JP5438825B2 - スパッタリングターゲット - Google Patents
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Description
しかし、大型ITOを作製するための新規設備投資や反り等の原因による歩留まり低下のため、非常に困難である。そこで、現在、大型ITOターゲットは小型のITO部材を複数個接合した多分割ターゲットが用いられている。
そして、対向する分割ターゲットの縁部には、C加工やR加工が行われている。それでも、多分割ターゲットをバッキングプレート上に配置する場合には、相当の注意を必要とする。
これに対して、クリアランス部分にインジウムや各種合金を全部埋め込むという方法によって、スパッタ時のノジュール発生や異常放電の抑制が可能であるとの記載がある。
また、インジウム-錫合金をクリアランス部全部に注入するために、その上部に形成される膜の電気的特性が、他の部分に形成される膜の電気的特性と異なってしまうという問題があった。
しかしながら、これらの方法でも、インジウム等をクリアランス部全部に注入するために、その上部に形成される膜の電気的特性が、他の部分に形成される膜の電気的特性と異なってしまうという問題があった。
しかしながら、充填材そのものは、充填という特殊性からターゲット材と同質の材料とすることは難しく、どうしても境界が発生し、分割部にノジュールの発生を抑制又は減少させることは難しかった。
(1)複数の分割ターゲットをバッキングプレート上に配列し、該バッキングプレートに接合して構成されるスパッタリングターゲットであって、配列した複数の各分割ターゲットの表面に、該分割ターゲットの側面からの距離が23.0mm〜0.10mmである位置から、分割ターゲットの側面に向かって下向きに傾斜する5〜40°のテーパーを有することを特徴とするスパッタリングターゲット、を提供する。
(2)分割ターゲットの側面に向かって下向きに傾斜する10〜30°のテーパーを有することを特徴とする上記(1)記載のスパッタリングターゲット、を提供する。
(3)分割ターゲット側面の、下向きに傾斜するテーパーによって形成される平坦面からの最大深さが、2.0mm以下であることを特徴とする上記(1)又は(2)記載のスパッタリングターゲット、を提供する。
(4)分割ターゲット側面の、下向きに傾斜するテーパーによって形成される平坦面からの最大深さが、1.0mm以下であることを特徴とする上記(1)又は(2)記載のスパッタリングターゲット、を提供する。
(5)分割ターゲット間のクリアランスが0.05〜1.0mmであることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載に記載のスパッタリングターゲット、を提供する。
(6)分割ターゲット間のクリアランスが0.1〜0.5mmであることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載に記載のスパッタリングターゲット、を提供する。
(7)分割ターゲットがセラミックス製ターゲットであることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、を提供する。
また、この発明は、特にITOターゲット、IZOターゲット、IGZOターゲット等のセラミックスターゲットに有効であるが、ノジュールを発生し易い金属製ターゲットにも適用できることは、容易に理解できるであろう。
また、分割ターゲットがセラミックス製ターゲット、特にITO、IZO、IGZOターゲットに好適に適用できる。
原料として、比表面積が5m2/gの酸化インジウム粉末と酸化錫粉末を重量比で9:1の割合に混合した混合粉末を、プレス用金型に入れて、700Kg/cm2 の圧力で成形し、ITO成形体を作製した。次に、このITO成形体を、酸素雰囲気中で、昇温速度5°C/minで室温から1500°Cまで昇温後、1500°Cで20時間温度を保持し、その後、炉冷することにより焼結した。
さらに、図1に示すように、分割ターゲットの側面からの距離が5mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに11.3°の角度のテーパー(斜面)を形成した。この場合、ターゲット縁部におけるターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離は、図1に示すように、1mmとなる。この様な加工体を2枚作製した。
この表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は527回であり、後述する比較例に比べ、大きく減少した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が5mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに11.3°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を1mm、分割部のクリアランスを0.1mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は462回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール・アーキングともに減っていた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が5mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに11.3°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を1mm、分割部のクリアランスを0.5mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は576回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかったが、実施例1よりもノジュール、アーキングともに若干増えていた。しかし、後述する比較例に比べ、大きく減少した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が11.43mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに11.3°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を1mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は433回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール・アーキングともに減っていた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が2.75mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに20°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を1mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は713回であり、実施例1よりもノジュール、アーキングともに若干増えていた。しかし、後述する比較例に比べ、大きく減少した。この状態を表1では△と記載したが、特に問題はないレベルである。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が1.73mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに30°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を1mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は796回であり、実施例1よりもノジュール、アーキングともに若干増えていた。しかし、後述する比較例に比べ、大きく減少した。この状態を表1では△と記載したが、特に問題はないレベルである。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が5.71mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに5°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.5mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は301回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに減っていた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が2.50mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに11.3°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.5mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は345回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに減っていた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が1.37mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに20°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.5mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は442回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに減っていた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.87mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに30°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.5mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は508回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに減っていた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が3.43mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに5°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.3mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は194回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに半減していた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が1.50mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに11.3°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.3mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は250回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに半減していた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.82mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに20°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.3mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は331回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに減少していた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示しているように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.52mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに30°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を0.3mm、分割部のクリアランスを0.3mmとした場合である。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は428回であり、ノジュールの発生は殆ど見られなかった。実施例1よりもノジュール、アーキングともに減少していた。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、図4に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が1mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに45°の角度のテーパーを形成した。
この場合、ターゲット縁部におけるターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離は、図5に示すように、1.0mmとなる。ターゲットの分割部のクリアランス(隙間)を0.3mmとした場合の、ノジュールの発生状況を図5に示す。この状態を表1では×と記載した。
これは、ターゲットライフ50%から100%にかけてエロージョンが進行することにより、縁部とターゲット平坦面部分の高低差が無くなり、全面平坦になったためノジュールまでスパッタされたためと考えられる。
前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1812回であり、50%から100%にかけて、アーキング発生回数が増大していた。また、ノジュールの発生も著しく増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.5mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに45°の角度のテーパーを形成した。また、ターゲットの分割部のクリアランスを0.1mmとした。
この場合は、前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1762回であり、マイクロアークの発生回数が極めて多くなるという結果となった。また、ノジュールの発生も著しく増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.5mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに45°の角度のテーパーを形成した。また、ターゲットの分割部のクリアランスを0.5mmとした。
この場合は、前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1908回であり、マイクロアークの発生回数が極めて多くなるという結果となった。また、ノジュールの発生も著しく増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、図5に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が1mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、半径1mm円加工(R加工)を形成した(図4参照)。また、ターゲットの分割部のクリアランスを0.3mmとした。
この場合は、前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1826回であり、マイクロアークの発生回数が極めて多くなるという結果となった。また、ノジュールの発生も著しく増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.5mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに45°の角度のテーパーを形成した。また、ターゲットの分割部のクリアランスを0.3mmとした。
この場合は、前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1522回であり、マイクロアークの発生回数が極めて多くなるという結果となった。また、ノジュールの発生も増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.5mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、半径0.5mm円加工(R加工)を形成した。また、ターゲットの分割部のクリアランスを0.3mmとした。
この場合は、前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1559回であり、マイクロアークの発生回数が極めて多くなるという結果となった。また、ノジュールの発生も増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.3mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに45°の角度のテーパーを形成した。また、ターゲットの分割部のクリアランスを0.3mmとした。
この場合は、前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1220回であり、マイクロアークの発生回数が極めて多くなるという結果となった。また、ノジュールの発生も増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、表1に示すように、該分割ターゲットの側面からの距離が0.3mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、半径0.3mm円加工(R加工)を形成した。また、ターゲットの分割部のクリアランスを0.3mmとした。この場合は、前記表1に示すように、スパッタリング開始時からターゲットライフ100%後の累積アーキング回数は1233回であり、マイクロアークの発生回数が極めて多くなるという結果となった。また、ノジュールの発生も増加した。
ITO焼結体を製造するまでの工程は、実施例1と同様とし、分割ターゲットについては、該分割ターゲットの側面からの距離が5.0mmの位置から、ターゲットの側面に向かって、下向きに11.3°の角度のテーパーを形成し、ターゲット平坦面からテーパー(斜面)の最深部の距離を1mmとし、なおかつ、クリアランスを0mmとした場合である。
但し、これはターゲットのサイズが小さいため、クリアランスが0mmでも割れが発生しなかったが、大型のターゲットの場合には割れ対策が必要である。
Claims (7)
- 複数の分割ターゲットをバッキングプレート上に配列し、該バッキングプレートに接合して構成されるスパッタリングターゲットであって、配列した隣接する複数の各分割ターゲットの表面に、該分割ターゲットの側面からの距離が23.0mm〜0.10mmである位置から、分割ターゲット側面のクリアランスに向かって下向きに傾斜する5〜40°のテーパーを有することを特徴とするスパッタリングターゲット。
- 分割ターゲット側面のクリアランスに向かって下向きに傾斜する10〜30°のテーパーを有することを特徴とする請求項1記載のスパッタリングターゲット。
- 分割ターゲット側面の、下向きに傾斜するテーパーによって形成される平坦面からの最大深さが、2.0mm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のスパッタリングターゲット。
- 分割ターゲット側面の、下向きに傾斜するテーパーによって形成される平坦面からの最大深さが、1.0mm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載のスパッタリングターゲット。
- 分割ターゲット間のクリアランスが1.0mm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載に記載のスパッタリングターゲット。
- 分割ターゲット間のクリアランスが0.05〜1.0mmであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載に記載のスパッタリングターゲット。
- 分割ターゲットがセラミックス製ターゲットであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
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