００で長板方向に研削し、その時の表面粗さＲ
ａが０．２９８８μｍの場合、平均強度は１２．３８ｋ
ｇ／ｍｍ２であった。比較例１に示すように＃４００で
幅方向に研削した時の平均強度は１１．０９ｋｇ／ｍｍ
２であるから、大きな改善がなされていることが確認で
きた。また、＃８０で幅方向に研削した比較例２では表
面粗さＲａは２．１１７０μｍの場合に平均強度が６．
５５ｋｇ／ｍｍ２であり、機械的強度が低いことがわか
った。しかし、実施例２に示す通り、＃８０にて長板方
向に研削した場合（表面粗さＲａは１．１９１０μｍ）
には、平均強度が１１．０２ｋｇ／ｍｍ２となり、＃８
０の場合でも大幅な改善が認められた。参考例に示す鏡
面加工の場合には、実用に耐えうる平均強度を有してい
るが、大幅な改善にはいたらなかった。また鏡面加工の
ための費用がかかり、コスト的には不利である。
【００１９】
【表１】
【００２０】（実施例３〜４、比較例３〜４、参考例
２）次に、ターゲット（焼結体）をバッキングプレート
にボンディングした場合の曲げ試験の結果を示す。同様
に、表面粗さを調節した研削面の表面粗さＲａと平均強
度、並びに標準偏差を示す。強度は３点曲げ試験（ＪＩ
ＳＲ１６０１）による抗折試験である。そして、この抗
折試験の強度によりターゲットの割れに対する抵抗を評
価した。ターゲット（焼結体）の曲げ試験条件は次の通
りである。 ターゲット素材 ：ＩＴＯ （Ｉｎ２Ｏ３−１０ｗ
ｔ％ＳｎＯ２） ターゲット密度：７．１２ｇ／ｃｍ３ 使用研削砥石：＃４０００、＃４００、＃８０の各ダイ
ヤモンド固定砥粒砥石 バッキングプレート材質 ：無酸素銅 ろう材材質 ：インジウム 支点間距離 ：９０ｍｍ 焼結体板厚 ：６ｍｍ ろう材厚さ ：０．１ｍｍ試験材厚さ ：１５ｍｍ 板幅 ：２０ｍｍ テストスピード ：０．５ｍｍ／ｍｉｎ
２）次に、ターゲット（焼結体）をバッキングプレート
にボンディングした場合の曲げ試験の結果を示す。同様
に、表面粗さを調節した研削面の表面粗さＲａと平均強
度、並びに標準偏差を示す。強度は３点曲げ試験（ＪＩ
ＳＲ１６０１）による抗折試験である。そして、この抗
折試験の強度によりターゲットの割れに対する抵抗を評
価した。ターゲット（焼結体）の曲げ試験条件は次の通
りである。 ターゲット素材 ：ＩＴＯ （Ｉｎ２Ｏ３−１０ｗ
ｔ％ＳｎＯ２） ターゲット密度：７．１２ｇ／ｃｍ３ 使用研削砥石：＃４０００、＃４００、＃８０の各ダイ
ヤモンド固定砥粒砥石 バッキングプレート材質 ：無酸素銅 ろう材材質 ：インジウム 支点間距離 ：９０ｍｍ 焼結体板厚 ：６ｍｍ ろう材厚さ ：０．１ｍｍ試験材厚さ ：１５ｍｍ 板幅 ：２０ｍｍ テストスピード ：０．５ｍｍ／ｍｉｎ
【００２１】この結果を、表２に示す。実施例３におい
て、＃４００にて長板方向に研削し、その時の表面粗さ
Ｒａが０．２１３０μｍの場合、平均強度は１１．４７
ｋｇ／ｍｍ２であった。比較例３に示すように＃４００
で幅方向に研削した時の平均強度は１０．２０ｋｇ／ｍ
ｍ２であるから、大きな改善がなされていることが確認
できた。また、＃８０にて幅方向に研削した比較例４で
は表面粗さＲａは２．９１５０μｍの場合に平均強度が
５．７６ｋｇ／ｍｍ２であり、機械的強度が低いことが
わかった。しかし、実施例４に示す通り、＃８０にて長
板方向に研削した場合（表面粗さＲａは１．１８００μ
ｍ）には、平均強度が９．７７ｋｇ／ｍｍ２となり、＃
８０の場合でも大幅な改善が認められた。参考例に示す
鏡面加工の場合には、実用に耐えうる平均強度を有して
いるが、大幅な改善にはいたらなかった。また、鏡面加
工のための費用がかかり、コスト的には不利である。
て、＃４００にて長板方向に研削し、その時の表面粗さ
Ｒａが０．２１３０μｍの場合、平均強度は１１．４７
ｋｇ／ｍｍ２であった。比較例３に示すように＃４００
で幅方向に研削した時の平均強度は１０．２０ｋｇ／ｍ
ｍ２であるから、大きな改善がなされていることが確認
できた。また、＃８０にて幅方向に研削した比較例４で
は表面粗さＲａは２．９１５０μｍの場合に平均強度が
５．７６ｋｇ／ｍｍ２であり、機械的強度が低いことが
わかった。しかし、実施例４に示す通り、＃８０にて長
板方向に研削した場合（表面粗さＲａは１．１８００μ
ｍ）には、平均強度が９．７７ｋｇ／ｍｍ２となり、＃
８０の場合でも大幅な改善が認められた。参考例に示す
鏡面加工の場合には、実用に耐えうる平均強度を有して
いるが、大幅な改善にはいたらなかった。また、鏡面加
工のための費用がかかり、コスト的には不利である。
【００２２】
【表２】
【００２３】上記に示すように、表面粗さが粗い場合に
は強度の低下が大きくなり、特に幅方向では極端に低下
していることが分かる。このように、ターゲットの長板
方向又は反りの方向に研削した場合には、強度が高く著
しい耐割れ性の向上が確認できた。この効果は対角線に
研削した場合にも同様な効果があり、またターゲットの
片面のみならず、両面を研削した場合においても同様の
効果が確認できた。
は強度の低下が大きくなり、特に幅方向では極端に低下
していることが分かる。このように、ターゲットの長板
方向又は反りの方向に研削した場合には、強度が高く著
しい耐割れ性の向上が確認できた。この効果は対角線に
研削した場合にも同様な効果があり、またターゲットの
片面のみならず、両面を研削した場合においても同様の
効果が確認できた。
【００２４】
【発明の効果】ターゲット表面又は両面の研削方向又は
研削接線方向の一部をターゲットの長板方向又は反りの
方向に又はこれらの方向と所定の角度をもって研削し、
かつその時の表面粗さＲａを適宜調整することにより、
ターゲットとバッキングプレートとの接合の際及びスパ
ッタリング操作時におけるターゲットの割れを効果的に
低減又は防止することが可能となった。
研削接線方向の一部をターゲットの長板方向又は反りの
方向に又はこれらの方向と所定の角度をもって研削し、
かつその時の表面粗さＲａを適宜調整することにより、
ターゲットとバッキングプレートとの接合の際及びスパ
ッタリング操作時におけるターゲットの割れを効果的に
低減又は防止することが可能となった。
【図１】本発明の反り方向と研削方向の関係を示す説明
図である。
図である。
【図２】矩形ターゲットにおける本発明の長板方向と研
削方向の関係を示す説明図である。
削方向の関係を示す説明図である。
【図３】バッキングプレートにボンディングしたターゲ
ットの反りと研削方向の説明図である。
ットの反りと研削方向の説明図である。
【図４】実施例、比較例及び参考例の試験ターゲットの
概観説明図である。
概観説明図である。
ＡＢＣＤ 矩形ターゲット α ターゲットの反り方向と±４５°の範囲にある角度 β 矩形ターゲットの長手方向と対角線のなす角度 １ ターゲットの最大反り方向 ２ ターゲットの研削方向 ３ ＩＴＯ ４ ろう材層 ５ バッキングプレート
Claims (7)
- 【請求項１】 ターゲット表面又は両面の研削方向又は
研削接線方向の一部が、ターゲットのバッキングプレー
トへのボンディング後の反り方向に平行又は反り方向に
±４５°の角度の範囲内であることを特徴とするスパッ
タリングターゲット。 - 【請求項２】 ターゲットが矩形であり、ターゲット表
面又は両面の研削方向又は研削接線方向の一部が、ター
ゲットのバッキングプレートへのボンディング後の反り
方向と対角線とのなす角度の範囲内であることを特徴と
するスパッタリングターゲット。 - 【請求項３】 ターゲットが矩形であり、ターゲット表
面又は両面の研削方向又は研削接線方向の一部が、板長
方向と対角線とのなす角度の範囲内であることを特徴と
するスパッタリングターゲット。 - 【請求項４】 研削後の最終面が、精研削若しくは研磨
若しくは酸洗又は熱処理等の表面改質面であることを特
徴とする請求項１〜３のそれぞれに記載のスパッタリン
グターゲット。 - 【請求項５】 表面粗さＲａが５μｍ以下であることを
特徴とする請求項１〜４のそれぞれに記載のスパッタリ
ングターゲット。 - 【請求項６】 表面粗さＲａが２μｍ以下であることを
特徴とする請求項１〜５のそれぞれに記載のスパッタリ
ングターゲット。 - 【請求項７】 セラミックスターゲットであることを特
徴とする請求項１〜６のそれぞれに記載のスパッタリン
グターゲット。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20136099A JP3628554B2 (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | スパッタリングターゲット |
| EP00922926A EP1116800B1 (en) | 1999-07-15 | 2000-05-01 | Sputtering target |
| PCT/JP2000/002865 WO2001006029A1 (fr) | 1999-07-15 | 2000-05-01 | Cible de pulverisation |
| US09/763,248 US6464847B1 (en) | 1999-07-15 | 2000-05-01 | Sputtering target |
| DE60042583T DE60042583D1 (de) | 1999-07-15 | 2000-05-01 | Sputtertarget |
| CNB008014205A CN1247812C (zh) | 1999-07-15 | 2000-05-01 | 溅射靶 |
| KR10-2001-7003155A KR100384369B1 (ko) | 1999-07-15 | 2000-05-01 | 스퍼터링 타겟트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20136099A JP3628554B2 (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | スパッタリングターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001026863A true JP2001026863A (ja) | 2001-01-30 |
| JP3628554B2 JP3628554B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=16439771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20136099A Expired - Lifetime JP3628554B2 (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | スパッタリングターゲット |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6464847B1 (ja) |
| EP (1) | EP1116800B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100384369B1 (ja) |
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| DE (1) | DE60042583D1 (ja) |
| WO (1) | WO2001006029A1 (ja) |
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| CN1297684C (zh) * | 2001-10-12 | 2007-01-31 | 东曹株式会社 | 单片式溅射靶 |
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| CN102501045A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-06-20 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 镍靶材组件的加工方法及加工装置 |
| WO2014178382A1 (ja) | 2013-04-30 | 2014-11-06 | 株式会社コベルコ科研 | Ｌｉ含有酸化物ターゲット接合体 |
| WO2016027599A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 三井金属鉱業株式会社 | 円筒形スパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および円筒形スパッタリングターゲット |
| CN108655416A (zh) * | 2017-03-28 | 2018-10-16 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 金靶材的车削方法 |
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| KR20040057287A (ko) * | 2002-12-26 | 2004-07-02 | 삼성전자주식회사 | 스퍼터링용 타겟 |
| US6921470B2 (en) * | 2003-02-13 | 2005-07-26 | Cabot Corporation | Method of forming metal blanks for sputtering targets |
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| JP4959118B2 (ja) * | 2004-04-30 | 2012-06-20 | 株式会社アルバック | スパッタリング装置及びスパッタリング装置用のターゲット |
| JP2008531298A (ja) * | 2005-01-12 | 2008-08-14 | ニュー・ヨーク・ユニヴァーシティ | ホログラフィック光ピンセットによりナノワイヤを処理するためのシステムおよび方法 |
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1999
- 1999-07-15 JP JP20136099A patent/JP3628554B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-05-01 US US09/763,248 patent/US6464847B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-01 CN CNB008014205A patent/CN1247812C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-01 DE DE60042583T patent/DE60042583D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-01 KR KR10-2001-7003155A patent/KR100384369B1/ko active IP Right Grant
- 2000-05-01 EP EP00922926A patent/EP1116800B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-05-01 WO PCT/JP2000/002865 patent/WO2001006029A1/ja active IP Right Grant
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