JP2012172265A - 管状スパッタターゲット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】支持管と、該支持管上に配置されたインジウムベースのスパッタ材料とを有する管状スパッタターゲットであって、該スパッタ材料が、スパッタ材料のスパッタで粗くされる表面上のグレインの平均直径として測定される1mm未満の平均グレインサイズを有する微細構造を有し、該スパッタ材料が最大1質量%の銅またはガリウム部分を含むことを特徴とする、管状スパッタターゲットによって解決される。
【選択図】なし
Description
・ 少なくとも99.99%、好ましくは少なくとも99.999%の純度;
・ スパッタでエッチングされた管表面上でのインジウムグレインの平均直径から測定して1mm未満、好ましくは500μm未満、より好ましくは200μm未満の平均グレインサイズを有する細かいグレインの微細構造、その際、前記グレインサイズはターゲット表面から支持管上の1mmまでで確立されている;
・ グレインの90%のグレインサイズが平均グレインサイズの±70%、好ましくは±50%の範囲内である、ターゲットの長さおよび厚さに沿って均質な微細構造(支持管に最も近い最後の1mmを除く);
・ 直径/厚さの比が2より大きい、レンズ状の断面を有するグレイン形状;
・ 理論密度の90%、好ましくは95%より高い密度;
・ アーク放電が起きる場合の溶融傾向を低減するための、薄い酸化物層による個々のグレインの表面の不動態化;
・ 50〜500ppmの範囲、好ましくは70〜300ppmの範囲の酸素含有率;
・ 組成: インジウム(不純物含む)、融解温度300℃未満のインジウム合金、特にIn−Sn;
・ インジウム材料とステンレス鋼の支持管との複合材、その際、スパッタターゲットの鉄含有率は、その製造のために使用された出発材料の鉄含有率と比べて、5ppm/1ppmより多くは増加されていない。
高純度インジウム(99.999%)をるつぼ内で溶融させた。定着剤の粗い層を備えた支持管を、回転装置上に取り付けた。液体の溶融インジウム金属を、供給ラインを通じて噴霧器のノズルへ供給し、そこでそれをガスの作用により溶射した。液体の溶融した液滴が、回転している支持管に当たり、従って、支持管の溶射ノズルに対する相対運動によって、厚い金属質インジウム層が経時的に支持管上に多層の形態で堆積される。
参考例の鋳造製造手順は、Sn管についてEP1186682号B1内で記載された方法に相応するが、ただし99.999%の純度のインジウムが使用された。該インジウムを溶融させ、そして190℃でるつぼから、支持管を取り囲む予熱された鋼の鋳型へと流し込み、その際、鋼の鋳型の脚部は、シーリング部品により支持管に接続された。さらに、鋳造鋳型を保護ガスですすぎ、酸化を防いだ。支持管へのインジウムの結合を改善するために、支持管は、先にインジウムはんだを備えられ、ニッケルベースの接着剤層を備えられた。鋳造後、支持管を、生じる固化が下部から上部へと進行するように、脚部から開始する空気の吹き込みを使用して、内部から冷却した。前記の方法は、粗いグレインのインジウムの管状ターゲットをもたらし(図3)、その際、長い時間の間に該溶融物が支持管と鋳造鋳型とをつなぐので、50ppmの高すぎる鉄含有率がさらに生じた。粗い微細構造は、図4に示される通り、経時的にスパッタ速度の大幅な低下をもたらし、なぜなら、上述の針構造が表面上に形成されるからである。該スパッタターゲットは、わずかな無視できるアーク放電を伴ってスパッタされた。しかしながら、50ppm未満の低い酸素含有率は、人為的に生成されたアーク放電を引き起こし、ターゲット表面に深い孔をもたらした。大工業規模におけるスパッタ工程は、周期的に、アーク放電についての外部要因が付随するので、この事実はインジウムのように低い材料溶融の場合において特にリスクの高まりを意味する。
Claims (18)
- 支持管と、該支持管上に配置されたインジウムベースのスパッタ材料とを有する管状スパッタターゲットであって、該スパッタ材料が、スパッタ材料のスパッタで粗くされる表面上のグレインの平均直径として測定される1mm未満の平均グレインサイズを有する微細構造を有し、該スパッタ材料が最大1質量%の銅および/またはガリウム部分を含むことを特徴とする、管状スパッタターゲット。
- スパッタ材料が、スズ、亜鉛の群からの少なくとも1つの金属を含有することを特徴とする、請求項1に記載のスパッタターゲット。
- 微細構造が、平均グレインサイズ500μm未満、好ましくは200μm未満を有することを特徴とする、請求項1または2に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料が、350℃以下の液相線温度を有することを特徴とする、請求項1から3までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料の前記平均グレインサイズが、ターゲット表面から、支持管の上の少なくとも1mmまで放射状に測定されたその厚さにわたって確立されていることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料の金属の純度が、少なくとも99.99%、好ましくは99.999%であることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料が、少なくとも、スパッタ材料に面している支持管表面から1mmより長い距離にて、均質な微細構造を含むことを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- グレインの少なくとも90%が、平均グレインサイズ付近の±70%、好ましくは±50%の範囲のサイズであることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料の微細構造のグレインが、各々、大多数のグレインの最大直径の最小直径に対する比が1.5より大きい、好ましくは2より大きい、特に3より大きい、最小直径および最大直径を有することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- 少なくとも大多数のグレインが球状から偏向した形状を有することを特徴とする、請求項9に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料の密度が、理論密度の少なくとも90%、特に少なくとも95%であることを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料の個々のグレインが、酸化物層により表面上で不動態化されていることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- スパッタ材料の酸素含有率が、スパッタ材料全体に対して50〜500ppmの範囲内、好ましくは70〜300ppmの範囲内であることを特徴とする、請求項1から12までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- 支持管が非磁性材料から、好ましくは非磁性の合金鋼から製造されていることを特徴とする、請求項1から13までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- 支持管の材料が、非磁性の合金鋼であり、且つ、スパッタ材料の鉄含有率が、支持管からまたはスパッタ材料と支持管との間に配置され得る接着促進剤層から1mmの最短距離のところで測定して、スパッタ材料の出発材料の鉄含有率よりも5ppm以下、好ましくは1ppm以下、高いことを特徴とする、請求項14に記載のスパッタターゲット。
- スパッタターゲットが少なくとも500mmの長さであることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項に記載のスパッタターゲット。
- 請求項1から16までのいずれか1項に記載のスパッタターゲットを、直接的または多段階工程のいずれかで、光起電性の吸収体層の堆積のために用いる使用。
- 請求項1から16までのいずれか1項に記載のスパッタターゲットを、反応性スパッタによる酸化物層の堆積のために用いる使用。
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