JPS62161945A - セラミックス系スパッタリングタ−ゲットの製造法 - Google Patents
セラミックス系スパッタリングタ−ゲットの製造法Info
- Publication number
- JPS62161945A JPS62161945A JP60180973A JP18097385A JPS62161945A JP S62161945 A JPS62161945 A JP S62161945A JP 60180973 A JP60180973 A JP 60180973A JP 18097385 A JP18097385 A JP 18097385A JP S62161945 A JPS62161945 A JP S62161945A
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- JP
- Japan
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- target
- sputtering
- backing plate
- ceramic
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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〕
セラミックス系スパッタリングダーゲットは近年電子部
品の絶縁膜、保護膜などとしてスパッタリングにより成
膜され電子デバイスに必要不可欠なものとなっている。
品の絶縁膜、保護膜などとしてスパッタリングにより成
膜され電子デバイスに必要不可欠なものとなっている。
セラミックスの各種スパッタリングターゲットはエレク
トｐニクスの分野に利用されるものであり、スパッタに
より成膜される。この薄膜の用途としてはＺｒＯ，、０
ａＺｒＯＢ 、 ＭｇＺｒ０１およびＹ、Ｏ，ＺｒＯ。
トｐニクスの分野に利用されるものであり、スパッタに
より成膜される。この薄膜の用途としてはＺｒＯ，、０
ａＺｒＯＢ 、 ＭｇＺｒ０１およびＹ、Ｏ，ＺｒＯ。
は抵抗発熱体、光学ガラス・プラスチックの保護コート
膜、 ！３１０１およびＺ ｒ Ｓ ｉ Ｏ４はコン
デンサー。
膜、 ！３１０１およびＺ ｒ Ｓ ｉ Ｏ４はコン
デンサー。
誘電膜、絶縁膜、赤外カット用フィルター、Ｔ−へはサ
ーマルヘッドプリンター、 Ｔｉｅ、 、 ＢａＴｉＯ
３。
ーマルヘッドプリンター、 Ｔｉｅ、 、 ＢａＴｉＯ
３。
ＰｂＴｉＯ２および５ｒＴｉＯｓは光学ガラス拳プラス
チックの保護フートＭ＋Ａ］４ａｓ、スピンネル（Ｍｇ
Ｏ・Ａ］、、０３）およびムライト（３Ａ１．へ・２Ｓ
ｉ鳴）は誘電膜。
チックの保護フートＭ＋Ａ］４ａｓ、スピンネル（Ｍｇ
Ｏ・Ａ］、、０３）およびムライト（３Ａ１．へ・２Ｓ
ｉ鳴）は誘電膜。
光学ガラス・プラスチックの保護コート膜、ハ＾オヨヒ
フエライト（ＭｎａＺｎ’ｆ？ｅ、０． 、 Ｎｉ＊Ｚ
ｎｌＦｅ２Ｏ４゜ＣｏＦ−へ等）は磁性薄膜として、そ
の他種々の機能性電子デバイスや保護膜に利用されてい
る。
フエライト（ＭｎａＺｎ’ｆ？ｅ、０． 、 Ｎｉ＊Ｚ
ｎｌＦｅ２Ｏ４゜ＣｏＦ−へ等）は磁性薄膜として、そ
の他種々の機能性電子デバイスや保護膜に利用されてい
る。
従来これらのセラミックス系ターゲットは粉体を圧成形
し、焼結法により製造されているが、密度も低くまた焼
結条件のフン）０−ルが難かしく煩雑な技術を要すもの
であった。焼結法によるターゲットは破損やクラックが
発生しやすくスパッタリングターゲットにするには歩留
りも悪くコスト高で、また大サイズのものは製造が困難
であった。
し、焼結法により製造されているが、密度も低くまた焼
結条件のフン）０−ルが難かしく煩雑な技術を要すもの
であった。焼結法によるターゲットは破損やクラックが
発生しやすくスパッタリングターゲットにするには歩留
りも悪くコスト高で、また大サイズのものは製造が困難
であった。
本発明は従来の焼結法による密度の低いものや大サイズ
のものを製造出来なかった欠点を解決するもので、はぼ
理論密度に等しくかつ大サイズのスパッタリングターゲ
ットを製造可能とするものである。
のものを製造出来なかった欠点を解決するもので、はぼ
理論密度に等しくかつ大サイズのスパッタリングターゲ
ットを製造可能とするものである。
本発明はＺｒＣｈ 、 ５ｉ（４、Ｔａ２０５１ ’ｒ
ｉ（４ｅ Ａｌｔｏｓ ｔ Ｉｒｅ、Ｑ。
ｉ（４ｅ Ａｌｔｏｓ ｔ Ｉｒｅ、Ｑ。
又はこれらの化合物を主体としたセラミックス系物質の
粉末を水プラズマ溶射で溶解し凝結し実質的に理論密度
に等しい成形体とすることを特徴とするセラミックス系
スパッタリングターゲットの製造法を提供するものであ
り、またｚｒａｌ、Ｔ１４゜Ｓ１鳴、Ｔ〜Ｃｂ 、 Ａ
ｌｔｏａおよびＦ〜へ又はこれらの化合物を主体とした
セラミックス系物質の粉末を水プラズマ溶射で溶解し、
バッキングプレート（水冷銅製電極）上に肉盛し実質的
に理論密度に等しい成形体とすることを特徴とするセラ
ミックス系スパッタリングターゲットの製造法を提供す
るものである。
粉末を水プラズマ溶射で溶解し凝結し実質的に理論密度
に等しい成形体とすることを特徴とするセラミックス系
スパッタリングターゲットの製造法を提供するものであ
り、またｚｒａｌ、Ｔ１４゜Ｓ１鳴、Ｔ〜Ｃｂ 、 Ａ
ｌｔｏａおよびＦ〜へ又はこれらの化合物を主体とした
セラミックス系物質の粉末を水プラズマ溶射で溶解し、
バッキングプレート（水冷銅製電極）上に肉盛し実質的
に理論密度に等しい成形体とすることを特徴とするセラ
ミックス系スパッタリングターゲットの製造法を提供す
るものである。
本発明において用いられるセラミックス系物質としては
”Ｏ！＊ ”ｚｒＯｓｒ ＭｇｚｒＯｓｒ ％”ｓ ”
”ｚ ｌ Ｓｉ’！ １ＺｒＳｉＱ 、 Ｔａ！ＯＢ
、 Ｔｉ、％ 、 ＢａＴｉ０． 、 ＰｂＴｉ（４、
５ｒＴｉ０３ 。
”Ｏ！＊ ”ｚｒＯｓｒ ＭｇｚｒＯｓｒ ％”ｓ ”
”ｚ ｌ Ｓｉ’！ １ＺｒＳｉＱ 、 Ｔａ！ＯＢ
、 Ｔｉ、％ 、 ＢａＴｉ０． 、 ＰｂＴｉ（４、
５ｒＴｉ０３ 。
Ａ￥ｉスピンネル（ＭｇＯ’ＡＩＡ ）ｌムライト（５
Ａ１．Ｏ，−２Ｓｉｎｇ ）ｔ ＩＰ％Ｏｍおよびフェ
ライト（Ｍｎ ” Ｚ！ＩＦ ’！ＱＩ ＴＮｉＺｎＦ
ｅＱ、 、 ０ｏＩＦｅＱ、等）などがあり、これらは
一種または二種以上混合して用いられる。これらセラミ
ックス系物質は粉末で用いられ、平均粒径５０〜８０μ
ｍのものが好ましい。
Ａ１．Ｏ，−２Ｓｉｎｇ ）ｔ ＩＰ％Ｏｍおよびフェ
ライト（Ｍｎ ” Ｚ！ＩＦ ’！ＱＩ ＴＮｉＺｎＦ
ｅＱ、 、 ０ｏＩＦｅＱ、等）などがあり、これらは
一種または二種以上混合して用いられる。これらセラミ
ックス系物質は粉末で用いられ、平均粒径５０〜８０μ
ｍのものが好ましい。
本発明において用いられる水プラズマとは、先ずトーチ
に供給された高圧の水流が内部で円筒清水流を作り、こ
の状態でカーボン陰極と鉄製回転陽極との間に電圧をか
け、強制的に直流アークを発生させ渇水流の内側表面の
水を蒸発１分解後プラズマ状態となり連続的にプラズマ
アークを発生させるものでそのプラズマアークは旋回す
る円筒水流により絞り込まれエネルギー密度を高めなが
ら、プラズマの急激な熱膨張により高温・高速の安定し
たプラズマジェット炎をノズルから噴出させるものであ
る。
に供給された高圧の水流が内部で円筒清水流を作り、こ
の状態でカーボン陰極と鉄製回転陽極との間に電圧をか
け、強制的に直流アークを発生させ渇水流の内側表面の
水を蒸発１分解後プラズマ状態となり連続的にプラズマ
アークを発生させるものでそのプラズマアークは旋回す
る円筒水流により絞り込まれエネルギー密度を高めなが
ら、プラズマの急激な熱膨張により高温・高速の安定し
たプラズマジェット炎をノズルから噴出させるものであ
る。
本発明圧おいて用いられる装置の一例についてその概念
図を第一図に示す。第一図において１はトーチ、２は高
圧水注入口、５はカーボン陰極、４は鉄製回転陽極、５
はセラミックス粉末供給口、６はバッキングプレートを
示す。バッキングプレート６にはマスキング部材７を装
着することが好ましい。
図を第一図に示す。第一図において１はトーチ、２は高
圧水注入口、５はカーボン陰極、４は鉄製回転陽極、５
はセラミックス粉末供給口、６はバッキングプレートを
示す。バッキングプレート６にはマスキング部材７を装
着することが好ましい。
本発明は、′プラズマジェット炎に所望のセラミックス
粉末をセラミックス粉末供給口５より供給し、プラズマ
流と共に被溶射材、例えばバッキングプレート６上に溶
射し、スパッタリングターゲットとして利用可能な厚み
まで肉盛りし成形体とすることにより実施される。
粉末をセラミックス粉末供給口５より供給し、プラズマ
流と共に被溶射材、例えばバッキングプレート６上に溶
射し、スパッタリングターゲットとして利用可能な厚み
まで肉盛りし成形体とすることにより実施される。
この際、水プラズマを発生させるために必要な電圧は２
００〜４００ｖであり、プラズマ部の最大温度は約３ｏ
ｏｏｏ℃に達する。
００〜４００ｖであり、プラズマ部の最大温度は約３ｏ
ｏｏｏ℃に達する。
次に得られた成形体の表面を研削盤などの研磨機にて平
滑に加工し、仕上げスパッタリングターゲットとする。
滑に加工し、仕上げスパッタリングターゲットとする。
本発明によれば、従来実施されている焼結法によるター
ゲットの密度（４０〜７０％）に比し飛躍的に向上し実
質的に理論密度（９０％以上）のターゲットとなり、ス
パッタリング効率も良く、スパッタリング中にターゲッ
トの破損やクラックなどもほとんど認められない。また
、本発明のターゲットの製造法によれば組成も自由にフ
ントロール出来るから、スパッタリング後の使用済みタ
ーゲットと同一組成のセラミック系物質をこの使用済み
ターゲットに溶射することにより再生することが出来、
ターゲットの有効利用とコスト低減を図ることが出来る
。
ゲットの密度（４０〜７０％）に比し飛躍的に向上し実
質的に理論密度（９０％以上）のターゲットとなり、ス
パッタリング効率も良く、スパッタリング中にターゲッ
トの破損やクラックなどもほとんど認められない。また
、本発明のターゲットの製造法によれば組成も自由にフ
ントロール出来るから、スパッタリング後の使用済みタ
ーゲットと同一組成のセラミック系物質をこの使用済み
ターゲットに溶射することにより再生することが出来、
ターゲットの有効利用とコスト低減を図ることが出来る
。
また、バッキングプレート（水冷銅製重積）上に直接、
溶射、溶着が可能であるので、焼結ターゲットのように
表面処理を行い、さらにＳｎ系、工ｎ系等の半田材で溶
着する事が不要である。
溶射、溶着が可能であるので、焼結ターゲットのように
表面処理を行い、さらにＳｎ系、工ｎ系等の半田材で溶
着する事が不要である。
実施例１
水プラズマ溶射にてＡｌｔｏｓ粉 １．５１ｃｇをバッ
キングプレート（サイズ１５５ｍｓ×４０６諸×１０鰭
ｔ）にカソードとのネジ止め用のネジ穴および各サイド
を約１３．のマスキングを行い、次の条件にてバッキン
グプレートと一体もののＡｌｔｏｓのターゲットを作成
した。
キングプレート（サイズ１５５ｍｓ×４０６諸×１０鰭
ｔ）にカソードとのネジ止め用のネジ穴および各サイド
を約１３．のマスキングを行い、次の条件にてバッキン
グプレートと一体もののＡｌｔｏｓのターゲットを作成
した。
出力 ２００ Ｋｗ
作動源 水道水
最大能力 プラズマ部 ！１００００℃溶射能力
３５１９ ／ Ｈｒ Ａ−へ平均粒径 ３０〜８０μ 付着歩留 約８０％ 次にこのターゲットを平面研削盤にてＡｌｔｏｓ部の上
部およびサイドの各面を加工仕上しバッキングプレート
と一体もののアルミナターゲットを作成した。（ターゲ
ット部サイズ１２７ＪＩＪ×３８０ｗＸ ６ ｗ ｔ
）このターゲットの物性値は以下のとおりであった。
３５１９ ／ Ｈｒ Ａ−へ平均粒径 ３０〜８０μ 付着歩留 約８０％ 次にこのターゲットを平面研削盤にてＡｌｔｏｓ部の上
部およびサイドの各面を加工仕上しバッキングプレート
と一体もののアルミナターゲットを作成した。（ターゲ
ット部サイズ１２７ＪＩＪ×３８０ｗＸ ６ ｗ ｔ
）このターゲットの物性値は以下のとおりであった。
外観色 白
気孔率 ５％
比重 ４０９／１Ｍ１
融点 ２０５０℃
実施例２
水プラズマ溶射にてＺｒ０，２．０ ｋｇをバッキング
プレート（サイズ１５３Ｂ×４０６ＵＩＸ １０ｉＬ１
ｔ ）にカソードとのネジ止め用のネジ穴および各サイ
ドを約１３＋ｕのマスキングを行い、次の条件にてバッ
キングプレートと一体もののジルコニアターゲットを作
成した。
プレート（サイズ１５３Ｂ×４０６ＵＩＸ １０ｉＬ１
ｔ ）にカソードとのネジ止め用のネジ穴および各サイ
ドを約１３＋ｕのマスキングを行い、次の条件にてバッ
キングプレートと一体もののジルコニアターゲットを作
成した。
出力 ２００ Ｋｗ
作動源 水道水
Ｚｒ０１平均粒径 ３０〜８ Ｑ ＃
付着歩留 約７８％
次にこめターゲットを平面研削盤にてＺｒＱ、 部の
上部およびサイドの各面を加工仕上しバッキングプレー
トと一体もののジルコニアターゲットを作成した。（タ
ーゲット部サイズ１２７ｗＸ５８０ｇＸ６ｍｔ ） このターゲットの物性値は以下のとおりであった。
上部およびサイドの各面を加工仕上しバッキングプレー
トと一体もののジルコニアターゲットを作成した。（タ
ーゲット部サイズ１２７ｗＸ５８０ｇＸ６ｍｔ ） このターゲットの物性値は以下のとおりであった。
外観色 薄黄色
気孔率 ６％
比重 ５，５９７ｃｍ
融点 ２６７０℃
実施例３
水プラズマ溶射にてＮｉＺｎＦｅ、Ｑ、 １．９５ ｋ
ｇをバッキングプレート（サイズ１５５ ＋ｕＸ ４０
６ ｗ＊×１０、ｊｔ）にカソードとのネジ止め用のネ
ジ穴および各サイドを約１５．のマスキングを行い、次
の条件にてバッキングプレートと一体もののフェライト
ターゲットを作成した。
ｇをバッキングプレート（サイズ１５５ ＋ｕＸ ４０
６ ｗ＊×１０、ｊｔ）にカソードとのネジ止め用のネ
ジ穴および各サイドを約１５．のマスキングを行い、次
の条件にてバッキングプレートと一体もののフェライト
ターゲットを作成した。
出力 ２０°Ｋｗ
作動源 水道水
溶射能力 ４０ｋｇ／Ｈｒ
ＮｉＺｎＦｅｌＱ、平均粒径 ３０〜８０μ付着歩留
約７８％ 次にこのターゲットを平面研削盤にてＮｉＺｎ？へへの
上部およびサイドの各面を加工仕上しバッキングプレー
トと一体もののフェライトターゲットを作成した。（タ
ーゲット部サイズ１２７′ａＭ×５８０ ｍ×６ Ｍｔ
） このターゲットの物性値は以下のとおりであった。
約７８％ 次にこのターゲットを平面研削盤にてＮｉＺｎ？へへの
上部およびサイドの各面を加工仕上しバッキングプレー
トと一体もののフェライトターゲットを作成した。（タ
ーゲット部サイズ１２７′ａＭ×５８０ ｍ×６ Ｍｔ
） このターゲットの物性値は以下のとおりであった。
外観色 黒
気孔率 ６％
比重 ４．８り７ｃｍ
融点 １５５０℃
第１図は本発明で用いる水プラズマ溶射装置の一例につ
いての概念図を示すものである。 １・・・トーチ ２・・・高圧水注入口 ３・・・カーボン陰極 ４・・・鉄製回転陽極 ５・・・セラミックス粉末供給口 ６・・・バッキングプレート ７・・・マスキング部材 特許出願人 東洋曹達工業株式会社 大阪富士工業株式会社 第 １ 図
いての概念図を示すものである。 １・・・トーチ ２・・・高圧水注入口 ３・・・カーボン陰極 ４・・・鉄製回転陽極 ５・・・セラミックス粉末供給口 ６・・・バッキングプレート ７・・・マスキング部材 特許出願人 東洋曹達工業株式会社 大阪富士工業株式会社 第 １ 図
Claims (2)
- （１）ＺｒＯ＿２、ＳｉＯ＿２、Ｔａ＿２Ｏ＿５、Ｔｉ
Ｏ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｆｅ＿２Ｏ＿３又はこれらの
化合物を主体としたセラミックス系物質の粉末を水プラ
ズマ溶射で溶解し凝結し実質的に理論密度に等しい成形
体とすることを特徴とするセラミックス系スパッタリン
グターゲットの製造法 - （２）ＺｒＯ＿２、ＳｉＯ＿２、Ｔａ＿２Ｏ＿５、Ｔｉ
Ｏ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｆｅ＿２Ｏ＿３又はこれらの
化合物を主体としたセラミックス系物質の粉末を水プラ
ズマ溶射で溶解し、バッキングプレート（水冷銅製電極
）上に肉盛し実質的に理論密度に等しい成形体とするこ
とを特徴とするセラミックス系スパッタリングターゲッ
トの製造法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180973A JPS62161945A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | セラミックス系スパッタリングタ−ゲットの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60180973A JPS62161945A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | セラミックス系スパッタリングタ−ゲットの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62161945A true JPS62161945A (ja) | 1987-07-17 |
Family
ID=16092514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60180973A Pending JPS62161945A (ja) | 1985-08-20 | 1985-08-20 | セラミックス系スパッタリングタ−ゲットの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62161945A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0355736A2 (de) * | 1988-08-26 | 1990-02-28 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Dünnfilms auf einem Träger unter Verwendung eines Targets |
| WO1997008359A1 (fr) * | 1995-08-23 | 1997-03-06 | Asahi Glass Company Ltd. | Cible, son procede de production et procede de formation d'une couche tres refringente |
| WO1997025451A1 (en) * | 1996-01-05 | 1997-07-17 | Bvba Vanderstraeten E | Sputtering targets and method for the preparation thereof |
| US6231999B1 (en) | 1996-06-21 | 2001-05-15 | Cardinal Ig Company | Heat temperable transparent coated glass article |
| WO2002057508A3 (en) * | 2001-01-17 | 2003-01-03 | Bekaert Sa Nv | Method for the production of sputtering targets |
| EP1350861A1 (fr) * | 2002-03-29 | 2003-10-08 | Alloys for Technical Applications S.A. | Procédé de fabrication et de recharge de cibles pour pulverisation cathodique |
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| USRE43817E1 (en) | 2004-07-12 | 2012-11-20 | Cardinal Cg Company | Low-maintenance coatings |
| US9738967B2 (en) | 2006-07-12 | 2017-08-22 | Cardinal Cg Company | Sputtering apparatus including target mounting and control |
| US10604442B2 (en) | 2016-11-17 | 2020-03-31 | Cardinal Cg Company | Static-dissipative coating technology |
-
1985
- 1985-08-20 JP JP60180973A patent/JPS62161945A/ja active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0355736A3 (de) * | 1988-08-26 | 1990-03-21 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Dünnfilms auf einem Träger unter Verwendung eines Targets |
| EP0355736A2 (de) * | 1988-08-26 | 1990-02-28 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines anorganischen Dünnfilms auf einem Träger unter Verwendung eines Targets |
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| WO1997008359A1 (fr) * | 1995-08-23 | 1997-03-06 | Asahi Glass Company Ltd. | Cible, son procede de production et procede de formation d'une couche tres refringente |
| EP1452622A3 (en) * | 1995-08-23 | 2004-09-29 | Asahi Glass Ceramics Co., Ltd. | Target and process for its production, and method for forming a film having a high refractive index |
| US6743343B2 (en) | 1995-08-23 | 2004-06-01 | Asahi Glass Ceramics Co., Ltd. | Target and process for its production, and method of forming a film having a high refractive index |
| US6511587B2 (en) | 1996-01-05 | 2003-01-28 | Bekaert Vds | Sputtering targets and method for the preparation thereof |
| KR100510609B1 (ko) * | 1996-01-05 | 2005-10-25 | 브프바 판더슈트레텐 에 | 스퍼터링타겟및이의제조방법 |
| US6468402B1 (en) | 1996-01-05 | 2002-10-22 | Bekaert Vds | Process for coating a substrate with titanium dioxide |
| US6461686B1 (en) | 1996-01-05 | 2002-10-08 | Bekaert Vds | Sputtering targets and method for the preparation thereof |
| WO1997025451A1 (en) * | 1996-01-05 | 1997-07-17 | Bvba Vanderstraeten E | Sputtering targets and method for the preparation thereof |
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| BE1014736A5 (fr) * | 2002-03-29 | 2004-03-02 | Alloys For Technical Applic S | Procede de fabrication et de recharge de cibles pour pulverisation cathodique. |
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