JPS62158862A - スパツタリングタ−ゲツト - 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、スパッタリング法により作成する、薄膜を利
用した部品及びデバイスに共通して利用できるものであ
り、特に半導体素子、エレクトロルミネッセンス表示素
子、サーマルプリンター等の構成薄膜を形成するにあた
り効果を発揮するスパッタリングターゲットに関するも
のである。

（従来の技術） 金属以外のスパッタリングターゲットは主にセラミック
状で使用されている。

これらセラミックは、バッキングプレートにボンディン
グされる前に、予めスパッタリング法または熱蒸着法に
て銅又はニッケルが一面に形成され、引続き、インジウ
ム系の低融ハンダでバッキングプレートに、上記メタラ
イズした面で接着固定されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の技術で説明したスパッタリング法又は熱蒸着法で
セラミック表面に形成された銅又はニッケル薄膜は、セ
ラミックに強く固着したものではなく、特に多孔性のセ
ラミックでは、それと上記鋼又はニッケル薄膜の界面で
高いスパッタリングパワーの時に剥離し易く、すなわち
、熱ショックでセラミックに亀裂が入ると容易にバッキ
ングプレートから外れる。

従って、かかるターゲットでは、大きなスパッタリング
パワーが投入できず、高い薄膜形成速度が得られにくい
。

また、緻密なセラミックにおいても、表面が平滑である
ので上記鋼又はニッケルとの付着強度が弱く、むしろ緻
密さに由来するセラミックの熱シコックに対する弱さか
ら容易にターゲットに亀裂が入り、銅又はニッケルとセ
ラミックの界面で剥離が生じる。

本発明は、かかるセラミックターゲットの高スパッタリ
ングパワ一時の破損を防ぎ、高い薄膜形成速度が得られ
るようにスパッタリングターゲットを工夫したものであ
る。

（問題点を解決するための手段） スパッタリングするセラミックを、バッキングプレート
に低温インジウムハンダで固着する前に、銅やニッケル
金属をセラミック表面にメタライズする。

このメタライズ金属とセラミック間の付着強度がスパッ
タリングを行った時のターゲットの破損を左右する。

本発明は、この付着強度の高いメタライズ金属を、ガラ
スフリットを含む銀又は銅の焼付けによって形成した。

それにより、ターゲットの熱ショックによる破壊を防ぎ
、大きいスパッタリングパワーを印加できるので、高い
薄膜形成速度が得られる。

（作用） セラミックに対し強固に付着したメタライズ金属を施す
ことにより、高いパワーのスパッタリングにおいてもタ
ーゲットの破壊が防止され、高い薄膜形成速度が得られ
る。

（実施例） 実施例１ エレクトロルミネッセンス素子の薄膜誘電体としてよく
使用されているＹ２Ｏ３のセラミック円板を作成した Ｙ２Ｏ，粉末を成形し、１４５０℃で空気雰囲気中にて
焼結することにより、見掛は密度８５％のセラミックを
得、最終直径１０ｃｍ、厚さ５ｍ１１１に加工した。

１つはスパッタリング法にて銅を１０μｍの厚さに形成
し、バッキングプレートとの接着側をメタライズした。

他方、有機ビヒクル、ガラスフリット及び銀粉を含む焼
付は銀を塗布し、８００℃で焼付けて上記同寸法のＹ２
Ｏ３円板を作成した。

両者を銅製のバッキングプレートに１００℃のインジウ
ム系の低融ハンダで接着固定した。

両者をＲＦマグネトロンスパッタリング装置のターゲッ
トとして、アルゴン７５％、酸素２５％のガス雰囲気中
で６　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒの圧力でスパッタリングを
行った。

その結果、スパッタリング法で銅をメタライズしたター
ゲットは、２００Ｗのスパッタリングパワーでターゲッ
トに亀裂が生じ、バッキングプレートより剥離した。

一方、焼付は銀でメタライズしたターゲットは、６００
Ｗまで何ら変化を生ぜず、７００Ｗで破壊した。

従って、３倍以上のスパッタリング碩ワーを投入でき、
前者の１５０Ｗ時の薄膜形成速度６０人／ｍｉｎに対し
、後者は６００Ｗで３００人／ｍｉｎの値を得、５倍の
速度を達成し得た。

実施例２ 実施例１で示したＹ２Ｏ３セラミック円板に、有機ビヒ
クル、ガラスフリット及び銅粉からなる焼付は銅をＮ２
ガス中のイナート雰囲気中で７００℃の温度で焼付け、
円板の一面をメタライズした。

このターゲットを実施例１と同様に低融インジウム系ハ
ンダでバッキングプレートに接着固定し、スパッタリン
グを行った。その結果、７００Ｗまで何ら破損が生ぜず
３５０人／ｍｉｎの薄膜形成速度を得た。

実施例３ 高誘電率並びに高屈折率薄膜として種々のデバイスに利
用される５ｒＴｘＯｚの半導体化セラミックを作成した
。

ＳｒＴｉＯ３に焼結助剤として０．５ｗ　ｔ％のＳｉｎ
□を添加した成形体を１４５０℃で１０％のＨ２を含む
Ｎ２ガス雰囲気中で焼結し、見掛は密度９８％のセラミ
ック円板を得た。

直径ＬＯｃｍ、厚さ５ｍｍに加工した後、円板の片面を
５８０℃で焼付は可能な低温型の焼付は銀でメタライズ
した。空気雰囲気中で焼付けたが、低温で行ったので、
ＳｒＴｉＯ３の半導体性はそのまま保たれた。このター
ゲットと銅で１０μｍの厚さにスパッタリング法でメタ
ライズしたターゲットと比較した。

実施例１及び２と同様に低融インジウムハンダでバンキ
ングプレートに接着した後、直流マグネトロンスパッタ
リング装置で薄膜を形成した。

この場合、ターゲットは電気伝導性を持っているので直
流スパッタリング法が可能である。

酸素２５％、アルゴン７５％のガス中で６Ｘ１０”３Ｔ
ｏｒｒの圧力でスパッタリングを行った。その結果。

スパッタリング法で銅をメタライズしたターゲットは１
５０Ｗの低いパワーで破壊した。

一方、焼付は銀をメタライズしたターゲットは５００Ｗ
まで何ら破壊を生ぜず、６００Ｗで亀裂が生じてバッキ
ングプレートから剥離した。

前者は１２０Ｗで７０人／ｍｉｎの薄膜形成速度しか得
られなかったのに比較し、 後者は５００Ｗで３７０人／ｌｌ１ｉｎの速度が得られ
た。

実施例４ 実施例３と同じ半導体化５ｒＴｉＯ，セラミックに、焼
付は銅を７００℃の温度でＮ２雰囲気中で焼付け、メタ
ライズした。イナートな雰囲気中で焼付けたので、５ｒ
ＴｉＯ，の半導性は完全に保たれた。

実施例３と同じスパッタリングを行い、同じく５００Ｗ
で何らターゲットを破損することなく、同様な高い薄膜
形成速度を得た。

実施例５ 半導体分野でよく使用されるＳｉ、　Ｎ、セラミック円
板に対し、実施例１〜４と同様なスパッタリング法によ
る銅の厚さ１０μｍのメタライズと、焼付は銅によるメ
タライズを行った。

焼付は銅によるメタライズはイナート雰囲気中で行った
のでＳｉ、　Ｎ４は何ら酸化を受けない。両者をバッキ
ングプレートに低融インジウムハンダで接着し、Ｎ２２
５％、Ａｒ７５％のガス中で６　Ｘ　１０””Ｔｏｒｒ
の圧力でスパッタリングを行った。

その結果、スパッタリング法で銅をメタライズしたター
ゲットは６００Ｗで破壊したが、他方の焼付は銅でメタ
ライズしたターゲットはＩＫＷでも何ら破壊を生じなか
った。

従って、前者に比し２倍の１４００人／ｍｉｎの薄膜形
成速度が得られた。このＳｉ、　Ｎ４ターゲツトの場合
、焼付は時の酸化を防止するために、イナート雰囲気の
焼付は銅が好ましいが、焼付は銀の場合でも５００℃台
の低温型焼付は銀であれば使用可能である。

（発明の効果） 以上、具体的実施例で説明したように、本発明のセラミ
ック板に焼付は銀又は銅をメタライズしたターゲットは
、スパッタリング時の熱ショックに対し強い耐性を持ち
、工業的に有意な、高い薄膜形成速度を得、製造コスト
低減に効果を特徴する 特許出願人　松下電器産業株式会社 １ニプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平板状をしたセラミックの一主面に銀又は銅をガラスフ
   リットと共に焼付け、メタライズした構造を持つことを
   特徴とするスパッタリングターゲット。