JP2013108173A

JP2013108173A - Method for manufacturing sputtering target and sputtering target

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Publication number: JP2013108173A
Application number: JP2012235716A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fujita; 昌宏藤田
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2013-06-06
Also published as: TW201323644A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a sputtering target capable of suppressing or reducing the generation of a splash by unusual electric discharge during the time of sputtering, and also the sputtering target obtained from the manufacturing method concerned.SOLUTION: While rotating a face milling cutter 100 around an axis line L, making the scan in a scanning direction perpendicular to the axis line L, the cutting work is performed; and a sputtering surface 51 of a sputtering target is finish-processed. On the face milling cutter 100, a first chip 31 and a second chip 32 are prepared as the throw away chip (insert) 3. The first chip 31 has a circular cutting blade. The second chip 32 has a linear cutting blade.

Description

本発明は、スパッタリング法によって基板上に薄膜を形成するときに用いられ得るスパッタリングターゲットの製造方法、および該製造方法によって得られるスパッタリングターゲットに関する。 The present invention relates to a method for producing a sputtering target that can be used when a thin film is formed on a substrate by a sputtering method, and a sputtering target obtained by the production method.

ガラス基板上に薄膜デバイスを形成することによって作製される液晶ディスプレイあるいはプラズマディスプレイ、薄膜センサー等に用いる電気配線膜、電極等には、従来から、主に高融点金属である純Ｃｒ膜、純Ｔａ膜、純Ｔｉ膜等の純金属膜またはそれらの合金膜が用いられていた。 Conventionally, a pure Cr film, a pure Ta, which is a refractory metal, has been conventionally used for liquid crystal displays or plasma displays produced by forming a thin film device on a glass substrate, electrical wiring films, electrodes, etc. used for thin film sensors. A pure metal film such as a film, a pure Ti film, or an alloy film thereof has been used.

そして、近年、ディスプレイの大型化、高精細化に伴い、配線膜、電極膜には、信号の遅延を防止するために、低抵抗化および低応力化と、それらの特性の安定化とがともに要求されている。そのため、上述の従来の金属膜よりもさらに低抵抗な高純度アルミニウム膜を用いるようになってきている。 In recent years, with the increase in size and definition of displays, wiring films and electrode films have both low resistance and low stress, and stabilization of their characteristics in order to prevent signal delay. It is requested. Therefore, a high-purity aluminum film having a lower resistance than the above-described conventional metal film has been used.

上記基板上に形成される金属の薄膜は、いわゆるスパッタリング法によって形成することができ、より詳細には、基板と、薄膜を形成する際の原料となる材料であるスパッタリングターゲットとの間でプラズマ放電を形成し、イオン化したアルゴンがスパッタリングターゲットに衝突するエネルギーでスパッタリングターゲットを構成している原子をたたき出し、その原子を基板に堆積させて薄膜を形成する手法によって形成することができる。スパッタリング法を実現するためのスパッタリング装置においては、プラズマ放電空間を形成するチャンバ内の所定位置に、スパッタリングターゲットが配置され得る。 The metal thin film formed on the substrate can be formed by a so-called sputtering method. More specifically, a plasma discharge is generated between the substrate and a sputtering target which is a raw material for forming the thin film. And forming a thin film by knocking out atoms constituting the sputtering target with the energy with which ionized argon collides with the sputtering target, and depositing the atoms on the substrate. In a sputtering apparatus for realizing a sputtering method, a sputtering target can be arranged at a predetermined position in a chamber that forms a plasma discharge space.

スパッタリングターゲットの組織中に割れなどの欠陥や大きな凹凸が存在する場合には、スパッタリング時にこのような欠陥や凹凸に電荷が集中しやすくなり、異常放電によりスプラッシュという不具合が発生しやすくなる。「スプラッシュ」とは、スパッタリング中に、スパッタリングターゲットのスパッタリング面（すなわちスパッタリング時にイオン化したアルゴンなどが衝突する側の面）の表面に欠陥や凹凸が存在する場合に、そこで局所的に異常放電が発生し、スパッタリングターゲットの一部が分離して数μｍの大きさの粒子となって基板上に付着することをいう。 When defects such as cracks or large irregularities exist in the structure of the sputtering target, charges are likely to concentrate on such defects or irregularities during sputtering, and a problem of splash is likely to occur due to abnormal discharge. "Splash" means that abnormal discharge occurs locally when there are defects or irregularities on the surface of the sputtering surface of the sputtering target (that is, the surface where argon ionized during sputtering collides) during sputtering. In this case, a part of the sputtering target is separated to form particles having a size of several μm and adhere to the substrate.

スパッタリング中の異常放電によりスプラッシュが発生することを抑制する手段としては、スパッタリング面を滑らかに加工することが知られていて、一般には、スパッタリングターゲットにおいて、スパッタリング処理されるスパッタリング面に切削加工による一次加工を施し、さらに、研磨材を用いた研磨加工またはショット材を用いたブラスト加工などによる仕上げ加工を施してスパッタリング面を滑らかに加工している（特許文献１参照）。 As a means for suppressing the occurrence of splash due to abnormal discharge during sputtering, it is known to process a sputtering surface smoothly. Generally, in a sputtering target, primary sputtering is performed on the sputtering surface to be sputtered. The sputtering surface is processed smoothly by applying a finishing process such as polishing using an abrasive or blasting using a shot material (see Patent Document 1).

特開２０００−３１３９５５号公報JP 2000-313955 A

しかしながら、スパッタリングターゲットのスパッタリング面を、研磨材を用いた研磨加工またはショット材を用いたブラスト加工などによって仕上げ加工を施した場合、スパッタリング面に研磨材やショット材が捕捉されて残留してしまうおそれがある。 However, if the sputtering surface of the sputtering target is finished by polishing using an abrasive or blasting using a shot material, the abrasive or shot material may be trapped and remain on the sputtering surface. There is.

このように、スパッタリング面に研磨材やショット材などの残留物が存在する場合には、スパッタリング時に残留物に電荷が集中しやすくなり、異常放電によりスプラッシュが発生しやすくなり、問題であった。 As described above, when a residue such as an abrasive or a shot material is present on the sputtering surface, charges are likely to concentrate on the residue during sputtering, and splash is likely to occur due to abnormal discharge, which is a problem.

したがって、本発明の目的は、スパッタリング時に異常放電によるスプラッシュが発生することを抑制または低減することができるスパッタリングターゲットの製造方法、および該製造方法によって得られるスパッタリングターゲットを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sputtering target capable of suppressing or reducing the occurrence of splash due to abnormal discharge during sputtering, and a sputtering target obtained by the manufacturing method.

本発明者は、鋭意研究の結果、正面フライス（face milling cutter）を用いたスパッタリングターゲットの切削加工において、フライスチップ（すなわち、交換式切り刃）として、円弧状の切り刃を有する第１チップ（いわゆるワイパーチップ）と直線状の切り刃を有する第２チップとを組み合わせて使用することによって、形成されるスパッタリング面が鏡面となり、スパッタリング時のスプラッシュを大幅に低減できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research, the present inventor has obtained a first tip having an arcuate cutting edge as a milling tip (that is, an exchangeable cutting blade) in the cutting of a sputtering target using a face milling cutter. It is found that by using a combination of a so-called wiper tip) and a second tip having a linear cutting edge, the formed sputtering surface becomes a mirror surface, and the splash during sputtering can be greatly reduced, and the present invention is completed. It came to.

本発明は、以下の［１］〜［６］の実施形態を提供することができるが、本発明は、これらの実施形態に限定されることはない。 The present invention can provide the following embodiments [1] to [6], but the present invention is not limited to these embodiments.

［１］円弧状の切り刃を有する少なくとも１つの第１チップと、直線状の切り刃を有する少なくとも１つの第２チップとを備える正面フライスでスパッタリングターゲットのスパッタリング面を切削加工することによって、スパッタリングターゲットのスパッタリング面を仕上げ加工する工程を含む、スパッタリングターゲットの製造方法。 [1] Sputtering by cutting a sputtering surface of a sputtering target with a face mill provided with at least one first tip having an arcuate cutting edge and at least one second tip having a linear cutting edge. The manufacturing method of a sputtering target including the process of finishing the sputtering surface of a target.

［２］前記正面フライスが少なくとも２個の第２チップを備える、上記［１］に記載の製造方法。 [2] The manufacturing method according to [1], wherein the face mill includes at least two second chips.

［３］少なくとも１対の第１チップが互いに対角線上に位置するように正面フライスに配置される、もしくは、第１チップが互いに隣り合わないように配置される、上記［１］または［２］に記載の製造方法。 [3] The above [1] or [2], wherein at least one pair of first chips is arranged on the front milling cutter so as to be positioned diagonally to each other, or arranged so that the first chips are not adjacent to each other The manufacturing method as described in.

［４］前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面上において、正面フライスを軸線まわりに回転させながら、正面フライスの軸線に直交する方向に正面フライスを走査してスパッタリング面の切削加工を行う、上記［１］〜［３］のいずれか１項に記載の製造方法。 [4] On the sputtering surface of the sputtering target, the front milling machine is rotated around the axis, and the front milling is scanned in a direction perpendicular to the axis of the front milling to cut the sputtering surface. [3] The production method according to any one of [3].

［５］第１チップおよび第２チップが交換可能なチップである、上記［１］〜［４］のいずれか１項に記載の製造方法。 [5] The manufacturing method according to any one of [1] to [4], wherein the first chip and the second chip are interchangeable chips.

［６］上記［１］〜［５］のいずれか１項に記載の製造方法によって得られるスパッタリングターゲット。 [6] A sputtering target obtained by the production method according to any one of [1] to [5].

本発明では、円弧状の切り刃を有する第１チップおよび直線状の切り刃を有する第２チップが取り付けられた正面フライスを用いてスパッタリングターゲットのスパッタリング面を切削加工により仕上げ加工することによって、より具体的には、第２チップでスパッタリング面の粗仕上げ加工を行い、第１チップ（ワイパーチップ）でスパッタリング面の仕上げ加工を行うことによって、スパッタリング面を鏡面にまで仕上げ加工することができる。 In the present invention, the sputtering surface of the sputtering target is finished by cutting using a face mill to which a first tip having an arcuate cutting edge and a second tip having a linear cutting edge are attached. Specifically, the sputtering surface can be finished to a mirror surface by rough finishing the sputtering surface with the second chip and finishing the sputtering surface with the first chip (wiper chip).

本発明のスパッタリングターゲットの製造方法では、従来の研磨加工やブラスト加工のように、研磨材やショット材などを用いることなく、正面フライスによる切削加工によって鏡面のスパッタリング面を簡便に作製することができるので、スパッタリング面に研磨材やショット材などが残留することは全くない。そのため、スパッタリング面上の研磨材やショット材などの残留物に起因するスパッタリング時の異常放電の発生を防止することができるので、スパッタリング時に異常放電によりスプラッシュが発生することを大幅に抑制または低減することができる。また、本発明では、従来の研磨材を用いた研磨加工やショット材を用いたブラスト加工を行なわないため、スパッタリング面の仕上げ加工工程を大幅に短縮することができ、生産性にも優れる。 In the sputtering target manufacturing method of the present invention, a mirror-like sputtering surface can be easily produced by cutting with a face mill without using an abrasive or a shot material as in conventional polishing and blasting. Therefore, no abrasive or shot material remains on the sputtering surface. Therefore, since it is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge during sputtering due to residues such as abrasives and shot materials on the sputtering surface, it is possible to greatly suppress or reduce the occurrence of splash due to abnormal discharge during sputtering. be able to. Further, in the present invention, since the conventional polishing process using the abrasive and the blast process using the shot material are not performed, the finishing process of the sputtering surface can be greatly shortened, and the productivity is excellent.

本発明の好ましい実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法において用いる正面フライス１００の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the face mill 100 used in the manufacturing method of the sputtering target which concerns on preferable embodiment of this invention. 正面フライス１００に設けられる第１チップ３１および第２チップ３２ならびに各チップとスパッタリングターゲット５のスパッタリング面５１との位置関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the first chip 31 and the second chip 32 provided on the front milling cutter 100 and the positional relationship between each chip and the sputtering surface 51 of the sputtering target 5.

本発明で使用する正面フライスは、カッタボディとよばれる本体に、フライスチップ（すなわち、交換用切り刃）として、円弧状の切り刃を有する第１チップ（ワイパーチップ）と、直線状の切り刃を有する第２チップとを取り付けたものである。本発明で使用することのできる正面フライスは、このような第１チップおよび第２チップを交換可能な様式で取り付けることのできる刃先交換式のものが好ましい。なお、本発明で使用することのできる第１チップおよび第２チップは、スローアウェイチップまたはインサートとして一般によく知られているものであり、本発明では、市販のチップをそのまま何ら制限なく使用することができる。 The face mill used in the present invention includes a first chip (wiper chip) having an arcuate cutting blade as a milling tip (that is, a replacement cutting blade) in a main body called a cutter body, and a linear cutting blade. And a second chip having The front milling cutter that can be used in the present invention is preferably a blade-tip-exchangeable type in which the first tip and the second tip can be attached in a replaceable manner. The first chip and the second chip that can be used in the present invention are generally well known as throw-away chips or inserts, and in the present invention, commercially available chips can be used without any limitation. Can do.

本発明のスパッタリングターゲットの製造方法では、正面フライスに円弧状の切り刃を有する第１チップと直線状の切り刃を有する第２チップの両方を少なくとも１個ずつ取り付けて、スパッタリングターゲットを切削加工することによって、より具体的には、正面フライスを軸線まわりに回転させながら、正面フライスの軸線に直交する方向に正面フライスを走査させてスパッタリングターゲットを切削加工することによってスパッタリング面を形成し、このとき、直線状の切り刃を有する第２チップが回転しながらスパッタリングターゲットと当接してその表面を切削し、そして、回転する円弧状の切り刃を有する第１チップがその切削面と当接してさらに仕上げの切削を行う。そのため、本発明では、スパッタリングターゲットの切削加工とスパッタリング面の鏡面仕上げ加工とを１つの正面フライスで行うことができる。このようにして、本発明では、円弧状の切り刃を有する第１チップと、直線状の切り刃を有する第２チップとを少なくとも１個ずつ備えて成る正面フライスでスパッタリングターゲットを切削加工することによって、わずか１工程でスパッタリング面を形成して鏡面にまで仕上げ加工することができる。なお、本発明において「仕上げ加工する」とは、具体的には、鏡面加工を施すことを意味する。 In the sputtering target manufacturing method of the present invention, at least one first chip having an arcuate cutting blade and two second chips having a linear cutting blade are attached to the front milling cutter, and the sputtering target is cut. More specifically, a sputtering surface is formed by cutting the sputtering target by scanning the face mill in a direction perpendicular to the axis of the face mill while rotating the face mill around the axis. The second tip having a linear cutting edge contacts the sputtering target while rotating to cut the surface, and the first tip having a rotating arcuate cutting edge contacts the cutting surface and further Make a finishing cut. Therefore, in this invention, the cutting process of a sputtering target and the mirror surface finishing process of a sputtering surface can be performed with one front milling. In this way, in the present invention, the sputtering target is cut with a face mill that includes at least one first tip having an arcuate cutting edge and two second tips having a linear cutting edge. Thus, the sputtering surface can be formed and finished to a mirror surface in only one step. In the present invention, “finishing” specifically means that mirror finishing is performed.

上述のように、本発明では、研磨材やショット材などを用いることなく、スパッタリング面に鏡面仕上げ加工を行うことができ、研磨材やショット材などがスパッタリング面上に残留することが全くないので、それらに起因するスプラッシュを大幅に抑制または低減することができる。 As described above, in the present invention, the mirror surface finish processing can be performed on the sputtering surface without using an abrasive or a shot material, and no abrasive or shot material remains on the sputtering surface at all. , Splash caused by them can be greatly suppressed or reduced.

以下、本発明の好ましい実施形態を挙げて、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, although the preferable embodiment of this invention is given and the manufacturing method of the sputtering target of this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following embodiment.

本発明の好ましい実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法は、マグネトロンスパッタリング装置などのスパッタリング装置において、基板上に配線膜や電極膜などの金属膜を形成するときに用いられ得る金属からなる板状のスパッタリングターゲットを製造する方法である。本発明では、スパッタリングターゲットは、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなることが好ましいが、これに限定されるものではない。 In a sputtering target manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, a sputtering target such as a magnetron sputtering device is used to form a plate-like plate made of metal that can be used when forming a metal film such as a wiring film or an electrode film on a substrate. It is a method of manufacturing a sputtering target. In the present invention, the sputtering target is preferably made of aluminum or an aluminum alloy, but is not limited thereto.

図１は、本発明の１つの実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法において用いる正面フライス１００の構成を示す斜視図である。なお、図１は、正面フライス１００のスパッタリングターゲットと対向する側を上向きにして記載している。図２は、正面フライス１００に設けられ得る第１チップ３１および第２チップ３２ならびに各チップとスパッタリングターゲット５のスパッタリング面５１との位置関係を示す図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a face mill 100 used in a method for manufacturing a sputtering target according to one embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the face mill 100 with the side facing the sputtering target facing upward. FIG. 2 is a diagram showing the first chip 31 and the second chip 32 that can be provided in the front milling cutter 100 and the positional relationship between each chip and the sputtering surface 51 of the sputtering target 5.

スパッタリングターゲット５のスパッタリング面５１には、正面フライス１００をフライスの回転軸（以下、軸線Ｌ）（図１）まわりに回転させながら、軸線Ｌに直交する方向（走査方向）Ｓ（図２）に走査させて切削加工を行うことで、仕上げ加工を施すことができる。 On the sputtering surface 51 of the sputtering target 5, the front milling cutter 100 is rotated about the rotation axis (hereinafter referred to as axis L) (FIG. 1) of the milling cutter in a direction (scanning direction) S (FIG. 2) perpendicular to the axis L. Finishing can be performed by scanning and cutting.

本発明の好ましい実施形態において、スパッタリング面５１の仕上げ加工に用いる正面フライス１００は、環状のカッタボディ１に鋼製のロケータ２を複数装着することができ、かつ各ロケータ２に所謂スローアウェイチップ３が交換可能な様式で固定され得る回転切削治具である（図１）。正面フライス１００の環状のカッタボディ１に取り付けられるロケータ２およびスローアウェイチップ３の数およびその配置や角度に特に制限はなく、スパッタリングターゲットに応じて適宜決定すればよい。 In a preferred embodiment of the present invention, a face mill 100 used for finishing the sputtering surface 51 can be equipped with a plurality of steel locators 2 on an annular cutter body 1, and each locator 2 has a so-called throw-away tip 3. Is a rotary cutting jig that can be fixed in an exchangeable manner (FIG. 1). There are no particular restrictions on the number of locators 2 and throwaway tips 3 attached to the annular cutter body 1 of the front milling cutter 100, and their arrangement and angle, and may be determined appropriately according to the sputtering target.

正面フライス１００には、スローアウェイチップ３として、図２（ａ）に示す第１チップ３１と、図２（ｂ）に示す第２チップ３２とが設けられている。本実施形態において、第１チップおよび第２チップとしては、いずれも、超硬合金の基部にダイヤモンドからなる切り刃が接合されているものが好ましい。 The front milling cutter 100 is provided with a first tip 31 shown in FIG. 2A and a second tip 32 shown in FIG. In the present embodiment, the first tip and the second tip are preferably those in which a cutting blade made of diamond is bonded to the base of the cemented carbide.

図２（ａ）に示すように、第１チップ３１は、円弧状の切り刃３１１を有することから、ワイパーチップとも呼ばれ、スパッタリングターゲット５のスパッタリング面５１に当接する部分が円弧状に形成されていることを特徴とする。本発明において「円弧状」とは、カーブを描いていることを意味し、どのような円周の一部であってもよい。 As shown in FIG. 2A, the first tip 31 has an arcuate cutting edge 311, so it is also called a wiper tip, and a portion that contacts the sputtering surface 51 of the sputtering target 5 is formed in an arcuate shape. It is characterized by. In the present invention, “arc-shaped” means that a curve is drawn and may be a part of any circumference.

本発明において、正面フライスは、少なくとも１個、好ましくは１個〜１５個、より好ましくは１個〜９個、特に好ましくは、図１に示すように、１個の第１チップを備える。正面フライスが複数の第１チップを備える場合、少なくとも１対の第１チップが互いに対角線上に位置するように正面フライスに配置されること、もしくは、第１チップが互いに隣り合わないように配置されることが好ましい。そうすることにより、カッタボディ回転時にスパッタリング面５１に第１チップがバランス良く接触するため、スパッタリング面５１の表面性状が均一になりやすいなどの効果が得られる。 In the present invention, the face mill includes at least one, preferably 1 to 15, more preferably 1 to 9, particularly preferably one first chip as shown in FIG. When the front milling machine includes a plurality of first chips, at least one pair of first chips is arranged on the front milling machine so as to be located diagonally to each other, or arranged so that the first chips are not adjacent to each other. It is preferable. By doing so, since the first chip contacts the sputtering surface 51 in a well-balanced manner when the cutter body rotates, an effect such that the surface property of the sputtering surface 51 tends to be uniform can be obtained.

図２（ｂ）に示すように、第２チップ３２は、直線状の切り刃３２１を有するものであり、スパッタリングターゲット５のスパッタリング面５１に当接する部分が直線状に形成されていることを特徴とする。本発明において、第２チップのスパッタリング面と当接する直線の長さに特に制限はない。 As shown in FIG. 2B, the second chip 32 has a linear cutting edge 321, and a portion that contacts the sputtering surface 51 of the sputtering target 5 is formed in a linear shape. And In the present invention, there is no particular limitation on the length of the straight line that contacts the sputtering surface of the second chip.

本発明において、正面フライスは、少なくとも１個、好ましくは１個〜２０個、より好ましくは１個〜１７個、特に好ましくは、図１に示すように、５個の第２チップを備える。また、本発明では、第２チップを第１チップよりも数多く配置することが好ましい。このように複数の第２のチップを備えることによって、加工時の第１チップへの負荷が低減され、スパッタリング面５１の表面性状が均一になりやすいなどの効果が得られる。 In the present invention, the face mill includes at least one, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 17, particularly preferably five second chips as shown in FIG. In the present invention, it is preferable to arrange a larger number of second chips than the first chips. By providing a plurality of second chips in this way, the load on the first chip during processing is reduced, and the surface properties of the sputtering surface 51 are likely to be uniform.

本発明の好ましい実施形態において、第１チップ３１は、第２チップ３２よりも数μｍ〜数十μｍ深く加工できるように設計および／または配置されていることが望ましい。すなわち、第１チップ３１の円弧状の切り刃３１１がスパッタリング面５１と当接する部分は、第２チップ３２の直線状の切り刃３２１がスパッタリング面５１に当接する部分よりも０〜１００μｍ（両端の値は含まない）、好ましくは数μｍ〜数十μｍ、より好ましくは１〜５０μｍ（両端の値を含む）長く突き出し、第１チップ３１が第２チップ３２よりもスパッタリング面５１に近接するように、第１チップ３１および第２チップ３２をカッタボディ１に取り付けることが望ましい。このように第１チップ３１および第２チップ３２をカッタボディ１に取付けた正面フライス１００を用いてスパッタリング面５１を切削加工することによって、第２チップ３２でスパッタリング面５１の「主切削」を行い、そして、第１チップ３１でスパッタリング面５１の鏡面化を図る「仕上げ切削」を行うことができる。なお、本発明の好ましい実施形態では、複数の第２チップ３２が第１チップ３１よりも数多く設置されるので、カッタボディを回転させて加工を行なった際に第２チップ３２による加工が主切削となり、第１チップ３１での加工が仕上げ切削となる。 In a preferred embodiment of the present invention, the first chip 31 is desirably designed and / or arranged so that it can be processed several μm to several tens of μm deeper than the second chip 32. That is, the portion where the arcuate cutting edge 311 of the first tip 31 abuts against the sputtering surface 51 is 0 to 100 μm (at both ends) than the portion where the linear cutting edge 321 of the second tip 32 abuts against the sputtering surface 51. Value is not included), preferably several μm to several tens of μm, more preferably 1 to 50 μm (including values at both ends), and the first chip 31 is closer to the sputtering surface 51 than the second chip 32. It is desirable to attach the first chip 31 and the second chip 32 to the cutter body 1. In this way, by cutting the sputtering surface 51 using the front milling machine 100 in which the first chip 31 and the second chip 32 are attached to the cutter body 1, the “main cutting” of the sputtering surface 51 is performed with the second chip 32. Then, the “finish cutting” for making the sputtering surface 51 into a mirror surface with the first chip 31 can be performed. In the preferred embodiment of the present invention, since a plurality of the second chips 32 are installed more than the first chips 31, when the cutter body is rotated and machining is performed, the machining by the second chips 32 is the main cutting. Thus, the machining with the first chip 31 is the finish cutting.

正面フライス１００を用いてスパッタリングターゲット５のスパッタリング面５１を切削加工するときの加工条件としては、正面フライス１００の軸線Ｌまわりの回転周速度を４００ｍ／ｍｉｎ以上４０００ｍ／ｍｉｎ以下に設定することが好ましい。 As processing conditions when cutting the sputtering surface 51 of the sputtering target 5 using the face mill 100, it is preferable to set the rotational peripheral speed around the axis L of the face mill 100 to 400 m / min or more and 4000 m / min or less. .

正面フライス１００の回転周速度が４００ｍ／ｍｉｎ未満の場合には、加工が安定しにくくスパッタリング面５１の表面にキズが入りやすく、スパッタリング時に異常放電が発生しやすくなる恐れがあり、回転周速度が４０００ｍ／ｍｉｎを超える場合には、スパッタリング面５１の表面性状が安定しにくくなる恐れがある。 When the rotational peripheral speed of the face mill 100 is less than 400 m / min, it is difficult to stabilize the processing, the surface of the sputtering surface 51 is easily scratched, and abnormal discharge is likely to occur during sputtering. If it exceeds 4000 m / min, the surface properties of the sputtering surface 51 may be difficult to stabilize.

また、正面フライス１００の走査方向Ｓへの走査速度を５００ｍｍ／ｍｉｎ以上６０００ｍｍ／ｍｉｎ以下に設定することが好ましい。 Moreover, it is preferable to set the scanning speed of the face mill 100 in the scanning direction S to 500 mm / min or more and 6000 mm / min or less.

正面フライス１００の走査速度が５００ｍｍ／ｍｉｎ未満の場合には、生産性が著しく悪くなる恐れがあり、走査速度が６０００ｍ／ｍｉｎを超える場合には、スパッタリング面５１の表面性状が均一になりにくい恐れがある。 When the scanning speed of the face mill 100 is less than 500 mm / min, the productivity may be significantly deteriorated. When the scanning speed exceeds 6000 m / min, the surface properties of the sputtering surface 51 may not be uniform. There is.

また、仕上げ面の切削量（すなわち垂直方向の切削の深さ）を１μｍ以上１０００μｍ以下に設定することが好ましい。仕上げ面の切削量が１μｍ未満の場合には、スパッタリング面５１の表面性状が均一になりにくくなる恐れがあり、仕上げ面の切削量が１０００μｍを超える場合には、チップへの負荷が大きくなるためスパッタリング面５１の表面性状が荒れやすくなり、異常放電の原因となる恐れがある。 Moreover, it is preferable to set the cutting amount of the finished surface (that is, the depth of cutting in the vertical direction) to 1 μm or more and 1000 μm or less. If the cut amount of the finished surface is less than 1 μm, the surface properties of the sputtering surface 51 may not be uniform, and if the cut amount of the finished surface exceeds 1000 μm, the load on the chip increases. The surface properties of the sputtering surface 51 are likely to be rough, which may cause abnormal discharge.

本発明の好ましい実施形態のスパッタリングターゲットの製造方法では、前述したように、第１チップ３１および第２チップ３２がそれぞれ交換可能なスローアウェイチップ３として設けられた正面フライス１００を用いて、第２チップ３２でスパッタリング面５１の粗仕上げ加工を行い、第１チップ（ワイパーチップ）３１でスパッタリング面５１の精仕上げ加工を行うことによって、スパッタリングターゲット５のスパッタリング面５１を切削加工して仕上げ加工することができる。 In the method for manufacturing a sputtering target according to a preferred embodiment of the present invention, as described above, the first tip 31 and the second tip 32 are respectively used as the front milling cutter 100 provided as the replaceable throw-away tip 3. A rough finishing process of the sputtering surface 51 is performed with the chip 32, and a fine finishing process of the sputtering surface 51 is performed with the first chip (wiper chip) 31, whereby the sputtering surface 51 of the sputtering target 5 is cut and finished. Can do.

本発明の好ましい実施形態のスパッタリングターゲットの製造方法では、従来の研磨加工やブラスト加工のように研磨材やショット材などを用いることなく、上述の正面フライス１００による切削加工によって、スパッタリング面５１の鏡面仕上げ加工を行うことができるので、スパッタリング面５１に研磨材やショット材などが残留することは全くない。そのため、スパッタリング面５１上で研磨材やショット材などの残留物に起因するスパッタリング時の異常放電が発生するのを防止することができるので、スパッタリング時の異常放電によるスプラッシュの発生も抑制することができる。また、このような実施形態では、研磨材を用いた研磨加工やショット材を用いたブラスト加工を行なわないため、スパッタリング面５１の仕上げ加工工程が短縮でき、生産性にも優れる。 In the method of manufacturing a sputtering target according to a preferred embodiment of the present invention, the mirror surface of the sputtering surface 51 is cut by the above-described face mill 100 without using an abrasive or a shot material as in conventional polishing or blasting. Since finishing can be performed, no abrasive or shot material remains on the sputtering surface 51 at all. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of abnormal discharge at the time of sputtering due to residues such as abrasives and shot materials on the sputtering surface 51, and thus to suppress the occurrence of splash due to abnormal discharge at the time of sputtering. it can. Further, in such an embodiment, since the polishing process using an abrasive and the blast process using a shot material are not performed, the finishing process of the sputtering surface 51 can be shortened and the productivity is excellent.

以下、本発明の実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は、下記の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although the Example of this invention is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example at all.

（実施例１）
図１に示す正面フライス１００（１個の第１チップ３１（住友電工ハードメタル（株）社製、型番ＤＡ１０００ＮＦ−ＳＮＥＷ１２０４ＡＤＦＲ−Ｗ）および５個の第２チップ３２（住友電工ハードメタル（株）社製、型番ＳＤＥＴ１２０４ＺＤＦＲ）をカッタボディ１に均等かつそれぞれ対向するように配置してロケータ２で固定した正面フライス（オークマ（株）社製））を用いてアルミニウムからなるスパッタリングターゲット（直径:φ２５４ｍｍ、厚さ：１２ｍｍ）のスパッタリング面を切削加工し、実施例１のスパッタリングターゲットを得た。 Example 1
Front mill 100 shown in FIG. 1 (one first chip 31 (manufactured by Sumitomo Electric Hardmetal Corp., model number DA1000NF-SNEW1204ADFR-W) and five second chips 32 (Sumitomo Electric Hardmetal Corp.) Sputtering target (diameter: φ254 mm, thickness) made of aluminum using a face mill (manufactured by Okuma Co., Ltd.) in which the model number SDET1204ZDFR) is arranged so as to face the cutter body 1 evenly and fixed with the locator 2 The sputtering surface of Example 12 was obtained by cutting a sputtering surface having a thickness of 12 mm.

スパッタリング面の仕上げ加工時の加工条件は、以下のとおりであった。
・正面フライス１００の軸線Ｌまわりの回転周速度：２０７４ｍ／ｍｉｎ
・正面フライス１００の走査方向Ｓへの走査速度：１５００ｍｍ／ｍｉｎ
・仕上げ面の切削量：０．１ｍｍ The processing conditions at the time of finishing the sputtering surface were as follows.
-Rotational peripheral speed around the axis L of the face mill 100: 2074 m / min
Scanning speed of the face mill 100 in the scanning direction S: 1500 mm / min
・ Cutting amount of finished surface: 0.1mm

（比較例１）
図１に示す正面フライス１００の変更タイプの正面フライスを用いて、具体的には、正面フライス１００において使用した第１チップ３１の代わりに第２チップ３２を配置し、全てのチップを第２チップ３２とした正面フライスを用いて、アルミニウムからなるスパッタリングターゲット（直径:φ２５４ｍｍ、厚さ：１２ｍｍ）のスパッタリング面を切削加工し、比較例１のスパッタリングターゲットを得た。 (Comparative Example 1)
1 is used, specifically, the second chip 32 is arranged instead of the first chip 31 used in the front milling machine 100, and all the chips are second chips. The sputtering surface of the sputtering target (diameter: φ254 mm, thickness: 12 mm) made of aluminum was cut using a face mill of 32, and the sputtering target of Comparative Example 1 was obtained.

スパッタリング面の仕上げ加工時の加工条件は、以下のとおりであった。
・正面フライスの軸線まわりの回転周速度：２０７４ｍ／ｍｉｎ
・正面フライス１００の走査方向Ｓへの走査速度：１５００ｍｍ／ｍｉｎ
・仕上げ面の切削量：０．１ｍｍ The processing conditions at the time of finishing the sputtering surface were as follows.
-Rotational peripheral speed around the axis of the face mill: 2074 m / min
Scanning speed of the face mill 100 in the scanning direction S: 1500 mm / min
・ Cutting amount of finished surface: 0.1mm

次に、実施例１および比較例１のスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング時のスパッタリング性能の評価を行った。 Next, the sputtering performance during sputtering was evaluated using the sputtering targets of Example 1 and Comparative Example 1.

なお、スパッタリング条件は、以下のとおりであった。
・スパッタリング装置：Ｉ−１０１２（キャノンアネルバ社製）
・スパッタ電力：５ｋＷ
・アルゴン圧：０．４Ｐａ
・スパッタリング時間：０．５ｍｉｎ
・基板温度：１００℃
・基板：無アルカリガラス（オリエンテーションフラット（orientation flat）有り）
・アルミニウム膜の膜厚：３００ｎｍ The sputtering conditions were as follows.
Sputtering device: I-1012 (manufactured by Canon Anelva)
・ Sputtering power: 5kW
・ Argon pressure: 0.4 Pa
・ Sputtering time: 0.5 min
-Substrate temperature: 100 ° C
・ Substrate: non-alkali glass (with orientation flat)
-Film thickness of aluminum film: 300nm

［評価項目］
＜スプラッシュの発生数＞
上記スパッタリングによってアルミニウム膜が形成された基板について、そのアルミニウム膜を顕微鏡にて観察し、アルミニウム膜上に発生したスプラッシュの数を計測した。その計測値に基づいて、単位面積あたりのスプラッシュ発生数を求めた。 [Evaluation item]
<Number of occurrences of splash>
About the board | substrate with which the aluminum film was formed by the said sputtering, the aluminum film was observed with the microscope, and the number of the splashes which generate | occur | produced on the aluminum film was measured. Based on the measured value, the number of occurrences of splash per unit area was obtained.

［評価結果］
評価結果を表１に示す。 [Evaluation results]
The evaluation results are shown in Table 1.

表１の結果から明らかなように、実施例１は比較例１よりもスプラッシュ発生数が顕著に低減されていることがわかる。これは、実施例１のスパッタリングターゲットは、スパッタリング面が充分に鏡面仕上げ加工されて、スパッタリング時の異常放電が発生するのを抑制することができたためである。 As is clear from the results in Table 1, it can be seen that the number of splash occurrences in Example 1 is significantly reduced as compared with Comparative Example 1. This is because the sputtering target of Example 1 was able to suppress the occurrence of abnormal discharge during sputtering because the sputtering surface was sufficiently mirror-finished.

１カッタボディ
２ロケータ
３スローアウェイチップ（インサート）
５スパッタリングターゲット
３１第１チップ
３２第２チップ
５１スパッタリング面
１００正面フライス
３１１第１チップの円弧状の切り刃
３２１第２チップの直線状の切り刃 1 Cutter body 2 Locator 3 Throw away tip (insert)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Sputtering target 31 1st chip | tip 32 2nd chip | tip 51 Sputtering surface 100 Front milling 311 Arc-shaped cutting blade of 1st chip | tip 321 The linear cutting blade of 2nd chip | tip

Claims

円弧状の切り刃を有する少なくとも１つの第１チップと、直線状の切り刃を有する少なくとも１つの第２チップとを備える正面フライスでスパッタリングターゲットのスパッタリング面を切削加工することによって、スパッタリングターゲットのスパッタリング面を仕上げ加工する工程を含む、スパッタリングターゲットの製造方法。 Sputtering of the sputtering target by cutting the sputtering surface of the sputtering target with a face mill comprising at least one first tip having an arcuate cutting edge and at least one second tip having a linear cutting edge A method for producing a sputtering target, comprising a step of finishing a surface.

前記正面フライスが少なくとも２個の第２チップを備える、請求項１に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the face mill includes at least two second chips.

少なくとも１対の第１チップが互いに対角線上に位置するように正面フライスに配置される、もしくは、第１チップが互いに隣り合わないように配置される、請求項１または２に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the at least one pair of first chips is arranged on the front milling cutter so as to be positioned diagonally to each other, or the first chips are arranged so as not to be adjacent to each other.

前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面上において、正面フライスを軸線まわりに回転させながら、正面フライスの軸線に直交する方向に正面フライスを走査してスパッタリング面の切削加工を行う、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。 The sputtering surface is cut by scanning the face mill in a direction perpendicular to the axis of the face mill while rotating the face mill around the axis on the sputtering surface of the sputtering target. 2. The production method according to item 1.

第１チップおよび第２チップが交換可能なチップである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the first chip and the second chip are interchangeable chips.

請求項１〜５のいずれか１項に記載の製造方法によって得られるスパッタリングターゲット。 The sputtering target obtained by the manufacturing method of any one of Claims 1-5.