KR101338714B1

KR101338714B1 - 타깃 배킹 플레이트 조립체

Info

Publication number: KR101338714B1
Application number: KR1020117020907A
Authority: KR
Inventors: 요시카즈 구마하라
Original assignee: 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2009-12-25
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2013-12-06
Also published as: CN102656289B; CN102656289A; KR20110113207A; TWI400350B; JP4723668B2; WO2011077793A1; TW201126004A; JP2011132587A

Abstract

마그네트론 스퍼터링용 타깃 배킹 플레이트 조립체로서, 타깃의 이로젼면과 타깃의 배면에 배치한 마그넷 및 타깃에 대향하는 기판면의 거리가 각각 일정하고, 당해 타깃은 스퍼터링에 의해 이로젼을 받는 부위가 두꺼워지도록 배킹 플레이트면측에 두께를 변화시킨 요철 형상을 구비하고, 배킹 플레이트와 요철 형상을 갖는 타깃 사이의 타깃의 두께가 얇은 부분에 도전성 재료로 이루어지는 스페이서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체. 타깃의 스퍼터 라이프를 통하여 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 를 양호하게 함과 함께, 타깃의 수명이 긴 고사용 효율 타깃, 타깃의 제조 방법 및 타깃-배킹 플레이트를 제공한다.

Description

타깃 배킹 플레이트 조립체{TARGET AND BACKING PLATE ASSEMBLY}

본 발명은, 타깃의 수명을 길게 할 수 있음과 함께, 스퍼터 라이프를 통하여 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 를 양호하게 할 수 있고, 또한 타깃 재료의 종류에 따라 변화된다는 이로젼의 차이가 있어도, 고유의 타깃 이로젼에 따른 고사용 효율 타깃을 용이하게 제조할 수 있는 타깃 배킹 플레이트 조립체를 제공한다.

스퍼터링에 의한 박막의 형성 방법은, 각종 전자·전기 부품 등의 제조에 광범위하게 사용되고 있다.

스퍼터링법은, 양극이 되는 기판과 음극이 되는 타깃을 대향시키고, 불활성 가스 분위기하에서 이들 기판과 타깃 사이에 고전압을 인가하여 전압을 발생시키는 것이고, 이 때 전리된 전자와 불활성 가스가 충돌하여 플라즈마가 형성되고, 이 플라즈마 중의 양이온이 타깃 표면에 충돌하여 타깃 구성 원자를 나오게 하고, 이 튀어나간 원자가 대향하는 기판 표면에 부착하여 막이 형성된다는 원리를 이용한 것이다.

현재, 스퍼터링의 다수는, 이른바 마그네트론 스퍼터링이라고 불리고 있는 방법이 사용되고 있다. 마그네트론 스퍼터링법은, 타깃의 이면측에 자석을 세트하여 타깃 표면에 전계와 수직 방향에 자계를 발생시켜 스퍼터링을 실시하는 방법이고, 이러한 직교 전자계 공간 내에서는 플라즈마의 안정화 및 고밀도화가 가능하고, 스퍼터 속도를 크게 할 수 있다는 특징을 갖고 있다.

일반적으로, 마그네트론 스퍼터링은 자계 중에 전자를 붙잡아, 효율적으로 스퍼터 가스를 전리하는데, 마그넷의 구조나 종류, 나아가서는 스퍼터 조건, 타깃의 재질, 스퍼터 장치의 종류 등에 따라, 스퍼터링 중의, 타깃이 침식 (이로젼) 되는 방법이 상이하여, 균일한 이로젼이 이루어지지 않는다. 이것은, 마그네트론 스퍼터링법에 한정되지 않고, 다른 스퍼터링법에 있어서도 동일하다.

타깃은 가장 깊게 이로젼된 곳이 한계에 도달한 시점에서 수명이 다해, 신규 타깃과 교환된다. 일반적으로, 타깃은 평판상 또는 원통형으로 형성되어 있다.

또한, 타깃이 국소적으로 깊게 이로젼되면, 스퍼터링이 균일하게 일어나지 않아, 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 가 악화된다는 문제도 발생하게 된다.

또한, 타깃은 두께가 남아 있음에도 불구하고, 수명이 다하는 경우가 있다. 이것은, 타깃 라이프 도중에, 성막 프로세스 중에서 정해진 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 나 공정 로스율 등의 관리값이, 어떤 설정 허용값을 초과하는 경우이다. 이러한 때에는, 동일한 타깃을 계속하여 사용하면, 허용값을 초과하므로, 타깃에 남은 두께가 있어도, 신규 타깃과 교환된다. 요컨대, 타깃의 수명은 본래보다 짧은 것이 된다.

이러한 점에서, 타깃의 이로젼면의 구조, 배킹 플레이트의 구조, 그리고 타깃과 배킹 플레이트의 조립체의 구조에, 다양한 연구가 이루어지고 있다. 예를 들어, 하기 특허문헌 1 에서는 직방체의 다분할 타깃에서, 이로젼을 받는 분할 타깃에 고저차가 있는 경우, 높이가 높은 타깃의 면으로부터 높이가 낮은 면을 향하여 사면 (斜面) 으로 한 타깃이 제안되어 있다. 이 경우에는, 타깃의 이로젼면과 기판의 거리 및 그 이로젼면과 타깃의 이면에 배치된 마그넷의 거리가 불균일하기 때문에, 스퍼터링 초기에는 균일한 스퍼터링이 실시되지 않는다는 문제가 있다.

하기 특허문헌 2 에서는, 배킹 플레이트를 볼록형으로 하고, 이 배킹 플레이트 상에 분할 타깃을 싣고, 본딩할 때, 타깃 사이의 본딩제를 용이하게 제거할 수 있도록, 단부 (端部) 의 타깃을 L 자형으로 한 타깃-배킹 플레이트 조립체가 제안되어 있다. 이 경우에는, 단지 본딩제를 제거하는 것을 용이하게 하는 것이 목적이므로, 이로젼에 대응한 타깃의 형상 제어는 할 수 없고, 또 배킹 플레이트가 일정 형상의 볼록형이기 때문에, 범용성이 없다는 문제가 있다.

하기 특허문헌 3 은, 경사 방식의 스퍼터링 타깃과 그것을 유지하는 배킹 플레이트의 연구가 제안되어 있다. 이 경우, 중력 방향의 어긋남을 방지하기 위해, 배킹 플레이트가 일본 나막신의 돌기부 형상으로 형성되고, 이 볼록형에 타깃이 끼워지는 형상으로 되어 있다. 이 경우도, 타깃의 사용 효율 (이용 효율) 을 높이는 연구는 특별히 행해지지 않아, 이로젼에 대응한 타깃의 형상 제어는 할 수 없다. 또, 배킹 플레이트도 특이한 형상을 갖고 있기 때문에 범용성이 없다는 문제가 있다.

하기 특허문헌 4 는, 타깃의 사용 효율을 높이는 연구가 이루어지고 있다. 이 경우, 타깃의 이로젼면은, 단면이 역 M 자형으로 형성되어 있다. 이 경우 문제가 되는 것은, 초기 이로젼면이 기판 및 타깃의 이면측에 배치되어 있는 마그넷과 평행하게 되어 있지 않기 때문에, 초기에서 중기에 걸쳐, 스퍼터링시에 비상하는 입자가 불규칙 (변칙적) 하게 되는 문제가 있다.

하기 특허문헌 5 는, 타깃의 저면이 만곡되어 있고, 또한 배킹 플레이트의 상면은 타깃의 저면에 맞춘 형태로 패임이 형성되어 있다. 이 경우, 타깃의 사용 효율이 고려된 것인데, 타깃도 배킹 플레이트도 특이한 형상을 갖고 있기 때문에, 제조가 복잡하고 비용이 높아지는 문제가 있고, 또한 배킹 플레이트가 특이한 형상을 갖고 있기 때문에, 범용성이 없다는 문제가 있다.

하기 특허문헌 6 은, 동일하게 원반형 타깃으로, 배킹 플레이트도 원반형이고, 이들 위치 결정을 육안으로 볼 수 있도록, 원반의 원주에 따른 형상의 요철이 형성되어 있다. 타깃도 배킹 플레이트도 특이한 형상을 갖고 있기 때문에, 제조가 복잡하고 비용이 높아지는 문제가 있고, 또한 배킹 플레이트가 특이한 형상을 갖고 있기 때문에, 범용성이 없다는 문제가 있다.

하기 특허문헌 7 은, 도 3(a) 나 (c) 와 같이, 「스퍼터링되는 면에 타깃 두께를 두껍게 한 것」에 있어서도 유효하다고 서술되어 있다. 그러나, 이러한 형상의 것 (초기 이로젼면이 기판 및 타깃의 이면측에 배치되어 있는 마그넷과 평행하게 되어 있지 않은 것) 은, 스퍼터링시에 비상하는 입자가 불규칙 (변칙적) 하게 되는 문제가 있다고 지적하고 있다. 요컨대, 사용 효율은 높아도, 타깃 사용 중의 성막 속도의 변화가 크고, 아킹 발생 횟수가 많아, 공정 로스율이 높다는 등의 문제가 예상된다.

또한, 이 특허문헌 7 에서는, 도 3(a), (b), (c) 모두 타깃 (1) 은 수냉판 (2) 에 본딩한 것이 아니라, 타깃 (1) 을 홀더에 의해 수냉판 (2) 상에 고정시켜 사용한 실시예라고 되어 있다. 이 방법이면, ITO 정도의 열전도율을 갖는 세라믹스재에서는, 수냉판 (배킹 플레이트) 과 홀더의 밀착성이 완전하지 않은 경우, 스퍼터 중의 냉각이 불충분하고, 타깃이 갈라지는 등의 문제가 발생할 가능성이 높아진다는 문제가 있다.

이상으로부터, 종래의 스퍼터링 타깃에 있어서는, 타깃의 사용 효율이 높고, 초기의 스퍼터링시부터, 균일한 스퍼터링이 가능하고, 또한 타깃 및 배킹 플레이트가 단순한 형태이고, 제조가 용이하다는 관점에서의 연구가 이루어지지 않았다는 문제가 있다. 또한, 아킹의 발생 문제가 있다는 등의 결점이 있다.

일본 특허 제3760652호 일본 공개특허공보 2009-57598호 일본 공개특허공보 2005-200682호 일본 공개특허공보 2007-224392호 일본 공표특허공보 2007-505217호 일본 공개특허공보 2009-144186호 일본 공개특허공보 소59-232271호

본 발명은, 상기와 같은 문제 또는 결점을 감안하여 이루어진 것으로, 타깃의 초기 및 스퍼터 라이프를 통하여 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 를 양호하게 함과 함께, 파티클의 발생이 적고, 나아가서는 타깃의 수명이 긴 타깃, 동 타깃의 제조 방법 및 타깃-배킹 플레이트를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명자는 스퍼터링용 타깃의 형상과 그것을 지지하는 배킹 플레이트에 착안하여, 이로젼을 예상한 타깃 형상으로 하고, 그 타깃을 사용하여 스퍼터링함으로써, 스퍼터 라이프를 통하여 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 를 양호하게 함과 함께, 파티클의 발생이 적고, 나아가서는 타깃의 수명을 길게 할 수 있다는 지견을 얻었다. 또, 본 명세서에서 사용하는 「고사용 효율 타깃」은, 이와 같이 이로젼을 상정한 형상을 갖는 타깃을 의미하는 것이다.

본 발명은, 상기 지견에 기초하여,

1) 마그네트론 스퍼터링용 타깃 배킹 플레이트 조립체로서, 타깃의 이로젼면과 타깃의 배면에 배치한 마그넷 및 타깃에 대향하는 기판면의 거리가 각각 일정하고, 당해 타깃은 스퍼터링에 의해 이로젼을 받는 부위가 두꺼워지도록 배킹 플레이트면측에, 두께를 변화시킨 요철 형상을 구비하고, 배킹 플레이트와 요철 형상을 갖는 타깃 사이의 타깃의 두께가 얇은 부분에 도전성 재료로 이루어지는 스페이서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체

본 발명은, 또한

2) 타깃의 길이 방향 양측의 저부에서, 최종 이로젼을 받은 타깃의 이로젼면에서 0.5 ㎜ 이상 떨어진 위치로부터, 타깃의 길이 방향 양측의 가장자리부 및 타깃의 저부를 향하여, 타깃의 하면인 배킹 플레이트의 접합면과의 사이에, 노치부를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 1) 에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체.

3) 타깃이 2 이상의 분할 타깃인 것을 특징으로 하는 상기 1 또는 2 에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체

4) 타깃, 배킹 플레이트, 스페이서를 각각 납재로 접합한 것을 특징으로 하는 상기 1)∼3) 중 어느 1 항에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체를 제공한다.

본 발명은, 또한

5) 스퍼터링 타깃이 인듐, 주석, 알루미늄, 구리, 탄탈, 티탄, 니켈, 코발트, 루테늄, 텅스텐, 로듐, 혹은 이들의 합금 또는 산화물인 것을 특징으로 하는 상기 1)∼4) 중 어느 1 항에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체

6) 스페이서가, 구리, 알루미늄, 티탄, 몰리브덴 또는 이들을 주성분으로 하는 합금인 것을 특징으로 하는 상기 1)∼5) 중 어느 1 항에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체

7) 가장 두꺼운 부위의 타깃의 두께와, 얇은 부위의 타깃 및 스페이서의 합계 두께가 일정한 것을 특징으로 하는 상기 1)∼6) 중 어느 1 항에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체

본 발명은, 또한

8) 타깃의 길이 방향의 중심선에 대하여, 타깃이 비대칭인 것을 특징으로 하는 상기 1)∼7) 중 어느 1 항에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체

9) 배킹 플레이트의 두께가 일정한 평판상의 플레이트인 것을 특징으로 하는 상기 1)∼8) 중 어느 1 항에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체

10) 배킹 플레이트의 길이 방향 양단부의 두께만이, 다른 두께와 비교하여 얇고, 두께의 경계에 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 1)∼8) 중 어느 1 항에 기재된 타깃 배킹 플레이트 조립체를 제공한다.

본 발명의 타깃 배킹 플레이트 조립체는, 그 타깃의 수명을 길게 할 수 있음과 함께, 스퍼터 초기 및 스퍼터 라이프를 통하여 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 를 양호하게 할 수 있고, 또한 파티클의 발생이 적다는 우수한 효과를 갖는다.

또한, 타깃 재료의 종류에 따라 변화된다는 이로젼의 차이가 있어도, 고유의 타깃 이로젼에 따라 고사용 효율 타깃을 용이하게 제조할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 은 실시예 1 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.
도 2 는 실시예 및 비교예의 성막 속도의 변동 결과를 나타내는 도면이다.
도 3 은 실시예 및 비교예의 아킹 발생 횟수의 결과를 나타내는 도면이다.
도 4 는 실시예 및 비교예의 공정 로스율의 결과를 나타내는 도면이다.
도 5 는 비교예 1 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.
도 6 은 비교예 2 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.
도 7 은 비교예 3 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.
도 8 은 실시예 2 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.
도 9 는 비교예 4 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.
도 10 은 비교예 5 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.
도 11 은 비교예 6 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도이다.

마그네트론 스퍼터링용 타깃 배킹 플레이트 조립체이다. 타깃은 직사각형, 원형, 타원형 등의 여러 가지 타깃에 적용할 수 있고, 특별히 형상에 제한은 없다. 마그네트론 스퍼터링에서는, 스퍼터링 효율을 높이기 위해, 타깃의 배면에 배치한 마그넷을 배치하는데, 마그넷의 배치 또는 자력선의 강도에 따라 이로젼을 강하게 받는 부분과 받지 않는 부분이 발생한다.

이것은 스퍼터링 장치에 의존하는데, 타깃 배킹 플레이트 조립체는, 이것에 대응할 수 있고, 안정된 스퍼터링이 가능하고, 막의 유니포미티를 보다 균일하게 할 수 있는 구조를 가질 필요가 있다.

그러나, 기본 구조로서, 타깃의 이로젼면과 타깃의 배면에 배치한 마그넷 및 타깃에 대향하는 기판면의 거리를 각각 일정하게 할 필요가 있다.

한편, 상기와 같이 이로젼을 강하게 받는 부분과 받지 않는 부분이 발생하는데, 이로젼을 강하게 받은 개소가 타깃의 수명을 규제하게 된다.

그러나, 이러한 경우라도, 타깃의 전체 사용 효율은 항상 높일 필요가 요구된다. 종래의 스퍼터링 타깃에서는 타깃의 이로젼을 강하게 받는 부위를 활성화시키는 것이 제안되어 있다. 그러나, 이 경우에는, 타깃과 기판 사이의 거리가 일정하지 않기 때문에, 특히 스퍼터링 초기에, 막의 유니포미티가 안정되지 않는다는 문제가 있다.

이러한 점에서, 본원 발명에 있어서는, 타깃은 스퍼터링에 의해 이로젼을 받는 부위가 두꺼워지도록 배킹 플레이트면측에 두께를 변화시킨 요철 형상으로 하는 것이다. 이 경우, 중요한 것은 배킹 플레이트와 요철 형상을 갖는 타깃 사이의 타깃의 두께가 얇은 부분에, 도전성 재료로 이루어지는 스페이서를 도입하는 것이다. 스페이서의 재질로는, 배킹 플레이트와 동종의 것을 사용하면, 밀착성에 특별히 문제가 없어지고, 또한 냉각 효율도 동등하기 때문에, 바람직한 재료라고 할 수 있다.

종래, 타깃의 하면에 요철이 있는 경우에는, 배킹 플레이트의 상측의 면이 그것에 대응시킨 요철 (역요철) 을 형성시켰다. 그러나, 이것은 배킹 플레이트의 제조가 매우 복잡해진다는 문제가 있었다. 그러나, 본원 발명에서는, 스페이서를 도입할 뿐이므로, 배킹 플레이트 제조상에서의 복잡함을 완전히 해소할 수 있다는 큰 효과를 갖는다.

일견, 배킹 플레이트의 변형으로 보이지만, 종래에는 이러한 구조의 타깃 배킹 플레이트 조립체는 존재하지 않았다. 이것은 타깃과 배킹 플레이트가 일체인 것이 필요하다는 인식이 그 원인으로 생각된다.

그러나, 본원 발명은, 많은 실험에 의해, 이것이 스페이서의 도입에 의해 해결할 수 있었던 것이다. 또한, 본 발명의 타깃은 스퍼터링에 의해 이로젼을 받는 부위가 두꺼워지도록 배킹 플레이트면측에 두께를 변화시킨 요철 형상으로 하는 것이고, 스퍼터링 초기에서의 스퍼터링면은 평면 형상이기 때문에, 스퍼터링 초기에서 중기에 걸쳐, 막의 유니포미티가 균일하다는 효과가 얻어진다.

또, 중기에서 말기에 걸쳐서도, 이로젼면에 요철을 부여하는 것과 비교하여, 막의 유니포미티의 악화가 느슨하다는 결과가 얻어졌다. 이와 같이, 본원 발명 타깃은 스퍼터링 초기의 단계에서 말기에 이를 때까지, 타깃의 이로젼면에 요철을 부여하는 것과 비교하여 각별히 막의 유니포미티가 양호하다.

또한, 본 발명은 타깃 배킹 플레이트 조립체에 있어서, 타깃의 길이 방향 양측의 저부에, 최종 이로젼을 받은 타깃의 이로젼면에서 0.5 ㎜ 이상 떨어진 위치로부터, 타깃의 길이 방향 양측의 가장자리부 및 타깃의 저부를 향하여, 타깃의 하면인 배킹 플레이트의 접합면과의 사이에, 노치부를 형성하는 것이 바람직하다.

이것은 타깃 배킹 플레이트 조립체를 제조하는 데에 있어서, 배킹 플레이트 상에 타깃을 싣고, 납땜하는 조작이 매우 용이하다는 효과를 발생시킨다. 결과적으로, 타깃 배킹 플레이트 조립체는, 이 구조를 취하는데, 이것에 의해 스퍼터링 성막이 지장이 되는 것은 아니다.

이 타깃 배킹 플레이트 조립체는, 타깃을 2 이상의 분할 타깃으로 할 수도 있고, 이것에 의해 장척의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 제조가 가능하다. 또한, 타깃, 배킹 플레이트, 스페이서를 각각 납재로 접합하는 것이 용이하다는 이점이 있고, 본원 발명은, 이 타깃 배킹 플레이트 조립체를 제공하는 것이다. 납재로는 특별히 제한은 없지만, 인듐 등의 저융점의 땜납재를 사용할 수 있다.

본 발명의 타깃 배킹 플레이트 조립체에 있어서, 스퍼터링 타깃으로서, 인듐, 주석, 알루미늄, 구리, 탄탈, 티탄, 니켈, 코발트, 루테늄, 텅스텐, 로듐, 혹은 이들의 합금 또는 산화물 등에 적용할 수 있다. 특히, ITO (인듐과 주석의 산화물) 등의 표시재용 타깃의 제조에 바람직하다. 또한, 스페이서로는, 도전성 재료이면 적용할 수 있는데, 특히 구리, 알루미늄, 티탄, 몰리브덴 또는 이들의 합금인 것이 바람직하다.

또한, 이 스페이서는, 상기와 같이 배킹 플레이트와 동질의 재료를 사용할 수도 있다. 또한, 스페이서와 타깃 또는 배킹 플레이트의 밀착성 또는 냉각 효율을 증가시키기 위해, 도금이나 이온 플레이팅 등의 하지 처리를 실시하는 것도 가능하다. 본원 발명은, 이들을 포함한다. 스페이서는, 배킹 플레이트 상에서 타깃재의 경사를 방지하는 기능도 갖고 있다.

타깃 배킹 플레이트 조립체는, 가장 두꺼운 부위의 타깃의 두께와, 얇은 부위의 타깃 및 스페이서의 합계 두께를 동일하게 할 수 있다.

이것은 사이즈가 상이한 복수의 얇은 스페이서를 준비하고, 임의로 조정하는 것이 가능하기 때문이다. 또한, 본 발명은, 타깃의 장변 방향의 중심선에 대하여, 타깃이 비대칭인 타깃 배킹 플레이트 조립체를 용이하게 제조할 수 있다. 이것도 동일하게, 사이즈가 상이한 복수의 스페이서를 준비하고, 그것에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하기 때문이다. 이것은, 본원 발명의 큰 특징이다.

이것에 의해, 배킹 플레이트의 두께가 일정한 평판상 플레이트에 적용할 수 있고, 배킹 플레이트의 형상을 연구할 필요가 없는 것이 큰 이점이다. 또한, 배킹 플레이트의 길이 방향 양단부의 두께만을, 다른 두께와 비교하여 얇게, 두께의 경계에 단차를 갖는다는 정도의 단순한 배킹 플레이트를 사용하는 것도, 물론 가능하다. 본원 발명은, 이들을 포함하는 것이다.

본 발명의 이로젼 프로파일 타깃의 제조시에는, 미리 평판상의 타깃을 스퍼터링하고, 그 때의 이로젼 형상 및 깊이를 조사하고, 그것에 기초하여, 타깃의 두께를 조절할 수 있다.

이것에 의해, 타깃 재료의 종류에 따라 변화된다는 이로젼의 차이가 있어도, 고유의 타깃 이로젼에 따라 고사용 효율 타깃을 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명의 타깃 배킹 플레이트 조립체는, 제조가 매우 용이함과 함께, 그 타깃의 수명을 길게 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 스퍼터 초기 및 스퍼터 라이프를 통하여 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 를 양호하게 할 수 있고, 또한 파티클의 발생이 적다는 우수한 효과를 갖는다. 또한, 타깃 재료의 종류에 따라 변화된다는 이로젼의 차이가 있어도, 고유의 타깃 이로젼에 따라 고사용 효율 타깃을 용이하게 제조할 수 있는 큰 효과를 갖는다.

실시예

다음으로, 실시예에 기초하여 본 발명을 설명한다. 또, 이하의 실시예는 발명을 용이하게 이해할 수 있도록 하기 위한 것이고, 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술 사상에 기초하는 다른 예 또는 변형은, 당연히 본 발명에 포함되는 것이다.

(실시예 1)

도 1 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 1 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 이 분할 타깃의 길이 방향 양측부의 저부는 길이 방향에 좌우 비대칭으로 되어 있다.

배킹 플레이트는 길이 방향의 양측을 5.0 ㎜ 얇게 한 것, 즉 단차가 5.0 ㎜ 인 배킹 플레이트를 사용하였다. 이 단차부, 즉 배킹 플레이트의 얇은 측에, 구리제의 4.5 ㎜ 두께와 5.0 ㎜ 두께의 스페이서를 넣어 타깃, 스페이서, 배킹 플레이트를 각각 인듐 땜납에 의해 접합하였다. 타깃의 두께가 상이한 곳은, 그 두께 (얇기) 에 대응시켜, 타깃과 배킹 플레이트 사이에는, 적합한 두께의 스페이서를 삽입하였다.

이 ITO (인듐주석 산화물) 타깃을 사용하여 마그네트론 스퍼터링하였다. 스퍼터 조건은, 스퍼터 파워 10 kW 에서 1600 kWh 에 이를 때까지 스퍼터링을 실시하였다. 타깃 1 장의 사용 전 중량은 18.8 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 11.2 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 40 % 이고, 하기에 나타내는 비교예와 비교하여 고효율이었다. 이 결과를 표 1 에 나타낸다. 타깃 재료의 종류에 따라 사용 효율에 큰 변화는 없으므로, 이하 동일한 ITO 타깃을 사용하여 테스트하였다.

스퍼터링 특성을 보기 위해 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 에 나타낸다. 표 2 의 데이터를 도면에 나타내면 도 2 와 같이 된다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서도 95 를 유지하고 있었다.

또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 에 나타낸다. 표 3 의 데이터를 도면에 나타내면, 도 3 과 같이 된다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서도 87 회 정도로, 아킹 발생 횟수가 낮은 결과가 얻어졌다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 공정 로스율은, 예를 들어 ITO 스퍼터링 중에 발생한 크기 20 ㎛ 이상의 ITO 파티클을 원인으로 하는 LCD 패널의 불량률이다. 이 결과를 표 4 에 나타낸다. 또한, 표 4 의 데이터를 도면에 나타내면, 도 4 와 같이 된다. 이 결과로부터 분명한 바와 같이, 적산 전력량 1600 kWHr 에서도 0.28 정도로, 공정 로스율은 낮은 결과가 얻어졌다.

이상의 결과로부터, 후술하는 비교예와 비교하여, 어느 경우에도 우수한 결과가 얻어졌다.

(비교예 1)

도 5 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 실시예 1 과 동일하게, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 5 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 5 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 배킹 플레이트는 길이 방향의 양측을 5.0 ㎜ 정도 얇게 한 것, 즉 단차가 5.0 ㎜ 인 배킹 플레이트를 사용하였다.

이 단차부에 대응시켜, 즉 배킹 플레이트의 얇은 측에, 5 ㎜ 두꺼운 타깃을 사용하고, 양단의 타깃 두께가 11.5 ㎜, 중앙에 존재하는 타깃의 두께가 6.5 ㎜ 이고, 이들 타깃이 동일 평면이 되도록, 분할 타깃을 배치하였다. 그리고, 이들을 배킹 플레이트와 인듐 땜납에 의해 직접 접합하였다. 양단부의 분할 타깃 이외에는, 6.5 ㎜ 두께의 타깃이다.

이 ITO (인듐주석 산화물) 타깃 배킹 플레이트 조립체를 사용하여 마그네트론 스퍼터링하였다. 스퍼터 조건은, 스퍼터 파워 10 kW 에서 1600 kWh 에 이를 때까지 스퍼터링을 실시하였다.

타깃 1 장의 사용 전 중량은 25.2 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 17.7 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 30 % 이고, 상기 실시예 1 과 비교하여 저효율이었다. 이 결과를, 동일하게 표 1 에 나타낸다.

스퍼터링 특성을 보기 위해, 실시예 1 과 동일하게 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 및 도 2 에 나타낸다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 93 이 되어, 실시예 1 과 비교하여 약간 저하되었다. 또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 및 도 3 에 나타낸다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 90 회가 되어, 아킹 발생 횟수가 실시예 1 과 비교하여 약간 증가하였다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 결과를 표 4 및 도 4 에 나타낸다. 이 결과, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 0.37 이 되어, 공정 로스율은 약간 높아졌다. 이상의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 과 비교하여, 어느 경우도 나쁜 결과가 되었다.

(비교예 2)

도 6 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 실시예 1 과 동일하게, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 6 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 6 에 나타내는 바와 같이, 비교예 2 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 배킹 플레이트는 길이 방향의 양측을 5.0 ㎜ 얇게 한 것, 즉 단차 5 ㎜ 가 있는 배킹 플레이트를 사용하였다.

이 단차부에 대응시켜, 즉 배킹 플레이트의 얇은 측에, 5 ㎜ 두꺼운 타깃을 사용하였다. 양 가장자리부의 타깃에 관해서는, 다른 인접하는 타깃과는 고저차가 있고, 최고부에서 11.5 ㎜ 이고, 인접하는 5.5 ㎜ 타깃과 동일 높이가 될 때까지 경사지게 한 상면을 갖는 분할 타깃을 배치하고, 이들을 배킹 플레이트와 인듐 땜납에 의해 직접 접합하였다.

타깃 1 장의 사용 전 중량은 23.0 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 15.6 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 32 % 이고, 상기 실시예 1 과 비교하여 저효율이었다. 이 결과를, 동일하게 표 1 에 나타낸다.

스퍼터링 특성을 보기 위해, 실시예 1 과 동일하게 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 및 도 2 에 나타낸다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 85 가 되어, 실시예 1 과 비교하여 현저히 저하되었다.

또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 및 도 3 에 나타낸다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 143 회가 되어, 아킹 발생 횟수가 실시예 1 과 비교하여 현저히 증가하였다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 결과를 표 4 및 도 4 에 나타낸다. 이 결과, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 0.63 이 되어, 공정 로스율은 현저히 높아졌다.

이상의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 1 과 비교하여, 어느 경우에도 현저하게 나쁜 결과가 되었다.

(비교예 3)

도 7 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 실시예 1 과 동일하게, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 7 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 7 에 나타내는 바와 같이, 비교예 3 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 배킹 플레이트는 길이 방향의 양측을 5.0 ㎜ 얇게 한 것, 즉 단차 5.0 ㎜ 가 있는 배킹 플레이트를 사용하였다.

이 단차부에 대응시켜, 즉 배킹 플레이트의 얇은 측에, 5.0 ㎜ 두꺼운 타깃을 사용하였다. 양 가장자리부의 타깃에 관해서는, 다른 인접하는 타깃과는 고저차가 있고, 최고부에서 11.5 ㎜ 이고, 인접하는 5.5 ㎜ 타깃과 동일 높이가 될 때까지 경사지게 한 상면을 갖는 분할 타깃을 배치하고, 이들을 배킹 플레이트와 인듐 땜납에 의해 직접 접합하였다.

이 경우, 양 가장자리부의 타깃은 단차를 초과하고, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 중앙부의 타깃에까지 연장되도록 하였다. 즉, 두께가 얇은 중앙부의 두께와 동일한 두께를 갖는 수평 부분이 있도록 하였다.

타깃 1 장의 사용 전 중량은 23.0 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 15.5 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 33 % 이고, 상기 실시예 1 과 비교하여 저효율이었다. 이 결과를, 동일하게 표 1 에 나타낸다.

스퍼터링 특성을 보기 위해, 실시예 1 과 동일하게 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 및 도 2 에 나타낸다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 86 이 되어, 실시예 1 과 비교하여 현저히 저하되었다.

또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 및 도 3 에 나타낸다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 139 회가 되고, 아킹 발생 횟수가 실시예 1 과 비교하여 현저히 증가하였다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 결과를 표 4 및 도 4 에 나타낸다. 이 결과, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 0.59 가 되고, 공정 로스율은 현저히 높아졌다.

(실시예 2)

도 8 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 8 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 8 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 이 분할 타깃의 길이 방향 양측부의 저부는, 실시예 1 과 동일하게, 길이 방향으로 (요철 형상이) 좌우 비대칭으로 되어 있다. 배킹 플레이트는 전체면이 평탄한 배킹 플레이트를 사용하였다.

그리고, 길이 방향 양측의 타깃은 배킹 플레이트측에, 4.5 ㎜ 및 5.0 ㎜ 의 노치부를 구비한 타깃을 사용하였다. 그리고, 이 타깃의 노치부에, 각각 구리제의 4.5 ㎜ 두께와 5.0 ㎜ 두께의 스페이서를 넣어 타깃, 스페이서, 배킹 플레이트를 각각 인듐 땜납에 의해 접합하였다. 타깃의 두께가 상이한 곳은, 그 두께 (얇기) 에 대응시켜, 타깃과 배킹 플레이트 사이에는, 적합한 두께의 스페이서를 삽입하였다.

이 ITO (인듐주석 산화물) 타깃을 사용하여 마그네트론 스퍼터링하였다. 스퍼터 조건은, 스퍼터 파워 10 kW 에서 1600 kWh 에 이를 때까지 스퍼터링을 실시하였다. 타깃 1 장의 사용 전 중량은 18.8 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 11.3 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 40 % 이고, 비교예와 비교하여 고효율이었다. 이 결과를 표 1 에 나타낸다.

스퍼터링 특성을 보기 위해, 동일하게 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 및 도 2 에 나타낸다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서도 94 를 유지하고 있었다.

또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 및 도 3 에 나타낸다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서도 89 회로, 아킹 발생 횟수가 낮은 결과가 얻어졌다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 결과를 표 4 및 도 4 에 나타낸다. 이 결과로부터 분명한 바와 같이, 적산 전력량 1600 kWHr 에서도 0.30 정도로, 공정 로스율은 낮은 결과가 얻어졌다. 이상의 결과로부터, 비교예와 비교하여, 어느 경우에도 우수한 결과가 얻어졌다. 특히, 타깃의 초기 이로젼면에 고저차가 있는 것은, 불량률이 높은 경향이 강하였다.

(비교예 4)

도 9 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 실시예 2 와 동일하게, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 9 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 9 에 나타내는 바와 같이, 비교예 4 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 배킹 플레이트는 전체면이 평탄한 배킹 플레이트를 사용하였다.

그리고, 타깃은 모두 11.5 ㎜ 두께의 타깃을 사용하였다. 그리고, 타깃과 배킹 플레이트를 각각 인듐 땜납에 의해 접합하였다.

타깃 1 장의 사용 전 중량은 37.3 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 29.8 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 20 % 이고, 상기 실시예 2 와 비교하여 저효율이었다. 이 결과를, 동일하게 표 1 에 나타낸다.

스퍼터링 특성을 보기 위해, 실시예 2 와 동일하게 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 및 도 2 에 나타낸다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 93 이 되어, 실시예 2 와 비교하여 약간 저하되었다.

또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 및 도 3 에 나타낸다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 93 회가 되어, 아킹 발생 횟수가 실시예 2 와 비교하여 약간 증가하였다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 결과를 표 4 및 도 4 에 나타낸다. 이 결과, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 0.35 가 되어, 공정 로스율은 높아졌다.

이상의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 2 와 비교하여, 어느 경우에도 약간 나쁜 결과가 되었다.

(비교예 5)

도 10 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 실시예 2 와 동일하게, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 10 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 10 에 나타내는 바와 같이, 비교예 5 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 배킹 플레이트는 전체면이 평탄한 배킹 플레이트를 사용하였다.

그리고, 양 가장자리부의 타깃에 관해서는, 중앙부의 다른 인접하는 타깃과는 고저차가 있고, 최고부에서 11.5 ㎜ 이고, 인접하는 10.5 ㎜ 타깃과 동일 높이가 될 때까지 경사지게 한 상면을 갖는 분할 타깃을 배치하고, 이들을 배킹 플레이트와 인듐 땜납에 의해 직접 접합하였다.

타깃 1 장의 사용 전 중량은 34.5 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 27.0 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 22 % 이고, 상기 실시예 2 와 비교하여 저효율이었다. 이 결과를, 동일하게 표 1 에 나타낸다.

스퍼터링 특성을 보기 위해, 실시예 2 와 동일하게 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 및 도 2 에 나타낸다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 83 이 되어, 실시예 2 와 비교하여 현저히 저하되었다.

또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 및 도 3 에 나타낸다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 155 회가 되어, 아킹 발생 횟수가 실시예 2 와 비교하여 현저히 증가하였다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 결과를 표 4 및 도 4 에 나타낸다. 이 결과, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 0.69 가 되고, 공정 로스율은 현저히 높아졌다.

이상의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 2 와 비교하여, 어느 경우에도 현저하게 나쁜 결과가 되었다.

(비교예 6)

도 11 에 나타내는 구리제 배킹 플레이트와 타깃을 사용하고, 실시예 2 와 동일하게, 타깃에는 ITO (인듐주석 산화물) 를 사용하였다. 도 11 에는, 타깃 배킹 플레이트 조립체의 평면도 (일부), C-C 단면도, A-A 단면도, B-B 단면도를 나타낸다. 이 도 11 에 나타내는 바와 같이, 비교예 6 의 타깃 배킹 플레이트 조립체의 배킹 플레이트는, 평면적으로 직사각형 (장방형) 인데, 타깃은 길이 방향의 양단부가 타원형으로 되어 있다. 이 경우, 분할 타깃을 사용하고 있다. 배킹 플레이트는 전체면이 평탄한 배킹 플레이트를 사용하였다.

양 가장자리부의 타깃에 관해서는, 다른 인접하는 타깃과는 고저차가 있고, 최고부에서 11.5 ㎜ 이고, 중앙부의 인접하는 10.5 ㎜ 두께의 타깃과 동일 높이가 될 때까지 경사지게 한 상면을 갖는 분할 타깃을 배치하고, 이들을 배킹 플레이트와 인듐 땜납에 의해 직접 접합하였다.

이 경우, 양 가장자리부의 타깃은 단차를 초과하고, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 중앙부의 타깃에까지 연장되도록 하였다. 즉, 두께가 얇은 중앙부의 두께와 동일한 두께를 갖는 수평 부분이 있도록 하였다.

타깃 1 장의 사용 전 중량은 34.5 ㎏ 이고, 사용 후의 중량은 26.9 ㎏ 이었다. 이 결과, 사용 효율은 22 % 이고, 상기 실시예 2 와 비교하여 저효율이었다. 이 결과를, 동일하게 표 1 에 나타낸다.

스퍼터링 특성을 보기 위해, 실시예 2 와 동일하게 성막 속도의 변동을 조사하였다. 이 결과를 표 2 및 도 2 에 나타낸다. 사용 개시시를 100 으로 한 경우의 상대비로 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 84 가 되어, 실시예 2 와 비교하여 현저히 저하되었다.

또한, 스퍼터링 특성으로서 아킹 발생 횟수를 조사하였다. 이 결과를 표 3 및 도 3 에 나타낸다. 사용 개시시에는 0 이고, 스퍼터링이 계속되어 감에 따라 점차로 증가 경향을 나타내는데, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 148 회가 되어, 아킹 발생 횟수가 실시예 2 와 비교하여 현저히 증가하였다.

또한, 공정의 로스율을 조사하였다. 이 결과를 표 4 및 도 4 에 나타낸다. 이 결과, 적산 전력량 1600 kWHr 에서 0.66 이 되어, 공정 로스율은 현저히 높아졌다.

이상의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예 2 와 비교하여, 어느 경우에도 현저하게 나쁜 결과가 되었다. 특히, 타깃의 초기 이로젼면에 고저차가 있는 것은, 불량률이 높은 경향이 강하였다.

산업상 이용가능성

본 발명의 타깃 배킹 플레이트 조립체는, 그 타깃의 수명을 길게 할 수 있음과 함께, 스퍼터 라이프를 통하여 막의 유니포미티 (막두께의 균일성) 를 양호하게 할 수 있고, 또한 타깃 재료의 종류에 따라 변화된다는 이로젼의 차이가 있어도, 고유의 타깃 이로젼에 따른 타깃을 용이하게 제조할 수 있는 효과를 갖기 때문에, 다양한 재료에 사용할 수 있는 타깃 배킹 플레이트 조립체로서 유용하다.

Claims

마그네트론 스퍼터링용 타깃 배킹 플레이트 조립체로서, 타깃의 이로젼면과 타깃의 배면에 배치한 마그넷 및 타깃에 대향하는 기판면의 거리가 각각 일정하고, 당해 타깃은, 타깃의 장변 방향에 대한 수직인 단면에 있어서, 스퍼터링에 의해 이로젼을 받는 부위가 두꺼워지도록 배킹 플레이트면측에 두께를 변화시킨 요철 형상을 갖고, 배킹 플레이트와 요철 형상을 갖는 타깃 사이의 타깃의 이로젼을 받는 두께가 얇은 부분에 도전성 재료로 이루어지는 스페이서를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항에 있어서,
타깃의 장변 방향 양측의 저부에서, 최종 이로젼을 받은 타깃의 이로젼면에서 0.5 ㎜ 이상 떨어진 위치로부터, 타깃의 장변 방향 양측의 가장자리부 및 타깃의 저부를 향하여, 타깃의 하면인 배킹 플레이트의 접합면과의 사이에, 노치부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
타깃이 2 이상의 분할 타깃인 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
타깃, 배킹 플레이트, 스페이서를 각각 납재로 접합한 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
스퍼터링 타깃이 인듐, 주석, 알루미늄, 구리, 탄탈, 티탄, 니켈, 코발트, 루테늄, 텅스텐, 로듐, 혹은 이들의 합금 또는 산화물인 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
스페이서가, 구리, 알루미늄, 티탄, 몰리브덴 또는 이들을 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
가장 두꺼운 부위의 타깃의 두께와, 얇은 부위의 타깃 및 스페이서의 합계 두께가 일정한 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
타깃의 장변 방향의 중심선에 대하여, 타깃의 요철 형상이 비대칭인 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
배킹 플레이트의 두께가 일정한 평판상의 플레이트인 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
배킹 플레이트의 장변 방향 양단부의 두께만이, 다른 두께에 비교하여 얇고, 두께의 경계의 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 타깃 배킹 플레이트 조립체.