JPH01247569A - スパッタリング用セラミックターゲット - Google Patents
スパッタリング用セラミックターゲットInfo
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- JPH01247569A JPH01247569A JP7544488A JP7544488A JPH01247569A JP H01247569 A JPH01247569 A JP H01247569A JP 7544488 A JP7544488 A JP 7544488A JP 7544488 A JP7544488 A JP 7544488A JP H01247569 A JPH01247569 A JP H01247569A
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- Japan
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- ceramic
- target
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- Pending
Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は電子部品等に用いられる薄膜をスパッタリン
グにより形成するためのセラミックターゲットに関する
。
グにより形成するためのセラミックターゲットに関する
。
従来の技術
スパッタリング法は薄膜形成のための代表的な手法の一
つである。金属酸化物や窒化物等の化合物薄膜において
は、スパッタリング法は特性の優れた膜が容易に形成出
来るので広く用いられている。セラミックターゲットを
用いる場合、スパッタリング電力を大きくすると、熱膨
張のためにターゲットが割れやすかった。このために小
さなスパッタリング電力に制限されてしまい、成膜速度
が遅いという問題点があった。この問題点を解決するた
めに、発明者らは多数の溝を有するセラミックターゲッ
トを提案したく特開昭５９−１９７５６８号公報）。こ
の発明によれば、熱により膨張したセラミックスは、溝
の部分で応力が緩和されターゲットの割れが生じない。
つである。金属酸化物や窒化物等の化合物薄膜において
は、スパッタリング法は特性の優れた膜が容易に形成出
来るので広く用いられている。セラミックターゲットを
用いる場合、スパッタリング電力を大きくすると、熱膨
張のためにターゲットが割れやすかった。このために小
さなスパッタリング電力に制限されてしまい、成膜速度
が遅いという問題点があった。この問題点を解決するた
めに、発明者らは多数の溝を有するセラミックターゲッ
トを提案したく特開昭５９−１９７５６８号公報）。こ
の発明によれば、熱により膨張したセラミックスは、溝
の部分で応力が緩和されターゲットの割れが生じない。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の発明ではセラミックスのエツジが欠
は易く、欠けたセラミックス片が薄膜−にに付着し薄膜
の欠陥の原因になるという問題点があった。
は易く、欠けたセラミックス片が薄膜−にに付着し薄膜
の欠陥の原因になるという問題点があった。
本発明の目的は、大きなスパッタリング電力を印加して
も薄膜の欠陥の原因となるセラミックス片が生成しない
セラミックターゲットを提供すことにある。
も薄膜の欠陥の原因となるセラミックス片が生成しない
セラミックターゲットを提供すことにある。
課題を解決するための手段
本発明は丸みをおびた多面体のセラミックスをバッキン
グプレートＬに張り合わせる。
グプレートＬに張り合わせる。
作用
本発明のセラミックターゲットはとがった部分がないた
め、応力や電界の集中が起こらずスパッタリング中にも
欠けることがない。
め、応力や電界の集中が起こらずスパッタリング中にも
欠けることがない。
実施例
Ｔａ２０５を例にとって本発明を説明する。
Ｔａ２ｏ５の粉末にバインダーを加え攪判した後、金型
を用いて加圧成形し一辺９ｍｍの立方体の圧粉体を作る
。空気中、１４００℃で焼結し一辺７ｍｍの立方体セラ
ミックスにした。この状態ではセラミックスは角や辺が
とがっていて、ターゲット材料には適さない。角や辺を
丸くするために、多数のＴａ２０５セラミックスをウレ
タンゴム内張りの円筒容器の中に入れ、容器全体を回転
させる。
を用いて加圧成形し一辺９ｍｍの立方体の圧粉体を作る
。空気中、１４００℃で焼結し一辺７ｍｍの立方体セラ
ミックスにした。この状態ではセラミックスは角や辺が
とがっていて、ターゲット材料には適さない。角や辺を
丸くするために、多数のＴａ２０５セラミックスをウレ
タンゴム内張りの円筒容器の中に入れ、容器全体を回転
させる。
こうすると、セラミックスどうしぶつかり合いながら角
や辺が削れて行って丸くなる。角や辺の丸みは容器の回
転速度や時間により調節できる。ここでは丸みが半径０
． ２ｍｍ、 ０． ４ｍｍ、 ０゜７ｍｍ、１．
０ｍｍ、１．３ｍｍのセラミックスを作った。第１図に
このＴａ２０５セラミックターゲットの断面図を、第２
図に平面図を示す。セラミックスｌ、１１を銅製のバッ
キングプレート３上に、直径約１００ｍｍの領域に接着
剤２で張り合わせてターゲットを作った。ＲＦマグネト
ロンスパッタリング装置にターゲットを取り付け、アル
ゴンガスと酸素ガスとを４： ｌの割合でスパッタリン
グチャンバーに導入しスパッタリングを行った。チャン
バー内の圧力は約ＩＰａにし、１０Ｗ／ｃｍ２のＲＦ主
電力投入した。角や辺の丸みが半径０．４ｍｍ以上のタ
ーゲットはスパッタリング中に割れや欠けは生ぜず、安
定にスパッタリングを行うことができ、基板上に形成さ
れたＴａ２０５薄膜中に異物の存在は認めらめなかった
。角や辺の丸みが半径０．２ｍｍのものはスパッタリン
グ中に一部のセラミックスの角や辺で欠けが起き、Ｔａ
２０３Ｍ膜中に欠けたセラミックス片が付着していた。
や辺が削れて行って丸くなる。角や辺の丸みは容器の回
転速度や時間により調節できる。ここでは丸みが半径０
． ２ｍｍ、 ０． ４ｍｍ、 ０゜７ｍｍ、１．
０ｍｍ、１．３ｍｍのセラミックスを作った。第１図に
このＴａ２０５セラミックターゲットの断面図を、第２
図に平面図を示す。セラミックスｌ、１１を銅製のバッ
キングプレート３上に、直径約１００ｍｍの領域に接着
剤２で張り合わせてターゲットを作った。ＲＦマグネト
ロンスパッタリング装置にターゲットを取り付け、アル
ゴンガスと酸素ガスとを４： ｌの割合でスパッタリン
グチャンバーに導入しスパッタリングを行った。チャン
バー内の圧力は約ＩＰａにし、１０Ｗ／ｃｍ２のＲＦ主
電力投入した。角や辺の丸みが半径０．４ｍｍ以上のタ
ーゲットはスパッタリング中に割れや欠けは生ぜず、安
定にスパッタリングを行うことができ、基板上に形成さ
れたＴａ２０５薄膜中に異物の存在は認めらめなかった
。角や辺の丸みが半径０．２ｍｍのものはスパッタリン
グ中に一部のセラミックスの角や辺で欠けが起き、Ｔａ
２０３Ｍ膜中に欠けたセラミックス片が付着していた。
丸みの半径が０．２ｍｍでは不十分であることがわかっ
た。
た。
どのターゲットも上から見ると、第２図に示すように立
方体セラミックスの辺が合わさった所ではバッキングプ
レートが露出している。しかしこの部分はターゲット表
面より奥にあるので、スパッタリングされる量より堆積
する量の方が多い。
方体セラミックスの辺が合わさった所ではバッキングプ
レートが露出している。しかしこの部分はターゲット表
面より奥にあるので、スパッタリングされる量より堆積
する量の方が多い。
露出したバッキングプレートがＴａ２０５の膜で覆われ
る。基板上に形成された薄膜がバッキングプレートの材
料の銅で汚染されることは無い。ただし角や辺の丸みは
１．３ｍｍのターゲットはセラミックスの厚みがｌｒｎ
ｍ程度に減ると、バッキングプレート材質の鋼がスパッ
タリングされ始めた。
る。基板上に形成された薄膜がバッキングプレートの材
料の銅で汚染されることは無い。ただし角や辺の丸みは
１．３ｍｍのターゲットはセラミックスの厚みがｌｒｎ
ｍ程度に減ると、バッキングプレート材質の鋼がスパッ
タリングされ始めた。
角や辺の丸みは１．０ｍｍ以下のターゲットは、セラミ
ックスの厚みが０．５ｍｍ程度まではバッキングプレー
ト材質がスパッタリングされることは全くない。角や辺
の丸みは１．０ｍｍ以下にした方がターゲット寿命に問
題がないと言える。
ックスの厚みが０．５ｍｍ程度まではバッキングプレー
ト材質がスパッタリングされることは全くない。角や辺
の丸みは１．０ｍｍ以下にした方がターゲット寿命に問
題がないと言える。
またこれらのターゲットは小さなセラミックスにより構
成されているため、スパッタリング中にターゲットの表
面が加熱されても、熱膨張がセラミックス閏の僅かな隙
間で緩和される。ターゲットの割れも生じないわけであ
る。しかしセラミックスの大きさが大きすぎるとスパッ
タリング中の熱応力により割れが起きる。投入電力、熱
膨張係数、機械的強度、内部歪み等が割れを決める要因
であるので０、−概にどの大きざ以下にする必要がある
とは芹えない。Ｔａ２０５の場合についてつぎのような
セラミックスを作成した。−辺７ｍｍ、１０ｍｍ、１３
ｍｍの立方体セラミックスを焼結し、角と辺を丸くした
。各セラミックスでターゲットを作り、スパッタリング
を行ったところ一辺７ｍｍ、及び１０ｍｍのセラミック
スはＩＯＷ／Ｃｍ２の電力を印加しても割れは生じなか
ったが、−辺１３ｍｍのセラミックスは約７Ｗ／Ｃｍ２
てセラミックスに割れが生じ始めた。Ｔａ２０ｂの場合
は一辺１０ｍｍ以下にするのが実用的である。
成されているため、スパッタリング中にターゲットの表
面が加熱されても、熱膨張がセラミックス閏の僅かな隙
間で緩和される。ターゲットの割れも生じないわけであ
る。しかしセラミックスの大きさが大きすぎるとスパッ
タリング中の熱応力により割れが起きる。投入電力、熱
膨張係数、機械的強度、内部歪み等が割れを決める要因
であるので０、−概にどの大きざ以下にする必要がある
とは芹えない。Ｔａ２０５の場合についてつぎのような
セラミックスを作成した。−辺７ｍｍ、１０ｍｍ、１３
ｍｍの立方体セラミックスを焼結し、角と辺を丸くした
。各セラミックスでターゲットを作り、スパッタリング
を行ったところ一辺７ｍｍ、及び１０ｍｍのセラミック
スはＩＯＷ／Ｃｍ２の電力を印加しても割れは生じなか
ったが、−辺１３ｍｍのセラミックスは約７Ｗ／Ｃｍ２
てセラミックスに割れが生じ始めた。Ｔａ２０ｂの場合
は一辺１０ｍｍ以下にするのが実用的である。
Ｔａ２’ｓについての実施例を説明したが、材料に限定
されるものではなく、本発明は全てのセラミックターゲ
ットに同様の効果があることは言うまでもない。角や辺
の丸みは、丸みのついた金型を用いることによって成形
体の段階で付けることも可能である。セラミックスは立
方体や直方体である必要はなく、スパッタリングされる
面が球面状に丸くなっていても差し支えない。
されるものではなく、本発明は全てのセラミックターゲ
ットに同様の効果があることは言うまでもない。角や辺
の丸みは、丸みのついた金型を用いることによって成形
体の段階で付けることも可能である。セラミックスは立
方体や直方体である必要はなく、スパッタリングされる
面が球面状に丸くなっていても差し支えない。
発明の効果
本発明によれば、大きなスパッタリング電力を１９人し
てもセラミックターゲットの欠けやｖｌれの起こる事な
しに、高い速度で成膜が可能であり、その実用的効果は
大きい。
てもセラミックターゲットの欠けやｖｌれの起こる事な
しに、高い速度で成膜が可能であり、その実用的効果は
大きい。
第１図は本発明におけるセラミックターゲットの断面図
、第２図はその平面図を示す。 ｌ、１１・・・・・・セラミックス、２・・・・・・接
着剤、３・・・・・・バッキングプレート。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名ｌ−・−で
ラミリクス Ｍ １ 図 ３−・−バ・キングプ
レート第２図
、第２図はその平面図を示す。 ｌ、１１・・・・・・セラミックス、２・・・・・・接
着剤、３・・・・・・バッキングプレート。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名ｌ−・−で
ラミリクス Ｍ １ 図 ３−・−バ・キングプ
レート第２図
Claims (1)
- バッキングプレート上に丸みを帯びた多面体のセラミッ
クスを多数張り合わせたことを特徴とするスパッタリン
グ用セラミックターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544488A JPH01247569A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | スパッタリング用セラミックターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7544488A JPH01247569A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | スパッタリング用セラミックターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01247569A true JPH01247569A (ja) | 1989-10-03 |
Family
ID=13576428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7544488A Pending JPH01247569A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | スパッタリング用セラミックターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01247569A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1614767A1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-11 | Applied Materials, Inc. | Target tiles in a staggered array |
| US7550066B2 (en) | 2004-07-09 | 2009-06-23 | Applied Materials, Inc. | Staggered target tiles |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP7544488A patent/JPH01247569A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1614767A1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-11 | Applied Materials, Inc. | Target tiles in a staggered array |
| KR100822921B1 (ko) * | 2004-07-09 | 2008-04-18 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 타일형 스퍼터링 타겟, 그리고 이를 포함하는 플라즈마 스퍼터링 반응기 및 이를 이용한 스퍼터링 방법 |
| US7550066B2 (en) | 2004-07-09 | 2009-06-23 | Applied Materials, Inc. | Staggered target tiles |
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