JP4000813B2 - Sputtering target - Google Patents

Sputtering target Download PDF

Info

Publication number
JP4000813B2
JP4000813B2 JP2001315156A JP2001315156A JP4000813B2 JP 4000813 B2 JP4000813 B2 JP 4000813B2 JP 2001315156 A JP2001315156 A JP 2001315156A JP 2001315156 A JP2001315156 A JP 2001315156A JP 4000813 B2 JP4000813 B2 JP 4000813B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
sintered body
sputtering
ito
grinding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001315156A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003119560A (en
Inventor
健太郎 内海
慎一 原
裕一 長崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
Priority to JP2001315156A priority Critical patent/JP4000813B2/en
Priority to TW091122771A priority patent/TW562870B/en
Priority to KR1020020060238A priority patent/KR101000339B1/en
Priority to CNB021435944A priority patent/CN1297684C/en
Priority to CNB200610166715XA priority patent/CN100529169C/en
Publication of JP2003119560A publication Critical patent/JP2003119560A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4000813B2 publication Critical patent/JP4000813B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明導電性薄膜製造の際に使用されるITOスパッタリングターゲット、特に複数のターゲット部材を単一のバッキングプレート上に接合した枚葉式スパッタリングターゲットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ITO(Indium Tin Oxide)薄膜は高導電性、高透過率といった特徴を有し、更に微細加工も容易に行えることから、液晶ディスプレイ(LCD)、PDP(Plasma Display)等のフラットパネルディスプレイ用表示電極に用いられている。ITO薄膜の製造方法はスプレー熱分解法、CVD法等の化学的成膜法と電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の物理的成膜法に大別することができる。なかでもITOターゲットを用いたスパッタリング法は、大面積化が容易で、得られる膜の抵抗値および透過率の経時変化が少なく、また、成膜条件のコントロールが容易であるため、多くの製造ラインで採用されている。
【0003】
ITO薄膜の製造装置としては、枚葉式(静止対向型)とインライン式(基板通過型)の2種類に大別される。この内、枚葉式装置は、異物(パーティクル)発生が少ないことから脚光を浴びている。
【0004】
近年のフラットパネルディスプレイの大型化にともない、パネル製造に使用されるガラス基板のサイズも大型化している。そのため、薄膜製造の際に使用されるターゲットも基板サイズに合わせてそのサイズの大型化が進行している。静止対向型スパッタリング装置用ターゲットでは、ターゲットサイズを基板サイズより一回り大きくする必要があるため、ターゲットサイズとしては各辺が800mmを越えるようになってきている。
【0005】
このような大型のITOターゲットを作製する場合、成形および焼結に必要な生産設備が従来の物より大型となるため新たな設備投資を必要とする上、粉末の成形性はサイズの大型化と共に悪化するため歩留まりが極端に低下し、結果としてターゲットの製造コストおよび生産性が悪化する。このため、長尺型のターゲットでは、複数のターゲット部材をバッキングプレート上に接合した多分割ターゲットが用いられている。
【0006】
ITO焼結体をバッキングプレートに接合するボンディング工程は、焼結体とバッキングプレートをはんだ材の融点以上まで加熱した後、はんだ材を用いて接合した後、冷却することにより行われる。この冷却過程で焼結体とバッキングプレートの熱膨張率の違いから反りや割れが発生するという問題が生じた。
【0007】
また、出来上がったターゲットをスパッタリング装置に取り付けた後、真空排気を行ったときに発生する反りやスパッタリング中に発生する熱応力によっても割れが発生するという問題が生じていた。ターゲットに割れが発生するとスパッタリングに供することができないため、生産ラインの停止を招くなど重要な問題となる。
【0008】
このようなターゲットの割れ問題は、ターゲットサイズが大きくなるのにともない顕著になってきた。これらターゲットの割れ問題を解決するため、ターゲット表面の研削方向を規定し、さらに研削後の表面粗さを5μm以下にするという提案がなされた(特開2001−26863号公報)。この提案は、ターゲットの反り方向が一方向であるような長尺型のインラインスパッタリング装置用では有効であった。しかし、ターゲットの形状が正方形に近い枚葉型のスパッタリング装置では、長軸、短軸の差が小さくいずれの方向にも反りが発生するため、あまり有効ではなかった。このため、大型の枚葉式スパッタリング装置用ターゲットに対しても有効となる割れ防止策の開発が望まれていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ターゲットの短軸が長軸の0.7〜1.0倍である枚葉式ITOスパッタリングターゲットを装置に取り付け、真空排気時および/またはスパッタリングを行った際に発生するターゲットの割れを効果的に抑制できるITOスパッタリングターゲットを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、短軸が長軸の0.7〜1.0倍である枚葉式ITOスパッタリングターゲットにおけるターゲットの割れを防止する検討を行った。その結果、▲1▼ITO焼結体の強度を高める、▲2▼ターゲットにかかる応力を吸収できるようなターゲット構造とする、ことにより上記問題における割れの発生を抑制できるとの知見を得た。具体的には、ビッカース硬度、3点曲げ強度が所定の範囲内の値を有する焼結体を用いるとともに、焼結体とバッキングプレートを接合するはんだ層の厚さを適切な厚さとすることにより上記問題を解決できることを見いだし本発明を完成した。
【0011】
即ち、本発明は実質的にインジウム、スズおよび酸素からなる複数の焼結体を単一のバッキングプレート上に接合した多分割ターゲットであって、ターゲットの短軸が長軸の0.7〜1.0倍である枚葉式スパッタリングターゲットにおいて、前記焼結体のビッカース硬度を700以上800以下、焼結体のスパッタ面となる面に施した研削加工の研削方向と平行に荷重を印加して測定された3点曲げ強度を200MPa以上250MPa以下とするとともに、焼結体とバッキングプレートを接合するはんだ層の厚さを0.5mm以上1mm以下としたことを特徴とするスパッタリングターゲットに関する。
【0012】
なお、研削加工の研削方向とは、研削時の刃先の移動方向であり、具体的には、例えば、焼結体表面に形成された筋状の研削痕の方向である。また、3点曲げ強度の測定において、研削方向と平行に荷重を印加して測定するとは、前記研削方向に平行に3点曲げ試験の力点を添わせること、すなわち、3点曲げ試験における3つの力点を結ぶ直線が前記研削方向に平行であることを意味する。
【0013】
本発明が対象とするような枚葉式ターゲットは、一般に長方形あるいは長方形に準ずる形となっている。長方形に準ずる形とは、長方形の各角部にR加工を施した場合も含むものとする。このような枚葉式のターゲットサイズとしては、810mm×910mmを例示することができ、例えば図1に示すような、270mm×455mmの焼結体を3枚ずつ2列に並べた形態で分割されている。
【0014】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0015】
本発明に使用されるITO焼結体およびその製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、以下のような方法で製造することができる。
【0016】
始めに、酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末との混合粉末にバインダー等を加え、プレス法或いは鋳込み法等の成形方法により成形してITO成形体を製造する。成形法としては、プレス法、鋳込み法どちらも使用可能であるが、緻密な成形体を得やすい鋳込み法が好ましい。この際、使用する粉末の平均粒径が大きいと焼結体の緻密化が進行しない場合があるので、使用する粉末の平均粒径は1.5μm以下であることが望ましく、更に好ましくは0.1〜1.5μmである。混合粉末中の酸化スズ含有量は、スパッタリング法により薄膜を製造した際に比抵抗が低下する5〜15重量%とすることが望ましい。
【0017】
次に得られた成形体に必要に応じて、CIP等の圧密化処理を行う。この際CIP圧力は充分な圧密効果を得るため2ton/cm2以上、好ましくは2〜3ton/cm2であることが望ましい。ここで始めの成形を鋳込法により行った場合には、CIP後の成形体中に残存する水分およびバインダー等の有機物を除去する目的で脱バインダー処理を施してもよい。また、始めの成形をプレス法により行った場合でも、成形時にバインダーを使用したときには、同様の脱バインダー処理を行うことが望ましい。
【0018】
このようにして得られた成形体を焼結炉内に投入して焼結を行う。焼結方法としては、いかなる方法でも用いることができるが、生産設備のコスト等を考慮すると大気中焼結が望ましい。焼結条件についても適宜選択することができるが、緻密な焼結体を得るため、また酸化スズの蒸発を抑制するため、焼結温度が1450〜1650℃であることが望ましい。雰囲気は、少なくとも昇温時800℃に達した時点から焼結温度での保持時間が終了するまでの間の焼結炉内を実質的に純酸素ガス雰囲気とし、さらに酸素を導入する際の酸素流量(L/min)と成形体仕込重量(kg)の比(仕込重量/酸素流量)を1.0以下とすると、ターゲットの緻密化が進み好ましい。また焼結時間についても充分な硬度上昇効果を得るために5時間以上、好ましくは5〜30時間であることが望ましい。こうすることにより、緻密なITO焼結体を得ることができる。このようにして得られたITO焼結体のビッカース硬度は、700以上800以下となる。
【0019】
次に、得られたITO焼結体を所定の形状に加工して多分割ITOターゲットを構成する個々のターゲット部材を作製する。各部材のサイズおよび形状は特に限定されるものではない。
【0020】
次に、各部材の厚さを調整するために平面研削加工を行う。平面研削の際には、分割された各部材表面の研削方向がターゲットとして組み上げられた多分割ターゲットの長い方の辺あるいは短い方の辺から±10度以内の方向となるように行う。好ましくは、±5度以内、特に好ましくは±1度以内である。ここで、研削方向とは、平面研削盤によって焼結体表面に筋状の研削痕が形成されるが、この研削痕の方向を示している。こうすることにより、割れに対する強度が向上する。また、スパッタリング面の表面粗さRaを0.1μm以下に調整する。焼結体表面を平面研削加工した場合、焼結体の3点曲げ強度は、研削後の表面粗さに依存する。ビッカース硬度700以上の焼結体の加工後の表面粗さRaを0.1μm以下とすることにより、研削方向と平行に荷重を印加して測定された3点曲げ強度を200MPa以上250MPa以下とすることが可能となる。
【0021】
得られた複数枚のターゲット部材を1枚の無酸素銅などからなるバッキングプレート上の所定の位置に配置し、インジウムはんだ等を用いて接合する。この際、はんだ層の厚さを0.5mm以上、1.0mm以下に調整する。はんだ層の厚さを0.5mm以上にするとターゲットにかかる応力をはんだ層で吸収することが可能となり、割れの発生率が低下する。しかし、1.0mmをこえるとターゲット全体の厚さが厚くなりすぎるため好ましくない。はんだ層の厚さを0.5mm〜1.0mmに制御する方法としては、例えば、はんだ層中に厚さ0.5mm〜1.0mmの介在物を挿入する方法をあげることができる。
【0022】
このようにして作製されたターゲットの短軸が長軸の0.7〜1.0倍である枚葉式スパッタリングターゲットは、真空装置に取り付け後の、真空排気時および/またはスパッタリング時に発生するターゲットの割れを効果的に抑制することができる。
【0023】
なお、本発明でいうビッカース硬度の定義および測定方法は、JIS−R1610−1991に、3点曲げ強度の定義および測定方法はJIS−R1601−1991に、表面粗さの定義および測定方法はJIS B0601−1994に記載の通りである。
【0024】
【実施例】
以下本発明の実施例を述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、実施例および比較例において、ビッカース硬度、3点曲げ強度はあらかじめ少し大きめに作製された成形体からテストピースを切り出して測定を実施した。
【0025】
実施例1
平均粒径1.3μmの酸化インジウム粉末90重量部と平均粒径0.7μmの酸化スズ粉末10重量部に分散剤、バインダおよびイオン交換水を鉄心入りナイロンボールが入ったポットに入れ5時間混合してスラリーを調整した。得られたスラリーを充分脱泡した後、樹脂型を用いた加圧鋳込み成形を行い成形体を得た。この成形体を3ton/cm2の圧力でCIPによる緻密化処理を行った。次にこの成形体を純酸素雰囲気焼結炉内に設置して、以下の条件で焼結した。
(焼結条件)
焼成温度:1500℃、昇温速度:30℃/Hr、焼結時間:15時間、雰囲気:昇温時800℃から降温時400℃まで純酸素ガスを炉内に、(仕込重量/酸素流量)=0.8で導入
得られた焼結体のビッカース硬度を測定したところ720であった。得られた焼結体を図1示すような455mm×270mmの長方形状に加工して各ターゲット部材を作製した。このとき、各焼結体のスパッタリング面に、図1の下端に両矢印で示す方向に#800の砥石を用いて研削加工を施した。得られた焼結体の表面粗さRaを測定したところ0.07μmであった。この時の、研削方向と平行に荷重を印加して測定された3点曲げ強度は210MPaであった。
【0026】
このようにして得られた各ターゲット部材とバッキングプレートを160℃まで加熱した後、それぞれの接合面にインジウム半田を塗布した。この際バッキングプレート上に直径0.5mmのニッケル製のワイヤーを配置し、このワイヤーを挟む形で焼結体とバッキングプレートを接合することにより、はんだ層の厚さを0.5mmに調整した。このようにして順次6枚の焼結体をバッキングプレート上の図1に示すような所定の位置に配置した後、室温まで冷却しターゲットとした。
【0027】
このようにして得られたターゲット2枚について、各々、真空装置内に設置し、真空排気した後、アルゴンガスと酸素ガスの導入下でスパッタリングを実施した。2枚のターゲットのいずれを用いた場合にも、ターゲットの割れは認められなかった。
【0028】
実施例2
焼成温度を1600℃とした以外は実施例1と同じ条件でITO焼結体を作製した。得られた焼結体のビッカース硬度を測定したところ760であった。得られた焼結体を実施例1と同様の方法で加工した。Raは0.06μm、同様にして測定された3点曲げ強度は230MPaであった。
【0029】
次に実施例1と同様の方法で、はんだ層厚さ0.5mmのITOターゲットを作製した。得られたターゲット2枚について、各々実施例1と同じ方法でスパッタリングしたが、いずれもターゲットに割れは発生しなかった。
【0030】
実施例3
はんだ層厚さを0.8mm、とした以外は実施例2と同じ方法でITOターゲットを作製した。得られたターゲット2枚について、各々実施例1と同じ方法でスパッタリングしたが、いずれもターゲットに割れは発生しなかった。
【0031】
比較例1
実施例1と同じ条件でITO焼結体を作製した。得られた焼結体のビッカース硬度を測定したところ760であった。得られた焼結体を所望の形状に加工したのち、#400砥石を使用した以外は、実施例1と同様の方法で研削加工した。得られた焼結体のRaは0.6μm、研削方向と平行に荷重を印加して測定された3点曲げ強度は190MPaであった。
【0032】
次に実施例1と同じ方法で、はんだ層厚さ0.5mmのITOターゲットを作製した。得られたターゲット2枚について、各々実施例1と同じ方法でスパッタリングしたところ、スパッタリング開始から1時間で2枚とも割れてしまった。
【0033】
比較例2
焼成時、炉内に導入する酸素量を(仕込重量/酸素流量)=1.2とした以外は実施例1と同じ条件でITO焼結体を作製した。得られた焼結体のビッカース硬度を測定したところ690であった。得られた焼結体を実施例1と同様の方法で加工した。Raは0.09μm、同様にして測定された3点曲げ強度は190MPaであった。
【0034】
次に実施例1と同じ方法で、はんだ層厚さ0.5mmのITOターゲットを作製した。得られたターゲット2枚を順次、実施例1と同じ方法でスパッタリングしたところ、スパッタリング開始から1時間で2枚とも割れてしまった。
【0035】
比較例3
実施例1と同じ条件でITO焼結体を作製した。得られた焼結体のビッカース硬度を測定したところ760であった。得られた焼結体を実施例1と同様の方法で加工した。Raは0.07μm、同様にして測定された3点曲げ強度は210MPaであった。
【0036】
次にはんだ層の厚さを0.3mmとした以外は、実施例1と同じ方法でITOターゲットを作製した。得られたターゲット2枚を順次、実施例1と同じ方法でスパッタリングしたところ、スパッタリング開始から1時間で2枚とも割れてしまった。
【0037】
【発明の効果】
ターゲットの短軸が長軸の0.7〜1.0倍である枚葉式スパッタリングターゲットにおいて、本発明の焼結体のビッカース硬度を700以上800以下、研削方向と平行に荷重を印加して測定された3点曲げ強度を200MPa以上250MPa以下とするとともに、焼結体とバッキングプレートを接合するはんだ層の厚さを0.5mm以上1mm以下のITOスパッタリングターゲットを用いることにより、真空排気時あるいはスパッタリング時に発生する割れを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】枚葉式の多分割ターゲットの形態の一例を示す図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ITO sputtering target used in the production of a transparent conductive thin film, and more particularly to a single wafer sputtering target in which a plurality of target members are joined on a single backing plate.
[0002]
[Prior art]
ITO (Indium Tin Oxide) thin film has characteristics such as high conductivity and high transmittance, and can be easily finely processed. Therefore, display electrodes for flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs) and PDPs (Plasma Displays) It is used for. The manufacturing method of the ITO thin film can be roughly divided into chemical film forming methods such as spray pyrolysis and CVD, and physical film forming methods such as electron beam evaporation and sputtering. In particular, sputtering using an ITO target is easy to increase in area, has little change over time in the resistance value and transmittance of the resulting film, and can easily control film forming conditions, so that many production lines can be used. It is adopted in.
[0003]
The ITO thin film manufacturing apparatus is roughly classified into two types: a single wafer type (stationary facing type) and an inline type (substrate passing type). Of these, the single-wafer type apparatus is in the limelight because it generates less foreign matter (particles).
[0004]
With the recent increase in size of flat panel displays, the size of glass substrates used for panel manufacture has also increased. For this reason, the size of the target used in manufacturing the thin film is increasing in accordance with the substrate size. In the target for the stationary facing sputtering apparatus, it is necessary to make the target size one size larger than the substrate size. Therefore, each side of the target size exceeds 800 mm.
[0005]
When producing such a large ITO target, the production equipment required for molding and sintering is larger than conventional products, so new capital investment is required and the moldability of the powder increases with the increase in size. Deterioration deteriorates the yield, and as a result, the manufacturing cost and productivity of the target deteriorate. For this reason, in the long target, a multi-division target in which a plurality of target members are joined on a backing plate is used.
[0006]
The bonding step for bonding the ITO sintered body to the backing plate is performed by heating the sintered body and the backing plate to the melting point or higher of the solder material, bonding using the solder material, and then cooling. During this cooling process, there was a problem that warpage and cracking occurred due to the difference in thermal expansion coefficient between the sintered body and the backing plate.
[0007]
Further, there has been a problem that cracks are generated due to warpage generated when the evacuation is performed after the completed target is attached to the sputtering apparatus and thermal stress generated during sputtering. If the target is cracked, it cannot be used for sputtering, which causes an important problem such as causing the production line to stop.
[0008]
Such a cracking problem of the target has become prominent as the target size increases. In order to solve these target cracking problems, a proposal has been made to define the grinding direction of the target surface and to reduce the surface roughness after grinding to 5 μm or less (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-26863). This proposal is effective for a long-type in-line sputtering apparatus in which the warping direction of the target is one direction. However, a single-wafer sputtering apparatus with a target shape close to a square is not very effective because the difference between the major axis and minor axis is small and warpage occurs in either direction. For this reason, it has been desired to develop a crack prevention measure that is effective even for a target for a large single-wafer sputtering apparatus.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to attach a single-wafer ITO sputtering target whose minor axis is 0.7 to 1.0 times the major axis to the apparatus, and generate a target when evacuating and / or performing sputtering. It is in providing the ITO sputtering target which can suppress the crack of this effectively.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have studied to prevent target cracking in a single-wafer ITO sputtering target having a minor axis 0.7 to 1.0 times the major axis. As a result, it was found that (1) the strength of the ITO sintered body was increased and (2) the target structure capable of absorbing the stress applied to the target was able to suppress the occurrence of cracks in the above problems. Specifically, by using a sintered body having a Vickers hardness, a three-point bending strength within a predetermined range, and by setting the thickness of the solder layer joining the sintered body and the backing plate to an appropriate thickness. The present invention has been completed by finding that the above problems can be solved.
[0011]
That is, the present invention is a multi-division target in which a plurality of sintered bodies substantially made of indium, tin, and oxygen are joined on a single backing plate, and the minor axis of the target is 0.7 to 1 having a major axis. In a single-wafer sputtering target of 0.0 times, the sintered body has a Vickers hardness of 700 to 800, and a load is applied in parallel with the grinding direction of the grinding applied to the surface to be the sputtered surface of the sintered body. The present invention relates to a sputtering target characterized in that the measured three-point bending strength is 200 MPa or more and 250 MPa or less, and the thickness of the solder layer that joins the sintered body and the backing plate is 0.5 mm or more and 1 mm or less.
[0012]
In addition, the grinding direction of the grinding process is a moving direction of the blade edge at the time of grinding, specifically, for example, a direction of a streak-like grinding mark formed on the surface of the sintered body. In the measurement of the three-point bending strength, the measurement is performed by applying a load in parallel with the grinding direction by adding the power point of the three-point bending test in parallel with the grinding direction. It means that the straight line connecting the force points is parallel to the grinding direction.
[0013]
A single-wafer target as the object of the present invention is generally rectangular or rectangular. The shape conforming to the rectangle includes a case where each corner of the rectangle is subjected to R processing. As such a single-wafer type target size, 810 mm × 910 mm can be exemplified, and for example, as shown in FIG. 1, 270 mm × 455 mm sintered bodies are divided into three rows in two rows. ing.
[0014]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0015]
Although the ITO sintered compact used for this invention and its manufacturing method are not specifically limited, For example, it can manufacture with the following methods.
[0016]
First, an ITO molded body is manufactured by adding a binder or the like to a mixed powder of indium oxide powder and tin oxide powder and molding the mixture by a molding method such as a press method or a casting method. As the molding method, either a pressing method or a casting method can be used, but a casting method that easily obtains a dense molded body is preferable. At this time, if the average particle size of the powder used is large, densification of the sintered body may not proceed. Therefore, the average particle size of the powder used is desirably 1.5 μm or less, and more preferably 0.8. 1 to 1.5 μm. The tin oxide content in the mixed powder is desirably 5 to 15% by weight at which the specific resistance decreases when a thin film is produced by the sputtering method.
[0017]
Next, consolidation processing such as CIP is performed on the obtained molded body as necessary. Here CIP pressure is sufficient for obtaining a consolidation effect 2 ton / cm 2 or more, it is desirable that preferably is 2~3ton / cm 2. Here, when the first molding is performed by a casting method, a binder removal treatment may be performed for the purpose of removing moisture remaining in the molded body after CIP and organic substances such as a binder. Even when the first molding is performed by the press method, it is desirable to perform the same debinding process when a binder is used during molding.
[0018]
The molded body thus obtained is put into a sintering furnace and sintered. Any method can be used as the sintering method, but in the air, it is desirable to sinter in the air in consideration of the cost of production facilities. The sintering conditions can be selected as appropriate, but in order to obtain a dense sintered body and to suppress evaporation of tin oxide, the sintering temperature is preferably 1450 to 1650 ° C. The atmosphere is a pure oxygen gas atmosphere in the sintering furnace from the time when the temperature rises to 800 ° C. to the end of the holding time at the sintering temperature, and oxygen when oxygen is further introduced. It is preferable that the ratio of the flow rate (L / min) and the charged weight of the compact (kg) (charged weight / oxygen flow rate) is 1.0 or less because the target becomes denser. The sintering time is preferably 5 hours or more, preferably 5 to 30 hours in order to obtain a sufficient hardness increasing effect. By doing so, a dense ITO sintered body can be obtained. The Vickers hardness of the ITO sintered body thus obtained is 700 or more and 800 or less.
[0019]
Next, the obtained ITO sintered body is processed into a predetermined shape to produce individual target members constituting a multi-segment ITO target. The size and shape of each member are not particularly limited.
[0020]
Next, surface grinding is performed to adjust the thickness of each member. The surface grinding is performed so that the grinding direction of each divided member surface is within ± 10 degrees from the longer side or the shorter side of the multi-division target assembled as a target. Preferably, it is within ± 5 degrees, particularly preferably within ± 1 degree. Here, the grinding direction refers to the direction of the grinding trace, although a streak-like grinding trace is formed on the surface of the sintered body by the surface grinding machine. By doing so, the strength against cracking is improved. Further, the surface roughness Ra of the sputtering surface is adjusted to 0.1 μm or less. When the surface of the sintered body is subjected to surface grinding, the three-point bending strength of the sintered body depends on the surface roughness after grinding. By setting the surface roughness Ra after processing of a sintered body having a Vickers hardness of 700 or more to 0.1 μm or less, the three-point bending strength measured by applying a load parallel to the grinding direction is set to 200 MPa or more and 250 MPa or less. It becomes possible.
[0021]
The obtained plurality of target members are arranged at predetermined positions on a backing plate made of one piece of oxygen-free copper and joined together using indium solder or the like. At this time, the thickness of the solder layer is adjusted to 0.5 mm or more and 1.0 mm or less. When the thickness of the solder layer is 0.5 mm or more, the stress applied to the target can be absorbed by the solder layer, and the occurrence rate of cracks is reduced. However, exceeding 1.0 mm is not preferable because the thickness of the entire target becomes too thick. As a method for controlling the thickness of the solder layer to 0.5 mm to 1.0 mm, for example, a method of inserting inclusions having a thickness of 0.5 mm to 1.0 mm in the solder layer can be mentioned.
[0022]
A single-wafer sputtering target having a minor axis of 0.7 to 1.0 times the major axis produced in this manner is a target generated during vacuum exhaustion and / or sputtering after being attached to a vacuum apparatus. Can be effectively suppressed.
[0023]
The definition and measurement method of Vickers hardness in the present invention is JIS-R1610-1991, the definition and measurement method of three-point bending strength is JIS-R1601-1991, and the definition and measurement method of surface roughness is JIS B0601. -As described in 1994.
[0024]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. In the examples and comparative examples, the Vickers hardness and the three-point bending strength were measured by cutting out a test piece from a molded body that was made slightly larger in advance.
[0025]
Example 1
90 parts by weight of indium oxide powder having an average particle diameter of 1.3 μm and 10 parts by weight of tin oxide powder having an average particle diameter of 0.7 μm are mixed with a dispersant, a binder and ion-exchanged water in a pot containing a nylon ball containing an iron core for 5 hours. To prepare a slurry. After sufficiently defoaming the obtained slurry, pressure casting using a resin mold was performed to obtain a molded body. This compact was subjected to densification treatment with CIP at a pressure of 3 ton / cm 2 . Next, this compact was placed in a pure oxygen atmosphere sintering furnace and sintered under the following conditions.
(Sintering conditions)
Firing temperature: 1500 ° C., heating rate: 30 ° C./Hr, sintering time: 15 hours, atmosphere: pure oxygen gas from 800 ° C. during heating to 400 ° C. during cooling (feed weight / oxygen flow rate) The Vickers hardness of the sintered body obtained by introduction at 0.8 was measured to be 720. The obtained sintered body was processed into a 455 mm × 270 mm rectangular shape as shown in FIG. 1 to prepare each target member. At this time, grinding was performed on the sputtering surface of each sintered body using a # 800 grindstone in the direction indicated by a double-headed arrow at the lower end of FIG. It was 0.07 micrometer when surface roughness Ra of the obtained sintered compact was measured. At this time, the three-point bending strength measured by applying a load parallel to the grinding direction was 210 MPa.
[0026]
Each target member and backing plate thus obtained were heated to 160 ° C., and then indium solder was applied to each joint surface. At this time, a nickel wire having a diameter of 0.5 mm was placed on the backing plate, and the sintered body and the backing plate were joined so as to sandwich the wire, thereby adjusting the thickness of the solder layer to 0.5 mm. In this manner, six sintered bodies were sequentially arranged at predetermined positions as shown in FIG. 1 on the backing plate, and then cooled to room temperature to obtain a target.
[0027]
The two targets thus obtained were each placed in a vacuum apparatus, evacuated, and then sputtered under the introduction of argon gas and oxygen gas. When either of the two targets was used, no target cracking was observed.
[0028]
Example 2
An ITO sintered body was produced under the same conditions as in Example 1 except that the firing temperature was 1600 ° C. It was 760 when the Vickers hardness of the obtained sintered compact was measured. The obtained sintered body was processed in the same manner as in Example 1. Ra was 0.06 μm, and the three-point bending strength measured in the same manner was 230 MPa.
[0029]
Next, an ITO target having a solder layer thickness of 0.5 mm was produced in the same manner as in Example 1. The two obtained targets were each sputtered by the same method as in Example 1, but no cracks occurred in the targets.
[0030]
Example 3
An ITO target was produced in the same manner as in Example 2 except that the solder layer thickness was 0.8 mm. The two obtained targets were each sputtered by the same method as in Example 1, but no cracks occurred in the targets.
[0031]
Comparative Example 1
An ITO sintered body was produced under the same conditions as in Example 1. It was 760 when the Vickers hardness of the obtained sintered compact was measured. After processing the obtained sintered body into a desired shape, grinding was performed in the same manner as in Example 1 except that a # 400 grindstone was used. The obtained sintered body had an Ra of 0.6 μm, and a three-point bending strength measured by applying a load parallel to the grinding direction was 190 MPa.
[0032]
Next, an ITO target having a solder layer thickness of 0.5 mm was produced in the same manner as in Example 1. When the obtained two targets were sputtered by the same method as in Example 1, both of them were broken in one hour from the start of sputtering.
[0033]
Comparative Example 2
An ITO sintered body was produced under the same conditions as in Example 1 except that the amount of oxygen introduced into the furnace during firing was (charged weight / oxygen flow rate) = 1.2. It was 690 when the Vickers hardness of the obtained sintered compact was measured. The obtained sintered body was processed in the same manner as in Example 1. Ra was 0.09 μm, and the three-point bending strength measured in the same manner was 190 MPa.
[0034]
Next, an ITO target having a solder layer thickness of 0.5 mm was produced in the same manner as in Example 1. When the obtained two targets were sequentially sputtered by the same method as in Example 1, both of them were broken in one hour from the start of sputtering.
[0035]
Comparative Example 3
An ITO sintered body was produced under the same conditions as in Example 1. It was 760 when the Vickers hardness of the obtained sintered compact was measured. The obtained sintered body was processed in the same manner as in Example 1. Ra was 0.07 μm, and the three-point bending strength measured in the same manner was 210 MPa.
[0036]
Next, an ITO target was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the solder layer was 0.3 mm. When the obtained two targets were sequentially sputtered by the same method as in Example 1, both of them were broken in one hour from the start of sputtering.
[0037]
【The invention's effect】
In a single wafer sputtering target in which the short axis of the target is 0.7 to 1.0 times the long axis, the sintered body of the present invention has a Vickers hardness of 700 to 800 and a load is applied parallel to the grinding direction. By using an ITO sputtering target having a measured three-point bending strength of 200 MPa to 250 MPa and a solder layer thickness of 0.5 mm to 1 mm for joining the sintered body and the backing plate, Cracks that occur during sputtering can be effectively suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a form of a single-wafer multi-division target.

Claims (1)

インジウム、スズおよび酸素からなる複数の焼結体を単一のバッキングプレート上に接合した多分割ターゲットであって、ターゲットの短軸が長軸の0.7〜1.0倍である枚葉式スパッタリングターゲットにおいて、前記ターゲットが長軸の長さが800mm以上である長方形あるいは長方形に準ずる形であり、前記焼結体のビッカース硬度を700以上800以下、焼結体のスパッタ面となる面に施した研削加工の研削方向と平行に荷重を印加して測定された3点曲げ強度を200MPa以上250MPa以下とするとともに、焼結体とバッキングプレートを接合するはんだ層の厚さを0.5mm以上1mm以下としたことを特徴とするスパッタリングターゲット。A multi-piece target in which a plurality of sintered bodies made of indium , tin, and oxygen are joined on a single backing plate, and the short axis of the target is 0.7 to 1.0 times the long axis. In the sputtering target, the target has a rectangular shape with a major axis length of 800 mm or more or a shape corresponding to a rectangle, and the sintered body has a Vickers hardness of 700 to 800 and is applied to a surface to be a sputtering surface of the sintered body. The three-point bending strength measured by applying a load in parallel to the grinding direction of the grinding process is 200 MPa to 250 MPa, and the thickness of the solder layer that joins the sintered body and the backing plate is 0.5 mm to 1 mm. A sputtering target characterized by:
JP2001315156A 2001-10-12 2001-10-12 Sputtering target Expired - Fee Related JP4000813B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001315156A JP4000813B2 (en) 2001-10-12 2001-10-12 Sputtering target
TW091122771A TW562870B (en) 2001-10-12 2002-10-02 Sputtering target
KR1020020060238A KR101000339B1 (en) 2001-10-12 2002-10-02 Sputtering target
CNB021435944A CN1297684C (en) 2001-10-12 2002-10-11 Sputtering target
CNB200610166715XA CN100529169C (en) 2001-10-12 2002-10-11 Sputtering target

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001315156A JP4000813B2 (en) 2001-10-12 2001-10-12 Sputtering target

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003119560A JP2003119560A (en) 2003-04-23
JP4000813B2 true JP4000813B2 (en) 2007-10-31

Family

ID=19133367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001315156A Expired - Fee Related JP4000813B2 (en) 2001-10-12 2001-10-12 Sputtering target

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4000813B2 (en)
CN (1) CN100529169C (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005111261A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Spattering target and method of manufacturing the same
JP5198925B2 (en) * 2008-04-10 2013-05-15 三井金属鉱業株式会社 Sputtering target
JP5206983B2 (en) * 2009-04-22 2013-06-12 住友金属鉱山株式会社 ITO sputtering target and manufacturing method thereof
CN102152060B (en) * 2011-01-26 2012-12-19 宁波江丰电子材料有限公司 Target processing method
CN106607667B (en) * 2015-10-26 2018-05-08 宁波江丰电子材料股份有限公司 The manufacture method of target material assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CN100529169C (en) 2009-08-19
CN1982502A (en) 2007-06-20
JP2003119560A (en) 2003-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101552028B1 (en) Method for producing sintered body, sintered body, sputtering target composed of the sintered body, and sputtering target-backing plate assembly
KR101211983B1 (en) sintered silicon wafer
EP2993250A1 (en) Li-CONTAINING OXIDE TARGET ASSEMBLY
TWI568704B (en) Cylindrical sputtering target, cylindrical shaped body, manufacturing method of cylindrical sputtering target, manufacturing method of cylindrical sintered body, and manufacturing method of cylindrical shaped body
KR20010075045A (en) Sputtering target
JP4000813B2 (en) Sputtering target
KR100880174B1 (en) ITO sputtering target
JP6977395B2 (en) Manufacturing method of cesium tungsten oxide sintered body, cesium tungsten oxide sintered body and oxide target
TWI635194B (en) Cylindrical sputtering target and manufacturing method thereof
JP7101717B2 (en) Sputtering target and its manufacturing method
KR101000339B1 (en) Sputtering target
JPH1161395A (en) Ito sputtering target
KR100734460B1 (en) Sputtering target and process for producing si oxide film therewith
JP4843883B2 (en) Sputtering target
KR101980465B1 (en) Sputtering target and method for producing same
JP2003155563A (en) Long-size, multi-divided ito sputtering target
JP5754093B2 (en) Zinc oxide sintered body, manufacturing method thereof, sputtering target, and manufacturing method of transparent film
JP2000328241A (en) Multidivision sputtering target
JP6297620B2 (en) Sputtering target and manufacturing method thereof
TWI676696B (en) Cylindrical sputtering target and manufacturing method thereof
JPH10310471A (en) Sputtering target for forming high dielectric film
WO2014128976A1 (en) Sputtering target and manufacturing method therefor
JP2016188425A (en) Method for manufacturing cylindrical type sputtering target, and method for manufacturing cylindrical type compact
JP2017150089A (en) Sputtering target and production method thereof
JPWO2020250586A1 (en) Sputtering target and manufacturing method of sputtering target

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040906

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070417

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070622

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070724

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070806

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4000813

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130824

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees