JPH0436461A - スパッタリングターゲットの加工方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、スパッタリング成膜に使用されるスパッタリ
ングターゲットの外形面を仕上げる加工方法に関する。

（従来の技術） 従来、スパッタリングターゲットとして、アルミニウム
、金、銀、コバルト、ニッケル等の金属、レアメタルそ
の他の材料を円板状や矩形平板状に加工したものが使用
されているが、こうした形状に材料を加工するには、旋
盤やフライス盤による切削加工が多く採用されており、
場合によっては砥石など複数の固定砥粒による研削加工
や複数の遊離砥粒による研摩加工で加工される。

こうした加工に於ては、通常、切削等の性能を良くする
ため、加工中に冷却液を工具と被加工物との間に注ぎ、
冷却しながら加工するを一般とする。該冷却液には、冷
却効果を得るためだけでなく、工具と被加工物との摩擦
を低下させるため、或いは工具と被加工物との化学的、
金属的な反応を防止するために、潤滑剤や界面活性剤が
添加されており、このような冷却液を注ぎながら切削等
の加工を行なうと、その加工性は良好になるが冷却液が
被加工物に付着することになる。スパッタリングターゲ
ットに付着物があると、スパッタリング成膜時に該付着
物もターゲツト材と共にスパッタリングされ、不良の膜
質を有する薄膜が形成されることになるので、スパッタ
リングターゲットは切削等の加工後に十分な洗浄処理を
施している。

また、該冷却液をスパッタリングターゲットに付着させ
ないために、冷却液を使用せずに切削等の機械加工を施
すことも行われている。

（発明が解決しようとする課題） 前記のように冷却液を使用せずに切削等の機械加工を行
なうと、工具及び被加工物であるターゲツト材の冷却が
不十分となり、工具が早く摩耗したり工具とターゲツト
材とが化学的、金属的に反応し、その結果、工具の例え
ば切削性能に低下を来して被加工物の表面にムシレが生
じて表面粗さが荒くなる不都合があった。

また、冷却液を使用し或いは使用しないで行われる前記
切削等の機械加工は、−船釣には大気中で行われるので
、大気中の湿気（水分）が被加工物の表面に吸着され、
酸化物、水酸化物の膜が生じるようになる。この膜は、
スパッタリング成膜に先立ちプレスパツタリングにより
除去されるが、前記従来の加工ではその膜の厚さが比較
的厚く、その除去に時間が掛かる欠点があった。特に、
表面粗さの荒いターゲットでは、実質的なターゲット表
面積が大きく、酸化７物、水酸化物の量も多くなり、そ
の除去時間も長引くようになる。

本発明は、かかる不都合、欠点を解消し、被加工物の表
面を滑らかに加工できると共にその加工表面に速やかに
極めて薄い緻密な酸化膜を形成して加工後の時間的経過
に伴うターゲツト材内部への酸化膜、水酸化膜の増加進
行を防止できるスパッタリングターゲットの加工方法を
提案することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明では、スパッタリングターゲットを切削、研摩等
の機械加工によりその外形を加工する方法に於て、その
加工中にアルコール系溶剤を冷却液として使用すること
により、上記目的を達成するようにした。

前記アルコール系溶剤の冷却液として、高純度のエタノ
ール、メタノール、プロパノール、インプロパノール、
ブタノール、イソブタノールのいずれかを使用すること
が好ましい。

（作　用） 例えば純アルミニウムの円板状の被加工物をフライス盤
で平面に仕上げる場合、フライスの加工部に、例えば高
純度エタノールを冷却液として注ぎながらその加工を行
う。該被加工物及びフライスには、該冷却液により冷却
と潤滑とが与えられると共に、該被加工物とフライスの
化学的、金属的な反応が防止され、所定の形状のスパッ
タリングターゲットに仕上げられる。

該被加工物の表面は、その加工時に浴びる高純度エタノ
ールの冷却液により急速に緻密な酸化膜で覆われ、その
加工後の時間的経過でターゲツト材内部への酸化膜、水
酸化膜の増加進行が防止される。従って、スパッタリン
グ成膜に先立ち行われるプレスパツタの時間を短縮でき
、スパッタされた酸化物等で成膜室内が汚染されること
が少なくなる。

（実施例） ＬＳＩの配線材としてスパッタリングターゲットに用い
られる厚さ　　■の円板状の純アルミニウム材料を、天
然ダイヤバイト（ノーズＲＯ１２）を取り付けた旋盤に
より、切り込み量０．０３ｍｍ、切削速度３００ａａ＋
／ｗｉｎ（ｒ　　ｗａｘ　２００Ｏｒｐｍ）、送り速度
０．００８ｍｍ／ｒｅｖの切削条件で、大気中で冷却液
を使用しないドライ状態で切削加工してスパッタリング
ターゲット（試料１）を得、更に、同切削条件でエタノ
ールの冷却液を使用して切削加工したスパッタリングタ
ーゲット（試料２）を得た。

これらの試料の他に、材料をＡｎ）−１％Ｓｔに変えて
同切削条件でドライ状態で切削加工した試料３、及び同
切削条件でエタノールを使用して切削加工した試料４を
作成し、更に、材料をＡｌ−１％Ｓ　ｉ　−０，１％Ｃ
ｕニ変えて同切削条件でドライ状態で切削加工した試料
５、及び同切削条件でエタノールを使用して切削加工し
た試料６を夫々作成した。

これらの試料１乃至６の表面粗さを、ダイヤモンド触針
式表面粗さ計により測定したところ、表１の通りであっ
た。

表１ これよりエタノールを冷却液として切削加工したスパッ
タリングターゲットは、冷却液を使用しないで切削加工
したものよりもその表面が明らかに滑らかであることが
わかる。

また、エタノールの冷却液を使用して切削加工されたア
ルミニウム材料の表面には、該冷却液を浴びて急速に緻
密な酸化膜が形成されるが、材料がＡ　６０８１の場合
、オージェ分析で酸素量のピークが表面より１７２にな
るスパッター時間は０．８ｍ１ｎであった。比較のため
に該材料をエタノール５０％水溶液で切削加工したもの
は、酸素ピークが表面より１７２になるスパッター時間
は２４ｓｉｎｓまた旋盤用切削油で切削加工したものは
、酸素ピークが表面よりｌ／２になるスパッター時間が
２．８ｍ１ｎで、高純度エタノールで加工したスパッタ
リングターゲットは酸化層が大幅に薄くなる。

エタノールの冷却液を使用して純アルミニウムを切削加
工した場合、その表面の酸化膜の厚さは２５．３　Ａで
あった。一方、純アルミニウムをエタノール以外のアル
コール系溶剤の冷却液で切削加工したところ、酸化膜の
厚さは、メタノールの場合２４．９Ａ、１−プロパノー
ルの場合２０．８　Ａ　、イソプロパノールの場合２０
．６λ、ｎ−ブタノールの場合２１．ＯＡ　、　２−ブ
タノールの場合１９．５　Ａ　、イソブタノールの場合
１７．８Ａであった。従ってエタノールに限らず、これ
らのアルコール系溶剤をしようしても同様の薄い酸化膜
を有するスパッタリングターゲットを加工でき、酸化膜
が薄いために、スパッタリングターゲットを使用してス
パッタ成膜を行う初期のプレスパツタの時間を短縮でき
ると共に成膜装置の内部が酸化物で汚染されることが軽
減される。

スパッタリングターゲットには、アルミニウムの他に各
種の金属材料が使用されるが、その場合でもアルコール
系溶剤の冷却液を使用して加工すれば、表面が滑らかで
酸化膜、水酸化膜の薄いスパッタリングターゲットを製
作することが出来る。

（発明の効果） 以上のように本発明によるときは、スパッタリングター
ゲットの形状加工にアルコール系溶剤の冷却液を使用し
たので、表面が滑らかで酸化膜、水酸化膜の薄いスパッ
タリングターゲットを製作できる等の効果がある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．スパッタリングターゲットを切削、研摩等の機械加
   工によりその外形を加工する方法に於て、その加工中に
   アルコール系溶剤を冷却液として使用したことを特徴と
   するスパッタリングターゲットの加工方法。
2. ２．前記アルコール系溶剤の冷却液として、高純度のエ
   タノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノー
   ル、ブタノール、イソブタノールのいずれかを使用した
   ことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリングター
   ゲットの加工方法。