JP2002155356A - 円筒状ターゲット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マグネトロンスパッタリング装置に適用される
円筒状ターゲットにおいて、ターゲット材料と、これを
支持するバッキングチューブの材料選択の可能性を広げ
るとともに、製造の簡易化と再利用化を可能にする。 【解決手段】内筒である金属製のバッキングチューブ１
６と、外筒である円筒形状のターゲット材料２０の間に
カーボンフェルト等の緩衝部材５２を介在させることに
より、両者を接合して円筒状ターゲット１４を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成等に用い
られるマグネトロンスパッタリング装置（特に、直流マ
グネトロンスパッタリング装置）に適用される円筒状タ
ーゲットの構造及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラスやプラスチックなどの基板に薄膜
を形成する技術の一つとしてマグネトロンスパッタリン
グ法が知られている。特表平５−５０１５８７号公報に
は、回転する円筒形のターゲットを使用するスパッタリ
ングシステムが開示されている。この装置は、円筒状タ
ーゲットの内側に磁石を有し、ターゲットの内側から冷
却しつつ、ターゲットを回転させながらスパッタを行う
ものである。円筒状ターゲットは、平板形状（プレーナ
ー型）ターゲットと比較して使用効率が高く、高速成膜
が可能であるという利点がある。

【０００３】円筒状ターゲットの製造方法として、特開
平５−２１４５２５号公報には、ステンレスやチタンな
どのバッキングチューブの外表面に、膜の材料となるス
パッタすべきターゲット材料をプラズマ溶射法により付
着形成する方法が開示されている。また、バッキングチ
ューブの外表面周囲に、円筒状に製造されたターゲット
材料を配置して両者の間にインジュウム等の金属を挿入
して接合する方法や、バッキングチューブに相当する部
分をターゲット材料で一体的に形成する方法なども知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶射法
の場合、溶射可能な材料とバッキングチューブの材料と
の相性（例えば、熱膨張差）によってターゲット材料あ
るいはバッキンブチューブ材料が限定されるという欠点
がある。インジュウム等で接合する方法は、バッキング
チューブの外周面とターゲット材料の内周面に表面処理
が必要である上、接合部にインジュウムを溶かし入れる
ための加熱装置も必要で、溶けたインジュウムが漏れな
いような工夫も必要となる。更に、ターゲット材料がセ
ラミックス製の場合には、一般的にターゲット材料の熱
膨張率の方が金属製のバッキングチューブ及び接合材で
あるインジュウムよりも小さいために、接合後の冷却時
の収縮差により接合部に隙間ができてしまうという不具
合が生じる。

【０００５】また、スパッタによってターゲット材料が
消耗したときはターゲットを交換することになるが、溶
射法又はインジュウム接合法で製造されたターゲットの
場合、バッキングチューブとターゲット材料の分離が困
難で、バッキングチューブの再利用（リサイクル）にも
適さない。

【０００６】一方、バッキングチューブに相当する部分
をターゲット材料で一体的に形成することも可能である
が、セラミックスや一部の金属材料では強度不足、ある
いは機械的な耐衝撃性が低いなどの理由により、一体型
ターゲットは構造体としての信頼性に欠ける。更に、高
価なターゲット材料を一体的に形成するのは、製造コス
ト上問題がある。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ターゲット材料及びバッキングチューブの材料
選択の可能性を広げるとともに、製造の簡易化を図り、
再利用性を高めることができる円筒状ターゲット及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係る円筒状ターゲットは、円筒状のバッキン
グチューブの外周に中空円筒形状のターゲット材料が配
置されるとともに、前記バッキングチューブと前記ター
ゲット材料の間に緩衝部材を介して前記バッキングチュ
ーブと前記ターゲット材料とが接合されていることを特
徴としている。

【０００９】本発明によれば、成膜の材料となるターゲ
ット材料と、これを支持するバッキングチューブ（ター
ゲットホルダー）の間に緩衝部材を介在させたので、両
者の熱膨張差による体積変化を緩衝部材によって吸収で
きる。したがって、ターゲット材料とバッキングチュー
ブの材質に関する組合せの自由度が広がり、より適切な
材料選択が可能となる。また、消耗したターゲット材料
をバッキングチューブから分離する作業も容易であり、
バッキングチューブの再利用が可能である。

【００１０】ターゲット材料とバッキングチューブの間
に緩衝部材を設ける一態様として、圧縮変形可能なシー
ト状の緩衝部材をバッキングチューブとターゲット材料
の間に圧縮充填することが好ましい。なお、シート状の
緩衝部材は予め円筒状に加工され用いられてもよい。

【００１１】前記緩衝部材として導電性フェルト又は導
電性シートを用いる態様がある。本発明の一態様によれ
ば、前記導電性フェルトとしてカーボンフェルトが適用
される。該カーボンフェルトは、緩衝性の観点から圧縮
充填前の初期状態（以下、単に初期状態という）の密度
が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ³ であることが好ましい。

【００１２】本発明に用いるカーボンフェルトは、初期
状態の厚さが０．５〜１０ｍｍであり、圧縮充填時の圧
縮率が１０〜８０％となるものであることが好ましい。
また、該カーボンフェルトは導電性の観点から初期状態
における厚さ方向の体積固有抵抗が０．１〜１００Ω・
ｃｍであることが好ましい。

【００１３】上記構成の円筒状ターゲットを製造する方
法を提供するために、本発明に係る円筒状ターゲットの
製造方法は、中空円筒形状を有するターゲット材料の内
面に緩衝部材を設け、これにバッキングチューブを挿嵌
し、当該挿入動作によって前記バッキングチューブの外
周面と前記ターゲット材料の内面との間に前記緩衝部材
を位置させることにより、前記ターゲット材料を前記バ
ッキングチューブと接合させて円筒状ターゲットを得る
ことを特徴としている。

【００１４】上記製造方法の一態様として、前記ターゲ
ット材料の内面に圧縮変形可能なシート状の緩衝部材を
設け、前記バッキングチューブの挿入動作によって前記
緩衝部材を圧縮して前記バッキングチューブの外周面と
前記ターゲット材料の内面との間に前記緩衝部材を充填
する態様がある。

【００１５】更に、カーボンフェルト等の前記緩衝部材
は、圧縮充填することにより、発塵しやすい状態となる
ので、スパッタリング中の発塵を防止するために、前記
ターゲット材料の両端内面部に耐熱性Ｏリングなどのシ
ール部材を配置することが望ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る円筒状ターゲット及びその製造方法の好ましい実施の
形態について説明する。

【００１７】まず、本発明が適用される円筒形ターゲッ
トを用いるマグネトロンスパッタリングシステムの構成
について特表平５−５０１５８７号公報を援用しながら
概説する。図１は、円筒形マグネトロンスパッタリング
システムの構成図である。ただし、同図において符号１
４で示した円筒状ターゲットについては内部構造を示す
ために切断面図とした。プラズマが生成される密閉反応
室１０内は真空が保たれ、成膜対象の基材１２が設置さ
れる。本発明の円筒状ターゲット１４においては、バッ
キングチューブ１６の外周に中空円筒状のターゲット材
料２０が配置されるとともに、バッキングチューブ１６
とターゲット材料２０との間に図２に示すような圧縮変
形可能なシート状の緩衝部材（本例では、導電性フェル
ト５２）が圧縮充填されてバッキングチューブ１６とタ
ーゲット材料２０とが接合されている。なお、図１に示
したように、バッキングチューブ１６内には磁石ユニッ
ト１８が収容されている。バッキングチューブ１６は、
水その他の冷却液が通されることにより冷却される。

【００１８】ターゲット材料２０を保持したバッキング
チューブ１６は、ターゲット駆動装置２２により長手方
向の軸の回りに回転可能に支持されている。図１では、
平板状の基材１２が水平に保持され、円筒状ターゲット
１４の長手方向の軸も水平に保持されているが、基材１
２と円筒状ターゲット１４の配置関係はこれに限定され
ない。

【００１９】磁石ユニット１８は、バッキングチューブ
１６の軸に沿って平行な３列の磁極２４、２６、２８を
含む。磁極２４、２６及び２８はそれぞれ、Ｎ極、Ｓ
極、及びＮ極を有するように配置され、磁力線はバッキ
ングチューブ１６を貫通して反対の極性を有する隣接の
磁極に入る。この磁極配置により、磁気トンネルが生成
され、スパッタリング速度の高速化が達成されている。

【００２０】スパッタリングを生じさせるために必要な
カソード電位Ｖは、ＤＣ電源３０から電力線３２及び滑
り接点３４を介してバッキングチューブ１６に供給され
る。また、スパッタリングに必要な低圧を得るために、
密閉反応室１０は図示せぬ真空ポンプと連結される出口
チューブ３６を備えている。

【００２１】密閉反応室１０には、スパッタリングに必
要なガスを与えるためのガス供給手段が設けられてい
る。第１ガス供給チューブ４０は図示せぬ不活性ガス源
から密閉反応室１０内に配管されている。第１ガス供給
チューブ４０に連結されたノズル４４は、円筒状ターゲ
ット１４の上部領域に不活性ガス（例えばアルゴンガ
ス）を分配する。密閉反応室１０に導入された不活性ガ
スはイオン化され、磁場領域内で電場の影響下にターゲ
ット材料２０の表面に衝突する。

【００２２】第２ガス供給チューブ４６は、図示せぬ反
応性ガス源から密閉反応室１０内に配管されている。第
２ガス供給チューブ４６に連結されたノズル５０は、基
材１２の付近にその幅方向にわたって反応性ガス（例え
ば、純酸素）を分配する。反応性ガスの分子は、イオン
衝撃の結果としてターゲット表面からスパッタリングさ
れた分子と化合して、基材１２の表面に付着される所定
の分子を生成する。

【００２３】図２は、本発明の実施形態に係る円筒状タ
ーゲットの斜視図であり、図３は図２の３−３線に沿う
断面図、図４はターゲット製造時の分解斜視図である。
これらの図面に示したように、円筒状ターゲット１４
は、内筒である金属製のバッキングチューブ１６と、外
筒である円筒形のターゲット材料２０の間に緩衝部材と
しての導電性フェルト５２を圧縮充填することにより両
者を接合して構成される。なお、導電性フェルト５２に
代えて導電性シートを用いることも可能であるが、以下
の説明では、フェルトを例に説明する。

【００２４】ターゲット材料２０は、成膜の材料から成
る金属製又はセラミックス製の中空円筒形状体であり、
例えば、長さ：０．４〜４ｍ，外径：φ８０〜１５０ｍ
ｍ，内径：φ６０〜１３０ｍｍ，厚み：５〜１０ｍｍの
ものが用いられる。具体的には、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｔ
ｉ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｓｉ−Ｚｒ、Ｓｉ−Ｓｎなどの金属、
ＩＴＯ、ＳｉＣ、ＡｌドープＺｎＯ、ＳｎドープＺｎＯ
などの導電性セラミックスが挙げられる。特に導電性セ
ラミックスが好ましい。ターゲット材料２０を支持する
バッキングチューブ１６は、ターゲット材料２０の寸法
に対応して例えば、長さ：０．４〜４ｍ，外径：φ６０
〜１３０ｍｍ，内径：φ５０〜１２０ｍｍ，厚み：２〜
５ｍｍのものが用いられる。バッキングチューブ１６の
材質としては、ステンレス、銅、チタン、モリブデンな
どの金属を使用できる。導電性フェルト５２は、導電性
を有する繊維から成るフェルト性のシート材であり、例
えば、炭素繊維から成るカーボンフェルト（又はシー
ト）が適用される。

【００２５】図４に示したように、ターゲット材料２０
の内面に導電性フェルト５２を設け（巻き付け）、これ
を専用の治具（不図示）を用いてバッキングチューブ１
６の外側に挿嵌する。これにより、導電性フェルト５２
が圧縮され、ターゲット材料２０とバッキングチューブ
１６とが接合される。なお、バッキングチューブ１６の
先端部には、挿入し易いようにテーパー治具１７を取り
付けている。

【００２６】図５には、本実施形態で使用可能なカーボ
ンフェルト又はカーボンシートの初期物性値の例を示
す。導電性フェルト（又はシート）５２は、その初期物
性値（圧縮充填前の状態における物性値）として、ター
ゲット材料２０内径とバッキングチューブ１６外径の隙
間よりも大きい厚さを有するものが使用される。ターゲ
ット材料２０とバッキングチューブ１６の隙間寸法にバ
ラツキが大きい場合は、カーボンシートよりもクッショ
ン性の高いカーボンフェルトを使用することにより、隙
間全体に導電性物質を充填することができる。

【００２７】例えば、初期厚さ０．５〜１０ｍｍ（より
好ましくは１〜５ｍｍ）のカーボンフェルトを、隙間
０．１〜８ｍｍ（より好ましくは、０．５〜２．５ｍ
ｍ）に圧縮充填することにより、バッキングチューブ１
６とターゲット材料２０とを接合する。初期厚さが０．
５ｍｍよりも小さいと、圧縮時のクッション効果が十分
に発揮できない。逆に、初期厚さが１０ｍｍよりも大き
いと、フェルトの特徴である断熱効果が大き過ぎるため
に、ターゲットとして使用したときにターゲット材料２
０の温度が異常に上昇して破損等の不具合の原因とな
り、更には、ターゲット材料２０外径が大きく成りすぎ
るため装置上の寸法の制約から利用できなくなるという
問題が生じる。

【００２８】フェルトの圧縮充填時の圧縮率は、１０〜
８０％（より好ましくは３０〜６０％）とする。圧縮率
が１０％よりも小さいと充填密度が低すぎるために接合
強度不足となる。逆に、圧縮率が８０％よりも大きいと
フェルトを構成している繊維が切断されて接合強度不足
となるか、若しくは充填密度が大きくなり過ぎるために
接合作業が困難となる。

【００２９】カーボンフェルト（又はシート）は、例え
ば、幅１ｍ、長さ５ｍのロール状フェルト（又はシー
ト）から、ターゲット材料２０の内側面積に合う寸法に
切断して使用する。ターゲット材料２０の長さはバッキ
ングチューブ１６の長さよりも若干短く形成する。ター
ゲット材料２０は、図１で説明した基材１２の幅方向の
長さ以上の長さ寸法を有する一体ものである必要はな
く、製造容易な適当な長さに分割して複数本のターゲッ
ト材料２０を連結する構造としてもよい。例えば、図６
に示すように、長さ３ｍのバッキングチューブ１６に対
し、長さ２９５ｍｍのターゲット材料２０を１０本接合
する態様がある。

【００３０】上記の如く構成された円筒状ターゲット１
４によれば、金属製のバッキングチューブ１６とセラミ
ックス製のターゲット材料２０では熱膨張率に大きな差
があるが、両者の間に導電性フェルト５２を位置させた
ことによって、その熱膨張差による寸法変化を導電性フ
ェルト５２によって吸収できる。したがって、バッキン
グチューブ１６とターゲット材料２０の材質に関する組
合せの自由度が広がり、より適切な材料選択が可能とな
る。

【００３１】ターゲット材料２０が消耗した時には、タ
ーゲット材料２０をバッキングチューブ１６から分離し
て、新しいターゲット材料２０に交換する。本実施の形
態に係る円筒状ターゲット１４は、消耗したターゲット
材料２０の分離作業も容易であり、バッキングチューブ
１６の再利用が可能である。

【００３２】また、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）その
他のセラミックス製の中空円筒形状のターゲット材料２
０の場合、中空内面は加工し難く、いわゆる「焼き肌」
の状態では、寸法精度があまり良くない。しかしなが
ら、本例の円筒状ターゲット１４は、ターゲット材料２
０とバッキングチューブ１６の間にクッション性のある
導電性フェルト５２を圧縮充填して両者を接合している
ので、ターゲット材料２０の内面寸法に関して高い精度
が要求されない。したがって、内周面の二次加工などが
不要で製造が容易である。

【００３３】〔実施例１〕以下、実施例によって本発明
の更に具体的な態様を説明する。

【００３４】直流マグネトロンスパッタリング装置にて
ＳｉＯ₂ 薄膜を形成するための円筒状ターゲットを以下
のように製造した。

【００３５】ターゲット材料２０としては、外径φ１５
２ｍｍ、内径φ１３８ｍｍ、長さ２２０ｍｍの寸法を有
する中空円筒形状のＳｉ含浸ＳｉＣ焼成体を製作し、こ
れを６本連結することにより、全長１３２０ｍｍとし
た。なお、ターゲット材料２０の内周面及び外周面は焼
き肌のままとし、焼成体両端面を切断加工して長さ２２
０ｍｍとした。内外径寸法精度は、焼成体製造時の変形
等により約±０．５ｍｍであった。

【００３６】ターゲット材料２０を支持するバッキング
チューブ１６は、市販のＳＵＳ３０４製チューブ（ＪＩ
Ｓ Ｇ ３４５９の記載方法で１３５Ａ（外径）×Ｓｃ
ｈ４０（厚さ））を用い、外径φ１３６ｍｍ、内径φ１
２７ｍｍ、長さ１３７７ｍｍの寸法に加工することによ
り製作した。

【００３７】外筒であるターゲット材料２０と内筒であ
るバッキングチューブ１６は、これらの間隙に厚さ（初
期状態の厚さ）２ｍｍのカーボンフェルト（初期状態の
密度は０．１２ｇ／ｃｍ³ 、初期状態の厚さ方向の体積
固有抵抗は８Ω・ｃｍ）を圧縮充填することにより接合
する構造とした。間隙は平均で１ｍｍであるため、この
時のカーボンフェルトの圧縮率は５０％となる。

【００３８】カーボンフェルトは、市販の幅１ｍ、長さ
５ｍのロール状フェルトから、ターゲット材料２０の内
面積に合う寸法、すなわち４３０ｍｍ×２２０ｍｍに切
断して使用した。

【００３９】接合工程は、カーボンフェルト切断品をタ
ーゲット材料２０内面に設け（巻き付け）、これを専用
の治具を用いてバッキングチューブ１６の外側に挿入す
ることにより行い、６本のターゲット材料２０につきこ
の操作を繰り返すことにより全長１３２０ｍｍのターゲ
ット材料の接合を完了した。

【００４０】接合工程に用いる専用の治具は、内周面に
カーボンフェルトを設けた（巻き付けた）ターゲット材
料２０を外周面で固定し、バッキングチューブ１６をタ
ーゲット材料２０と同軸となるようにセットして、油圧
によりバッキングチューブ１６をターゲット材料２０に
挿入できるようにしたものである。

【００４１】なお、接合に際しては、バッキングチュー
ブ１６の先端にテーパー状の治具（図４中符号１７で示
した部材）を取り付けることにより、接合をスムースに
行うことができ、接合後はこのテーパー治具１７は取り
外す。

【００４２】以上のようにして得られた円筒状ターゲッ
トを直流マグネトロンスパッタリング装置に取り付けて
スパッタリングを行った。このときの背圧は１．３×１
０^-3Ｐａ、スパッタリング圧力は０．４Ｐａとした。ま
た、スパッタリングガスとしては酸素／アルゴン＝１／
１（体積比）の混合ガスを用いた。スパッタリングを行
っている間、安定した放電を確認し、またガラス基板
（図１の基材１２に相当）上に所望のＳｉＯ₂ 薄膜が形
成されていることを確認した。

【００４３】また、スパッタリングにより消耗したター
ゲット材料２０は、前記した接合用専用治具を利用して
容易にバッキングチューブ１６より取り外すことができ
るため、バッキングチューブ１６は再利用が可能であ
る。

【００４４】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。

【００４５】図７は、本発明の他の実施形態に係る円筒
状ターゲットの断面図である。図７において図３と同一
又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略
する。図７に示すように、緩衝部材たる導電性フェルト
５２の発塵防止を確実にするためには、ターゲット材料
２０の両端内面に段加工を施し、その段差部分２０Ａに
耐熱性Ｏリング５３を配置することが望ましい。耐熱性
Ｏリング５３の材質としては、ニトリルゴム、スチレン
ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリアクリ
ルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等が上げられる。特
に耐熱性の高いシリコンゴム又はフッ素ゴムが好まし
い。耐熱性Ｏリングの内径はバッキングチューブ１６の
外径よりもやや小さいものが好ましく、太さは２〜５ｍ
ｍであることが好ましい。

【００４６】上記耐熱性Ｏリング５３を使用する態様の
具体的実施例を以下に述べる。

【００４７】〔実施例２〕直流マグネトロンスパッタリ
ング装置にてＳｉＯ₂ 薄膜を形成するための円筒状ター
ゲットを以下のように製造した。

【００４８】ターゲット材料２０としては、外径φ１５
２ｍｍ、内径φ１３８ｍｍ、長さ２２０ｍｍの寸法を有
する中空円筒形状のＳｉ含浸ＳｉＣ焼成体を製作し、こ
れを６本連結することにより、全長１３２０ｍｍとし
た。ターゲット材料２０の内周面は焼き肌のままとし、
外周面は研削加工して、焼成体両端面を切断加工して長
さ２２０ｍｍとし、更に、両端内面部に段加工した。内
径寸法精度は、焼成体製造時の変形等により約±０．５
ｍｍであった。

【００４９】ターゲット材料２０を支持するバッキング
チューブ１６は、市販のＳＵＳ３０４製チューブ（ＪＩ
Ｓ Ｇ ３４５９の記載方法で１３５Ａ（外径）×Ｓｃ
ｈ４０（厚さ））を用い、外径φ１３６ｍｍ、内径φ１
２７ｍｍ、長さ１３７７ｍｍの寸法に加工することによ
り製作した。

【００５０】外筒であるターゲット材料２０と内筒であ
るバッキングチューブ１６は、これらの間隙に厚さ（初
期状態の厚さ）２ｍｍのカーボンフェルト（初期状態の
密度は０．１２ｇ／ｃｍ³ 、初期状態の厚さ方向の体積
固有抵抗は８Ω・ｃｍ）を圧縮充填することにより接合
する構造とした。間隙は平均で１ｍｍであるため、この
時のカーボンフェルトの圧縮率は５０％となる。

【００５１】カーボンフェルトは、市販の幅１ｍ、長さ
５ｍのロール状フェルトから、ターゲット材料２０の内
面積に合う寸法に切断して使用した。ターゲット材料２
０の両端内面部に配置される耐熱性Ｏリング５３の太さ
を考慮し、長さ方向についてはターゲット材料２０の長
さ寸法（２２０ｍｍ）よりも僅かに小さい寸法のカーボ
ンフェルトが使用される。

【００５２】本実施例２では、シリコンゴムから成る太
さ３ｍｍ，内径φ１２９ｍｍの耐熱性Ｏリング５３を用
いるものとし、この場合、段差部分２０Ａの寸法を耐熱
性Ｏリング５３の太さよりもやや大きい５ｍｍとする。
これに対応してカーボンフェルトは、４３０ｍｍ×２１
０ｍｍの寸法のものが使用される。

【００５３】接合工程において、カーボンフェルト切断
品をターゲット材料２０内面に設け（巻き付け）、これ
を実施例１と同様に専用の治具によってバッキングチュ
ーブ１６の外側に挿入し、更に、ターゲット材料２０の
両端内面部に耐熱性Ｏリング５３を配置し、図８に示し
たように、６本のターゲット材料２０につきこの操作を
繰り返すことにより、全長１３２０ｍｍのターゲット材
料の接合を完了した。

【００５４】こうして得られた円筒状ターゲットは、実
施例１と同様にスパッタリングできるとともに、耐熱性
Ｏリング５３のシール効果により長期間にわたって発塵
を防止できるという利点がある。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る円筒状
ターゲット及びその製造方法によれば、中空円筒型ター
ゲット材料と、これを支持するバッキングチューブの間
にカーボンフェルト等の緩衝部材を介在させて両者を接
合する構造にしたので、ターゲット材料とバッキングチ
ューブの材質に関する組合せの制約が少なく、より適切
な材料選択が可能となる。また、本発明はターゲット材
料とバッキングチューブの接合作業並びに消耗したター
ゲット材料をバッキングチューブから分離する作業が容
易であり、バッキングチューブの再利用も可能であるた
め、製造コストの削減による経済的効果も大きい。

【００５６】更に、本発明に係る円筒状ターゲットは、
ターゲット材料とバッキングチューブの間を緩衝部材に
よって隙間なく満たすことができるため、接合部に隙間
が生じることがないという効果を有している。また、本
発明に係る円筒状ターゲットの製造方法は実施が容易で
あり、円筒状ターゲットの低コスト化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒状ターゲットが適用される円筒形
マグネトロンスパッタリングシステムの構成図

【図２】本発明の実施形態に係る円筒状ターゲットの斜
視図

【図３】図２の３−３線に沿う断面図

【図４】本例の円筒状ターゲットの製造時の分解斜視図

【図５】カーボンフェルト及びカーボンシートの初期物
性値の例を示す図表

【図６】複数のターゲット材料を接合した形態の例を示
す断面図

【図７】耐熱性Ｏリングを挿入した円筒状ターゲットの
断面図

【図８】複数のターゲット材料を接合した他の例を示す
断面図

【符号の説明】

１０…密閉反応室、１２…基材、１４…円筒状ターゲッ
ト、１６…バッキングチューブ、１７…テーパー治具、
１８…磁石ユニット、２０…ターゲット材料、２０Ａ…
段差部分、２２…ターゲット駆動装置、２４，２６，２
８…磁極、３０…ＤＣ電源、３２…電力線、３４…滑り
接点、３６…出口チューブ、３８…真空ポンプ、４０…
第１ガス供給チューブ、４４，５０…ノズル、４６…第
２ガス供給チューブ、５２…導電性フェルト（緩衝部
材）、５３…耐熱性Ｏリング

フロントページの続き (72)発明者 神田 幸一 兵庫県高砂市梅井５丁目６番１号 旭硝子 株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 DC05 DC13 DC16 DC22 DC34 DC43

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のバッキングチューブの外周に中
   空円筒形状のターゲット材料が配置されるとともに、前
   記バッキングチューブと前記ターゲット材料の間に緩衝
   部材を介して前記バッキングチューブと前記ターゲット
   材料とが接合されていることを特徴とする円筒状ターゲ
   ット。
2. 【請求項２】 圧縮変形可能なシート状の緩衝部材がバ
   ッキングチューブとターゲット材料の間に圧縮充填され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の円筒状ターゲ
   ット。
3. 【請求項３】 前記緩衝部材として導電性フェルト又は
   導電性シートが用いられていることを特徴とする請求項
   １又は２に記載の円筒状ターゲット。
4. 【請求項４】 前記導電性フェルトとしてカーボンフェ
   ルトが用いられていることを特徴とする請求項３に記載
   の円筒状ターゲット。
5. 【請求項５】 前記カーボンフェルトは、前記バッキン
   グチューブと前記ターゲット材料の間に圧縮充填される
   前の初期状態の厚さが０．５〜１０ｍｍであり、圧縮充
   填時の圧縮率が１０〜８０％となることを特徴とする請
   求項４に記載の円筒状ターゲット。
6. 【請求項６】 前記ターゲット材料は、セラミックスか
   ら成る中空円筒形状体であることを特徴とする請求項１
   乃至５の何れか１項に記載の円筒状ターゲット。
7. 【請求項７】 一本のバッキングチューブに複数のター
   ゲット材料が接合されていることを特徴とする請求項１
   乃至６の何れか１項に記載の円筒状ターゲット。
8. 【請求項８】 中空円筒形状を有するターゲット材料の
   内面に緩衝部材を設け、これにバッキングチューブを挿
   嵌し、当該挿入動作によって前記バッキングチューブの
   外周面と前記ターゲット材料の内面との間に前記緩衝部
   材を位置させることにより、前記ターゲット材料を前記
   バッキングチューブと接合させて円筒状ターゲットを得
   ることを特徴とする円筒状ターゲットの製造方法。
9. 【請求項９】 前記ターゲット材料の内面に圧縮変形可
   能なシート状の緩衝部材を設け、前記バッキングチュー
   ブの挿入動作によって前記緩衝部材を圧縮して前記バッ
   キングチューブの外周面と前記ターゲット材料の内面と
   の間に前記緩衝部材を充填することを特徴とする請求項
   ８に記載の円筒状ターゲットの製造方法。