JPH05171428A - Columnar target for sputtering - Google Patents
Columnar target for sputteringInfo
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- JPH05171428A JPH05171428A JP32914491A JP32914491A JPH05171428A JP H05171428 A JPH05171428 A JP H05171428A JP 32914491 A JP32914491 A JP 32914491A JP 32914491 A JP32914491 A JP 32914491A JP H05171428 A JPH05171428 A JP H05171428A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、柱状の基体の外周面
にターゲット層を形成したスパッタリング用ターゲット
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering target in which a target layer is formed on the outer peripheral surface of a columnar substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、Ｓｉ合金等からなるターゲット層
を設けたＤＣスパッタリング用ターゲット（以下、単に
ターゲットと略称する）としてはプレーナ型（円板状も
しくは角板状）のものが広く使用されていた。しかし、
このターゲットは、材料の使用効率が２０％以下と非常
に低く、また連続スパッタリングや長尺物のスパッタリ
ングができない等の欠点もあるために、最近では円筒状
のターゲットが用いられつつある。2. Description of the Related Art Conventionally, as a target for DC sputtering (hereinafter simply referred to as a target) provided with a target layer made of a Si alloy or the like, a planar type (disk-shaped or square-plate type) is widely used. It was But,
This target has a very low material usage efficiency of 20% or less, and has a defect that continuous sputtering or sputtering of long objects cannot be performed. Therefore, a cylindrical target is being used recently.
【０００３】図４及び図５は円筒状のターゲットの一例
を示す断面図である。このターゲット１は、円筒状のス
テンレス製バッキングチューブ（基体）２の外周面２ａ
に、溶射法によりＳｉ合金のターゲット層３を均一に形
成したものである。4 and 5 are sectional views showing an example of a cylindrical target. The target 1 is an outer peripheral surface 2a of a cylindrical stainless backing tube (base) 2
In addition, the target layer 3 of Si alloy is uniformly formed by the thermal spraying method.
【０００４】このターゲット１は、材料の使用効率が８
０〜９０％程度と非常に高く、また広い部分に均一にス
パッタリングすることができることから、今後益々利用
分野が広がる可能性があるターゲットである。This target 1 has a material use efficiency of 8
It is a target of 0 to 90%, which is extremely high, and it can be uniformly sputtered on a wide area, so that it is a target that can be used in more and more fields in the future.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで上記ターゲッ
ト１は、バッキングチューブ２を冷却しつつターゲット
層３を溶射することにより製造されている。ところが上
記従来のターゲット１では、ターゲット層３の厚みが
０．１ｍｍ程度のときは問題無いものの、ターゲット層
３の厚みを３．５〜１０ｍｍ程度まで厚くすると、製造
後、形成されたターゲット層３の端部Ａがバッキングチ
ューブ２から剥離して脱落する問題があった。By the way, the target 1 is manufactured by spraying the target layer 3 while cooling the backing tube 2. However, in the above-mentioned conventional target 1, although there is no problem when the thickness of the target layer 3 is about 0.1 mm, when the thickness of the target layer 3 is increased to about 3.5 to 10 mm, the target layer 3 formed after manufacturing is formed. There was a problem that the end portion A of the tape peeled off from the backing tube 2 and fell off.
【０００６】これは溶射されたターゲット層３が冷える
とき、バッキングチューブ２よりもターゲット層３がよ
り多く収縮し、この収縮量の差がターゲット１の両端部
Ａに集中するためであると考えられる。この発明は上記
の事情に鑑みてなされたものであって、以上の問題を解
決することができる柱状スパッタリング用ターゲットを
提供することにある。It is considered that this is because when the sprayed target layer 3 cools, the target layer 3 shrinks more than the backing tube 2, and the difference in shrinkage amount concentrates on both ends A of the target 1. .. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a columnar sputtering target that can solve the above problems.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１の柱状スパッタ
リング用ターゲットは、基体の両端部に切り欠き部を設
けると共にこの切り欠き部までターゲット層を積層した
ことを特徴とするものである。A columnar sputtering target according to a first aspect of the present invention is characterized in that notch portions are provided at both ends of a substrate and target layers are laminated up to the notch portions.
【０００８】前記基体には、中空円柱状、中空角柱状、
円筒状等の柱状に形成されたものを利用できる。前記基
体の端部には、基体の末端の部分のみでなく、末端部分
から若干内方に入った部分も含まれる。また前記切り欠
き部は、基体の周方向の一部分のみに設けられても良い
が、全周に設けられることが望ましい。The substrate has a hollow columnar shape, a hollow prismatic shape,
A columnar shape such as a cylindrical shape can be used. The end portion of the base body includes not only the end portion of the base body but also a portion slightly inward from the end portion. Further, the cutout portion may be provided only in a part of the base body in the circumferential direction, but it is preferable that the cutout portion is provided in the entire circumference.
【０００９】この基材をなす材料としては、酸化性また
は還元性の雰囲気において腐食し難く、しかも熱伝導性
が良好で冷却効率の高いステンレスチール、銅合金等が
好適である。またターゲット層をなす材料としては、ク
ロム、シリコン、チタン、タングステン、アルミニウム
等の金属、インジウム−すず酸化物等のセラミックスや
これらに各種成分が添加されたものなど各種の材料を例
示できる。なお本願発明の柱状スパッタリング用ターゲ
ットでは、基材上に直接ターゲット層が設けられる必要
はない。例えば基材とターゲット層との間に中間層とし
て、基材とターゲット層との接合強度を改善する層を設
けても良い。As a material for the base material, a stainless steel, a copper alloy, or the like, which is resistant to corrosion in an oxidizing or reducing atmosphere, has good thermal conductivity, and has high cooling efficiency, is suitable. Examples of the material for forming the target layer include various materials such as metals such as chromium, silicon, titanium, tungsten, and aluminum, ceramics such as indium-tin oxide, and those to which various components are added. In the columnar sputtering target of the present invention, it is not necessary to directly provide the target layer on the base material. For example, a layer that improves the bonding strength between the base material and the target layer may be provided as an intermediate layer between the base material and the target layer.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１の柱状スパッタリング用ターゲットで
は、円筒状の基材の両端部に切り欠き部を形成するとと
もにこの切り欠き部までターゲット層を積層したので、
溶射されたターゲット層が冷えて収縮すると、ターゲッ
ト層が基材を両側から挟むような状態となり、基材の端
部の切り欠き部にターゲット層が強く圧着する。また請
求項２の柱状スパッタリング用ターゲットは、基材の外
周縁部に全周に渡って切り欠き部が形成されているの
で、ターゲットの末端部が全周に渡って基材の末端に圧
着し、ターゲット層に生じる応力が全体に平均化する。In the columnar sputtering target according to claim 1, since the notch portions are formed at both ends of the cylindrical base material and the target layer is laminated up to the notch portions,
When the thermal sprayed target layer cools and contracts, the target layer sandwiches the base material from both sides, and the target layer strongly press-bonds to the notch at the end of the base material. Further, in the columnar sputtering target according to claim 2, since the notch is formed all around the outer peripheral edge of the base material, the end portion of the target is pressure-bonded to the end of the base material over the entire circumference. , The stress generated in the target layer is averaged over the whole.
【００１１】[0011]
（実施例１）図１及び図２は本実施例の柱状スパッタリ
ング用ターゲット（以下ターゲットと記す）を示すもの
である。このターゲット１１は、円筒状のバッキングチ
ューブ（基体）１２の外周面１２ａに、第１の中間層１
３、第２の中間層１４、ターゲット層１５が順次積層さ
れたものである。(Embodiment 1) FIGS. 1 and 2 show a target for columnar sputtering (hereinafter referred to as a target) of this embodiment. The target 11 has a cylindrical backing tube (base) 12 having an outer peripheral surface 12a on which a first intermediate layer 1 is formed.
3, the second intermediate layer 14, and the target layer 15 are sequentially laminated.
【００１２】バッキングチューブ１２はステンレススチ
ール製のもので、外径１００ｍｍ、内径９０ｍｍ、長さ
５６０ｍｍである。このバッキングチューブ１２の両端
の外縁部には、外周面１２ａと端面１２ｂとが交わる角
部に斜面が形成されるように切り欠き部１６が設けられ
ている。この切り欠き部１６は、バッキングチューブ１
２の軸線方向に対して４５度の面取りを行うことによっ
て形成されたもので、バッキングチューブ１２の端部の
全周に渡って形成されている。前記第１の中間層１３、
第２の中間層１４およびターゲット層１５は、前記切り
欠き部１４まで積層されている。第１の中間層１３はＭ
ｏを主成分とし、第２の中間層１４はＮｉを主成分とし
たものである。ターゲット層１５はＡｌを含むＳｉ合金
によって形成されている。またターゲット層１５の図２
中Ｒで示した領域では中間層１４側から外方に向かって
アルミニウムの含有量が徐々に低下しており、この領域
Ｒより外方の部分ではアルミニウムの濃度が一定になっ
ている。The backing tube 12 is made of stainless steel and has an outer diameter of 100 mm, an inner diameter of 90 mm and a length of 560 mm. The outer edges of both ends of the backing tube 12 are provided with notches 16 so that slopes are formed at the corners where the outer peripheral surface 12a and the end surface 12b intersect. This notch 16 is provided on the backing tube 1
It is formed by chamfering at an angle of 45 degrees with respect to the axial direction of 2, and is formed over the entire circumference of the end portion of the backing tube 12. The first intermediate layer 13,
The second intermediate layer 14 and the target layer 15 are laminated up to the cutout portion 14. The first intermediate layer 13 is M
The main component is o, and the second intermediate layer 14 is mainly composed of Ni. The target layer 15 is formed of a Si alloy containing Al. In addition, FIG.
In the region indicated by the middle R, the aluminum content gradually decreases from the intermediate layer 14 side toward the outside, and the aluminum concentration is constant in the portion outside the region R.
【００１３】次に、このターゲット１１の製造方法につ
いて説明する。まず、円筒状のバッキングチューブ１２
を用意し、その両端部の外周縁部に面取りを施した。つ
いでこのバッキングチューブ１２の外周面１２ａに、プ
ラズマ溶射法によりＭｏからなる第１の中間層１３を約
３０μｍ、Ｎｉからなる第２の中間層１４を約２０μｍ
順次積層し、その後、Ｓｉの微粒子とＡｌの微粒子の割
合を連続的に調整しながらＳｉとＡｌの割合が厚み方向
に変化するＳｉ合金からなるターゲット層１５を約８ｍ
ｍ積層した。ついでこのものの外周面を研削して平滑に
し、ターゲット１１を完成した。Next, a method of manufacturing the target 11 will be described. First, the cylindrical backing tube 12
Was prepared, and chamfering was applied to the outer peripheral edges of both ends thereof. Then, on the outer peripheral surface 12a of the backing tube 12, a first intermediate layer 13 made of Mo is formed by a plasma spraying method to a thickness of about 30 μm, and a second intermediate layer 14 made of Ni is made about 20 μm.
The layers are sequentially laminated, and then the target layer 15 made of a Si alloy in which the ratio of Si and Al changes in the thickness direction is adjusted to about 8 m while continuously adjusting the ratio of Si particles and Al particles.
m stacked. Then, the outer peripheral surface of this product was ground to be smooth, and the target 11 was completed.
【００１４】前記溶射法としては、プラズマ溶射法を用
いた。このプラズマ溶射法は、不活性ガス雰囲気中もし
くは大気中において発生したプラズマを用いて溶融した
ターゲット材料を基体の外周面に均一に溶射する方法で
ある。A plasma spraying method was used as the spraying method. This plasma spraying method is a method of uniformly spraying the melted target material onto the outer peripheral surface of the substrate using plasma generated in an inert gas atmosphere or in the atmosphere.
【００１５】前記プラズマ溶射法の条件は、下記の通り
である。 （ａ）中間層の溶射条件 ガ ス ：Ａｒ，Ｈ2 プラズマアーク電圧：４５Ｖ アーク電流：４５０Ａ ガ ス 量：３５リットル／ｍｉｎ （ｂ）ターゲット層の溶射条件 ガ ス ：Ａｒ，Ｈ2 プラズマアーク電圧：６０Ｖ アーク電流：６００Ａ ガ ス 量：５５リットル／ｍｉｎThe conditions of the plasma spraying method are as follows. (A) Thermal spraying conditions for the intermediate layer Gas: Ar, H2 Plasma arc voltage: 45 V Arc current: 450 A Gas amount: 35 liters / min (b) Thermal spraying conditions for target layer Gas: Ar, H2 Plasma arc voltage: 60 V Arc current: 600A Gas volume: 55 liters / min
【００１６】この実施例のターゲット１１では、円筒状
のバッキングチューブ１２の両端部の外縁部に切り欠き
部１６を形成するとともにこの切り欠き部１６までター
ゲット層１５を積層したので、溶射されたターゲット層
１５が冷えて収縮すると、ターゲット層１５がバッキン
グチューブ１２を両側から挟むような状態となり、バッ
キングチューブ１２の端部の切り欠き部１６にターゲッ
ト層１５が強く圧着する。従ってこのターゲット１１
は、ターゲット層１５とバッキングチューブ１２とが両
端部でしっかりと係合し、ターゲット層１５を厚く形成
しても、形成されたターゲット層１５の端部が製造後に
基体から剥離脱落することがない。In the target 11 of this embodiment, the notched portions 16 are formed at the outer edges of both ends of the cylindrical backing tube 12, and the target layer 15 is laminated up to the notched portions 16, so that the target is sprayed. When the layer 15 cools and contracts, the target layer 15 sandwiches the backing tube 12 from both sides, and the target layer 15 strongly press-bonds to the notch 16 at the end of the backing tube 12. Therefore, this target 11
The target layer 15 and the backing tube 12 are firmly engaged with each other at both ends, and even if the target layer 15 is formed thick, the end of the formed target layer 15 does not peel off from the substrate after manufacturing. ..
【００１７】またこの実施例のターゲット１１は、バッ
キングチューブ１２の外周縁部に全周に渡って切り欠き
部１６が形成されているので、ターゲット１１の末端部
が全周に渡ってバッキングチューブ１２の末端に係合す
る。従ってこのターゲット１１は、ターゲット層１５に
生じる応力が全体に平均化して、ターゲット層１５の端
部の破損剥離をより確実に防止できる。Further, in the target 11 of this embodiment, since the notch 16 is formed on the outer peripheral edge portion of the backing tube 12 over the entire circumference, the end portion of the target 11 extends over the entire circumference of the backing tube 12. Engage the end of. Therefore, in the target 11, the stress generated in the target layer 15 is averaged over the entire surface, and the damage and peeling of the end portion of the target layer 15 can be more reliably prevented.
【００１８】（実施例２）図３は本実施例のターゲット
１１の要部を示すものである。このターゲット１１にお
いては、バッキングチューブ１２の末端部が断面1/4円
状に成るように切り欠き部１６が形成されている。この
ターゲット１１においても、実施例１のものと同様の作
用効果が得られる。(Embodiment 2) FIG. 3 shows an essential part of a target 11 of this embodiment. In this target 11, a notch 16 is formed so that the back end of the backing tube 12 has a 1/4 circular cross section. Also in this target 11, the same operational effect as that of the first embodiment can be obtained.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明した様に、請求項１記載の柱状
スパッタリング用ターゲットでは、円筒状の基材の両端
部に切り欠き部を設けると共にこの切り欠き部までター
ゲット層を積層したので、形成されたターゲット層が冷
えて収縮すると、ターゲット層が基材を両側から挟むよ
うな状態となり、基材の端部の切り欠き部にターゲット
層が強く圧着する。従ってこの柱状スパッタリング用タ
ーゲットは、ターゲット層と基材とが両端部でしっかり
と係合し、ターゲット層を厚く形成しても、形成された
ターゲット層の端部が製造後に基体から剥離脱落するこ
とがない。また請求項２の柱状スパッタリング用ターゲ
ットは、基材の外周縁部に全周に渡って切り欠き部が形
成されているので、ターゲットの末端部が全周に渡って
基材の端部に係合する。従ってこの柱状スパッタリング
用ターゲットは、ターゲット層に生じる応力が全体に平
均化して、ターゲット層の端部の破損剥離をより確実に
防止できる。As described above, in the columnar sputtering target according to the first aspect of the present invention, the notch portions are provided at both ends of the cylindrical base material, and the target layer is laminated up to the notch portions. When the formed target layer cools and shrinks, the target layer sandwiches the base material from both sides, and the target layer strongly press-bonds to the notch at the end of the base material. Therefore, in this columnar sputtering target, the target layer and the base material are firmly engaged at both ends, and even if the target layer is formed thick, the end part of the formed target layer peels off from the substrate after manufacturing. There is no. Further, in the columnar sputtering target according to claim 2, since the notch portion is formed over the entire outer peripheral edge portion of the base material, the end portion of the target is attached to the end portion of the base material over the entire circumference. To meet. Therefore, in this columnar sputtering target, the stress generated in the target layer is averaged over the entire area, and damage and peeling of the end portion of the target layer can be more reliably prevented.
【図１】実施例１の柱状スパッタリング用ターゲットを
示す横断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a target for columnar sputtering of Example 1.
【図２】実施例１の柱状スパッタリング用ターゲットを
示す縦断面図。2 is a vertical cross-sectional view showing a columnar sputtering target of Example 1. FIG.
【図３】実施例２の柱状スパッタリング用ターゲットの
要部を示す横断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of a columnar sputtering target of Example 2.
【図４】従来の柱状スパッタリング用ターゲットを示す
横断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional columnar sputtering target.
【図５】従来の柱状スパッタリング用ターゲットを示す
縦断面図。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing a conventional columnar sputtering target.
１１……ターゲット、１２……バッキングチューブ（基
体）、１２ａ……外周面、１２ｂ……端面、１３……第
１の中間層、１４……第２の中間層、１５……ターゲッ
ト層、１６……切り欠き部。11 ... Target, 12 ... Backing tube (base), 12a ... Outer peripheral surface, 12b ... End surface, 13 ... First intermediate layer, 14 ... Second intermediate layer, 15 ... Target layer, 16 ...... Notch part.
Claims (2)
層された柱状スパッタリング用ターゲットにおいて、 前記基体の両端部に切り欠き部を設けると共にこの切り
欠き部までターゲット層を積層したことを特徴とする柱
状スパッタリング用ターゲット。1. A columnar sputtering target in which a target layer is laminated on an outer peripheral surface of a columnar substrate, wherein notch portions are provided at both ends of the substrate and the target layer is laminated up to the notch portions. A target for columnar sputtering.
欠いたことを特徴とする請求項１記載の柱状スパッタリ
ング用ターゲット。2. The columnar sputtering target according to claim 1, wherein an outer peripheral edge portion of the base body is cut out over the entire circumference.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32914491A JPH05171428A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Columnar target for sputtering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32914491A JPH05171428A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Columnar target for sputtering |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171428A true JPH05171428A (en) | 1993-07-09 |
Family
ID=18218131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32914491A Withdrawn JPH05171428A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Columnar target for sputtering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05171428A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1787311A1 (en) * | 2004-07-16 | 2007-05-23 | Bekaert Advanced Coatings | Cylindrical target obtained by hot isostatic pressing |
| CN102644053A (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-22 | 贺利氏材料工艺有限及两合公司 | Tube-shaped sputtering target |
| JP2014141722A (en) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | CYLINDRICAL Cu-Ga ALLOY SPUTTERING TARGET AND PRODUCTION METHOD THEREOF |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP32914491A patent/JPH05171428A/en not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1787311A1 (en) * | 2004-07-16 | 2007-05-23 | Bekaert Advanced Coatings | Cylindrical target obtained by hot isostatic pressing |
| CN102644053A (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-22 | 贺利氏材料工艺有限及两合公司 | Tube-shaped sputtering target |
| JP2012172265A (en) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Heraeus Materials Technology Gmbh & Co Kg | Tubular sputter target |
| CN102644053B (en) * | 2011-02-22 | 2016-04-20 | 贺利氏材料工艺有限及两合公司 | Shaped sputtering target |
| US9334564B2 (en) | 2011-02-22 | 2016-05-10 | Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG | Tube-shaped sputtering target |
| JP2014141722A (en) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | CYLINDRICAL Cu-Ga ALLOY SPUTTERING TARGET AND PRODUCTION METHOD THEREOF |
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