KR101110801B1 - 스퍼터링 타겟 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 상호 두께가 상이한 분할 타겟재로 구성되는 스퍼터링 타겟에 있어서, 각 분할 타겟재의 인접부에 형설(形設)되는 간극으로부터 용이하게 본딩재를 제거할 수 있는, 스퍼터링 타겟을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 스퍼터링 타겟은, 복수의 분할 타겟재로 구성되는 타겟재와 백킹 플레이트(backing plate)를, 본딩재를 거쳐 일체적으로 접합한 스퍼터링 타겟으로서, 상기 백킹 플레이트가 단면 대략 볼록 형상으로 형성되어 있음과 함께, 상기 분할 타겟재 중, 상기 스퍼터링 타겟의 단부(端部)에 배치되는 단부(端部) 분할 타겟재가 단면 대략 L자상으로 형성되고, 또한 상기 단부 타겟재 이외의 분할 타겟재가 평판상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
분할 타겟재, 백킹 플레이트, 스퍼터링 타겟

Description

스퍼터링 타겟{SPUTTERING TARGET}
본 발명은, 복수의 분할 타겟재와 백킹 플레이트(backing plate)를 본딩재를 거쳐 접합한 스퍼터링 타겟에 관한 것이다.
종래로부터, 예를 들면, 반도체 등의 전자?전기 부품용 재료의 성막법으로서, 막두께 및 성분을 용이하게 제어할 수 있는 스퍼터링법이 광범위하게 사용되고 있다. 이와 같은 스퍼터링법에 있어서 사용되는 스퍼터링 타겟은, 일반적으로, 박막을 형성하고자 하는 재료로 이루어지는 타겟재와, 도전성?열전도성이 뛰어난 재질로 이루어지는 백킹 플레이트를, 본딩재를 거쳐 접합함으로써 구성되어 있다.
근래, 특히 스퍼터링에 의한 대형 기판에의 성막의 수요가 증가하고 있어, 이에 따라 스퍼터링 타겟도 대형화하고 있다. 그러나, 스퍼터링 타겟은 그 재료에 따라서는, 깨짐의 방지 또는 품질 유지 등의 관점에서, 대형화가 곤란한 경우가 있다. 이러한 스퍼터링 타겟의 대형화에의 요구에 대응하기 위해서, 예를 들면, 특허문헌 1～2에 나타내는 바와 같이, 타겟재를 복수의 타겟재 소편(小片)으로 분할하여 백킹 플레이트 위에 늘어놓고 접합함으로써, 스퍼터링 타겟을 제조하고 있다.
이 타겟재 소편, 이른바 분할 타겟재는, 분할 타겟재간의 인접 부위가 기인으로 되는 칩핑, 파티클 및 아킹(arcing)의 발생을 저감하기 위해서, 통상, 복수의 분할 타겟재가 서로 인접하는 부분에 간극이 형설(形設)되도록 분할 타겟재를 배치하여, 백킹 플레이트에 접합된다. 한편, 본딩재는, 타겟재와 백킹 플레이트의 접합시에는 유동체이기 때문에, 타겟재와 백킹 플레이트의 접합면 뿐만 아니라, 상기 간극에도 본딩재가 유입하고, 일정 시간 경과 후에 경화한다. 이러한 분할 타겟재의 인접부에 형설된 간극에, 경화한 본딩재가 존재하고 있으면, 이 본딩재가 성막시에 벗겨지고 떨어져, 얻어지는 막의 품질이 악화할 우려가 있다. 그 때문에, 분할 타겟재를 백킹 플레이트에 접합한 후, 이 간극에 존재하는 경화한 본딩재를 기계적으로 제거하고 있었다.
그러나, 특히 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이, 상호 두께가 상이한 분할 타겟재로 구성되는 스퍼터링 타겟인 경우, 스퍼터링 타겟의 단부(端部)에 배치하는, 다른 분할 타겟재보다도 두께가 두꺼운 분할 타겟재와, 이것에 인접하는 두께가 얇은 분할 타겟재와의 사이에 형성된 간극은, 타겟 표면으로부터 깊게 매설되어 버리기 때문에, 본딩재의 제거 처리에 시간이 걸림과 함께, 제거 처리 후에 있어서도, 그 간극에만 경화한 본딩재가 잔존하기 쉽다는 문제가 있었다.
특허문헌 1 : 일본 특개2002-363738호 공보
특허문헌 2 : 일본 특개2003-155563호 공보
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
이와 같이, 타겟 표면으로부터 매설되어 버리는 간극에 본딩재가 잔존하여 경화하면, 성막시에 행해지는 스퍼터링 처리시에 이들의 본딩재도 스퍼터되어 버 려, 형성되는 막의 품질이 악화할 우려가 있었다. 또한, 잔존한 본딩재는, 노듈(nodule) 또는 아킹 발생의 원인이 될 우려도 있다.
따라서, 본 발명은, 이와 같은 현상을 감안하여, 상호 두께가 상이한 분할 타겟재로 구성되는 스퍼터링 타겟에 있어서, 각 분할 타겟재의 인접부에 형설되는 간극으로부터 용이하게 본딩재를 제거할 수 있는, 스퍼터링 타겟을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명은, 상술한 종래 기술에 있어서의 과제 및 목적을 달성하기 위해서 알아낸 것으로서, 본 발명의 스퍼터링 타겟은, 복수의 분할 타겟재로 구성되는 타겟재와 백킹 플레이트를, 본딩재를 거쳐 일체적으로 접합한 스퍼터링 타겟으로서,
상기 백킹 플레이트가, 후육부(厚肉部)의 중앙부와 박육부(薄肉部)의 외주부(外周部) 사이에 단부(段部)를 갖는 단면 대략 볼록 형상으로 형성되어 있음과 함께,
상기 분할 타겟재 중, 상기 스퍼터링 타겟의 단부에 배치되는 단부(端部) 분할 타겟재가, 박육부와 후육부를 구비한 단면 대략 L자상으로 형성되고,
또한 상기 단부 타겟재 이외의 분할 타겟재가, 박육부로 이루어지는 평판상으로 형성되어 있고,
상기 스퍼터링 타겟의 표면이 대략 동일면이 되도록, 상기 단부 분할 타겟재가 상기 백킹 플레이트의 단부에 당접(當接)하도록 배치됨과 함께, 상기 단부 타겟재 이외의 분할 타겟재가 상기 백킹 플레이트의 중앙부에 평면적으로 배치되는 것 을 특징으로 하고 있다.
또한, 상기 복수의 분할 타겟재는, 서로 인접하는 인접부 사이에 0.1～0.6mm의 간극이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 단부 분할 타겟재의 박육부에서의 폭(Wa)은 2～50mm이어도 좋고, 상기 단부 분할 타겟재의 후육부에서의 폭(Wb)은 40～500mm이어도 좋다.
또한, 상기 분할 타겟재는, In 또는 Sn를 주성분으로 하는 금속 산화물이어도 좋다.
[발명의 효과]
본 발명의 스퍼터링 타겟에 의하면, 그 스퍼터링 타겟이 상호 두께가 상이한 분할 타겟재로 구성되어 있어도, 스퍼터링 타겟의 단부에 위치하는 단부 분할 타겟재가 특정 형상을 갖고 있음으로써, 각 분할 타겟재의 인접부 사이에 형설되는 간극에 있어서, 타겟 표면으로부터 깊게 매설되어 버리는 간극은 형성되지 않는다. 그 때문에, 상기 어느 간극에 있어서도, 분할 타겟재와 백킹 플레이트의 접합시에 유입한 본딩재를 용이하게 제거할 수 있으므로, 이들 간극에 잔존할 법한 본딩재의 양을 현저하게 저감할 수 있다.
따라서, 본 발명의 스퍼터링 타겟을 사용하면, 파티클 및 아킹의 발생을 억제한 스퍼터링 처리가 실현할 수 있음과 함께, 안정한 특성을 갖는 성막을 얻을 수 있다.
[도 1] 본 발명의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 분할 타겟재의 형상을 나타내는 도면이다. (a)는 상면도, (b)는 단면도를 나타낸다.
[도 2] 도 1의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 백킹 플레이트의 사시도이다.
[도 3] 도 1의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 분할 타겟재의 사시도이다.
[도 4] 본 발명의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 그 밖의 분할 타겟재의 형상을 나타내는 도면이며, (c)' 및 (d)'가 상면도, (c)'' 및 (d)''가 단면도이다.
[도 5] 단부 분할 타겟재의 사시도이다.
[도 6] 본 발명의 스퍼터링 타겟 도 1(b)의 부분확대 단면도이다.
[도 7] 본딩재 제거 처리 후에 있어서의 도 1(b)의 부분확대 단면도이다.
[도 8] 종래의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 분할 타겟재의 형상의 일례를 나타내는 도면이다. (e)는 상면도, (f)는 단면도를 나타낸다.
[도 9] 종래의 스퍼터링 타겟 도 8(f)의 부분확대 단면도이다.
[도 10] 본딩재 제거 처리 후에 있어서의 도 8(f)의 부분확대도이다.
[부호의 설명]
1…본 발명의 스퍼터링 타겟
2…백킹 플레이트
4…분할 타겟재(11～12)가 상호 인접하는 인접부 사이에 형성된 간극
11…단부 분할 타겟재
11a…단부 분할 타겟재(11)의 박육부
11b…단부 분할 타겟재(11)의 후육부
11c…단부 분할 타겟재(11)에 형성된 단부(段部)
12…단부 분할 타겟재(11) 이외의 분할 타겟재
13…본딩재
15…백킹 플레이트(2)의 후육부
16…백킹 플레이트(2)의 박육부
17…백킹 플레이트(2)에 형성된 단부(段部)
30…단부 분할 타겟재(11)의 상면
41…종래의 스퍼터링 타겟
42…백킹 플레이트
43…단부 분할 타겟재
44…단부 분할 타겟재(43) 이외의 분할 타겟재
45…본딩재
50, 51, 50', 51'…분할 타겟재(43～44)가 상호 인접하는 인접부 사이에 형성된 간극
53, 53'…간극(50', 51')에 있어서 특히 본딩재(45)가 잔존하기 쉬운 부위
60…분할 타겟재(44)의 단부 스트레치(stretch)부
Wa…단부 분할 타겟재(11)의 박육부(11a)에 있어서의 폭
Wb…단부 분할 타겟재(11)의 후육부(11b)에 있어서의 폭
R…단부 분할 타겟재(11)의 대략 L자상 각부
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 본 발명의 실시 형태(실시예)를 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 스퍼터링 타겟의 실시예1인 스퍼터링 타겟(1)의 형상을 나타내고, 도 1(a)은 상면도, 도 1(b)은 도 1(a)의 V-V선에서의 단면도이다.
도 2는, 도 1의 스퍼터링 타겟(1)을 구성하는 백킹 플레이트(2)의 사시도를 나타내고, 도 3은, 도 1의 스퍼터링 타겟(1)을 구성하는 분할 타겟재(11～12)의 사시도를 나타내고 있다. 도 1(a) 및 (b)에 있어서, 1은 전체로, 본 발명의 스퍼터링 타겟을 나타내고 있다. 스퍼터링 타겟(1)은 전체로 장척상(長尺狀)의 형상을 갖고 있지만, 본 발명의 스퍼터링 타겟의 형상은 특히 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 도 4(c)'또는 (d)'와 같은 형상을 갖고 있어도 좋다. 또, 도 4에 있어서, 동일한 구성 부재에는 동일한 참조 번호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 4(c)'는 장척상의 타겟이지만, 도 1에 나타내는 분할 타겟재(11～12)가 2단식으로 형성되어 이루어진다. 도 4(c)'의 각각 Y1-Y1선에서의 단면도가 도 4(c)''이다. 도 4(d)'는 대략 정방형상의 타겟이며, 도 1에 나타내는 분할 타겟재(11～12)가 3단식으로 형성되어 이루어진다. 도 4(d)''의 각각Z1-Z1선에서의 단면도가 도 4(d)''이다.
스퍼터링 타겟(1)은, 판상의 백킹 플레이트(2)와, 백킹 플레이트(2)의 상면에, 본딩재(13)를 거쳐 접합된 분할 타겟재(11～12)로 구성되어 있다.
이 경우, 분할 타겟재(11～12)의 재료는, 특별히 한정되는 것은 아니고, ITO(Indium-Tin-Oxide)와 같은 In 또는 Sn를 주성분으로 하는 금속 산화물, 크롬, 몰리브덴, ZAO(알루미늄-아연산화물), 산화마그네슘 등을 들 수 있다. 그 중에서도 타겟 사이즈의 대형화를 강하게 요구되는 플랫 패널 디스플레이용 성막에 채용되는 재료인, In 또는 Sn를 주성분으로 하는 금속 산화물이 호적(好適)하다.
또한, 백킹 플레이트(2)의 재질로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 도전성?열전도성이 뛰어난 순동, 구리계 합금 등이 호적하게 사용된다.
분할 타겟재(11～12)와 백킹 플레이트(2)를 접합할 때에 사용되는 본딩재의 재질로서는, 분할 타겟재(11～12) 및 백킹 플레이트(2)의 재질에도 좌우되고, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, In계, Sn계, Zn계 등의 솔더링 합금, 납재, 수지 등이 사용된다.
백킹 플레이트(2)는, 그 분할 타겟재(11～12)의 접합측에, 후육부의 중앙부(15)와, 박육부의 외주부(16)를 구비하고 있고, 또한, 이들 후육부의 중앙부(15)와 박육부의 외주부(16) 사이에는, 단부(17)를 갖고 있으므로, 백킹 플레이트(2) 전체로서 단면 대략 볼록 형상으로 형성되어 있다.
또한, 분할 타겟재(11～12)는, 스퍼터링 타겟의 단부에 배치되는 단부 분할 타겟재(11)와, 단부 분할 타겟재 이외의 분할 타겟재(12)로 구성되어 있고, 예를 들면, 도 1(a) 및 (b)에 나타내는 장척상의 스퍼터링 타겟의 경우, 양단부에 배치되는 두 단부 분할 타겟재(11) 사이에 복수의 분할 타겟재(12)가 배치된다.
단부 분할 타겟재(11)는, 도 1(a)의 V-V선에서의 단면도에 있어서 단면 대략 L자상으로 형성되도록, 박육부(11a)와 후육부(11b)를 구비하고 있고, 이 박육 부(11a)와 후육부(11b)가 결합하는 내측에 단부(11c)가 형성되어 있다.
도 5의 단부 분할 타겟재(11)의 사시도에 나타내는 바와 같이, 단부 분할 타겟재(11)의 박육부(11a)는 두께(d1), 후육부(11b)의 내측은 높이(h1)를 갖고 있다. 따라서, 후육부(11b)의 두께는 d1+h1이 된다. 단부 분할 타겟재(11)가 이와 같은 두께 d1+h1을 갖는 후육부(11b)를 가짐으로써, 스퍼터링 타겟(1)의 침식(erosion) 진행이 빠른 부위인 단부에서, 충분한 두께의 타겟재를 배치하는 것이 가능하게 된다.
또한, 단부 분할 타겟재(11)의 박육부(11a)에 있어서의 폭(Wa)은, 통상 2～50mm, 바람직하게는 5～10mm이다. 또한, 단부 분할 타겟재(11)의 후육부(11b)에 있어서의 폭(Wb)은, 통상 40～500mm이다. Wa 및 Wb가 이 범위이면, 단부 분할 타겟재(11)가 갖는 후육부(11b)를 침식(erosion) 진행이 빠른 스퍼터링 타겟(1)의 단부의 영역에 호적하게 합치시킬 수 있어, 단부 분할 타겟재(11)에 있어서, 성막화되지 않고 파기되는 쓸모없는 부위를 유효하게 저감할 수 있다.
또한, 단부 분할 타겟재(11)에 있어서 형성된 대략 L자상 각부(R)는, 곡률 반경r이 0.1～3mm가 되는 곡면을 형성하고 있는 것이 바람직하다. 대략 L자상 각부(R)가 이와 같은 형상이면, 단부 분할 타겟재(11)를 제작할 때에 발생하는 크랙 및 깨짐을 억제하는 것이 용이하게 된다.
단부 분할 타겟재 이외의 분할 타겟재(12)는, 박육부로 이루어지는 평판상으 로 형성되어 있고, 연속하여 두께(d2)를 갖고 있다.
또, 이들 분할 타겟재(11～12)에 있어서의 원하는 부위에서, 필요에 따라 엣지 처리가 실시되어 있어도 좋다.
여기서, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 단부 분할 타겟재(11)의 후육부(11b)의 내측의 높이(h1)와, 백킹 플레이트(2)에 있어서의 후육부의 중앙부(15)의 볼록부의 높이(h2)는 거의 동일하며, 단부 분할 타겟재(11)의 박육부(11a)의 두께(d1)와, 분할 타겟재(12)의 두께(d2)는 거의 동일하다.
따라서, 이 단부 분할 타겟(11)의 단부(11c)가 상기 백킹 플레이트(2)의 단부(17)에 당접하도록 단부 분할 타겟(11)을 배치시키고, 또한 단부 분할 타겟재 이외의 분할 타겟재(12)를 백킹 플레이트(2)의 후육부의 중앙부(15)에 평면적으로 배치시킴으로써, 스퍼터링 타겟(1)의 표면이 대략 동일면이 된다.
또, 백킹 플레이트(2)의 박육부의 외주부(16)의 두께(d3)는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 강도의 관점에서는, 예를 들면, 백킹 플레이트(2)의 재질이 구리의 경우에는, 10～50mm로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 백킹 플레이트(2)에 분할 타겟재(11～12)를 배치함으로써, 스퍼터링 타겟(1)의 중앙부에서는 배치된 분할 타겟재가 박육이 되고, 스퍼터링 타겟(1)의 단부에서는 배치된 분할 타겟재가 후육이 된다. 따라서, 침식(erosion) 진행이 빠른 부위인 스퍼터링 타겟(1)의 단부에서 타겟재의 두께가 두꺼워지고, 비 교적 침식(erosion) 진행이 느린 스퍼터링 타겟(1)의 중앙부에서 타겟재의 두께를 얇게 할 수 있어, 효율적인 성막 공정을 실현할 수 있다.
또한, 스퍼터링 타겟(1)의 표면, 이른바 스퍼터면에, 필요에 따라, 예를 들면 일본 특개평06-172991호 공보 또는 일본 특개2004-83985호 공보에 기재된 타겟과 같이, 요철을 마련해도 좋다.
본 발명의 상기 분할 타겟재(11～12)는, 상호 인접하는 인접부 사이에 간극(4)이 형성되어 있다.
스퍼터링 처리를 행하면, 이온이 타겟재에 때려짐으로써, 타겟재가 가열되어, 팽창한다. 이 때에, 분할 타겟재(11～12)의 인접부 사이에 간극(4)이 존재하지 않는 경우에는, 상기 분할 타겟재가 팽창했을 때에 타겟재 인접부로부터 칩핑 등이 발생하여, 이들이 파티클 또는 아킹의 발생 원인도 될 수 있다. 또한, 상기 타겟재의 부착시 등에 다소 뒤틀림이 생긴 경우에도, 칩핑 등이 발생하기 쉬워져 버린다.
그러나, 이와 같이 분할 타겟재(11～12)의, 상호 인접하는 인접부 사이에 간극(4)을 형성함으로써, 타겟재의 팽창, 부착시에 있어서의 뒤틀림을 이 간극에 의해 완화할 수 있으므로, 칩핑의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 이것에 기인하는 파티클 또는 아킹의 발생도 억제할 수 있다.
이와 같은 간극(4)은, 도 1(b)의 부분확대 단면도인 도 6에도 나타내는 바와 같이, 어느 것도 동일한 크기(D) 및 깊이(h3)를 갖고 있고, 크기(D)는, 구체적으로 는, 0.1～0.6mm, 바람직하게는 0.2～0.4mm인 것이 바람직하다. 이 범위의 크기이면, 칩핑, 파티클 또는 아킹의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 깊이(h3)는, 스퍼터링 처리시에 있어서, 경시적(經時的)으로 접착력을 충분히 유지할 수 있는 양의 본딩재를 개장(介裝)할 수 있는 정도의 깊이이면 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니고, 통상, 분할 타겟재(12)의 두께(d2)+0.05～1.0mm 정도이다.
도 6은, 도 1(b)의 부분확대 단면도이며, 본딩재(13)를 거쳐 백킹 플레이트(2)와 분할 타겟재(11～12)를 접합한 직후, 즉 본딩 제거 처리 전의 스퍼터링 타겟(1)의 단면도를 나타내고 있다.
본딩재(13)는, 통상, 미리 가열하여 둔 백킹 플레이트(2)의 상면에, 용융한 상태로 유입한다. 유입한 본딩재(13)의 상면으로부터, 미리 예열하여 둔 분할 타겟재(11～12)를 소정의 위치에 재치한다. 이 상태로, 본딩재(13)를 실온까지 냉각 경화시켜, 백킹 플레이트(2)와 분할 타겟재(11～12)의 접합을 완결시킨다.
백킹 플레이트(2)와 분할 타겟재(11～12)를 접합한 직후, 즉 본딩재(13)를 냉각 경화시키기 전에는, 본딩재(13)는 유동체이기 때문에, 백킹 플레이트(2)와 분할 타겟재(11～12)와 의 접합면 뿐만 아니라, 분할 타겟재(11～12)의 상호 인접하는 인접부 사이에 형성된 간극(4)에도 본딩재(13)가 유입한다. 이 때문에, 스퍼터링 타겟(1)의 표면에서, 간극(4)에 유입한 본딩재가 노출하는 부위(30)가 존재하게 된다. 그러나, 스퍼터링 타겟(1)의 표면에 이와 같은 부위(30)가 존재하면, 성막시에 이 본딩재가 타겟재와 동시에 스퍼터됨으로써, 노듈 또는 아킹의 발생 원인이 되고, 또는 이 본딩재가 성막 위에 부착하여 얻어지는 막의 품질이 열화할 우려가 있다. 따라서, 간극(4)에 유입한 본딩재를 제거하기 위해서, 백킹 플레이트(2)와 분할 타겟재(11～12)를 접합한 후, 본딩재 제거 처리를 행한다. 간극(4)에 유입한 본딩재(13)는, 분할 타겟재(11～12)간에 개재(介在)하는 부분을 제거하여 이들 분할 타겟재에 직접 접하는 본딩재가 존재하지 않는 두께가 될 때까지 제거하면 좋고, 가령 간극(4)의 저부(底部)에 위치하는 백킹 플레이트(2) 위에 본딩재(13)가 잔존하고 있어도, 상기와 같은 불량을 충분히 방지할 수 있지만, 간극(4)에서 본딩재(13)가 일절 존재하지 않게 될 때까지 제거하는 것이 바람직하다.
본딩 제거 처리 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 초음파를 부가한 철판을 사용하여 제거하는 방법이 채용된다.
도 7은, 도 6과 같이, 도 1(b)의 부분확대 단면도이며, 도 6에 있어서 간극(4)에 유입한 본딩재(13)를 제거한 후의 스퍼터링 타겟(1)의 단면도이며, 간극(4)에 유입한, 분할 타겟재(11～12)간에 개재하는 본딩재가 충분히 제거되어 있는 것을 나타내고 있다. 이와 같이, 간극(4)은 단부 분할 타겟(11)의 박육부(11a)와, 분할 타겟재(12)와의 인접부 사이에 위치하고 있기 때문에, 타겟재의 두께가 얇아, 간극(4)에 유입한 본딩재를 단시간에 용이하게 제거하기 쉽다. 또한, 다른 분할 타겟재(12)가 상호 인접하는 인접부 사이에 위치하는 간극도, 간극(4)과 동일한 크기(D) 및 깊이로 마련되어 있으므로, 이들 모든 간극에 유입한 본딩재를 동일한 처리 시간으로 한번에 제거할 수 있어, 본딩재 제거 처리를 효율적으로 행할 수 있다.
도 8은, 종래의 스퍼터링 타겟인 비교예1의 스퍼터링 타겟(41)의 형상을 나타내고, 도 8(e)은 상면도, 도 8(f)은 도 8(e)의 X-X선에서의 단면도이다. 또한 도 9는, 도 8(f)의 부분확대도이며, 본딩재(45)를 거쳐 백킹 플레이트(42)와 분할 타겟재(43～44)를 접합한 직후의 스퍼터링 타겟(41)의 단면도를 나타내고 있다.
도 8의 스퍼터링 타겟(41)은, 도 1의 스퍼터링 타겟(1)과 같이, 장척상의 형상을 갖고 있다. 스퍼터링 타겟(41)은, 판상의 백킹 플레이트(42)와, 백킹 플레이트(42)의 상면에, 본딩재(45)를 거쳐 접합된 분할 타겟재(43～44)로 구성되어 있다.
또한, 분할 타겟재는, 스퍼터링 타겟(41)의 단부에 배치되는 단부 분할 타겟재(43)와, 단부 분할 타겟재(43) 이외의 분할 타겟재(44)로 구성되어 있다.
따라서, 스퍼터링 타겟의 기본적 구성은, 본 발명의 스퍼터링 타겟이어도, 종래의 스퍼터링 타겟이어도 큰 차이는 없다. 그러나, 이하에 기술하는 바와 같이, 단부 분할 타겟의 형상이 크게 다르다.
도 8(f)에 나타내는 바와 같이, 종래의 스퍼터링 타겟(41)의 경우, 스퍼터링 타겟(41)의 단부에 배치되는 단부 분할 타겟재(43)는, 본 발명의 스퍼터링 타겟(1)을 구성하는 단부 분할 타겟재(11)와 마찬가지로 두께(d4)의 후육부를 구비하고는 있지만, 단부 분할 타겟재(11)가 구비하는 박육부를 구비하고 있지 않기 때문에, 그 단면 형상이 전체로서 직사각 형상으로 형성되어 있다.
한편, 단부 분할 타겟재(43) 이외의 분할 타겟재(44)는, 본 발명의 스퍼터링 타겟(1)을 구성하는 분할 타겟재(12)와 마찬가지로 두께(d5)의 박육부로 이루어지는 평판상을 형성하고 있다.
이와 같이, 종래의 스퍼터링 타겟에 있어서도, 침식(erosion) 진행이 빠른 부위인 스퍼터링 타겟(41)의 단부에서, 타겟재의 두께가 두꺼워지도록, 분할 타겟재(43)를 배치하여 있었다. 또한, 분할 타겟재(43～44)의, 상호 인접하는 인접부 사이에 간극(45, 50)을 형성함으로써, 타겟재의 팽창, 부착시에 있어서의 뒤틀림을 완화시키고 있었다.
그러나, 단부 분할 타겟재(43)는 그 단면이 직사각 형상이기 때문에, 이 단부 분할 타겟재(43)와 다른 분할 타겟재(44)가 인접하는 인접부 사이에 형성되는 간극(51)의 형상은, 다른 분할 타겟재(44)끼리가 상호 인접하는 인접부 사이에 형성되는 간극(50)의 형상과는 다르다.
즉, 도 9에 나타내는 바와 같이, 단부 분할 타겟재(43)와 분할 타겟재(44)의 두께가 상이하기 때문에, 간극(50)의 깊이(h4)에 비해, 간극(51)의 깊이(h5)는 단부 분할 타겟재(43)가 분할 타겟재(44)보다도 두꺼운 분만큼 깊어져 버린다. 이들 간극(50～51) 중 어느 것에도, 백킹 플레이트(42)와 분할 타겟재(43～44)의 접합시에 있어서, 본딩재(45)가 유입하기 때문에, 본딩재 제거 처리를 행하지 않으면 안된다.
그런데, 간극(51)이 갖는 깊이가 h5이면, 본딩 제거 처리를 실시해도 분할 타겟재(43～44)간에 개재하는 본딩재(45)를 충분히 제거할 수 없을 우려가 있다. 즉, 간극(51)의 가장 깊은 부위(52) 근방에서는, 분할 타겟재(43～44)간에 개재하는 본딩재가 잔존하기 쉬운 경향이 있다. 특히, 부위(53)에 위치하는 본딩재(45)를 제거하는 것은 매우 곤란하다. 예를 들면, 도 9에 있어서 간극(50～51)에 유입한 본딩재(45)를 제거한 후의 스퍼터링 타겟(41)의 단면도인 도 10(g)에 나타내는 바와 같이, 본딩재 제거 처리 후이어도 간극(51)의 부위(52) 근방에는, 부위(53)에 위치한 본딩재(45)가 잔존한다.
한편, 도 10(h)은, 분할 타겟재(44)가 단부 분할 타겟재(43)와 인접하는 부위에 돌출부(60)를 형성하고 있는 경우에 있어서의, 본딩재(45)를 제거한 후의 스퍼터링 타겟(41)의 단면도이다. 간극(50' 및 51')은, 각각 간극(50 및 51)의 크기(D)를 보다 작게 한 경우이지만, 이 경우에 형성되는 간극(51')의 부위(52')는, 도 10(g)에 나타내는 간극(51)의 부위(52)보다도, 타겟 표면으로부터 더 깊게 매설된 상태가 되어, 본딩 제거 처리는 보다 곤란을 수반한다. 즉, 부위(53')에 위치하는 본딩재(45)는, 부위(53)에 위치하는 본딩재(45)보다도 더 제거하기 어려워, 부위(52') 근방에 부위(53')에 위치한 본딩재(45)가 보다 잔존하기 쉬운 경향이 있다.
또한, 도 10(g) 및 (h)에 나타내는 바와 같이, 깊이가 다른 간극(50～51 또는 50'～51')이 형성되면, 이들 간극에 유입한 본딩재(45)를 제거하는 데에, 각각 다른 시간을 요하여, 본딩 제거 처리 시간을 깊이가 깊은 쪽의 간극(51 또는 51')에 맞춰 연장할 필요가 있다.
이것에 대해, 상술한 바와 같이, 본 발명의 스퍼터링 타겟이면, 단부 분할 타겟재는 단면 대략 L자상으로 형성되어 있기 때문에, 복수의 분할 타겟재가 서로 인접하는 인접부 사이에 형성되는 간극의 크기 및 깊이를 통일하는 것이 가능하게 되어, 일련의 본딩 제거 처리에 의해 모든 간극에 유입한 본딩재를 일괄하여 제거할 수 있어, 더욱 본딩 제거 처리 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 얻어지는 성막의 품질도 보다 향상시킬 수 있다.
[실시예1]
도 1～도 3, 도 5～도 7에 나타내는 바와 같이, 무산소 구리제 백킹 플레이트(2)(380×2000mm, h2:5mm, d3:7mm)를, 미리 가열대를 사용하여 가열했다. 이어서, In으로 이루어지는 본딩재(13)를 용해하여, 백킹 플레이트 위에 유입했다.
또한, ITO로 이루어지는 단부 분할 타겟재(11)(상면(30):300×100mm, Wa:20mm, Wb:80mm, d1:7mm, h1:5mm, R에 있어서의 곡률 반경r:0.5mm)를 2체, 및 분할 타겟재(12)(300×425mm, d2:7mm)를 4체 제작했다. 이들 분할 타겟재(11～12)를 도 1에 준하여 백킹 플레이트(2)의 상면으로부터 소정의 위치에 재치한 후, 자연 냉각함으로써, 본딩재(13)를 충분히 냉각 경화시켰다.
이 때에 있어서의 간극(4)의 크기(D)는 0.3mm이었다.
본딩재(13)가 경화한 스퍼터링 타겟(1)을 사용하여, 본딩 제거 처리를 행했다. 구체적으로는, 초음파를 부가한 얇은 철판을 사용하여 본딩재를 제거하여, 제거 후의 타겟을 #320의 연마지를 사용하여 마감 가공을 실시했다.
본딩 제거 처리 후의 스퍼터링 타겟(1)에 대해, 간극(4)의 부위(23)에 잔존하는 본딩재의 양을 마이크로스코프를 사용하여 관찰했다. 그 결과, 제거된 본딩재는 0.5g(간극(4)×5개소분)이며, 부위(23)에 있어서의 잔존 본딩재는 존재하지 않는 것이 확인되었다.
[비교예1]
도 8～도 9에 나타내는 바와 같이, 구리제 백킹 플레이트(42)(380×2000mm, h2:5mm, d3:12mm)를 사용하여, ITO로 이루어지는 단부 분할 타겟재(43)(300×80mm, d4:12mm)를 2체, 및 분할 타겟재(44)(300×435mm, d5:7mm)를 4체 제작한 이외, 실시예1과 같이 하여, 백킹 플레이트(42)와 분할 타겟재(43～44)를 접합하여 스퍼터링 타겟(41)을 얻었다.
이 때에 있어서의 간극(50～51)의 크기(D)는 어느 것도 0.3mm이었다.
이어서, 실시예1과 같이 하여, 본딩 제거 처리를 행하여, 본딩 제거 처리 후의 스퍼터링 타겟(41)에 대해, 간극(51)의 부위(52)에 잔존하는 본딩재의 양을 전자 천칭을 사용하여 관찰했다. 그 결과, 제거된 본딩재는 1.5g(간극×5개소분), 부위(52)에 있어서의 잔존 본딩재의 양은 1.5g이며, 분할 타겟재(43～44)간에 개재하는 본딩재가 잔존하고 있는 것이 확인되었다.

Claims (5)

  1. 복수의 분할 타겟재로 구성되는 타겟재와 백킹 플레이트(backing plate)를, 본딩재를 거쳐 일체적으로 접합한 스퍼터링 타겟으로서,
    상기 백킹 플레이트가, 후육부(厚肉部)의 중앙부와 박육부(薄肉部)의 외주부(外周部) 사이에 단부(段部)를 가지며 볼록 형상의 단면으로 형성되어 있음과 함께,
    상기 분할 타겟재 중, 상기 스퍼터링 타겟의 단부(端部)에 배치되는 단부(端部) 분할 타겟재가, 박육부와 후육부를 구비하며 L자 형상의 단면으로 형성되고,
    또한 상기 단부 타겟재 이외의 분할 타겟재가, 박육부로 이루어지는 평판상으로 형성되어 있고,
    상기 스퍼터링 타겟의 표면이 동일면이 되도록, 상기 단부 분할 타겟재가 상기 백킹 플레이트의 단부에 당접(當接)하도록 배치됨과 함께, 상기 단부 타겟재 이외의 분할 타겟재가 상기 백킹 플레이트의 중앙부에 평면적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 분할 타겟재는, 서로 인접하는 인접부 사이에 0.1～0.6mm의 간극이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단부 분할 타겟재의 박육부에서의 폭(Wa)이 2～50mm인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단부 분할 타겟재의 후육부에서의 폭(Wb)이 40～500mm인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분할 타겟재의 재료가, ITO인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.
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