TWI400350B - Target support plate assembly - Google Patents

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TWI400350B
TWI400350B TW099135893A TW99135893A TWI400350B TW I400350 B TWI400350 B TW I400350B TW 099135893 A TW099135893 A TW 099135893A TW 99135893 A TW99135893 A TW 99135893A TW I400350 B TWI400350 B TW I400350B
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Description

靶支持板組裝體
本發明提供一種靶支持板組裝體，其可延長靶之壽命、並且使得在濺鍍過程中膜之均勻性(膜厚之均一性)良好，又即便存在因靶材之種類而變化的濺蝕(erosion)差異，亦可容易地製造因應固有之靶濺蝕的高使用效率靶。
藉由濺鍍之薄膜之形成方法可廣泛用於製造各種電子、電氣零件等。
濺鍍法係使用以下原理：使成為陽極之基板與成為陰極之靶相對向，於惰性氣體環境下對該等基板與靶之間施加高電壓而產生電場，此時電離之電子與惰性氣體碰撞而形成電漿，該電漿中之陽離子碰撞靶表面而撞出靶構成原子，該飛出之原子附著於相對向之基板表面而形成膜。
目前，濺鍍多數使用被稱為所謂磁控濺鍍之方法。磁控濺鍍法係於靶之背側設置磁石，使靶表面產生方向與電場垂直之磁場而進行濺鍍之方法，具有以下特徵：於此種正交電磁場空間內可實現電漿之穩定化及高密度化，從而提高濺鍍速度。
通常，磁控濺鍍係於磁場中捕捉電子而有效地將濺鍍氣體電離，但會因磁體之構造或種類、進而濺鍍條件、靶之材質、濺鍍裝置之種類等，造成濺鍍中之靶之侵蝕(濺蝕)方式有所不同，而濺蝕不均。其並不限於磁控濺鍍法，於其他濺鍍法中亦同。
靶被最深程度地濺蝕至到達極限之處即到達壽命終點，而需要更換新靶。通常靶形成平板狀或圓筒形。
又，若靶被局部較深地濺蝕，則亦會產生以下問題：會不均地引起濺鍍，膜之均勻性(膜厚之均一性)惡化。
進而，不論靶是否殘留厚度，都將迎來壽命終點。其為如下情況：於靶壽命中途，在成膜製程中所確定的膜之均勻性(膜厚之均一性)或步驟損失率之管理值超過某個設定容許值。此時，若持續使用該靶，則由於會超過容許值，而即便靶殘留有厚度，亦需要更換新靶。即，靶之壽命較原本短。
因此，在靶之濺蝕面之構造、支持板之構造、進而靶與支持板之組裝體之構造的方面集中了各種嘗試。例如，於下述專利文獻1中提出一種長方體之多分割靶，係於受到濺蝕之分割靶存在高低差時，自高度較高之靶面向高度較低之面形成斜面之靶。此時，靶之濺蝕面與基板的距離及該濺蝕面與配置於靶背面之磁體的距離不均一，因此存在於濺鍍初期濺鍍不均之問題。
於下述專利文獻2中提出有：將支持板製成凸型，於該支持板上載置分割靶，進行接合時，為了可容易地去除靶間之接合劑，而將端部之靶製成L字型之靶-支持板組裝體。此時存在以下問題：由於目的僅為使接合劑容易去除，因此無法進行因應濺蝕之靶的形狀控制，又由於支持板為固定形狀之凸型，因此不具有通用性。
下述專利文獻3提出了對傾斜方式之濺鍍靶與將其保持之支持板進行研究。此時為了防止重力方向之偏移，將支持板形成為木屐之齒狀，成為於該凸型上鑲嵌靶之形狀。此亦未特別對提高靶之使用效率(利用效率)進行研究，且無法進行因應濺蝕之靶的形狀控制。又，支持板亦存在因具有特異形狀而不具有通用性之問題。
下述專利文獻4中對提高靶之使用效率進行研究。此時，靶之濺蝕面之剖面形成為倒M字型。此時成為問題的是，由於初期濺蝕面與基板及配置於靶背面側之磁體不平行，因此有自初期至中期，於濺鍍時飛翔之粒子變得不規則(不合規則)之問題。
下述專利文獻5中提出，靶之底面彎曲，又於支持板之上面與靶之底面重合之形狀形成凹陷。此時雖然考慮到靶之使用效率，但由於靶、支持板均具有特異形狀，因此存在製作複雜且成本升高之問題，又由於支持板具有特異形狀，而存在不具有通用性之問題。
下述專利文獻6中提出，同樣為圓盤型靶、且支持板亦為圓盤型，為了可目視該等之定位，而形成沿著圓盤之圓周的形狀之凹凸。由於靶、支持板均具有特異形狀，因此存在製作複雜且成本升高之問題，又由於支持板具有特異形狀，而存在不具有通用性之問題。
下述專利文獻7中，如第3圖(a)或(c)所示般，闡述了於「於所濺鍍之面增加靶厚度者」亦有效。但指出，此種形狀者(初期濺蝕面與基板及配置於靶背面側之磁體不平行者)存在濺鍍時飛翔之粒子變得不規則(不合規則)之問題。即，即便使用效率較高，但預料會存在以下問題：靶使用中之成膜速度之變化較大，且電弧(arcing)產生次數較多，步驟損失率較高。
又，於該專利文獻7中有如下實施例：第3圖(a)、(b)、(c)之任一圖中，靶1並非接合於水冷板2者，而是藉由固持器將靶1固定於水冷板2上而使用。若為該方法，則存在以下問題：於具有ITO般之導熱率的陶瓷材料中，於水冷板(支持板)與固持器之密合性不完全時，濺鍍中之冷卻不充分，且產生靶破裂之問題的可能性升高。
根據以上所述，於先前之濺鍍靶中存在以下問題：於以下觀點方面並未進行嘗試：靶之使用效率較高，自初期之濺鍍時起可均勻濺鍍，且容易以單純之形態製作靶及支持板。又，存在有產生電弧之問題等的缺點。
專利文獻1：日本專利第3760652號公報
專利文獻2：日本特開2009-57598號公報
專利文獻3：日本特開2005-200682號公報
專利文獻4：日本特開2007-224392號公報
專利文獻5：日本特表2007-505217號公報
專利文獻6：日本特開2009-144186號公報
專利文獻7：日本特開昭59-232271號公報
本發明係鑒於如上所述之問題或缺點而完成者，且提供一種在橫跨靶之初期及濺鍍過程中膜之均勻性(膜厚之均一性)良好，並且粒子產生較少，進而靶之壽命較長的靶、該靶之製造方法及靶-支持板。
為了解決上述課題，本發明人著眼於濺鍍用靶之形狀以及支持其之支持板，而獲得以下知識見解：製成預先設想到濺蝕之靶形狀，使用該靶進行濺鍍，藉此使得濺鍍過程中膜之均勻性(膜厚之均一性)良好，並且粒子產生較少，進而可延長靶之壽命。再者，本說明書中所使用之「高使用效率靶」係指如上所述具有預料到濺蝕之形狀之靶。
本發明係根據上述知識見解而提供：
1)靶支持板組裝體，其係磁控濺鍍用靶支持板組裝體，其特徵在於：靶之濺蝕面與配置於靶背面之磁體及與靶對向之基板面的距離分別固定，該靶以因濺鍍而受到濺蝕之部位變厚之方式於支持板面側具備厚度發生變化的凹凸形狀，支持板與具有凹凸形狀之靶間之靶的薄壁部分具備由導電性材料所構成之間隔件；
本發明又提供：
2)如上述1)之靶支持板組裝體，其中於靶之長度方向之兩側底部，自距離受到最終濺蝕之靶的濺蝕面0.5 mm以上之位置，向靶之長度方向兩側的邊部及靶之底部，於與靶之下面即支持板之接合面之間具備凹痕部；
3)如上述1)或2)之靶支持板組裝體，其中，靶為2以上之分割靶；
4)如上述1)至3)中任一項之靶支持板組裝體，其中以焊料分別接合靶、支持板、間隔件。
本發明又提供：
5)如上述1)至4)中任一項之靶支持板組裝體，其中，濺鍍靶為銦、錫、鋁、銅、鉭、鈦、鎳、鈷、釕、鎢、銠、或該等之合金或氧化物；
6)如上述1)至5)中任一項之靶支持板組裝體，其中間隔件為銅、鋁、鈦、鉬或以該等為主成分之合金；
7)如上述1)至6)中任一項之靶支持板組裝體，其中最厚部位之靶的厚度、與薄部位之靶及間隔件的合計厚度為固定；
本發明又提供：
8)如上述1)至7)中任一項之靶支持板組裝體，其中，相對於靶之長度方向之中心線，靶為不對稱；
9)如上述1)至8)中任一項之靶支持板組裝體，其為支持板之厚度固定的平板狀板；
10)如上述1)至8)中任一項之靶支持板組裝體，其中，僅支持板之長度方向之兩端部的厚度較其他厚度薄，且於厚度之邊界具有段差。
本發明之靶支持板組裝體具有以下優異之效果：可延長該靶之壽命，並且在橫跨濺鍍初期及濺鍍過程中可使膜之均勻性(膜厚之均一性)良好，且粒子發生較少。
進而具有以下效果：即便存在因靶材料種類所致之變化之濺蝕差異，亦可對應固有之靶濺蝕而容易地製造高使用效率靶。
本發明係磁控濺鍍用靶支持板組裝體，靶可應用矩形、圓形、橢圓形等各種靶，形狀並無特別限定。磁控濺鍍中，為了提高濺鍍效率，而配置有配置於靶背面之磁體，依磁體之配置或磁力線之強度而產生受到強烈濺蝕之部分及未受到濺蝕之部分。
雖然其依賴於濺鍍裝置，但靶支持板組裝體必須具有可與其相對應、可穩定地濺鍍、能更均勻地獲得膜之均勻性之構造。
但是，作為基本構造，需要將靶之濺蝕面與配置於靶背面之磁體之距離及靶之濺蝕面與和靶相對向之基板面的距離分別加以固定。
另一方面，如上所述，雖會產生受到強烈濺蝕之部分及未受到濺蝕之部分，但受到強烈濺蝕之部位決定著靶之壽命。
但是，此種情況下，亦要求必須不斷提高靶整體之使用效率。並且建議在先前之濺鍍靶增加靶之受到強烈濺蝕之部位。但是，此種情形下由於靶與基板間之距離不固定，因此特別是在濺鍍初期存在膜之均勻性不穩定之問題。
因此，本案發明中，靶以因濺鍍而受到濺蝕之部位變厚之方式於支持板面側形成厚度發生變化之凹凸形狀。此時，較為重要的是於支持板與具有凹凸形狀之靶間之靶薄壁部分導入由導電性材料所構成的間隔件。間隔件之材質，若使用與支持板同種者，則密合性上不會有特別問題，又，冷卻效率亦為同等，因此可說是較佳之材料。
先前，於靶之下面存在凹凸之情形時，使支持板之上側之面形成與其相對應之凹凸(倒凹凸)。但是，此種情況存在支持板之製作變得非常複雜之問題。但本案發明中，由於僅導入間隔件，因此具有可完全消除支持板製作上之複雜性的較大效果。
乍看似乎是支持板之變形，但先前不存在此種構造之靶支持板組裝體。其原因認為是體認到靶與支持板必須為一體。然而，本案發明根據大量之實驗，藉由導入間隔件而可解決上述問題。又，本發明之靶以因濺鍍而受到濺蝕之部位變厚之方式於支持板面側形成厚度發生變化之凹凸形狀，由於濺鍍初期之濺鍍面為平面形狀，因此可獲得自濺鍍初期至中期，膜之均勻性較為均一之效果。
又，自中期至末期，與於濺蝕面形成凹凸者相比，亦可獲得膜之均勻性之惡化較緩慢的結果。如此，本案發明靶於自濺鍍初期之階段直至末期為止，與於靶之濺蝕面形成凹凸者相比，膜之均勻性特別良好。
又，本發明較理想的是：於靶支持板組裝體中，於靶之長度方向之兩側底部，自距離受到最終濺蝕之靶的濺蝕面0.5 mm以上之位置，向靶之長度方向之兩側邊部及靶底部，於與靶之下表面即支持板之接合面間，形成凹痕部。
其在製作靶支持板組裝體方面，會產生將靶載置、焊接於支持板上之操作極為容易之效果。結果，靶支持板組裝體採用該構造，藉此濺鍍成膜不會成為障礙。
該靶支持板組裝體亦可使靶成為2以上之分割靶，藉此可製作長條之靶支持板組裝體。又，有容易藉由焊料分別接合靶、支持板、間隔件之優點，本案發明係提供該靶支持板組裝體者。作為焊料，並無特別限制，可使用銦等低熔點之焊錫材料。
於本發明之靶支持板組裝體中，濺鍍靶可適合使用銦、錫、鋁、銅、鉭、鈦、鎳、鈷、釕、鎢、銠、或該等之合金或氧化物等。特別是適合製作ITO(銦與錫之氧化物)等顯示材料用靶。又，間隔件若為導電性材料，則可應用，特別理想的是銅、鋁、鈦、鉬或該等之合金。
又，該間隔件亦可如上所述般使用與支持板同質之材料。進而為了增加間隔件與靶或支持板之密合性或冷卻效率，亦可進行鍍敷或離子電鍍等基底處理。本案發明包含該等。間隔件亦具有防止靶材於支持板上傾斜之功能。
靶支持板組裝體可使最厚部位之靶厚度與較薄部位之靶及間隔件的合計厚度相同。
其原因係可準備尺寸不同的多個較薄之間隔件，並進行任意調整。又，本發明可容易地製作相對於靶之長邊方向之中心線，靶為不對稱之靶支持板組裝體。其原因亦同，因為可準備尺寸不同的多個間隔件，藉此進行任意調整。其為本案發明之較大特徵。
藉此其較大之優點為可應用於支持板之厚度固定的平板狀板，無須嘗試改變支持板之形狀。又，當然亦可使用僅支持板之長度方向之兩端部厚度較其他厚度薄、於厚度之邊界具有段差之程度的單純支持板。本案發明包括該等。
於製造本發明之濺蝕輪廓靶(Erosion profiled target)時，可預先濺鍍平板狀之靶，調查此時之濺蝕形狀及深度，據此調節靶之厚度。
藉此，即便存在因靶材料之種類所致之變化之濺蝕差異，亦可對應固有之靶濺蝕而容易地製造高使用效率靶。
本發明之靶支持板組裝體具有製作極為容易，並且可延長該靶之壽命的優點。又具有以下效果：使得在橫跨濺鍍初期及濺鍍過程中膜之均勻性(膜厚之均一性)良好，又粒子發生較少。進而具有以下較大之效果：即便存在因靶材料之種類所致之變化之濺蝕差異，亦可對應固有之靶濺蝕而容易地製造高使用效率靶。
實施例
繼而，基於實施例說明本發明。再者，以下實施例係為使發明容易理解而採用者，本發明並不限定於該等實施例。即，基於本發明之技術思想之其他例或變形當然包括在本發明中。
(實施例1)
使用圖1所示之銅製支持板與靶，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖1係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如圖1所示般，實施例1之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時，使用分割靶。該分割靶之長度方向之兩側部底部於長度方向上為左右不對稱。
支持板係使用使長度方向之兩側薄為5.0 mm者、即具有段差5.0 mm之支持板。於該段差部、即支持板之較薄側放入銅製之厚4.5 mm及厚5.0 mm之間隔件，藉由銦焊錫分別接合靶、間隔件、支持板。於靶之厚度不同時，相對應其厚度(薄度)，而於靶與支持板間***適合厚度之間隔件。
使用該ITO(銦錫氧化物)靶進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率為10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。靶1片之使用前重量為18.8 kg，使用後之重量為11.2 kg。其結果，使用效率為40%，與下述所示之比較例相比為高效率。將其結果示於表1。使用效率不會因靶材料之種類而發生較大變化，因此以下使用相同的ITO靶進行試驗。
為了觀察濺鍍特性，而調查成膜速度之變動。將其結果示於表2。若將表2之資料示於圖中，則如圖2所示。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下亦維持95。
又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3。若將表3之資料示於圖中，則如圖3所示。於使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，但可獲得下述結果：於累計功率量為1600 kWHr下亦為87次左右、且電弧產生次數較低。
進而，調查步驟之損失率。該步驟損失率係因例如於ITO濺鍍中所產生之大小為20 μm以上之ITO粒子而引起的LCD面板之不良率。將其結果示於表4。又，若將表4之資料示於圖中，則如圖4所示。根據該結果明顯可獲得下述結果：於累計功率量為1600 kWHr下亦為0.28左右、且步驟損失率較低。
根據以上結果，與後述比較例相比，可獲得任一情形下均優異之結果。
(比較例1)
使用圖5所示之銅製支持板與靶，與實施例1同樣，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖5係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如該圖5所示，比較例1之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時，使用分割靶。支持板係使用使長度方向之兩側薄為5.0 mm左右者、即具有段差5.0 mm之支持板。
與該段差部相對應，即於支持板之較薄側使用厚5 mm之靶，兩端之靶厚度為11.5 mm，存在於中央之靶厚度為6.5 mm，以該等靶為同一平面之方式配置分割靶。並且，藉由銦焊錫將該等與支持板直接接合。兩端部之分割靶以外係厚6.5 mm之靶。
使用該ITO(銦錫氧化物)靶支持板組裝體進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率為10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。
靶1片之使用前重量為25.2 kg，使用後之重量為17.7 kg。其結果，使用效率為30%，效率低於上述實施例1。同樣將其結果示於表1。
為了觀察濺鍍特性，與實施例1同樣，調查成膜速度之變動。將其結果示於表2及圖2。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下為93，與實施例1相比稍降低。又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3及圖3。使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，於累計功率量為1600 kWHr下為90次，電弧產生次數與實施例1相比稍增加。
進而，調查步驟之損失率。將其結果示於表4及圖4。其結果，於累計功率量為1600 kWHr下為0.37，步驟損失率稍變高。根據以上結果明顯可獲得下述結果：與實施例1相比，任一情形下均較差。
(比較例2)
使用圖6所示之銅製支持板與靶，與實施例1同樣，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖6係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如該圖6所示，比較例2之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時使用分割靶。支持板係使用使長度方向之兩側薄為5.0 mm者、即具有段差5 mm之支持板。
與該段差部相對應，即於支持板較薄之側使用厚5 mm之靶。對於兩邊部之靶，與其他鄰接之靶存在高低差，於最高部為11.5 mm，並配置具有傾斜至與鄰接之5.5 mm靶相同高度之上面之分割靶，藉由銦焊錫將該等與支持板直接接合。
使用ITO(銦錫氧化物)靶支持板組裝體進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率為10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。
靶1片之使用前重量為23.0 kg，使用後之重量為15.6 kg。其結果，使用效率為32%，效率低於上述實施例1。同樣將其結果示於表1。
為了觀察濺鍍特性，與實施例1同樣，調查成膜速度之變動。將其結果示於表2及圖2。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下為85，與實施例1相比明顯降低。
又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3及圖3。使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，於累計功率量為1600 kWHr下為143次，電弧產生次數與實施例1相比明顯增加。
進而，調查步驟之損失率。將其結果示於表4及圖4。其結果，於累計功率量為1600 kWHr下為0.63，步驟損失率明顯升高。
根據以上結果明顯可獲得下述結果：與實施例1相比，任一情形下均明顯較差。
(比較例3)
使用圖7所示之銅製支持板與靶，與實施例1同樣，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖7係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如圖7所示，比較例3之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時，使用分割靶。支持板係使用使長度方向之兩側薄為5.0 mm者、即具有段差5.0 mm之支持板。
與該段差部相對應，即於支持板之較薄側使用厚5.0 mm之靶。對於兩邊部之靶，與其他鄰接之靶存在高低差，於最高部為11.5 mm，並配置具有傾斜至與鄰接之5.5 mm靶相同高度之上面之分割靶，藉由銦焊錫將該等與支持板直接接合。
此時，兩邊部之靶超過段差，如圖7所示，使其延伸至中央部之靶。即，使其具有與厚度較薄之中央部的厚度相同厚度之水平部分。
使用該ITO(銦錫氧化物)靶支持板組裝體進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率為10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。
靶1片之使用前重量為23.0 kg，使用後之重量為15.5 kg。其結果，使用效率為33%，效率低於上述實施例1。同樣，將其結果示於表1。
為了觀察濺鍍特性，與實施例1同樣，調查成膜速度之變動。將其結果示於表2及圖2。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下為86，與實施例1相比明顯降低。
又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3及圖3。使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，於累計功率量為1600 kWHr下為139次，電弧產生次數與實施例1相比明顯增加。
繼而，調查步驟之損失率。將其結果示於表4及圖4。其結果，於累計功率量為1600 kWHr下為0.59，步驟損失率明顯升高。
根據以上結果明顯可獲得下述結果：與實施例1相比，任一情形下均明顯較差。
(實施例2)
使用圖8所示之銅製支持板與靶，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖8係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如該圖8所示，實施例2之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時，使用分割靶。該分割靶之長度方向兩側部的底部與實施例1同樣，於長度方向為(凹凸形狀)左右不對稱。支持板係使用整面平坦之支持板。
並且，長度方向兩側之靶係使用於支持板側具備4.5 mm及5.0 mm之凹痕部的靶。並且，於該靶之凹痕部分別放入銅製厚4.5 mm與厚5.0 mm之間隔件，藉由銦焊錫分別接合靶、間隔件、支持板。靶之厚度不同時，相對應其厚度(薄度)，而於靶與支持板間***適合厚度之間隔件。
使用該ITO(銦錫氧化物)靶進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率為10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。靶1片之使用前重量為18.8 kg，使用後之重量為11.3 kg。其結果，使用效率為40%，效率高於比較例。將其結果示於表1。
為了觀察濺鍍特性，同樣調查成膜速度之變動。將其結果示於表2及圖2。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下亦維持94。
又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3及圖3。使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，並可獲得於累計功率量為1600 kWHr下亦為89次、電弧產生次數較低之結果。
進而，調查步驟之損失率。將其結果示於表4及圖4。根據該結果明顯可獲得下述結果：於累計功率量為1600 kWHr下亦為0.30左右、步驟損失率較低。根據以上結果可獲得與比較例相比，任一情形下均優異之結果。特別是於靶之初期濺蝕面存在高低差者，不良率較高之傾向較強。
(比較例4)
使用圖9所示之銅製支持板與靶，與實施例2同樣，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖9係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如該圖9所示，比較例4之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時，使用分割靶。支持板係使用整面平坦之支持板。
並且，靶全部使用厚11.5 mm之靶。並且，藉由銦焊錫分別將靶與支持板接合。
使用該ITO(銦錫氧化物)靶支持板組裝體進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。
靶1片之使用前重量為37.3 kg，使用後之重量為29.8 kg。其結果，使用效率為20%，效率低於上述實施例2。同樣將其結果示於表1。
為了觀察濺鍍特性，與實施例2同樣，調查成膜速度之變動。將其結果示於表2及圖2。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下為93，與實施例2相比稍降低。
又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3及圖3。使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，於累計功率量為1600 kWHr下為93次，電弧產生次數與實施例2相比稍增加。
進而，調查步驟之損失率。將其結果示於表4及圖4。其結果，於累計功率量為1600 kWHr下為0.35，步驟損失率升高。
根據以上結果明顯可獲得下述結果：與實施例2相比，任一情形下均稍差。
(比較例5)
使用圖10所示之銅製支持板與靶，與實施例2同樣，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖10係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如該圖10所示，比較例5之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時，使用分割靶。支持板係使用整面平坦之支持板。
並且，對於兩邊部之靶，與中央部之其他鄰接之靶存在高低差，於最高部為11.5 mm，並配置具有傾斜至與10.5 mm靶相同高度之上面之分割靶，藉由銦焊錫將該等與支持板直接接合。
使用該ITO(銦錫氧化物)靶支持板組裝體進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率為10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。
靶1片之使用前重量為34.5 kg，使用後之重量為27.0 kg。其結果，使用效率為22%，效率低於上述實施例2。同樣將其結果示於表1。
為了觀察濺鍍特性，與實施例2同樣，調查成膜速度之變動。將其結果示於表2及圖2。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下為83，與實施例2相比明顯降低。
又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3及圖3。使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，於累計功率量為1600 kWHr下為155次，電弧產生次數與實施例2相比明顯增加。
進而，調查步驟之損失率。將其結果示於表4及圖4。其結果，於累計功率量為1600 kWHr下為0.69，步驟損失率明顯升高。
根據以上結果明顯可獲得下述結果：與實施例2相比，任一情形下均明顯較差。
(比較例6)
使用圖11所示之銅製支持板與靶，與實施例2同樣，靶係使用ITO(銦錫氧化物)。圖11係表示靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。如該圖11所示，比較例6之靶支持板組裝體之支持板於平面上為矩形(長方形)，靶之長度方向之兩端部為橢圓形。此時，使用分割靶。支持板係使用整面平坦之支持板。
對於兩邊部之靶，與其他鄰接之靶存在高低差，於最高部為11.5 mm，並配置具有傾斜至與中央部之鄰接的10.5 mm厚之靶相同高度之上面的分割靶，藉由銦焊錫將該等與支持板直接接合。
此時，兩邊部之靶超過段差，如圖11所示，使其延伸至中央部之靶。即，使其具有與厚度較薄的中央部之厚度相同厚度之水平部分。
使用該ITO(銦錫氧化物)靶支持板組裝體進行磁控濺鍍。濺鍍條件係於濺鍍功率為10 kW至1600 kWh下進行濺鍍。
靶1片之使用前重量為34.5 kg，使用後之重量為26.9 kg。其結果，使用效率為22%，效率低於上述實施例2。同樣將其結果示於表1。
為了觀察濺鍍特性，與實施例2同樣，調查成膜速度之變動。將其結果示於表2及圖2。以將使用開始時設為100時之相對比表示，於累計功率量為1600 kWHr下為84，與實施例2相比明顯降低。
又，濺鍍特性係調查電弧產生次數。將其結果示於表3及圖3。使用開始時為0，隨著持續濺鍍而有逐漸增加之傾向，於累計功率量為1600 kWHr下為148次，電弧產生次數與實施例2相比明顯增加。
進而，調查步驟之損失率。將其結果示於表4及圖4。其結果，於累計功率量為1600 kWHr下為0.66，步驟損失率明顯升高。
根據以上結果明顯可獲得下述結果：與實施例2相比，任一情形下均明顯較差。特別是於靶之初期濺蝕面存在高低差者，不良率較高之傾向較強。
[產業上之可利用性]
本發明之靶支持板組裝體具有以下效果：可延長該靶之壽命，並且可使得在濺鍍過程中膜之均勻性(膜厚之均一性)良好，又即便存在因靶材料之種類而變化之濺蝕差異，亦可容易地製造對應固有之靶濺蝕之靶，因此可有效地用作能用於各種材料之靶支持板組裝體。
1．．．靶
2．．．長度方向兩端部附近有段差之支持板
3．．．分割靶之分割部
4．．．段差
5．．．形成於靶之濺蝕面之傾斜面
6．．．平板狀支持板
圖1係實施例1之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
圖2係表示實施例及比較例之成膜速度之變動結果圖。
圖3係表示實施例及比較例之電弧產生次數結果圖。
圖4係表示實施例及比較例之步驟損失率結果圖。
圖5係比較例1之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
圖6係比較例2之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
圖7係比較例3之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
圖8係實施例2之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
圖9係比較例4之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
圖10係比較例5之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
圖11係比較例6之靶支持板組裝體之平面圖(一部分)、C-C剖面圖、A-A剖面圖、B-B剖面圖。
1．．．靶
2．．．長度方向兩端部附近有段差之支持板
3．．．分割靶之分割部
4．．．段差

Claims (22)

  1. 一種靶支持板組裝體，其係磁控濺鍍用靶支持板組裝體，其特徵在於：靶之濺蝕面與配置於靶背面之磁體之距離及靶之濺蝕面與和靶對向之基板面的距離分別固定，該靶以因濺鍍而受到濺蝕的部位變厚之方式於支持板面側具備厚度發生變化的凹凸形狀，於支持板與具有凹凸形狀之靶間的靶之薄壁部分具備由導電性材料所構成之間隔件。
  2. 如申請專利範圍第1項之靶支持板組裝體，其中，於靶之長度方向的兩側底部，自距離受到最終濺蝕之靶濺蝕面0.5 mm以上的位置，向靶之長度方向之兩側邊部及靶之底部，於與靶之下面即支持板之接合面之間具備凹痕部。
  3. 如申請專利範圍第1項之靶支持板組裝體，其中，靶為2以上之分割靶。
  4. 如申請專利範圍第2項之靶支持板組裝體，其中，靶為2以上之分割靶。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之靶支持板組裝體，其中，以焊料分別接合靶、支持板、間隔件。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之靶支持板組裝體，其中，靶為銦、錫、鋁、銅、鉭、鈦、鎳、鈷、釕、鎢、銠、或該等之合金或氧化物。
  7. 如申請專利範圍第5項之靶支持板組裝體，其中，靶為銦、錫、鋁、銅、鉭、鈦、鎳、鈷、釕、鎢、銠、或該 等之合金或氧化物。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之靶支持板組裝體，其中，間隔件為銅、鋁、鈦、鉬或以該等為主成分之合金。
  9. 如申請專利範圍第6項之靶支持板組裝體，其中，間隔件為銅、鋁、鈦、鉬或以該等為主成分之合金。
  10. 如申請專利範圍第7項之靶支持板組裝體，其中，間隔件為銅、鋁、鈦、鉬或以該等為主成分之合金。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之靶支持板組裝體，其中，最厚部位之靶厚度、與薄部位之靶及間隔件之合計厚度為固定。
  12. 如申請專利範圍第6項之靶支持板組裝體，其中，最厚部位之靶厚度、與薄部位之靶及間隔件之合計厚度為固定。
  13. 如申請專利範圍第7項之靶支持板組裝體，其中，最厚部位之靶厚度、與薄部位之靶及間隔件之合計厚度為固定。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之靶支持板組裝體，其中，相對於靶之長度之中心線，靶為不對稱。
  15. 如申請專利範圍第6項之靶支持板組裝體，其中，相對於靶之長度之中心線，靶為不對稱。
  16. 如申請專利範圍第7項之靶支持板組裝體，其中，相對於靶之長度之中心線，靶為不對稱。
  17. 如申請專利範圍第1或2項之靶支持板組裝體，其係支持板之厚度固定的平板狀之板。
  18. 如申請專利範圍第6項之靶支持板組裝體，其係支持板之厚度固定的平板狀之板。
  19. 如申請專利範圍第7項之靶支持板組裝體，其係支持板之厚度固定的平板狀之板。
  20. 如申請專利範圍第1或2項之靶支持板組裝體，其中，僅支持板之長度方向之兩端部的厚度較其他厚度薄，厚度之邊界具有段差。
  21. 如申請專利範圍第6項之靶支持板組裝體，其中，僅支持板之長度方向之兩端部的厚度較其他厚度薄，厚度之邊界具有段差。
  22. 如申請專利範圍第7項之靶支持板組裝體，其中，僅支持板之長度方向之兩端部的厚度較其他厚度薄，厚度之邊界具有段差。
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