JP2019163501A - スパッタリングターゲット及びその梱包方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態について例示する。
本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態について図面を使用しながら説明する。図1Aは、本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態を説明するための概略断面図である。図1Bは、図1Aに示す保護キャップ及びその周囲を説明する拡大図である。図1Cは、図1Aに示す保護キャップを説明する拡大図である。図2は、図1AのX−X断面図である。図3は、本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態である保護キャップの一例を示す概略断面図である。図4は、本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態である保護キャップの他の一例を示す概略断面図である。図5は、本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態である保護キャップの他の一例を示す概略断面図である。図6は、本発明に係るスパッタリングターゲットの他の一実施形態を説明するための概略断面図である。図7は、本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態である保護キャップの他の一例を示す概略断面図である。
円筒型スパッタリングターゲット材110は、円筒型バッキングチューブ120の外周面120bを囲むように設けられる。円筒型スパッタリングターゲット材110は、円筒型バッキングチューブ120の中心軸Cに対して同軸又は略同軸に設けられることが好ましい。このような構成により、当該スパッタリングターゲット100をスパッタリング装置に装着して、円筒型バッキングチューブ120を中心に回転させたとき、円筒型スパッタリングターゲット材110の表面と被成膜面(試料基板)との間隔を一定に保つことができる。
円筒型バッキングチューブ120は、内周面120a側が中空構造である中空部V1を形成し、例えば円筒型スパッタリングターゲット材110の内周面110aに沿うような外面形状を有する。円筒型バッキングチューブ120の外径は、円筒型スパッタリングターゲット材110の内径よりも僅かに小さく、円筒型バッキングチューブ120及び円筒型スパッタリングターゲット材110を同軸に重ねたときに、円筒型バッキングチューブ120と円筒型スパッタリングターゲット材110との間にクリアランスができるように調整される。このクリアランスには、接合材が設けられる。
保護キャップ130は、図1B〜Cに示すように、円柱状であって、内側内周面133b側が中空構造である中空部V2を形成し、円周方向に沿って凹状の切欠部131を形成する。当該保護キャップ130は、この切欠部131に円筒型バッキングチューブ120の端部121を差し込まれる。これにより、円筒型バッキングチューブ120の端部121の変形や円筒型バッキングチューブ120の端部121の内周面121aのシール面を保護する。当該切欠部131は、円筒型バッキングチューブ120の端部121の端面121b、外周面121c、及び内周面121aと当接することが好ましい。これにより、保護キャップ130は、輸送時に発生する振動により円筒型バッキングチューブ120の端部121から外れない。そのため、当該スパッタリングターゲット100を梱包箱に収納しても、円筒型バッキングチューブ120の端部121は、直接、梱包箱の内壁に当たらず損傷やこすれを抑止することができる。また、保護キャップ130の隆起面131bは、円筒型スパッタリングターゲット材110の端部111の端面111aと当接する。これにより、円筒型スパッタリングターゲット材110の端部111の損傷を抑制することができる。
接合材は、円筒型バッキングチューブ120と円筒型スパッタリングターゲット材110との間に設けられる。接合材は、これらの間に接合層140として形成されている。接合材は、円筒型バッキングチューブ120と円筒型スパッタリングターゲット材110とを接合するとともに、耐熱性と熱伝導性が良好であることが好ましい。また、スパッタリング中は真空下に置かれるため、真空中でガス放出が少ない特性を有することが好ましい。
次に、本発明に係るスパッタリングターゲットの製造方法の一実施形態について図面を使用しながら説明する。図9は、本発明に係るスパッタリングターゲットの製造方法の一実施形態の概略を示すフロー図である。
次に、本発明に係るスパッタリングターゲットの梱包方法の一実施形態について図面を使用しながら説明する。図10は、本発明に係るスパッタリングターゲットの梱包方法の一実施形態の概略を示すフロー図である。図11は、本発明に係るスパッタリングターゲットの梱包方法の一実施形態により梱包されたスパッタリングターゲットを示す概略断面図である。
円筒型バッキングチューブ120の中空部V1に存在する気体を所望のガスに置換するために、中空部V1の気体を排気し、排気された中空部V1に不活性ガスを導入する。そして、中空部V1に導入された不活性ガスを排気した後に上記ガスを中空部V1に充填する。なお、中空部V1の気体の排気及び不活性ガスの導入を複数回繰り返してもよい。これにより、中空部V1に充填されるガスの純度を、供給されるガスの純度に近づけることができる。その結果、ゴミ及び水分が少ない良質なガスを空間に充填することができる。そして、図11に示すように、ガスが充填された状態で保護フィルム150によってスパッタリングターゲット100を梱包する。
保護フィルム150は、フィルム状の樹脂が用いられる。保護フィルム150の材料としては、性質の異なる複数のフィルムを積層させた積層フィルムを用いることができる。例えば、2つのポリエチレンフィルムで機能性フィルムを挟んだ積層フィルムを用いることができる。ポリエチレンフィルムは、機能性フィルムに比べて熱による融解温度が低い材料を用いることができる。ポリエチレンフィルムが機能性フィルムを挟む構成によって、ヒートシールの際にポリエチレンフィルム同士が確実に融解するため、確実に保護フィルムの密封を行うことができる。機能性フィルムは、酸素透過度および透湿度の少なくともいずれか1つがポリエチレンフィルムよりも低いことが好ましい。また、機能性フィルムは、突き刺し強度および引張強度の少なくともいずれか1つがポリエチレンフィルムよりも高いことが好ましい。
[ユニロン]
・酸素透過度(20℃ 90%RH):37cc/d・atm
・透湿度(40℃ 90%RH):90g/m2・day
・突き刺し強度:16.0kgf(10.9×10-3MPa)
・引張強度:260MPa
[サランラップ]
・酸素透過度(20℃ 90%RH):60cc/d・atm
・透湿度(40℃ 90%RH):12g/m2・day
・引張強度:470MPa
[エバールフィルム]
・酸素透過度(20℃ 90%RH):30cc/d・atm
・透湿度(40℃ 90%RH):5.3g/m2・day
・突き刺し強度:11.1kgf(10.9×10-3MPa)
・引張強度:40MPa
まず、下記の円筒型スパッタリングターゲット材210を3本、下記の円筒型バッキングチューブ120を1本それぞれ準備した。円筒型スパッタリングターゲット材210の内側に接合材を介して円筒型バッキングチューブ120を、当該円筒型バッキングチューブの端部121の外周面121cが中心軸C方向に9mm露出するように接合し、スパッタリングターゲット200を組み立てた。
<円筒型スパッタリングターゲット材>
円筒軸方向の長さ:243mm
円筒外径:153mm
円筒内径:135mm
材質:ITO
<円筒型バッキングチューブ>
円筒軸方向の長さ:785mm
円筒外径:133mm
円筒内径:126mm
材質:Ti
<接合材>
材質:In
まず、厚さ20mmのウレタン材で覆われたアルミニウム板(縦300mm×横300mm×厚さ10mm)を用意した。次に、上記板から高さ300mm離れた位置からバッキングチューブ120の端面121bを、中心軸C方向に上記板に向けて落下させた。次に、落下したスパッタリングターゲットを回収し、保護キャップ130を取り外して、円筒型バッキングチューブ120の端部121及び円筒型スパッタリングターゲット材210の端部211を目視で観察した。その結果を、表1に示す。
表1に示すようにクリアランスWを0.1mmに変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すように保護キャップ130の肉厚D1〜D3をそれぞれ5mmに変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すように保護キャップ130の材質をポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すように保護キャップ130の材質をシリコーンゴムに変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すように保護キャップ130の材質をウレタンゴムに変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すように円筒型スパッタリングターゲット材210をIZO製に変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すようにクリアランスWを1.0mmに変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すように保護キャップ130の肉厚D1〜D3をそれぞれ1mmに変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
表1に示すように保護キャップ130の材質をステンレス(SUS)に変更したこと以外、実施例1と同様に行い、評価した。なお、評価結果を、表1に示す。
110、210 円筒型スパッタリングターゲット材
110a 内周面
111、211 端部
111a 端面
111b 内周面
111c 外周面
120 円筒型バッキングチューブ
120a 内周面
120b 外周面
121 端部
121a 内周面
121b 端面
121c 外周面
130 保護キャップ
131 切欠部
131a 凹面
131b 隆起面
131b1 段差面
132a 外側外周面
132b 外側内周面
133a 内側外周面
133b 内側内周面
134 端面
140 接合層
150 保護フィルム
C 中心軸
D1〜D3 肉厚
d1、d2 距離
H 貫通孔
L 距離
Lv 線
V1、V2 中空部
W クリアランス
Claims (17)
- 円筒型スパッタリングターゲット材と、
前記円筒型スパッタリングターゲット材の内側に接合材を介して接合され、該円筒型スパッタリングターゲット材の中心軸方向の長さより中心軸方向の長さが長い円筒型バッキングチューブと、
前記円筒型バッキングチューブの少なくともいずれかの中心軸方向の端部を被覆する保護キャップを備え、
前記保護キャップは、合成樹脂を含む、スパッタリングターゲット。 - 前記保護キャップは、前記円筒型バッキングチューブの中心軸方向の両端部を被覆する、請求項1に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記保護キャップの軸方向の一端部は、円周方向に沿って凹状の切欠部を形成し、
前記円筒型バッキングチューブの少なくともいずれかの中心軸方向の端部は、前記切欠部に差し込まれる、請求項1又は2に記載のスパッタリングターゲット。 - 前記切欠部の外側内周面と前記円筒型バッキングチューブの中心軸方向の端部の外周面とのクリアランスが0.1mm以上1.0mm未満である、請求項3に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記切欠部は、前記円筒型バッキングチューブの端部の端面、外周面、及び内周面と当接する、請求項3に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記保護キャップは、前記円筒型スパッタリングターゲット材の中心軸方向の端部をさらに被覆する、請求項3に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記合成樹脂は、シリコーンゴム、バイトンゴム、フッ素ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、ポリエステル系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン系エラストマー、ブタジエン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリスチレン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリウレタン樹脂、可撓性エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、及びポリエチレンナフタレートからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記合成樹脂は、ポリテトラフルオロエチレンである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記保護キャップの肉厚が、2.0mm以上である、請求項1〜8のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記保護キャップの肉厚が、5.0mm以下である、請求項1〜9のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記保護キャップのヤング率は、2000MPa以下である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記円筒型スパッタリングターゲット材は、ITO、ZnO、IZO、及びIGZOからなる群から選択される1種を主成分として含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記円筒型スパッタリングターゲット材は、同軸上に複数配列される、請求項1〜12のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲット。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲットを梱包するスパッタリングターゲットの梱包方法であって、
前記円筒型バッキングチューブの中空部内を不活性ガス又は真空雰囲気に調節する工程と、
前記円筒型バッキングチューブの両端の開口部を覆い、前記中空部内を密閉するように保護フィルムを形成する工程とを含む、スパッタリングターゲットの梱包方法。 - 前記中空部内の前記不活性ガスの圧力は、30〜60kPaである、請求項14に記載のスパッタリングターゲットの梱包方法。
- 前記不活性ガスは、アルゴン又は窒素である、請求項14又は15に記載のスパッタリングターゲットの梱包方法。
- 前記中空部内の前記不活性ガスの露点温度は、−80〜−50℃である、請求項14〜16のいずれか1項に記載のスパッタリングターゲットの梱包方法。
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