JP2001107227A - 一体構造型スパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents
一体構造型スパッタリングターゲットの製造方法Info
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- JP2001107227A JP2001107227A JP32449599A JP32449599A JP2001107227A JP 2001107227 A JP2001107227 A JP 2001107227A JP 32449599 A JP32449599 A JP 32449599A JP 32449599 A JP32449599 A JP 32449599A JP 2001107227 A JP2001107227 A JP 2001107227A
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｌ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ等のターゲッ
トは比較的に軟質で機械的強度が低い。したがって、こ
のような材料で一体構造型ターゲットを作成し、高出力
でのスパッタに供すると、冷却水の水圧によりターゲッ
ト全体の反りの発生に基づくスパッタリング装置のター
ゲット装着部での水もれや異常放電等の不具合が発生す
るが、これらの不具合を防止する。 【解決手段】 ターゲットとバッキングプレートをＡｌ
あるいはＡｌ系合金のような軟質金属材料で一体的に形
成したバッキングプレート一体構造型ターゲットを、型
鍛造で製造する。
トは比較的に軟質で機械的強度が低い。したがって、こ
のような材料で一体構造型ターゲットを作成し、高出力
でのスパッタに供すると、冷却水の水圧によりターゲッ
ト全体の反りの発生に基づくスパッタリング装置のター
ゲット装着部での水もれや異常放電等の不具合が発生す
るが、これらの不具合を防止する。 【解決手段】 ターゲットとバッキングプレートをＡｌ
あるいはＡｌ系合金のような軟質金属材料で一体的に形
成したバッキングプレート一体構造型ターゲットを、型
鍛造で製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成に用いる
スパッタリングターゲットの製造方法に関する。
スパッタリングターゲットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング法は、真空中にＡｒガス
を導入し、陰極に負電圧を与えてグロー放電を発生させ
る。ここで生成したＡｒ＋イオンはターゲット（陰極）
に衝突し、ターゲットをスパッタし、被スパッタ粒子は
対向した陽極上の基板上に堆積し薄膜を形成する技術で
ある。
を導入し、陰極に負電圧を与えてグロー放電を発生させ
る。ここで生成したＡｒ＋イオンはターゲット（陰極）
に衝突し、ターゲットをスパッタし、被スパッタ粒子は
対向した陽極上の基板上に堆積し薄膜を形成する技術で
ある。
【０００３】一般的に、このスパッタリング法で用いら
れるターゲットはボンディング材でバッキングプレート
と接合して使用される。通常、バッキングプレートは純
銅あるいは銅系合金が使用され、ボンディング材はイン
ジウムのような低融点金属、半田のような低融点合金、
樹脂等が使用される。
れるターゲットはボンディング材でバッキングプレート
と接合して使用される。通常、バッキングプレートは純
銅あるいは銅系合金が使用され、ボンディング材はイン
ジウムのような低融点金属、半田のような低融点合金、
樹脂等が使用される。
【０００４】近年、スパッタリング装置はマグネトロン
スパッタリング装置のように、高スパッタレイトを得る
ために高出力でスパッタする装置が産業界の主流である
が、高出力でスパッタすると陰極の発熱量が多くなり、
高温のためボンディング材が溶けてターゲットがバッキ
ングプレートから剥離するという欠点がある。また、こ
の剥離はスパッタリング装置内において、バッキングプ
レートの冷却水による冷却不足でも起こる。
スパッタリング装置のように、高スパッタレイトを得る
ために高出力でスパッタする装置が産業界の主流である
が、高出力でスパッタすると陰極の発熱量が多くなり、
高温のためボンディング材が溶けてターゲットがバッキ
ングプレートから剥離するという欠点がある。また、こ
の剥離はスパッタリング装置内において、バッキングプ
レートの冷却水による冷却不足でも起こる。
【０００５】以上のような欠点を克服するため、ターゲ
ットとバッキングプレートを一体化し、同一材質で製作
した一体構造型ターゲットが、実開昭６１−１２０７５
８号、実開昭６１−１２５１６９号等で開示されてい
る。この一体構造型ターゲットはバッキングプレートを
使用しないため、高出力でスパッタしてもバッキングプ
レートからターゲットが剥離するという欠点はない。ま
た、このターゲットはボンディングを行なわないため加
工コストが安価である利点がある。また、一般的なボン
ディング付きターゲットは、不注意でスパッタし過ぎる
とバッキングプレートまでスパッタするという不都合を
生じるが、この一体構造型ターゲットは、従来のバッキ
ングプレート相当部までスパッタすることができ、経済
的である利点がある。
ットとバッキングプレートを一体化し、同一材質で製作
した一体構造型ターゲットが、実開昭６１−１２０７５
８号、実開昭６１−１２５１６９号等で開示されてい
る。この一体構造型ターゲットはバッキングプレートを
使用しないため、高出力でスパッタしてもバッキングプ
レートからターゲットが剥離するという欠点はない。ま
た、このターゲットはボンディングを行なわないため加
工コストが安価である利点がある。また、一般的なボン
ディング付きターゲットは、不注意でスパッタし過ぎる
とバッキングプレートまでスパッタするという不都合を
生じるが、この一体構造型ターゲットは、従来のバッキ
ングプレート相当部までスパッタすることができ、経済
的である利点がある。
【０００６】この一体構造型ターゲットは、使い終わる
と使い捨てにされる。したがって、ターゲット材料は、
例えばアルミニウム系金属のような比較的材料コストの
安価なターゲットにのみ適用され、材料コストが高価な
ターゲットには適用されていないのが現状である。
と使い捨てにされる。したがって、ターゲット材料は、
例えばアルミニウム系金属のような比較的材料コストの
安価なターゲットにのみ適用され、材料コストが高価な
ターゲットには適用されていないのが現状である。
【０００７】しかし、この場合、Ａｌ系金属のような比
較的に機械的強度が低いターゲットは、バッキングプレ
ート相当部まで高出力でスパッタすると冷却水の水圧に
よるバッキングプレート全体の反りが発生し、スパッタ
リング装置のターゲット装着部で水もれや異常放電等の
不具合が発生し易い。
較的に機械的強度が低いターゲットは、バッキングプレ
ート相当部まで高出力でスパッタすると冷却水の水圧に
よるバッキングプレート全体の反りが発生し、スパッタ
リング装置のターゲット装着部で水もれや異常放電等の
不具合が発生し易い。
【０００８】近年、たとえばＣＤ、ＤＶＤの反射膜とし
てＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ等の薄膜が多用されている。
また、ＬＳＩの配線材料としてＡｌ薄膜が多用されてい
る。これらの薄膜はＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ等の
ターゲットをスパッタして得られる。一般に、このよう
なＡｌやＡｌ系合金ターゲットは、ブリネル硬度約２０
〜４０程度で比較的に軟質で機械的強度が低い。したが
って、このような材料で一体構造型ターゲットを作成
し、高出力でのスパッタに供すると、スパッタリング装
置のターゲット装着部に装着したバッキングプレート相
当部の機械的強度が不足するので、上記のような不具合
が発生する。
てＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ等の薄膜が多用されている。
また、ＬＳＩの配線材料としてＡｌ薄膜が多用されてい
る。これらの薄膜はＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ等の
ターゲットをスパッタして得られる。一般に、このよう
なＡｌやＡｌ系合金ターゲットは、ブリネル硬度約２０
〜４０程度で比較的に軟質で機械的強度が低い。したが
って、このような材料で一体構造型ターゲットを作成
し、高出力でのスパッタに供すると、スパッタリング装
置のターゲット装着部に装着したバッキングプレート相
当部の機械的強度が不足するので、上記のような不具合
が発生する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な不具合が発生しないスパッタリングターゲットの製造
法を提供しようとするものである。
な不具合が発生しないスパッタリングターゲットの製造
法を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ターゲットと
バッキングプレートをＡｌあるいはＡｌ系合金のような
軟質金属材料で一体的に形成したバッキングプレート一
体構造型ターゲットを、型鍛造で製造するものである。
バッキングプレートをＡｌあるいはＡｌ系合金のような
軟質金属材料で一体的に形成したバッキングプレート一
体構造型ターゲットを、型鍛造で製造するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】鍛造は、一組の鍛造用ダイスの間
隙に金属材料を入れ、ハンマー打ちあるいはプレスによ
って成形する方法である。たいていの場合、上部ダイス
は鍛造用ハンマーあるいはプレスのラムに装着されてい
て、これを引き上げたのち、堅固に固定されている下部
ダイスに落下させたり、圧迫したりして成形を行う。
隙に金属材料を入れ、ハンマー打ちあるいはプレスによ
って成形する方法である。たいていの場合、上部ダイス
は鍛造用ハンマーあるいはプレスのラムに装着されてい
て、これを引き上げたのち、堅固に固定されている下部
ダイスに落下させたり、圧迫したりして成形を行う。
【００１２】本発明で用いられる鍛造は型鍛造である。
型鍛造は、鍛造される金属を型ダイスの中に据え置き、
高速でハンマー打ちしダイスの中で均一に圧迫する方法
である。型鍛造では、圧延によって発達した結晶の流線
が、鍛造品に加えられる予定の応力に対して最大強度に
なるように加工される。
型鍛造は、鍛造される金属を型ダイスの中に据え置き、
高速でハンマー打ちしダイスの中で均一に圧迫する方法
である。型鍛造では、圧延によって発達した結晶の流線
が、鍛造品に加えられる予定の応力に対して最大強度に
なるように加工される。
【００１３】一般に、型鍛造では鍛造される金属は炉中
で加熱されるが、冷間鍛造も用いることができる。冷間
鍛造は、冷間、すなわち結晶粒が粗大になりはじめる温
度以下で金属を鍛造する方法であり、この方法では鍛造
品の寸法の精度を高めることができる。
で加熱されるが、冷間鍛造も用いることができる。冷間
鍛造は、冷間、すなわち結晶粒が粗大になりはじめる温
度以下で金属を鍛造する方法であり、この方法では鍛造
品の寸法の精度を高めることができる。
【００１４】本発明においては、金属は一体構造型スパ
ッタリングターゲットの型ダイスの中で型鍛造される。
したがって、実開昭６１−１２０７５８号、実開昭６１
−１２５１６９号等に開示されたスパッタリングターゲ
ットは、一体構造型にするための切削加工が必要である
が、本発明においては、このような切削加工を必要とし
ない特徴がある。すなわち、鍛造後、型ダイスから鍛造
品を取り出せば既に一体構造型スパッタリングターゲッ
トが形成されているからである。
ッタリングターゲットの型ダイスの中で型鍛造される。
したがって、実開昭６１−１２０７５８号、実開昭６１
−１２５１６９号等に開示されたスパッタリングターゲ
ットは、一体構造型にするための切削加工が必要である
が、本発明においては、このような切削加工を必要とし
ない特徴がある。すなわち、鍛造後、型ダイスから鍛造
品を取り出せば既に一体構造型スパッタリングターゲッ
トが形成されているからである。
【００１５】また、本発明になる型鍛造品は寸法精度に
優れると共に、型ダイスの使用により連続的に鍛造が可
能であるため、量産性に富みターゲットの製造コストを
低減することができる。さらに、ブリネル硬度約２０〜
４０程度のＡｌやＡｌ系合金の軟質ターゲット材料を、
型鍛造によりブリネル硬度７０以上に機械的強度を上げ
ることができるため、高水圧、高出力でスパッタしても
ターゲットの反り、装着部での水もれ、異常放電等の不
具合を生じることはない特徴がある。
優れると共に、型ダイスの使用により連続的に鍛造が可
能であるため、量産性に富みターゲットの製造コストを
低減することができる。さらに、ブリネル硬度約２０〜
４０程度のＡｌやＡｌ系合金の軟質ターゲット材料を、
型鍛造によりブリネル硬度７０以上に機械的強度を上げ
ることができるため、高水圧、高出力でスパッタしても
ターゲットの反り、装着部での水もれ、異常放電等の不
具合を生じることはない特徴がある。
【００１６】
【実施例】ターゲット部２００ｍｍφ×１０ｍｍｔ、バ
ッキングプレート相当部２４０ｍｍφ×６ｍｍｔの一体
構造型スパッタリングターゲットの型ダイスの中に、ブ
リネル硬度３０で１１５ｍｍφ×７３ｍｍｔのＡｌＴｉ
（Ｔｉ＝１．５ｗｔ％）のインゴット２Ｋｇを据え置
き、室温中５ｔのエアードロップハンマーで２０回ハン
マー打ちを行い、一体構造型スパッタリングターゲット
を作製した（冷間鍛造）。鍛造後、その鍛造品のブリネ
ル硬度を測定した結果、ブリネル硬度は７０であった。
ッキングプレート相当部２４０ｍｍφ×６ｍｍｔの一体
構造型スパッタリングターゲットの型ダイスの中に、ブ
リネル硬度３０で１１５ｍｍφ×７３ｍｍｔのＡｌＴｉ
（Ｔｉ＝１．５ｗｔ％）のインゴット２Ｋｇを据え置
き、室温中５ｔのエアードロップハンマーで２０回ハン
マー打ちを行い、一体構造型スパッタリングターゲット
を作製した（冷間鍛造）。鍛造後、その鍛造品のブリネ
ル硬度を測定した結果、ブリネル硬度は７０であった。
【００１７】このターゲットをマグネトロンスパッタリ
ング装置の装着部に装着し、スパッタした。出力６Ｋ
Ｗ、スパッタレイト２００Å／ｓｅｃ、水圧４Ｋｇ／ｃ
ｍ２、３００ＫＷＨでスパッタしたが、スパッタリング
ターゲットの反りは観察されず、ターゲット装着部から
の水もれもなかった。
ング装置の装着部に装着し、スパッタした。出力６Ｋ
Ｗ、スパッタレイト２００Å／ｓｅｃ、水圧４Ｋｇ／ｃ
ｍ２、３００ＫＷＨでスパッタしたが、スパッタリング
ターゲットの反りは観察されず、ターゲット装着部から
の水もれもなかった。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、型鍛造によりターゲッ
トの機械的強度を高めるため、高水圧、高出力でターゲ
ットをスパッタしても該ターゲットの反り、スパッタ装
置の装着部での水もれ、異常放電等の不具合を生じるこ
とはない効果がある。また、本発明になる型鍛造品は特
別な切削加工を必要とせず、型ダイスの使用により連続
的に鍛造が可能であるため量産性に優れ、一体構造型タ
ーゲットの製造コストを極めて低減することができる効
果がある。
トの機械的強度を高めるため、高水圧、高出力でターゲ
ットをスパッタしても該ターゲットの反り、スパッタ装
置の装着部での水もれ、異常放電等の不具合を生じるこ
とはない効果がある。また、本発明になる型鍛造品は特
別な切削加工を必要とせず、型ダイスの使用により連続
的に鍛造が可能であるため量産性に優れ、一体構造型タ
ーゲットの製造コストを極めて低減することができる効
果がある。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年５月１２日（２０００．５．１
２）
２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】しかし、この場合、Ａｌ系金属のような比
較的に機械的強度が低いターゲットは、バッキングプレ
ート相当部まで高出力でスパッタすると冷却水の水圧に
よるターゲット全体の反りが発生し、スパッタリング装
置のターゲット装着部で水もれや異常放電等の不具合が
発生し易い。
較的に機械的強度が低いターゲットは、バッキングプレ
ート相当部まで高出力でスパッタすると冷却水の水圧に
よるターゲット全体の反りが発生し、スパッタリング装
置のターゲット装着部で水もれや異常放電等の不具合が
発生し易い。
Claims (1)
- 【請求項１】 ターゲットとバッキングプレートをＡｌ
あるいはＡｌ系合金のような軟質金属材料で一体的に形
成したバッキングプレート一体構造型ターゲットを、型
鍛造で製造することを特徴とする一体構造型スパッタリ
ングターゲットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32449599A JP2001107227A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 一体構造型スパッタリングターゲットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32449599A JP2001107227A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 一体構造型スパッタリングターゲットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001107227A true JP2001107227A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=18166454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32449599A Pending JP2001107227A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 一体構造型スパッタリングターゲットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001107227A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013105424A1 (ja) | 2012-01-12 | 2013-07-18 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 高純度銅スパッタリングターゲット |
| KR102011141B1 (ko) * | 2018-10-24 | 2019-08-14 | 한국원자력연구원 | Cr-Al 2원계 합금 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP32449599A patent/JP2001107227A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013105424A1 (ja) | 2012-01-12 | 2013-07-18 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 高純度銅スパッタリングターゲット |
| KR20140105867A (ko) | 2012-01-12 | 2014-09-02 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 고순도 구리 스퍼터링 타깃 |
| US9773651B2 (en) | 2012-01-12 | 2017-09-26 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | High-purity copper sputtering target |
| KR102011141B1 (ko) * | 2018-10-24 | 2019-08-14 | 한국원자력연구원 | Cr-Al 2원계 합금 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040218 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |