KR100704504B1

KR100704504B1 - 스퍼터링 타깃 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100704504B1
Application number: KR1020060018704A
Authority: KR
Inventors: 히로미츠 하야시; 나오노리 오노
Original assignee: 미츠이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-03-02
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-04-09
Also published as: KR20060026465A; TWI234590B; KR20000062678A; TW200408720A; KR100625522B1; TWI279449B

Abstract

본 발명은 타깃의 스퍼터면의 다듬질가공에 있어서, 스퍼터면이 평면이라도, 요철형상을 가지는 소위 이형상 타깃으로도 지장없이 원활한 가공변형없이 가공표면을 신속히 얻을 수 있고, 더욱이 스퍼터면에 연마가공에 있어서 연마제의 잔류에 기인하는 문제가 해소된 스퍼터링 타깃을 제공하는 것이고, 스퍼터링 타깃의 스퍼터면을 다듬질가공할 때에, 상기 스퍼터링 타깃의 구성성분중에 적어도 1개의 성분을 주성분으로 되는 분말을 이용하여 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타깃의 제조방법에 관한 것이다.

스퍼터링 타깃, 스퍼터면, 다듬질가공, 블라스트처리, 쇼트재, 연마수단, 현탁액

Description

스퍼터링 타깃 및 그 제조방법{SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 스퍼터링에 의해 박막형성에 사용되는 스퍼터링 타깃 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 스퍼터링 타깃의 스퍼터면에 가공연마등에 의해 잔류불순물, 돌기, 응력변형등이 존재하면, 스퍼터링중에 아킹, 파티클등이 발생하고, 이것에 기인하여 성막의 원료에 대한 제품의 비율은 자연히 저하된다. 그 때문에, 스퍼터링법에 사용되는 타깃으로서는, 그 스퍼터면을 매끄럽게 가공하고, 세정한 것이 사용되고 있고, 타깃면의 잔류불순물이 적을 수록, 표면거칠기가 적을 수록, 더욱이 가공변형이 적을 수록 스퍼터링중의 아킹, 파티클등의 발생이 감소한다.

ITO,SnO₂계 타깃도 예외는 아니고, 그 스퍼터면은 매끄럽게 가공되는 것이 요청된다. 이들 스퍼터링 타깃의 가공방법에 대하여는, 일본 특개평3-257158호, 특개평5-148635호, 특개평10-298743호등에 그 구체적 기술이 개시되어있다.

현재 행해지고 있는 스퍼터면의 연마가공은, 평면가공연마기에 의한 표면연 마가 주류이고, 이 방법에 있어서는 숫돌을 사용하여 스퍼터면의 연마가공이 행해진다. 그렇지만, 이방법에서는 연마정밀도에 한계가 있고, 이때문에 스퍼터면에 불가피하게 가공변형이 생긴다고 하는 문제가 있다. 더욱이, 이 연마방법에서는, 스퍼터면에 요철형상면이 형성된 소위 이형상(異形狀) 타깃의 연마가공을 행할 수 없다. 이 때문에 이형상 타깃의 표면가공은 평면타깃과는 별개의 공정에 의해 표면가공하는 것이 필요하고, 이것이 제조코스트의 상승의 원인의 하나로 되는 등의 문제가 있다.

연마시의 가공변형이 작고, 표면의 형상에 의해 제한되지않는 연마가공방법으로서, 쇼트재를 피처리면에 고속으로 분사하여 충돌시키는 블라스트에 의한 처리가 일반적으로 고려되고 있다. 그러나 종래의 블라스트처리에서는, 연마재로서의 쇼트재를 고속으로 사출하기 때문에, 쇼트재가 피처리표면에 불가피하게 파고 들어가는 현상이 생긴다. 이렇게해서 피처피표면에 포착된 쇼트재는 일반적인 세정방법에서는 제거하는 것이 곤란하고, 불순물로서 잔류한다고 하는 문제가 있다.

본 발명은, 타깃의 스퍼터면의 다듬질가공에 있어서, 스퍼터면이 평면이어도, 요철형상을 가지는 소위 이형상 타깃에서도 지장없이 매끄럽게, 가공변형없이 가공표면을 신속히 얻을 수 있고, 더욱이 스퍼터면에 연마가공등에서 사용한 연마제의 잔류에 기인하는 문제가 해소된 스퍼터링 타깃을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 다듬질가공용 재료로서 스퍼터링 타깃의 구성성분중의 적어도 1개이상의 성분을 주성분으로 포함하는 분말을 사용하므로써, 스퍼터면이 평면이라도, 요철형상을 가지는 소위 이형상 타깃으로도 문제없이 매끄럽게 가공변형없이 가공표면을 얻을 수 있고, 더욱이 스퍼터면에 연마가공등에 사용된 연마제의 잔류에 기인하는 문제를 해소할 수 있는 것을 보고 본 발명을 완성하는데 이르렀다.

즉, 본 발명에 관한 스퍼터링 타깃의 제조방법은, 스퍼터링 타깃의 스퍼터면을 다듬질가공할 때에, 상기 스퍼터링 타깃의 구성성분중 적어도 1개의 성분을 주성분으로 하는 분말을 사용하여 가공을 행하는 것을 특징으로 한다.

구체적인 태양의 하나로서는, 상기와 같은 스퍼터링 타깃의 구성성분중 적어도 1개의 성분을 주성분으로 포함하는 분말로 이루어지는 쇼트재를 사용하여 상기 스퍼터면을 블라스트처리하는 공정을 포함한다.

더욱이, 이경우의 바람직한 태양에 있어서는, 상기 블라스트처리를 실시한 후, 더욱이 스퍼터링 타깃의 스퍼터면을, 탄성체의 표면에 연마입자를 분산시켜 이루어지는 연마수단에 의해 연마하는 공정을 포함한다.

통상, 쇼트재의 파고들기등의 표면의 오염을 방지하기 위해서는, 표면에 악영향을 주기 어려운 구형상의 입자형상을 가지는 쇼트재(예를들면 구형상 지르코니아분말)를 채용하는 것을 생각할 수 있는데, 본 발명자에 의한 상세한 표면분석에 근거하여 보면, 이와같은 구형상분말의 사용에 의해도 상술한 불순물잔류에 기인하는 문제를 해소할 수 없다는 것이 판명된다.

더욱이 본 발명의 다른 구체적인 태양에 있어서는, 상기와 같은 스퍼터링 타 깃의 구성성분중 적어도 1개의 성분을 주성분으로 되는 분말의 현탁액을 사용하여 다듬질가공을 행한다.

이러한 바람직한 태양에 있어서는, 다듬질가공시에, 먼저 종래법 내지 통상의 방법에 의한 블라스트처리의 후에 상기의 현탁액을 이용하는 다듬질가공을 행할 수 도 있다.

또한, 평면타깃등의 경우에 있어서는, 종래의 가공연마후에 표면의 불순물을 제거하기 때문에 상술한 현탁액을 사용하여 다듬질가공을 행할 수 있다.

(발명을 실시하기위한 최량의 형태)

제 1의 태양에 관한 본 발명의 스퍼터링 타깃의 제조방법은, 스퍼터링 타깃의 스퍼터면을 다듬질가공할 때에, 상기 스퍼터링 타깃의 구성성분중 적어도 1개의 성분을 주성분으로 포함하는 분말로 이루어지는 쇼트재를 사용하여 상기 스퍼터면을 블라스트처리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 대상으로 되는 스퍼터링 타깃은, 그 종류에 대하여는 특히 한정하는 것은 아니고, 종래 알려져있는 각종 스퍼터링 타깃에 적용되어 얻는다.

구체적으로는, 액정디스플레이등의 표시장치의 투명전도막이나 전극막의 형성에 사용되는 ITO(In₂O₃-SnO₂)계, Al계, Al-Si계, Al-Ti계, Al-Cu계, Ti계, Mo계, Mo-Ta계, Ta계, W계, Cr계등의 각종타깃, 스퍼터링, 광자기기록매체, 상변화형기록매체등의 기록매체의 기록막이나 보호막등의 형성에 사용되는 Co-Cr-Pt계, Co-Cr-Ta계, Co-Ni-Cr계, C-SiTb-Fe-Co계, Si계, Ge-Sb-Te계, Ag-In-Sb-Te계, ZnS-SiO₂계 등의 타깃, 자기헤드, 서멀프린트헤드등의 기록장치의 박막형성에 사용되는 Fe-Ta계, Fe-Al-Si계, Fe-Zr계, Ni-Fe계, Co-Zr-Nb계, Fe-N계, Ta-SiO₂계, Ta₂O₅계, SiAlON계, Si₃N₄계등의 타깃, 반도체의 전극의 형성에 사용되는 Al-Si계, MoSi₂계, WSi₂계, Ti계등의 타깃에 적용될 수 있다.

일예로서, ITO막형성용의 타깃을 제조하는 경우에 대하여 설명한다. ITO타깃은, 콜드프레스 및 핫프레스 어느 방법에 의해도 제조할 수 있는데, 어느방법에 있어서도, 산화인디움과 산화주석을 주성분으로 하는 분말혼합물을 프레스성형하고 소결하므로써 얻어진다.

구체적으로는, 콜드프레스법에 있어서는, 산화인디움분말과 산화주석분말을 칭량·혼합하고, 바인더를 더 첨가하여 프레스성형하고 탈지한 후에 소결하고, 타깃소결체를 얻는다. 얻어진 소결체는, 가공·연삭·다듬질가공이 더 실시되어 소정형상·소정치수의 타깃으로 성형된다. 한편, 핫프레스법에 있어서는, 산화인디움분말과 산화주석분말을 칭량·혼합하고, 다시 건식 볼밀로 혼합한 후에 핫프레스형성되고, 다시 가공·연삭·다듬질가공이 시행되어 소정형상·소정치수의 타깃으로 성형된다.

본 발명에 있어서는, 타깃성형후의 다듬질가공에 있어서, 스퍼터면을 특정의 쇼트재에 의해 블라스트처리한다. 본 발명에 있어서 블라스트처리의 방법자체에 대하여는, 종래 행해지고 있는 방법을 적절히 채용할 수 있다. 일반적으로 블라스트처리는, 가압된 공기등의 기체 내지 물등의 액체와 함께 연마작용을 가지는 분말재 료로 이루어지는 쇼트재를 피처리대상물의 표면에 분사시키므로써, 피처리대상물의 표면에 부착한 이물이나 돌기를 제거하는 표면가공방법을 의미한다.

본 발명에 있어서 블라스트처리에 사용되는 블라스트처리장치에 대하여도 특히 한정하는 것은 아니고, 종래 시장에서 입수가능한 장치를 처리대상으로 하는 타깃의 치수등에 따라 적절히 사용할 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서는, 쇼트재를 후술하는 특정의 재료로 하는 이외에는 특히 한정하는 것은 아니므로, 예를들면 현존하는 블라스트처리장치를 그대로 유용할 수 있고, 각별한 설비를 필요로 하지않는 점에 있어서도 유리하다.

본 발명에 있어서는, 먼저, 타깃면의 다듬질가공시에 블라스트처리를 이용하고, 특정의 분말로부터 이루어지는 쇼트재를 불어서 표면을 연마하기 때문에, 스퍼터면에 요철형상면이 있는 이형상타깃의 경우에서도 문제없이 신속하게 가공할 수 있는 점에서 유리하다.

더욱이, 본 발명의 방법에 있어서는, 타깃면의 다듬질가공시에 쇼트재의 성분으로서, 당해 스퍼터링 타깃의 구성성분중 적어도 1개이상의 성분을 주성분으로서 포함하는 분말을 사용하고 있으므로, 블라스트처리후에 있어서, 세정후에 쇼트재가 타깃의 스퍼터면에 잔류하여도 쇼트재의 주성분이 타깃의 구성성분으로 되기 때문에 쇼트재의 잔류에 의한 악영향의 발생을 실질적으로 방지할 수 있다.

이와같은 불순물잔류에 기인하는 악영향을 방지하는 결과, 쇼트재는, 특히 바람직하게는 타깃의 구성성분중 어느하나로 이루어지는 분말인 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서는, 불가피하게 쇼트재가 잔류하여도 이것이 불순물을 구성하는 일은 없다. 더욱 바람직하게는, 쇼트재가 타깃과 동일성분의 분말로 이루어지는 것이고, 이경우는 쇼트재가 잔류하여도 불순물로 되지않을 뿐만아니라, 쇼트재잔류에 의한 조성얼룩도 완전히 방지될 수 있다.

예를들면, ITO용 스퍼터링 타깃을 제조하는 경우에 있어서는, 바람직한 쇼트의 성분으로서, In₂O₃계분말, SnO₂계분말, In₂O₃-SnO₂계분말, In₂O₃-SnO₂(ITO)분말, 타깃과 동일한 조성의 In₂O₃-SnO₂(ITO)분말등을 들 수 있다.

스퍼터링 타깃의 구성성분이외에 쇼트재의 특성향상을 위해 쇼트재에 첨가하는 성분은, 블라스트처리에 적당한 쇼트를 산업적으로 효율좋게 제작하는 것이 가능한 것인한 특히 제한되는 일은 없다. 예를들면, SnO₂계분말로 이루어지는 쇼트재의 경우, 첨가원소로서, 산화철, 산화코발트, 산화니켈등을 첨가할 수 있다.

스퍼터링 타깃의 구성성분이외에 쇼트재에 첨가하는 성분의 첨가량은, 요구되는 타깃의 순도에도 관계되는데, 1중량%이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 0.5중량%이하이고, 그 양은 적으면 적을수록 좋다.

쇼트재에 사용하는 분말은, 스퍼터링 타깃의 구성재료보다 깨지기 쉽고, 쇼트재가 타깃에 충돌한 때에, 쇼트재의 쪽이 부서지는 것이 특히 바람직하다. 이것은, 타깃보다 쇼트재의 쪽이 깨지기 쉽기 때문에, 타깃에 바람직스럽지못한 상처가 나지않기 때문이다. 쇼트재에 사용하는 분말의 입경은 1mm보다 커도 되는데, 쇼트재의 입경이 지나치게 크면, 블라스트시에 쇼트재를 양호한 상태로 분사하는 것이 곤란하게 되기 때문에, 입경 1mm이하가 바람직하다. 또한, 상기와같은 분말의 성상 이라면, 충돌시에 쇼트재자신이 부서지므로, 어느정도 충격을 흡수하기 위하여 가공변형이 크게 되지 않는다는 이점이 있다.

상기와같은 재료를 쇼트재로 사용하므로써, 표면조도(Ra)가 5.0㎛이하의 가공면으로 할 수 있고, 더욱이 가공변형이 적은 스퍼터링 타깃을 그형상에 관계없이 얻을 수 있다.

더욱 바람직하게는, 입경710㎛이하의 쇼트재를 사용한 경우, 표면조도(Ra)가 2.5이하의 가공면을 얻을 수 있다. 또한, 더욱이 쇼트재에 사용하는 분말이 보다 작게 되면 표면조도도 보다 작게 되고, 더욱 매끄럽게 가공할 수 있고, 가공변형도 작게된다. 그렇지만, 표면조도(Ra)를 0.2㎛이하로 하려고 하면 평균입경45㎛이하의 쇼트재를 사용하여야하는데, 쇼트재분말의 평균입경을 45㎛이하로 효율좋게 분쇄하는 것은 일반적으로 곤란하며 따라서 실제적이지않다.

또한, 쇼트재가 타깃과 동일한 정도의 경도 내지 강도, 또는 타깃의 쪽이 깨지기 쉬운 경우에 있어서는, 쇼트의 분말을 입경500㎛이하로 조정하거나, 블라스트압을 낮추거나, 블라스트장치의 분사노즐과 타깃의 거리를 크게하는 등의 방법에 의해, 과도한 충격발생에 의한 가공변형의 발생을 방지하는 것이 가능하다. 통상의 블라스트조건에 있어서는, 블라스트압3~5kg/㎠, 노즐과 타깃의 거리10~30cm정도이다.

더욱이, 본 발명에 의한 방법에 있어서는, 상기와 같은 블라스트처리를 실시한 후에, 필요에 따라서, 다시 스퍼터링 타깃의 스퍼터면을, 탄성체의 표면에 숫돌입자를 분산시켜서 되는 연마수단에 의해 연마하는 공정을 채용하는 것이 바람직하 다.

이와같이, 탄성체의 표면에 숫돌입자를 분산시킨 연마수단에 의해 연마를 행하므로써, 예를들면 표면조도 약0.2~5.0㎛의 상태를 0.2㎛≤Ra<1.5㎛의 범위까지 효율좋게 연마할 수 있다. 또한, 이와같은 탄성체의 표면에 숫돌입자를 분산시킨 연마수단에 의해 연마를 행하는 방법에 있어서는, 연마수단자체가 탄성을 가지기 때문에 스퍼터면에 요철형상면이 형성되는 이형상타깃의 경우에 있어서도, 문제없이 연마할 수 있다.

상기에서, 이러한 방법의 겸용에 의해 표면조도의 상한치를 1.5㎛로 한것은, 표면조도1.5㎛를 넘는 가공은 블라스트처리만으로 충분하기 때문이고, 한편 표면조도를 0.2㎛미만으로 하려고 하면, 작업시간이 길게 되어 실제적이지않다. 탄성체는 타깃이 변형하거나, 쪼개지거나 하지않는 압력내에서 변형하는 물건이면 특히 한정되지않고, 우레탄, 발포우레탄, 스폰지등이 사용될 수 있다. 또한, 이 탄성체로 분산되는 입자도 타깃재와 반응하는 물질은 피하는 것이 바람직하다. 분산되는 입자의 평균입자경은 입자의 재질에도 따르는데, 예를들면 알루미나를 사용하는 경우에 있어서는, 평균입경7~250㎛정도가 작업효율상 바람직하다. 또한, 입경의 선정은 JIS-R600등의 연마제의 입도기준을 고려하여 행할 수 있다.

상술한 본 발명에 의한 방법은, 블라스트의 쇼트재의 타깃표면에 파고들기가 적은 점성이 작은 금속계타깃 및 산화물계타깃에 특히 유용하다.

제 2의 태양에 관한 본 발명의 방법에 있어서는, 상술한 바와같은 스퍼터링 타깃의 구성성분중 적어도 1개의 성분을 주성분으로 하는 분말을 함유하는 현탁액 을 사용하여 다듬질가공을 행할 수 있다. 이러한 태양에 있어서는, 다듬질가공시에, 먼저 종래법 내지 통상의 방법에 의한 블라스트처리후에 상기의 현탁액을 사용하는 다듬질가공을 행할 수 도 있다.

이 경우에 사용되는 분말로서는, 상술한 재료가 동일하게 사용될 수 있다. 분말의 입경은 연마대상재료종에 따라 적절한 최적범위가 선택될 수 있는데, 전술한 JIS-R6001등의 연마제의 입도를 참고로 결정할 수 있다.

분말의 입자경의 조정을 행할 경우, 바람직하게는 시판되는 분말원료를 일단 임시 소입(燒入)하고, 입자성장되거나 혹은 응집(조립(造粒))시키는 등의 정립(整粒)처리를 실시하므로써 소망의 입경분말을 얻을 수 있다. 2차입자로서의 바람직한 평균입경범위는 20~250㎛이고, 더 바람직하게는 50~150㎛이다.

현탁액을 조제하기 위해서는, 이 분말을 순수한 물과 혼합하여 현탁액으로 한다. 이 경우의, 분말:순수한 물의 중량비는 50:50~90:10, 더 바람직하게는 60:40~85:15이다.

또한, 사용완료의 현탁액은, 적당한 메쉬의 체에 의해 거친 입자를 제거하는 등의 처리를 행하므로써 재이용하는 것이 가능하고, 따라서 제조코스트의 저감화, 자원의 절약의 점에 있어서 유리하다. 다만, 사용빈도가 증대함에 따라 현탁액중의 불순물 양은 증가하는 것을 생각할 수 있으므로, 재이용시에는 현탁액중의 불순물양의 감시를 행하는 것이 바람직하다.

상기의 현탁액을 사용하는 다듬질가공은 가령, 연마대상부위에 현탁액을 적용하고, 스폰지등의 탄성체내지 가요성재료에 의해 마찰하는 것에 의해 행해질 수 있다.

(실시예)

이하에, 본 발명의 실시예 및 비교예를 도시하는데, 본 발명은, 하기의 실시예의 태양에 한정되는 일은 없다.

(비교예1)

블라스트의 쇼트재로 시판하는 알런덤, 글라스, Fe, 지르코니아의 4종류를 사용하여, 평판의 ITO스퍼터링 타깃의 다듬질가공을 행하고, 초음파로 스퍼터면을 세정한다. 그 결과, 스퍼터면의 표면조도(Ra)는, 각각 1.8, 3.3, 4.3, 1.5㎛였다. 또한, 스퍼터면의 불순물은, 각각 Al이 2800ppm, Si가 5000ppm, Fe가 2000ppm, Zr이 1800ppm 검출되고, ITO스퍼터링 타깃으로서 충분한 제품으로는 되지 않았다.

(비교예2)

평면가공연마기에서 다듬질가공을 행하고, 초음파로 스퍼터면을 세정한 평판의 ITO스퍼터링 타깃을 사용하여, 스퍼터링을 행하였다. 그 결과, 스퍼터초기의 아킹은 506회발생하고, 타깃상에 많은 파티클이 확인되었다.

(실시예1)

평균입경0.8~4.0㎛의 SnO₂에 CoO를 2000ppm건식혼합한 것을 시판의 A1₂0₃계 발에 그대로 넣어서 1500℃에서 3시간 열처리하고 응집시켰다. 이 응집한 CoO를 2000ppm함유한 SnO₂분말을 눈금710㎛의 체를 통과할 때까지 분쇄하고, 입경이 710㎛이하의 CoO를 2000ppm함유한 SnO₂분말의 쇼트를 얻는다. 이와같이 얻어진 쇼트재와 다듬질가공을 행하는 ITO스퍼터링 타깃을 마찰시키면 쇼트재의 쪽이 먼저 부서져, 쇼트재의 쪽이 부서지기 쉬운 것을 알았다.

이와같이 얻어진 CoO를 2000ppm함유한 SnO₂분말을 사용하여 블라스트에 의해 평판의 ITO스퍼터링 타깃의 다듬질가공을 행하고, 초음파로 스퍼트면을 세정한다.

그 결과, 스퍼터면의 표면조도(Ra)가 1.0㎛이고, 또한 스퍼터면의 불순물은 검출되지않고, Co도 동일하게 검출되었다. 이 ITO스퍼터링 타깃을 사용하여, 스퍼터링을 행하였다. 그 결과, 스퍼터초기의 아킹은 276회이고, 타깃상의 파티클은 비교예2보다 감소한 것이 확인되었다.

(실시예2)

실시예1과 동일하게 얻어진, CoO를 2000ppm함유한 SnO₂분말을 사용하여 블라스트에 의해, 스퍼터면에 요철이 있는 이형상의 ITO스퍼터링 타깃의 다듬질가공을 행하고, 초음파로 스퍼터면을 세정하였다.

그 결과, 스퍼터면의 표면조도가 1.0㎛이고, 또한, 스퍼터면의 불순물은 검출되지않고, Co도 동일하게 검출되지 않았다. 이 요철이 있는 이형상의 ITO스퍼터링 타깃을 사용하여, 스퍼터링을 행하였다. 그 결과, 스퍼터초기의 아킹은 290회이고, 타깃상의 파티클은 비교예2보다 감소한 것이 확인되었다.

(실시예3)

실시예1과 동일하게 얻어진, CoO를 2000ppm함유한 SnO₂분말을 사용하여 블라스트에 의해 평판의 ITO스퍼터링 타깃의 다듬질가공을 행하고, 더욱이, 우레탄표면 상에 평균분말직경이 50㎛인 알루미나숫돌입자를 분산시킨 물건으로, 연마하고, 초음파로 스퍼터면을 세정하였다.

그 결과, 스퍼터면의 표면조도(Ra)가 0.5㎛이고, 또한, 스퍼터면의 불순물은 검출되지않고, Co, Al도 동일하게 검출되지 않았다.

이 평판의 ITO스퍼터링 타깃을 사용하여, 스퍼터링을 행하였다. 그 결과, 실시예1과 비교하여, 더욱이 스퍼터초기의 아킹이 38회로 되고, 파티클도 감소한 것이 확인되었다.

(실시예4)

실시예1과 동일하게 얻어진, CoO를 2000ppm함유한 SnO₂분말을 사용하여 블라스트처리에 의해, 스퍼터면에 요철이 있는 이형상의 스퍼터링 타깃의 다듬질가공을 행하고, 더욱이, 우레탄표면상에 평균분말입경이 50㎛인 알루미나숫돌입자를 분산시킨 연마부재에 의해 연마하고, 초음파로 스퍼터면을 세정하였다.

그 결과, 스퍼터면의 표면조도(Ra)가 0.5㎛이고, 또한 스퍼터면의 불순물은 검출되지않고, Co, Al과 함께 100ppm이하로 되었다.

이 스퍼터면에 요철이 있는 이형상의 ITO스퍼터링 타깃을 사용하여, 스퍼터링을 행하였다. 그 결과, 실시예2와 비교하여, 더욱이 스퍼터초기의 아킹이 67회로 되고, 파티클도 감소한 것이 확인되었다.

(실시예5)

시판의 평균입경0.4㎛의 SnO2분말을 1500℃의 온도로 임시소입하고, 500㎛이 하의 입경으로 정립(조립)하였다.

다음에, 스퍼터면에 요철의 이형상의 ITO스퍼터링 타깃의 표면을 가공하는데 있어서, 먼저 요철을 가지는 스퍼터면을 일반적인 블라스트처리법을 사용하여 0.3mm거친절삭하였다. 이때의 블라스트조건은, 이하와 같다.

투사재:알런덤

입경범위:74~44㎛

투사압력:4kgf/㎠

계속해서, 상기의 방법에 의해 준비한 SnO₂분말과 순수한 물을 85:1의 비율(중량비)로 혼합한 현탁액을 스퍼터면에 도포하고, 그위로부터 스폰지마찰에 의해 연마를 행했다. 이때, SnO₂분말을 상기의 방법으로 응집시킨 연마제의 쪽이 연마대상인 ITO스퍼터링 타깃보다도 부서지기 쉽기 때문에, ITO스퍼터링 타깃의 표면을 손상하지않고 세밀한 입자화하여 효과적인 다듬질연마를 행할 수 있었다. 이 다듬질연마후에, 초음파세정을 실시하고, 건조시켰다. 얻어진 스퍼터면의 표면조도(Ra)는 0.6㎛이고, 스퍼터면으로부터는 블라스트처리로 사용한 쇼트재에 의해 불순물은 검출되지않았다.

얻어진 스퍼터링 타깃을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 그 결과 실시예4와 비교하여 스퍼터의 초기아킹이 50회로 되고, 파티클도 감소한 것이 확인되었다.

상기 실시예의 결과로부터도 명확한 바와같이, 본 발명에 의한 스퍼터링 타 깃의 제조방법에 있어서는, 스퍼터링 타깃의 구성성분중 적어도 1개이상의 성분으로 이루어지는 분말을 사용하여 스퍼터면의 다듬질가공을 행하도록 한 것으로, 다듬질가공용 재료등이 불순물로서 잔류하는 것에 기인하는 문제를 해소할 수 있는 점에 있어서 뛰어난 효과를 나타낸다.

또한, 블라스트처리의 쇼트재로서 상기의 분말을 사용한 경우에 있어서는, 스퍼터면의 형상의 여하에 불구하고, 평면이어도 요철형상을 갖는 소위 이형상 타깃으로도 지장없이 매끄럽게 가공변형없는 가공표면을 신속하게 얻을 수 있고, 더욱이 스퍼터면에 블라스트의 쇼트재등이 불순물로서 잔류하는 것에 기인하는 문제를 해소할 수 있는 점에 있어서 뛰어난 효과를 나타낸다.

Claims

스퍼터링 타깃의 스퍼터면을 다듬질가공할 때에, 상기 스퍼터링 타깃의 구성성분 이외의 성분이 1중량% 이하인 분말을 사용하여 가공을 행하는 스퍼터링 타깃의 제조방법으로서,

상기 분말로 이루어지는 쇼트재를 사용하여 상기 스퍼터면을 블라스트처리하는 공정과,

상기 블라스트처리를 시행한 후, 다시 스퍼터링 타깃의 스퍼터면을 탄성체의 표면에 숫돌입자를 분산시켜서 이루어지는 연마수단에 의해 연마하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타깃의 제조방법.
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제 1 항에 있어서, 상기 블라스트처리의 쇼트재에 사용되는 분말의 입경이 1mm이하인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타깃의 제조방법.
제 1 항에 있어서, 스퍼터링 타깃의 스퍼터면의 표면조도가 Ra0.2~5.0㎛로 되도록 블라스트처리하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타깃의 제조방법.
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제 1 항에 있어서, 스퍼터링 타깃의 스퍼터면의 표면조도가 Ra0.2~1.5㎛로 되도록 연마가공하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타깃의 제조방법.
제 4 항에 있어서, 스퍼터링 타깃이 ITO 또는 SnO₂계 스퍼터링 타깃이고, 블라스트처리의 쇼트재가 SnO₂계 분말로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타깃의 제조방법.
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