JP6745415B2 - スパッタリングターゲット及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、半導体素子、電子部品、フラットパネル表示素子の配線層の成膜等に用いられる高純度アルミニウム又はアルミニウム合金製のスパッタリングターゲットに関する。

高純度アルミニウム又はアルミニウム合金製のスパッタリングターゲットは、高純度であるがゆえに引張強度が一般のアルミニウム合金材に比べて低いという特性をもつ。通常、スパッタリングターゲットは、スパッタリング中、スパッタ面に作用する熱応力とその裏面に作用する冷却水圧とを受ける。さらに、スパッタリングターゲットは、ターゲット材料の費消により板厚が減少するため、スパッタリングが進むにつれて変形量が大きくなり、基板上へ付着する膜の堆積速度や膜厚分布が変動するという問題が発生する。そこで、スパッタリング中にターゲットの変形を生じさせないようにするため、ターゲットよりも高強度をもったバッキングプレートを一体的に接合し、ターゲット部分に直接水圧がかからないようにする方法が一般的である。

バッキングプレートとしては、冷却水の循環通路が内部に形成されたジャケット型のほか、永久磁石を含む磁気回路を収容可能な筒状のフランジ部を有する例えばハット型と称されるバッキングプレートが知られている（例えば特許文献１参照）。この種のスパッタリングターゲット（以下、ハット型のスパッタリングターゲットともいう）においては、フランジ部の内部に供給された冷却水によってバッキングプレートが冷却され、ターゲット材とバッキングプレートとを接合するインジウム等の接合材の溶融によるターゲット材の離脱が阻止される。

その一方で、生産性の観点から、スパッタリングターゲットに印加される電力の高密度化が求められている。電力の高密度化に伴い、ターゲット材とバッキングプレートとを接合する接合材の耐熱性が問題となる。そのため近年、接合材を用いることなくターゲット材とバッキングプレートとが一体的に形成されたスパッタリングターゲットが提案されている。

例えば、ターゲットの裏面に突起を形成し、それをバッキングプレートに機械的な方法で接合する方法（例えば特許文献２，３参照）、ターゲットとバッキングプレートとを拡散接合によって接合する方法（例えば特許文献４，５参照）、ハット型バッキングプレートと一体型のスパッタリングターゲットを作製する方法（例えば特許文献６参照）が知られている。

特開２００７−６３６１６号公報 特開２００８−１３８２７４号公報 特表２０１１−５１７３２９号公報 特開２００６−１５９２２３号公報 特表２０００−５０９７６５号公報 特表２０１２−５１５８４７号公報

近年、基板の大型化に対応可能なハット型のスパッタリングターゲットの開発が進められている。この場合、バッキングプレートが円筒型のため、ターゲットとの接合は裏面の外周部だけである。よって、スパッタリングターゲットの裏面には水圧と熱膨張による応力とが同時に作用し、強度の低いアルミニウム系金属ターゲットにおいては容易に降伏点を超えて永久歪みが発生し、上述したような変形による成膜特性（膜厚分布や成膜速度）の変化が生じるという問題がある。

ここで、上述のようにターゲット裏面に形成した突起をバッキングプレートに機械的に接合する方法では、接合部に電気的な接触抵抗が発生するため、スパッタリング中の放電電圧が上昇し、成膜特性の変化や異常放電を誘発するおそれがある。また、ターゲット材とバッキングプレートとを拡散接合によって接合する方法では、拡散接合処理の際に発生する圧力や熱エネルギによってターゲットの粒径の粗大化や配向性の変化が生じ、意図する成膜特性が得られないおそれがある。さらに、バッキングプレート一体型のスパッタリングターゲットにおいて、フランジ部分を鍛造して強度を高めることでターゲット部の反りを抑制する方法では、鍛造処理による圧力でターゲット全体が変形し、ターゲット部の硬度、配向性、粒径のばらつきが生じて、成膜特性の安定が図れないおそれがある。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、成膜特性の安定を図りつつ、ターゲット部の変形を抑制することができるスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るスパッタリングターゲットは、金属材料で構成された板状のターゲット本体を具備する。
前記ターゲット本体は、ターゲット部と、ベース部とを有する。
前記ターゲット部は、スパッタ面を含む。
前記ベース部は、前記スパッタ面の反対側に位置し前記スパッタ面よりも高い硬度を有する冷却面と、前記冷却面から前記ターゲット部に向かって引張強度が漸次低下する傾斜強度層と、を含む。

上記スパッタリングターゲットにおいて、ベース部は、スパッタ面よりも高硬度の冷却面と、冷却面からターゲット部に向かって引張強度が漸次低下する傾斜強度層とを含むため、成膜特性の安定を図りつつ、ターゲット部の変形を抑制することができる。

前記傾斜強度層は、典型的には、加工硬化層である。

前記金属材料は、アルミニウムを主体とした金属材料であり、前記傾斜強度層の引張強度は、３０Ｎ／ｍｍ^２以上５５Ｎ／ｍｍ^２以下であってもよい。

前記スパッタ面の結晶の配向比（２００／１１１）の平均値は、１．３以上７．０以下であり、前記冷却面の結晶の配向比（２００／１１１）の平均値は、０．８以上１．２以下であってもよい。

この場合、前記スパッタリングターゲットは、前記冷却面の周囲に接合され、アルミニウムが主体の金属材料で構成された筒状のフランジ部をさらに具備してもよい。

本発明の一形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法は、板状のターゲットブランクを準備することを含む。
前記ターゲットブランクのスパッタ面とは反対側の面に塑性加工を施すことで、前記スパッタ面に向かって引張強度が漸次低下する傾斜強度層が形成される。

以上述べたように、本発明によれば、成膜特性の安定を図りつつ、ターゲット部の変形を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットの構成を概略的に示す縦断面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 傾斜強度層を模式的に示すターゲット本体の断面図である。 上記傾斜強度層の強度分布を説明する模式図である。 上記傾斜強度層を有しないスパッタリングターゲット（Ａ）と、上記傾斜強度層を有するスパッタリングターゲット（Ｂ）との作用の違いを説明する模式図である。 一実験例におけるスパッタリングターゲットの冷却面からの深さと引張強度との関係を示す図である。 一実験例におけるスパッタリングターゲットの冷却面からの深さと硬度との関係を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

［スパッタリングターゲット］
図１は、本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットの構成を概略的に示す縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

本実施形態のスパッタリングターゲット１００は、板状のターゲット本体１０と、筒状のフランジ部２０とを有するとともに、これらターゲット本体１０とフランジ部２０との接合体で構成される。本実施形態においてターゲット本体１０及びフランジ部２０は、Ａｌ（アルミニウム）が主体の金属材料（以下、Ａｌ系金属材料ともいう）で構成される。

Ａｌ系金属材料としては、純Ａｌ又はＡｌ合金が挙げられる。Ａｌ合金としては、純Ａｌに合金元素としてＳｉ（シリコン）、Ｃｕ（銅）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｆｅ（鉄）、Ｍｎ（マンガン）、Ｎｉ（ニッケル），Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎａ（ナトリウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｐ（リン）、Ｖ（バナジウム）、Ｓｎ（スズ）、Ｐｂ（鉛）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｃｏ（コバルト）、Ｃ（炭素）が少なくとも一種添加された金属材料が挙げられる。

ターゲット本体１０は、円板形状に形成され、表面のスパッタ面１０ａと、裏面の冷却面１０ｂとを有する。ターゲット本体１０の直径は特に限定されず、例えば、３００ｍｍ以上である。スパッタ面１０ａは、図示しない真空チャンバの内部においてプラズマ（プラスイオン）によってスパッタされる領域であって、典型的には平面で形成される。冷却面１０ｂは、スパッタ面１０ａとは反対側に位置し、フランジ部２０の内側の空間部２０ｓに導入された冷却水が接する領域である。

ターゲット本体１０は、スパッタ面１０ａを含むターゲット部１１と、冷却面１０ｂを含むベース部１２とを有する。つまり、ターゲット部１１は、スパッタ面１０ａからターゲット本体１０の所定の厚み領域を構成し、ベース部１２は、冷却面１０ｂを含むターゲット本体１０の残部の厚み領域を構成する。

ターゲット部１１とベース部１２との間の境界は明確であってもよいし、明確でなくてもよい。本実施系形態では、スパッタ面１０ａ側の周縁部に環状の段部１０ｓが設けられることでターゲット部１０に小径部と大径部が形成されており、例えば、小径部がターゲット部１１、大径部がベース部１２とされる。勿論これに限られず、段部１０ｓの形成も省略されてよい。

ターゲット本体１０の厚みは特に限定されず、典型的には、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、ターゲット部１１の厚みは、１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下である。

ベース部１２は、ターゲット部１１を支持し、ターゲット部１１の変形や反りを抑制する機能を有する。ベース部１２がターゲット部１１と一体的に形成されているため、接合材を必要とすることなくターゲット部と一体的なターゲットアセンブリを構成することができる。また、スパッタパワーの高密度化（高出力容量化）に伴う接合材の溶融の懸念を解消することができる。

ターゲット本体１０は、所定サイズのターゲットブランクを準備した後、冷却面１０ｂに後述する塑性加工を施すことで作製される。上記ターゲットブランクは、典型的には、溶解鋳造したＡｌ系金属材料のインゴットに、所定の圧延加工、形状加工等を施すことで作製される。このときの加工条件は、全体が、ターゲット部１１に要求される引張強度、結晶配向性、結晶粒径等の諸特性に適合するように作製される。本実施形態では、スパッタ面の結晶配向が（２００）面が支配的となるように作製される。その後、ターゲットブランクの裏面に所定の処理を施して冷却面１０ｂを形成することで、ベース部１２が作製される。

本実施形態において、スパッタ面１０ａ側のターゲット部１１は、例えば、引張強度（０．２％耐力。以下同じ）が３５Ｎ／ｍｍ^２以下、平均硬度（Ｈｖ）が２０未満、結晶の配向比（２００／１１１）の平均値が１．３以上７．０以下、平均粒径が６０μｍ以下となるように作製される。これにより、異常放電が少なく、成膜特性に優れたスパッタ成膜が可能となる。

一方、冷却面１０ｂ側のベース部１２は、引張強度が４５Ｎ／ｍｍ^２以上、平均硬度（Ｈｖ）が２０以上、結晶の配向比（２００／１１１）の平均値が０．８以上１．２以下となるように作製される。これにより、冷却水の水圧や熱応力によるターゲット本体１０の変形を効果的に阻止することができる。

ベース部１２の冷却面１０ｂは、図２に示すように、ターゲット本体１０の裏面の一部に形成される。本実施形態において冷却面１０ｂは、ベース部１２と同心的な円形の領域とされ、その外周の領域は、フランジ部２０と接合される円環状の接合面１０ｃとして形成される。冷却面１０ｂは、ターゲット本体１０の裏面に形成された円形の浅い円形の凹部１０ｄの内側に位置し、接合面１０ｃは、凹部１０ｄの外側に位置する。

冷却面１０ｂは、ターゲット本体１０の裏面に塑性加工を施すことで形成され、加工硬化によってスパッタ面１０ａよりも高い硬度を有する。さらに、ベース部１２は、上記塑性加工により、冷却面１０ｂからターゲット部１１に向かって引張強度が漸次低下する傾斜強度層を有する。図３は、傾斜強度層１２０を模式的に示すターゲット本体１０の断面図である。

図３に示すように、傾斜強度層１２０は、ターゲット部１１と冷却面１０ｂとの間におけるベース部１２の厚み領域の少なくとも一部に形成された加工硬化層である。傾斜強度層１２０は、冷却面１０ｂに近い領域ほど引張強度が高くなるように形成される。図３では濃淡の濃度が高い領域ほど高強度であることを示している。傾斜強度層１２０は、ベース部１２の厚み方向の全域にわたって形成されていてもよいし、冷却面１０ｂ側の一部の領域にのみ形成されていてもよい。

引張強度と硬度との間には一定の相関があり、典型的には図４に模式的に示すように、傾斜強度層１２０の引張強度及び硬度は、冷却面１０ｂからの深さが大きくなるにつれて、徐々に低下するような分布を有する。つまり、傾斜強度層１２０は、第１の引張強度を有する第１の層と、第１の引張強度よりも高い第２の引張強度を有する第２の層と、第２の引張強度よりも高い第３の引張強度を有する第３の層など、強度の異なる複数の層が冷却面１０ｂからターゲット部１１に向かって幾層にも連続するような形態を有する。各層の引張強度は、典型的には、連続的に変化し、各層の境界が明確であるとは限らない。

傾斜強度層１２０の引張強度及び硬度の最小値は、ターゲット部１１の引張強度及び硬度にそれぞれ相当する。これにより、スパッタ面１０ａの結晶配向性や結晶粒径等に変化を抑えて、所望とするスパッタ特性あるいは成膜特性を確保することができる。

フランジ部２０は、ターゲット本体１０の接合面１０ｃに、電子ビーム溶接あるいは摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）により接合される。接合方法はこれに限られず、拡散接合等の固相接合法、あるいは、インジウム等の適宜の接合材を用いた接合法が採用されてもよい。フランジ部２０は、ターゲット本体１０を図示しない真空チャンバの天板等の静止部に固定するためのもので、その先端部にはボルト等の締結具が挿通される複数の取付け孔が形成される。フランジ部２０は、典型的には円筒型で構成されるが、楕円筒であってもよいし、角筒型であってもよい。円筒型には、単純な直筒形状のほか、図示するように接合面１０ｃに向かって外径が小さくなる円錐状のものも含まれる。

フランジ部２０の内側の空間部２０ｓには、図示せずとも、スパッタ面１０ａの近傍に磁場を形成する磁気回路ユニットが配置される。磁気回路ユニットは、永久磁石及びヨークを含む。磁気回路ユニットは、空間部２０ｓに静定され、スパッタ面１０ａの近傍に静磁場を形成する。あるいは磁気回路ユニットは、空間部２０ｓにおいてターゲット本体１０の中心軸のまわりに回転可能に配置されてもよい。この場合、スパッタ面１０ａの近傍に所定の回転磁場が形成される。

フランジ部２０の空間部２０ｓには、図示しない導入通路を介して冷却水が供給される。空間部２０ｓに供給された冷却水は、ターゲット本体１０の冷却面１０ｂを介してターゲット本体１０を冷却するとともに、空間部２０ｓに配置された磁気回路ユニットを冷却する。これにより、スパッタ成膜中におけるターゲット本体１０の過度な発熱が抑制され、ターゲット本体１０が所定温度以下に冷却される。

一般に、スパッタ成膜中において、ターゲット本体の冷却面には冷却水の水圧と熱膨張による応力とが同時に作用し、スパッタ面に対するスパッタ作用によるターゲット部の厚みの減少に伴い、図５Ａに模式的に示すように、冷却面Ｔｂ側からスパッタ面Ｔａ側に向かってターゲット部Ｔを弓なりに変形させる応力が大きくなる。このため、強度が比較的低いＡｌ系金属ターゲットにおいては降伏点を超える永久歪みが発生するほど変形し（反り量Ｗ１）、膜厚分布や成膜速度等の成膜特性の変動を招く。

これに対して、本実施形態のスパッタリングターゲット１００においては、ターゲット本体１０のベース部１２が上記構成の傾斜強度層１２０を有する。これにより、スパッタ面１０ａよりも高硬度かつ高強度の冷却面１０ｂが得られるため、スパッタ面１０ａの結晶配向性や結晶粒径の均一性を確保しつつ、冷却面１０ｂの変形強度を高めることができる。これにより、冷却水の水圧や熱応力の作用に伴うターゲット本体１０の変形を効果的に阻止することができ、図５Ｂに模式的に示すようにターゲット本体１０の反り量Ｗ２が小さく抑えられ（Ｗ２＜Ｗ１）、ターゲット部１１の所望とする成膜特性を確保することが可能となる。

［スパッタリングターゲットの製造方法］
上記構成のスパッタリングターゲットは、以下のようにして製造することができる。

まず、上述のようにしてターゲットブランクを作製した後、その一方の主面（ターゲット本体１０の裏面に相当）に機械的手法で圧力を加えて局所的に塑性加工を施す。このとき、ターゲットブランクの他方の主面（ターゲット本体１０の表面に相当）には塑性加工の影響が及ばないようにすることが好ましい。

塑性加工の方法としては、（ａ）ハンマリング、（ｂ）プレス機やスタンプミル粉砕機、ローラー等を用いた機械加工、（ｃ）ショットピーニング、（ｄ）リュータやグラインダ等の回転体を用いた機械加工、などが挙げられる。中でも、ターゲットブランクの裏面に静荷重を付与する加工方法が、スパッタ面側への応力の伝播を抑えられるため、衝撃荷重を付与する加工方法と比較して、当該スパッタ面の結晶配向性や結晶粒径を安定に維持することができる点で好適である。

上述した機械加工には、切削加工が含まれてもよい。典型的には、ターゲットブランク裏面への塑性加工領域を切削により平坦化する処理が挙げられる。この処理により、ターゲット本体１０の裏面に、凹部１０ｄとともに、凹部１０ｄの内側に形成された平坦な冷却面１０ｂが形成される。

冷却面１０ｂの硬度は、特に限定されず、ターゲット本体１０の構成材料、大きさ、厚み等に応じて適宜設定可能である。例えば、ターゲット本体１０がＡｌ系金属材料で構成され、ターゲット本体の直径が１５２ｍｍ以上６５０ｍｍ以下、厚みが２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の場合は、冷却面１０ｂの硬度（ビッカース硬度）は、例えば、１８Ｈｖ以上３０Ｈｖ以下であることが好ましい。つまり、冷却面１０ｂの硬度を１８Ｈｖ以上とすることにより、スパッタによるターゲット部１１の厚みの減少に伴うターゲット本体１０の反りを抑制できる十分な強度をベース部１２に付与することができる。一方、冷却面１０ｂの硬度を３０Ｈｖ以下とすることにより、スパッタ面１０ａの結晶配向性や結晶粒径の均一性を維持でき、良好な成膜特性を確保することができる。この場合のスパッタ面１０ａのＨｖ硬度は、例えば１７以下である。

傾斜強度層１２０の引張強度分布についても同様に、ターゲット本体１０の構成材料、大きさ、厚み等に応じて適宜設定可能である。上述のように例えば、ターゲット本体１０がＡｌ系金属材料で構成され、ターゲット本体の直径が１５２ｍｍ以上６５０ｍｍ以下、厚みが２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の場合は、傾斜強度層１２０の引張強度の分布は、例えば、３０Ｎ／ｍｍ^２以上５５Ｎ／ｍｍ^２以下であることが好ましい。これにより、スパッタによるターゲット部１１の厚みの減少に伴うターゲット本体１０の反りを抑制できる十分な強度をベース部１２に付与することができる。引張強度は、典型的には、０．２％の永久歪みが生じる応力、つまり、０．２％耐力の値が用いられる。

なお、冷却面１０ｂのＨｖ硬度、及び、傾斜強度層１２０の引張強度は、どちらか一方を指標としてベース部１２が形成されてもよい。上述のように、引張強度と硬度との間には一定の相関を有するため、例えば、冷却面１０ｂの硬度を目的値に調整することで傾斜強度層１２０の引張強度を所定範囲に制御することができる。あるいは、傾斜強度層１２０の形成時における塑性加工の加工量によって、冷却面１０ｂ及び傾斜強度層１２０の強度分布を調整することも勿論可能である。

［実験例］
本発明者らは、以下の手順でスパッタリングターゲットを作製した。

Ａｌ系金属材料として、Ａｌ−０．５ｗｔ％Ｃｕ合金を溶解、鋳造して、直径６００ｍｍ、厚み３７ｍｍ（ターゲット部の厚み１２ｍｍ、ベース部の厚み２５ｍｍ）のターゲットブランクを作製した。

続いて、以下の方法で、ターゲットブランクの裏面の中心からφ４００ｍｍの円形の被加工領域に局所的な塑性加工（機械加工）を施した。

まず、プレス用治具として、一方の面に樹脂層を介して直径１０ｍｍのジルコニア球が敷き詰められた直径４００ｍｍの剛体板を用意し、これをプレス機の可動部にセットした。次いで、ターゲットブランクをその被加工領域が上向き、かつ、プレス用治具の突起面と対向するようにプレス機の載置台にセットし、所定のプレス条件で被加工領域をプレス治具でプレスした。プレス条件としては、プレス荷重が９８０ｋＮに達したとき、あるいは、プレス用治具が被加工領域に接してから３ｍｍ下降したときに、プレス処理が自動停止するように設定した。

プレス後、プレス用治具を上昇させた後、プレス用治具をその中心のまわりに５°回転させてプレス機にセットし直した。そして、再度同一のプレス条件で被加工領域をプレスした。以降、この処理を、プレス用治具が３周分回転するまで繰り返し行った。一連のプレス処理が完了した後、ターゲットブランク裏面の変形が生じた範囲（中心からφ４６０ｍｍ、深さ２ｍｍの領域を機械加工（切削）により除去することで、平坦な冷却面１０ｂを有するベース部１２を備えたターゲット本体１０を作製した。その後、当該ターゲット本体の冷却面の外側にフランジ部を接合し、ハット型のスパッタリングターゲットを作製した。

作製したターゲット本体の冷却面からの深さが異なる複数のサンプルを採取し、JIS 13B号の試験片形状に加工して、JISZ2241に準拠した引張試験方法にて当該サンプルの引張強度（０．２％耐力）及び硬度（ビッカース硬度Ｈｖ）を測定した。試験機には、島津製作所製「ＡＧ ２５ ＴＢ-Ｒ」を用いた。その結果を図６及び図７にそれぞれ示す。

図６は、上記各サンプルの引張強度をプロットした図であり、ベース部１２の厚み方向の引張強度の変化を表している。なお、横軸の「１−２ｍｍ」は、冷却面からの深さが１ｍｍから２ｍｍの範囲にわたって切り出したサンプルを意味する（「３−４ｍｍ」、「５−６ｍｍ」、「７−８ｍｍ」、「９−１０ｍｍ」についても同様）。各プロットの縦方向の長さは、ばらつきを表している。
同図に示すように、冷却面からターゲット部に向かって引張強度が漸次低下する傾斜強度層が形成されていることが確認される。冷却面からの深さが８ｍｍ以上の厚み領域では引張強度の低下が止まり、一定の値に収束する。この値は、ターゲット部の引張強度に相当する値である。

図７は、上記サンプルの硬度をプロットした図であり、ベース部１２の厚み方向の硬度の変化を表している。各プロットの縦方向の長さは、ばらつきを表している。同図より、冷却面からターゲット部に向かって硬度が漸次低下することが確認される。図示せずとも、スパッタ面の硬度（Ｈｖ）は１６Ｈｖであり、冷却面からの深さが１０ｍｍにおける硬度と略一致していた。

冷却面の中心部（領域１）、外周部（領域２）及びこれらの中間部（領域３）における結晶の配向比（２００／１１１）をＸ線回折により確認したところ、領域１では１．２２、領域２では０．９５、領域３では０．７４であり、これらの平均値は、０．９７であった。
一方、スパッタ面の中心部（領域１）、外周部（領域２）及びこれらの中間部（領域３）についても同様に結晶の配向比（２００／１１１）を確認したところ、領域１では６．３、領域２では５．０、領域３では４．１であり、これらの平均値は、５．１であった。

続いて、作製したスパッタリングターゲットをスパッタ装置にセットして実際にスパッタし、２０００ｋＷ／ｈ使用後のターゲット部の反りを評価した。ここでは、スパッタリング条件として、冷却面の水圧を０．３ＭＰａ以上、スパッタリングパワーを３０ｋＷ以上として連続的にスパッタ処理を実施した。その結果、冷却面に作用する水圧が０．４ＭＰａの場合、傾斜強度層を有しないターゲット本体の反りは３ｍｍ以上であったのに対し、傾斜強度層を有する本実施形態においてはターゲット本体の反りは１ｍｍ未満であった。

さらに、傾斜強度層を有するスパッタリングターゲットを用いて厚み４００ｎｍのＡｌ系金属膜を基板上に成膜したときのそのシート抵抗の面内均一性について評価したところ、ターゲットライフが１５０ｋＷ／ｈのときが４．２８％、１２５０ｋＷ／ｈのときが５．５９％であった。このことから、傾斜強度層を有しないスパッタリングターゲットを用いたときのシート抵抗の面内均一性（１３８．５ｋＷ／ｈのときで５．４５％、１１３２．６ｋＷ／ｈのときで５．２０％）と同等の成膜特性であることが確認された。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。

例えば以上の実施形態では、Ａｌ系金属材料で構成されたスパッタリングターゲットを例に挙げて説明したが、これ以外にも、純ＣｕやＩｎなどの他の金属材料で構成されたスパッタリングターゲットにも同様に適用可能である。

１０…ターゲット本体
１０ａ…スパッタ面
１０ｂ…冷却面
１１…ターゲット部
１２…ベース部
２０…フランジ部
１２０…傾斜強度層

Claims (6)

1. スパッタ面を含むターゲット部と、
   前記スパッタ面の反対側に位置し前記スパッタ面よりも高い硬度を有する冷却面と、前記冷却面から前記ターゲット部に向かって引張強度が漸次低下する傾斜強度層と、を含むベース部と
   を有する金属材料で構成された板状のターゲット本体
   を具備するスパッタリングターゲット。
2. 請求項１に記載のスパッタリングターゲットであって、
   前記傾斜強度層は、加工硬化層である
   スパッタリングターゲット。
3. 請求項１又は２に記載のスパッタリングターゲットであって、
   前記金属材料は、アルミニウムを主体とした金属材料であり、
   前記ターゲット部の引張強度は、３５Ｎ／ｍｍ^２以下であり、
   前記傾斜強度層の引張強度は、３０Ｎ／ｍｍ^２以上５５Ｎ／ｍｍ^２以下である
   スパッタリングターゲット。
4. 請求項３に記載のスパッタリングターゲットであって、
   前記スパッタ面の結晶の配向比（２００／１１１）の平均値は、１．３以上７．０以下であり、
   前記冷却面の結晶の配向比（２００／１１１）の平均値は、０．８以上１．２以下である
   スパッタリングターゲット。
5. 請求項３又は４に記載のスパッタリングターゲットであって、
   前記冷却面の周囲に接合され、アルミニウムが主体の金属材料で構成された筒状のフランジ部をさらに具備する
   スパッタリングターゲット。
6. 板状のターゲットブランクを準備し、
   前記ターゲットブランクのスパッタ面とは反対側の面に塑性加工を施すことで、前記スパッタ面に向かって引張強度が漸次低下する傾斜強度層を形成する
   スパッタリングターゲットの製造方法。

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