JP2009249721A - スパッタリングターゲット - Google Patents
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Abstract
【課題】ターゲット材を冷却水で冷却しながらスパッタリングを行う場合など、バッキングプレートに反りが生じたときにターゲット材の割れまたは剥離等が生じることのないスパッタリングターゲットを提供すること。
【解決手段】ターゲット材と、バッキングプレートと、前記ターゲット材と前記バッキングプレートとの間に設置された少なくとも１枚の緩衝板と、前記ターゲット材、バッキングプレートおよび緩衝板を一体的に接合するボンディング材とを有してなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【選択図】図１
【解決手段】ターゲット材と、バッキングプレートと、前記ターゲット材と前記バッキングプレートとの間に設置された少なくとも１枚の緩衝板と、前記ターゲット材、バッキングプレートおよび緩衝板を一体的に接合するボンディング材とを有してなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【選択図】図１
Description
本発明は、スパッタリングターゲットに関し、さらに詳しくは、多量の冷却水でターゲット材を冷却しながらスパッタリングしても、ターゲット材の割れが生じにくいスパッタリングターゲットに関する。
従来より、例えば、半導体などの電子・電気部品用材料の成膜法として、膜厚および成分を容易に制御することができるスパッタリング法が広範に用いられている。
このようなスパッタリング法において用いられるスパッタリングターゲットは、一般に、薄膜を形成しようとする材料からなるターゲット材と、導電性・熱伝導性に優れた材質からなるバッキングプレートとを、ボンディング材を介して接合することによって構成されている。大面積のターゲット材を用いる必要がある場合には、複数の分割ターゲット材を使用して、磁場を加えながらスパッタリングを行う方法が採られている。
このようなスパッタリング法において用いられるスパッタリングターゲットは、一般に、薄膜を形成しようとする材料からなるターゲット材と、導電性・熱伝導性に優れた材質からなるバッキングプレートとを、ボンディング材を介して接合することによって構成されている。大面積のターゲット材を用いる必要がある場合には、複数の分割ターゲット材を使用して、磁場を加えながらスパッタリングを行う方法が採られている。
このようなスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行うと、ターゲット部材は発熱し、スパッタリングの効率が低下する。このため、スパッタリングをしている間、ターゲット材を冷却する必要がある。
ターゲット材を冷却する方法としては、一般に、バッキングプレートに冷却水が流通する冷却水流通路を設け、この冷却水流通路に冷却水を流して、バッキングプレートを冷却することによって、ターゲット材から熱を奪う方法が採られている。この方法においては、通常冷却水流通路は、バッキングプレートの一端部の底面に設けられた流通路入口から鉛直上方に伸び、ターゲット材の直下に達した後、バッキングプレートの中央部を横切って他端部まで伸び、バッキングプレート底面に設けられた出口に至る。前記のように磁場をかけながらスパッタリングを行うと、通常、ターゲット材の端部に大きなパワーがかかり、特にこの部分の発熱量が多い。このため、上記にようにターゲット材の端部の下方周辺部に流通路入口を設け、ここから冷却水流通路を通ってターゲット材の端部の直下部に冷却水が流れるようにすると、効率的にターゲット材の冷却を行うことができる。また、ターゲット材端部の直下周辺部における冷却水流通路を太くしたり、バッキングプレートを薄くしたりして、ターゲット材端部を効率的に冷却できるようにしている。
しかし、このように冷却水を用いてターゲット材の冷却を行うと、ターゲット材に割れが生じることが多いという問題があった。このターゲット材の割れは、冷却水量を多くすると多く発生する傾向があった。また、このターゲット材の割れは、冷却水流通路の入口の上方部に生じることが多く、特に、上記のように冷却水流通路の入口の上方部に大きなパワーがかかり、発熱量が多い場合に顕著に発生した。このようなターゲット材の割れは、冷却水の水圧等によりバッキングプレートに反りが生じることが原因の一つであると考えられる。
スパッタリングにより大型基板に成膜する需要が増加し、これに伴いターゲット材も大型化している近年の状況のもとでは、スパッタリングの成膜速度を速くすることが要求され、そのためには、大きな電力を投入しなければならず、自ずと発生する熱量が増す。このような状況下でターゲット材を効率的に冷却するには、上記にように発熱量の多い部分に直接冷却水が流れるようにし、さらに冷却水量を多くする必要がある。しかし、このようにすると、前述のとおり、ターゲット材の割れが顕著に発生する。現状は、このように二律背反的な状況にある。
また、スパッタリングは真空中で行われるため、バッキングプレートには、ターゲット材が設置されている方向に強い力が加わり、バッキングプレートに反りが生じることがある。このバッキングプレートの反りが原因となって、バッキングプレートに接着されたターゲット材に割れが生じることがあった。
ターゲット材を冷却水で冷却しながらスパッタリングを行う際に生じるターゲット材の反り、割れおよび剥離を防止する方法として、特開平６−６５７２８号公報において、バッキングプレートとターゲット材との接合の領域をターゲット部材の外周部分を外した範囲に制限する方法が開示されている。
しかし、この方法は、スパッタリングターゲットに磁場をかけて行われるスパッタリングを対象にするものではく、この方法を、上記のように、ターゲット材の端部に大きなパワーがかかり、この部分に特に割れが生じやすいという事情があるスパッタリングに適用しても、十分な効果を得ることはできない。
特開平６−６５７２８号公報
本発明は、ターゲット材を冷却水で冷却しながらスパッタリングを行う場合など、バッキングプレートに反りが生じたときにターゲット材の割れまたは剥離等が生じることのないスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明は、ターゲット材と、バッキングプレートと、前記ターゲット材と前記バッキングプレートとの間に設置された少なくとも１枚の緩衝板と、前記ターゲット材、バッキングプレートおよび緩衝板を一体的に接合するボンディング材とを有してなることを特徴とするスパッタリングターゲットである。
前記スパッタリングターゲットの好適な態様として、前記ターゲット材が、複数の分割ターゲット材から構成され、該分割ターゲット材の少なくとも１枚の下に、該分割ターゲット材と略同一の平面形状を有する少なくとも１枚の前記緩衝板が積層されており、
前記スパッタリングターゲットの表面が略面一となるように、前記複数の分割ターゲット材が配置されており、
前記緩衝板の材料が前記バッキングプレートの材料と同じであり、
前記緩衝板の厚みが０．５〜１０ｍｍであり、
緩衝板が１枚の場合には、前記ターゲット材と前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記バッキングプレートと前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みとの合計が０．２５〜４．５ｍｍであり、緩衝板が２枚以上の場合には、前記ターゲット材と前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記バッキングプレートと前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記緩衝板と緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みとの合計が０．２５〜４．５ｍｍであり、
前記ターゲット材の材料が、粉末冶金により製造された材料であり、
前記ターゲット材の材料が、セラミックスであり、
前記バッキングプレートが、前記ターゲット材を冷却する冷却水が流通する冷却水流通路を備えている。
前記スパッタリングターゲットの表面が略面一となるように、前記複数の分割ターゲット材が配置されており、
前記緩衝板の材料が前記バッキングプレートの材料と同じであり、
前記緩衝板の厚みが０．５〜１０ｍｍであり、
緩衝板が１枚の場合には、前記ターゲット材と前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記バッキングプレートと前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みとの合計が０．２５〜４．５ｍｍであり、緩衝板が２枚以上の場合には、前記ターゲット材と前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記バッキングプレートと前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記緩衝板と緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みとの合計が０．２５〜４．５ｍｍであり、
前記ターゲット材の材料が、粉末冶金により製造された材料であり、
前記ターゲット材の材料が、セラミックスであり、
前記バッキングプレートが、前記ターゲット材を冷却する冷却水が流通する冷却水流通路を備えている。
本発明のスパッタリングターゲットによれば、ターゲット材を冷却水で冷却しながらスパッタリングを行っても、ターゲット材の反り、割れまたは剥離等の発生を防止することができる。このスパッタリングターゲットを用いれば、冷却水量が多くても、また、冷却水流通路の入口の上方部に大きなパワーがかかる場合であっても、ターゲット材の割れ等の発生を抑制することが可能である。
したがって、本発明のスパッタリングターゲットを用いれば、大型のターゲット材を使用して、成膜速度を速くしても、ターゲット材を冷却水で冷却しながら、効率良くスパッタリングを行うことができる。
以下、本発明の実施の形態（実施例）を図面に基づいてより詳細に説明する。
図１および図２は、本発明のスパッタリングターゲットの一具体例であるスパッタリングターゲット１を示し、図１はその上面図であり、図２は、図１のＶ−Ｖ線での断面図である。
図１および図２は、本発明のスパッタリングターゲットの一具体例であるスパッタリングターゲット１を示し、図１はその上面図であり、図２は、図１のＶ−Ｖ線での断面図である。
スパッタリングターゲット１は、バッキングプレート２と、緩衝板３ａおよび緩衝板３ｂと、ターゲット材４と、ボンディング材５とを有してなる。
バッキングプレート２は、厚肉部の中央部２ｃと、薄肉部の端部２ａおよび端部２ｂとから形成され、中央部２ｃと端部２ａおよび端部２ｂとの間に段部を有する断面略凸状の形状を有する。
バッキングプレート２は、厚肉部の中央部２ｃと、薄肉部の端部２ａおよび端部２ｂとから形成され、中央部２ｃと端部２ａおよび端部２ｂとの間に段部を有する断面略凸状の形状を有する。
バッキングプレート２には、冷却水流通路６が設けられている。冷却水流通路６には、スパッタリング中、冷却水が流され、この冷却水により、バッキングプレート２上に配置されたターゲット材４が冷却される。冷却水流通路６は、バッキングプレート２の端部２ａの底面に設けられた冷却水流通路入口７から上方に伸び、端部２ａの上面の直下部に至る流通路入口部６ａと、端部２ａの上面の前記直下部から中央部２ｃを横切り、端部２ｂの上面の直下部に至る流通路中央部６ｃと、端部２ｂの上面の前記直下部から下方に伸びて、端部２ｂの底面に設けられた冷却水流通路出口８に至る流通路出口部６ｂとから形成される。
バッキングプレート２の材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、導電性・熱伝導性に優れた銅、リン酸銅、チタン、アルミニウムおよびステンレス等を用いることができる。
緩衝板３ａは、バッキングプレート２の端部２ａ上に配置され、緩衝板３ｂは、バッキングプレート２の端部２ｂ上に配置されている。緩衝板３ａおよび緩衝板３ｂは、冷却水が冷却水流通路６を流れるときに生じる水圧等やスパッタリングターゲット１が真空化に置かれたときにバッキングプレートに加わる力を緩衝し、バッキングプレート２は上方向に反るのを抑制する部材である。
緩衝板３ａは、ボンディング材５により、その底面において端部２ａの上面に、その一側面において中央部２ｃの側面に接合されることにより、バッキングプレート２に固定されている。緩衝板３ｂも同様に、ボンディング材５により、その底面において端部２ｂの上面に、その一側面において中央部２ｃの側面に接合されることにより、バッキングプレート２に固定されている。緩衝板３ａは、冷却水流通路６の流通路入口部６ａが冷却水流通路入口７から上方に伸びる方向上に位置しており、緩衝板３ｂは、冷却水流通路６の流通路出口部６ｃが冷却水流通路出口８から上方に伸びる方向上に位置している。
緩衝板３ａおよび緩衝板３ｂの材料は、前述の緩衝作用を有する限り特に制限はないが
、導電性・熱伝導性等を確保する観点から、銅、リン酸銅、チタン、アルミニウムおよびステンレス等、前記バッキングプレート２の材料と同じにすることが好ましい。
、導電性・熱伝導性等を確保する観点から、銅、リン酸銅、チタン、アルミニウムおよびステンレス等、前記バッキングプレート２の材料と同じにすることが好ましい。
緩衝板３ａおよび緩衝板３ｂの厚みについても、前述の緩衝作用を確保できる限り特に制限はないが、通常のスパッタリングの操作条件においては、通常０．３〜１０ｍｍであり、好ましくは０．５〜８ｍｍであり、さらに好ましくは１〜６ｍｍであり、特に好ましくは２〜５ｍｍである。緩衝板３ａおよび緩衝板３ｂの厚みが０．３ｍｍより小さいと前述の緩衝作用が不十分になる場合が多く、１０ｍｍより大きいと、スパッタリングターゲットに装着することが困難になる場合があり、またターゲット材と基材との距離が、適性範囲から外れて、放電が安定しなくなる場合がある。なお、後述するとおり、スパッタリングターゲット１の表面が略面一になるように、緩衝板３ａおよび緩衝板３ｂの厚みを決定することが好ましい。
ターゲット材４は、３つの分割ターゲット材、すなわち両端に配置される端部分割ターゲット材４ａおよび端部分割ターゲット材４ｂ、並びに中央に配置される中央部分割ターゲット材４ｃから構成されている。
端部分割ターゲット材４ａは、矩形板状であり、緩衝板３ａと略同一の平面形状を有している。端部分割ターゲット材４ａは、端部分割ターゲット材４ｂと同じ大きさの厚みを有し、中央部分割ターゲット材４ｃよりも大きな厚みを有する。端部分割ターゲット材４ａは、その４つの各側面が緩衝板３ａの４つの各側面と略面一になるように、緩衝板３ａ上に積層され、ボンディング材５により緩衝板３ａに接合されている。
端部分割ターゲット材４ｂも同様に、矩形板状であり、緩衝板３ｂと略同一の平面形状を有している。端部分割ターゲット材４ｂは、その４つの各側面が緩衝板３ｂの４つの各側面と略面一になるように、緩衝板３ｂ上に積層され、ボンディング材５により緩衝板３ｂに接合されている。
端部分割ターゲット材４ｃは、矩形板状であり、バッキングプレート２の中央部２ｃ上に配置され、ボンディング材５によりバッキングプレート２に接合されている。
端部分割ターゲット材４ａ、端部分割ターゲット材４ｂおよび中央部分割ターゲット材４ｃは、図２に示されるように、ターゲット材４の表面、すなわちスパッタリングターゲット１の表面が略面一となるように配置されている。つまり、スパッタリングターゲット１の表面が略面一となるように、バッキングプレート２の端部２ａおよび２ｂおよび中央部２ｃ、緩衝板３ａおよび３ｂ、端部分割ターゲット材４ａおよび４ｂおよび中央部分割ターゲット材４ｃ、並びにこれらの間に形成されているボンディング材５の厚みが決定されている。このように、スパッタリングターゲット１の表面が略面一であると、分割部にゴミが溜まりにくく、またパーティクルが発生せず、アーキングが発生しないという点で好ましい。
端部分割ターゲット材４ａ、端部分割ターゲット材４ｂおよび中央部分割ターゲット材４ｃは、図２に示されるように、ターゲット材４の表面、すなわちスパッタリングターゲット１の表面が略面一となるように配置されている。つまり、スパッタリングターゲット１の表面が略面一となるように、バッキングプレート２の端部２ａおよび２ｂおよび中央部２ｃ、緩衝板３ａおよび３ｂ、端部分割ターゲット材４ａおよび４ｂおよび中央部分割ターゲット材４ｃ、並びにこれらの間に形成されているボンディング材５の厚みが決定されている。このように、スパッタリングターゲット１の表面が略面一であると、分割部にゴミが溜まりにくく、またパーティクルが発生せず、アーキングが発生しないという点で好ましい。
端部分割ターゲット材４ａと端部分割ターゲット材４ｂとの間、および端部分割ターゲット材４ｂと中央部分割ターゲット材４ｃとの間には、間隙部９が形成されている。この間隙部９は、スパッタリング中にターゲット材が発熱し、膨張することによって生じるターゲット材の割れ、パーティクルやアーキングを防止する作用をする。
端部分割ターゲット材４ａ、端部分割ターゲット材４ｂおよび中央部分割ターゲット材４ｃは、２つの間隙部９を挟んで、平面形状が略長方形状になるように配置されている。、
ターゲット材４の材料としては、特に制限されることはないが、クロムおよびモリブデン等の金属を用いた粉末冶金により製造された材料、並びにＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）
、ＳｎＯ2系、ＺｎＯ系、ガラスおよびＡｌ2Ｏ3等からなるセラミックス等を挙げること
ができる。
ターゲット材４の材料としては、特に制限されることはないが、クロムおよびモリブデン等の金属を用いた粉末冶金により製造された材料、並びにＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）
、ＳｎＯ2系、ＺｎＯ系、ガラスおよびＡｌ2Ｏ3等からなるセラミックス等を挙げること
ができる。
ボンディング材５は、ターゲット材４、バッキングプレート２並びに緩衝板３ａおよび３ｂを一体的に接合する。ボンディング材５は、バッキングプレート２の端部２ａと緩衝板３ａとの間にボンディング層５ａ１を、端部分割ターゲット材４ａと緩衝板３ａとの間にボンディング層５ａ２を形成し、バッキングプレート２の端部２ｂと緩衝板３ｂとの間にボンディング層５ｂ１を、端部分割ターゲット材４ｂと緩衝板３ｂとの間にボンディング層５ｂ２を形成し、さらにバッキングプレート２の中央部２ｃと中央部分割ターゲット材４ｃとの間にボンディング層５ｃを形成している。
ボンディング材５の材料としては、スパッタリング操作に耐えられるようにターゲット材４、緩衝板３ａおよび３ｂ、並びにバッキングプレート２を接合することができれば特に制限はなく、これらの材料に応じて適宜決定することができ、たとえば、Ｉｎ系、Ｓｎ系、Ｚｎ系などのはんだ合金、ロウ材、並びに樹脂などを用いることができる。
ボンディング層５ａ１、ボンディング層５ａ２、ボンディング層５ｂ１およびボンディング層５ｂ２の厚みは、スパッタリング操作に耐えられるようにバッキングプレート２、緩衝板３ａ、緩衝板３ｂおよびターゲット材４の接合をすることができれば特に制限はないが、ボンディング層５ａ１の厚みとボンディング層５ａ２の厚みとの合計、およびボンディング層５ｂ１の厚みとボンディング層５ｂ２の厚みとの合計が、０．２５〜４．５ｍｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５ｍｍである。ボンディング層５ａ１およびボンディング層５ａ２は、緩衝板３ａと同様に上記緩衝作用を有すると考えられ、その厚みが上記範囲内であると、十分な接合作用と同時に、好適な緩衝作用を発現することが期待できる。なお、ボンディング材にて接着する際、ボンディング材を融解し、ターゲット材と緩衝板との間、またはバッキングプレートと緩衝板との間に挟んだとき、ボンディング材がこれらの間から流出しにくいので、ボンディング材の厚みを大きくすることができ、緩衝板を用いないときよりも、ボンディング層を厚くすることができる。このため、ボンディング層による上記緩衝作用をより大きくすることができる。
ボンディング層５ｃの厚みも、スパッタリング操作に耐えられるようにバッキングプレート２とターゲット材４との接合をすることができれば特に制限はない。
スパッタリングターゲット１は以下のように作用する。
スパッタリングターゲット１は以下のように作用する。
スパッタリングターゲット１を用いてスパッタリングを行う場合、冷却水流通路入口７から冷却水流通路６に冷却水を流し、冷却水流通路出口８から排出する。冷却水の流量は、ターゲット材４を効率的に冷却することができるように決定される。
通常のスパッタリング条件にてスパッタリング操作を行う。スパッタリングを行うとＡｒイオンがターゲット材４に叩き付けられることにより、ターゲット材４が発熱する。このとき、冷却水流通路６に冷却水が流されているので、この冷却水によりバッキングプレート２が冷却され、冷却されたバッキングプレート２が、緩衝板３ａ、緩衝板３ｂおよびボンディング材５を介して発熱したターゲット材４から熱を奪い、ターゲット材４が冷却される。
この過程において、ターゲット材とバッキングプレートとの間に緩衝板が設置されていない従来のスパッタリングターゲットにおいては、ターゲット材に割れが生じることが多かった。図３に緩衝板が設置されていない従来のスパッタリングターゲット２１の断面図を示す。スパッタリングターゲット２１は、緩衝板を有していない点以外は、スパッタリングターゲット１と同様の構造を有し、端部分割ターゲット材２４ａ、端部分割ターゲッ
ト材２４ｂおよび中央部分割ターゲット材２４ｃからなるターゲット材２４と、端部２２ａ、端部２２ｂおよび中央部２２ｃからなるバッキングプレート２２と、ボンディング材２５とから構成されている。バッキングプレート２２には、冷却水流通路入口２７および冷却水流通路出口２８を有する冷却水流通路２６が設けられている。また、スパッタリングターゲット２１の表面が略面一になるように、各部材の厚みが決定されている。
ト材２４ｂおよび中央部分割ターゲット材２４ｃからなるターゲット材２４と、端部２２ａ、端部２２ｂおよび中央部２２ｃからなるバッキングプレート２２と、ボンディング材２５とから構成されている。バッキングプレート２２には、冷却水流通路入口２７および冷却水流通路出口２８を有する冷却水流通路２６が設けられている。また、スパッタリングターゲット２１の表面が略面一になるように、各部材の厚みが決定されている。
このスパッタリングターゲット２２を使用して上記と同様の操作を行うと、特に冷却水流通路入口２７の垂直方向に当たる端部分割ターゲット材２４ａに割れが生じることが多い。たとえば冷却水流通路入口を中央部の底面に設けると、その冷却水流通路入口の垂直方向に当たる中央部分割ターゲット材に割れが生じることが多い。また、スパッタリング中に大きなパワーが加わるターゲット材上の部位に割れが生じることが多く、特にスパッタリングターゲット２２のように、端部分割ターゲット材２４ａおよび２４ｂに大きなパワーがかかり、そのパワーがかかる部位が冷却水流通路入口２７の垂直方向にある場合には、その部位に割れが生じやすい。したがって、スパッタリングターゲット２２では、特に端部分割ターゲット材２４ａに割れが生じることが多い。このように冷却水流通路入口２７の垂直方向に当たるターゲット材に割れが生じることが多いのは、冷却水流通路入口２７から冷却水流通路２６内に流入する冷却水の水圧等により、端部２２ａの上面が上方向に反るためであると考えられる。
また、スパッタリングは真空中で行われるので、スパッタリング中にバッキングプレート２２が上方向に反り、このためにターゲット材２４に割れが生じるものと考えられる。
いずれにしても、スパッタリング中に生じるターゲット材２４の割れは、バッキングプレート２２が上方向に反ることが大きな要因である。
いずれにしても、スパッタリング中に生じるターゲット材２４の割れは、バッキングプレート２２が上方向に反ることが大きな要因である。
これに対し、本発明のスパッタリングターゲット１は、端部分割ターゲット材４ａとバッキングプレート２との間に緩衝板３ａを備えているので、冷却水流通路入口２７から冷却水流通路２６内に流入する冷却水の水圧等により端部２２ａの上面が上方向に反っても、緩衝板３ａがその作用を緩衝し、端部分割ターゲット材４ａの割れを防止することができる。また、緩衝板３ａを挿入したことにより、端部分割ターゲット材４ａとバッキングプレート２との間には２層のボンディング層が形成され、緩衝板がない場合よりもボンディング層が１層多くなっているので、このボンディング層の緩衝作用によっても端部分割ターゲット材４ａの割れが防止されているものと考えられる。このため、スパッタリングターゲット１のように、大きなパワーがかかる端部分割ターゲット材４ａが冷却水流通路入口７の垂直方向にあり、特に端部分割ターゲット材４ａに割れが生じやすい場合であっても、その割れを防止することができる。
端部分割ターゲット材４ｂにおいても、これとバッキングプレート２との間に挿入された緩衝板３ｂの作用により、端部分割ターゲット材４ａの場合と同様に割れの発生を抑制することができる。
また、スパッタリングターゲット１が真空中に置かれても、緩衝板３ａおよび３ｂが、バッキングプレート２の反りを抑制し、また反りが生じてもその作用がターゲット材４に伝わるのを抑制するので、ターゲット材４の割れを防止することができる。
以上のように、本発明のスパッタリングターゲットは、バッキングプレートに反りが生じることにより発生するターゲット材の割れを、バッキングプレートとターゲット材との間に設置された緩衝板の作用により防止するものである。したがって、本発明のスパッタリングターゲットは、上記緩衝板の作用が発現される限り、スパッタリングターゲット１には制限されず、様々な態様を採りうる。
冷却水の影響に基づくターゲット材の割れを防止するには、冷却水流通路入口の上方部に緩衝板を設けるのが最も効果的であるので、冷却水流通路入口の設置位置に合わせて緩衝板を設置する位置を決定することができ、たとえば冷却水流通路入口がバッキングプレートの中央部にある場合には、緩衝板をその中央部の上方に設置することが好ましい。
緩衝板は、ターゲット材の底面全体に接合してもよい。たとえば、ターゲット材が分割ターゲット材の場合には、各分割ターゲット材の底面に１枚ずつ緩衝板を接合してもいいし、複数の分割ターゲット材の底面に１枚の緩衝板を接合してもよい。ターゲット材が、１枚の板材からできている場合には、そのターゲット材の底面全体に１枚の緩衝板を接合してもいいし、複数の緩衝板を接合してもよい。このようにターゲット材の底面全体に緩衝板を接合すると、スパッタリングターゲットが真空中に置かれた場合に生じるバッキングプレートの反りに基づくターゲット材の割れを効果的に防止することができる。
本発明のスパッタリングターゲットには、２枚以上の緩衝板を積層して設置することもできる。積層する緩衝板の数を増やすと、各緩衝板間にもボンディング層が形成されるので、とターゲット材とバッキングプレートとの間に形成されるボンディング層の数も増える。前述のとおり、ボンディング層も、緩衝板と同様に緩衝作用を有すると考えられるので、積層する緩衝板の数を増やすと、このボンディング層による緩衝作用が大きくなり、緩衝板の作用と相俟ってターゲット材の割れ防止に役立つ。２枚以上の緩衝板を用いる場合、各緩衝板の厚みの合計は、通常０．３〜１０ｍｍであり、好ましくは０．５〜８ｍｍであり、さらに好ましくは１〜６ｍｍであり、特に好ましくは２〜５ｍｍである。ターゲット材とバッキングプレートとの間に形成されるボンディング層の厚みの合計は、０．２５〜４．５ｍｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５ｍｍである。
また緩衝板が２枚以上の場合には、ターゲット材と緩衝板との間に介在するボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、バッキングプレートと緩衝板との間に介在するボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、緩衝板と緩衝板との間に介在するボンディング材によって形成されるボンディング層の厚み（緩衝板が３枚以上の場合には、緩衝板と緩衝板との間に形成される２層以上のボンディング層の厚みの合計）の合計は、０．２５〜４．５ｍｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜２．５ｍｍである。
また、スパッタリングターゲット１における中央部分割ターゲット材４ｃは１枚の板材であるが、本発明のスパッタリングターゲットにおける中央部分割ターゲット材は２つ以上に分割されていてもよい。
[実施例１]
１２７ｍｍ×３８１ｍｍ×４．８ｍｍの大きさを有するＩＴＯ製のターゲット材（Ｔ）、１５０ｍｍ×４４０ｍｍ×７ｍｍの大きさを有するＣｕ製のバッキングプレート（ＢＰ）、および１２７ｍｍ×３８１ｍｍ×０．３ｍｍの大きさを有するＣｕ製の緩衝板を、図４に示すように積層して、インジウム系のボンディング材で接合し、スパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層（ＢＮ）の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング（ＢＮ）層の厚みは０．０１ｍｍであった。
１２７ｍｍ×３８１ｍｍ×４．８ｍｍの大きさを有するＩＴＯ製のターゲット材（Ｔ）、１５０ｍｍ×４４０ｍｍ×７ｍｍの大きさを有するＣｕ製のバッキングプレート（ＢＰ）、および１２７ｍｍ×３８１ｍｍ×０．３ｍｍの大きさを有するＣｕ製の緩衝板を、図４に示すように積層して、インジウム系のボンディング材で接合し、スパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層（ＢＮ）の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング（ＢＮ）層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[比較例１]
緩衝板を使用しなかったこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板を使用しなかったこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例２]
緩衝板の厚みを０．５ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板の厚みを０．５ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例３]
緩衝板の厚みを１ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板の厚みを１ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例４]
緩衝板の厚みを２ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板の厚みを２ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例５]
緩衝板の厚みを４ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板の厚みを４ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例６]
緩衝板の厚みを６ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板の厚みを６ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例７]
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．１０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．１５ｍｍであった。
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．１０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．１５ｍｍであった。
[実施例８]
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．２５ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．２５ｍｍであった。
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．２５ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．２５ｍｍであった。
[実施例９]
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであっ
た。
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであっ
た。
[実施例１０]
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟み、ボンディング材で接合した後、ターゲット材と緩衝板との間のスペーサーを除去したこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．８０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
ターゲット材と緩衝板との間、および緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟み、ボンディング材で接合した後、ターゲット材と緩衝板との間のスペーサーを除去したこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．８０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
[実施例１１]
ターゲット材と緩衝板との間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟み、緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは１．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであった。
ターゲット材と緩衝板との間にＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟み、緩衝板とバッキングプレートとの間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは１．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであった。
[比較例２]
緩衝板を使用せず、ターゲット材とバッキングプレートとの間に径の異なるＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例８と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
緩衝板を使用せず、ターゲット材とバッキングプレートとの間に径の異なるＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例８と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
[比較例３]
緩衝板を使用せず、ターゲット材とバッキングプレートとの間に径の異なるＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであった。
緩衝板を使用せず、ターゲット材とバッキングプレートとの間に径の異なるＣｕ製のワイヤーをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであった。
[比較例４]
緩衝板を使用せず、ターゲット材とバッキングプレートとの間に厚さの異なるＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例１０と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは２．００ｍｍであった。
緩衝板を使用せず、ターゲット材とバッキングプレートとの間に厚さの異なるＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例１０と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは２．００ｍｍであった。
[実施例１２]
緩衝板の厚みを２ｍｍとし、ターゲット材とバッキングプレートとの間に挟む緩衝板を２枚としたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、２枚の緩衝板間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板の厚みを２ｍｍとし、ターゲット材とバッキングプレートとの間に挟む緩衝板を２枚としたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであり、２枚の緩衝板間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例１３]
緩衝板の厚みを２ｍｍとし、ターゲット材とバッキングプレートとの間に挟む緩衝板を３枚とし、ターゲット材と緩衝板との間、緩衝板とバッキングプレートとの間、および各緩衝板間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであり、２枚の緩衝板間のボンディング層の厚みは各０．５０ｍｍであった。
緩衝板の厚みを２ｍｍとし、ターゲット材とバッキングプレートとの間に挟む緩衝板を３枚とし、ターゲット材と緩衝板との間、緩衝板とバッキングプレートとの間、および各緩衝板間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．００ｍｍであり、２枚の緩衝板間のボンディング層の厚みは各０．５０ｍｍであった。
[実施例１４]
緩衝板の厚みを２ｍｍとし、ターゲット材とバッキングプレートとの間に挟む緩衝板を３枚とし、ターゲット材と緩衝板との間、緩衝板とバッキングプレートとの間、および各緩衝板間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは１．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．５０ｍｍであり、２枚の緩衝板間のボンディング層の厚みは各０．７５ｍｍであった。
緩衝板の厚みを２ｍｍとし、ターゲット材とバッキングプレートとの間に挟む緩衝板を３枚とし、ターゲット材と緩衝板との間、緩衝板とバッキングプレートとの間、および各緩衝板間にＣｕ製のテープをスペーサーとして挟んだこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは１．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは１．５０ｍｍであり、２枚の緩衝板間のボンディング層の厚みは各０．７５ｍｍであった。
[実施例１５]
緩衝板をＡｌ製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
緩衝板をＡｌ製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
[実施例１６]
緩衝板をＳＵＳ製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
緩衝板をＳＵＳ製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
[実施例１７]
ターゲット材をガラス製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
ターゲット材をガラス製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
[比較例５]
緩衝板を使用せず、ターゲット材をガラス製にしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板を使用せず、ターゲット材をガラス製にしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例１８]
ターゲット材をＡｌ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
ターゲット材をＡｌ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
[比較例６]
緩衝板を使用せず、ターゲット材をＡｌ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板を使用せず、ターゲット材をＡｌ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例１と同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例１９]
ターゲット材をＳｎＯ2−Ｓｂ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタ
リングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
ターゲット材をＳｎＯ2−Ｓｂ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例９と同様にしてスパッタ
リングターゲットを作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
[比較例７]
緩衝板を使用せず、ターゲット材をＳｎＯ2−Ｓｂ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例１と
同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートと
の間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
緩衝板を使用せず、ターゲット材をＳｎＯ2−Ｓｂ2Ｏ3製にしたこと以外は実施例１と
同様にしてスパッタリングターゲットを作成した。ターゲット材とバッキングプレートと
の間のボンディング層の厚みは０．０１ｍｍであった。
[実施例２０]
冷却水流通間が設けられているスパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ製インライン式スパッタリング装置ＳＤＰシリーズ用）を用いて、図６に示すように、６枚のＩＴＯ製分割ターゲット材４４（両端の分割ターゲット材：３００ｍｍ×１００ｍｍ×９ｍｍ、両端以外の分割ターゲット材：３００ｍ×４７０ｍｍ×７ｍｍ）をＣｕ製のバッキングプレート４２上に並べ、両端の分割ターゲット材の下に、ワイヤーをスペーサーとして挟んでＣｕ製の緩衝板４３（３００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ）を積層し、インジウム系のボンディング材で接合して、表面が略面一のスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ａ）を作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０５ｍｍであった。
冷却水流通間が設けられているスパッタリング装置（ＵＬＶＡＣ製インライン式スパッタリング装置ＳＤＰシリーズ用）を用いて、図６に示すように、６枚のＩＴＯ製分割ターゲット材４４（両端の分割ターゲット材：３００ｍｍ×１００ｍｍ×９ｍｍ、両端以外の分割ターゲット材：３００ｍ×４７０ｍｍ×７ｍｍ）をＣｕ製のバッキングプレート４２上に並べ、両端の分割ターゲット材の下に、ワイヤーをスペーサーとして挟んでＣｕ製の緩衝板４３（３００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ）を積層し、インジウム系のボンディング材で接合して、表面が略面一のスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ａ）を作成した。ターゲット材と緩衝板との間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであり、緩衝板とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．０５ｍｍであった。
[比較例８]
図７に示すように、緩衝板を使用しなかったこと以外は実施例２０と同様にしてスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ｂ）を作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
図７に示すように、緩衝板を使用しなかったこと以外は実施例２０と同様にしてスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ｂ）を作成した。ターゲット材とバッキングプレートとの間のボンディング層の厚みは０．５０ｍｍであった。
（耐圧性試験）
実施例１〜１９および比較例１〜７で作成したスパッタリングターゲットに対して、以下の方法で耐圧性の試験を行った。図５に示すように、スパッタリングターゲットのバッキングプレート３２をジグ１０にネジで固定し、バッキングプレートの裏面全体に等圧がかかるようにした。空間１１中に窒素ガスを導入して、バッキングプレート３２に圧力を加えていき、ターゲット材３４に割れが生じたときの圧力を測定した。実施例１〜１１および比較例１〜４についての結果を表１に、実施例１２〜１９および比較例５〜７についての結果を表２に示した。
実施例１〜１９および比較例１〜７で作成したスパッタリングターゲットに対して、以下の方法で耐圧性の試験を行った。図５に示すように、スパッタリングターゲットのバッキングプレート３２をジグ１０にネジで固定し、バッキングプレートの裏面全体に等圧がかかるようにした。空間１１中に窒素ガスを導入して、バッキングプレート３２に圧力を加えていき、ターゲット材３４に割れが生じたときの圧力を測定した。実施例１〜１１および比較例１〜４についての結果を表１に、実施例１２〜１９および比較例５〜７についての結果を表２に示した。
実施例１〜６および比較例１の結果より、スパッタリングターゲットは、０．３ｍｍの緩衝板を使用すると、４．０Ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧力に耐えられ、１．０ｍｍの緩衝板
を使用すると、５．０Ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧力に耐えられ、２．０ｍｍの緩衝板を使用
すると、５．５Ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧力に耐えられることがわかった。
を使用すると、５．０Ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧力に耐えられ、２．０ｍｍの緩衝板を使用
すると、５．５Ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧力に耐えられることがわかった。
実施例３および７〜１１の結果より、スパッタリングターゲットは、使用する緩衝板の厚みが同じでも、ボンディング層の厚みの合計が大きくなると、耐えられる圧力が大きくなることがわかった。
実施例８と比較例２との比較、実施例９と比較例３との比較、および実施例１０と比較例４との比較より、スパッタリングターゲットは、ボンディング層の厚みの合計が大きくなると耐えられる圧力が大きくなるが、緩衝板を使用しない場合よりも緩衝板を使用した場合のほうが耐えられる圧力が大きくなることがわかった。
実施例１２〜１４の結果より、スパッタリングターゲットは、使用する緩衝板の枚数を２枚以上にすることによって、より大きな圧力に耐えられるようになることがわかった。
実施例９および１５〜１６の結果より、異なる材料の緩衝板を使用しても、同様の効果が得られることがわかった。
実施例９および１５〜１６の結果より、異なる材料の緩衝板を使用しても、同様の効果が得られることがわかった。
実施例１７と比較例５との比較、実施例１８と比較例６との比較、および実施例１９と比較例７との比較より、異なる材料のターゲット材を使用しても、緩衝板による同様の効果が得られることがわかった。
（反り試験）
実施例２０で作成したスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ａ）および比較例８で作成したスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ｂ）に対して、以下の方法で反り試験を行った。図８に示したように、台５０の上に枕木５１を置き、枕木５１がスパッタリングターゲット４１の中央部下に位置するように、スパッタリングターゲット４１を枕木５１の上に置き、スパッタリングターゲット４１の両端においてネジ５２を均等に締め付けて、スパッタリングターゲット４１を台５０に固定した。さらに２つのネジ５２を均等に締め付けることにより、スパッタリングターゲット４１を５ｍｍ反らせ、そのときに割れが発生したか否かを観察した。その結果、スパッタリングターゲット４１Ａには割れが発生せず、スパッタリングターゲット４１Ｂには、端部分割ターゲット材において割れが発生した。
実施例２０で作成したスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ａ）および比較例８で作成したスパッタリングターゲット（スパッタリングターゲット４１Ｂ）に対して、以下の方法で反り試験を行った。図８に示したように、台５０の上に枕木５１を置き、枕木５１がスパッタリングターゲット４１の中央部下に位置するように、スパッタリングターゲット４１を枕木５１の上に置き、スパッタリングターゲット４１の両端においてネジ５２を均等に締め付けて、スパッタリングターゲット４１を台５０に固定した。さらに２つのネジ５２を均等に締め付けることにより、スパッタリングターゲット４１を５ｍｍ反らせ、そのときに割れが発生したか否かを観察した。その結果、スパッタリングターゲット４１Ａには割れが発生せず、スパッタリングターゲット４１Ｂには、端部分割ターゲット材において割れが発生した。
１ スパッタリングターゲット
２ バッキングプレート
３ａ、３ｂ 緩衝板
４ ターゲット材
４ａ、４ｂ 端部分割ターゲット材
４ｃ 中央部分割ターゲット材
５ ボンディング材
６ 冷却水流通路
７ 冷却水流通路入口
８ 冷却水流通路出口
２１ スパッタリングターゲット
２２ バッキングプレート
２４ ターゲット材
２４ａ、２４ｂ 端部分割ターゲット材
２４ｃ 中央部分割ターゲット材
２５ ボンディング材
２６ 冷却水流通路
２７ 冷却水流通路入口
２８ 冷却水流通路出口
３２ バッキングプレート
３３ 緩衝板
３４ ターゲット材
３５ ボンディング材
４１ スパッタリングターゲット
４２ バッキングプレート
４３ 緩衝板
４４ 分割ターゲット材
２ バッキングプレート
３ａ、３ｂ 緩衝板
４ ターゲット材
４ａ、４ｂ 端部分割ターゲット材
４ｃ 中央部分割ターゲット材
５ ボンディング材
６ 冷却水流通路
７ 冷却水流通路入口
８ 冷却水流通路出口
２１ スパッタリングターゲット
２２ バッキングプレート
２４ ターゲット材
２４ａ、２４ｂ 端部分割ターゲット材
２４ｃ 中央部分割ターゲット材
２５ ボンディング材
２６ 冷却水流通路
２７ 冷却水流通路入口
２８ 冷却水流通路出口
３２ バッキングプレート
３３ 緩衝板
３４ ターゲット材
３５ ボンディング材
４１ スパッタリングターゲット
４２ バッキングプレート
４３ 緩衝板
４４ 分割ターゲット材
Claims (9)
- ターゲット材と、バッキングプレートと、前記ターゲット材と前記バッキングプレートとの間に設置された少なくとも１枚の緩衝板と、前記ターゲット材、バッキングプレートおよび緩衝板を一体的に接合するボンディング材とを有してなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
- 前記ターゲット材が、複数の分割ターゲット材から構成され、該分割ターゲット材の少なくとも１枚の下に、該分割ターゲット材と略同一の平面形状を有する少なくとも１枚の前記緩衝板が積層されている請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記スパッタリングターゲットの表面が略面一となるように、前記複数の分割ターゲット材が配置されている請求項２に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記緩衝板の材料が前記バッキングプレートの材料と同じである請求項１〜３のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記緩衝板の厚みが０．５〜１０ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
- 緩衝板が１枚の場合には、前記ターゲット材と前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記バッキングプレートと前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みとの合計が０．２５〜４．５ｍｍであり、
緩衝板が２枚以上の場合には、前記ターゲット材と前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記バッキングプレートと前記緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みと、前記緩衝板と緩衝板との間に介在する前記ボンディング材によって形成されるボンディング層の厚みとの合計が０．２５〜４．５ｍｍである
請求項１〜５のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。 - 前記ターゲット材の材料が、粉末冶金により製造された材料である請求項１〜６のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
- 前記ターゲット材の材料が、セラミックスである請求項１〜６のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
- 前記バッキングプレートが、前記ターゲット材を冷却する冷却水が流通する冷却水流通路を備えている請求項１〜８のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
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