KR102097852B1 - 스퍼터링 타겟 조립체 - Google Patents

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Abstract

직경 100 ㎜ 이상, 길이 1000 ㎜ 이상인 원통형 타겟이, 분할선이 원주 방향이 되도록 3 개 이상의 타겟 피스 A 로 분할되어 있고, 이 분할 타겟 피스 A 를 원통 형상 또는 원주 형상의 백킹체 상에 첩합하거나 또는 설치하여 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 를 구성하고, 나아가 이 접합체 B 를 폭방향으로 2 개 이상 정렬시킨 스퍼터링 타겟 조립체로서, 각개의 접합체 B 를 스퍼터링 타겟 조립체로 하여 배열할 때에, 접합체 B 에 존재하는 3 개의 타겟 피스간의 분할선이, 인접하는 분할 타겟 피스간의 분할선과 동일한 위치가 되지 않도록 설치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체. 피스 접착부에서 기인되는 파티클 발생으로 인한 불량을 저감할 수 있는 스퍼터링 타겟 어셈블리, 특히 FPD 용 스퍼터링 타겟 조립체를 제공하는 것을 과제로 한다.

Description

스퍼터링 타겟 조립체{SPUTTERING TARGET ASSEMBLY}
본 발명은 피스 접착부에서 기인되는 파티클 발생으로 인한 불량을 저감하기 위한 원통형의 스퍼터링 타겟 조립체, 특히 FPD 용 스퍼터링 타겟 조립체에 관한 것이다
투명 도전막 형성용 ITO, ZnO 계, In2O3－ZnO 계, MgO 계 등의 박막은 액정 디스플레이, 터치 패널, EL 디스플레이 등을 중심으로 하는 표시 디바이스의 투명 전극으로서 널리 사용되고 있다. 대부분의 경우 ITO 등의 투명 도전막 형성용 산화물 박막은 스퍼터링에 의해 형성된다.
최근, 대형 FPD (플랫 패널 디스플레이) 용 투명 도전막 형성에는 인라인 방식의 스퍼터링 장치가 사용되고 있고, 제 8 세대 이후에서는 폭 150 ~ 300 ㎜, 길이 1500 ㎜ 이상의 타겟판을 몇 장에서 열몇 장 늘어놓고 그 타겟의 앞을 대형 유리 기판이 이동하여 성막된다.
이러한 큰 타겟을 하나의 타겟판으로 제작하기는 어렵기 때문에, 통상 길이 방향으로 몇 분할한 타겟 피스를 백킹 플레이트 위에서 접착하여 단일 타겟-백킹 플레이트 접합체로 하고, 이것을 나아가 복수 개, 폭방향으로 정렬시켜 대형화하는 것이 일반적이다.
그러나, 이 타겟-백킹 플레이트 접합체를 폭방향으로 배열함으로써 대형화할 수 있지만, 상기 길이 방향으로 몇 분할한 타겟 피스는 인접하는 타겟-백킹 플레이트 접합체의 타겟 피스간의 분할선이 정렬되게 된다. 이 분할선에는 타겟 피스끼리의 간극이 있어, 각 타겟 피스의 높이는 약간이지만 차이가 있어서 분할선을 경계로 한 단차도 생기므로, 이 분할선으로부터 스퍼터링 중에 노듈이 발생하기 쉬워, 막 상에 파티클이라고 불리는 먼지가 많이 부착된 부분이 줄무늬 형상으로 발생하는 원인이 되어 수율이 저하된다.
*통상, 제조하기 쉬운 점에서, 동일 치수의 타겟 피스를 제조하고, 이를 백킹 플레이트 위에서 접착하는데, 이 경우, 타겟 피스는 잘 정렬되어 있어, 언뜻 보면 외관이 좋기는 하지만, 피스와 피스 사이의 분할선이 모두 정렬되기 때문에, 정렬된 타겟 피스 부분에 노듈이 집중되고, 결과적으로 막 상에 파티클이라고 불리는 먼지의 부착이 특정 위치에 집중되어 수율이 저하되는 문제가 있다.
종래는 타겟 자체의 생산성 향상에 주력하고 있었던 점과 대형 FPD 의 생산량이 아직 적었기 때문에, 이러한 문제는 현재화하지 않고 오랫동안 간과되고 있었으나, 최근 대형 FPD 의 생산량이 증대됨에 따라, 이러한 성막 불량이 많이 발생하게 되고, 실제로 생산성 저하로 이어지는 사례가 발생하게 되었다.
종래 기술을 보면, 하기 특허문헌 1 에는 직사각형의 큰 타겟판이 다수의 타일로 구성되는 타겟 조립체로 이루어지고, 각 타일은 3 개 이하의 타일의 간극에서 합류하도록 구성되어 열사이클 중의 타일의 부정렬을 방지하는 것이 기재되어 있다. 이 경우, 직사각형, 정사각형, 육각형, 부채꼴이어도 된다고 되어 있다.
이 문헌 1 에서는 다수의 타일을 조밀하게 배치하고, 그것들이 위치가 어긋나지 않도록 하는 것이 목적이며, 스퍼터링 중의 노듈 발생이나 막 상의 파티클을 방지하기 위한 대책은 세워져 있지 않았다. 이 문헌 1 의 타겟 조립체의 구체예를 나타내는 도 6, 도 7, 도 8, 도 9, 도 10 의 어느 것을 보더라도, 타일은 적어도 하나 간격으로 타일의 접합부가 정렬되어 있다. 이러한 타겟 조립체는 결과적으로 스퍼터링 중의 노듈 발생이나 막 상의 파티클을 증가시키는 원인이 된다.
하기 특허문헌 2 에는 원반형의 분할 타겟이 기재되어 있는데, 중심은 원형의 분할편이며, 주변에 4 개의 선형 (중심부가 결여된) 의 분할편으로 구성되어 있다. 이 각각의 분할편의 접합부에 단차를 형성하여 접합하는 제안이 이루어져 있다. 이러한 원반형의 분할 타겟은 대형 FPD (플랫 패널 디스플레이) 용 타겟 조립체를 제조하는 데에는 적합하지 않다.
또, 문헌 2 의 분할 타겟은 하나 간격으로 타일의 접합부가 정렬되어 있다. 이러한 구조를 갖는 타겟은 결과적으로 스퍼터링 중의 노듈 발생이나 막 상의 파티클을 증가시키는 원인이 되는 문제를 가지고 있다.
하기 특허문헌 3 에는 원반형의 분할 타겟이 기재되어 있는데, 중심은 원형의 분할편이며, 주변에 2 개의 부채꼴 (중심부가 결여된) 의 분할편으로 구성되어 있다. 이 각각의 분할편의 접합부에 랜싱을 형성하여 비스듬하게 접합하는 제안이 이루어져 있다. 이러한 원반형의 분할 타겟은 상기 문헌 2 와 마찬가지로, 대형 FPD (평면 표시 장치) 용 타겟 조립체를 제조하는 데에는 적합하지 않다.
또, 문헌 3 의 분할 타겟은 하나 간격으로 타일의 접합부가 정렬되어 있다. 이러한 구조를 갖는 타겟은 결과적으로 스퍼터링 중의 노듈 발생이나 막 상의 파티클을 증가시키는 원인이 되는 문제를 가지고 있다.
상기 문헌은 모두, 한 장의 백킹 플레이트에 배열된 것으로, 분할 타겟인 것은 공통적이지만, 타겟-백킹 플레이트 접합체를 폭방향으로 배열함으로써 대형화시킨 경우의 문제 해결에는 이르지 못하여, 스퍼터링 중의 노듈 발생이나 막 상의 파티클을 증가시키는 원인을 감소시키는 대책은 세워져 있지 않다는 문제를 가지고 있다.
이러한 문제를 감안하여 본 출원인은 폭 100 ㎜ 이상, 길이 1000 ㎜ 이상인 직사각형의 타겟판으로서, 분할선이 폭방향이 되도록 3 개 이상의 타겟 피스 A 로 분할되어 있고, 이 분할 타겟 피스 A 를 길이 방향으로 백킹 플레이트 위에 접착하여 스퍼터링 타겟-백킹 플레이트 접합체 B 를 구성하고, 나아가 이 접합체 B 를 폭방향으로 3 개 이상 정렬시킨 스퍼터링 타겟 조립체로서, 각개의 접합체 B 를 스퍼터링 타겟 조립체로 하여 배열할 때에, 접합체 B 에 존재하는 3 개의 타겟 피스간의 분할선이 인접하는 분할 타겟 피스간의 분할선과 동일한 위치가 되지 않도록 설치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체의 특허 출원을 했다 (하기 특허문헌 4 참조).
그럼으로써, 타겟 피스 접착부에서 기인되는 파티클 발생으로 인한 불량을 저감할 수 있다는 현저한 효과를 얻을 수 있었다. 그러나, 이 스퍼터링 타겟-백킹 플레이트 접합체의 구조는 큰 폭을 필요로 한다는 점에서 조금 문제가 있었다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2006－22404호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 평 5－263234호 특허문헌 3 : 일본 공개특허공보 평 5－17867호 특허문헌 4 : WO2011071418호
본 발명은 타겟 피스 접착부에서 기인되는 파티클 발생으로 인한 불량을 저감할 수 있는 대형화된 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 (원통 형상 또는 원주 형상의 백킹체를 의미한다) 접합체, 특히 FPD 용 스퍼터링 타겟 조립체를 제공하는 것이며, 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체의 구조를 축소시켜 효율을 증가시키는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명자들이 예의 연구한 결과, 스퍼터링 타겟을 원통형의 복수의 피스로 구성하고, 이를 동일하게 기둥 형상 또는 원통형의 백킹 튜브에 장착하고, 이 복수의 피스의 형상과 배열을 연구함으로써, 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체를 제작하고, 피스 접착부에서 기인되는 파티클 발생으로 인한 불량을 저감할 수 있는 원통형의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 이루어지는 조립체, 특히 FPD 용 스퍼터링 타겟 조립체를 제공할 수 있다는 지견을 얻었다.
이러한 지견에 기초하여 본 발명은
1) 직경 100 ㎜ 이상, 길이 1000 ㎜ 이상인 원통형 타겟이, 분할선이 원주 방향이 되도록 3 개 이상의 타겟 피스 A 로 분할되어 있고, 이 분할 타겟 피스 A 를 원통 형상 또는 원주 형상의 백킹체 상에 첩합하거나 또는 설치하여 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 를 구성하고, 나아가 이 접합체 B 를 폭방향으로 2 개 이상 정렬시킨 스퍼터링 타겟 조립체로서, 각개의 접합체 B 를 스퍼터링 타겟 조립체로 하여 배열할 때에, 접합체 B 에 존재하는 3 개의 타겟 피스간의 분할선이, 인접하는 분할 타겟 피스간의 분할선과 동일한 위치가 되지 않도록 설치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
2) 또, 본 발명은
하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 에 있어서, 각 분할 타겟 피스 A 의 길이의 상이가 20 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1) 에 기재된 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
3) 또, 본 발명은
하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 에 있어서, 각 분할 타겟 피스 A 의 길이의 상이가 50 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1) 에 기재된 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
4) 또, 본 발명은
하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 에 있어서, 각 분할 타겟 피스 A 의 길이의 상이가 100 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1) 에 기재된 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
5) 또, 본 발명은
하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선과, 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선이 평행하고, 그 인접하는 분할선의 평행 간격이 20 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1) ~ 4) 의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
6) 또, 본 발명은
하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선과, 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선이 평행하고, 그 인접하는 분할선의 평행 간격이 50 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1) ~ 4) 의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
7) 또, 본 발명은
하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선과, 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선이 평행하고, 인접하는 분할선의 평행 간격이 100 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1) ~ 4) 의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
8) 또 본 발명은
하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 에 사용되는 3 개 이상의 원통형 타겟 피스 A 가, 다른 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 3 개 이상의 원통형 타겟 피스 A 와 동일 치수의 타겟 피스 A 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 1) ~ 7) 의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟 조립체를 제공한다.
이와 같이 조정한 본 발명의 스퍼터링 타겟은 스퍼터링 타겟을 원통형의 복수의 타겟 피스로 구성하고, 이를 원통 형상 또는 기둥 형상의 백킹체 상에 첩합하거나 또는 설치하고, 이 복수의 타겟 피스의 형상과 배열을 연구함으로써, 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체를 제작하고, 타겟 피스 접착부에서 기인되는 파티클 발생으로 인한 불량을 저감할 수 있는 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 이루어지는 스퍼터링 타겟 조립체, 특히 FPD 용 스퍼터링 타겟 조립체를 제공할 수 있고, 성막의 수율을 향상시키고, 제품의 품질을 높일 수 있다는 큰 이점을 갖는다.
도 1 은 실시예 1 의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 이루어지는 스퍼터링 타겟 조립체를 사용하여 성막했을 경우의 파티클의 발생 상황을 나타내는 도면이다.
도 2 는 비교예 1 의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 이루어지는 스퍼터링 타겟 조립체를 사용하여 성막했을 경우의 파티클의 발생 상황을 나타내는 도면이다.
도 3 은 실시예 2 의 4 개의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 이루어지는 스퍼터링 타겟 조립체이며, 1 개 간격으로 동일 형태를 갖는 조립체의 예를 나타내는 도면이다.
도 4 는 비교예 2 의 4 개의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 이루어지는 스퍼터링 타겟 조립체이며, 모두 동일 형태를 갖는 조립체의 예를 나타내는 도면이다.
본 발명의 스퍼터링 타겟 조립체는 한 장의 타겟이 직경 100 ㎜ 이상, 길이 1000 ㎜ 이상인 원통형의 타겟을, 분할선이 원주 방향이 되도록 3 개 이상의 타겟 피스 A 로 분할함과 함께, 이 분할 타겟 피스 A 를 원통 형상 또는 원주 형상의 백킹체 상에 접착시키거나 또는 설치하여 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 를 구성한다. 원통 형상 또는 원주 형상의 백킹체는 통상, 강도가 높은 티탄 또는 스테인리스 (SUS) 를 사용하지만 재료에 특별한 제한은 없다.
또한 이 접합체 B 를 2 개 이상 정렬시켜 스퍼터링 타겟 조립체로 한다. 각개의 접합체 B 를 스퍼터링 타겟 조립체로 하여 배열할 때에, 접합체 B 에 존재하는 3 개의 타겟 피스간의 분할선이, 인접하는 분할 타겟 피스간의 분할선과 동일한 위치가 되지 않도록 (정렬되지 않도록) 설치하는 스퍼터링 타겟 조립체이며, 타겟 (타겟 피스) 의 배열 구조에 특징을 갖는 타겟 어셈블리라고 할 수도 있다.
스퍼터링 시에는 접합체 B 를 2 개 이상 정렬시켜 스퍼터링 타겟 조립체를 회전시킴과 함께, 스퍼터링 타겟 조립체의 옆을, 일정한 간격을 두고, 피복용 직사각형 기판을 서로 평행 (간격) 을 유지하면서 이행시켜 스퍼터 성막한다. 기판이 필름인 경우에는 롤에 감은 기판 (필름) 에 성막할 수도 있다.
스퍼터링 타겟 조립체의 회전 속도와 기판의 이행 속도는 통상 같은 속도로 하지만 이 속도를 바꿀 수도 있다. 성막이 진행되면, 스퍼터링 타겟 조립체는 마감 (摩減) 되어 가지만, 이 경우 스퍼터링 타겟 조립체의 회전 속도를 빠르게 하여 동일한 성막 속도를 유지할 수 있다.
통상, 기둥 형상의 스퍼터링 타겟 조립체를 종형 (수직) 으로 배치함과 함께, 마찬가지로 기판도 종형으로 이동시켜 성막하지만, 기둥 형상의 스퍼터링 타겟 조립체를 수평으로 배치하고, 마찬가지로 기판도 수평으로 이동시켜 성막할 수도 있다. 또, 쌍방을 경사시켜 성막할 수도 있다. 이 배치 형태는 임의이다.
이상에 대해서는 FPD 용 스퍼터링 타겟으로서 바람직하며, 파티클의 발생이 적고, 수율을 향상시킬 수 있는 것이며, 평판 형상의 대형 스퍼터링 타겟 어셈블리와 동등한 기능을 갖는 것이다. 이 발명의 스퍼터링 타겟 어셈블리의 큰 특징은 컴팩트하게 할 수 있다는 것이다.
도 1 에, 길이가 동일한 5 개의 타겟 피스를 원통 형상의 백킹체 상에 장착한 타겟 접합체 X 와, 길이가 동일한 9 개의 타겟 피스를 원통 형상의 백킹체 상에 장착한 타겟 접합체 Y 를, 2 개 정렬시킨 스퍼터링 타겟 조립체의 대표예를 나타낸다.
각각의 타겟 피스 사이에는 원주 방향으로 분할선이 존재한다. 이 분할선은 타겟 피스가 각각 별개로 제작되기 때문에 형성되는 간극이다. 이와 같이, 본 발명에서는 타겟 피스의 길이를 바꾸어 타겟을 배열하였을 때의 타겟 피스간의 분할선이 어긋나도록 조합한 타겟-백킹 튜브 접합체이며, 어긋나도록 조합함으로써, 분할선의 부분에서 기인되는 파티클을 분산시켜 수율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 스퍼터링 장치는 하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 에 있어서, 각 분할 타겟 피스 A 의 길이의 상이를 20 ㎜ 이상, 또 50 ㎜ 이상으로, 나아가서는 100 ㎜ 이상으로 할 수 있다.
본 발명의 스퍼터링 타겟 조립체는 이들을 달성할 수 있다. 이는 타겟의 재질에 따라 타겟 피스의 사이즈를 바꾸어 조합하기 때문이다. 스퍼터링 타겟 조립체의 사이즈에는 특별히 제한은 없지만, 타겟 피스 내측에 냉각 기구 및 스퍼터링 중의 자장 제어용 마그넷이 설치된다는 이유에서, 통상 직경은 100 ~ 200 ㎜ 이다. 길이는 성막 대상의 기판 사이즈에 따라 변화되지만, 통상 1000 ~ 3000 ㎜ 정도의 것을 사용한다.
또, 본 발명의 스퍼터링 타겟 조립체는 하나의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선과, 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선이 평행하며, 그 인접하는 접합 위치의 평행 간격을 20 ㎜ 이상, 또 50 ㎜ 이상으로, 나아가서는 100 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이것도 가능한 한 타겟 피스의 접합 위치가 정렬되지 않고 어긋나도록 조합하기 위함이다.
또한 본 발명은 1 개의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체를 3 개 이상의 원통형의 타겟 피스 A 를, 동일 치수의 3 개 이상의 타겟 피스 A 로 구성할 수 있다.
타겟의 생산성 면에서 보면 같은 형상의 타겟 피스 A 인 것이 바람직하다고 할 수 있다. 다른 형상의 타겟 피스의 제조는 제조 비용을 증가시키는 원인이 되기 때문이다. 본원 발명의 타겟 피스 A 는 모두 원통형이며, 상기 특허문헌에 나타내는 바와 같은 번잡함과 제조 비용의 증가를 초래하지 않는다는 이점을 갖는다.
또, 본 발명의 경우, 이웃하는 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 X, Y 의 분할선이 겹치지 않도록 (동일 선 상에 없도록) 하면 원통 형상의 타겟 피스 A 는 2 종류로 족하다는 이점을 갖는다.
후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 타겟 피스 A 를, 상이한 치수의 원통형의 타겟 피스 A1, A2 의 2 종류를 제작하고, 이들을 원통형 또는 원주 형상의 백킹 튜브 접합체에 각각 배치할 수 있다. 그리고, 이 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 X, Y 를 하나 간격으로 배치하면 된다.
이들의 조합은 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체와의 위치 관계상, 각 타겟 피스간의 분할선이 정렬되는 경우가 없다. 이는 본 발명의 경우, 동 형상의 타겟 피스 A 는 최저 2 종류로 족하다는 것을 의미하며, 제조 비용을 저감할 수 있는 것이다.
또, 원통형의 타겟 피스 A 를, 분할선이 정렬되는 경우가 없는 상이한 치수의 원통형 타겟 피스를 3 종류 이상 제작하여 배열할 수도 있다. 그 배치 형태는 임의이다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 어디까지나 일례이며, 이 예에 의해 전혀 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 특허 청구의 범위에 의해서만 제한되는 것이며, 본 발명에 포함되는 실시예 이외의 여러 가지의 변형을 포함하는 것이다.
(실시예 1)
내경 φ 135 × 외경 φ 153, 길이 1364 ㎜ 의 원통 타겟을 5 분할 (1 개의 타겟 피스의 길이 272 ㎜) 과 9 분할 (길이 151 ㎜) 한 길이의 피스의 첩합에 의해, 도 1 에 나타내는 바와 같이 원통형의 백킹체 (도 1 에서는 백킹 튜브로 표시하고 있다.) 에 접합하여 2 종의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 X, Y 를 제작했다.
도 1 의 좌측의 도면에 나타내는 바와 같이, 이들을 병렬시켰을 때, 타겟 피스간의 분할선이 어긋나도록 되어 있다. 이 2 종의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체 X, Y 를 세팅하여 스퍼터링 타겟 조립체로 했다.
이 스퍼터링 타겟 조립체를 이용하여, Roll to Roll 법으로, 필름 위에 성막을 실시하고, 1200 × 3000 ㎜ 의 범위를 잘라내서 파티클 수를 측정했다. 필름 기판을 균등한 4 개의 영역으로 나누어 파티클 수를 측정했다.
그 결과, 도 1 의 우측에 나타내는 바와 같이, 12 ~ 16 개의 범위에 들어가서 제품으로 충분히 사용 가능했다.
(비교예 1)
내경 φ 135 × 외경 φ 153, 길이 1364 ㎜ 의 원통 타겟을 7 분할 (1 개의 타겟 피스의 길이 194 ㎜) 한 길이의 피스의 첩합에 의해, 도 2 에 나타내는 바와 같이 원통형의 백킹체 (도 2 에서는 백킹 튜브로 표시하고 있다.) 에 접합하여 같은 형태의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체를 2 개 제작했다.
도 2 의 좌측의 도면에 나타내는 바와 같이, 이들을 병렬시켰을 때, 타겟 피스간의 분할선이 동일 선 상으로 되어 있다. 이 2 개의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체를 세팅하여 스퍼터링 타겟 조립체로 했다.
이 스퍼터링 타겟 조립체를 이용하여 Roll to Roll 법으로 필름 위에 성막을 실시하고, 1200 × 3000 ㎜ 의 범위를 잘라내서 파티클 수를 측정했다. 필름 기판을 균등한 4 개의 영역으로 나누어 파티클 수를 측정했다.
그 결과, 도 2 의 우측에 나타내는 바와 같이, 7 개, 10 개, 18 개, 24 개로 제각각이었다. 파티클의 발생수가 적은 부분은 좋지만 많은 곳은 바람직하지 않다. 제품으로서는 불충분했다.
(실시예 2)
내경 φ 100 ~ 135 ㎜, 두께 5 ~ 20 ㎜, 길이 100 ~ 500 ㎜ 의 ITO 로 이루어지는 원통 타겟을 7 분할한 타겟 피스를 원통형의 백킹체 위에 끼워맞춰 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 한 예를 도 3 에 나타낸다. 이 경우, 이웃하는 타겟 피스간에서는 둘레 방향의 분할선 (이음매부) 을 20 ~ 50 ㎜ 의 범위로 어긋나게 하여 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 했다. 그러나, 하나 간격으로 동일 구조의 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 했다. 이 예에 있어서도 파티클의 발생은 실시예 1 과 동일하게 되었다.
(비교예 2)
내경 φ 100 ~ 135 ㎜, 두께 5 ~ 20 ㎜, 길이 100 ~ 500 ㎜ 의 ITO 로 이루어지는 원통 타겟을 7 분할한 타겟 피스를 원통형의 백킹체 위에 끼워맞춰 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 한 예를 도 4 에 나타낸다. 이 경우, 이웃하는 타겟 피스간에서는 둘레 방향의 분할선 (이음매부) 동일 선 상에 있도록 하여 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체로 했다. 이 예에서는 파티클의 발생은 비교예 1 과 동일하게 되었다.
상기 실시예, 비교예로부터 알 수 있는 바와 같이, 원통형의 스퍼터링 타겟을 구성하는 각 피스의 길이를 바꾸어 각 백킹체 상에 타겟을 배열하였을 때의 타겟 피스간의 분할선을, 각 타겟에서 어긋나도록 조합함으로써, 각 타겟 피스의 원주 방향의 분할선에서 기인되는 파티클을 분산시키는 것은 매우 중요하고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 큰 장점을 갖는다. 타겟을 배열하였을 때의, 이웃하는 타겟 피스간의 분할선이 동일 선 상으로 되지 않으면 스퍼터링 타겟-백킹 튜브 접합체의 개수는 임의로 설정할 수 있다.
산업상의 이용 가능성
본 발명의 대형 스퍼터링 타겟-백킹 튜브로 이루어지는 스퍼터링 타겟 조립체는 각 백킹 튜브 위에, 스퍼터링 타겟을 원통형의 복수의 피스 A 를 접착하여 접합체 B 를 구성하고, 이 복수의 피스의 형상과 배열을 연구함으로써, 타겟 피스간의 분할선에서 기인되는 파티클 발생으로 인한 불량률을 저감할 수 있다는 우수한 효과를 가지므로, 특히 대형 FPD 를 제조하기 위한 인라인 방식 스퍼터링 장치용 스퍼터링 타겟 어셈블리로서 유용하다.

Claims (10)

  1. 직경 100 ㎜ 이상, 길이 1000 ㎜ 이상인 원통형 타겟이, 분할선이 원주 방향으로, 백킹체의 길이 방향과 수직이 되도록 3 개 이상의 원통형 타겟 피스 A 로 분할되어 있고, 이 분할 타겟 피스 A 를 원통 형상 또는 원주 형상의 백킹체 상에 첩합하거나 또는 설치하여 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 를 구성하고, 나아가 이 접합체 B 를 폭방향으로 간격을 두고 2 개 이상 정렬시킨 스퍼터링 타겟 조립체로서, 각개의 접합체 B 를 스퍼터링 타겟 조립체로 하여 폭방향으로 정렬했을 때에, 인접하는 접합체 B 에 있어서, 각각의 분할 타겟 피스 A 의 길이가 상이함으로써, 접합체 B 에 존재하는 타겟 피스간의 원주 방향으로 백킹체의 길이 방향과 수직인 분할선이, 이웃하는 접합체 B 에 존재하는 타겟 피스간의 분할선과 동일한 위치가 되지 않도록 설치하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 에 있어서, 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이와, 다른 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이의 상이가 20 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 에 있어서, 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이와, 다른 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이의 상이가 50 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 에 있어서, 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이와, 다른 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이의 상이가 100 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선과, 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선이 평행하고, 그 인접하는 분할선의 평행 간격이 20 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선과, 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선이 평행하고, 그 인접하는 분할선의 평행 간격이 50 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선과, 인접하는 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 의 타겟 피스간의 분할선이 평행하고, 인접하는 분할선의 평행 간격이 100 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 및 이것과 이웃하는 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 에 있어서, 하나의 접합체 B 에 있어서의 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이와, 이것과 이웃하는 접합체 B 에 있어서의 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이 상이가 20 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 및 이것과 이웃하는 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 에 있어서, 하나의 접합체 B 에 있어서의 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이와, 이것과 이웃하는 접합체 B 에 있어서의 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이 상이가 50 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    하나의 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 및 이것과 이웃하는 스퍼터링 타겟-백킹체 접합체 B 에 있어서, 하나의 접합체 B 에 있어서의 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이와, 이것과 이웃하는 접합체 B 에 있어서의 어느 하나의 분할 타겟 피스 A 의 길이 상이가 100 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟 조립체.
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