DE112010002097T5

DE112010002097T5 - Sputtertarget und Verfahren zur Verarbeitung elnes Sputtertarget

Info

Publication number: DE112010002097T5
Application number: DE112010002097T
Authority: DE
Inventors: Akira Ohba; Junichi Nitta; Nobuhiro Harada; Poong Kim; Yasuo Mihara
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2012-04-19
Also published as: US20120055787A1; JPWO2010137254A1; KR20110106920A; WO2010137254A1; TW201107512A; JP5232915B2; CN102317498A

Abstract

Aufgabe: Ein Sputtertarget zu schaffen, welches es ermöglicht, dass Metallbestandteil mittels eines einfaches Prozesses und eines Verfahrens zum Verarbeiten des Sputtertarget voneinander getrennt werden können. Lösung: Ein Verfahren zur Verarbeitung eines Sputtertarget gemäß der vorliegenden Erfindung führt einen Wasserstoffversprödungsprozess im Bezug auf ein Sputtertarget (1) durch, welches einen ersten Targetabschnitt (3), der aus einem ersten Material hergestellt ist, das ein mit Wasserstoff nicht versprödendes Material ist, und einen zweiten Targetabschnitt (4) aufweist, der aus einem zweiten Material hergestellt ist, das ein Wasserstoffversprödungsmaterial ist, welche miteinander verbunden sind, um auf diese Weise von dem Sputtertarget (1) den ersten Targetabschnitt (4) zu trennen, das zweite Material zu sammeln und das erste Material zu sammeln. Durch Verwenden des Unterschieds bezüglich der Wasserstoffversprödung zwischen dem ersten Material und dem zweiten Material werden das erste Material und das zweite Material voneinander getrennt und gesammelt. Es ist möglich, das erste Material und das zweite Material effektiv zu sammeln.

Description

Die Erfindung betrifft
Technische Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sputtertarget, welches leicht zu sammelnde Materialbestandteile aufweist, und ein Verfahren zur Verarbeitung des Sputtertarget.
Stand der Technik
Ein Sputterverfahren, welches eines der Film bildenden bzw. Folien bildenden Verfahren ist, ist ein Film bildendes Verfahren, in dem Partikel, die allesamt eine hohe Energie aufweisen, dazu gebracht werden, mit einer oberen Fläche (zu sputternde Fläche) eines Sputtertarget bzw. eines Sputterziels (nachfolgend als Target bezeichnet), das aus einem Metall oder Ähnlichem hergestellt ist, zu kollidieren, um auf diese Weise von dem Target gesputterte Atome auf dem Substrat abzulagern. Beim Sputtern muss, um einen gleichmäßigen Film auf der oberen Fläche des Substrats zu bilden, ein Target verwendet werden, welches eine große zu sputternde Oberfläche aufweist. Das verwendete, dem Sputtern ausgesetzte Target, kann als ein metallisches Material recycelt werden. Insbesondere in den letzten Jahren ist in Verbindung mit der Zunahme der Größe des Substrats (Folien bildendes Objekt) eines FPD (Flachbildschirm) oder Ähnlichem und der Zunahme des Werts eines Film bildenden Materials und Ähnlichem wichtiger geworden, das verwendete Targetmaterial zu recyceln.
Im Allgemeinen entsprechen bei dem Sputterverfahren gemäß dem oben beschriebenen Prinzip die Zusammensetzung des Films auf dem Substrat und die Zusammensetzung des Target einander. Aus diesem Grund wird im Falle des Bildens eines Films aus einer Legierung ein aus einer Legierung hergestelltes Target verwendet. Das aus der Legierung hergestellte Target wird jedoch als eines verwendet, das eine feste Legierungszusammensetzung aufweist, weil es schwierig ist, Metalle (Komponentenmetalle bzw. Metallbestandteile bzw. metallische Bestandteile) welche die Legierung bilden, voneinander zu trennen. Daher besteht ein Problem darin, dass im Vergleich zu einem aus einem einzelnen Metall hergestellten Target sein Recyclingwert erheblich geringer ist.
Andererseits kann im Falle des Bildens des Films aus der Legierung auch durch Sputtern eines Target, das eine Vielzahl von aus Metallbestandteilen hergestellten Targetstücken aufweist, welche miteinander verbunden sind, die Folie der Legierung auf dem Substrat gebildet werden. Zum Beispiel beschreibt das Patentdokument 1 ein Verfahren zum Bilden eines Targets durch Festkörperdiffussionsverbindung der Targetmaterialien miteinander. Es wird beschrieben, dass bei diesem Verfahren auf eine solche Art und Weise, dass eine Heiß-Isostat-Presse oder Ähnliches verwendet wird, um die aus derselben Art oder unterschiedlichen Arten von Materialien gebildeten Targetmaterialien mittels Festkörperdiffusion miteinander zu verbinden, ein Target mit einer großen Fläche mit den miteinander verbundenen Materialien mit einer hohen Festigkeit erreicht werden kann.
[angeführtes Dokument]
[Patentdokument]
Patentdokument 1: Japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2004-204253 (Absatz [0012])
Beschreibung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
Bei dem unter Verwendung des in dem Patentdokument 1 beschriebenen Verfahrens gebildeten Target sind jedoch eine Vielzahl von Targetmaterialien durch die Festkörperdiffusionsverbindung stark miteinander verbunden. Aus diesem Grund ist Falle eines Target mit einer Vielzahl von Arten von Targetmaterialien, die mittels Festkörperdiffusionsverbindung miteinander verbunden sind, eine maschinelle Bearbeitung oder Ähnliches erforderlich, um die Trennung für jeden Metallbestandteil durchzuführen, was das Arbeiten mühevoll macht. Andererseits ist es in einem Fall, in dem die Targetmaterialien mittels eines Verbindungsverfahrens miteinander verbunden werden, durch welches die Targetmaterialien mit einer geringen Verbindungskraft miteinander verbunden werden, um die Trennung der Targetmaterialien für jeden Metallbestandteil zu erleichtern, vorstellbar, dass die Erzeugung von Partikeln aufgrund einer Lichtbogenentladung an den Verbindungspositionen, Deformation aufgrund von thermischer Ausdehnung der Targetmaterialien und Ähnliches auftreten.
Im Hinblick auf die oben genannten Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sputtertarget zu schaffen, welches es ermöglicht, dass Metallbestandteile mittels eines einfachen Prozesses und eines Verfahrens zur Verarbeitung des Sputtertarget voneinander getrennt werden können.
Lösung des Problems
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, beinhaltet ein Verfahren zur Verarbeitung eines Sputtertarget gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Durchführen eines Wasserstoffversprödungsprozesses in Bezug auf eines Sputtertarget, welches einen ersten Targetabschnitt, der aus einem ersten Material hergestellt ist, das mit Wasserstoff nicht versprödet, und einen zweiten Targetabschnitt aufweist, der aus einem zweiten Material hergestellt ist, welches ein Wasserstoffversprödungsmaterial ist, welche miteinander verbunden sind, um auf diese Weise den zweiten Targetabschnitt von dem Sputtertarget zu trennen. Das zweite Material wird gesammelt. Das erste Material wird gesammelt.
Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, ist ein Sputtertarget gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Sputtertarget mit einer zu sputternden Oberfläche zum Bilden einer dünnen, aus der Legierung hergestellten Folie und weist einen ersten Targetabschnitt und einen zweiten Targetabschnitt auf. Der erste Targetabschnitt ist aus einem ersten Material hergestellt, das ein mit Wasserstoff nicht versprödendes Material ist, welches in einer Wasserstoffatmosphäre nicht versprödet, und bildet einen Teil der zu sputternden Oberfläche. Der zweite Targetabschnitt ist aus einem zweiten Material hergestellt, welches ein Wasserstoffversprödungsmaterial ist, das in der Wasserstoffatmosphäre versprödet, wird mit dem ersten Targetabschnitt verbunden und bildet einen weiteren Teil der zu sputternden Oberfläche.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine Draufsicht, die ein Sputtertarget gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 eine perspektivische Ansicht, welche das Sputtertarget gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
3 Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung des Sputtertarget gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
4 eine Figur, die einen schematischen Aufbau einer Sputtervorrichtung zeigt, welche das Sputtertarget gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5 eine Draufsicht, die ein Sputtertarget gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
6 eine perspektivische Ansicht, welche das Sputtertarget gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
7 Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung des Sputtertarget gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
8 Ansichten, die ein Sputtertarget gemäß einer Modifikation 1 zeigen.
9 Ansichten, die ein Sputtertarget gemäß einer Modifikation 2 zeigen.
10 Ansichten, die ein Sputtertarget gemäß einer Modifikation 3 zeigen.
Beste Art zur Ausführung der Erfindung
Ein Verfahren zur Verarbeitung eines Sputtertarget gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Durchführen eines Verfahrens zur Verarbeitung eines Sputtertarget, welches Folgendes aufweist: Durchführen eines Wasserstoffversprödungsprozesses in Bezug auf ein Sputtertarget, welches einen ersten Targetabschnitt, der aus einem ersten Material hergestellt ist, das mit Wasserstoff nicht versprödet, und einen zweiten Targetabschnitt aufweist, der aus einem zweiten Material hergestellt ist, welches ein Wasserstoffversprödungsmaterial ist, welche miteinander verbunden sind, um auf diese Weise den zweiten Targetabschnitt von dem Sputtertarget zu trennen. Das zweite Material wird gesammelt. Das erste Material wird gesammelt.
Durch den Prozess zur Wasserstoffversprödung wird der zweite Targetabschnitt versprödet und gebrochen. Andererseits wird der erste Targetabschnitt nicht versprödet und verbleibt daher wie er ist. Auf diese Weise ist es möglich, das erste Material und das zweite Material selektiv zu sammeln. Der zweite Targetabschnitt wird aufgrund der Wasserstoffversprödung gebrochen und daher ist es sogar in dem Fall, in dem der erste Targetabschnitt und der zweite Targetabschnitt fest miteinander verbunden sind, oder in dem Fall, in dem der erste Targetabschnitt aus feinen Targetstücken gebildet ist, möglich, diese auf einfach Weise zu sammeln. Wie oben beschrieben ist es mit dem Verfahren zur Verarbeitung des Sputtertarget gemäß dieser Ausführungsform möglich, das erste Material und das zweite Material oder das erste Material aus den unterschiedlichen Arten und das zweite Material selektiv zu sammeln. Dies bedeutet, dass mittels eines einfachen Prozesses Metallkomponenten voneinander getrennt werden können.
Der Schritt der Durchführung des Prozesses zur Wasserstoffversprödung kann das Halten des Sputtertarget in der Wasserstoffatmosphäre bei einer ersten Temperatur und dann Ändern der ersten Temperatur zu einer zweiten Temperatur beinhalten, welche niedriger als die erste Temperatur ist.
Bei der ersten Temperatur wird Wasserstoff durch den zweiten Targetabschnitt absorbiert und bei der zweiten Temperatur wird der absorbierte Wasserstoff in Gas verwandelt und expandiert. Dadurch wird der zweite Targetabschnitt versprödet. Dies bedeutet, dass der zweite Targetabschnitt mittels Wasserstoff versprödet werden kann und es verhindert werden kann, dass der erste Targetabschnitt versprödet, wobei der zweite Targetabschnitt und der erste Targetabschnitt in demselben Sputtertarget enthalten sind.
Ein Sputtertarget gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Sputtertarget, welche eine zu sputternde Oberfläche zum Bilden eines dünnen, aus einer Legierung hergestellten Films und einen ersten Targetabschnitt und einen zweiten Targetabschnitt aufweist. Der erste Targetabschnitt ist aus einem ersten Material hergestellt, welches ein mit Wasserstoff nicht versprödendes Material ist, das in der Wasserstoffatmosphäre nicht versprödet, und bildet einen Teil der zu sputternden Oberfläche. Der zweite Targetabschnitt ist aus einem zweiten Material hergestellt, das ein Wasserstoffversprödungsmaterial ist, das in der Wasserstoffatmosphäre versprödet, mit dem ersten Targetabschnitt verbunden wird und einen weiteren Teil der zur sputternden Oberfläche bildet.
Wenn ein solches Sputtertarget zum Sputtern verwendet wird, wird der dünne Film, der aus der Legierung aus dem ersten Material und dem zweiten Material hergestellt ist, auf dem Substrat gebildet. Abhängig von der Fläche, die von dem ersten Targetabschnitt und dem zweiten Targetabschnitt auf der zu sputternden Oberfläche eingenommen wird, kann die Zusammensetzung des dünnen Legierungsfilms gesteuert werden. In dem Sputtertarget wird durch das Durchführen des Wasserstoffversprödungsprozesses, wie oben beschrieben, der zweite Targetabschnitt durch Wasserstoff versprödet und somit werden der erste Targetabschnitt und der zweite Targetabschnitt voneinander getrennt. Auf diese Weise ist es möglich, das erste Material und das zweite Material zu sammeln, während das erste Material und das zweite Material voneinander getrennt werden.
Der erste Targetabschnitt kann aus einer Vielzahl von ersten Targetstücken hergestellt sein, der zweite Targetabschnitt kann aus einer Vielzahl von zweiten Targetstücken hergestellt sein und jedes der zweiten Targetstücke kann zwischen der Vielzahl von ersten Targetstücken angeordnet sein.
Jedes der ersten Targetstücke wird mit den zweiten Targetstücken verbunden und es ist daher, wenn die zweiten Targetstücke durch den Wasserstoffversprödungsprozess entfernt werden, möglich, den ersten Targetabschnitt für jedes der ersten Targetstücke zu trennen.
Das erste Material kann eine erste Art von Material einschließlich eines ersten Elements und eine zweite Art von Material einschließlich eines zweiten Elements aufweisen, das unterschiedlich von dem ersten Element ist, und die Vielzahl der ersten Targetstücke kann ein Targetstück, das aus der ersten Art von Material hergestellt ist, und ein Targetstück aufweisen, das aus der zweiten Art von Material hergestellt ist.
Durch die Verwendung der ersten Targetstücke einer Vielzahl von Arten einschließlich unterschiedlicher Materialien ist es möglich, den ersten Targetabschnitt aus einer Vielzahl von Materialien auszubilden. Durch den Wasserstoffversprödungsprozess wird der erste Targetabschnitt für jedes der ersten Targetstücke separiert und es ist somit sogar in dem Fall, in dem der erste Targetabschnitt aus der Vielzahl von Materialien hergestellt ist, möglich, das erste Material nach der Art zu sammeln.
Die erste Art des Materials kann eines von Al, Cu, W, Mo, Pt und Cr sein und die zweite Art von Material kann eines von Ti, Zr, Fe, Ni, Ta und Nb sein.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine Draufsicht, die ein Sputtertarget (nachfolgend als Target bezeichnet) 1 gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Die Zeichnung zeigt das Target 1 in einer Ansicht von einer Oberfläche der zu sputternden Seite. Es sollte festgehalten werden, dass bei jeder der nachfolgenden Zeichnungen eine Richtung parallel zu der zu sputternden Oberfläche als eine X-Richtung bezeichnet wird, eine Richtung parallel zu der zu sputternden Oberfläche, aber senkrecht zu der X-Richtung als eine Y-Richtung bezeichnet wird und eine Richtung senkrecht zu der X-Richtung und der Y-Richtung als eine Z-Richtung bezeichnet wird. 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Teil der Target 1 in einem vergrößerten Zustand darstellt.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist das Target 1 auf eine Stützplatte 2 geklebt bzw. mit derselben verbunden.
Die Stützplatte 2 hält das Target 1 und kühlt dasselbe und fungiert außerdem als eine Elektrode. Das Material der Stützplatte 2 ist nicht in besonderem Maße eingeschränkt und kann z. B. Cu sein.
Das Target 1 weist einen ersten Targetabschnitt 3 und einen zweiten Targetabschnitt 4 auf. Das Target 1 ist mittels eines Verfahrens, wie zum Beispiel Löten und Löten oder mechanisches Halten, mit der Stützplatte 2 verbunden. Die obere Fläche (die Fläche gegenüberliegend zu einer mit der Stützplatte 2 verbundenen Fläche) des Target 1 wird als die zu sputternde Oberfläche festgelegt.
Das Target 1 ist, wie später noch beschrieben wird, aus zwei Arten von Targetstücken gebildet, die aus unterschiedlichen metallischen Bestandteilen bzw. Metallbestandteilen hergestellt ist. Das Target 1 weist ein erstes Targetstück 5, das aus einem Material hergestellt ist, welches mit Wasserstoff nicht versprödet, und ein zweites Targetstück 6 auf, das aus einem Wasserstoffversprödungsmaterial hergestellt ist. Dies bedeutet, dass das Target 1 ein Target zum Bilden eines dünnen Films einschließlich dieser Materialien als Bestandteile ist.
Der erste Targetabschnitt 3 ist aus einer Vielzahl von ersten Targetstücken 5 zusammengesetzt und bildet einen Teil der zu sputternden Oberfläche. Das Material der ersten Targetstücke 5 kann aus mit Wasserstoff nicht versprödenden Materialien (Materialien, die mit Wasserstoff nicht verspröden) einschließlich Metallen, wie zum Beispiel Al, Cu, W, Mo, Pt, Cr und Ähnliches, den Legierungen und Oxiden davon und Ähnlichem ausgewählt sein. Das als Material des ersten Targetabschnitts 3 ausgewählte Material wird als das erste Material bezeichnet. Das erste Material gemäß dieser Ausführungsform ist aus einer einzelnen Art von Material zusammengesetzt und sämtliche der ersten Targetstücke 5 sind aus einer solchen Art von Material zusammengesetzt. Zum Beispiel weist jedes der Targetstücke 5 eine rechteckige, plattenartige Form auf, die lange Seiten in der X-Richtung und kurze Seiten in der Y-Richtung aufweist. Die Targetstücke 5 sind alle so ausgebildet, dass sie die gleiche Größe aufweisen.
Der zweite Targetabschnitt 4 ist aus einer Vielzahl von zweiten Targetstücken 6 zusammengesetzt und bildet einen Teil der zu sputternden Oberfläche. Das Material der zweiten Targetstücke 6 kann aus Wasserstoffversprödungsmaterialien (Materialien, die mit Wasserstoff verspröden) einschließlich Metallen, wie z. B. Ti, Zr, Fe, Ni, Ta, Nb und Ähnliches, sowie den Legierungen und Oxiden davon und Ähnlichem ausgewählt sein. Das als das Material des zweiten Targetabschnitts 4 ausgewählte Material, wird als das zweite Material bezeichnet. Zum Beispiel weist jedes der zweiten Targetstücke 6 eine rechteckige, plattenartige Form auf, dessen lange Seiten dieselbe Länge wie diejenige des ersten Targetstücks 5 in der X-Richtung und kurze Seiten in der Y-Richtung aufweist. Die zweiten Targetstücke 6 sind alle so ausgebildet, dass sie dieselbe Größe aufweisen.
Es sollte festgehalten werden, dass die Kombination des ersten Materials und des zweiten Materials abhängig von der Elementenzusammensetzung eines herzustellenden, dünnen Legierungsfilms ist.
Die ersten Targetstücke 5 und die zweiten Targetstücke 6 sind abwechselnd in der X-Richtung angeordnet. Die Größe, die angeordnete Anzahl und Ähnliches der ersten Targetstücke 5 und der zweiten Targetstücke 6 können in geeigneter Weise verändert werden. Die Größe der ersten Targetstücke 5 und der zweiten Targetstücke 6 legt die Fläche fest, die von dem ersten Targetabschnitt 3 und dem zweiten Targetabschnitt 4 in der zu sputternden Fläche des Target 1 eingenommen wird. Dies bedeutet, dass es möglich ist, das Zusammensetzungsverhältnis der bei dem Sputtern als ein Film zu bildenden Legierung zu steuern.
Die ersten Targetstücke 5 sind mit den benachbart dazu angeordneten zweiten Targetstücken 6 verbunden und die zweiten Targetstücke 6 sind mit den benachbart dazu angeordneten ersten Targetstücken 5 verbunden. Die ersten Targetstücke 5 und die zweiten Targetstücke 6 sind auch mit der Stützplatte 2 verbunden. Obwohl das Verbindungsverfahren nicht auf das Löten, die Diffusionsverbindung und Ähnliches beschränkt ist, kann die Diffusionsverbindung die Erzeugung von Partikeln aufgrund der Bogenentladung, die in Aussparungen zwischen den Targetstücken auftritt, und die Konzentration von Spannungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Expansionskoeffizienten verhindern.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Target 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Die 3 sind Ansichten, die ein Verfahren zur Herstellung des Target 1 beschreiben.
Eine Vielzahl von ersten Platten 5', die aus dem ersten Material hergestellt wurden, und eine Vielzahl von zweiten Platten 6', die aus dem zweiten Material hergestellt wurden, werden vorbereitet. Die ersten Platten 5' und die zweiten Platten 6' können zum Beispiel mittels der Verfahren Schmelzen und Gießen sowie Sintern hergestellt werden. Jede der ersten Platten 5' kann eine rechteckige Form aufweisen, die eine Dicke (Y-Richtung) mit derselben Länge wie diejenige von jeder der kurzen Seiten der ersten Targetstücke 5 und eine Seite (X-Richtung) mit jeweils derselben Länge wie diejenige der langen Seiten der ersten Targetstücke 5 aufweist. Jede der zweiten Platten 6' kann eine rechteckige Form aufweisen, die eine Dicke (Y-Richtung) mit derselben Länge wie diejenige von jeder der kurzen Seiten der zweiten Targetstücke 6 und eine Seite (X-Richtung) mit jeweils derselben Länge wie diejenige von jeder der langen Seiten der zweiten Targetstücke 6 aufweist.
Als nächstes werden, wie in 3(A) dargestellt, die Vielzahl von ersten Platten 5' und zweiten Platten 6' abwechselnd in der Y-Richtung gestapelt und verbunden. Dies kann zum Beispiel mittels der Diffusionsverbindung durchgeführt werden. Wenn in der Y-Richtung Druck auf die ersten Platten 5' und die zweiten Platten 6' aufgebracht wird, können die ersten Platten 5' und die zweiten Platten 6' mit einer geeigneten bzw. ausreichenden Kraft miteinander verbunden werden.
Als nächstes werden, wie in 3(B) dargestellt, die ersten Platten 5' und die zweiten Platten 6' in einer Ebene parallel zu der X-Y-Ebene geschnitten, was durch die gestrichelte Linie in 3(B) dargestellt ist. Zum Beispiel kann mechanisches Schneiden zum Verbinden verwendet werden. Mit dem Schneiden auf die oben beschriebene Art und Weise werden die ersten Platten 5' und die zweiten Platten 6' als ein Ergebnis des Schneidens erhalten und die ersten Targetstücke 5 und die zweiten Targetstücke 6, welche abwechselnd angeordnet sind, werden gebildet.
Auf diese Art und Weise wird, wie in 3(C) dargestellt, eine Platte, die als ein Target dient, ausgeschnitten. Wenn eine solche Platte mit der Stützplatte verbunden wird, wird das Target 1 hergestellt. Wenn das Target 1 auf diese Art und Weise hergestellt wird, kann die Verbindungsfestigkeit der ersten Targetstücke 5 und der zweiten Targetstücke 6 im Vergleich mit dem Fall, in dem die Endflächen der ersten Targetstücke 5 und der zweiten Targetstücke 6 miteinander verbunden werden, erhöht werden.
Als nächstes wird das Sputtern unter Verwendung des Target 1 beschrieben. Das Target 1 gemäß dieser Ausführungsform kann verschiedenen Sputterprozessen(AC(Wechselstrom)-Prozess, DC(Gleichstrom)-Prozess, RF(Funkfrequenz)-Prozess, Magnetron-Prozess und Ähnliches) unterzogen werden. Hier wird ein Fall dargestellt, in dem das Target 1 dem Magnetron-Sputterprozess unterzogen wird. 4 ist eine Ansicht, die eine schematische Ausführung einer Sputtervorrichtung 10 darstellt.
Wie in der Zeichnung dargestellt, weist die Sputtervorrichtung 10 eine Kammer 11, eine Sputterkathode 12, die im Innenraum der Kammer 11 angeordnet ist, und einen Magnetfeld-Bildungsabschnitt 13 zum Bilden einer Magnetfeldverteilung auf, wobei der Magnetfeld-Bildungsabschnitt 13 in der Nähe der Sputterkathode 12 angeordnet ist. Das Sputterkathode 12 weist das Target 1 auf. Des Weiteren ist innerhalb der Kammer 11 ein Substrat S angeordnet.
Mit der Kammer 11 sind ein Vakuum-Pumpsystem 14, welches die Kammer 11 evakuiert, und ein Gaseinleitungssystem 15 verbunden, welches Prozessgas in die Kammer 11 einleitet. Des Weiteren ist innerhalb der Kammer 11 ein Gestell bzw. eine Plattform 16, die eine Anode bildet und das Substrat S trägt, vorgesehen. Das Substrat S ist so angeordnet, dass es der Sputterkathode 12 gegenüberliegt.
Die Sputterkathode 12 ist aus dem Target 1 und der Stützplatte 2 zusammengesetzt. Auf einer Oberflächenseite (hintere Oberfläche) gegenüberliegend zu der Oberflächenseite (obere Oberfläche) der Stützplatte 2, auf welcher das Target 1 verbunden ist, ist der Magnetfeld-Bildungsabschnitt 13 angeordnet. Der Magnetfeld-Bildungsabschnitt 13 bildet die Magnetfeldverteilung, wie in 4 dargestellt, in der Nähe der oberen Fläche des Target 1.
Beim Sputtern mit der Sputtervorrichtung 10 wird zuerst die Kammer 11 evakuiert und dann wird das Prozessgas, wie zum Beispiel Ar, in die Kammer 11 eingeleitet. Als nächstes wird eine Spannung zwischen der Sputterkathode 12 und der die Anode bildenden Plattform 16 angelegt und der Magnetfeld-Bildungsabschnitt 13 bildet das Magnetfeld in der Nähe der Sputterkathode 12. Aufgrund des elektrischen Felds und des magnetischen Felds wird das Prozessgas in Plasma konvertiert. Durch die Kollision von Ionen gegen die obere Fläche des Target 1 wird das Sputtern durchgeführt.
Das erste Material verteilt sich von dem ersten Targetabschnitt 3 des Target 1 als Sputterpartikel und das zweite Material verteilt sich von dem zweiten Targetabschnitt als Sputterpartikel und diese werden auf dem Substrat S als eine Legierung des ersten Materials und des zweiten Materials abgelagert. Abhängig von der durch den ersten Targetabschnitt 3 und den zweiten Targetabschnitt 4 auf der zu sputternden Oberfläche des Target 1 eingenommenen Fläche wird die Zusammensetzung einer abzulagernden Legierung gesteuert.
Positionen, an welchen die Ionen des Prozessgases mit der zu sputternden Oberfläche des Target 1 kollidieren, werden durch eine das magnetische Feld bildende Position oder Ähnliches beeinflusst und damit sind die Positionen auf der zu sputternden Oberfläche nicht gleichförmig. Während das Sputtern fortschreitet, bildet sich auf der zu sputternden Oberfläche ein Erosionsbereich, in welchem die Ionen mit der zu sputternden Oberfläche häufig kollidieren und aus diesem Grund ist der Verschleißgrad des Targetmaterials hoch, sowie ein Nicht-Erosionsbereich, in welchem der Verschleißgrad des Targetmaterials gering ist. Wenn die Dicke des Targetmaterials, das dem Erosionsbereich entspricht, verringert wird, auch wenn eine adäquate Menge des Targetmaterials, das dem Nicht-Erosionsbereich entspricht, verbleibt, muss das Target ausgetauscht werden. Dies bedeutet, dass in dem ausgetauschten Target das Targetmaterial noch immer verbleibt und ein solches Targetmaterial kann ausgetauscht werden. Es sollte festgehalten werden, dass der Nicht-Erosionsbereich im Gegensatz zu dem Magnetron-Sputtern sich auch während des Sputterprozesses entwickelt.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Sammeln des ersten Materials und des zweiten Materials von dem Target 1 beschrieben.
Das dem Sputtern unterzogene Target 1 wird von der Stützplatte 2 entfernt. Das Target 1 wird zum Beispiel dadurch entfernt, dass es über den Schmelzpunkt des Lötmaterials erwärmt wird.
Als nächstes wird das dem Sputtern unterzogene Target 1 einem Prozess zur Wasserstoffversprödung unterzogen. Das Target 1 wird in einer Prozess- bzw. Verarbeitungskammer angeordnet, die Prozesskammer wird evakuiert und dann wird Wasserstoffgas eingeleitet. Das Wasserstoffgas wird so lange eingeleitet, bis ein Druck erreicht wird, der gleich oder höher als zum Beispiel der atmosphärische Druck ist.
Als nächstes wird das Target 1 erwärmt. Das Erwärmen wird bei einer Temperatur (erste Temperatur) (zum Beispiel 600°C) gehalten, bei welcher das zweite Material in der Lage ist, über eine bestimmte Zeitdauer Wasserstoff zu absorbieren. Die erste Temperatur wird in Abhängigkeit von der Art des zweiten Materials reguliert.
Als nächstes wird die Erwärmungstemperatur auf eine zweite Temperatur geändert, die niedriger ist als die erste Temperatur. Die zweite Temperatur wird auf eine Temperatur eingestellt, bei welcher der von dem zweiten Material an der ersten Temperatur absorbierte Wasserstoff in Gas umgewandelt wird, und wird in Abhängigkeit von der Art des zweiten Materials reguliert. Wenn das Target 1 bei der zweiten Temperatur (zum Beispiel 420°C) für eine bestimmte Zeitdauer gehalten wird, wird der durch das zweite Material absorbierte Wasserstoff in Gas umgewandelt und der zweite Targetabschnitt 4 wird durch seine Sprödigkeit gebrochen. Wie oben beschrieben, wird das Target 1 dem Prozess zur Wasserstoffversprödung unterzogen. Es sollte festgehalten werden, dass der Prozess zur Wasserstoffversprödung nicht auf den oben beschriebenen beschränkt ist.
Als nächstes werden das erste Material und das zweite Material gesammelt. Durch den Prozess zur Wasserstoffversprödung wird das erste Material, welches der zweite Targetabschnitt 4 gewesen war, gebrochen und das erste Material, welches der erste Targetabschnitt 3 gewesen war, hält die Form der ersten Targetstücke 5 bei. Aus diesem Grund können das erste Material und das zweite Material in einfacher Weise voneinander getrennt werden.
Das zweite Material wird durch Sammeln der gebrochenen Stücke gesammelt und das erste Material wird als die ersten Targetstücke 5 gesammelt. Im Hinblick auf die von dem Target 1 getrennten ersten Targetstücke 5 gibt es einen Fall, in dem das zweite Material anhaftet oder in Abschnitten verteilt ist, in denen die ersten Targetstücke 5 mit den zweiten Targetstücken 6 verbunden gewesen waren. In diesem Fall kann durch Entfernen eines solchen zweiten Materials durch einen Strahlprozess, mechanisches Polieren oder Ähnliches das erste Material mit hoher Reinheit gesammelt werden.
Auf diese Art und Weise werden das erste Material und das zweite Material gesammelt. Durch Verwenden des Prozesses zur Wasserstoffversprödung können, unabhängig von der Festigkeit der Verbindung der ersten Targetstücke 5 und der zweiten Targetstücke 6, das erste Material und das zweite Material in einem sehr reinen Zustand gesammelt werden.
Wie oben beschrieben, können die Materialbestandteile des Target gemäß dieser Ausführungsform durch das Verarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform mit einer hohen Recycling-Effizienz gesammelt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform beschreiben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der erste Targetabschnitt aus zwei oder mehr Arten von Materialien in dem zweiten Ausführungsbeispiel hergestellt ist. Es sollte festgehalten werden, dass die Beschreibung der doppelten Punkte im Hinblick auf den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Inhalt weggelassen wird.
5 ist eine Draufsicht, die ein Target 21 gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Die Zeichnung zeigt das Target 21 von einer Oberfläche der zu sputternden Seite aus gesehen.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Targets 21 in einem vergrößerten Zustand zeigt.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist das Target 21 auf bzw. mit einer Stützplatte 22 verbunden.
Das Target 21 weist einen ersten Targetabschnitt 23 und einen zweiten Targetabschnitt 24 auf. Das Target 21 ist mittels eines Verfahrens, wie zum Beispiel Löten oder mechanisches Halten, mit der Stützplatte 22 verbunden. Die obere Fläche (die Fläche gegenüberliegend zu einer mit der Stützplatte 22 verbundenen Fläche) des Targets 21 wird als die zu sputternde Oberfläche festgelegt.
Das Target 21 ist, wie später noch beschrieben wird, aus drei Arten von Targetstücken gebildet, die aus unterschiedlichen Metallbestandteilen bestehen. Das Target 21 weist ein erstes Targetstück 25a, das aus einem mit Wasserstoff nicht versprödenden Material besteht, ein erstes Targetstück 25b, das aus einem nicht mit Wasserstoff versprödenden Material besteht, das unterschiedlich von dem nicht mit Wasserstoff versprödenden Material des ersten Targetstücks 25a ist, und ein zweites Targetstück 26 auf, das aus einem Wasserstoffversprödungsmaterial hergestellt ist. Dies bedeutet, dass das Target 21 ein Target zum Bilden eines dünnen Films einschließlich dieser Materialien als Bestandteile ist.
Der erste Targetabschnitt 23 ist aus einer Vielzahl von ersten Targetstücken 25 zusammengesetzt und bildet einen Teil der zu sputternden Fläche. Das Material der ersten Targetstücke 25 kann aus mit Wasserstoff nicht versprödenden Materialien (Materialien, die mit Wasserstoff nicht verspröden) einschließlich Metallen, wie zum Beispiel Al, Cu, W, Mo, Pt, Cr und Ähnlichem, den Legierungen und Oxiden davon und Ähnlichem ausgewählt sein. Das als das Material des ersten Targetabschnitts 23 ausgewählte Material wird als ein erstes Material bezeichnet. Das erste Material gemäß dieser Ausführungsform weist zwei Arten von Materialien auf (erste Art von Material und zweite Art von Material). Von den ersten Targetstücken 25 werden diejenigen, die aus der ersten Art von Material hergestellt sind, als die ersten Targetstücke 25a bezeichnet, und diejenigen, die aus der zweiten Art von Material hergestellt sind, werden als die ersten Targetstücke 25b bezeichnet. Zum Beispiel weist jedes der ersten Targetstücke 25 eine rechteckige, plattenartige Form auf, die kurze Seiten in der X-Richtung und lange Seiten in der Y-Richtung aufweist. Die ersten Targetstücke 25a und die ersten Targetstücke 25b sind so ausgebildet, dass sie auf der langen Seite dieselbe Länge aufweisen. Die kurzen Seiten der ersten Targetstücke 25a und der ersten Targetstücke 25b können so ausgebildet sein, dass sie dieselbe Länge aufweisen, oder sie können so ausgebildet sein, dass sie unterschiedliche Längen aufweisen.
Der zweite Targetabschnitt 24 ist aus einer Vielzahl von zweiten Targetstücken 26 ausgebildet und bildet einen Teil der zu sputternden Oberfläche. Das Material der zweiten Targetstücke 26 kann aus Wasserstoffversprödungsmaterialien (Materialien, die mit Wasserstoff verspröden) einschließlich Metallen, wie zum Beispiel Ti, Zr, Fe, Ni, Ta, Nb und Ähnlichem, den Legierungen und Oxiden davon und Ähnlichem ausgewählt sein. Das als das Material der zweiten Targetabschnitte 24 ausgewählte Material wird als ein zweites Material bezeichnet. Zum Beispiel weist jedes der zweiten Targetstücke 26 eine rechteckige, plattenartige Form auf, die kurze Seiten in der X-Richtung und lange Seiten in der Y-Richtung aufweist, wobei die langen Seiten dieselbe Länge wie diejenige der ersten Targetstücke 5 aufweisen. Die zweiten Targetstücke 26 sind alle so ausgebildet, dass sie dieselbe Größe aufweisen.
Es sollte festgehalten werden, dass die Kombination des ersten Materials und des zweiten Materials abhängig von der Elementenzusammensetzung eines herzustellenden, dünnen Legierungsfilms ausgewählt ist.
Die ersten Targetstücke 25 und die zweiten Targetstücke 26 sind abwechselnd in der X-Richtung angeordnet. Es sollte festgehalten werden, dass bezüglich der ersten Targetstücke 25 die ersten Targetstücke 25a und die ersten Targetstücke 25b abwechselnd angeordnet sind. Die Größe, die angeordnete Anzahl und Ähnliches der ersten Targetstücke 5 und der zweiten Targetstücke 6 können in geeigneter Weise verändert werden. Die Größe der ersten Targetstücke 25a, der ersten Targetstücke 25b und der zweiten Targetstücke 26 legt die Fläche fest, die von dem, ersten Targetabschnitten 23 und den zweiten Targetabschnitten 24 auf der zu sputternden Fläche des Target 1 eingenommen wird. Dies bedeutet, dass es möglich ist, das Zusammensetzungsverhältnis der beim Sputtern als eine Folie zu bildenden Legierung zu steuern.
Die ersten Targetstücke 25 sind mit den benachbart dazu angeordneten zweiten Targetstücken 26 verbunden und die zweiten Targetstücke 26 sind mit den benachbart dazu angeordneten ersten Targetstücken 25 verbunden. Die ersten Targetstücke 25 und die zweiten Targetstücke 26 sind auch mit der Stützplatte 22 verbunden. Obwohl das Verbindungsverfahren nicht auf Löten, die Diffusionsverbindung und Ähnliches beschränkt ist, kann die Diffusionsverbindung die Erzeugung von Partikeln aufgrund von Bogenentladung, die in Aussparungen zwischen den Targetstücken auftritt, und die Konzentration von Spannungen aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten verhindern.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Target 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. Die 7 sind Ansichten, die ein Verfahren zum Herstellen des Target 1 beschreiben.
Eine Vielzahl von ersten Platten 25a', die aus der ersten Art von Material hergestellt sind, und eine Vielzahl von ersten Platten 25b', die aus der zweiten Art von Material hergestellt sind, und eine Vielzahl von zweiten Platten 26', die aus dem zweiten Material hergestellt sind, werden vorbereitet. Die ersten Platten 25a', die ersten Platten 25b' und die zweiten Platten 26' können zum Beispiel mittels der Verfahren Schmelzen und Gießen sowie Sintern hergestellt werden. Jede der ersten Platten 25a' kann eine rechteckige Form aufweisen, die eine Dicke (Y-Richtung) mit derselben Länge wie diejenige von jeder der kurzen Seiten der ersten Targetstücke 25a und eine Seite (X-Richtung) mit derselben Länge wie diejenige der langen Seiten der ersten Targetstücke 25 aufweist. Jede der ersten Platten 25b' kann eine rechteckige Form aufweisen, die eine Dicke (Y-Richtung) aufweist, mit derselben Länge wie diejenige von jeder der kurzen Seiten der ersten Targetstücke 25b aufweist, und eine Seite (X-Richtung) aufweisen, die jeweils dieselbe Länge wie diejenige von jeder der langen Seiten der ersten Targetstücke 25b aufweist. Jede der zweiten Platten 26' kann eine rechteckige Form aufweisen, die eine Dicke (Y-Richtung) mit derselben Länge wie diejenige von jeder der kurzen Seiten der zweiten Targetstücke 26 und eine Seite (X-Richtung) mit jeweils derselben Länge wie diejenige von jeder der langen Seiten der zweiten Targetstücke 26 aufweist.
Als nächstes werden, wie in 7(A) dargestellt, die Vielzahl von ersten Platten 25a', die Vielzahl von ersten Platten 25b' und die Vielzahl von zweiten Platten 26' gestapelt und in der Y-Richtung verbunden. Hier wird das Stapeln auf eine solche Art und Weise durchgeführt, dass die ersten Platten 25a' und die ersten Platten 25b' abwechselnd angeordnet sind und jeweils eine der zweiten Platten 26' zwischen der ersten Platte 25a' und der zweiten Platte 25b' angeordnet ist. Dies kann zum Beispiel mittels der Diffusionsverbindung durchgeführt werden. Wenn auf die ersten Platten 25a', die ersten Platten 25b' und die zweiten Platten 26' in der Z-Richtung Druck ausgeübt wird, können die ersten Platten 25a', die ersten Platten 25b' und die zweiten Platten 26' mit einer geeigneten bzw. ausreichenden Kraft miteinander verbunden werden.
Als nächstes werden, wie in 7(B) dargestellt, die ersten Platten 25a', die ersten Platten 25b' und die zweiten Platten 26' in einer Ebene parallel zu der X-Y-Ebene geschnitten, was durch die gestrichelte Linie in 7(B) dargestellt ist. Zum Beispiel kann für die Verbindung mechanisches Schneiden verwendet werden. Mit dem Schneiden auf die oben beschriebene Art und Weise werden die ersten Platten 25a', die ersten Platten 25b' und die zweiten Platten 26' so ausgeschnitten, dass die ersten Targetstücke 25 und die zweiten Targetstücke 26, die abwechselnd angeordnet sind, gebildet werden.
Auf diese Art und Weise wird, wie in 7(C) dargestellt, als ein Ergebnis des Schneidens eine das Target bildende Platte erhalten. Wenn eine solche Platte mit der Stützplatte verbunden wird, wird das Target 21 hergestellt. Wenn das Target 21 auf diese Art und Weise hergestellt wird, kann die Verbindungsfestigkeit der ersten Targetstücke 25 und der zweiten Targetstücke 26 im Vergleich mit dem Fall, in dem jede der ersten Targetstücke 25 und jede der zweiten Targetstücke 26 an den Oberflächen derselben miteinander verbunden werden, erhöht werden.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Sammeln des ersten Materials (erste Art von Material, zweite Art von Material) und des zweiten Materials von dem Target 21 beschrieben.
Das dem Sputtern unterzogene Target 21 wird von der Stützplatte 22 entfernt. Der größte Teil des Targets 21 wird zum Beispiel mittels Erwärmen desselben über den Schmelzpunkt des Lötmaterials entfernt. Anschließend wird das Lötmaterial mittels Ätzen vollständig entfernt.
Als nächstes wird das dem Sputtern unterzogene Target 21 einem Prozess zur Wasserstoffversprödung unterzogen. Das Target 21 wird in der Prozesskammer angeordnet, die Prozesskammer wird evakuiert und dann wird Wasserstoffgas eingeleitet. Das Wasserstoffgas wird so lange eingeleitet, bis ein Druck erreicht wird, der gleich oder höher als zum Beispiel der atmosphärische Druck ist.
Als nächstes wird das Target 21 erwärmt. Das Erwärmen wird bei einer Temperatur (erste Temperatur) (zum Beispiel 600°C) gehalten, bei welcher das zweite Material in der Lage ist, über eine bestimmte Zeitdauer Wasserstoff zu absorbieren. Die erste Temperatur wird in Abhängigkeit von der Art des zweiten Materials reguliert.
Als nächstes wird die Erwärmungstemperatur auf eine zweite Temperatur geändert, die niedriger ist als die erste Temperatur. Die zweite Temperatur wird auf eine Temperatur eingestellt, bei welcher der von dem zweiten Material an der ersten Temperatur absorbierte Wasserstoff in Gas umgewandelt wird und wird in Abhängigkeit von der Art des zweiten Materials reguliert. Wenn das Target 1 bei der zweiten Temperatur (zum Beispiel 420°C) für eine bestimmte Zeitdauer gehalten wird, wird der durch das zweite Material absorbierte Wasserstoff in Gas umgewandelt und der zweite Targetabschnitt 24 wird durch seine Sprödigkeit gebrochen. Wie oben beschrieben, wird das Target 1 dem Prozess zur Wasserstoffversprödung unterzogen. Es sollte festgehalten werden, dass der Prozess zur Wasserstoffversprödung nicht auf den oben beschriebenen beschränkt ist.
Als nächstes werden das erste Material (erste Art von Material, zweite Art von Material) und das zweite Material gesammelt. Durch den Prozess zur Wasserstoffversprödung wird das erste Material, welches der zweite Targetabschnitt 24 gewesen war, gebrochen, und das erste Material, welches der erste Targetabschnitt 23 gewesen war, hält die Formen der ersten Targetstücke 25a und der zweiten Targetstücke 25b bei. Aus diesem Grund können das erste Material und das zweite Material in einfacher Weise voneinander getrennt werden. Auch in dem Fall, in dem das erste Material aus einer Vielzahl von Arten von Materialien (erste Art von Material, zweite Art von Material) gebildet wird, wird ein Targetstück für eine Art von Material gebildet und somit kann die Trennung für jedes Targetstück durchgeführt werden.
Das zweite Material wird durch Sammeln der gebrochenen Stücke gesammelt und das erste Material wird als die ersten Targetstücke 25 gesammelt. Im Hinblick auf die von dem Target 1 getrennten ersten Targetstücke 25 gibt es einen Fall, in dem das zweite Material anhaftet oder in Abschnitten verteilt ist, in denen die ersten Targetstücke 25 mit den zweiten Targetstücken 6 verbunden gewesen waren. In diesem Fall kann durch Entfernen eines solchen zweiten Materials durch einen Strahlprozess, mechanisches Polieren oder Ähnliches das erste Material mit hoher Reinheit gesammelt werden.
Auf diese Art und Weise werden das erste Material (erste Art von Material, zweite Art von Material) und das zweite Material gesammelt. Durch Verwenden des Prozesses zur Wasserstoffversprödung können, unabhängig von der Festigkeit der Verbindung der ersten Targetstücke 25 und der zweiten Targetstücke 26, das erste Material und das zweite Material in einem sehr reinen Zustand gesammelt werden.
Wie oben beschrieben, können die Materialbestandteile des Target gemäß dieser Ausführungsform durch das Verarbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform mit einer hohen Recycling-Effizienz gesammelt werden. Des Weiteren ist, obwohl bei dieser Ausführungsform das erste Material zwei Arten von Materialien beinhaltet, die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es könnten drei oder mehr Arten von Materialien beinhaltet sein. In diesem Fall kann außerdem durch Verwenden des Wasserstoffversprödungsprozesses die Trennung für jede Art von Material durchgeführt werden.
Beispiel
Nachfolgend wird ein Beispiel beschrieben. Dieses Beispiel bezieht sich auf ein Target zum Bilden eines Films einer Ti-W-Legierung (Ti 10%, W 90%) auf dem Substrat. Es wurde festgelegt, dass der erste Targetabschnitt aus W (erstes Material) hergestellt wird, welches ein mit Wasserstoff nicht versprödendes Material ist, und es wurde festgelegt, dass der zweite Targetabschnitt aus Ti (zweites Material) hergestellt wird, welches das Wasserstoffversprödungsmaterial bzw. das mit Wasserstoff versprödende Material ist.
Unter Bezugnahme auf die 3 wird ein Verfahren zum Herstellen des Target beschrieben. 39 Platten (erste Platten 5'), die aus W hergestellt wurden und die eine Seite (X-Richtung) mit 130 mm, die anderen Seiten (Z-Richtung) mit 100 mm und eine Dicke (Y-Richtung) von 7 mm aufwiesen, und Platten (zweite Platten 6'), die aus Ti hergestellt wurden und eine Seite (X-Richtung) mit 130 mm, die anderen Seiten (Z-Richtung) mit 100 mm und eine Dicke (Y-Richtung) mit 3 mm aufwiesen, wurden, wie in 3(A) dargestellt, aufeinander gestapelt und wurden mittels Diffusion miteinander verbunden. Für die Diffusionsverbindung wurde ein Vakuum-Heißpressverfahren verwendet und ein Unterdruck von weniger als 5,0 × 10-3 Pa, ein Druck von 300 bis 400 kg/cm2 wurde bei 1.300 bis 1.400°C angewendet. Als ein Ergebnis wurde, wie in 3(B) dargestellt, ein Block gebildet, der eine Seite (X-Richtung) mit 130 mm, die andere Seite (Z-Richtung) mit 100 mm und eine Dicke (Y-Richtung) mit 390 mm aufwies.
Als nächstes wurde, wie durch die gestrichelte Linie in 3(B) dargestellt, ein solcher Block durch das Einschneiden geschnitten, so dass er eine Dicke von 6 mm (Z-Richtung) aufwies. Eine solche Platte wurde mittels eines Lötmaterials, wie zum Beispiel In, mit der Stützplatte verbunden, so dass das Target erhalten wurde.
Nun wird das Sputtern unter Verwendung des auf die oben beschriebene Art und Weise hergestellten Target beschrieben. Das Target wurde an der Sputtervorrichtung angebracht, deren schematischer Aufbau in 4 dargestellt ist, und das Sputtern wurde durchgeführt. Die Sputterbedingungen wurden so eingestellt, dass die angelegte Spannung 3,5 kV betrug und der Druck 7 × 10-3 Pa betrug. Nach dem Sputtern wurde ein dünner, aus der Ti-W-Legierung hergestellter und eine gleichförmige Zusammensetzung aufweisender, dünner Film auf dem Substrat gebildet.
Ein Verfahren zum Sammeln von W (erstes Material) und Ti (zweites Material) von dem dem Sputtern ausgesetzten Target wird nun beschrieben.
Das verwendete Target wurde auf 200°C erwärmt, um auf diese Weise das aus In hergestellte Lötmaterial zu schmelzen. Auf diese Art und Weise wurde das verwendete Target von der Stützplatte entfernt. Danach wurde Ätzen durchgeführt, um das Lötmaterial zu entfernen. Das verwendete Target wurde in der Prozesskammer angeordnet und die Prozesskammer wurde evakuiert. Wasserstoffgas wurde in die Prozesskammer eingeleitet, so dass die Prozesskammer auf einen Druck von 1,2 Atmosphären gesetzt wurde. In dieser 100%igen Wasserstoffatmosphäre wurde das Target auf 600°C erwärmt und für eine Stunde gehalten. Danach wurde die Erwärmungstemperatur des Targets auf 420°C geändert und für 14 Stunden gehalten (Wasserstoffversprödungsprozess).
Durch den oben beschriebenen Wasserstoffversprödungsprozess wurde aufgrund der Wasserstoffversprödung Ti gebrochen und W wurde in seiner originalen Targetstückform gesammelt. Das gesammelte W weist eine hohe Reinheit auf und dieses W kann zum Beispiel als ein Rohmaterial für ein W-Target verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt und kann verändert werden, ohne von dem Kernpunkt der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
(Modifikation 1)
Die Modifikation 1 der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Die 8 sind Ansichten, die ein Target 31 gemäß der Modifikation 1 zeigen. 8(A) ist eine Draufsicht des Targets 31 von einer Fläche der zu sputternden Seite und 8(B) ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Targets 31 in einem vergrößerten Zustand darstellt. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist das Target 31 aus einem ersten Targetabschnitt 33, der aus einer Vielzahl von ersten Targetstücken 35 hergestellt ist, die jeweils die Form eines Quadrats aufweisen, und einem zweiten Targetabschnitt 34, der aus einer Vielzahl von zweiten Targetstücken 36 hergestellt ist, die jeweils in Form eines Quadrats ausgebildet sind aufgebaut, und ist mit einer Stützplatte 32 verbunden. Die ersten Targetstücke 35 und die zweiten Targetstücke 36 sind in einem Schachbrettmuster angeordnet, um zu verhindern, dass die ersten Targetstücke 35 benachbart zueinander angeordnet sind, und um zu verhindern, dass die zweiten Targetstücke 36 benachbart zueinander angeordnet sind. Es sollte festgehalten werden, dass der erste Targetabschnitt 33 aus zwei oder mehr Arten von Materialien hergestellt sein kann (erste Art von Material und zweite Art von Material). In diesem Fall sind die aus der ersten Art von Material hergestellten Targetstücke 35 und die aus der zweiten Art von Material hergestellten ersten Targetstücke 35 über die zweiten Targetstücke 36 abwechselnd angeordnet. Wenn das Target 31 dem oben beschriebenen Wasserstoffversprödungsprozess unterzogen wird, werden die zweiten Targetstücke 36 versprödet und gebrochen und die ersten Targetstücke 35 verbleiben, während sie ihre eigene Form behalten. Auf diese Weise ist es möglich, das erste Material und das zweite Material wirksam voneinander zu trennen, um sie auf diese Weise zu sammeln.
(Modifikation 2)
Die Modifikation 2 der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Die 9 sind Ansichten, die ein Target 41 gemäß der Modifikation 2 zeigen. 9(A) ist eine Draufsicht des Targets 41 von einer Fläche der zu sputternden Seite und 9(B) ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Targets 41 in einem vergrößerten Zustand darstellt. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist das Target 41 aus einem ersten Targetabschnitt 43, der aus einer Vielzahl von ersten Targetstücken 45, die jeweils in Form eines Quadrats ausgeführt sind, und einen zweiten Targetabschnitt 44, der aus einem einzelnen Element hergestellt ist, das eine Gitterform aufweist, aufgebaut und ist mit einer Stützplatte 42 verbunden. Jedes der ersten Targetstücke 45 ist in jedem der Löcher in dem Gitter des zweiten Targetabschnitts 44 untergebracht und ist mit dem zweiten Targetabschnitt 44 verbunden, welcher ein solches erstes Targetstück 45 umgibt. Jedes der ersten Targetstücke 45 ist durch den zweiten Targetabschnitt 44 von dem anderen ersten Targetstück 45 isoliert. Es sollte festgehalten werden, dass der erste Targetabschnitt 43 aus zwei oder mehr Arten von Materialien (erste Art von Material und zweite Art von Material) hergestellt sein kann. In diesem Fall sind die ersten, aus der ersten Art von Material hergestellten Targetstücke 45 und die ersten Targetstücke 45, die aus der zweiten Art von Material hergestellt sind, abwechselnd über den zweiten Targetabschnitt 44 angeordnet. Wenn das Target 41 dem oben beschriebenen Prozess zur Wasserstoffversprödung unterzogen wird, wird der zweite Targetabschnitt 44 versprödet und gebrochen und die ersten Targetstücke 45 verbleiben, während sie ihre eigene Form behalten. Somit ist es möglich, das erste Material und das zweite Material wirksam voneinander zu trennen, um sie auf diese Weise zu sammeln.
Modifikation 3
Die Modifikation 3 der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben. Die 10 sind Ansichten, die ein Target 51 gemäß der Modifikation 3 zeigen. 10(A) ist eine Draufsicht des Targets 51 von einer Fläche der zu sputternden Seite und 10(B) ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil des Targets 41 in einem vergrößerten Zustand darstellt. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist das Target 51 aus einem ersten Targetabschnitt 53, der aus einem einzelnen Element mit einer kammartigen Form und einem zweiten Targetabschnitt 54, der aus einem einzelnen Element mit einer kammartigen Form hergestellt ist, aufgebaut und ist mit einer Stützplatte 52 auf eine solche Art und Weise verbunden, dass die Zinken eines Kamms in entsprechende Teile des anderen Kamms eingepasst sind. Mit dieser Struktur kann die Legierungszusammensetzung des ersten Materials und des zweiten Materials so ausgeführt werden, dass sie gleichförmig ist. Wenn das Target 51 dem oben beschriebenen Prozess zur Wasserstoffversprödung ausgesetzt wird, wird der zweite Targetabschnitt 54 versprödet und gebrochen und das erste Targetstück 55 verbleibt, während es seine eigene Form behält. Somit ist es möglich, das erste Material und das zweite Material wirksam voneinander zu trennen, um sie auf diese Weise zu sammeln.
Obwohl in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel gezeigt wird, in dem das Target rechteckig ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es kann auch eine kreisförmige oder eine andere Form angewendet werden. Des Weiteren ist das Target nicht darauf beschränkt, dass es eben ist, sondern das Target kann eine körperliche Form aufweisen, wie zum Beispiel eine Zylinderform.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004-204253 [0005]

Claims

Verfahren zur Verarbeitung eines Sputtertarget, welches folgendes aufweist: Durchführen eines Wasserstoffversprödungsprozesses in Bezug auf ein Sputtertarget, welches einen ersten Targetabschnitt, der aus einem ersten Material hergestellt ist, das mit Wasserstoff nicht versprödet, und einen zweiten Targetabschnitt aufweist, der aus einem zweiten Material hergestellt ist, welches ein Wasserstoffversprödungsmaterial ist, welche miteinander verbunden sind, um auf diese Weise den zweiten Targetabschnitt von dem Sputtertarget zu trennen; Sammeln des zweiten Materials; und Sammeln des ersten Materials.
Verfahren zur Verarbeitung des Sputtertarget nach Anspruch 1, wobei der Schritt der Durchführung des Wasserstoffversprödungsprozesses das Halten des Sputtertarget in der Wasserstoffatmosphäre bei einer ersten Temperatur und dann Ändern der ersten Temperatur auf eine zweite Temperatur aufweist, die niedriger als die erste Temperatur ist.
Sputtertarget mit einer zu sputternden Oberfläche zum Bilden eines dünnen, aus einer Legierung hergestellten Films, welches Folgendes aufweist: einen ersten Targetabschnitt, der aus einem ersten Material hergestellt ist, das ein von Wasserstoff verschiedenes Versprödungsmaterial ist, welches in einer Wasserstoffatmosphäre nicht versprödet und einen Teil der zu sputternden Oberfläche bildet; und einen zweiten Targetabschnitt, der aus einem zweiten Material hergestellt ist, das ein Wasserstoffversprödungsmaterial ist, welches in der Wasserstoffatmosphäre versprödet, das mit dem ersten Targetabschnitt verbunden ist und ein weiteres Teil der zu sputternden Oberfläche bildet.
Sputtertarget nach Anspruch 3, wobei der erste Targetabschnitt aus einer Vielzahl von ersten Targetstücken gebildet ist, der zweite Targetabschnitt aus einer Vielzahl von zweiten Targetstücken gebildet ist, und zwischen der Vielzahl von ersten Targetstücken jedes der zweiten Targetstücke angeordnet ist.
Sputtertarget nach Anspruch 4, wobei das erste Material Folgendes aufweist: eine erste Art von Material einschließlich eines ersten Elements, und eine zweite Art von Material einschließlich eines zweiten, von dem ersten Element unterschiedlichen Elements, und wobei die Vielzahl der ersten Targetstücke Folgendes aufweist: ein Targetstück, das aus der ersten Art von Material hergestellt ist, und ein Targetstück, das aus der zweiten Art von Material hergestellt ist.
Sputtertarget nach Anspruch 5, wobei die erste Art von Material eines von Al, Cu, W, Mo, Pt und Cr ist, und die zweite Art von Material eines von Ti, Zr, Fe, Ni, Ta und Nb ist.