JP2018104745A - シリコンターゲット材 - Google Patents
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Abstract
【課題】スパッタリング初期の放電が安定するまでに要する時間を短縮し、これにより薄膜付き基材の生産安定性を向上できるシリコンターゲット材の提供。【解決手段】長方形板状のターゲット材１０の表面に、設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材１０の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部１３が形成され、溝部１３の幅Ｗ2は、ターゲット材１０表面の幅Ｗ1を１００％とするとき２０〜４０％であり、また、溝部１３のコーナ部１４は湾曲面に形成され、このコーナ部１４の口元の曲率半径は１．０ｍｍ以上であるシリコンターゲット材。【選択図】図１
Description
本発明は、スパッタリングによりＳｉＯ2膜等の薄膜を形成するためのシリコンターゲット材に関するものである。
従来、プラズマ化した陽イオンをターゲット材に当てて、跳ね返った原子や分子を基板に付着させるスパッタリング法が知られている。このスパッタリング法では、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に比べて、面積の広い基板全体を短時間で均一に薄膜を形成できるという利点がある。具体的には、上記スパッタリング法では、ターゲットに対向してウェーハ等の基板を配置し、ターゲット表面を荷電粒子によって衝撃してターゲット成分を叩き出し、これを基板表面に付着させて薄膜を形成する。
しかし、ターゲット材表面は荷電粒子のビームが照射されるエロージョン部と、ビームが照射されない非エロージョン部とが存在し、エロージョン部は上記ビームの照射によって次第に浸食されるけれども、非エロージョン部は浸食されずに残る。このため、スパッタリング法によって放出されたターゲット成分は、基板表面の他に基板周囲や非エロージョン部にも付着し、スパッタリングの進行に伴って堆積する。この結果、ターゲット表面の非エロージョン部に堆積した薄膜によって異常放電が発生し、堆積した薄膜が剥離してパーティクルを生じ、これが基板表面に再付着すると局所的な不良原因となる問題点があった。
この点を解消するために、ターゲット材表面のエロージョン部に挟まれた非エロージョン部が溝状に形成されたシリコンターゲット材が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このシリコンターゲット材では、非エロージョン部の溝の深さが１ｍｍ以上であってターゲット材厚さの５％〜５０％である。また、非エロージョン部の溝の両端コーナ部が湾曲面に形成され、その底部コーナ部の湾曲面の曲率が０．５ｍｍ以上である。
このように構成されたシリコンターゲット材では、ターゲット材表面のエロージョン部に挟まれた非エロージョン部が、隣接するエロージョン部よりも深く形成され、かつ非エロージョン部全体が溝状に形成されており、非エロージョン部の溝の底部はエロージョン部表面よりも後退した位置にあるので、エロージョン部から叩きだされたターゲット成分粒子が非エロージョン部表面に付着し難くなって、非エロージョン部表面に薄膜が形成され難くなる。この結果、スパッタリング時における異常放電及びパーティクルの発生が大幅に低減されるので、基板表面に高品質の薄膜を形成することができる。また、非エロージョン部の溝の深さを１ｍｍ以上であってターゲット材厚さの５％〜５０％に形成し、この溝の底部コーナ部の曲率を０．５ｍｍ以上に形成したので、異常放電及びパーティクルの発生を効果的に抑制できるようになっている。
しかし、上記従来の特許文献１に示されたシリコンターゲット材では、非エロージョン部の溝幅がターゲット材の幅１００ｍｍに対して１５ｍｍ（１５％）と狭いため、即ち設計上スパッタリングされない仮想領域の溝の幅が実際にスパッタリングされない非エロージョン部の幅より狭くなってしまうため、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要する時間が長くなって、生産安定性が低下する不具合があった。また、上記従来の特許文献１に示されたシリコンターゲット材では、非エロージョン部の底部コーナ部の曲率半径が０．５ｍｍ以上であるけれども、コーナ部の口元の曲率半径が規定されておらず、このコーナ部の口元の曲率半径が鋭利であると、この部分が起点となって異常放電が発生して、ターゲット材表面に堆積物が堆積する問題点もあった。
本発明の目的は、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要する時間を短縮でき、これにより薄膜付き基材の生産安定性を向上できる、シリコンターゲット材を提供することにある。本発明の別の目的は、スパッタリング時における異常放電を抑制でき、これによりターゲット材表面への堆積物の堆積の抑制を向上できる、シリコンターゲット材を提供することにある。
本発明の第１の観点は、長方形板状のターゲット材の表面に設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部が形成されたシリコンターゲット材であって、溝部の幅Ｗ2がターゲット材表面の幅Ｗ1を１００％とするとき２０〜４０％であることを特徴とする。
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に溝部のコーナ部が湾曲面に形成され、コーナ部の口元の曲率半径Ｒ1が１．０ｍｍ以上であることを特徴とする。
本発明の第３の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更にターゲット材がその長手方向に分割された複数のターゲット素片を１列に配置して構成され、この溝部が上記１列に配置された複数のターゲット素片にわたって形成されたことを特徴とする。
本発明の第１の観点のシリコンターゲット材では、溝部の幅Ｗ2がターゲット材表面の幅Ｗ1を１００％とするとき２０〜４０％であるので、磁力線の発生に寄与するスパッタリング装置のマグネットの配置から、設計上スパッタリングされない仮想領域と溝部の幅が一致し易くなって、堆積物がターゲット材表面に堆積し難い。この結果、上記堆積物に起因する異常放電を抑制できるので、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要する時間を短縮でき、スパッタリングによる薄膜付き基材の生産安定性を向上できる。
本発明の第２の観点のシリコンターゲット材では、溝部のコーナ部を湾曲面に形成し、コーナ部の口元の曲率半径Ｒ1が１．０ｍｍ以上であるので、上記コーナ部の口元が鋭利でなく、異常放電の起点になり難くなって、異常放電を抑制できる。この結果、上記ターゲット材を用いてスパッタリングにより基材上に均一に安定して薄膜を形成できるので、薄膜付き基材の生産性を向上できるとともに、シリコンターゲット材表面に堆積物が堆積し難いため、シリコンターゲット材の寿命を延ばすことができる。
本発明の第３の観点のシリコンターゲット材では、複数のターゲット素片を１列に配置してシリコンターゲット材を構成し、溝部を上記１列に配置された複数のターゲット素片にわたって形成したので、大型のディスプレイの液晶画面や大型の太陽電池などの薄膜をスパッタリング法で作製する場合に好適である。
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１〜図４に示すように、シリコンターゲット材１０は、その表面が、スパッタリング時に実際にスパッタリングされるエロージョン部１１と、このエロージョン部１１に挟まれスパッタリング時に実際にスパッタリングされない非エロージョン部１２とを有する。上記ターゲット材１０は、この実施の形態では、シリコンを削り出すことにより、１枚の横長の長方形板状に形成される。シリコンとしては多結晶シリコンや単結晶シリコン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、非エロージョン部１２はターゲット材１０の幅方向の中央に長手方向に延びる略横長四角形状に浸食されずに残り、その周囲にエロージョン部１１がターゲット材１０の長手方向に延びる横長のドーナツ状に浸食されて凹む。また、ターゲット材１０の表面には、設計上非エロージョン部１２と一致するように溝部１３が形成される。即ち、ターゲット材の表面には、設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材１０の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部１３が形成される。なお、図１、図３及び図４中の符号１５は、ターゲット材１０表面のうちエロージョン部１１の外周縁に沿って略長方形枠状に形成され、かつエロージョン部１１の外周縁から離れるに従って次第に下る４つの傾斜面からなり、スパッタリング時にスパッタリングされない面取り部である。即ち、これらの面取り部１５のうち、ターゲット材１０の幅方向の両側に長手方向に延びて形成された面取り部１５において、ターゲット材１０の横断面における水平線に対する角度は１０〜７０度の範囲内であり、その傾斜長さは５ｍｍ以上であることが好ましい（図１及び図３）。また、これらの面取り部１５のうち、ターゲット材１０の長手方向の両側に幅方向に延びて形成された面取り部１５は、ターゲット材１０の幅方向の両側に長手方向に延びて形成された面取り部１５と同様に形成されることが好ましい（図３及び図４）。但し、ターゲット材１０の長手方向の両側に幅方向に延びて形成された面取り部１５は、スパッタリング装置やスパッタリング条件等によっては形成しなくてもよい。また、ターゲット材１０の表面は、スパッタリング装置の構造上の理由から、エロージョン部１１と非エロージョン部１２と面取り部１５に必然的に区画される。但し、実際にスパッタリングされない非エロージョン部１２は、スパッタリング時の電力やガスの圧力などの条件によりエロージョン部の領域が異なるため、設計上スパッタリングされない仮想領域の溝部１３に常に一致するとは限らない。更に、スパッタリングとしては、マグネットを用いて磁場の中に電子を囲い込むことにより濃いプラズマ領域を作り、Ａｒ陽イオンがターゲット材に衝突する確率を高くすることができるマグネトロンスパッタリングを用いることが好ましい。
図１〜図４に示すように、シリコンターゲット材１０は、その表面が、スパッタリング時に実際にスパッタリングされるエロージョン部１１と、このエロージョン部１１に挟まれスパッタリング時に実際にスパッタリングされない非エロージョン部１２とを有する。上記ターゲット材１０は、この実施の形態では、シリコンを削り出すことにより、１枚の横長の長方形板状に形成される。シリコンとしては多結晶シリコンや単結晶シリコン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、非エロージョン部１２はターゲット材１０の幅方向の中央に長手方向に延びる略横長四角形状に浸食されずに残り、その周囲にエロージョン部１１がターゲット材１０の長手方向に延びる横長のドーナツ状に浸食されて凹む。また、ターゲット材１０の表面には、設計上非エロージョン部１２と一致するように溝部１３が形成される。即ち、ターゲット材の表面には、設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材１０の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部１３が形成される。なお、図１、図３及び図４中の符号１５は、ターゲット材１０表面のうちエロージョン部１１の外周縁に沿って略長方形枠状に形成され、かつエロージョン部１１の外周縁から離れるに従って次第に下る４つの傾斜面からなり、スパッタリング時にスパッタリングされない面取り部である。即ち、これらの面取り部１５のうち、ターゲット材１０の幅方向の両側に長手方向に延びて形成された面取り部１５において、ターゲット材１０の横断面における水平線に対する角度は１０〜７０度の範囲内であり、その傾斜長さは５ｍｍ以上であることが好ましい（図１及び図３）。また、これらの面取り部１５のうち、ターゲット材１０の長手方向の両側に幅方向に延びて形成された面取り部１５は、ターゲット材１０の幅方向の両側に長手方向に延びて形成された面取り部１５と同様に形成されることが好ましい（図３及び図４）。但し、ターゲット材１０の長手方向の両側に幅方向に延びて形成された面取り部１５は、スパッタリング装置やスパッタリング条件等によっては形成しなくてもよい。また、ターゲット材１０の表面は、スパッタリング装置の構造上の理由から、エロージョン部１１と非エロージョン部１２と面取り部１５に必然的に区画される。但し、実際にスパッタリングされない非エロージョン部１２は、スパッタリング時の電力やガスの圧力などの条件によりエロージョン部の領域が異なるため、設計上スパッタリングされない仮想領域の溝部１３に常に一致するとは限らない。更に、スパッタリングとしては、マグネットを用いて磁場の中に電子を囲い込むことにより濃いプラズマ領域を作り、Ａｒ陽イオンがターゲット材に衝突する確率を高くすることができるマグネトロンスパッタリングを用いることが好ましい。
一方、図１に示すように、溝部１３の幅Ｗ2は、ターゲット材１０表面の幅Ｗ1を１００％とするとき２０〜４０％であり、好ましくは２５〜３５％である。また、溝部１３のコーナ部１４は湾曲面に形成されることが好ましい（図１及び図２）。このコーナ部１４の口元の曲率半径をＲ1とするとき、Ｒ1は１．０ｍｍ以上であることが好ましく、１．５〜３ｍｍであることが更に好ましい（図２）。ここで、溝部１３の幅Ｗ2をターゲット材１０表面の幅Ｗ1の２０〜４０％の範囲内に限定したのは、２０％未満では設計上スパッタリングされない仮想領域の溝部１３の幅が実際にスパッタリングされない非エロージョン部１２の幅より狭くなり、これにより溝部とエロージョン部の間に残った非エロージョン部に堆積した堆積物に起因する異常放電が発生してしまい、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要する時間を短縮できず、４０％を超えると実際にスパッタリングされるエロージョン部１１と設計上スパッタリングされない仮想領域の溝部１３とが一部重複し溝部１３もスパッタリングされてしまいターゲット材１０の寿命が短くなるからである。また、溝部１３のコーナ部１４の口元の曲率半径Ｒ1として好ましい範囲を１．０ｍｍ以上に限定したのは、１．０ｍｍ未満ではコーナ部１４の口元が鋭利になりここを起点として異常放電が発生し易くなるからである。なお、上記曲率半径Ｒ1は、ターゲット材１０の横断面における曲率半径Ｒ1（図２）と、ターゲット材１０の縦断面における曲率半径Ｒ1（図５及び図６）とからなり、これらの曲率半径Ｒ1は同一に形成されることが好ましい。また、溝部１３の長手方向の両端部は平面視で略チャンネル状（略溝形鋼状）に形成される（図３）。但し、溝部１３の長手方向の両端部を平面視で円弧状に形成してもよい。
溝部１３のコーナ部１４の奧部の曲率半径をＲ2とするとき、Ｒ2は３ｍｍ以上であることが好ましく、３〜９ｍｍであることが更に好ましい（図２）。また、ターゲット材１０の横断面において、上記コーナ部１４の奧部の曲率半径Ｒ2の曲面と、溝部１３の底壁上面（平面）とをなだらかに・ぐ曲面の曲率半径をＲ3とするとき、Ｒ3は１０ｍｍ以上であることが好ましいが（図２）、コーナ部１４の口元の曲率半径Ｒ1とコーナ部１４の奧部の曲率半径Ｒ2との組合せによっては、曲率半径Ｒ3の曲面はなくてもよい。即ち、曲率半径Ｒ2の曲面を溝部１３の底壁上面（平面）に直接なだらかに・いでもよい。ここで、上記曲率半径Ｒ2として好ましい範囲を３ｍｍ以上に限定したのは、３ｍｍ未満ではコーナ部１４の傾斜が急になるため応力が集中し割れ易くなってしまうからである。また、上記曲率半径Ｒ3として好ましい範囲を１０ｍｍ以上に限定したのは、１０ｍｍ未満では上記曲率半径Ｒ2との関係で段差を生じ、その部分に堆積物が堆積し易くなって割れの原因になるからである。なお、上記曲率半径Ｒ2は、ターゲット材１０の横断面における曲率半径Ｒ2（図２）と、ターゲット材１０の縦断面における曲率半径Ｒ2（図５及び図６）とからなり、これらの曲率半径Ｒ2は同一に形成されることが好ましい。また、上記曲率半径Ｒ3は、ターゲット材１０の横断面における曲率半径Ｒ3（図２）と、ターゲット材１０の縦断面における曲率半径Ｒ3（図５及び図６）とからなり、これらの曲率半径Ｒ3は同一に形成されることが好ましい。
このように構成されたシリコンターゲット材１０をスパッタリング装置（成膜装置）に取付けてスパッタリングを行う方法を図７に基づいて説明する。先ず、ターゲット材１０の裏面を、インジウムやインジウム合金等にて形成されたボンディング材（図示せず）を介して、銅製のバッキングプレート１６に積層して積層体を作製する。この状態で積層体を２００℃程度に加熱することにより、ターゲット材１０をバッキングプレート１６にボンディング材を介して接着する。次に、このバッキングプレート１６に接着されたターゲット材１０の表面を、基材１７の表面に所定の間隔をあけて対向させる。そして、成膜装置内を十分に排気した後、所定のＡｒガスを導入し、ターゲット材にスパッタリング電力を印加すると、Ａｒガスが高温プラズマ化されて、Ａｒ陽イオンと電子に分離される。上記Ａｒ陽イオン（プラスに帯電）が、マイナスに帯電しているターゲット材１０に激しく衝突する。このときＡｒ陽イオンが当たった部分のターゲット材１０を構成する元素（Ｓｉ）が跳ね返されて飛び、基材１７表面に付着する。なお、スパッタリングする際に、例えば、ＡｒガスとともにＯ2ガスを導入し、このＯ2ガスをターゲット材１０を構成するＳｉと反応させることで反応性スパッタリングが実現され、基材１７表面にＳｉＯ2膜（図示せず）を形成することができる。
このように構成されたシリコンターゲット材１０では、溝部１３の幅Ｗ2（図１及び図２）がターゲット材１０表面の幅Ｗ1（図１）を１００％とするとき２０〜４０％であるので、磁力線の発生に寄与するスパッタリング装置のマグネットの配置から、設計上スパッタリングされない仮想領域と溝部１３の幅が一致し易くなり、堆積物がターゲット材１０上に堆積し難い。この結果、上記堆積物に起因する異常放電を抑制できるので、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要する時間を短縮でき、スパッタリングによる薄膜付き基材の生産安定性を向上できる。また、溝部１３のコーナ部１４の口元の曲率半径Ｒ1が１．０ｍｍ以上であるので（図２）、上記コーナ部１４の口元が鋭利でなく、異常放電の起点になり難くなって、異常放電を抑制できる。この結果、上記ターゲット材１０を用いてスパッタリングにより基材上に均一に安定して薄膜を形成できるので、薄膜付き基材の生産性を向上できるとともに、ターゲット材１０表面に堆積物が堆積し難いため、ターゲット材１０の寿命を延ばすことができる。
＜第２の実施の形態＞
図８及び図９は本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態では、シリコンターゲット材５０が、その長手方向に分割された複数のターゲット素片５１〜５４を１列に配置して構成され、上記１列に配置された複数のターゲット素片５１〜５４にわたって溝部５５が形成される。具体的には、ターゲット材５０が、横長の長方形板状のターゲット素片５１〜５４を４枚長手方向に隙間をあけて一列に並べることにより形成される。即ち、４枚のターゲット素片５１〜５４を一列に隙間をあけて並べることにより１枚のターゲット材５０とみなされる。また、スパッタリング時に実際にスパッタリングされるエロージョン部５６は、上記１枚とみなされたターゲット材５０の表面に、１つの横長のドーナツ状に浸食されて凹む。また、スパッタリング時に実際にスパッタリングされない非エロージョン部５７は、上記１枚とみなされたターゲット材５０の表面のうちエロージョン部５６の内側に位置するように略横長四角形状に浸食されずに残る。更に、上記溝部５５は、スパッタリング前のエロージョン部５６の平面より凹んだ４本の凹溝部分５５ａ〜５５ｄにより形成される。なお、図８及び図９中の符号５８は、１枚とみなされたターゲット材５０表面のうちエロージョン部５６の幅方向の両側に長手方向に延びて形成され、かつエロージョン部５６の外周縁から離れるに従って次第に下る２つの傾斜面からなり、スパッタリング時にスパッタリングされない面取り部である。これらの面取り部５８において、ターゲット材５０の横断面における水平線に対する角度は１０〜７０度の範囲内であり、その傾斜長さは５ｍｍ以上であることが好ましい。また、上記面取り部は、１枚とみなされたターゲット材５０表面のうちエロージョン部５６の長手方向の両側に幅方向に延びて形成された面には形成されていない（図８及び図９）。但し、これらの面にも、上記面取り部５８と同様の面取り部を形成してもよい。更に、４枚のターゲット素片５１〜５４を一列に並べるときに隙間５９をあけたのは、各ターゲット素片５１〜５４の熱膨張を考慮したものである。
図８及び図９は本発明の第２の実施の形態を示す。この実施の形態では、シリコンターゲット材５０が、その長手方向に分割された複数のターゲット素片５１〜５４を１列に配置して構成され、上記１列に配置された複数のターゲット素片５１〜５４にわたって溝部５５が形成される。具体的には、ターゲット材５０が、横長の長方形板状のターゲット素片５１〜５４を４枚長手方向に隙間をあけて一列に並べることにより形成される。即ち、４枚のターゲット素片５１〜５４を一列に隙間をあけて並べることにより１枚のターゲット材５０とみなされる。また、スパッタリング時に実際にスパッタリングされるエロージョン部５６は、上記１枚とみなされたターゲット材５０の表面に、１つの横長のドーナツ状に浸食されて凹む。また、スパッタリング時に実際にスパッタリングされない非エロージョン部５７は、上記１枚とみなされたターゲット材５０の表面のうちエロージョン部５６の内側に位置するように略横長四角形状に浸食されずに残る。更に、上記溝部５５は、スパッタリング前のエロージョン部５６の平面より凹んだ４本の凹溝部分５５ａ〜５５ｄにより形成される。なお、図８及び図９中の符号５８は、１枚とみなされたターゲット材５０表面のうちエロージョン部５６の幅方向の両側に長手方向に延びて形成され、かつエロージョン部５６の外周縁から離れるに従って次第に下る２つの傾斜面からなり、スパッタリング時にスパッタリングされない面取り部である。これらの面取り部５８において、ターゲット材５０の横断面における水平線に対する角度は１０〜７０度の範囲内であり、その傾斜長さは５ｍｍ以上であることが好ましい。また、上記面取り部は、１枚とみなされたターゲット材５０表面のうちエロージョン部５６の長手方向の両側に幅方向に延びて形成された面には形成されていない（図８及び図９）。但し、これらの面にも、上記面取り部５８と同様の面取り部を形成してもよい。更に、４枚のターゲット素片５１〜５４を一列に並べるときに隙間５９をあけたのは、各ターゲット素片５１〜５４の熱膨張を考慮したものである。
一方、１枚とみなされたターゲット材５０の溝部５５の幅Ｗ2は、１枚とみなされたターゲット材５０表面の幅Ｗ1を１００％とするとき２０〜４０％であり、好ましくは２５〜３５％である。また、溝部５５のコーナ部は湾曲面に形成されることが好ましい。このコーナ部の口元の曲率半径をＲ1とするとき、Ｒ1は１．０ｍｍ以上であることが好ましく、１．５〜３ｍｍであることが更に好ましい。また、コーナ部の奧部の曲率半径をＲ2とするとき、Ｒ2は３ｍｍ以上であることが好ましく、３〜９ｍｍであることが更に好ましい。また、ターゲット材５０の横断面における溝部５５の底壁上面の曲率半径をＲ3とするとき、Ｒ3は１０ｍｍ以上であることが好ましいが、コーナ部の口元の曲率半径Ｒ1とコーナ部の奧部の曲率半径Ｒ2との組合せによっては、曲率半径Ｒ3の曲面はなくてもよい。即ち、曲率半径Ｒ2の曲面を溝部５５の底壁上面（平面）に直接なだらかに・いでもよい。これらの数値範囲の限定理由は、第１の実施の形態の数値範囲の限定理由と同一であるので、繰返しの説明を省略する。更に、溝部５５の長手方向の両端面の形状、即ち４本の凹溝部分５５ａ〜５５ｄのうち凹溝部分５５ａ，５５ｄの端部は、平面視で円弧状に形成される（図８）。但し、凹溝部分５５ａ，５５ｄの端部を平面視で略チャンネル状（略溝形鋼状）に形成してもよい。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたターゲット材５０を製造するには、先ず四角柱状の多結晶シリコン又は円柱状の単結晶シリコンから正方形板状のシリコンを切り出す。次いでこの正方形板状のシリコンから複数枚の短冊状のターゲット素片を切り出す。この実施の形態では、正方形板状のシリコン６１から４枚の短冊状のターゲット素片５１〜５４を切り出す（図８（ａ））。次に、これらのターゲット素片５１〜５４の表面に溝部５５及び面取り部５８を形成する（図８（ｂ））。更に、これら４枚のターゲット素片５１〜５４をバッキングプレート６２に隙間５９をあけて一列に並べてボンディング材により接着する（図８（ｃ）及び図９）。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
このように構成されたシリコンターゲット材５０では、４枚のターゲット素片５１〜５４を一列に並べて１枚のターゲット材５０を構成したので、大型のディスプレイの液晶画面や大型の太陽電池などの薄膜をスパッタリング法で作製する場合に好適である。上記以外の作用及び効果は、第１の実施の形態の作用及び効果と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
図１０〜図１２に示すように、先ず、多結晶シリコンを削り出すことにより、板長、板幅及び板厚がそれぞれ８００ｍｍ、１００ｍｍ及び５ｍｍである長方形板状のシリコンターゲット材１１０を作製した。次に、このターゲット材１１０に、溝部１１３（設計上、溝部１１３は非エロージョン部１１２と一致するように形成される。）及び面取り部１１５を機械加工により形成した。具体的には、長方形板状のターゲット材１１０の表面に、設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材１１０の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部１１３を形成し、面取り部１１５をターゲット材１１０の外周縁に沿って略四角枠状に形成しかつターゲット材１１０の表面から離れるに従って次第に下る傾斜面状（傾斜角度：４５度）に形成した。このとき、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2を２７ｍｍとしたので、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2はターゲット材１１０の幅（板幅：１００ｍｍ）Ｗ1に対して２７％となった。即ち、板幅Ｗ1に対する溝幅Ｗ2の比率（溝幅比率）は２７％となった。更に、溝部１１３のコーナ部１１４を湾曲面に形成した（図１０〜図１２）。このとき、コーナ部１１４の口元の曲率半径Ｒ1を１．５ｍｍに形成し、コーナ部１１４の奧部の曲率半径Ｒ2を４．０ｍｍに形成し、ターゲット材１１０の横断面における曲率半径Ｒ2の曲面と溝部１１３の底壁上面（平面）とをなだらかに・ぐ曲面の曲率半径Ｒ3を１２．０ｍｍに形成した（図１１及び図１２）。このターゲット材１１０を実施例１とした。なお、溝部１１３の深さ（溝深）を２．５ｍｍに形成したので、ターゲット材１１０の厚さ（板厚）に対する溝部１１３の深さの比率（溝深比率）は５０％となった。
図１０〜図１２に示すように、先ず、多結晶シリコンを削り出すことにより、板長、板幅及び板厚がそれぞれ８００ｍｍ、１００ｍｍ及び５ｍｍである長方形板状のシリコンターゲット材１１０を作製した。次に、このターゲット材１１０に、溝部１１３（設計上、溝部１１３は非エロージョン部１１２と一致するように形成される。）及び面取り部１１５を機械加工により形成した。具体的には、長方形板状のターゲット材１１０の表面に、設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材１１０の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部１１３を形成し、面取り部１１５をターゲット材１１０の外周縁に沿って略四角枠状に形成しかつターゲット材１１０の表面から離れるに従って次第に下る傾斜面状（傾斜角度：４５度）に形成した。このとき、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2を２７ｍｍとしたので、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2はターゲット材１１０の幅（板幅：１００ｍｍ）Ｗ1に対して２７％となった。即ち、板幅Ｗ1に対する溝幅Ｗ2の比率（溝幅比率）は２７％となった。更に、溝部１１３のコーナ部１１４を湾曲面に形成した（図１０〜図１２）。このとき、コーナ部１１４の口元の曲率半径Ｒ1を１．５ｍｍに形成し、コーナ部１１４の奧部の曲率半径Ｒ2を４．０ｍｍに形成し、ターゲット材１１０の横断面における曲率半径Ｒ2の曲面と溝部１１３の底壁上面（平面）とをなだらかに・ぐ曲面の曲率半径Ｒ3を１２．０ｍｍに形成した（図１１及び図１２）。このターゲット材１１０を実施例１とした。なお、溝部１１３の深さ（溝深）を２．５ｍｍに形成したので、ターゲット材１１０の厚さ（板厚）に対する溝部１１３の深さの比率（溝深比率）は５０％となった。
＜実施例２〜２２及び比較例１〜５＞
実施例２〜２２及び比較例１〜５のターゲット材は、各部寸法が表１及び表２に示す数値になるように形成した。なお、表１に示した数値以外の各部寸法は、実施例１と同様にして、ターゲット材を作製した。また、実施例２２のターゲット材は、実施例１４の長さ８００ｍｍのターゲット材を、それぞれの長さが４００ｍｍとなるように２分割したものである。
実施例２〜２２及び比較例１〜５のターゲット材は、各部寸法が表１及び表２に示す数値になるように形成した。なお、表１に示した数値以外の各部寸法は、実施例１と同様にして、ターゲット材を作製した。また、実施例２２のターゲット材は、実施例１４の長さ８００ｍｍのターゲット材を、それぞれの長さが４００ｍｍとなるように２分割したものである。
＜比較試験１及び評価＞
実施例１〜２２及び比較例１〜５のターゲット材について、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔと、所定厚まで使用できたセット数Ｎをそれぞれ測定した。
実施例１〜２２及び比較例１〜５のターゲット材について、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔと、所定厚まで使用できたセット数Ｎをそれぞれ測定した。
（１）スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔの測定方法
先ず、ターゲット材を用いてスパッタリングにより次の条件で基材表面に成膜を開始した。
(a) 電源入力はＤＣ１０００Ｗとした。
(b) 全圧は０．４Ｐａとした。
(c) スパッタリングガスとしては、流量２８．５ｓｃｃｍのＡｒガスと、流量１．５ｓｃｃｍのＯ2ガスを用いた。
(d) ターゲット材と基材の距離は７０ｍｍとした。
次に、スパッタリング時の電圧、電流及び圧力の変動を電圧計、電流計及び圧力計でそれぞれ確認し、電圧、電流及び圧力の全てが変動しなくなった時点を、スパッタリング初期の放電が安定したと判断した。そして、放電を開始したときから上記放電が安定するまでの時間を測定した。上記操作を３回行ってその平均値を算出した。この平均値をスパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔとした。
先ず、ターゲット材を用いてスパッタリングにより次の条件で基材表面に成膜を開始した。
(a) 電源入力はＤＣ１０００Ｗとした。
(b) 全圧は０．４Ｐａとした。
(c) スパッタリングガスとしては、流量２８．５ｓｃｃｍのＡｒガスと、流量１．５ｓｃｃｍのＯ2ガスを用いた。
(d) ターゲット材と基材の距離は７０ｍｍとした。
次に、スパッタリング時の電圧、電流及び圧力の変動を電圧計、電流計及び圧力計でそれぞれ確認し、電圧、電流及び圧力の全てが変動しなくなった時点を、スパッタリング初期の放電が安定したと判断した。そして、放電を開始したときから上記放電が安定するまでの時間を測定した。上記操作を３回行ってその平均値を算出した。この平均値をスパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔとした。
（２）所定厚まで使用できたセット数Ｎの測定方法
先ず、ターゲット材（１セット）を用いてスパッタリングにより上記（１）(a)〜(d)の条件で基材表面に成膜し、ターゲット材が割れるまで成膜を行った。次に、ターゲット材が割れたときの板厚を測定し、使用開始前の板厚に対する使用後の板厚を百分率で算出した。この算出値が５０％以下であったものを、所定厚さまで使用できたセット数Ｎとしてカウントした。上記操作を実施例１〜２２及び比較例１〜５のターゲット材について１０セットずつ行った。これらの結果を表１に示す。
先ず、ターゲット材（１セット）を用いてスパッタリングにより上記（１）(a)〜(d)の条件で基材表面に成膜し、ターゲット材が割れるまで成膜を行った。次に、ターゲット材が割れたときの板厚を測定し、使用開始前の板厚に対する使用後の板厚を百分率で算出した。この算出値が５０％以下であったものを、所定厚さまで使用できたセット数Ｎとしてカウントした。上記操作を実施例１〜２２及び比較例１〜５のターゲット材について１０セットずつ行った。これらの結果を表１に示す。
表１及び表２から明らかなように、溝部の溝幅比率が１５％及び１８％と小さかった比較例１及び２では、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔが７９分及び９３分と長く、所定厚まで使用できたセット数Ｎがいずれも５セットと少なかった。また、溝部の溝幅比率が４２〜５０％と大きかった比較例３〜５では、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔが８１〜９６分と長く、所定厚まで使用できたセット数Ｎが４〜５セットと少なかった。これらに対し、溝部の溝幅比率が２０〜４０％と適切な範囲内であった実施例１〜２２では、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔが２０〜３８分と短くなり、所定厚まで使用できたセット数Ｎが７〜１０セットと多くなった。
また、溝部の溝幅比率が４０％及び２３％と適切な範囲内であったけれども、溝部のコーナ部口元の曲率半径（Ｒ1）が０．４ｍｍ及び０．８ｍｍと小さかった実施例２０及び２１では、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔが３８分及び３６分と短かったけれども、所定厚まで使用できたセット数Ｎがいずれも７セットと多い中でも少ない方であった。これらに対し、溝部の溝幅比率が２０〜４０％と適切な範囲内であり、溝部のコーナ部口元の曲率半径（Ｒ1）が１．０〜３．３ｍｍと適切な範囲（１．０ｍｍ以上）内であった実施例１〜１９及び２２では、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔが２０〜３３分と実施例２０及び２１より短くなり、所定厚まで使用できたセット数Ｎが８〜１０セットと実施例２０及び２１より多くなった。
更に、長さ８００ｍｍの１枚のターゲット材を用いた実施例１４と、長さ４００ｍｍの２枚に分割したターゲット材を用いた実施例２２では、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔはそれぞれ３１分及び３３分と殆ど同じであり、所定厚まで使用できたセット数Ｎはいずれも９セットと同じであった。この結果、ターゲット材の長手方向の分割は、スパッタリング初期の放電が安定するまでに要した時間Ｔや、所定厚まで使用できたセット数Ｎに殆ど影響しないことが分かった。
本発明のシリコンターゲット材は、スパッタリングのターゲット材に利用できる。
１０，５０，１１０ シリコンターゲット材
１３，５５，１１３ 溝部
１４，１１４ コーナ部
５１〜５４ ターゲット素片
１３，５５，１１３ 溝部
１４，１１４ コーナ部
５１〜５４ ターゲット素片
溝部１３のコーナ部１４の奧部の曲率半径をＲ2とするとき、Ｒ2は３ｍｍ以上であることが好ましく、３〜９ｍｍであることが更に好ましい（図２）。また、ターゲット材１０の横断面において、上記コーナ部１４の奧部の曲率半径Ｒ2の曲面と、溝部１３の底壁上面（平面）とをなだらかに繋ぐ曲面の曲率半径をＲ3とするとき、Ｒ3は１０ｍｍ以上であることが好ましいが（図２）、コーナ部１４の口元の曲率半径Ｒ1とコーナ部１４の奧部の曲率半径Ｒ2との組合せによっては、曲率半径Ｒ3の曲面はなくてもよい。即ち、曲率半径Ｒ2の曲面を溝部１３の底壁上面（平面）に直接なだらかに繋いでもよい。ここで、上記曲率半径Ｒ2として好ましい範囲を３ｍｍ以上に限定したのは、３ｍｍ未満ではコーナ部１４の傾斜が急になるため応力が集中し割れ易くなってしまうからである。また、上記曲率半径Ｒ3として好ましい範囲を１０ｍｍ以上に限定したのは、１０ｍｍ未満では上記曲率半径Ｒ2との関係で段差を生じ、その部分に堆積物が堆積し易くなって割れの原因になるからである。なお、上記曲率半径Ｒ2は、ターゲット材１０の横断面における曲率半径Ｒ2（図２）と、ターゲット材１０の縦断面における曲率半径Ｒ2（図５及び図６）とからなり、これらの曲率半径Ｒ2は同一に形成されることが好ましい。また、上記曲率半径Ｒ3は、ターゲット材１０の横断面における曲率半径Ｒ3（図２）と、ターゲット材１０の縦断面における曲率半径Ｒ3（図５及び図６）とからなり、これらの曲率半径Ｒ3は同一に形成されることが好ましい。
一方、１枚とみなされたターゲット材５０の溝部５５の幅Ｗ2は、１枚とみなされたターゲット材５０表面の幅Ｗ1を１００％とするとき２０〜４０％であり、好ましくは２５〜３５％である。また、溝部５５のコーナ部は湾曲面に形成されることが好ましい。このコーナ部の口元の曲率半径をＲ1とするとき、Ｒ1は１．０ｍｍ以上であることが好ましく、１．５〜３ｍｍであることが更に好ましい。また、コーナ部の奧部の曲率半径をＲ2とするとき、Ｒ2は３ｍｍ以上であることが好ましく、３〜９ｍｍであることが更に好ましい。また、ターゲット材５０の横断面における溝部５５の底壁上面の曲率半径をＲ3とするとき、Ｒ3は１０ｍｍ以上であることが好ましいが、コーナ部の口元の曲率半径Ｒ1とコーナ部の奧部の曲率半径Ｒ2との組合せによっては、曲率半径Ｒ3の曲面はなくてもよい。即ち、曲率半径Ｒ2の曲面を溝部５５の底壁上面（平面）に直接なだらかに繋いでもよい。これらの数値範囲の限定理由は、第１の実施の形態の数値範囲の限定理由と同一であるので、繰返しの説明を省略する。更に、溝部５５の長手方向の両端面の形状、即ち４本の凹溝部分５５ａ〜５５ｄのうち凹溝部分５５ａ，５５ｄの端部は、平面視で円弧状に形成される（図８）。但し、凹溝部分５５ａ，５５ｄの端部を平面視で略チャンネル状（略溝形鋼状）に形成してもよい。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
＜実施例１＞
図１０〜図１２に示すように、先ず、多結晶シリコンを削り出すことにより、板長、板幅及び板厚がそれぞれ８００ｍｍ、１００ｍｍ及び５ｍｍである長方形板状のシリコンターゲット材１１０を作製した。次に、このターゲット材１１０に、溝部１１３（設計上、溝部１１３は非エロージョン部１１２と一致するように形成される。）及び面取り部１１５を機械加工により形成した。具体的には、長方形板状のターゲット材１１０の表面に、設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材１１０の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部１１３を形成し、面取り部１１５をターゲット材１１０の外周縁に沿って略四角枠状に形成しかつターゲット材１１０の表面から離れるに従って次第に下る傾斜面状（傾斜角度：４５度）に形成した。このとき、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2を２７ｍｍとしたので、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2はターゲット材１１０の幅（板幅：１００ｍｍ）Ｗ1に対して２７％となった。即ち、板幅Ｗ1に対する溝幅Ｗ2の比率（溝幅比率）は２７％となった。更に、溝部１１３のコーナ部１１４を湾曲面に形成した（図１０〜図１２）。このとき、コーナ部１１４の口元の曲率半径Ｒ1を１．５ｍｍに形成し、コーナ部１１４の奧部の曲率半径Ｒ2を４．０ｍｍに形成し、ターゲット材１１０の横断面における曲率半径Ｒ2の曲面と溝部１１３の底壁上面（平面）とをなだらかに繋ぐ曲面の曲率半径Ｒ3を１２．０ｍｍに形成した（図１１及び図１２）。このターゲット材１１０を実施例１とした。なお、溝部１１３の深さ（溝深）を２．５ｍｍに形成したので、ターゲット材１１０の厚さ（板厚）に対する溝部１１３の深さの比率（溝深比率）は５０％となった。
図１０〜図１２に示すように、先ず、多結晶シリコンを削り出すことにより、板長、板幅及び板厚がそれぞれ８００ｍｍ、１００ｍｍ及び５ｍｍである長方形板状のシリコンターゲット材１１０を作製した。次に、このターゲット材１１０に、溝部１１３（設計上、溝部１１３は非エロージョン部１１２と一致するように形成される。）及び面取り部１１５を機械加工により形成した。具体的には、長方形板状のターゲット材１１０の表面に、設計上スパッタリングされない仮想領域として、ターゲット材１１０の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部１１３を形成し、面取り部１１５をターゲット材１１０の外周縁に沿って略四角枠状に形成しかつターゲット材１１０の表面から離れるに従って次第に下る傾斜面状（傾斜角度：４５度）に形成した。このとき、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2を２７ｍｍとしたので、溝部１１３の幅（溝幅）Ｗ2はターゲット材１１０の幅（板幅：１００ｍｍ）Ｗ1に対して２７％となった。即ち、板幅Ｗ1に対する溝幅Ｗ2の比率（溝幅比率）は２７％となった。更に、溝部１１３のコーナ部１１４を湾曲面に形成した（図１０〜図１２）。このとき、コーナ部１１４の口元の曲率半径Ｒ1を１．５ｍｍに形成し、コーナ部１１４の奧部の曲率半径Ｒ2を４．０ｍｍに形成し、ターゲット材１１０の横断面における曲率半径Ｒ2の曲面と溝部１１３の底壁上面（平面）とをなだらかに繋ぐ曲面の曲率半径Ｒ3を１２．０ｍｍに形成した（図１１及び図１２）。このターゲット材１１０を実施例１とした。なお、溝部１１３の深さ（溝深）を２．５ｍｍに形成したので、ターゲット材１１０の厚さ（板厚）に対する溝部１１３の深さの比率（溝深比率）は５０％となった。
（２）所定厚まで使用できたセット数Ｎの測定方法
先ず、ターゲット材（１セット）を用いてスパッタリングにより上記（１）(a)〜(d)の条件で基材表面に成膜し、ターゲット材が割れるまで成膜を行った。次に、ターゲット材が割れたときの板厚を測定し、使用開始前の板厚に対する使用後の板厚を百分率で算出した。この算出値が５０％以下であったものを、所定厚さまで使用できたセット数Ｎとしてカウントした。上記操作を実施例１〜２２及び比較例１〜５のターゲット材について１０セットずつ行った。これらの結果を表１及び表２に示す。
先ず、ターゲット材（１セット）を用いてスパッタリングにより上記（１）(a)〜(d)の条件で基材表面に成膜し、ターゲット材が割れるまで成膜を行った。次に、ターゲット材が割れたときの板厚を測定し、使用開始前の板厚に対する使用後の板厚を百分率で算出した。この算出値が５０％以下であったものを、所定厚さまで使用できたセット数Ｎとしてカウントした。上記操作を実施例１〜２２及び比較例１〜５のターゲット材について１０セットずつ行った。これらの結果を表１及び表２に示す。
Claims (3)
- 長方形板状のターゲット材の表面に設計上スパッタリングされない仮想領域として、前記ターゲット材の幅方向の中央に長手方向に延びる溝部が形成されたシリコンターゲット材であって、
前記溝部の幅(W2)が前記ターゲット材の幅(W1)を１００％とするとき２０〜４０％であることを特徴とするシリコンターゲット材。 - 前記溝部のコーナ部が湾曲面に形成され、前記コーナ部の口元の曲率半径(R1)が１．０ｍｍ以上である請求項１記載のシリコンターゲット材。
- 前記ターゲット材がその長手方向に分割された複数のターゲット素片を１列に配置して構成され、前記溝部が前記１列に配置された複数のターゲット素片にわたって形成された請求項１記載のシリコンターゲット材。
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPH08109472A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-04-30 | Asahi Glass Co Ltd | スパッタリング用ターゲットおよびその製造方法 |
| JP2003277925A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-10-02 | Sharp Corp | スパッタリングターゲット |
| JP2008133520A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Mitsubishi Materials Corp | シリコンターゲット材 |
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