JPH07316804A - スパッタリングターゲットの表面処理方法 - Google Patents
スパッタリングターゲットの表面処理方法Info
- Publication number
- JPH07316804A JPH07316804A JP11620694A JP11620694A JPH07316804A JP H07316804 A JPH07316804 A JP H07316804A JP 11620694 A JP11620694 A JP 11620694A JP 11620694 A JP11620694 A JP 11620694A JP H07316804 A JPH07316804 A JP H07316804A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- sputtering target
- sputtering
- target
- peeling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】スパッタリングターゲット表面の非エロージョ
ン領域に堆積した膜の密着性を向上し、膜の剥離を軽減
する。 【構成】スパッタリングターゲット表面の全域もしくは
非エロージョン領域をＨｖ８００以上の硬度及び１００
μｍ以上の粒径を有する投射材によりブラスト処理する
ことにより粗す。 【効果】非エロージョン領域に堆積した膜の剥離を軽減
することが出来る。さらに、膜の剥離が起因となって発
生する製品への異物の付着，電極の短絡，異常放電等も
軽減することが出来る。
ン領域に堆積した膜の密着性を向上し、膜の剥離を軽減
する。 【構成】スパッタリングターゲット表面の全域もしくは
非エロージョン領域をＨｖ８００以上の硬度及び１００
μｍ以上の粒径を有する投射材によりブラスト処理する
ことにより粗す。 【効果】非エロージョン領域に堆積した膜の剥離を軽減
することが出来る。さらに、膜の剥離が起因となって発
生する製品への異物の付着，電極の短絡，異常放電等も
軽減することが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング装置にお
いて薄膜形成用材料として用いられるスパッタリングタ
ーゲットの表面処理方法に関するものである。
いて薄膜形成用材料として用いられるスパッタリングタ
ーゲットの表面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング法を用いた薄膜形成技術
は半導体，電子部品等の分野で多く用いられている。ま
た、高速で高品質な膜質が得られるマグネトロンスパッ
タリング方式が近年その主流となっている。
は半導体，電子部品等の分野で多く用いられている。ま
た、高速で高品質な膜質が得られるマグネトロンスパッ
タリング方式が近年その主流となっている。
【０００３】マグネトロンスパッタリング方式はターゲ
ットの裏面，側面などに配置した電磁石又は永久磁石等
により該ターゲット上に閉磁界を形成して、磁界と電界
との相互作用によりイオン電流密度が高いプラズマを形
成することを特徴とする。このため比較的低いガス圧力
で高速成膜が行えるという利点を有しているが、その反
面ターゲット表面のイオン電流密度を均一にすることが
困難であることからターゲット表面に非エロージョン領
域が形成されたり、ターゲットの消耗が不均一であると
いう欠点をも有している。
ットの裏面，側面などに配置した電磁石又は永久磁石等
により該ターゲット上に閉磁界を形成して、磁界と電界
との相互作用によりイオン電流密度が高いプラズマを形
成することを特徴とする。このため比較的低いガス圧力
で高速成膜が行えるという利点を有しているが、その反
面ターゲット表面のイオン電流密度を均一にすることが
困難であることからターゲット表面に非エロージョン領
域が形成されたり、ターゲットの消耗が不均一であると
いう欠点をも有している。
【０００４】ところでスパッタリングターゲットは使用
初期における放電特性の安定化を重視して、該ターゲッ
ト表面を高精度加工により平滑化して用いることが一般
的である。しかしながらスパッタリングによりターゲッ
トの非エロージョン領域に堆積した膜は、ターゲット表
面が平滑であることから密着性に乏しく、膜の堆積に伴
う応力の増加などにより最終的には剥離にいたる場合も
ある。
初期における放電特性の安定化を重視して、該ターゲッ
ト表面を高精度加工により平滑化して用いることが一般
的である。しかしながらスパッタリングによりターゲッ
トの非エロージョン領域に堆積した膜は、ターゲット表
面が平滑であることから密着性に乏しく、膜の堆積に伴
う応力の増加などにより最終的には剥離にいたる場合も
ある。
【０００５】こうしてターゲットの非エロージョン領域
から剥離した膜は異物として製品に付着することはもち
ろん、電極間に付着して短絡や異常放電の原因になるこ
ともしばしばである。
から剥離した膜は異物として製品に付着することはもち
ろん、電極間に付着して短絡や異常放電の原因になるこ
ともしばしばである。
【０００６】これに対し実公平３−４２０３５号ではス
パッタリングターゲットの非エロージョン領域をシール
ド部品等で覆いターゲット表面に膜が堆積しない構造と
することが提案されている。
パッタリングターゲットの非エロージョン領域をシール
ド部品等で覆いターゲット表面に膜が堆積しない構造と
することが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ターゲット表面からの
膜の剥離を防止する手法として、磁場の最適設計により
非エロージョン領域を無くすことが最も理想的である。
また、上記従来方法のように非エロージョン領域をシー
ルド部品等で覆うことも有効であるが、本方法ではター
ゲットの透磁率が変化してエロージョン領域が異なった
場合に専用のシールド部品が必要となり甚だ面倒であ
る。さらにターゲット中心部はシールド部品で覆うこと
が不可能であるため非エロージョン領域からの膜の剥離
を完全に防止することは出来ない。また、これら２つの
方法は開発に多くの費用と期間が必要であり簡便に実施
することは出来ない。
膜の剥離を防止する手法として、磁場の最適設計により
非エロージョン領域を無くすことが最も理想的である。
また、上記従来方法のように非エロージョン領域をシー
ルド部品等で覆うことも有効であるが、本方法ではター
ゲットの透磁率が変化してエロージョン領域が異なった
場合に専用のシールド部品が必要となり甚だ面倒であ
る。さらにターゲット中心部はシールド部品で覆うこと
が不可能であるため非エロージョン領域からの膜の剥離
を完全に防止することは出来ない。また、これら２つの
方法は開発に多くの費用と期間が必要であり簡便に実施
することは出来ない。
【０００８】本発明の目的は、スパッタリングターゲッ
トの表面の非エロージョン領域に堆積した膜の密着性を
向上させ剥離を軽減することである。
トの表面の非エロージョン領域に堆積した膜の密着性を
向上させ剥離を軽減することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、スパッタリングターゲットに表面処理を施し
て粗し、表面すなわち膜の付着面を方向性の無いランダ
ムな粗面に加工する。また、スパッタリングターゲット
に表面処理を行う場合は、粗さと形状及び面積の制御性
が良く低汚染であることが重要であり、これらを低いコ
ストで実現する表面処理方法としては噴射加工法すなわ
ちブラスト処理が最も適している。そこで本発明では、
粗さ、形状及び面積を制御しやすく比較的汚染が少ない
ブラスト処理法によりスパッタリングターゲットの表面
を粗した。
するため、スパッタリングターゲットに表面処理を施し
て粗し、表面すなわち膜の付着面を方向性の無いランダ
ムな粗面に加工する。また、スパッタリングターゲット
に表面処理を行う場合は、粗さと形状及び面積の制御性
が良く低汚染であることが重要であり、これらを低いコ
ストで実現する表面処理方法としては噴射加工法すなわ
ちブラスト処理が最も適している。そこで本発明では、
粗さ、形状及び面積を制御しやすく比較的汚染が少ない
ブラスト処理法によりスパッタリングターゲットの表面
を粗した。
【００１０】
【作用】表面すなわち膜の付着面を方向性の無いランダ
ムな粗面に加工し、堆積した膜の応力を表面積及び形状
の効果により分散して緩和することにより、スパッタリ
ングターゲットの非エロージョン領域に堆積した膜の密
着性を向上させ剥離を防止することができる。また、ス
パッタリングターゲットの表面処理を噴射加工法すなわ
ちブラスト処理により行うと、粗さと形状及び面積の制
御性が良く、低汚染であり、さらに、これらを低いコス
トで実現する表面処理方法としては噴射加工法すなわち
ブラスト処理が最も適している。
ムな粗面に加工し、堆積した膜の応力を表面積及び形状
の効果により分散して緩和することにより、スパッタリ
ングターゲットの非エロージョン領域に堆積した膜の密
着性を向上させ剥離を防止することができる。また、ス
パッタリングターゲットの表面処理を噴射加工法すなわ
ちブラスト処理により行うと、粗さと形状及び面積の制
御性が良く、低汚染であり、さらに、これらを低いコス
トで実現する表面処理方法としては噴射加工法すなわち
ブラスト処理が最も適している。
【００１１】本発明によりターゲットの非エロージョン
領域に堆積した膜の密着性向上がなされ、磁場の最適化
やシールド部品のサイズを変更すること無く、最も容易
な形で膜の剥離を軽減することが出来る。また、膜の剥
離が起因となって発生した製品への異物の付着，電極の
短絡，異常放電等も軽減することが出来る。
領域に堆積した膜の密着性向上がなされ、磁場の最適化
やシールド部品のサイズを変更すること無く、最も容易
な形で膜の剥離を軽減することが出来る。また、膜の剥
離が起因となって発生した製品への異物の付着，電極の
短絡，異常放電等も軽減することが出来る。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。本実施例に用いたスパッタリング装置の模式
図を図３に示す。装置はスパッタリングカソード１とこ
れに電力を供給するスパッタ電源２、電磁石を制御する
マグネット電源３、スパッタ用ガスを供給するガス導入
口４、真空容器５とこれを排気する真空ポンプ６等から
構成される。また、スパッタリングカソード１は図４に
示すように、スパッタリングターゲット１−１、アース
シールド１−２、電磁石１−３等により構成され、該タ
ーゲットのエロージョン領域はスパッタリングターゲッ
ト１−１の裏面に配した電磁石１−３により制御するこ
とが可能である。なお、本スパッタリングカソードでは
通常の使用条件に於いて、中心部にターゲット面積比で
約３〜４％の非エロージョン領域が形成される。
説明する。本実施例に用いたスパッタリング装置の模式
図を図３に示す。装置はスパッタリングカソード１とこ
れに電力を供給するスパッタ電源２、電磁石を制御する
マグネット電源３、スパッタ用ガスを供給するガス導入
口４、真空容器５とこれを排気する真空ポンプ６等から
構成される。また、スパッタリングカソード１は図４に
示すように、スパッタリングターゲット１−１、アース
シールド１−２、電磁石１−３等により構成され、該タ
ーゲットのエロージョン領域はスパッタリングターゲッ
ト１−１の裏面に配した電磁石１−３により制御するこ
とが可能である。なお、本スパッタリングカソードでは
通常の使用条件に於いて、中心部にターゲット面積比で
約３〜４％の非エロージョン領域が形成される。
【００１３】本発明にて用いたスパッタリングターゲッ
ト１−１は純度９９．９％のコバルト合金より形成され
てなり、このスパッタリングターゲット１−１表面に表
１に示した条件でブラスト処理を行った。
ト１−１は純度９９．９％のコバルト合金より形成され
てなり、このスパッタリングターゲット１−１表面に表
１に示した条件でブラスト処理を行った。
【００１４】
【表１】
【００１５】図５は、本発明におけるブラスト処理を行
う乾式エアーブラスト機の概略図である。圧縮空気を利
用してエアーブラストガン７により投射材を加速させ、
噴射口８から投射材を噴射してブラスト処理を行う。投
射材の硬度は材質を変えることで、粒径は粒度を変える
ことでそれぞれ制御を行った。
う乾式エアーブラスト機の概略図である。圧縮空気を利
用してエアーブラストガン７により投射材を加速させ、
噴射口８から投射材を噴射してブラスト処理を行う。投
射材の硬度は材質を変えることで、粒径は粒度を変える
ことでそれぞれ制御を行った。
【００１６】スパッタリング条件は到達真空度が１Ｅ−
６Ｔｏｒｒ以下，Ａｒガス圧力が５ｍＴｏｒｒ，投入電
力が３ｋｗであリ、評価は５ｋｗＨの投入電力量毎に非
エロージョン領域に堆積した膜の剥離の進行状況を調査
することにより行った。
６Ｔｏｒｒ以下，Ａｒガス圧力が５ｍＴｏｒｒ，投入電
力が３ｋｗであリ、評価は５ｋｗＨの投入電力量毎に非
エロージョン領域に堆積した膜の剥離の進行状況を調査
することにより行った。
【００１７】それぞれの評価結果を図１，２に示した。
ブラスト処理を行っていない従来のスパッタリングター
ゲットが僅か１０ｋｗＨの投入電力量で剥離を生じたの
に対し、本発明によるスパッタリングターゲット１−１
を用いた場合、剥離にいたるまでの投入電力量が大幅に
改善されていることが図１、２より明らかである。この
結果よりブラスト処理を行い表面を粗したスパッタリン
グターゲット１−１は、表面すなわち膜の付着面が方向
性の無いランダムな粗面に加工されたことにより、表面
積及び形状の効果で非エロージョン領域に堆積した膜の
応力が緩和され密着性が向上し剥離が軽減されているこ
とが容易に考察される。
ブラスト処理を行っていない従来のスパッタリングター
ゲットが僅か１０ｋｗＨの投入電力量で剥離を生じたの
に対し、本発明によるスパッタリングターゲット１−１
を用いた場合、剥離にいたるまでの投入電力量が大幅に
改善されていることが図１、２より明らかである。この
結果よりブラスト処理を行い表面を粗したスパッタリン
グターゲット１−１は、表面すなわち膜の付着面が方向
性の無いランダムな粗面に加工されたことにより、表面
積及び形状の効果で非エロージョン領域に堆積した膜の
応力が緩和され密着性が向上し剥離が軽減されているこ
とが容易に考察される。
【００１８】また、ブラスト処理で用いる投射材の硬度
はより硬く、粒径はより大きいほうが効果的であり、通
常５０ｋｗＨ以上のターゲット利用においては図１，２
より、硬度８００Ｈｖ以上、粒径１００μｍ以上の投射
材を用いてブラスト処理を行うことが望ましい。
はより硬く、粒径はより大きいほうが効果的であり、通
常５０ｋｗＨ以上のターゲット利用においては図１，２
より、硬度８００Ｈｖ以上、粒径１００μｍ以上の投射
材を用いてブラスト処理を行うことが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
パッタ面の全域もしくは非エロージョン領域をブラスト
処理により粗し表面が方向性の無いランダムな粗面であ
るスパッタリングターゲットを用いることにより、ター
ゲットの非エロージョン領域に堆積した膜の密着性向上
がなされ、磁場の最適化やシールド部品のサイズを変更
すること無く、最も容易な形で膜の剥離を軽減すること
が出来る。また、膜の剥離が起因となって発生する製品
への異物の付着，電極の短絡，異常放電等も軽減するこ
とが出来る。
パッタ面の全域もしくは非エロージョン領域をブラスト
処理により粗し表面が方向性の無いランダムな粗面であ
るスパッタリングターゲットを用いることにより、ター
ゲットの非エロージョン領域に堆積した膜の密着性向上
がなされ、磁場の最適化やシールド部品のサイズを変更
すること無く、最も容易な形で膜の剥離を軽減すること
が出来る。また、膜の剥離が起因となって発生する製品
への異物の付着，電極の短絡，異常放電等も軽減するこ
とが出来る。
【図１】投射材の硬度と剥離にいたるまでの投入電力量
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図２】投射材の粒径と剥離にいたるまでの投入電力量
の関係を示す図。
の関係を示す図。
【図３】本発明の実施例に用いたスパッタリング装置の
概略図。
概略図。
【図４】本発明の実施例に用いたスパッタリングカソー
ドの概略図。
ドの概略図。
【図５】本発明におけるブラスト処理の概略図。
１…スパッタリングカソード、 １−１…スパッタリングターゲット、 １−２…アースシールド、 １−３…電磁石、 ２…スパッタ電源、 ３…マグネット電源、 ４…ガス導入口、 ５…真空容器、 ６…真空ポンプ、 ７…エアーブラストガン、 ８…投射材噴射口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 章 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内
Claims (1)
- 【請求項１】スパッタリングターゲット表面の少なくと
も非エロージョン領域を、Ｈｖ８００以上の硬度及び１
００μｍ以上の粒径を有する投射材によりブラスト処理
することにより、該表面を方向性の無いランダムな粗面
に粗すことを特徴とするスパッタリングターゲットの表
面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11620694A JPH07316804A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | スパッタリングターゲットの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11620694A JPH07316804A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | スパッタリングターゲットの表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07316804A true JPH07316804A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=14681474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11620694A Pending JPH07316804A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | スパッタリングターゲットの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07316804A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074279A (en) * | 1997-02-28 | 2000-06-13 | Tosoh Corporation | Process for producing sputtering target |
| KR100473114B1 (ko) * | 2002-01-05 | 2005-03-09 | 주식회사 티.엠.테크 | 스퍼터링 타겟 |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP11620694A patent/JPH07316804A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074279A (en) * | 1997-02-28 | 2000-06-13 | Tosoh Corporation | Process for producing sputtering target |
| KR100473114B1 (ko) * | 2002-01-05 | 2005-03-09 | 주식회사 티.엠.테크 | 스퍼터링 타겟 |
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