JP5198925B2 - Sputtering target - Google Patents
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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。 The present invention relates to a sputtering target, and more particularly to a sputtering target in which cracking of the target material is unlikely to occur even when sputtering is performed while the target material is cooled with a large amount of cooling water.
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。
Conventionally, for example, a sputtering method capable of easily controlling the film thickness and components has been widely used as a film formation method for materials for electronic and electrical parts such as semiconductors.
A sputtering target used in such a sputtering method generally joins a target material made of a material for forming a thin film and a backing plate made of a material having excellent conductivity and thermal conductivity through a bonding material. It is configured by When it is necessary to use a target material with a large area, a method is employed in which sputtering is performed using a plurality of divided target materials while applying a magnetic field.
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。 When sputtering is performed using such a sputtering target, the target member generates heat and the efficiency of sputtering decreases. For this reason, it is necessary to cool the target material during sputtering.
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。 As a method for cooling the target material, generally, a cooling water flow passage through which the cooling water flows is provided in the backing plate, and the cooling water is passed through the cooling water flow passage to cool the backing plate, thereby depriving the target material of heat. The method is taken. In this method, the normal cooling water flow path extends vertically upward from the flow path inlet provided at the bottom surface of one end of the backing plate, reaches the position directly below the target material, and then crosses the center of the backing plate and the other end. It reaches the outlet provided on the bottom of the backing plate. When sputtering is performed while applying a magnetic field as described above, a large power is usually applied to the end portion of the target material, and the amount of heat generated in this portion is particularly large. For this reason, it is efficient to provide a flow path inlet in the lower peripheral part of the end part of the target material as described above, and to allow cooling water to flow from here through the cooling water flow path to directly below the end part of the target material. In addition, the target material can be cooled. In addition, the cooling water flow passage in the peripheral portion immediately below the target material end is thickened or the backing plate is thinned so that the target material end can be efficiently cooled.
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。 However, when the target material is cooled using the cooling water as described above, there is a problem that the target material is often cracked. The target material cracks tended to occur more frequently when the amount of cooling water was increased. In addition, the crack of the target material often occurs in the upper part of the inlet of the cooling water flow passage. In particular, a large amount of power is applied to the upper part of the inlet of the cooling water flow passage and the amount of heat generation is significant as described above. Occurred. Such cracking of the target material is considered to be one of the causes that the backing plate warps due to the water pressure of the cooling water or the like.
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。 Under the recent situation where the demand for film formation on a large substrate by sputtering is increasing and the target material is also increasing in size, it is required to increase the film formation rate of sputtering. The amount of heat generated naturally increases. In order to efficiently cool the target material under such circumstances, it is necessary to cause the cooling water to flow directly to the portion where the heat generation amount is large as described above, and to further increase the cooling water amount. However, if it does in this way, as mentioned above, the crack of a target material will generate | occur | produce notably. The current situation is a contradictory situation like this.
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。 Further, since sputtering is performed in a vacuum, a strong force is applied to the backing plate in the direction in which the target material is installed, and the backing plate may be warped. Due to the warping of the backing plate, the target material bonded to the backing plate may be cracked.
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。 As a method for preventing warping, cracking and peeling of the target material that occurs when sputtering is performed while cooling the target material with cooling water, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-65728, the region where the backing plate and the target material are joined is targeted. A method of limiting to the range where the outer peripheral portion of the member is removed is disclosed.
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。
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。 An object of the present invention is to provide a sputtering target that does not cause cracking or peeling of the target material when the backing plate is warped, such as when sputtering is performed while cooling the target material with cooling water. .
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。 To achieve the above object, the present invention provides a target material, a backing plate, at least one buffer plate installed between the target material and the backing plate, the target material, the backing plate, and the buffer plate. A sputtering target comprising a bonding material that integrally bonds the two.
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。
As a preferred aspect of the sputtering target, the target material is composed of a plurality of divided target materials, and at least one sheet having substantially the same planar shape as the divided target material under at least one of the divided target materials. The buffer plate is laminated,
The plurality of divided target materials are arranged so that the surface of the sputtering target is substantially flush,
The material of the buffer plate is the same as the material of the backing plate;
The buffer plate has a thickness of 0.5 to 10 mm,
In the case of one buffer plate, the thickness of the bonding layer formed by the bonding material interposed between the target material and the buffer plate, and the interposed between the backing plate and the buffer plate When the total thickness of the bonding layers formed by the bonding material is 0.25 to 4.5 mm and there are two or more buffer plates, the bonding interposed between the target material and the buffer plate The thickness of the bonding layer formed by the material, the thickness of the bonding layer formed by the bonding material interposed between the backing plate and the buffer plate, and the interposition between the buffer plate and the buffer plate The total thickness of the bonding layer formed by the bonding material is 0.25 to 4.5 mm,
The material of the target material is a material manufactured by powder metallurgy,
The target material is ceramics,
The backing plate includes a cooling water flow passage through which cooling water for cooling the target material flows.
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。 According to the sputtering target of the present invention, even when sputtering is performed while the target material is cooled with cooling water, it is possible to prevent the target material from warping, cracking, peeling, or the like. If this sputtering target is used, even if the amount of cooling water is large or a large amount of power is applied to the upper part of the inlet of the cooling water flow passage, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the target material. .
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。 Therefore, when the sputtering target of the present invention is used, even when a large target material is used and the film forming speed is increased, sputtering can be performed efficiently while cooling the target material with cooling water.
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。
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
1 and 2 show a sputtering target 1 which is a specific example of the sputtering target of the present invention, FIG. 1 is a top view thereof, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. .
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。
The sputtering target 1 includes a backing plate 2, a
The backing plate 2 is formed of a thick
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。
A cooling water flow passage 6 is provided in the backing plate 2. Cooling water flows through the cooling water flow passage 6 during sputtering, and the target material 4 disposed on the backing plate 2 is cooled by this cooling water. The cooling water flow passage 6 extends upward from a cooling water flow passage inlet 7 provided on the bottom surface of the
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。 The material of the backing plate 2 is not particularly limited, and for example, copper, copper phosphate, titanium, aluminum, stainless steel, and the like excellent in conductivity and thermal conductivity can be used.
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。
The
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6b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。
The
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。
The material of the
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。
The thickness of the
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。
The target material 4 includes three divided target materials, that is, an end divided
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。
The end
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。
Similarly, the end divided
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。
The end
As shown in FIG. 2, the end divided
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。
The end divided
The material of the target material 4 is not particularly limited, but a material manufactured by powder metallurgy using a metal such as chromium and molybdenum, and ITO (Indium-Tin-Oxide)
, SnO 2 -based, ZnO-based, glass and ceramics made of Al 2 O 3 or the like.
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。
The
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。
The material of the
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。
The thickness of the bonding layer 5a1, the bonding layer 5a2, the bonding layer 5b1 and the bonding layer 5b2 is particularly limited as long as the backing plate 2, the
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。
The thickness of the bonding layer 5c is not particularly limited as long as the backing plate 2 and the target material 4 can be bonded so as to withstand the sputtering operation.
The sputtering target 1 acts as follows.
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。 When sputtering is performed using the sputtering target 1, cooling water flows from the cooling water flow passage inlet 7 to the cooling water flow passage 6 and is discharged from the cooling water flow passage outlet 8. The flow rate of the cooling water is determined so that the target material 4 can be efficiently cooled.
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。
Sputtering operation is performed under normal sputtering conditions. When sputtering is performed, Ar ions are struck against the target material 4, and the target material 4 generates heat. At this time, since the cooling water is flowing through the cooling water flow passage 6, the backing plate 2 is cooled by the cooling water, and the cooled backing plate 2 passes through the
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。
In this process, in the conventional sputtering target in which the buffer plate is not installed between the target material and the backing plate, the target material is often cracked. FIG. 3 shows a cross-sectional view of a
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。
When the same operation as described above is performed using this
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。
Further, since the sputtering is performed in a vacuum, it is considered that the
In any case, the cracking of the
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。
On the other hand, since the sputtering target 1 of the present invention includes the
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。
Also in the end divided
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。
Further, even if the sputtering target 1 is placed in a vacuum, the
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。 As described above, the sputtering target of the present invention prevents the target material from cracking due to warping of the backing plate by the action of the buffer plate installed between the backing plate and the target material. . Therefore, the sputtering target of the present invention is not limited to the sputtering target 1 as long as the function of the buffer plate is exhibited, and can take various forms.
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。 In order to prevent cracking of the target material due to the influence of the cooling water, it is most effective to provide a buffer plate above the cooling water flow passage inlet. The installation position can be determined. For example, when the cooling water flow passage inlet is in the central portion of the backing plate, the buffer plate is preferably installed above the central portion.
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。 The buffer plate may be joined to the entire bottom surface of the target material. For example, when the target material is a divided target material, one buffer plate may be bonded to the bottom surface of each divided target material, or one buffer plate may be bonded to the bottom surfaces of a plurality of divided target materials. Also good. When the target material is made of a single plate material, one buffer plate may be bonded to the entire bottom surface of the target material, or a plurality of buffer plates may be bonded. When the buffer plate is bonded to the entire bottom surface of the target material in this way, it is possible to effectively prevent the target material from cracking due to the warping of the backing plate that occurs when the sputtering target is placed in a vacuum.
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。 Two or more buffer plates can be stacked and installed on the sputtering target of the present invention. When the number of buffer plates to be stacked is increased, a bonding layer is also formed between the buffer plates, so that the number of bonding layers formed between the target material and the backing plate is also increased. As described above, the bonding layer is also considered to have a buffering effect similar to that of the buffer plate. Therefore, if the number of buffer plates to be stacked is increased, the buffering effect of the bonding layer increases, which is combined with the function of the buffer plate. This helps prevent cracking of the target material. When using two or more buffer plates, the total thickness of each buffer plate is usually 0.3 to 10 mm, preferably 0.5 to 8 mm, more preferably 1 to 6 mm, and particularly preferably. 2-5 mm. The total thickness of the bonding layers formed between the target material and the backing plate is preferably 0.25 to 4.5 mm, and more preferably 0.5 to 2.5 mm.
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。 If there are two or more buffer plates, the thickness of the bonding layer formed by the bonding material interposed between the target material and the buffer plate and the bonding material interposed between the backing plate and the buffer plate are formed. The thickness of the bonding layer to be formed and the thickness of the bonding layer formed by the bonding material interposed between the buffer plate and the buffer plate (in the case of three or more buffer plates, between the buffer plate and the buffer plate) The total of the thicknesses of the two or more bonding layers formed is preferably 0.25 to 4.5 mm, more preferably 0.5 to 2.5 mm.
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。
Moreover, although the center part division |
[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。
[Example 1]
ITO target material (T) having a size of 127 mm × 381 mm × 4.8 mm, a Cu backing plate (BP) having a size of 150 mm × 440 mm × 7 mm, and a size of 127 mm × 381 mm × 0.3 mm A Cu buffer plate having a thickness was laminated as shown in FIG. 4 and joined with an indium-based bonding material to prepare a sputtering target. The thickness of the bonding layer (BN) between the target material and the buffer plate was 0.01 mm, and the thickness of the bonding (BN) layer between the buffer plate and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Comparative Example 1]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the buffer plate was not used. The thickness of the bonding layer between the target material and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 2]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the buffer plate was 0.5 mm. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.01 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 3]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the buffer plate was 1 mm. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.01 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 4]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the buffer plate was 2 mm. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.01 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 5]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the buffer plate was 4 mm. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.01 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 6]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the buffer plate was 6 mm. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.01 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 7]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 3 except that a Cu wire was interposed as a spacer between the target material and the buffer plate and between the buffer plate and the backing plate. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.10 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.15 mm.
[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。
[Example 8]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 3 except that a Cu wire was interposed as a spacer between the target material and the buffer plate and between the buffer plate and the backing plate. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.25 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.25 mm.
[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。
[Example 9]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 3 except that a Cu wire was interposed as a spacer between the target material and the buffer plate and between the buffer plate and the backing plate. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.50 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Example 10]
Other than removing the spacer between the target material and the buffer plate after sandwiching Cu tape as a spacer between the target material and the buffer plate and between the buffer plate and the backing plate and bonding with the bonding material Made a sputtering target in the same manner as in Example 3. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.80 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Example 11]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 3 except that a Cu wire was sandwiched between the target material and the buffer plate as a spacer, and a Cu tape was sandwiched between the buffer plate and the backing plate as a spacer. did. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 1.50 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 1.00 mm.
[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。
[Comparative Example 2]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 8 except that a buffer plate was not used and a Cu wire having a different diameter was sandwiched between the target material and the backing plate as a spacer. The thickness of the bonding layer between the target material and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Comparative Example 3]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 9 except that a buffer plate was not used and a Cu wire having a different diameter was sandwiched between the target material and the backing plate as a spacer. The thickness of the bonding layer between the target material and the backing plate was 1.00 mm.
[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。
[Comparative Example 4]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 10 except that a buffer tape was not used and a Cu tape having a different thickness was sandwiched between the target material and the backing plate as a spacer. The thickness of the bonding layer between the target material and the backing plate was 2.00 mm.
[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。
[Example 12]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the buffer plate was 2 mm and two buffer plates were sandwiched between the target material and the backing plate. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate is 0.01 mm, the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate is 0.01 mm, and the bonding layer between the two buffer plates The thickness was 0.01 mm.
[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。
[Example 13]
The thickness of the buffer plate is 2 mm, three buffer plates are sandwiched between the target material and the backing plate, Cu between the target material and the buffer plate, between the buffer plate and the backing plate, and between each buffer plate. A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that a manufactured tape was sandwiched as a spacer. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate is 1.00 mm, the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate is 1.00 mm, and the bonding layer between the two buffer plates Each thickness was 0.50 mm.
[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。
[Example 14]
The thickness of the buffer plate is 2 mm, three buffer plates are sandwiched between the target material and the backing plate, Cu between the target material and the buffer plate, between the buffer plate and the backing plate, and between each buffer plate. A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that a manufactured tape was sandwiched as a spacer. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate is 1.50 mm, the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate is 1.50 mm, and the bonding layer between the two buffer plates Each thickness was 0.75 mm.
[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。
[Example 15]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 9 except that the buffer plate was made of Al. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.50 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Example 16]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 9 except that the buffer plate was made of SUS. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.50 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Example 17]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 9 except that the target material was made of glass. The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.50 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Comparative Example 5]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the buffer plate was not used and the target material was made of glass. The thickness of the bonding layer between the target material and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 18]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 9 except that the target material was made of Al 2 O 3 . The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.50 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Comparative Example 6]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the buffer plate was not used and the target material was made of Al 2 O 3 . The thickness of the bonding layer between the target material and the backing plate was 0.01 mm.
[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。
[Example 19]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 9 except that the target material was made of SnO 2 —Sb 2 O 3 . The thickness of the bonding layer between the target material and the buffer plate was 0.50 mm, and the thickness of the bonding layer between the buffer plate and the backing plate was 0.50 mm.
[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。
[Comparative Example 7]
A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1 except that the buffer plate was not used and the target material was made of SnO 2 —Sb 2 O 3 . The thickness of the bonding layer between the target material and the backing plate was 0.01 mm.
[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:300mm×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。
[Example 20]
As shown in FIG. 6, by using a sputtering apparatus (for ULVAC in-line type sputtering apparatus SDP series) provided between cooling water circulation, six ITO divided target materials 44 (divided target materials at both ends: 300 mm) × 100 mm × 9 mm, other than both ends divided target material: 300m m × 470mm × 7mm) Sorting on the
[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。
[Comparative Example 8]
As shown in FIG. 7, a sputtering target (
(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。
(Pressure resistance test)
With respect to the sputtering targets created in Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 7, a pressure resistance test was performed by the following method. As shown in FIG. 5, the
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。
From the results of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, when a 0.3 mm buffer plate is used, the sputtering target can withstand a pressure of 4.0 Kgf / cm 2 or more, and when a 1.0 mm buffer plate is used, withstand 5.0 kgf / cm 2 or more pressure, using 2.0mm of buffer plate, it was found that the withstand 5.5 kgf / cm 2 or more pressures.
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。 From the results of Examples 3 and 7 to 11, it was found that even when the thickness of the buffer plate to be used is the same, the pressure that can be endured increases as the total thickness of the bonding layers increases.
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。 From the comparison between Example 8 and Comparative Example 2, the comparison between Example 9 and Comparative Example 3, and the comparison between Example 10 and Comparative Example 4, the sputtering target can withstand the increase in the total thickness of the bonding layers. Although the pressure increases, it has been found that the pressure that can be tolerated is greater when the buffer plate is used than when the buffer plate is not used.
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。
From the results of Examples 12 to 14, it was found that the sputtering target can withstand a greater pressure by using two or more buffer plates.
From the results of Examples 9 and 15 to 16, it was found that the same effect can be obtained even when buffer plates made of different materials are used.
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。 From the comparison between Example 17 and Comparative Example 5, the comparison between Example 18 and Comparative Example 6, and the comparison between Example 19 and Comparative Example 7, even if a target material of a different material is used, It was found that the effect of.
(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。
(Warp test)
The warpage test was performed on the sputtering target (
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sputtering target 2
Claims (7)
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、
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ことを特徴とするスパッタリングターゲット。 A target material, a backing plate, at least one buffer plate installed between the target material and the backing plate, and a bonding material for integrally joining the target material, the backing plate and the buffer plate. Ri name and,
The target material is composed of a plurality of divided target materials, and at least one buffer plate having substantially the same planar shape as the divided target material is laminated under at least one of the divided target materials,
Sputtering target material of the buffer plate and said same der Rukoto the material of the backing plate.
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1〜3のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。 In the case of one buffer plate, the thickness of the bonding layer formed by the bonding material interposed between the target material and the buffer plate, and the interposed between the backing plate and the buffer plate The total thickness of the bonding layer formed by the bonding material is 0.25 to 4.5 mm,
When there are two or more buffer plates, the buffer layer is interposed between the backing material and the buffer plate and the thickness of the bonding layer formed by the bonding material interposed between the target material and the buffer plate. The total of the thickness of the bonding layer formed by the bonding material and the thickness of the bonding layer formed by the bonding material interposed between the buffer plate and the buffer plate is 0.25 to 4.5 mm. Item 4. The sputtering target according to any one of Items 1 to 3 .
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