JP5721815B2 - ターゲット及びターゲットの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、スパッタリング法による成膜に用いるターゲット及びターゲットの製造方法に関する。
本願は、２０１１年４月１２日に出願された特願２０１１−０８８２７５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、２０１１年４月１２日に出願された特願２０１１−０８８２７５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
半導体デバイス分野又はフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）分野において、各種の薄膜を形成する装置として、スパッタリング装置が用いられている。
一般的なスパッタリング装置では、チャンバ内にスパッタリング用のカソードが設けられ、減圧したチャンバ内において、カソードに取り付けられたターゲットと所定の間隔を空けて対向するように被処理体が配置される。
次に、チャンバ内に不活性ガス（例えば、アルゴンガス）を導入し、ターゲットに負の電圧を印加して放電させ、放電によりイオン化した不活性ガスをターゲットに衝突させる。
そして、ターゲットから飛び出す粒子を被処理体に付着させることにより、成膜処理が行われる。
一般的なスパッタリング装置では、チャンバ内にスパッタリング用のカソードが設けられ、減圧したチャンバ内において、カソードに取り付けられたターゲットと所定の間隔を空けて対向するように被処理体が配置される。
次に、チャンバ内に不活性ガス（例えば、アルゴンガス）を導入し、ターゲットに負の電圧を印加して放電させ、放電によりイオン化した不活性ガスをターゲットに衝突させる。
そして、ターゲットから飛び出す粒子を被処理体に付着させることにより、成膜処理が行われる。
図４Ａは、スパッタリング法を用いた、従来の成膜装置６００の一例を示している（特許文献１参照）。
図４Ｂは、図４Ａの複数のチャンバ６０１の各々において、ターゲットとその近傍に配置された部材Ｃとを示す拡大図である（特許文献２参照）。
図４Ｂに示すように、ターゲットは、バッキングプレート６０４と、バッキングプレート６０４の表面に配置された母材６０５で構成されている。ターゲットにスパッタリング電圧を印加するカソード本体６１０は、複数のボルト部材を用いてターゲットに取り付けられる。
そして、カソード本体６１０は、チャンバ６０１内に配置されたカソード取付けフランジ６１１に、絶縁板６１２を介して複数のボルト部材を用いて取り付けられている。
図４Ｂは、図４Ａの複数のチャンバ６０１の各々において、ターゲットとその近傍に配置された部材Ｃとを示す拡大図である（特許文献２参照）。
図４Ｂに示すように、ターゲットは、バッキングプレート６０４と、バッキングプレート６０４の表面に配置された母材６０５で構成されている。ターゲットにスパッタリング電圧を印加するカソード本体６１０は、複数のボルト部材を用いてターゲットに取り付けられる。
そして、カソード本体６１０は、チャンバ６０１内に配置されたカソード取付けフランジ６１１に、絶縁板６１２を介して複数のボルト部材を用いて取り付けられている。
バッキングプレート６０４の内部には、母材６０５の表面上に漏洩磁束を生成する磁場生成部Ｈが設けられている。
また、バッキングプレート６０４の内部には、ターゲットを冷却するために、冷却水が導入される流路６０８ａ及び冷却水が導出される流路６０８ｂで構成された循環流路が設けられている。
バッキングプレート６０４及びカソード本体６１０は、グラウンドシールド６０１ａによって覆われている。グラウンドシールド６０１ａには、ターゲットをチャンバ内の空間（成膜空間）に露出させる開口が形成されている。
グラウンドシールド６０１ａは、成膜空間に面している部材のうち、ターゲット以外の部材において生じる放電を抑え、通常は、チャンバ（壁部）６０１に複数のボルト部材を用いて取り付けられている。
また、バッキングプレート６０４の内部には、ターゲットを冷却するために、冷却水が導入される流路６０８ａ及び冷却水が導出される流路６０８ｂで構成された循環流路が設けられている。
バッキングプレート６０４及びカソード本体６１０は、グラウンドシールド６０１ａによって覆われている。グラウンドシールド６０１ａには、ターゲットをチャンバ内の空間（成膜空間）に露出させる開口が形成されている。
グラウンドシールド６０１ａは、成膜空間に面している部材のうち、ターゲット以外の部材において生じる放電を抑え、通常は、チャンバ（壁部）６０１に複数のボルト部材を用いて取り付けられている。
ところで、スパッタリングに用いられる母材は、スパッタリングの処理量（例えば、処理される基板の枚数）に応じて消耗するため、消耗した母材と使用前の母材とを定期的に交換する必要がある。
母材を交換する作業は、バッキングプレートと共に行われ、ターゲット毎に取り外し及び取り付け作業が行われる。
そのため、母材を交換する際には、チャンバ内を大気圧とする必要がある。
これにより、ターゲットを交換した後に、チャンバ内の気体を排気して、チャンバ内の圧力を再び成膜処理することができる圧力（真空）に戻す作業が発生する。その作業が終了するまで成膜処理を行うことができない。
母材を交換する作業は、バッキングプレートと共に行われ、ターゲット毎に取り外し及び取り付け作業が行われる。
そのため、母材を交換する際には、チャンバ内を大気圧とする必要がある。
これにより、ターゲットを交換した後に、チャンバ内の気体を排気して、チャンバ内の圧力を再び成膜処理することができる圧力（真空）に戻す作業が発生する。その作業が終了するまで成膜処理を行うことができない。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、スパッタリング処理に伴って消耗した母材と使用前の母材とを交換する回数を減らし、ターゲットの使用期間を延ばすことが可能なターゲットを提供することを第一の目的とする。
また、本発明は、接着部材を用いて、バッキングプレートの二つの主面の各々に、個別に、母材の表面が平坦な形状となるように、母材をバッキングプレートに接合することが可能なターゲットの製造方法を提供することを第二の目的とする。
本発明の第１態様のターゲットは、第１主面、前記第１主面とは反対側に位置する第２主面、第１側面、及び前記第１側面とは反対側に位置する第２側面を有するバッキングプレートと、前記第１主面に配置された第一母材と、前記第２主面に配置された第二母材と、を含むターゲットであって、前記バッキングプレートは、前記第一母材または前記第二母材の表面上に漏洩磁束を生成する磁気生成部を内在せず、前記第１側面から前記第２側面に向けて該バッキングプレートを貫通する回転軸を有する。
本発明の第１態様のターゲットにおいては、前記バッキングプレートの内部に設けられ、前記第１主面あるいは前記第２主面に近い位置に形成され、冷却水が流動する循環流路を含み、前記バッキングプレートは、単板で形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様のターゲットにおいては、前記バッキングプレートの内部に設けられ、前記バッキングプレートの最外面である第１主面に近い位置に形成されて冷却水が流動する循環流路と、前記バッキングプレートの内部に設けられ、前記バッキングプレートの最外面である第２主面に近い位置に形成されて冷却水が流動する循環流路とを含み、前記バッキングプレートは、複数の板体が貼り合わされた合板で形成されていることが好ましい。
本発明の第１態様のターゲットにおいては、前記回転軸の内部には、スパッタリングに用いられる電力を供給する電力供給ラインが設けられていることが好ましい。
本発明の第１態様のターゲットにおいては、前記バッキングプレートは、前記第１側面及び前記第２側面とは異なる第３側面を有し、前記第３側面には絶縁部材を介して防着板が配置されていることが好ましい。
本発明の第１態様のターゲットにおいては、前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とが接着部材を介して接合されていることが好ましい。前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とが接着部材を介して接合されていることが好ましい。前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とが接着部材を介して接合されており、かつ、前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とが接着部材を介して接合されていることが好ましい。
本発明の第１態様のターゲットにおいては、前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とがクランプにより固定されていることが好ましい。前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とがクランプにより固定されていることが好ましい。前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とがクランプにより固定されており、かつ、前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とがクランプにより固定されていることが好ましい。
本発明の第２態様のターゲットの製造方法は、第一母材をバッキングプレートの第１主面に、第一接着部材を介して接合し、前記第一母材と前記第１主面とが接合された際に反った前記バッキングプレートの面が平坦な形状となるように整形し、第二母材をバッキングプレートの第２主面に、第二接着部材を介して接合し、前記第二母材と前記第２主面とが接合された際に反った前記バッキングプレートの面が平坦な形状となるように整形し、前記第一母材または前記第二母材の表面上に漏洩磁束を生成する磁気生成部を、前記バッキングプレートに内在させることなく、前記バッキングプレートの長手方向と直交する第１側面から前記第１側面とは反対側に位置する第２側面に向けて該バッキングプレートを貫通する回転軸を形成する。
本発明に係るターゲットにおいては、バッキングプレートの二つの主面の各々に、スパッタリングに用いられる母材が配置されている。
そのため、チャンバ内において、第１主面に配置された第一母材を用いてスパッタリング処理を行った後に、ターゲットを反転させて、第２主面に配置された第二母材を用いてスパッタリング処理を行うことができる。
したがって、第二母材が第一母材と同一材料で構成される場合、従来のようにバッキングプレートの一つの主面にのみ配置された母材を用いる場合に比べて、ターゲット一つ当たりの使用期間を延ばすことができる。
これにより、母材の交換回数を減らすことができ、交換にともなって発生する作業又はコストを減らすことができる。
そのため、チャンバ内において、第１主面に配置された第一母材を用いてスパッタリング処理を行った後に、ターゲットを反転させて、第２主面に配置された第二母材を用いてスパッタリング処理を行うことができる。
したがって、第二母材が第一母材と同一材料で構成される場合、従来のようにバッキングプレートの一つの主面にのみ配置された母材を用いる場合に比べて、ターゲット一つ当たりの使用期間を延ばすことができる。
これにより、母材の交換回数を減らすことができ、交換にともなって発生する作業又はコストを減らすことができる。
また、第一母材及び第二母材の各々が、被処理基板上に形成される積層膜の下層及び上層を形成する材料で構成される場合、一つのターゲットのみを用いて、二つの成膜処理を連続して行うことができる。
そして、連続する二つの成膜処理を同一チャンバ内で行うことにより、第一母材を用いる成膜工程（第一成膜工程）と第二母材を用いる成膜工程（第二成膜工程）との間に行うチャンバ内の気体を排気する工程及び被処理基板の搬送等の作業（工程）が不要となり、このような作業（工程）に要する時間を短縮することができる。
そして、連続する二つの成膜処理を同一チャンバ内で行うことにより、第一母材を用いる成膜工程（第一成膜工程）と第二母材を用いる成膜工程（第二成膜工程）との間に行うチャンバ内の気体を排気する工程及び被処理基板の搬送等の作業（工程）が不要となり、このような作業（工程）に要する時間を短縮することができる。
また、本発明に係るターゲットの製造方法においては、バッキングプレートの第１主面あるいは第２主面に母材を接合させた後に、接合により反りが生じたバッキングプレートを、平坦な形状になるように整形する。
したがって、バッキングプレートの二つの主面の各々に、個別に、表面が平坦な形状の母材が接合されたターゲットを製造することができる。
したがって、バッキングプレートの二つの主面の各々に、個別に、表面が平坦な形状の母材が接合されたターゲットを製造することができる。
以下、好適な実施形態に基づき、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、各図においては、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法及び比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
＜第一実施形態＞
図１Ａは、本発明の第一実施形態のターゲットを備えた、スパッタリングに用いる成膜
装置１００と、それに付設される、制御部Ｅ、接地部Ｇ、磁場生成部Ｈ、排気部Ｐの構成
について説明する図である。
成膜装置１００は、チャンバ１０１と、チャンバ１０１の内部に配置されたターゲット
Ｃと、ターゲットＣと対向する位置に配置された支持台１０３と、を有する。支持台１０
３は、被処理基板１０２を支持する。すなわち、図１Ａに示すように、磁場生成部ＨはターゲットＣの外部に配置されている。
図１Ａは、本発明の第一実施形態のターゲットを備えた、スパッタリングに用いる成膜
装置１００と、それに付設される、制御部Ｅ、接地部Ｇ、磁場生成部Ｈ、排気部Ｐの構成
について説明する図である。
成膜装置１００は、チャンバ１０１と、チャンバ１０１の内部に配置されたターゲット
Ｃと、ターゲットＣと対向する位置に配置された支持台１０３と、を有する。支持台１０
３は、被処理基板１０２を支持する。すなわち、図１Ａに示すように、磁場生成部ＨはターゲットＣの外部に配置されている。
図１Ｂは、本発明の第一実施形態のターゲットの斜視図である。
図１Ｃは、図１Ｂに示す本発明の第一実施形態のターゲットを示す図であって、長手方向Ｌに垂直な面に対応する断面図である。
ターゲットＣは、バッキングプレート１０４と、第一母材１０５と、第二母材１０６と、防着板１０９と、で構成される。バッキングプレート１０４は、平坦な形状で形成され、第１主面１０４ａ（一方の主面）及び第２主面１０４ｂ（他方の主面）を有する。第一母材１０５は、第１主面１０４ａに配置されている。第二母材１０６は、第２主面１０４ｂに配置されている。防着板１０９は、バッキングプレートの長手方向Ｌに平行な側面１１３（第３側面）に配置されている。
図１Ｃは、図１Ｂに示す本発明の第一実施形態のターゲットを示す図であって、長手方向Ｌに垂直な面に対応する断面図である。
ターゲットＣは、バッキングプレート１０４と、第一母材１０５と、第二母材１０６と、防着板１０９と、で構成される。バッキングプレート１０４は、平坦な形状で形成され、第１主面１０４ａ（一方の主面）及び第２主面１０４ｂ（他方の主面）を有する。第一母材１０５は、第１主面１０４ａに配置されている。第二母材１０６は、第２主面１０４ｂに配置されている。防着板１０９は、バッキングプレートの長手方向Ｌに平行な側面１１３（第３側面）に配置されている。
バッキングプレート１０４は、バッキングプレート１０４の第１側面１１１（一方の側面）から第２側面１１２（他方の側面）に向けてバッキングプレート１０４を貫通する回転軸１０７を有する。
つまり、バッキングプレート１０４は、第一母材１０５または第二母材１０６の表面上に漏洩磁束を生成する磁気生成部Ｈを内在せず、第１側面１１１から第２側面１１２に向けて、バッキングプレート１０４を貫通する回転軸１０７を備えている。
バッキングプレート１０４内には、バッキングプレート１０４の第１主面１０４ａあるいは第２主面１０４ｂに近い位置（近傍）に形成され、冷却水（冷媒）が流動する循環流路１０８ａ及び１０８ｂ（第１循環流路及び第２循環流路）が設けられている。
つまり、バッキングプレート１０４は、第一母材１０５または第二母材１０６の表面上に漏洩磁束を生成する磁気生成部Ｈを内在せず、第１側面１１１から第２側面１１２に向けて、バッキングプレート１０４を貫通する回転軸１０７を備えている。
バッキングプレート１０４内には、バッキングプレート１０４の第１主面１０４ａあるいは第２主面１０４ｂに近い位置（近傍）に形成され、冷却水（冷媒）が流動する循環流路１０８ａ及び１０８ｂ（第１循環流路及び第２循環流路）が設けられている。
バッキングプレート１０４を構成する材料としては、高い導電性、熱伝導性、低ガス放出性を有する材料ものが望ましく、主に銅又はステンレスが用いられる。
第一母材１０５及び第二母材１０６としては、金属又は絶縁体等の、被処理基板に形成される膜の材料が用いられる。なお、第一母材１０５と第二母材１０６とは、同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。
循環流路１０８ａ及び１０８ｂを流れる冷却水（冷媒）は、スパッタリング処理中の第一母材１０５及び第二母材１０６を冷却する。
冷却水は、循環流路１０８ａ及び１０８ｂのうち、一方から導入され、他方から導出される。
冷却水は、循環流路１０８ａ及び１０８ｂのうち、一方から導入され、他方から導出される。
回転軸１０７は、ターゲットＣの外部に設けられた制御部Ｅに接続され、制御部Ｅを用いて回転する。
そして、回転軸１０７の回転に連動して、ターゲットＣを回転させる。
安定した回転を実現するために、回転軸はバッキングプレート１０４の重心に一致するように貫通していることが望ましい。
そして、回転軸１０７の回転に連動して、ターゲットＣを回転させる。
安定した回転を実現するために、回転軸はバッキングプレート１０４の重心に一致するように貫通していることが望ましい。
また回転軸１０７の内部には、バッキングプレート１０４にスパッタリング電圧を印加する電力供給ラインと、循環流路１０８ａ及び１０８ｂを流れる冷却水の供給及び排出用ラインとが設けられている。
バッキングプレート１０４の長手方向Ｌに平行な第３側面１１３に設けられた防着板１０９は、スパッタリング処理中に発生した粒子がバッキングプレートの側面に回り込むのを防ぐ。
また、防着板１０９とバッキングプレート１０４との間には絶縁部材１０９ａが配置され、絶縁部材１０９ａは、スパッタリング時に供給される電圧によって防着板１０９にダメージが発生することを防ぐ。
また、防着板１０９とバッキングプレート１０４との間には絶縁部材１０９ａが配置され、絶縁部材１０９ａは、スパッタリング時に供給される電圧によって防着板１０９にダメージが発生することを防ぐ。
本発明の第一実施形態のターゲットは、バッキングプレートの二つの主面の各々に、スパッタリングに用いられる母材が配置されている。
そのため、チャンバ内において、第１主面１０４ａに配置された第一母材１０５を用いてスパッタリング処理を行った後に、ターゲットを反転させて、第２主面１０４ｂに配置された第二母材１０６を用いてスパッタリング処理を行うことができる。
そのため、チャンバ内において、第１主面１０４ａに配置された第一母材１０５を用いてスパッタリング処理を行った後に、ターゲットを反転させて、第２主面１０４ｂに配置された第二母材１０６を用いてスパッタリング処理を行うことができる。
したがって、第二母材１０６が第一母材１０５と同一材料で構成される場合、従来のようにバッキングプレートの一つの主面にのみ配置された母材を用いる場合に比べて、ターゲット一つ当たりの使用期間を延ばすことができる。
これにより、母材の交換回数を減らすことができ、交換にともなって発生する作業又はコストを減らすことができる。
これにより、母材の交換回数を減らすことができ、交換にともなって発生する作業又はコストを減らすことができる。
また、第一母材１０５及び第二母材１０６の各々が、被処理基板１０２上に形成される積層膜の下層及び上層を形成する材料で構成される場合、一つのターゲットのみを用いて、二つの成膜処理を連続して行うことができる。
そして、連続する二つの成膜処理を同一チャンバ内で行うことにより、第一母材１０５による成膜工程と第二母材１０６による成膜工程との間に行う、チャンバ内の気体を排気する工程及び被処理基板の搬送等の作業（工程）が不要となり、このような作業（工程）に要する時間を短縮することができる。
さらに、二種類の成膜工程を同一チャンバ内で行うことにより、一種類の成膜工程ごとに別々のチャンバを用いる従来技術に比べて、成膜工程に必要なチャンバが設置されるスペースを減らすことができる。
そして、連続する二つの成膜処理を同一チャンバ内で行うことにより、第一母材１０５による成膜工程と第二母材１０６による成膜工程との間に行う、チャンバ内の気体を排気する工程及び被処理基板の搬送等の作業（工程）が不要となり、このような作業（工程）に要する時間を短縮することができる。
さらに、二種類の成膜工程を同一チャンバ内で行うことにより、一種類の成膜工程ごとに別々のチャンバを用いる従来技術に比べて、成膜工程に必要なチャンバが設置されるスペースを減らすことができる。
＜ターゲットの製造方法の第一実施形態＞
上記第一実施形態の構成を備えたターゲットの製造方法について、図２Ａ〜図２Ｆに示す工程図を用いて説明する。
まず、図２Ａに示す第一工程において、第一母材１０５をバッキングプレート１０４の第１主面１０４ａに対向するように配置し、第二母材１０６をバッキングプレート１０４の第２主面１０４ｂに対向するように配置する。
上記第一実施形態の構成を備えたターゲットの製造方法について、図２Ａ〜図２Ｆに示す工程図を用いて説明する。
まず、図２Ａに示す第一工程において、第一母材１０５をバッキングプレート１０４の第１主面１０４ａに対向するように配置し、第二母材１０６をバッキングプレート１０４の第２主面１０４ｂに対向するように配置する。
次に、図２Ｂに示す第二工程において、第一接着部材（不図示）を用いて、第一母材１０５をバッキングプレート１０４の第１主面１０４ａに接合する。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート１０４の第１主面１０４ａに第一接着部材を塗布し、バッキングプレート１０４及び第一接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第一接着部材上に第一母材１０５を配置し、第一母材１０５とバッキングプレート１０４との間に融解した第一接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第一接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート１０４の第１主面１０４ａに第一接着部材を塗布し、バッキングプレート１０４及び第一接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第一接着部材上に第一母材１０５を配置し、第一母材１０５とバッキングプレート１０４との間に融解した第一接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第一接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
第二工程では、バッキングプレート１０４と第一母材１０５とが、高温状態において接合され、接合した状態のまま室温まで冷却される。
そして、冷却にともなって、バッキングプレート１０４は圧縮される。
このとき、第１主面１０４ａにのみ第一母材１０５が接合されているため、第１主面１０４ａにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率と、第２主面１０４ｂにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率とは異なる。
したがって、バッキングプレート１０４は、第１主面１０４ａあるいは第２主面１０４ｂにおいて、凸状に反りが生じた形状を有する。
そして、冷却にともなって、バッキングプレート１０４は圧縮される。
このとき、第１主面１０４ａにのみ第一母材１０５が接合されているため、第１主面１０４ａにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率と、第２主面１０４ｂにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率とは異なる。
したがって、バッキングプレート１０４は、第１主面１０４ａあるいは第２主面１０４ｂにおいて、凸状に反りが生じた形状を有する。
図２Ｂでは、バッキングプレート１０４が第１主面１０４ａに凸状の反りが生じている例が示されているが、バッキングプレート１０４と第一母材１０５とを構成する材料の組合せによっては、第２主面１０４ｂに凸状の反りが生じる場合もある。
次に、図２Ｃに示す第三工程において、第一母材１０５とバッキングプレート１０４との接合により反ったバッキングプレート１０４を、平坦な形状となるように整形する。
バッキングプレート１０４を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート１０４の第２主面１０４ｂに対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
バッキングプレート１０４を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート１０４の第２主面１０４ｂに対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
次に、図２Ｄに示す第四工程において、第二接着部材（不図示）を用いて、第二母材１０６をバッキングプレート１０４の第２主面１０４ｂに接合する。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート１０４の第２主面１０４ｂに第二接着部材を塗布し、バッキングプレート１０４及び第二接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第二接着部材上に第二母材１０６を配置し、第二母材１０６とバッキングプレート１０４との間に融解した第二接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第二接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート１０４の第２主面１０４ｂに第二接着部材を塗布し、バッキングプレート１０４及び第二接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第二接着部材上に第二母材１０６を配置し、第二母材１０６とバッキングプレート１０４との間に融解した第二接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第二接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
第四工程では、バッキングプレート１０４と第二母材１０６とは、高温状態において接合され、接合した状態のまま室温まで冷却される。
そして、冷却にともなって、バッキングプレート１０４は圧縮される。
このとき、第１主面１０４ａには第一母材１０５が接合され、第２主面１０４ｂには第二母材１０６が接合されているため、第１主面１０４ａにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率と、第２主面１０４ｂにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率とは異なる。
したがって、バッキングプレート１０４は、第１主面１０４ａあるいは第２主面１０４ｂにおいて、凸状に反りが生じた形状を有する。
そして、冷却にともなって、バッキングプレート１０４は圧縮される。
このとき、第１主面１０４ａには第一母材１０５が接合され、第２主面１０４ｂには第二母材１０６が接合されているため、第１主面１０４ａにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率と、第２主面１０４ｂにおけるバッキングプレート１０４の圧縮率とは異なる。
したがって、バッキングプレート１０４は、第１主面１０４ａあるいは第２主面１０４ｂにおいて、凸状に反りが生じた形状を有する。
そこで、図２Ｅに示す第五工程において、第二母材１０６とバッキングプレート１０４との接合により反ったバッキングプレート１０４を、平坦な形状となるように整形する。
バッキングプレート１０４を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート１０４に対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
バッキングプレート１０４を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート１０４に対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
そして、図２Ｆに示す第六工程において、バッキングプレート１０４の長手方向Ｌに平行な側面１１３に、絶縁性の接着部材（絶縁部材）１０９ａを用いて、防着板１０９を接合することにより、第一実施形態のターゲットが形成されている。
ここでは、バッキングプレート１０４に対して、第一母材１０５、第二母材１０６の順に接合する例を示したが、接合する順序を逆にしてもよいし、あるいはバッキングプレート１０４の両面に第一母材１０５及び第二母材１０６を同時に接着した後に、機械的に矯正する方法でもよい。
なお、図２Ａ〜図２Ｆは、後述する第二実施形態に対しても適用することができる。
なお、図２Ａ〜図２Ｆは、後述する第二実施形態に対しても適用することができる。
上記本発明の第一実施形態のターゲットの製造方法によれば、ボルト又はクランプ等の固定部材を用いて母材をバッキングプレートに固定する場合のように、母材に固定領域を設ける必要がない。
したがって、バッキングプレート１０４の各々の主面に配置された第一母材１０５及び第二母材１０６の全域をスパッタリングに用いることができる。
したがって、バッキングプレート１０４の各々の主面に配置された第一母材１０５及び第二母材１０６の全域をスパッタリングに用いることができる。
また、本発明の第一実施形態のターゲットの製造方法では、バッキングプレートの第１主面１０４ａあるいは第２主面１０４ｂに母材を接合させた後に、接合により反ったバッキングプレートが、平坦な形状になるように整形する。
したがって、バッキングプレートの二つの主面の各々に、個別に、表面が平坦な形状を有する母材が接合されたターゲットを製造することができる。
これにより、母材と被処理基板が平行に配置されるため、母材から飛び出すスパッタ粒子を被処理基板の処理面内に均一に付着させ、成膜することができる。
したがって、バッキングプレートの二つの主面の各々に、個別に、表面が平坦な形状を有する母材が接合されたターゲットを製造することができる。
これにより、母材と被処理基板が平行に配置されるため、母材から飛び出すスパッタ粒子を被処理基板の処理面内に均一に付着させ、成膜することができる。
なお、図２Ａ〜図２Ｆでは、接着部材を用いて、第一母材１０５及び第二母材１０６を、バッキングプレート１０４の各々の主面に接合する方法を例として示した。別の例として、ボルト又はクランプ等の固定用部材を用いて、第一母材１０５及び第二母材１０６を、バッキングプレート１０４の各々の主面に固定する方法もある。
ボルト又はクランプ等の固定用部材を用いる場合には、第一母材１０５とバッキングプレートとの熱膨張率差あるいは第二母材１０６とバッキングプレートとの熱膨張率差に起因した反りが生じることはない。
したがって、上記第二工程及び第四工程に相当する工程は不要となり、より簡略化したプロセスでターゲットを製造することができる。
したがって、上記第二工程及び第四工程に相当する工程は不要となり、より簡略化したプロセスでターゲットを製造することができる。
＜第二実施形態＞
図３は、本発明の第二実施形態のターゲットを示す図であって、回転軸に垂直な面に対応する断面図である。
第一実施形態のバッキングプレート１０４は、単板で形成されていたのに対し、第二実施形態のバッキングプレート２１４は、二枚の板（バッキングプレート）２０４及び２１１が重ね合わされた合板で構成されている。
バッキングプレート２１４の内部には、バッキングプレートの最外面である第１主面２１４ａに近い位置に形成され、冷却水が流動する循環流路２０８ａ、２０８ｂと、バッキングプレートの最外面である第２主面２１４ｂに近い位置に形成され、冷却水が流動する循環流路２１３ａ、２１３ｂとが設けられている。
第二実施形態において、ターゲットにおけるその他の構成は、第一実施形態の構成と同様である。図３において、第一実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図３は、本発明の第二実施形態のターゲットを示す図であって、回転軸に垂直な面に対応する断面図である。
第一実施形態のバッキングプレート１０４は、単板で形成されていたのに対し、第二実施形態のバッキングプレート２１４は、二枚の板（バッキングプレート）２０４及び２１１が重ね合わされた合板で構成されている。
バッキングプレート２１４の内部には、バッキングプレートの最外面である第１主面２１４ａに近い位置に形成され、冷却水が流動する循環流路２０８ａ、２０８ｂと、バッキングプレートの最外面である第２主面２１４ｂに近い位置に形成され、冷却水が流動する循環流路２１３ａ、２１３ｂとが設けられている。
第二実施形態において、ターゲットにおけるその他の構成は、第一実施形態の構成と同様である。図３において、第一実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
第一実施形態の構成では、冷却水の循環流路１０８ａ、１０８ｂは、バッキングプレート１０４内において、第１主面１０４ａ及び第２主面１０４ｂのいずれか一方に近い位置に形成されている。
これに対し、第二実施形態の構成では、冷却水の循環流路２０８ａ、２０８ｂは、バッキングプレート２１４内において、第１主面２１４ａ及び第２主面２１４ｂの両方に近い位置に形成されている。
したがって、第二実施形態の構成によれば、第一母材２０５及び第二母材２１２の両方を冷却する高い冷却機能を有するターゲットを得ることができる。
これに対し、第二実施形態の構成では、冷却水の循環流路２０８ａ、２０８ｂは、バッキングプレート２１４内において、第１主面２１４ａ及び第２主面２１４ｂの両方に近い位置に形成されている。
したがって、第二実施形態の構成によれば、第一母材２０５及び第二母材２１２の両方を冷却する高い冷却機能を有するターゲットを得ることができる。
本発明の第二実施形態のターゲットは、バッキングプレートの最外面である二つの主面の各々に、スパッタリングに用いられる母材が配置されている。
そのため、チャンバ内において、第１主面２１４ａに配置された第一母材２０５を用いてスパッタリング処理を行った後に、ターゲットを反転させて、第２主面２１４ｂに配置された第二母材２１２を用いてスパッタリング処理を行うことができる。
そのため、チャンバ内において、第１主面２１４ａに配置された第一母材２０５を用いてスパッタリング処理を行った後に、ターゲットを反転させて、第２主面２１４ｂに配置された第二母材２１２を用いてスパッタリング処理を行うことができる。
したがって、第二母材２１２が第一母材２０５と同一材料で構成される場合、従来のようにバッキングプレートの一つの主面にのみ配置された母材を用いる場合に比べて、ターゲット一つ当たりの使用期間を延ばすことができる。
これにより、母材の交換回数を減らすことができ、交換にともなって発生する作業又はコストを減らすことができる。
これにより、母材の交換回数を減らすことができ、交換にともなって発生する作業又はコストを減らすことができる。
また、第一母材２０５及び第二母材２１２の各々が、被処理基板上に形成される積層膜の下層及び上層を形成する材料で構成される場合、一つのターゲットのみを用いて、二つの成膜処理を連続して行うことができる。
そして、連続する二つの成膜処理を同一チャンバ内で行うことにより、第一母材２０５による成膜工程と第二母材２１２による成膜工程との間に行う、チャンバ内の排気する工程及び被処理基板の搬送等の作業（工程）が不要となり、このような作業（工程）に要する時間を短縮することができる。
さらに、二種類の成膜工程を同一チャンバ内で行うことにより、一種類の成膜工程ごとに別々のチャンバを用いる従来ギ技術に比べて、成膜工程に必要なチャンバが設置されるスペースを減らすことができる。
そして、連続する二つの成膜処理を同一チャンバ内で行うことにより、第一母材２０５による成膜工程と第二母材２１２による成膜工程との間に行う、チャンバ内の排気する工程及び被処理基板の搬送等の作業（工程）が不要となり、このような作業（工程）に要する時間を短縮することができる。
さらに、二種類の成膜工程を同一チャンバ内で行うことにより、一種類の成膜工程ごとに別々のチャンバを用いる従来ギ技術に比べて、成膜工程に必要なチャンバが設置されるスペースを減らすことができる。
＜ターゲットの製造方法の第二実施形態＞
上記第二実施形態の構成を備えたターゲットの製造方法について、説明する。
上記第二実施形態の構成を備えたターゲットの製造方法について、説明する。
初めに、製造方法について説明する。
まず、第一工程において、第一接着部材を用いて、第一母材２０５をバッキングプレート２０４の第１主面２０４ａに接合する。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート２０４の第１主面２０４ａに第一接着部材を塗布し、バッキングプレート２０４及び第一接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第一接着部材上に第一母材２０５を配置し、第一母材２０５とバッキングプレート２０４との間に融解した第一接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第一接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
まず、第一工程において、第一接着部材を用いて、第一母材２０５をバッキングプレート２０４の第１主面２０４ａに接合する。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート２０４の第１主面２０４ａに第一接着部材を塗布し、バッキングプレート２０４及び第一接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第一接着部材上に第一母材２０５を配置し、第一母材２０５とバッキングプレート２０４との間に融解した第一接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第一接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
第一工程では、バッキングプレート２０４と第一母材２０５とは、高温状態において接合され、接合した状態のまま室温まで冷却される。
そして、冷却にともなって、バッキングプレート２０４は圧縮される。
このとき、第１主面２０４ａにのみ第一母材２０５が接合されているため、第１主面２０４ａにおけるバッキングプレート２０４の圧縮率と、第２主面２０４ｂにおけるバッキングプレート２０４の圧縮率とは異なる。
したがって、バッキングプレート２０４は、第１主面２０４ａあるいは第２主面２０４ｂにおいて、凸状に反りが生じた形状を有する。
そして、冷却にともなって、バッキングプレート２０４は圧縮される。
このとき、第１主面２０４ａにのみ第一母材２０５が接合されているため、第１主面２０４ａにおけるバッキングプレート２０４の圧縮率と、第２主面２０４ｂにおけるバッキングプレート２０４の圧縮率とは異なる。
したがって、バッキングプレート２０４は、第１主面２０４ａあるいは第２主面２０４ｂにおいて、凸状に反りが生じた形状を有する。
次に、第二工程において、第一母材２０５とバッキングプレート２０４との接合により反ったバッキングプレート２０４を、平坦な形状となるように整形する。
バッキングプレート２０４を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート２０４に対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
バッキングプレート２０４を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート２０４に対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
次に、第三工程において、第二接着部材を用いて、第二母材２１２をバッキングプレート２１１の第１主面２１１ａに接合する。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート２１１の第１主面２１１ａに第二接着部材を塗布し、バッキングプレート２１１及び第二接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第二接着部材上に第二母材２１２を配置し、第二母材２１２とバッキングプレート２１１との間に融解した第二接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第二接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
より具体的には、接合面を形成するバッキングプレート２１１の第１主面２１１ａに第二接着部材を塗布し、バッキングプレート２１１及び第二接着部材を融点以上の温度で加熱して融解させる。
そして、融解した第二接着部材上に第二母材２１２を配置し、第二母材２１２とバッキングプレート２１１との間に融解した第二接着部材が挟まれた状態で室温まで冷却する。
この工程で用いる第二接着部材としては、低融点金属であることが望ましく、例えば、インジウムが用いられる。
次に、第四工程において、バッキングプレート２１１と第二母材２１２との接合により反ったバッキングプレート２１１を、平坦な形状となるように整形する。
バッキングプレート２１１を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート２１１に対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
バッキングプレート２１１を整形する方法は、特定の方法に限定されないが、本実施形態では、バッキングプレート２１１に対し、反りが生じている方向とは逆の方向に圧力を加えて機械的に矯正する方法を用いる。
次に、第五工程において、バッキングプレート２０４の第２主面２０４ｂとバッキングプレート２１１の第２主面２１１ｂとが、向かい合うように、バッキングプレート２０４とバッキングプレート２１１とを一体化させる。
２つのバッキングプレートを一体化させる方法としては、例えば、主面２０４ｂと主面２１１ｂとの間に接着部材を配置し、両プレートを接合する方法が挙げられる。或いは、主面２０４ｂと主面２１１ｂとを重ね合わせた状態で、両プレートをボルト又はクランプ等により固定する方法がある。
２つのバッキングプレートを一体化させる方法としては、例えば、主面２０４ｂと主面２１１ｂとの間に接着部材を配置し、両プレートを接合する方法が挙げられる。或いは、主面２０４ｂと主面２１１ｂとを重ね合わせた状態で、両プレートをボルト又はクランプ等により固定する方法がある。
次に、第六工程において、バッキングプレート２１４の長手方向に平行な側面１１３（第３側面）に、絶縁性の接着部材（絶縁部材）２０９ａを用いて、防着板２０９を接合することにより、第二実施形態のターゲットが形成される。
なお、第一工程〜第二工程と、第三工程〜第四工程とは、順序を入れ替えて行ってもよいし、同時に行ってもよい。
また、第二実施形態のターゲットは、二枚の板２０４及び２１１を重ね合わせることによってバッキングプレート２１４を予め形成し、その後、第一実施形態におけるバッキングプレート１０４と同様に、上述したターゲットの製造方法の第一実施形態を用いることによっても形成される。
上記本発明の第二実施形態のターゲットの製造方法によれば、ボルト又はクランプ等の固定部材を用いて母材をバッキングプレートに固定する場合のように、母材に固定領域を設ける必要がない。
したがって、バッキングプレート２１４の各々の主面に配置された第一母材２０５及び第二母材２１２の全域をスパッタリングに用いることができる。
したがって、バッキングプレート２１４の各々の主面に配置された第一母材２０５及び第二母材２１２の全域をスパッタリングに用いることができる。
また、本発明の第二実施形態のターゲットの製造方法では、バッキングプレートの第１主面２１４ａあるいは第２主面２１４ｂに母材を接合させた後に、接合により反ったバッキングプレートを、平坦な形状になるように整形する。
したがって、バッキングプレートの二つの主面の各々に、個別に、表面が平坦な形状を有する母材が接合されたターゲットを製造することができる。
これにより、母材と被処理基板が平行に配置されるため、母材から飛び出すスパッタ粒子を被処理基板の処理面内に均一に付着させ、成膜することができる。
したがって、バッキングプレートの二つの主面の各々に、個別に、表面が平坦な形状を有する母材が接合されたターゲットを製造することができる。
これにより、母材と被処理基板が平行に配置されるため、母材から飛び出すスパッタ粒子を被処理基板の処理面内に均一に付着させ、成膜することができる。
本発明は、被処理体にスパッタリング法による成膜工程を行う場合に対し、広く適用することができる。
１０４・・・バッキングプレート、１０４ａ、１０４ｂ、２１４ａ，２１４ｂ・・・主面、１０５・・・第一母材、１０６・・・第二母材、１０７、２０７・・・回転軸、１０８ａ、１０８ｂ・・・循環流路、１０９・・・防着板、１０９ａ・・・絶縁部材、Ｃ・・・ターゲット。
Claims (12)
- 第１主面、前記第１主面とは反対側に位置する第２主面、第１側面、及び前記第１側面とは反対側に位置する第２側面を有するバッキングプレートと、
前記第１主面に配置された第一母材と、
前記第２主面に配置された第二母材と、を含むターゲットであって、
前記バッキングプレートは、前記第一母材または前記第二母材の表面上に漏洩磁束を生成する磁気生成部を内在せず、前記第１側面から前記第２側面に向けて該バッキングプレートを貫通する回転軸を有する
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの内部に設けられ、前記第１主面あるいは前記第２主面に近い位置に形成され、冷却水が流動する循環流路を含み、
前記バッキングプレートは、単板で形成されている
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの内部に設けられ、前記バッキングプレートの最外面である第１主面に近い位置に形成されて冷却水が流動する循環流路と、
前記バッキングプレートの内部に設けられ、前記バッキングプレートの最外面である第２主面に近い位置に形成されて冷却水が流動する循環流路と、
を含み、
前記バッキングプレートは、複数の板体が貼り合わされた合板で形成されている、
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記回転軸の内部には、スパッタリングに用いられる電力を供給する電力供給ラインが設けられている
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートは、前記第１側面及び前記第２側面とは異なる第３側面を有し
、前記第３側面には絶縁部材を介して防着板が配置されている
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とが接着部材を介して接合され
ている
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とが接着部材を介して接合され
ている
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とが接着部材を介して接合され
ており、かつ、前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とが接着部材を介
して接合されている
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とがクランプにより固定されて
いる
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とがクランプにより固定されて
いる
ことを特徴とするターゲット。 - 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のターゲットであって、
前記バッキングプレートの前記第１主面と前記第一母材とがクランプにより固定されて
おり、かつ、前記バッキングプレートの前記第２主面と前記第二母材とがクランプにより
固定されている
ことを特徴とするターゲット。 - 第一母材をバッキングプレートの第１主面に、第一接着部材を介して接合し、
前記第一母材と前記第１主面とが接合された際に反った前記バッキングプレートの面が平坦な形状となるように整形し、
第二母材をバッキングプレートの第２主面に、第二接着部材を介して接合し、
前記第二母材と前記第２主面とが接合された際に反った前記バッキングプレートの面が平坦な形状となるように整形し、
前記第一母材または前記第二母材の表面上に漏洩磁束を生成する磁気生成部を、前記バッキングプレートに内在させることなく、
前記バッキングプレートの長手方向と直交する第１側面から前記第１側面とは反対側に位置する第２側面に向けて該バッキングプレートを貫通する回転軸を形成する
ことを特徴とするターゲットの製造方法。
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