JPH0657419A - スパッタリング用ターゲット - Google Patents

スパッタリング用ターゲット

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JPH0657419A
JPH0657419A JP21182992A JP21182992A JPH0657419A JP H0657419 A JPH0657419 A JP H0657419A JP 21182992 A JP21182992 A JP 21182992A JP 21182992 A JP21182992 A JP 21182992A JP H0657419 A JPH0657419 A JP H0657419A
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JP
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target
rod
materials
base material
sputtering
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JP21182992A
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English (en)
Inventor
Munetaka Mashima
宗位 真嶋
Takamasa Yasukawa
隆昌 安川
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 長尺なスパッタリング用ターゲットを得ると
ともに、スパッタリング時における接続部分からの不純
物の発生を防止することを目的とする。 【構成】 棒状基材の外周面にターゲット材を接合して
形成されたターゲット構成体を、その長さ方向に複数連
結してなり、前記棒状基材の端部に、前記ターゲット材
の端部から突出する露出部を形成し、この露出部におい
て複数のターゲット構成体を軸方向に連結するととも
に、これらの連結された露出部を、前記ターゲット材と
同材料からなる複数の被覆材を接合して被覆し、かつ、
これらの被覆材間およびこれらの被覆材と前記ターゲッ
ト材との突き合わせ面を、ターゲット構成体の軸線ある
いは半径方向に対して傾斜させてなることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング用ター
ゲットに係わり、特に、長期に亙って使用が可能であ
り、また、大型の被スパッタリング材、例えば、自動車
の窓硝子やバンパー等へのスパッタリングを可能とした
スパッタリング用ターゲットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のスパッタリング用ターゲ
ット(以下、単にターゲット略称する)は、ターゲット
材をHIP(熱間静水圧プレス)等を用いて所定厚さの
円盤あるいは矩形等の平板状に形成し、このターゲット
材をCu製あるいはSUS製のバッキングプレートにろ
う付けして構成されている。
【0003】一方、従来のスパッタリングにおいては、
その効率を上げるために、ターゲット材に照射される電
子を磁力を用いて収束させることにより、ターゲットの
一部に集中して照射させる、いわゆる、マグネトロンス
パッタリングが行われている。
【0004】ところで、前述の形状を有するターゲット
を、マグネトロンスパッタリングに適用した場合、ター
ゲット材に偏摩耗を生じさせ、ターゲット材として使用
できる範囲が限られてしまうという問題点がある。
【0005】このような、問題点を解消するための対策
として、前記平板状のバッキングプレートに代えて、棒
状基材を用い、この棒状基材の外周面に、ターゲット材
をHIPあるいは溶射等の手段を用いて接合したターゲ
ットが提案されている。
【0006】このターゲットは、棒状基材の軸周りに回
転させつつその表面のターゲット材に電子を照射するこ
とにより、電子の照射位置を順次ずらしながらスパッタ
リングを行うことにより、前記ターゲット材の表面全面
に均一に電子を照射して、その摩耗を均一にし、これに
よってターゲットの使用限度を広げようとするものであ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな棒状のターゲットにおいても、なお、つぎのような
改善すべき問題点が残されている。
【0008】すなわち、前述の棒状のターゲットを制作
する場合、HIPによるターゲット材の接合でも溶射に
よる接合でも、制作し得る長さがHIPや溶射の装置の
大きさに制限されて、せいぜい1000mm程度の長さ
のターゲットしか制作できないといった問題点である。
【0009】そして、近年、被スパッタリング材の大型
化に伴って、より長尺なターゲット、例えば、1300
mm〜3500mm程度のターゲットの提供が望まれて
いる。
【0010】また、このような長尺なターゲットを得る
ための一手段として、短いターゲットを長さ方向に連結
して長尺化を図ることが考えられるが、ターゲット材の
突き合わせ部分から電子が入り込んで、ターゲットの中
心部材である棒状基材に電子が照射されてしまい、これ
によってスパッタリング膜中に不純物が混入し、スパッ
タリング膜の品質に影響を与えてしまうおそれがある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来
の問題点を有効に解消し得るスパッタリング用ターゲッ
トを提供せんとするもので、このスパッタリング用ター
ゲットは、特に、棒状基材の外周面にターゲット材を接
合して形成されたターゲット構成体を、その長さ方向に
複数連結してなり、前記棒状基材の端部に、前記ターゲ
ット材の端部から突出する露出部を形成し、この露出部
において複数のターゲット構成体を軸方向に連結すると
ともに、これらの連結された露出部を、前記ターゲット
材と同材料からなる複数の被覆材を接合して被覆し、か
つ、これらの被覆材間およびこれらの被覆材と前記ター
ゲット材との突き合わせ面を、ターゲット構成体の半径
方向あるいは軸線に対して傾斜させてなることを特徴と
する。
【0012】
【作用】本発明に係わるスパッタリング用ターゲット
は、複数のターゲット構成体の端部において棒状基材を
露出させておき、この露出部分で各棒状基材を連結し、
かつ、この露出部をターゲット材と同一材料の被覆材に
よって覆うことにより、長尺なスパッタリング用ターゲ
ットが得られる。そして、被覆材とターゲット材との突
き合わせ面をターゲット構成体の軸線に対して傾斜させ
た構成であるから、スパッタリング時における電子の照
射方向に対して前記突き合わせ面が交差することとな
り、棒状基材への電子の照射が防止されて不純物の発生
が抑制される。この結果、スパッタリング用ターゲット
を長尺化した場合においても、高品質のスパッタリング
膜の形成が可能となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図1ない
し図5に基づき説明する。図1中、符号1は本実施例に
係わるターゲットTの基本体となるターゲット構成体を
示し、円筒状の金属製の基材2と、この基材2の外表面
に一体に接合されたターゲット材3とによって構成され
ている。
【0014】さらに詳述すれば、前記基材2は、例え
ば、SUS304によって、内径60mm、厚さ5m
m、長さ600mmの寸法に形成される。そして、この
基材2は、あらかじめ円筒状に加工されたものであって
も、また、中実な円柱部材を用い、この円柱部材の外表
面に後述するターゲット材3を接合したのちの後加工に
よって円筒状とすること可能である。
【0015】また、この基材2の材質は、前述したSU
S304以外に、SUS316、SUS317、あるい
は、無酸素銅等が用いられるが、接合されるターゲット
材の種類等に対応して選択される。
【0016】一方、前記ターゲット材3は、例えばCr
であり、HIPによって前記基材2の外表面に、20m
mの厚さに均一に接合されている。
【0017】ここで、このターゲット材3は、Cr粉末
の所定量と前記基材2とをSUS製の筒中に充填し、こ
の筒を密閉したのちにHIP処理を施すことによって接
合されるものであるが、その接合条件、すなわち、HI
P処理の条件を示せば、以下のとおりである。 圧力; 1.0Ton/cm2 温度; 1200℃ 加圧時間; 2時間
【0018】このようにして形成されたターゲット構成
体1の複数本を軸方向に連結することにより、本実施例
のターゲットTを得るのであるが、本実施例では、前記
基材2を溶接によって接続するようにしている。
【0019】このために、前記ターゲット構成体1の一
端部に機械加工を施して、図2に示すように、ターゲッ
ト構成体1の端部のターゲット材3を除去して基材2の
露出部Rを形成するとともに、この露出部Rを形成した
のちのターゲット材3の端部外表面を円錐台形状の凸部
を形成することにより、軸線方向に向かう突き合わせ面
4を成形しておく。
【0020】前記露出部Rは、前述の機械加工のみによ
らず、露出部Rを除いた部分にターゲット材3を接合す
ることによっても形成することができる。
【0021】一方、このようなターゲット構成体1とは
別個に、図3および図4に示すような半円状の断面形状
を有する一対の被覆材5・6を、前記ターゲット材3と
同一材料によって形成しておく。
【0022】これらの被覆材5・6は、その内径が前記
露出部Rの外径よりも若干大きく形成され、また、周方
向の両端部ならび長さ方向の両端部は、それぞれ、半径
方向に対して所定の角度で傾斜させられており、前記露
出部Rに基材2を挟み込むようにして被覆させられた際
に、図8に示すように、両被覆材5・6の周方向の端部
が均一な隙間をおいて対向させられるように、かつ、図
5に示すように、長さ方向の両端部が、前記ターゲット
材3の突き合わせ面4に対して均一な隙間をおいて対向
させられるように、それぞれの周方向ならびに長さ方向
の寸法が設定されている。
【0023】そして、両被覆材5・6の周方向の両端部
の傾斜は、半径方向に対して20°〜80°の範囲に設
定され、また、長さ方向両端部の傾斜は、前記ターゲッ
ト材3の突き合わせ面4と同様に、ターゲット構成体1
の軸線に対して同じく20°〜80°の範囲に設定され
る。
【0024】このようなターゲット構成体1の複数と被
覆材5・6とにより、長尺なターゲットTが形成される
のであるが、その製造方法について以下に説明する。
【0025】端部への加工が施された一対のターゲット
構成体1を、その端部どうしを突き合わせて溶接し、こ
の溶接部Wの表面における盛り上がり部を露出部Rの表
面と一致する程度に研削加工したのちに、この露出部R
にCuを薄く溶射する。
【0026】このCuの溶射は、後述するろー材の濡れ
性を良好にするためにとられた処置である。
【0027】ついで、前記露出部Rの全周ならびにター
ゲット材3の突き合わせ面4、さらに、前記両被覆材5
・6の内の一方の被覆材5(6)の周方向の両端部に、
Auー18%Niからなるろー材Zを貼着あるいは蒸着
する。
【0028】これより、前記両被覆材5・6を前記露出
部Rを挟み込むようにして装着し、真空中で約1000
℃に加熱することにより、両被覆材5・6の周方向の両
端部を図8に示すように、相互に接続するとともに、長
さ方向の両端部をターゲット材3を図5に示すように、
突き合わせ面4へ接続し、かつ、これらの間に形成され
ている隙間を埋める。
【0029】これにより、図5に示すように、一対のタ
ーゲット構成体1を軸方向に連結して長尺な(本実施例
においては、ターゲット構成体1の長さが600mmで
あるから、約1200mmである)ターゲットTが得ら
れる。
【0030】そして、このようにして構成されたターゲ
ットTは、スパッタリング装置内に設置され、基材2中
に流される冷却液によって温度上昇が制御され、また、
軸線周りに回転させられた状態で前記ターゲット材3へ
の電子の照射が行われることにより、被スパッタリング
材へのスパッタリング膜の形成が行われる。
【0031】このようなスパッタリング操作に際し、タ
ーゲット材3の突き合わせ面4と被覆材5・6との接続
部が、図5に示すように、ターゲットTの軸線に対して
傾斜させられ、また、被覆材5・6どうしの接続部が、
図8に示すように、半径方向に対して傾斜させられてい
ることから、電子がこれらの接続部に照射させられて
も、この電子はターゲット材3に照射されるのみで、基
材2へ照射させられることはない。
【0032】したがって、被スパッタリング材に形成さ
れるスパッタリング膜の品質の低下が防止される。
【0033】なお、前記実施例においては、基材2の接
続に、溶接を用いた例について説明したが、これに限ら
れるものではなく、種々変更可能である。
【0034】例えば、基材2の接続は、図6に示すよう
に、一方の基材2の端部内周面に凹部2aを形成してお
き、また、他方の基材2の端部に前記凹部2aの内径よ
りも若干大きな外径を有する凸部2bを形成し、この凸
部2bを前記凹部2aへ圧入することによって両者を連
結することも可能である。
【0035】また、図7に示すように、接続すべきター
ゲット構成体1の基材2を貫通するように連結ロッド7
を挿入して、この連結ロッド7の両端部に前記基材3の
内径よりも大きな外径の頭部を有するボルト8を螺着す
ることにより、これらの両ボルト8間に、あるいは、こ
のボルト8に挿通された座金等を介して前記基材2を挟
持させるようにしてもよい。
【0036】さらに、図9に示すように、一方の基材2
に雌螺子2cを形成しておき、また、他方の基材2に雄
螺子2dを形成しておき、これらの両螺子を螺合させる
ことによって両基材2の接続を行うことも可能である。
【0037】このような構成とする場合には、螺子部か
らの冷却水等の漏れを防止するために、両基材2間に図
に示すようにシール材9を介装することが望ましい。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるス
パッタリング用ターゲットは、棒状基材の外周面にター
ゲット材を接合して形成されたターゲット構成体を、そ
の長さ方向に複数連結してなり、前記棒状基材の端部
に、前記ターゲット材の端部から突出する露出部を形成
し、この露出部において複数のターゲット構成体を軸方
向に連結するとともに、これらの連結された露出部を、
前記ターゲット材と同材料からなる複数の被覆材を接合
して被覆し、かつ、これらの被覆材間およびこれらの被
覆材と前記ターゲット材との突き合わせ面を、ターゲッ
ト構成体の軸線あるいは半径方向に対して傾斜させてな
ることを特徴とするもので、つぎのような優れた効果を
奏する。
【0039】長尺なスパッタリング用ターゲットが容易
に得られるとともに、被覆材どうしや被覆材とターゲッ
ト材との突き合わせ部分における傾斜によって、スパッ
タリング時に照射される電子が基材へ到達することを防
止することができる。
【0040】したがって、形成されるスパッタリング膜
中への不純物の混入を防止して、高品質でかつ広いスパ
ッタリング膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わるターゲット構成体を
示すもので、一部を破断した側面図である。
【図2】本発明の一実施例に係わるターゲット構成体を
示すもので、端部に基材の慮出部を形成した状態を示す
側面図である。
【図3】本発明の一実施例に係わる被覆材を示す正面図
である。
【図4】本発明の一実施例に係わる被覆材を示す側面図
である。
【図5】本発明の一実施例を示すもので、ターゲット構
成体の接合部分を示す縱断面側面図である。
【図6】本発明の他の実施例を示すもので、ターゲット
構成体の接合部分を示す縱断面側面図である。
【図7】本発明の他の実施例を示すもので、ターゲット
構成体の接合部分を示す縱断面側面図である。
【図8】本発明の一実施例を示す接合部の縱断面正面図
である。
【図9】本発明の他の実施例を示すもので、ターゲット
構成体の接合部分を示す縱断面側面図である。
【符号の説明】
1 ターゲット構成体 2 基材 2a 凹部 2b 凸部 2c 雌螺子 2d 雄螺子 3 ターゲット材 4 突き合わせ面 5 被覆材 6 被覆材 7 連結ロッド 8 ボルト 9 シール材 T ターゲット Z ろー材

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 棒状基材の外周面にターゲット材を接合
    して形成されたターゲット構成体を、その長さ方向に複
    数連結してなり、前記棒状基材の端部に、前記ターゲッ
    ト材の端部から突出する露出部を形成し、この露出部に
    おいて複数のターゲット構成体を軸方向に連結するとと
    もに、これらの連結された露出部を、前記ターゲット材
    と同材料からなる複数の被覆材を接合して被覆し、か
    つ、これらの被覆材間およびこれらの被覆材と前記ター
    ゲット材との突き合わせ面を、ターゲット構成体の軸線
    あるいは半径方向に対して傾斜させてなることを特徴と
    するスパッタリング用ターゲット。
  2. 【請求項2】 前記突き合わせ面とターゲット構成体の
    軸線との傾斜角が、20°〜80°であることを特徴と
    する請求項1記載のスパッタリング用ターゲット。
  3. 【請求項3】 前記棒状基材が円筒体であることを特徴
    とする請求項1記載のスパッタリング用ターゲット。
  4. 【請求項4】 前記複数の棒状基材が、溶接によって連
    結されていることを特徴とする請求項3記載のスパッタ
    リング用ターゲット。
  5. 【請求項5】 前記複数の棒状基材が圧入によって連結
    されていることを特徴とする請求項3記載のスパッタリ
    ング用ターゲット。
  6. 【請求項6】 前記複数の棒状基材が、内部に挿通され
    た連結ロッドと、この連結ロッドの両端部に取付けられ
    て、最外部に位置する棒状基材の外端に係合させられる
    係止部材とによって挟持されることにより連結されてい
    ることを特徴とする請求項3記載のスパッタリング用タ
    ーゲット。
  7. 【請求項7】 前記複数の棒状基材が、一方の棒状基材
    の端部に他方の棒状基材の端部が螺子込まれることによ
    って連結されていることを特徴とする請求項3記載のス
    パッタリング用ターゲット。
  8. 【請求項8】 前記被覆材とターゲット材とが、その突
    き合わせ面においてAuーNiろうによりろう付けされ
    ていることを特徴とする請求項1ないし請求項7の何れ
    かに記載のスパッタリング用ターゲット。
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