JP5580235B2 - スパッタリングターゲット - Google Patents
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Description
図1に示されているスパッタリングターゲットは、スパッタリング雰囲気に晒される主面11と、その厚さ方向について反対側にある裏面12とを有する略平板状のターゲット材10と、ターゲット材10に対してその裏面12に接合されているバッキングプレート20とを備えている。
まず、ターゲット材10の原料粉末として、純度が99[%]以上、さらに好ましくは99.8[%]以上の高純度の亜鉛酸化物等の金属酸化物粉末が準備される。金属酸化物に対する添加物は、酸化物の粉末の形態であることが好ましいが、大気中での焼結後に酸化物を生成する炭化物又は窒化物の形態であってもよい。純度が99[%]以上、さらに好ましくは99.9[%]以上の添加物が用いられる。
酸化亜鉛に酸化アルミニウム粉末2[wt%]が添加された原料から、鋳込み成形法により酸化亜鉛系焼結体が製造された。酸化亜鉛焼結体の相対密度は99[%]であり、体積抵抗率は5×10-4[Ωcm]であり、熱伝導率は35[W/m・K]であった。密度はアルキメデス法により測定された。体積抵抗率は4探針法により測定された。熱伝導率はレーザーフラッシュ法により測定された。
成形後の焼結体が700[℃]で熱処理されることによりターゲット材10が得られ、その裏面12に銅製のバッキングプレート20がインジウム接合されることにより、実施例1のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが0.2[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが2.3[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例2のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが0.6[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが1.8[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例3のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが0.8[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが1.0[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例4のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.0[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが0.2[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例5のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.2[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが2.0[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例6のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.7[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが0.5[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例7のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.7[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが2.3[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例8のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが0.2[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが0.1[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例9のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが0.4[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが3.0[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例10のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが0.8[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが2.5[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例11のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.4[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが2.6[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例12のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.5[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが0.1[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例13のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.7[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが3.0[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で実施例14のスパッタリングターゲットが製造された。
(比較例1)
稜線部15の表面粗さRaが0.4[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが3.2[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で比較例1のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.4[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが3.2[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で比較例2のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.8[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが0.2[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で比較例3のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが1.8[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが2.5[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で比較例4のスパッタリングターゲットが製造された。
稜線部15の表面粗さRaが3.5[μm]になり、裏面12を基準とした稜線部15の高さhが0.5[mm]になるようにターゲット材10が形成されているほかは、実施例1と同様の条件下で比較例5のスパッタリングターゲットが製造された。
本発明によれば、高体積抵抗率かつ低熱伝導率の金属酸化物からなり、5[mm]以上の厚さなど、長期間にわたる使用を可能とする厚さを有するターゲット材10が採用された場合であっても、前記のようにターゲット材10の稜線部15の構成によって、アーキングの発生が確実に抑制又は防止されうる(表1、表2及び図5参照)。
Claims (3)
- スパッタリングの雰囲気に晒される主面と、当該主面の反対側の裏面とを有する金属酸化物焼結体からなるターゲット材と、前記ターゲット材に対して前記裏面に接合され、前記ターゲット材を冷却するバッキングプレートとを備えているスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット材には、その側面の途中から前記裏面に向かって当該ターゲット材を徐々に小径または幅狭にするような傾斜面が形成され、
前記側面と前記傾斜面との境界線をなす稜線部の表面粗さRa[μm]及び前記裏面を基準とした高さh[mm]の組み合わせを表わすRa−h平面におけるプロットが、式(11)〜(14)のそれぞれにより表現される4つの線分によって画定されている第1範囲に含まれるように前記ターゲット材が形成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。
Ra=0.2(0.1≦h≦3.0)‥(11)。
h=0.1(0.2≦Ra≦1.7)‥(12)。
Ra=1.7(0.1≦h≦3.0)‥(13)。
h=3.0(0.2≦Ra≦1.7)‥(14)。 - 請求項1記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記稜線部の表面粗さRa[μm]及び前記裏面を基準とした高さh[mm]の組み合わせを表わすRa−h平面におけるプロットが、前記第1範囲の一部である、式(21)〜(24)のそれぞれにより表現される4つの線分によって画定されている第2範囲に含まれるように前記ターゲット材が形成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。
Ra=0.2(0.2≦h≦2.3)‥(21)。
h=0.2(0.2≦Ra≦1.7)‥(22)。
Ra=1.7(0.2≦h≦2.3)‥(23)。
h=2.3(0.2≦Ra≦1.7)‥(24)。 - 請求項1又は2記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット材の前記側面に対して前記傾斜面がなす内角が120〜150°の範囲に含まれるように前記ターゲット材が形成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。
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