JP2000026961A - スパッタタ―ゲット及びその製造方法 - Google Patents
スパッタタ―ゲット及びその製造方法Info
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- JP2000026961A JP2000026961A JP11060634A JP6063499A JP2000026961A JP 2000026961 A JP2000026961 A JP 2000026961A JP 11060634 A JP11060634 A JP 11060634A JP 6063499 A JP6063499 A JP 6063499A JP 2000026961 A JP2000026961 A JP 2000026961A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化物又は窒化物のケイ素層を製造するのに
適した、廉価に成形可能なタイル状のターゲット材料 【解決手段】 反応性陰極スパッタリングにより窒化物
又は酸化物のケイ素層を析出させるためのスパッタター
ゲットを製造するにあたり、ターゲット材料が、溶融物
にドーピング物質を混入し、キャスティングし、溶融状
態から硬化させたケイ素成形体であるスパッタターゲッ
トの製造方法において、ドーピング物質が１重量％〜１
５重量％アルミニウムであり、キャスティング型は平行
六面体を形成する中空室を有することを特徴とするスパ
ッタターゲットの製造方法
適した、廉価に成形可能なタイル状のターゲット材料 【解決手段】 反応性陰極スパッタリングにより窒化物
又は酸化物のケイ素層を析出させるためのスパッタター
ゲットを製造するにあたり、ターゲット材料が、溶融物
にドーピング物質を混入し、キャスティングし、溶融状
態から硬化させたケイ素成形体であるスパッタターゲッ
トの製造方法において、ドーピング物質が１重量％〜１
５重量％アルミニウムであり、キャスティング型は平行
六面体を形成する中空室を有することを特徴とするスパ
ッタターゲットの製造方法
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反応性陰極スパッ
タリングにより窒化物又は酸化物のケイ素層、例えばＳ
ｉ3Ｎ4又はＳｉＯ2を光学的機能層としてガラス基板上
に析出させるためのスパッタターゲットならびにその製
造方法に関しており、この場合、ターゲット材料は溶融
物にドーピング物質を混入し、キャスティング成形し、
溶融状態から硬化させたケイ素成形体である。
タリングにより窒化物又は酸化物のケイ素層、例えばＳ
ｉ3Ｎ4又はＳｉＯ2を光学的機能層としてガラス基板上
に析出させるためのスパッタターゲットならびにその製
造方法に関しており、この場合、ターゲット材料は溶融
物にドーピング物質を混入し、キャスティング成形し、
溶融状態から硬化させたケイ素成形体である。
【０００２】
【従来の技術】窒化物及び酸化物のケイ素薄層は、近代
的ガラス被覆において次第に重要になっている。通常こ
の層はスパッタ技術を用いて設置される。軽度にドーピ
ングされたケイ素ターゲットからＯ2又はＮＯ2反応性ガ
スの下で、Ｓｉ3Ｎ4−又はＳｉＯ2の種類の層が析出さ
れる。ターゲット材料として平面のスパッタカソードに
ついて通常はホウ素又はリンでドーピングされた多結晶
の高純度のケイ素が利用される。
的ガラス被覆において次第に重要になっている。通常こ
の層はスパッタ技術を用いて設置される。軽度にドーピ
ングされたケイ素ターゲットからＯ2又はＮＯ2反応性ガ
スの下で、Ｓｉ3Ｎ4−又はＳｉＯ2の種類の層が析出さ
れる。ターゲット材料として平面のスパッタカソードに
ついて通常はホウ素又はリンでドーピングされた多結晶
の高純度のケイ素が利用される。
【０００３】ケイ素含有ターゲット材料の反応性陰極ス
パッタリングによりケイ素の化合物からなる光学的に透
明な層を基板上に設置する方法は公知であり（ＥＰ０１
６５４１３）、この場合、ターゲット材料として、少な
くとも９９％のケイ素からなり、溶融物に混入されるホ
ウ素、アンチモン、リン及びヒ素のグループからなるド
ーピング物質を含有する、キャスティングされかつ溶融
状態から硬化された多結晶ケイ素成形体を、酸素及び窒
素のグループからなる反応性ガスを含有する雰囲気中
で、直流電圧を用いてスパッタリングしている。
パッタリングによりケイ素の化合物からなる光学的に透
明な層を基板上に設置する方法は公知であり（ＥＰ０１
６５４１３）、この場合、ターゲット材料として、少な
くとも９９％のケイ素からなり、溶融物に混入されるホ
ウ素、アンチモン、リン及びヒ素のグループからなるド
ーピング物質を含有する、キャスティングされかつ溶融
状態から硬化された多結晶ケイ素成形体を、酸素及び窒
素のグループからなる反応性ガスを含有する雰囲気中
で、直流電圧を用いてスパッタリングしている。
【０００４】さらに、回転カソードとして管状の鋼製支
持体上にプラズマ溶射されたケイ素−ターゲットを使用
することも公知である。
持体上にプラズマ溶射されたケイ素−ターゲットを使用
することも公知である。
【０００５】平面状カソード用に使用されるドーピング
された高純度のケイ素ターゲット材料は、一般に光起電
力用のケイ素円盤の製造からの副産物として得られる。
このために、ゆっくりと結晶化されたタイル状物をカソ
ード装着物用に造り替える。次いでこのタイル状物はろ
う接又は接着技術により１つの大きなカソードに組み立
てられる。
された高純度のケイ素ターゲット材料は、一般に光起電
力用のケイ素円盤の製造からの副産物として得られる。
このために、ゆっくりと結晶化されたタイル状物をカソ
ード装着物用に造り替える。次いでこのタイル状物はろ
う接又は接着技術により１つの大きなカソードに組み立
てられる。
【０００６】ターゲット支持板と、スパッタ材料及び支
持板との間に設置された接着剤からなる層、有利に金属
粉末と混合されたエポキシ樹脂接着剤からなる層とから
なり、特に大きな寸法を有し、脆い材料、例えばＳｉ、
Ｇｅ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2からなるスパッタターゲット
（この場合、ターゲット材料は接着剤層を介在させるこ
とにより支持板上に直接設置されており、金属粉末は
銅、ニッケル、金又は鉄から形成されている）も公知で
ある。
持板との間に設置された接着剤からなる層、有利に金属
粉末と混合されたエポキシ樹脂接着剤からなる層とから
なり、特に大きな寸法を有し、脆い材料、例えばＳｉ、
Ｇｅ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2からなるスパッタターゲット
（この場合、ターゲット材料は接着剤層を介在させるこ
とにより支持板上に直接設置されており、金属粉末は
銅、ニッケル、金又は鉄から形成されている）も公知で
ある。
【０００７】最後に、加工材料を被覆する装置の、排気
可能で、プロセスガスで充填可能なプロセス室中に設置
されたカソード用のターゲットは公知であり（ＤＥ−Ｏ
Ｓ４２４２０７９）、前記装置はカソード成形体と、カ
ソード成形体上に多数の、かつ一連の並んで配置され
た、一緒になってターゲットを形成するターゲットタイ
ルと、ターゲットタイル及びカソード成形体の間に配置
された少なくとも１種のターゲット支持板とを備えてお
り、この場合、スパッタリングされるべき材料から形成
されたターゲットタイルは、それぞれ平行六面体の形状
を有し、かつそれぞれ同じような寸法のターゲット支持
板にろう接、溶接又は接着により固定されており、その
際、このターゲット支持板の底面は、その長さにおいて
それぞれの所属するターゲットタイルの底面よりも僅か
に大きい寸法であり、その際、幅においてそれぞれター
ゲットタイルの縁部を越えて突き出たターゲット支持板
の両方の縁部は係止爪を用いてカソード成形体に固定保
持されている。
可能で、プロセスガスで充填可能なプロセス室中に設置
されたカソード用のターゲットは公知であり（ＤＥ−Ｏ
Ｓ４２４２０７９）、前記装置はカソード成形体と、カ
ソード成形体上に多数の、かつ一連の並んで配置され
た、一緒になってターゲットを形成するターゲットタイ
ルと、ターゲットタイル及びカソード成形体の間に配置
された少なくとも１種のターゲット支持板とを備えてお
り、この場合、スパッタリングされるべき材料から形成
されたターゲットタイルは、それぞれ平行六面体の形状
を有し、かつそれぞれ同じような寸法のターゲット支持
板にろう接、溶接又は接着により固定されており、その
際、このターゲット支持板の底面は、その長さにおいて
それぞれの所属するターゲットタイルの底面よりも僅か
に大きい寸法であり、その際、幅においてそれぞれター
ゲットタイルの縁部を越えて突き出たターゲット支持板
の両方の縁部は係止爪を用いてカソード成形体に固定保
持されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、酸化物又は窒化物のケイ素層を製造するのに適し
た、特にタイルの形状で廉価に成形可能なターゲットを
作成することであった。
題は、酸化物又は窒化物のケイ素層を製造するのに適し
た、特にタイルの形状で廉価に成形可能なターゲットを
作成することであった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明の場
合、ターゲット材料として、アルミニウム１重量％〜１
５重量％のドーピング率を有するケイ素を、硬化した溶
融物にタイルの形状、有利に平面の平行六面体の成形体
の形状を付与する型中へキャスティングすることにより
解決される。
合、ターゲット材料として、アルミニウム１重量％〜１
５重量％のドーピング率を有するケイ素を、硬化した溶
融物にタイルの形状、有利に平面の平行六面体の成形体
の形状を付与する型中へキャスティングすることにより
解決される。
【００１０】ケイ素にドーピング物質が混入されている
基本ターゲット材料を最終寸法に近いキャスティング型
中へキャスティングする。比較的僅かな研磨及び切断手
段を用いて、硬化した最終寸法に近いキャスティングさ
れた粗成形品は個々のターゲットタイルの形状に加工す
ることができ、このタイルは次いでろう接、接着又は爪
止めにより１つのカソードに組み立てられる。
基本ターゲット材料を最終寸法に近いキャスティング型
中へキャスティングする。比較的僅かな研磨及び切断手
段を用いて、硬化した最終寸法に近いキャスティングさ
れた粗成形品は個々のターゲットタイルの形状に加工す
ることができ、このタイルは次いでろう接、接着又は爪
止めにより１つのカソードに組み立てられる。
【００１１】意外にも、この最終形状に近い形にキャス
ティングされたケイ素（Ａｌ）−タイルからなるスパッ
タターゲットを用いると、微細孔及び微細亀裂のような
キャスティング欠陥部が存在するにもかかわらず、及び
アルミニウムドーピング率が高いにもかかわらず、比較
可能な光学的特性値を有する酸化ケイ素層又は窒化ケイ
素層をスパッタリングで製造することができる。
ティングされたケイ素（Ａｌ）−タイルからなるスパッ
タターゲットを用いると、微細孔及び微細亀裂のような
キャスティング欠陥部が存在するにもかかわらず、及び
アルミニウムドーピング率が高いにもかかわらず、比較
可能な光学的特性値を有する酸化ケイ素層又は窒化ケイ
素層をスパッタリングで製造することができる。
【００１２】
【実施例】工業的純度のケイ素及びアルミニウム（つま
りそれぞれ９９．５％の金属純度）から、真空−誘導炉
中で多様な合金を溶融させた。坩堝材料としてグラファ
イトを使用した。キャスティング型として幅１１０ｍ
ｍ、厚さ１６ｍｍ及び高さ３３０ｍｍの寸法を有する鋳
型を使用した。グラファイトからなるキャスティング型
を約２００℃に予熱し、鋳込みの直前に真空炉中に入れ
た。
りそれぞれ９９．５％の金属純度）から、真空−誘導炉
中で多様な合金を溶融させた。坩堝材料としてグラファ
イトを使用した。キャスティング型として幅１１０ｍ
ｍ、厚さ１６ｍｍ及び高さ３３０ｍｍの寸法を有する鋳
型を使用した。グラファイトからなるキャスティング型
を約２００℃に予熱し、鋳込みの直前に真空炉中に入れ
た。
【００１３】次の合金が溶融された： ａ） Ａｌドーピングなしの純度９９．５％のＳｉ ｂ） 純度９９．５％のＳｉ＋１重量％のＡｌ ｃ） 純度９９．５％のＳｉ＋５重量％のＡｌ ｄ） 純度９９．５％のＳｉ＋１５重量％のＡｌ 純粋なケイ素（例ａ）を用いても鋳込み条件の変化によ
り完全に破壊されたキャスティング成形品しか製造でき
なかったが、すでにＡｌ １重量％からの添加により損
傷のない板を製造することができた。Ａｌ １重量％を
有するキャスティング板は確かに研磨加工及び切断加工
の間に最も亀裂を生じやすいことが証明された。
り完全に破壊されたキャスティング成形品しか製造でき
なかったが、すでにＡｌ １重量％からの添加により損
傷のない板を製造することができた。Ａｌ １重量％を
有するキャスティング板は確かに研磨加工及び切断加工
の間に最も亀裂を生じやすいことが証明された。
【００１４】１重量％、５重量％及び１５重量％のアル
ミニウム含有量を有するタイルから、表面の研磨及びダ
イヤモンド−カッティングディスクを用いた切断によ
り、それぞれ１００×１００×１４ｍｍのサイズのター
ゲットタイルが製造された。キャスティング損傷の特性
決定はそれぞれ密度で測定した。
ミニウム含有量を有するタイルから、表面の研磨及びダ
イヤモンド−カッティングディスクを用いた切断によ
り、それぞれ１００×１００×１４ｍｍのサイズのター
ゲットタイルが製造された。キャスティング損傷の特性
決定はそれぞれ密度で測定した。
【００１５】Ａｌ ５重量％及びＡｌ １５重量％を用
いたスパッタ試験は、高純度ケイ素から製造された窒化
物又は酸化物のケイ素薄層と比較して比較可能な光学的
データを示した。主な結果を次の表にまとめた：
いたスパッタ試験は、高純度ケイ素から製造された窒化
物又は酸化物のケイ素薄層と比較して比較可能な光学的
データを示した。主な結果を次の表にまとめた：
【００１６】
【表１】
Claims (2)
- 【請求項１】 反応性陰極スパッタリングにより窒化物
又は酸化物のケイ素層を析出させるためのスパッタター
ゲットを製造するにあたり、ターゲット材料が、溶融物
にドーピング物質を混入し、キャスティングし、溶融状
態から硬化させたケイ素成形体であるスパッタターゲッ
トの製造方法において、ドーピング物質が１重量％〜１
５重量％アルミニウムであり、キャスティング型は平行
六面体を形成する中空室を有することを特徴とするスパ
ッタターゲットの製造方法。 - 【請求項２】 ターゲットがアルミニウムでドーピング
されたケイ素からなる多数の平行六面体のキャスティン
グ成形品から組み立てられており、前記キャスティング
成形品はカソード支持板上にろう接、接着又は爪により
固定されていることを特徴とする請求項１記載の方法に
より得られたスパッタターゲット。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19810246.1 | 1998-03-10 | ||
| DE19810246A DE19810246A1 (de) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | Sputtertarget zum Abscheiden nitridischer oder oxidischer Siliziumschichten und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000026961A true JP2000026961A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=7860340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11060634A Pending JP2000026961A (ja) | 1998-03-10 | 1999-03-08 | スパッタタ―ゲット及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0942073B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000026961A (ja) |
| DE (2) | DE19810246A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004162179A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Wc Heraeus Gmbh | Ｓｉベースの合金からなるスパッタターゲットの製造法、この種のスパッタターゲットおよびその使用 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10140589A1 (de) * | 2001-08-18 | 2003-02-27 | Heraeus Gmbh W C | Sputtertarget aus einer Siliziumlegierung und Verfahren zur Herstellung eines Sputtertargets |
| EP1933391A1 (de) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | Applied Materials, Inc. | Verfahren zur Herstellung einer SiN:H-Schicht auf einem Substrat |
| CN112570691B (zh) * | 2019-09-29 | 2021-12-07 | 京磁材料科技股份有限公司 | 真空熔炼制备磁控溅射靶的冷却装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3417732A1 (de) * | 1984-05-12 | 1986-07-10 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren zum aufbringen von siliziumhaltigen schichten auf substraten durch katodenzerstaeubung und zerstaeubungskatode zur durchfuehrung des verfahrens |
| US5094288A (en) * | 1990-11-21 | 1992-03-10 | Silicon Casting, Inc. | Method of making an essentially void-free, cast silicon and aluminum product |
| TW219953B (ja) * | 1991-09-30 | 1994-02-01 | Ppg Industries Inc | |
| US5403458A (en) * | 1993-08-05 | 1995-04-04 | Guardian Industries Corp. | Sputter-coating target and method of use |
| GB9417112D0 (en) * | 1994-08-24 | 1994-10-12 | Glaverbel | Coated substrate and process for its formation |
| DE19527476A1 (de) * | 1995-07-27 | 1997-01-30 | Leybold Ag | Sputtertarget, insbesondere mit großen Abmessungen, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung |
-
1998
- 1998-03-10 DE DE19810246A patent/DE19810246A1/de not_active Withdrawn
-
1999
- 1999-01-22 DE DE59910315T patent/DE59910315D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-01-22 EP EP99101158A patent/EP0942073B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-08 JP JP11060634A patent/JP2000026961A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004162179A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Wc Heraeus Gmbh | Ｓｉベースの合金からなるスパッタターゲットの製造法、この種のスパッタターゲットおよびその使用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19810246A1 (de) | 1999-09-16 |
| EP0942073B1 (de) | 2004-08-25 |
| DE59910315D1 (de) | 2004-09-30 |
| EP0942073A1 (de) | 1999-09-15 |
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Legal Events
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