KR102429251B1 - Sputtering target and manufacturing method of sputtering target - Google Patents

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Abstract

길고, 원통형이라 하더라도, 파티클, 이상방전이 억제되는 스퍼터링 타깃을 제공한다. 스퍼터링 타깃에서, 타깃 본체는 튜브상의 백킹 튜브 외주면을 따르도록 병설되어 원호상의 단면을 가지는 복수의 타깃 부재를 포함한다. 복수의 타깃 부재의 각각은 백킹 튜브의 중심축 주위에 이간하도록 배치된다. 중심축 주위에 늘어서는 타깃 부재 사이에 형성되는 간극은 백킹 튜브의 중심축 방향으로 연장된다. 접합재는 백킹 튜브와 타깃 본체 사이에 삽입 설치되고, 백킹 튜브와 복수의 타깃 부재의 각각을 접합한다. 차폐 부재는 접합재와 타깃 본체 사이에 설치되고, 간극을 접합재의 측으로부터 차폐한다.Provided is a sputtering target in which particles and abnormal discharge are suppressed even if it is long and cylindrical. In the sputtering target, a target body includes a plurality of target members juxtaposed along an outer peripheral surface of a tube-shaped backing tube and having an arc-shaped cross section. Each of the plurality of target members is disposed so as to be spaced apart around the central axis of the backing tube. A gap formed between the target members arranged around the central axis extends in the central axis direction of the backing tube. The bonding material is inserted between the backing tube and the target body, and joins each of the backing tube and the plurality of target members. The shielding member is provided between the bonding material and the target body, and shields the gap from the side of the bonding material.

Description

스퍼터링 타깃 및 스퍼터링 타깃의 제조방법Sputtering target and manufacturing method of sputtering target

본 발명은 스퍼터링 타깃 및 스퍼터링 타깃의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering target and a method for manufacturing the sputtering target.

슬림형 텔레비전의 대화면화에 따라서, 플랫 패널 디스플레이를 제조할 때에 사용되는 스퍼터링 타깃의 대형화가 진행되고 있다. 이에 따라, 대면적의 산화물 타깃이 출현하고 있다. 특히, 길고, 동시에 원통형의 산화물 타깃이 장착되는 막 형성장치가 개발되고 있다. 긴 원통형의 산화물 타깃을 얻기 위해서, 복수 개의 원통형의 산화물 소결체를 원통형의 백킹 튜브에 접합하는 방법이 제공되고 있다.The size of the sputtering target used when manufacturing a flat panel display is advancing with the enlargement of a slim type television. Accordingly, oxide targets of large areas are emerging. In particular, a film forming apparatus in which a long and cylindrical oxide target is mounted has been developed. In order to obtain an elongated cylindrical oxide target, a method of joining a plurality of cylindrical oxide sintered bodies to a cylindrical backing tube is provided.

그러나, 복수 개의 타깃 부재로 스퍼터링 타깃을 구성했을 경우, 타깃 부재의 열팽창에 의해서 이웃하는 타깃 부재끼리가 접촉해서 타깃 부재에 균열(크랙)이 발생하는 경우가 있다. 이 접촉에 의한 크랙을 방지하기 위해서, 이웃하는 타깃 부재 사이에는 간극이 설치되는 경우가 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).However, when a sputtering target is comprised from several target member, by thermal expansion of a target member, adjacent target members may contact, and a crack (crack) may generate|occur|produce in a target member. In order to prevent the crack by this contact, the clearance gap may be provided between adjacent target members (refer patent document 1, for example).

일본 공개특허공보 2015-168832호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-168832

그렇지만, 간극으로부터는 파티클이 발생하거나, 간극에 산화물 이외의 성분이 부착되게 되면 이상방전이 발생하거나 해서, 막 형성 공정에 악영향을 끼친다. 특히, 긴 원통형 타깃을 얻기 위해서는 복수의 원통형 타깃 부재를 열(列) 형상으로 배치할 필요가 있는데, 그 만큼, 간극의 수가 증가한다.However, when particles are generated from the gap or a component other than an oxide adheres to the gap, an abnormal discharge occurs, which adversely affects the film forming process. In particular, in order to obtain an elongate cylindrical target, it is necessary to arrange|position several cylindrical target members in a row shape, but the number of gaps increases by that much.

이상과 같은 사정을 감안하여, 본발명의 목적은 길고, 원통형이라 하더라도, 파티클, 이상방전이 억제되는 스퍼터링 타깃 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a sputtering target in which particles and abnormal discharge are suppressed even if it is long and cylindrical, and a method for manufacturing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 1형태에 따른 스퍼터링 타깃은 튜브상의 백킹 튜브와, 타깃 본체와, 접합재와, 차폐 부재를 구비한다.In order to achieve the said object, the sputtering target which concerns on 1 aspect to this invention is equipped with a tube-shaped backing tube, a target body, a bonding material, and a shielding member.

상기 타깃 본체는 상기 백킹 튜브의 외주면을 따르도록 병설되어 원호상의 단면을 가지는 복수의 타깃 부재를 포함한다. 상기 복수의 타깃 부재의 각각은 상기 백킹 튜브의 중심축 주위에 이간하도록 배치된다. 상기 중심축 주위에 늘어서는 타깃 부재 사이에 형성되는 간극은 상기 백킹 튜브의 중심축 방향으로 연장된다.The target body includes a plurality of target members arranged in parallel along the outer circumferential surface of the backing tube and having an arc-shaped cross section. Each of the plurality of target members is disposed so as to be spaced apart around the central axis of the backing tube. A gap formed between the target members arranged around the central axis extends in the central axis direction of the backing tube.

상기 접합재는 상기 백킹 튜브와 상기 타깃 본체 사이에 설치되고, 상기 백킹 튜브와 상기 복수의 타깃 부재의 각각을 접합한다.The said bonding material is provided between the said backing tube and the said target body, and joins each of the said backing tube and the said some target member.

상기 차폐 부재는 상기 접합재와 상기 타깃 본체 사이에 설치되고, 상기 간극을 상기 접합재의 측으로부터 차폐한다.The shielding member is provided between the bonding material and the target body, and shields the gap from the side of the bonding material.

이러한 스퍼터링 타깃에 의하면, 타깃 본체는 원호상의 단면을 가지는 복수의 타깃 부재를 포함하고, 복수의 타깃 부재의 각각은, 백킹 튜브의 중심축 주위에 이간하도록 배치되고, 중심축 주위에 늘어서는 타깃 부재 사이에 형성되는 간극이 백킹 튜브의 중심축 방향으로 연장된다. 이것에 의해, 스퍼터링 타깃이 길고, 원통형이라 하더라도, 간극의 용적증대를 억제할 수 있어, 파티클, 이상방전이 억제된다.According to such a sputtering target, a target main body contains the some target member which has an arc-shaped cross section, Each of the some target member is arrange|positioned so that it may be spaced apart around the central axis of a backing tube, The target member lined up around the central axis. A gap formed therebetween extends in the direction of the central axis of the backing tube. Thereby, even if the sputtering target is long and cylindrical, an increase in the volume of the gap can be suppressed, and particles and abnormal discharge are suppressed.

상기 스퍼터링 타깃에서는 상기 타깃 본체는 1세트의 타깃 부재에 의해서 상기 백킹 튜브를 둘러싼다. 상기 1세트의 타깃 부재를 상기 백킹 튜브의 상기 중심축 방향과 직교하는 방향으로 절단했을 경우, 상기 1세트의 타깃 부재 사이에 형성되는 한 쌍의 상기 간극 사이에 상기 백킹 튜브의 중심축이 위치할 수도 있다.In the sputtering target, the target body surrounds the backing tube by a set of target members. When the set of target members is cut in a direction orthogonal to the central axis direction of the backing tube, the central axis of the backing tube is positioned between the pair of gaps formed between the set of target members. may be

이러한 스퍼터링 타깃에 의하면, 1세트의 타깃 부재 사이에 형성되는 한 쌍의 간극 사이에 백킹 튜브의 중심축이 위치하므로, 스퍼터링 타깃이 길고, 원통형이라 하더라도, 간극의 용적증대를 억제할 수 있어, 파티클, 이상방전이 억제된다.According to such a sputtering target, since the central axis of the backing tube is located between a pair of gaps formed between a set of target members, even if a sputtering target is long and cylindrical, the volume increase of a gap can be suppressed, and a particle , abnormal discharge is suppressed.

상기 스퍼터링 타깃에서는 상기 타깃 본체는 상기 백킹 튜브의 상기 중심축 방향으로 열(列) 형상이 되어 복수 병설될 수도 있다.In the sputtering target, a plurality of the target body may be arranged in a column shape in the central axis direction of the backing tube.

이러한 스퍼터링 타깃에 의하면, 스퍼터링 타깃이 더욱 길게 형성된다.According to such a sputtering target, a sputtering target is formed further longer.

상기 스퍼터링 타깃에서는 상기 복수의 타깃 부재의 각각은, 산화물의 소결체에 의해서 구성될 수도 있다.In the said sputtering target, each of the said some target member may be comprised with the sintered compact of an oxide.

이러한 스퍼터링 타깃에 의하면, 복수의 타깃 부재의 각각이 산화물의 소결체에 의해서 구성되어도, 스퍼터링 타깃의 파티클, 이상방전이 억제된다.According to such a sputtering target, even if each of a some target member is comprised with the sintered compact of an oxide, the particle of a sputtering target and abnormal discharge are suppressed.

상기 스퍼터링 타깃에서는 상기 소결체는 In, Ga, 및 Zn을 가질 수 있다.In the sputtering target, the sintered body may include In, Ga, and Zn.

이러한 스퍼터링 타깃에 의하면, 소결체가 In, Ga, 및 Zn을 가지므로, 안정된 산화물 반도체막이 형성된다.According to such a sputtering target, since a sintered compact has In, Ga, and Zn, a stable oxide semiconductor film is formed.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 1형태에 따른 스퍼터링 타깃의 제조방법에서는, 중심축을 주회하는 외주면이 상기 백킹 튜브의 외주면과 동일한 곡률로 구성되고, 상기 외주면부터 외측에 돌출하는 볼록부를 가지는 원주상의 심봉이며, 튜브상의 틀에 의해 상기 외주면이 둘러싸였을 때에, 상기 외주면과 상기 틀에 의해서 형성되는 공간이 상기 볼록부에 의해서 상기 중심축의 주위에 복수의 공간부로 획정되는 상기 심봉이 준비된다.In order to achieve the above object, in the method for manufacturing a sputtering target according to one aspect of the present invention, an outer circumferential surface revolving around a central axis is configured to have the same curvature as an outer circumferential surface of the backing tube, and a circle having a convex portion protruding outward from the outer circumferential surface The mandrel is a columnar mandrel, wherein when the outer circumferential surface is surrounded by a tubular frame, a space formed by the outer circumferential surface and the frame is defined by the convex portion into a plurality of space portions around the central axis.

상기 심봉과 상기 틀(型)에 의하여 상기 복수의 공간부가 형성된다.The plurality of space portions are formed by the mandrel and the frame.

상기 복수의 공간부의 각각에 분체가 충전된다.Powder is filled in each of the plurality of space portions.

상기 분체에 상기 틀을 통해서 등방적으로 압력을 가하는 것에 의해서 상기 분체에 의한 성형체가 형성된다.A molded body is formed by the powder by isotropically applying pressure to the powder through the mold.

상기 성형체를 가열하는 것에 의해, 상기 분체가 소결한 소결체가 형성된다.By heating the compact, a sintered compact in which the powder is sintered is formed.

이러한 스퍼터링 타깃의 제조방법에 의하면, 스퍼터링 타깃이 길고, 원통형이라 하더라도, 간극의 용적증대를 억제할 수 있어, 파티클, 이상방전이 억제된 스퍼터링 타깃이 확실하게 제조된다.According to the manufacturing method of such a sputtering target, even if a sputtering target is long and cylindrical, the volume increase of the clearance gap can be suppressed, and the sputtering target in which the particle and abnormal discharge were suppressed is manufactured reliably.

상기 스퍼터링 타깃의 제조방법에서는 상기 공간을 상기 볼록부에 의해서 상기 중심축의 주위에 늘어서는 한 쌍의 공간부가 획정될 수도 있다. In the sputtering target manufacturing method, the space may be defined by a pair of space portions arranged around the central axis by the convex portion.

이러한 스퍼터링 타깃의 제조방법에 의하면, 상기 공간이 볼록부에 의해 중심축의 주위에 늘어서는 한 쌍의 공간부가 획정되므로, 스퍼터링 타깃이 길고, 원통형이라 하더라도, 간극의 용적증대를 억제할 수 있어 파티클, 이상방전이 억제된 스퍼터링 타깃이 확실하게 제조된다.According to the manufacturing method of such a sputtering target, since the space is defined by a pair of space portions lining up around the central axis by the convex portion, even if the sputtering target is long and cylindrical, the increase in the volume of the gap can be suppressed. The sputtering target in which abnormal discharge was suppressed is manufactured reliably.

상기 스퍼터링 타깃의 제조방법에서는 상기 한 쌍의 공간부에 충전되어 형성된 상기 성형체의 길이방향이 상기 성형체를 지지하는 지지대의 지지면에 대하여 평행하게 되도록 상기 지지대에 상기 성형체가 마운트되고,In the manufacturing method of the sputtering target, the molded body is mounted on the support so that the longitudinal direction of the molded body formed by filling the pair of space portions is parallel to the support surface of the support for supporting the molded body,

상기 성형체가 상기 심봉의 상기 외주면에 접촉한 접촉면과 상기 지지대 사이에 상기 성형체와 동일한 성분으로 구성된 지지 지그를 개재시키고,A support jig composed of the same component as the molded body is interposed between the support and the contact surface in contact with the outer circumferential surface of the mandrel,

상기 지지 지그에 의해서 상기 접촉면을 지지하면서 상기 성형체가 소성될 수도 있다.The molded body may be fired while supporting the contact surface by the support jig.

이러한 스퍼터링 타깃의 제조방법에 의하면, 성형체와 동일한 성분으로 구성된 지지 지그에 의해서 성형체가 지지되면서 성형체가 소성되므로, 원통형이라 하더라도, 간극의 용적증대를 억제할 수 있어, 파티클, 이상방전이 억제된 스퍼터링 타깃이 확실하게 제조된다.According to the manufacturing method of such a sputtering target, since the molded body is supported by a support jig composed of the same component as the molded body and the molded body is fired, even in a cylindrical shape, the volume increase of the gap can be suppressed, and particles and abnormal discharge are suppressed. The target is reliably manufactured.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 길고, 원통형이라 하더라도 파티클, 이상방전이 억제되는 스퍼터링 타깃 및 그 제조방법이 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided a sputtering target in which particles and abnormal discharge are suppressed even if it is long and cylindrical, and a method for manufacturing the same.

도 1의 (a)는 본 실시형태에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 사시도이고, (b)는 본 실시형태에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 단면도이다.
도 2는 차폐 부재의 단면구조를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은 스퍼터링 타깃의 제조방법에서 사용되는 제조 지그를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 4는 스퍼터링 타깃의 제조방법에서 사용되는 별도의 제조 지그를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 5의 (a)는 타깃 본체의 전구체인 성형체를 나타내는 모식적인 사시도이고, (b)는 성형체를 소결할 때의 상태를 나타내는 모식적인 사시도이다.
도 6은 타깃 본체와 백킹 튜브 사이에 접합재를 충전하는 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 실시형태의 변형예 1에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 사시도이다.
도 8은 본 실시형태의 변형예 2에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 단면도이다.
도 9는 타깃 본체와 백킹 튜브 사이에 접합재를 충전하는 별도의 상태를 나타내는 모식도이다.
Fig. 1 (a) is a schematic perspective view of the sputtering target according to the present embodiment, and (b) is a schematic cross-sectional view of the sputtering target according to the present embodiment.
2 is a schematic cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the shielding member.
It is a schematic perspective view which shows the manufacturing jig used by the manufacturing method of a sputtering target.
4 is a schematic cross-sectional view showing another manufacturing jig used in the method for manufacturing a sputtering target.
Fig.5 (a) is a schematic perspective view which shows the molded object which is a precursor of a target main body, (b) is a schematic perspective view which shows the state at the time of sintering a molded object.
It is a schematic diagram which shows the state which fills the bonding material between a target main body and a backing tube.
7 is a schematic perspective view of a sputtering target according to Modification 1 of the present embodiment.
8 is a schematic cross-sectional view of a sputtering target according to a second modification of the present embodiment.
It is a schematic diagram which shows the other state which fills a bonding material between a target main body and a backing tube.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 설명한다. 각 도면에는 XYZ축 좌표가 도입되는 경우가 있다. 또, 동일한 부재 또는 동일한 기능을 가지는 부재에는 동일한 부호를 붙이고, 그 부재를 설명한 후에는 적당하게 설명을 생략하는 경우가 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. XYZ coordinates may be introduced in each drawing. In addition, the same code|symbol is attached|subjected to the same member or the member which has the same function, and after demonstrating the member, description may be abbreviate|omitted suitably.

도 1의 (a)는 본 실시형태에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 사시도이고, (b)는 본 실시형태에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 단면도이다. 도 1의 (b)에는 도 1의 (a)의 X-Y축 평면에서의 단면을 나타나고 있다.Fig. 1 (a) is a schematic perspective view of the sputtering target according to the present embodiment, and (b) is a schematic cross-sectional view of the sputtering target according to the present embodiment. Fig. 1 (b) shows a cross section in the X-Y axis plane of Fig. 1 (a).

도 1에 나타내는 스퍼터링 타깃(1)은 스퍼터링 막 형성에 사용되는 원통상의 타깃 어셈블리이다. 스퍼터링 타깃(1)은 백킹 튜브(10)와, 타깃 본체(20)과, 접합재(30)와, 차폐 부재(40)를 구비한다.The sputtering target 1 shown in FIG. 1 is a cylindrical target assembly used for sputtering film formation. The sputtering target 1 includes a backing tube 10 , a target body 20 , a bonding material 30 , and a shielding member 40 .

백킹 튜브(10)는 원통 형상체이며, 그 내부가 중공상으로 되어 있다. 백킹 튜브(10)는 1축 방향(예를 들면, 중심축(10c)의 방향)으로 연장된다. 중심축(10c)의 방향은 백킹 튜브(10)의 길이방향이다. 또, 백킹 튜브(10)는 스퍼터링 타깃(1)의 기재이기 때문에, 중심축(10c)은 스퍼터링 타깃(1)의 중심축이기도 한다.The backing tube 10 is a cylindrical body, and the inside is hollow. The backing tube 10 extends in a uniaxial direction (eg, in the direction of the central axis 10c). The direction of the central axis 10c is the longitudinal direction of the backing tube 10 . Moreover, since the backing tube 10 is a base material of the sputtering target 1, the central axis 10c is also the central axis of the sputtering target 1.

백킹 튜브(10)는 중심축(10c)의 주위를 주회하는 외주면(101)과, 외주면(101)과는 반대측에 위치하고, 중심축(10c)의 주위를 주회하는 내주면(102)을 가진다. 백킹 튜브(10)를 중심축(10c)과 직교하는 평면(예를 들면, X-Y축 평면)에서 절단했을 경우, 그 형상은 예를 들면, 환상으로 되어 있다.The backing tube 10 is located on the opposite side to the outer peripheral surface 101 and the outer peripheral surface 101 which goes around the periphery of the central axis 10c, and has the inner peripheral surface 102 which goes around the periphery of the central axis 10c. When the backing tube 10 is cut|disconnected in the plane (for example, X-Y-axis plane) orthogonal to the central axis 10c, the shape becomes annular, for example.

백킹 튜브(10)의 재료는 열전도성이 우수한 재료를 가지고, 예를 들면, 타이타늄(Ti), 구리(Cu) 등이다. 백킹 튜브(10)의 내부에는 적당하게, 냉매가 유통하는 유로가 형성되어 있을 수 있다.The material of the backing tube 10 has a material excellent in thermal conductivity, and is, for example, titanium (Ti), copper (Cu), or the like. A flow path through which the refrigerant flows may be appropriately formed inside the backing tube 10 .

타깃 본체(20)는 백킹 튜브(10)의 외주면(101)을 둘러싼다. 타깃 본체(20)는 백킹 튜브(10)에 대하여 동심상으로 배치된다. 타깃 본체(20)는 복수의 타깃 부재를 가진다. 예를 들면, 도 1의 예에서는 타깃 본체(20)는 1세트의 타깃 부재(20A, 20B)를 가지고 있다.The target body 20 surrounds the outer peripheral surface 101 of the backing tube 10 . The target body 20 is disposed concentrically with respect to the backing tube 10 . The target body 20 has a plurality of target members. For example, in the example of FIG. 1, the target main body 20 has one set of target member 20A, 20B.

타깃 부재(20A, 20B)의 각각은, 백킹 튜브(10)를 둘러싼다. 예를 들면, 타깃 부재(20A, 20B)는 백킹 튜브(10)의 외주면(101)을 따르도록 병설된다. 타깃 부재(20A, 20B)의 각각을 X-Y축 평면에서 절단했을 경우, 그 형상은 예를 들면, 원호상으로 되어 있다. 예를 들면, X-Y축 평면에서의 타깃 부재(20A, 20B)의 각각의 단면 형상은 동일한 형상을 하고 있다. 또, Z축에서의 타깃 부재(20A, 20B)의 각각의 길이는 동일하다.Each of the target members 20A and 20B surrounds the backing tube 10 . For example, the target members 20A, 20B are arranged side by side so as to follow the outer peripheral surface 101 of the backing tube 10 . When each of target member 20A, 20B is cut|disconnected by the X-Y-axis plane, the shape becomes circular arc shape, for example. For example, each cross-sectional shape of target member 20A, 20B in an X-Y-axis plane is carrying out the same shape. Moreover, each length of target member 20A, 20B in Z-axis is the same.

타깃 부재(20A, 20B)의 각각은 서로 접촉하지 않고, 백킹 튜브(10)의 중심축(10c)의 주위에 이간하도록 배치된다. 예를 들면, 타깃 부재(20A, 20B)는 백킹 튜브(10)의 중심축(10c)의 주위에 병설된다. 바꾸어 말하면, 타깃 본체(20)는 중심축(10c)에 대하여 직교하는 방향으로 분할된 분할구조를 가진다. 이것에 의해, 타깃 부재(20A)와 타깃 부재(20B) 사이에는 간극(분할부)(201)가 형성된다.Each of target member 20A, 20B is arrange|positioned so that it may space apart around the periphery of the central axis 10c of the backing tube 10, without mutual contact. For example, the target members 20A and 20B are arranged in parallel around the central axis 10c of the backing tube 10 . In other words, the target body 20 has a divided structure divided in a direction orthogonal to the central axis 10c. Thereby, the clearance gap (division part) 201 is formed between the target member 20A and the target member 20B.

예를 들면, 타깃 부재(20A, 20B)를 중심축(10c)의 방향과 직교하는 방향으로 절단했을 경우, 타깃 부재(20A, 20B)의 각각의 사이에는 한 쌍의 간극(201)이 형성된다. 한 쌍의 간극(201)의 각각은 서로 평행하게 되어 백킹 튜브(10)의 중심축(10c)의 방향으로 연장한다. 또, 한 쌍의 간극(201)의 사이에는 백킹 튜브(10)의 중심축(10c)이 위치한다. 예를 들면, X-Y축 평면에서, 한 쌍의 간극(201)과 중심축(10c)은 직렬상으로 늘어서 있다. For example, when target member 20A, 20B is cut|disconnected in the direction orthogonal to the direction of the central axis 10c, a pair of clearance gap 201 is formed between each of target member 20A, 20B. . Each of the pair of gaps 201 is parallel to each other and extends in the direction of the central axis 10c of the backing tube 10 . Moreover, between a pair of clearance gaps 201, the central axis 10c of the backing tube 10 is located. For example, in the X-Y axis plane, the pair of gaps 201 and the central axis 10c are arranged in series.

간극(201)의 폭에 대해서는 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면, 타깃 부재(20A, 20B)의 열팽창에 의해서 각각이 서로 접촉하지 않을 정도로 설정된다.It does not specifically limit about the width|variety of the clearance gap 201, For example, it is set to such an extent that they do not mutually contact by the thermal expansion of target member 20A, 20B.

타깃 부재(20A, 20B)는 동일재료로 구성되된다. 예를 들면, 산화물의 소결체에 의해서 구성되어 있다. 일례로서, 소결체는 In 및 Zn을 가진다. 예를 들면, 소결체는 In-Ga-Zn-O(IGZO)로 이루어진다. 예를 들면, 소결체는 In-Ti-Zn-Sn-O(ITZTO) 소결체, In-Ti-Zn-Sn-O(IGTO) 소결체 등일 수도 있다.The target members 20A and 20B are made of the same material. For example, it is comprised by the sintered compact of an oxide. As an example, the sintered body has In and Zn. For example, the sintered body is made of In-Ga-Zn-O (IGZO). For example, the sintered body may be an In-Ti-Zn-Sn-O (ITZTO) sintered body, an In-Ti-Zn-Sn-O (IGTO) sintered body, or the like.

접합재(30)는 백킹 튜브(10)와 타깃 본체(20) 사이에 삽입 설치되어 있다. 접합재(30)는 백킹 튜브(10)와 타깃 본체(20)에 조밀하게 접하고 있다. 접합재(30)는 백킹 튜브(10)와 복수의 타깃 부재(20A, 20B)의 각각을 접합한다. 접합재(30)는 예를 들면, 인듐(In), 주석(Sn), 땜납재 등을 가진다.The bonding material 30 is inserted between the backing tube 10 and the target body 20 . The bonding material 30 is in close contact with the backing tube 10 and the target body 20 . The bonding material 30 bonds each of the backing tube 10 and some target member 20A, 20B. The bonding material 30 includes, for example, indium (In), tin (Sn), a solder material, or the like.

차폐 부재(40)는 접합재(30)와 타깃 본체(20) 사이에 설치된다. 차폐 부재(40)는 간극(201)과 접합재(30) 사이에 위치한다. 차폐 부재(40)는 간극(201)을 접합재(30)의 측으로부터 차폐한다. 이것에 의해, 접합재(30)의 간극(201)으로의 누출이 억제되고, 간극(201)에 접합재(30)가 침입하기 어려워진다. 또, 스퍼터링 시에 간극(201)이 플라스마에 노출되었다고 하더라도, 차폐 부재(40)에 의해서 접합재(30)가 플라스마로부터 차폐된다. 이것에 의해, 스퍼터링 시에는 접합재(30)의 성분(예를 들면, In)이 타깃 본체(20)의 성분과 혼합되기 어려워진다.The shielding member 40 is installed between the bonding material 30 and the target body 20 . The shielding member 40 is positioned between the gap 201 and the bonding material 30 . The shielding member 40 shields the gap 201 from the side of the bonding material 30 . Thereby, leakage of the bonding material 30 into the gap 201 is suppressed, and it becomes difficult for the bonding material 30 to penetrate into the clearance gap 201 . Further, even if the gap 201 is exposed to the plasma during sputtering, the bonding material 30 is shielded from the plasma by the shielding member 40 . Thereby, it becomes difficult for the component (for example, In) of the bonding material 30 to mix with the component of the target main body 20 at the time of sputtering.

차폐 부재(40)의 구체적인 구성을 이하에 설명한다. 도 2는 차폐 부재의 단면구조를 나타내는 모식적인 단면도이다.A specific configuration of the shielding member 40 will be described below. 2 is a schematic cross-sectional view showing the cross-sectional structure of the shielding member.

차폐 부재(40)는 도 2의 (a)에 나타내는 차폐 부재(40A)일 수도, 도 2의 (b)에 나타내는 차폐 부재(40B )일 수도 있다.The shielding member 40 may be the shielding member 40A shown in FIG.2(a), or the shielding member 40B shown in FIG.2(b) may be sufficient as it.

도 2의 (a)에 나타내는 차폐 부재(40A)는 점착성을 가지는 점착 시트(401)와, 플라스마 내성을 가지는 수지 시트(402)를 가진다. 수지 시트(402)는 타깃 부재(20A, 20B)와 점착 시트(401) 사이에 설치된다. 수지 시트(402)는 차폐 부재(40A)의 차폐기재이다. 점착 시트(401)는 차폐 부재(40A)의 첩부재이다.The shielding member 40A shown to Fig.2 (a) has the adhesive sheet 401 which has adhesiveness, and the resin sheet 402 which has plasma resistance. The resin sheet 402 is provided between the target members 20A and 20B and the adhesive sheet 401 . The resin sheet 402 is a shielding base material of the shielding member 40A. The adhesive sheet 401 is an adhesive agent of the shielding member 40A.

수지 시트(402)는 간극(201)을 가로지르고, 그 일부가 간극(201)으로 노출된다. 수지 시트(402)는 점착 시트(401)에 의해서 타깃 부재(20A, 20B)의 각각에 접합재(30)의 측부터 첩부된다. 점착 시트(401) 및 수지 시트(402)의 각각의 재료는 예를 들면, 폴리이미드, 불소수지, 실리콘수지 등을 포함한다.The resin sheet 402 crosses the gap 201 , and a part thereof is exposed through the gap 201 . The resin sheet 402 is affixed to each of the target members 20A and 20B from the side of the bonding material 30 by means of an adhesive sheet 401 . Each material of the pressure-sensitive adhesive sheet 401 and the resin sheet 402 includes, for example, polyimide, fluororesin, silicone resin, and the like.

도 2의 (b)에 나타내는 차폐 부재(40B)는 점착 시트(401)와, 금속 시트(403)와, 산화물층(404)을 가진다. 차폐 부재(40B)는 접합재(30)로부터 타깃 부재(20A, 20B)를 향해서, 점착 시트(401)/금속 시트(403)/산화물층(404)의 순서로로 늘어서는 적층 구조를 가진다. 차폐 부재(40B)에서는 금속 시트(403)가 점착 시트(401)와 산화물층(404)을 접합하고, 각각의 응력을 완화하는 중간층으로서 기능하고, 산화물층(404)이 차폐기재로서 기능한다.The shielding member 40B shown in FIG. 2B has an adhesive sheet 401 , a metal sheet 403 , and an oxide layer 404 . The shielding member 40B has a laminated structure arranged in the order of the pressure-sensitive adhesive sheet 401/metal sheet 403/oxide layer 404 from the bonding material 30 toward the target members 20A and 20B. In the shielding member 40B, the metal sheet 403 bonds the pressure-sensitive adhesive sheet 401 and the oxide layer 404 to each other and functions as an intermediate layer for relieving each stress, and the oxide layer 404 functions as a shielding material.

산화물층(404)은 간극(201)을 가로지르고, 그 일부가 간극(201)으로 노출된다. 또, 산화물층(404)은 금속 시트(403)를 통해서 점착 시트(401)에 의해 타깃 부재(20A, 20B)의 각각에 접합재(30)의 측부터 첩부된다.The oxide layer 404 traverses the gap 201 , a portion of which is exposed as the gap 201 . Moreover, the oxide layer 404 is affixed from the side of the bonding material 30 to each of target members 20A, 20B with the adhesive sheet 401 via the metal sheet 403.

금속 시트(403)는 예를 들면, 타이타늄(Ti)을 포함한다. 산화물층(404)은 타깃 부재(20A, 20B)와 동일한 재료로 구성되어 있다. 이것에 의해, 스퍼터링 시에, 차폐 부재(40B)가 플라스마에 노출되었다고 하더라도, 타깃 본체(20)의 성분 이외의 성분이 피막에 혼재되기 어려워진다.The metal sheet 403 includes, for example, titanium (Ti). The oxide layer 404 is made of the same material as the target members 20A and 20B. Thereby, even if the shielding member 40B is exposed to plasma at the time of sputtering, it becomes difficult for components other than the component of the target main body 20 to mix in a film.

스퍼터링 타깃(1)의 제조방법에 대해서 설명한다.The manufacturing method of the sputtering target 1 is demonstrated.

도 3은 스퍼터링 타깃의 제조방법에서 사용되는 제조 지그를 나타내는 모식적인 사시도이다.It is a schematic perspective view which shows the manufacturing jig used by the manufacturing method of a sputtering target.

우선, 도 3에 나타내는 원주상의 심봉(5)이 준비된다. 심봉(5)은 중심축(5c)의 방향으로 연장되고, 중심축(5c)의 방향이 심봉(5)의 길이방향이 된다. 심봉(5)에서는 외주면(51)이 중심축(5c)을 주회하고, 외주면(51)이 백킹 튜브(10)의 외주면(101)과 동일한 곡률로 구성되어 있다. 또한, 심봉(5)에는 외주면(51)에 외주면(51)에서 외측으로 돌출하는 볼록부(52)가 설치되어 있다. 예를 들면, 볼록부(52)는 외주면(51)에 복수 설치된다. 예를 들면, 도 3의 예에서는 중심축(5c)의 주위에, 180도 간격으로 한 쌍의 볼록부(52)가 설치되어 있다.First, the cylindrical mandrel 5 shown in FIG. 3 is prepared. The mandrel 5 extends in the direction of the central axis 5c and the direction of the central axis 5c becomes the longitudinal direction of the mandrel 5 . In the mandrel 5, the outer peripheral surface 51 revolves around the central axis 5c, and the outer peripheral surface 51 is comprised with the same curvature as the outer peripheral surface 101 of the backing tube 10. As shown in FIG. Further, the mandrel 5 is provided with a convex portion 52 protruding outward from the outer peripheral surface 51 on the outer peripheral surface 51 . For example, a plurality of convex portions 52 are provided on the outer peripheral surface 51 . For example, in the example of FIG. 3, a pair of convex parts 52 are provided in the circumference|surroundings of the central axis 5c at intervals of 180 degrees.

도 4는 스퍼터링 타깃의 제조방법에서 사용되는 별도의 제조 지그를 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 4에는 제조 지그의 X-Y축 단면을 나타내고 있다.4 is a schematic cross-sectional view showing another manufacturing jig used in the method for manufacturing a sputtering target. 4 shows the X-Y axis cross section of the manufacturing jig.

다음에, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이 튜브상의 틀(型)(6)이 준비된다. 틀(6)은 중심축(5c)의 방향으로 연장되고, 그 양단의 적어도 한쪽이 폐색되어 있다. 심봉(5)이 튜브상의 틀(6)에 의해서 둘러싸이면 심봉(5)과 틀(6) 사이에 복수의 공간부(53)가 형성된다. 예를 들면, 틀(6)에 의해 심봉(5)의 외주면(51)이 둘러싸이면, 한 쌍의 볼록부(52)가 틀(6)의 내벽(6w)에 접촉한다. 이것에 의해, 외주면(51)과 틀(6) 사이의 공간은 복수의 공간부(53)로 획정된다.Next, as shown in Fig. 4(a), a tubular frame 6 is prepared. The frame 6 extends in the direction of the central axis 5c, and at least one of both ends thereof is closed. When the mandrel 5 is surrounded by the tubular frame 6 , a plurality of spaces 53 are formed between the mandrel 5 and the frame 6 . For example, when the outer peripheral surface 51 of the mandrel 5 is surrounded by the mold 6 , the pair of convex portions 52 abut the inner wall 6w of the mold 6 . Thereby, the space between the outer peripheral surface 51 and the frame 6 is defined by the some space part 53. As shown in FIG.

예를 들면, 도 4의 (a)의 예에서는 한 쌍의 볼록부(52)에 의해서 외주면(51)과 틀(6) 사이의 공간이 중심축(5c)의 주위에 한 쌍의 공간부(53)로 획정된다. 한 쌍의 공간부(53)는 중심축(5c)의 주위에 늘어선다.For example, in the example of Fig. 4(a), the space between the outer peripheral surface 51 and the frame 6 is formed by a pair of convex portions 52 around the central axis 5c. 53) is defined. A pair of space portions 53 are arranged around the central axis 5c.

다음에, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이 복수의 공간부(53)의 각각에, 타깃 본체(20)의 원료인 분체(21)가 충전된다. 계속해서, 냉간 등방 가압(CIP: Cold Isostatic Pressing) 등의 수법에 의해, 틀(6)의 외측으로부터 분체(21)에 등방적으로 압력이 가해진다(화살표 참조).Next, as shown in FIG.4(b), the powder 21 which is a raw material of the target main body 20 is filled in each of the some space part 53. As shown in FIG. Subsequently, a pressure is isotropically applied to the powder 21 from the outside of the mold 6 by a method such as Cold Isostatic Pressing (CIP) (see arrow).

도 5의 (a)는 타깃 본체의 전구체인 성형체를 나타내는 모식적인 사시도이다. 도 5의 (b)는 성형체를 소결할 때의 상태를 나타내는 모식적인 사시도이다.Fig. 5 (a) is a schematic perspective view showing a molded body that is a precursor of the target body. Fig. 5(b) is a schematic perspective view showing a state when the molded body is sintered.

틀(6)을 통해서 분체(21)로 등방적으로 압력이 가해지는 것에 의해, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이 분체(21)에 의한 한 쌍의 성형체(22)가 형성된다.When pressure is isotropically applied to the powder 21 through the mold 6, a pair of molded bodies 22 by the powder 21 are formed as shown in FIG.

다음에, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이 성형체(22)를 지지하는 지지대(70)가 준비된다. 계속해서, 성형체(22)의 길이방향이 지지대(70)의 지지면(71)에 대하여 평행하게 되도록 성형체(22)가 지지대(70)에 마운트된다.Next, as shown in FIG. 5(b), the support 70 which supports the molded object 22 is prepared. Subsequently, the molded body 22 is mounted on the support 70 so that the longitudinal direction of the molded body 22 is parallel to the support surface 71 of the support 70 .

다음에, 심봉(5)의 외주면(51)에 접촉한 성형체(22)의 접촉면(내벽)(22w)과, 지지대(70) 사이에, 성형체(22)와 동일한 성분으로 구성된 지지 지그(72)를 개재시킨다. 지지 지그(72)는 블록상이고, 적어도 1개 준비된다. 계속해서, 지지 지그(72)에 의해서 접촉면(22w)이 지지되면서, 성형체(22)가 가열된다. 이것에 의해, 분체(21)가 소성된 소결체, 즉, 타깃 부재(20A, 20B)가 형성된다. 여기에서, 지지 지그(72)는 성형체(22)와 동일한 성분으로 구성되어 있기 때문에, 소결체에 지지 지그(72)로부터 이물이 혼입하게 되는 경우가 없다.Next, between the contact surface (inner wall) 22w of the molded body 22 in contact with the outer circumferential surface 51 of the mandrel 5 and the support pole 70, a support jig 72 composed of the same component as the molded body 22 . to intervene The support jig 72 is block-shaped, and at least 1 piece is prepared. Subsequently, the molded body 22 is heated while the contact surface 22w is supported by the support jig 72 . Thereby, the sintered compact by which the powder 21 was baked, ie, target member 20A, 20B, is formed. Here, since the support jig 72 is comprised from the same component as the molded object 22, a foreign material from the support jig 72 does not mix into the sintered compact.

도 6은 타깃 본체와 백킹 튜브 사이에 접합재를 충전하는 상태를 나타내는 모식도이다.It is a schematic diagram which shows the state which fills the bonding material between a target main body and a backing tube.

다음에, 백킹 튜브(10)가 기대어 세워진 상태에서, 백킹 튜브(10)의 주위에 타깃 부재(20A, 20B)가 배치된다. 계속해서, 백킹 튜브(10)의 아래 쪽으로부터, 백킹 튜브(10)와, 타깃 부재(20A, 20B) 사이에 용융한 접합재(30)가 충전된다(예를 들면, 160℃, In). 접합재(30)의 충전에서는 압력(중력) 차이를 이용한 충전, 압입 등이 이용된다. 이때, 간극(201)은 차폐 부재(40)로 차폐되에 있기 때문에, 접합재(30)가 간극(201)으로 누출되기 어렵게 되어 있다.Next, in the state in which the backing tube 10 leaned, target member 20A, 20B is arrange|positioned around the backing tube 10. Then, the molten bonding material 30 is filled between the backing tube 10 and target member 20A, 20B from the lower side of the backing tube 10 (for example, 160 degreeC, In). In the filling of the bonding material 30 , filling using a pressure (gravity) difference, press-fitting, or the like is used. At this time, since the gap 201 is shielded by the shielding member 40 , the bonding material 30 hardly leaks into the gap 201 .

그 후, 접합재(30)가 백킹 튜브(10)와 타깃 부재(20A, 20B) 사이에서 고화하고, 백킹 튜브(10)와, 타깃 부재(20A, 20B)가 접합재(30)에 의해서 접합된다. 그 후, 필요에 따라서 타깃 부재(20A, 20B)의 표면 거칠기를 마무리하는 마무리 가공이 실시된다.Then, the bonding material 30 solidifies between the backing tube 10 and target member 20A, 20B, and the backing tube 10 and target member 20A, 20B are joined by the bonding material 30. Then, the finishing process which finishes the surface roughness of target member 20A, 20B is performed as needed.

스퍼터링 타깃(1)을 사용했을 경우의 효과의 일례에 대해서 설명한다.An example of the effect at the time of using the sputtering target 1 is demonstrated.

비분할 구조의 원통형의 산화물 타깃에서는 그 성형체가 소성될 때에, 성형체가 고온환경 하에 놓여 있기 때문에, 성형체의 연화, 수축 등에 의해서 성형체에 변형이 발생하는 경우가 있다. 이 때문에, 비분할 구조의 원통형의 산화물 타깃을 제작할 때는 원통형의 성형체를 세운 상태에서 소성하는 수법이 채용되는 경우가 있다.In the case of a cylindrical oxide target having a non-divided structure, when the molded body is fired, the molded body is placed under a high-temperature environment, so that the molded body may be deformed due to softening, shrinkage, or the like. For this reason, when producing a cylindrical oxide target of a non-divided structure, a method of firing the cylindrical molded body in an upright state may be employed.

그러나, 성형체를 세운 상태에서 소성하는 경우, 형성되는 소결체(타깃 부재)의 길이가 소성로의 높이에 의해서 제한된다. 따라서 1m 이상의 길이의 소결체를 얻기 위해서는 세로로 긴 새로운 소성로를 신규 도입하지 않으면 안되어 코스트적인 문제를 초래한다. 또, 세운 상태에서 성형체의 소성을 실시하면, 소결체가 비틀어 지거나, 부서지거나 할 가능성이 높아진다. 이 때문에, 비분할 구조의 원통형의 산화물 타깃에서는 수율이 저하된다.However, when firing the molded body in a standing state, the length of the sintered body (target member) to be formed is limited by the height of the firing furnace. Therefore, in order to obtain a sintered compact having a length of 1 m or more, a new vertical sintering furnace must be newly introduced, resulting in a cost problem. Moreover, when the compact is fired in the standing state, the possibility that the sintered compact is twisted or broken increases. For this reason, the yield falls in the cylindrical oxide target of a non-divided structure.

이에 대하여 본 실시형태에서는 성형체(22)를 반원 튜브상으로 하고 있다. 이것에 의해, 성형체(22)의 소성 시에는 성형체(22)를 가로로 놓을 수가 있고, 성형체(22)에 변형이 발생하기 어렵고, 성형체(22)의 붕괴가 발생하기 어렵게 되어 있다. 이 결과, 산화물 타깃의 수율이 크게 향상한다. 또, 성형체(22)로 가로로 놓음으로써, 가로로 긴 타깃 부재가 수득되고, 게다가, 소성로의 높이 제한을 받지 않기 때문에 소성로를 신규 도입할 필요가 없어진다. 이것에 의해, 저코스트화가 실현된다. 특히, 본 실시형태의 수법은 산화물 반도체 재료인 IGZO(인듐-갈륨-아연-산화물) 등의 스퍼터링 타깃을 형성할 때에 유효하다.On the other hand, in this embodiment, the molded object 22 is made into the shape of a semicircular tube. As a result, when the molded body 22 is fired, the molded body 22 can be placed horizontally, the molded body 22 is less likely to be deformed, and the molded body 22 is less likely to collapse. As a result, the yield of the oxide target is greatly improved. Moreover, by laying horizontally with the molded object 22, a horizontally long target member is obtained, and since the height restriction|limiting of a calcination furnace is not received, it becomes unnecessary to introduce|transduce a new calcination furnace. Thereby, cost reduction is implement|achieved. In particular, the method of this embodiment is effective when forming sputtering targets, such as IGZO (indium-gallium-zinc-oxide) which is an oxide semiconductor material.

또, 가로로 긴 스퍼터링 타깃의 중심축과 직교하는 방향으로, 간극이 겹겹이 형성되면, 스퍼터링 시에 플라스마에 노출되는 간극의 용적이 필연적으로 커진다. 이 때문에, 간극을 통해서 접합재의 성분 또는 백킹 튜브의 성분이 피막에 혼입될 가능성이 있다. 이러한 불순물의 혼입은 피막의 품질 저하를 초래하거나, 피막의 특성이 불규칙하게 되거나 한다.Moreover, when a clearance gap is formed in a direction orthogonal to the central axis of a horizontally long sputtering target, the volume of the clearance gap exposed to plasma at the time of sputtering will inevitably become large. For this reason, there is a possibility that the component of the bonding material or the component of the backing tube is mixed into the film through the gap. Mixing of such impurities causes deterioration of the film quality or irregularities in the properties of the film.

이에 대하여 본 실시형태에서는 스퍼터링 타깃(1)의 길이방향으로 간극(201)이 형성되기 때문에, 플라스마에 노출되는 간극의 용적이 감소한다. 특히, 한 쌍의 반원통형의 타깃 부재(20A, 20B)를 백킹 튜브(10)의 주위에 배치함으로써, 플라스마에 노출되는 간극의 용적이 크게 감소한다. 이것에 의해, 피막으로는 불순물의 혼입하기 어렵게 되고, 고품질의 피막이 형성될 수 있다. 또, 피막의 특성이 불균일하게 되기 어려워진다.On the other hand, in this embodiment, since the clearance gap 201 is formed in the longitudinal direction of the sputtering target 1, the volume of the clearance gap exposed to plasma reduces. In particular, by arranging the pair of semi-cylindrical target members 20A and 20B around the backing tube 10, the volume of the gap exposed to the plasma is greatly reduced. Thereby, it becomes difficult to mix impurities into the film, and a high-quality film can be formed. Moreover, it becomes difficult for the characteristic of a film to become non-uniform|heterogenous.

또, 간극(201)는 접합재(30)의 측부터 차폐 부재(40)에 의해 차폐되어 있기 때문에, 간극(201)으로의 접합재(30)의 누출, 접합재(30)로의 플라스마 조사가 확실하게 억제된다.Further, since the gap 201 is shielded by the shielding member 40 from the side of the bonding material 30 , leakage of the bonding material 30 into the clearance 201 and plasma irradiation to the bonding material 30 are reliably suppressed. do.

(변형예 1)(Modification 1)

도 7은 본 실시형태의 변형예 1에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 사시도이다.7 is a schematic perspective view of a sputtering target according to Modification 1 of the present embodiment.

스퍼터링 타깃(2)에서는 타깃 본체(20)이 백킹 튜브(10)의 중심축(10c)의 방향으로 열 형상이 되어 복수 병설되어 있다. 복수의 타깃 본체(20)의 각각은 중심축(10c)의 방향으로 서로 이간해서 배치된다. 복수의 타깃 본체(20)을 가지는 스퍼터링 타깃(2)의 중심축(10c)의 방향에서의 길이는 2000mm 이상이다.In the sputtering target 2, the target main body 20 becomes a row|column shape in the direction of the central axis 10c of the backing tube 10, and it is arranged in multiple numbers. Each of the plurality of target bodies 20 is disposed to be spaced apart from each other in the direction of the central axis 10c. The length in the direction of the central axis 10c of the sputtering target 2 which has the some target main body 20 is 2000 mm or more.

중심축(10c)의 방향으로 이웃하는 타깃 본체(20)의 간극(202)은 간극(201)보다도 좁게 할 수 있다. 이것에 의해, 타깃 본체(20)를 중심축(10c)의 방향으로 복수 중첩시켰다고 하더라도 간극의 용적은 과대하게 되지 않는다. The clearance gap 202 of the target main body 20 adjacent in the direction of the central axis 10c can be made narrower than the clearance gap 201. As shown in FIG. Thereby, even if it overlaps the target main body 20 in the direction of the central axis 10c in multiple numbers, the volume of a clearance gap does not become excessive.

이러한 구성에 의하면, 상기한 효과에 부가해서, 스퍼터링 타깃의 중심축(10c)의 방향에서의 길이를 간편하게 길게 할 수 있다.According to this structure, in addition to the above-mentioned effect, the length in the direction of the central axis 10c of a sputtering target can be lengthened simply.

(변형예 2)(Modified example 2)

도 8은 본 실시형태의 변형예 2에 따른 스퍼터링 타깃의 모식적인 단면도이다.8 is a schematic cross-sectional view of a sputtering target according to a second modification of the present embodiment.

타깃 본체(20)에서는 간극(201)에 연통하는 오목부(203)가 타깃 본체(20)의 내측에 설치될 수 있다. 오목부(203는 백킹 튜브(10)의 측에 형성된다. 오목부(203)에는 차폐 부재(40A)(도 8의 (a)) 또는, 차폐 부재(40B)(도 8의 (b))가 수용된다.In the target body 20 , a recess 203 communicating with the gap 201 may be provided inside the target body 20 . The recessed part 203 is formed in the side of the backing tube 10. In the recessed part 203, the shielding member 40A (FIG.8(a)) or the shielding member 40B (FIG.8(b)) is accepted

이러한 구성이라면, 차폐 부재(40A)(또는, 차폐 부재(40B))와 백킹 튜브(10) 사이의 공간이 확실하게 확보된다. 이것에 의해, 용융한 접합재(30)가 차폐 부재(40A)(또는, 차폐 부재(40B))에 의해 부하를 받지 않고, 백킹 튜브(10)와 타깃 본체(20) 사이에, 더욱 균일하게 제공된다.With such a structure, the space between the shielding member 40A (or the shielding member 40B) and the backing tube 10 is ensured reliably. Thereby, the molten bonding material 30 is provided more uniformly between the backing tube 10 and the target body 20 without being loaded by the shielding member 40A (or the shielding member 40B). do.

도 9는 타깃 본체와 백킹 튜브 사이에 접합재를 충전하는 별도의 상태를 나타내는 모식도이다.It is a schematic diagram which shows the other state which fills the bonding material between a target main body and a backing tube.

예를 들면, 백킹 튜브(10) 및 타깃 본체(20)을 가로로 놓음으로 한 상태에서, 아래 쪽부터 접합재(30)를 백킹 튜브(10)와 타깃 본체(20) 사이에 접합재(30)를 주입하는 경우에는, 용융한 접합재(30)가 차폐 부재(40A)(또는, 차폐 부재(40B))에 의해 부하를 받지 않고, 백킹 튜브(10)와 타깃 본체(20) 사이에 더욱 균일하게 제공되게 된다. For example, in a state where the backing tube 10 and the target body 20 are placed horizontally, the bonding material 30 is placed between the backing tube 10 and the target body 20 from the bottom. In the case of injection, the molten bonding material 30 is provided more evenly between the backing tube 10 and the target body 20 without being loaded by the shielding member 40A (or the shielding member 40B). will become

실시예Example

<타깃 부재><No target>

(실시예)(Example)

원료로서, 1차 입자의 평균 입경이 1.1㎛인 In2O3 분말과 1차 입자의 평균 입경이 0.5㎛인 ZnO 분말과, 1차 입자의 평균 입경이 1.3㎛인 Ga2O3을 산화물의 몰비로 1:2:1이 되도록 칭량했다. 이것들의 원료 분말을 습식 볼밀로 분쇄ㆍ혼합했다. 분쇄 미디어로서 φ5mm의 지르코니아 볼을 사용했다. 분쇄 혼합한 슬러리를 분무 건조기로 건조 조립하고, 조립분말을 얻었다.As a raw material, In 2 O 3 powder having an average particle diameter of primary particles of 1.1 μm, ZnO powder having an average particle diameter of primary particles of 0.5 μm, and Ga 2 O 3 having an average particle diameter of primary particles of 1.3 μm are oxides Weighed so as to be 1:2:1 in molar ratio. These raw material powders were pulverized and mixed with a wet ball mill. A zirconia ball having a diameter of 5 mm was used as the grinding media. The pulverized and mixed slurry was dried and granulated with a spray dryer to obtain a granulated powder.

금속제의 심봉(5)이 내부에 설치된 폴리우레탄제의 틀(6)에 조립분말을 충전하고, 조립분말을 밀봉 후, 98 MPa의 압력으로 CIP성형을 실시했다. 이것에 의해, 2개의 반원튜브상의 성형체(피소성체)(22)를 얻었다. 동시에, 지지 지그(72)를 성형했다. 지지 지그(72)의 치수는 폭 40mm×높이 77mm이다.The granulated powder was filled into a polyurethane mold 6 having a metal core 5 provided therein, and the granulated powder was sealed, followed by CIP molding at a pressure of 98 MPa. Thereby, two semicircular tube-shaped molded bodies (to-be-fired bodies) 22 were obtained. At the same time, the support jig 72 was molded. The dimension of the support jig 72 is width 40mm x height 77mm.

성형체(22)를 탈지로에 가로 방향으로 방치하고, 600℃에서 탈지를 실시했다. 탈지 처리가 종료한 후, 성형체(22)를 알루미나제의 지지대(70) 위에 가로 방향으로 방치하고, 지지대(70) 위에서 열 형상으로 늘어 세운 3개의 지지 지그(72)로 성형체(22)를 지지했다. 성형체(22)의 샘플 수로서는 10회의 성형을 실시함으로써, 합계 20개(1회의 성형으로 2개)의 성형체(22)를 제작했다.The molded object 22 was left to stand in a degreasing furnace in the transverse direction, and it degreased at 600 degreeC. After the degreasing treatment is completed, the molded body 22 is left in the horizontal direction on a support 70 made of alumina, and the molded body 22 is supported by three support jigs 72 arranged in a row on the support 70 . did. As the number of samples of the molded object 22, by performing shaping|molding 10 times, the molded object 22 of total of 20 pieces (two by one shaping|molding) was produced.

성형체(22) 각각을 소성로 내에서 최고온도 1500℃, 10시간의 가열처리를 실시하고, 길이 1050mm의 반원통형의 타깃 부재(20A, 20B)를 얻었다. 소성 후의 20개의 타깃 부재의 내경 변형 평균은 1.1mm이었다.Each of the molded bodies 22 was heat-processed for 10 hours at the maximum temperature of 1500 degreeC in a kiln, and the target members 20A, 20B of the semi-cylindrical shape with a length of 1050 mm were obtained. The average internal diameter deformation of 20 target members after baking was 1.1 mm.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

실시예와 동일한 조건으로 제작한 조립분말을 볼록부(52)가 설치되어 있지 않은 둥근 봉상의 금속제의 심봉과 틀(6) 사이에 충전했다. 조립분말을 밀봉 후, 98MPa의 압력으로 CIP 성형을 실시하고, 간극(201)이 없는 원통상의 성형체를 얻었다. 수득된 성형체(피소성체)를 세운 상태에서 탈지로 내에서 600℃로 탈지를 실시했다. 성형체의 샘플 수로서는 10회의 성형을 실시함으로써, 합계 10개 (1회의 성형에서 1개)의 성형체를 제작했다.The granulated powder produced under the same conditions as in the example was filled between a round rod-shaped metal core bar having no projections 52 and a mold 6 . After sealing the granulated powder, CIP molding was performed at a pressure of 98 MPa to obtain a cylindrical molded body without gaps 201 . It degreased at 600 degreeC in the degreasing furnace with the obtained molded object (to-be-fired object) standing up. As the number of samples of the molded object, 10 moldings were performed to produce a total of 10 molded objects (one in one molding).

탈지 처리가 종료한 성형체는 지지대(70) 위에 세운 상태에서 방치하고, 소성로 내에서 최고온도 1500℃, 10시간의 소성을 실시했다. 이것에 의해, 길이 350mm의 원통형의 타깃 부재가 수득되었다.After the degreasing treatment was completed, the molded body was left standing on the support 70, and calcined at a maximum temperature of 1500° C. for 10 hours in a kiln. Thereby, a cylindrical target member with a length of 350 mm was obtained.

10개의 타깃 부재의 내경의 비틀림(distortion) 평균은 2mm가 되고, 실시예보다도 커졌다. 그 요인의 하나로서, 소성 시의 수축에 의해 지지대(70)와 접촉하고 있었던 엣지면의 미끄러짐이 지지대(70)와의 마찰 저항에 의해 저해되었기 때문에, 상측의 엣지면과의 내경의 차이가 커진 것으로 생각된다.The distortion average of the inner diameter of ten target members was set to 2 mm, and became larger than an Example. As one of the factors, since the sliding of the edge surface that was in contact with the support 70 due to the shrinkage during firing was inhibited by the frictional resistance with the support 70, the difference in inner diameter with the upper edge surface increased. I think.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

실시예와 동일한 조건으로 제작한 조립분말을 비교예 1과 동일한 조건으로 CIP 성형, 탈지를 실시해서 원통상의 성형체를 얻었다. 탈지 처리가 종료한 성형체를 지지대(70) 위에서 옆 방향으로 방치하고, 소성로 내에서 최고온도 1500℃, 10시간의 소성을 실시하고, 길이 1050mm의 원통형의 타깃 부재를 얻었다. 성형체의 샘플 수로서는 10회의 성형을 실시함으로써, 합계 10개(1회의 성형에서 1개)의 성형체를 제작했다.The granulated powder produced under the same conditions as in Example 1 was subjected to CIP molding and degreasing under the same conditions as in Comparative Example 1 to obtain a cylindrical shaped body. The molded object after the degreasing process was left to stand sideways on the support base 70, the maximum temperature of 1500 degreeC in a kiln, and baking for 10 hours was performed, and the cylindrical target member with a length of 1050 mm was obtained. As the number of samples of the molded object, 10 moldings were performed to produce a total of 10 molded objects (one in one molding).

10개의 타깃 부재 중, 4개의 타깃 부재에 크랙이 발생했다. 크랙이 없는 나머지 6개의 타깃 부재의 내경 비틀림 평균은 10mm가 되고, 비교예 1보다도 커졌다. 그 요인의 하나로서 옆 방향의 방치에서는 소성 시의 수축 시에, 자중에 의해서 비틀림이 커진 것으로 생각된다.Of the 10 target members, a crack generate|occur|produced in 4 target members. The internal diameter torsion average of the remaining six target members without cracks was set to 10 mm, and became larger than the comparative example 1. As one of the factors, it is considered that the torsion increased due to its own weight at the time of shrinkage during firing when it was left in the lateral direction.

실시예, 비교예 1, 2에서 CIP 성형한 성형체의 개수와, 그 중에서 크랙이 발생하지 않은 타깃 부재의 개수 및 내경의 비틀림을 표 1에 정리했다.Table 1 puts together the number of objects of the molded object CIP-molded in Examples and Comparative Examples 1 and 2, the number of target members in which cracks do not occur, and distortion of the inner diameter.

Figure 112021099180712-pct00001
Figure 112021099180712-pct00001

<스퍼터링 타깃><Sputtering target>

실시예에서 수득된 반원통형의 타깃 부재(20A, 20B)를 내경 135mm, 외경 147mm, 길이 1000mm 가 되도록 기계 가공을 실시하고, 1세트의 타깃 부재(20A, 20B)를 준비했다. 또, 두께 0.2mm의 Ti제의 금속 시트(403)에 플라스마 용사에 의해 산화물층(404)(IGZO층)을 적층시킨 폭 5mm의 차폐 부재(40)를 제작했다.The semi-cylindrical target members 20A and 20B obtained in Examples were machined to have an inner diameter of 135 mm, an outer diameter of 147 mm, and a length of 1000 mm, to prepare a set of target members 20A and 20B. Moreover, the shielding member 40 of width 5mm which laminated|stacked the oxide layer 404 (IGZO layer) by plasma spraying on the metal sheet 403 made from Ti of thickness 0.2mm was produced.

1세트의 타깃 부재(20A, 20B)를 원통상이 되도록 대향시키고, 간극(201)에 내측으로부터 차폐 부재(40)를 첩부했다. 계속해서, 원통상의 타깃 부재(20A, 20B)(타깃 본체(20))의 내부에 백킹 튜브(10)를 배치했다. 또, 백킹 튜브(10)의 내주면(102)에는, 초음파 발신기를 탑재한 인두로 초음파 진동을 제공하면서 In의 스크러빙을 실시하는 전처리를 실시했다.One set of target members 20A, 20B was opposed so that it might become cylindrical, and the shielding member 40 was affixed to the clearance gap 201 from the inside. Then, the backing tube 10 was arrange|positioned inside cylindrical target member 20A, 20B (target main body 20). Moreover, the preprocessing which scrubs In was performed to the inner peripheral surface 102 of the backing tube 10, providing ultrasonic vibration with the iron on which the ultrasonic transmitter was mounted.

타깃 본체(20)와, 백킹 튜브(10)가 동심원상이 되도록 위치맞춤을 실시한 후, 용융한 In의 접합재(30)를 타깃 본체(20)와, 백킹 튜브(10) 사이에 주입했다. 이어서, 접합재(30)를 냉각해서 고화시켰다.After alignment was performed so that the target body 20 and the backing tube 10 became concentric, the bonding material 30 of molten In was inject|poured between the target body 20 and the backing tube 10. Next, the bonding material 30 was cooled and solidified.

수득된 스퍼터링 타깃(1)의 간극(201)의 폭은 0.3mm이었다. 간극(201)을 마이크로스코프(microscope)로 관찰한 결과, 접합재(30)의 누출은 관측되지 않았다.The width of the gap 201 of the obtained sputtering target 1 was 0.3 mm. As a result of observing the gap 201 with a microscope, leakage of the bonding material 30 was not observed.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태로만 한정되는 것은 아니라 여러가지로 변경을 부가할 수 있음은 물론이다. 각 실시형태는 독립의 형태로 한정되지 않고, 기술적으로 가능한 한 복합할 수 있다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited only to embodiment mentioned above, It goes without saying that various changes can be added. Each embodiment is not limited to an independent form, and may be complex|complex as much as technically possible.

1, 2: 스퍼터링 타깃
5: 심봉
5c: 중심축
51: 외주면
52: 볼록부
53: 공간부
6: 형
6w: 내벽
10: 백킹 튜브
10c: 중심축
101: 외주면
102: 내주면
20: 타깃 본체
20A, 20B: 타깃 부재
201, 202: 간극
21: 분체
22: 성형체
22w: 접촉면
30: 접합재
40, 40A, 40B: 차폐 부재
401: 점착 시트
402: 수지 시트
403: 금속 시트
404: 산화물층
70: 지지대
71: 지지면
72: 지지 지그
1, 2: Sputtering target
5: mandrel
5c: central axis
51: outer peripheral surface
52: convex part
53: space part
6: Brother
6w: inner wall
10: backing tube
10c: central axis
101: outer peripheral surface
102: If you give me
20: target body
20A, 20B: target member
201, 202: gap
21: powder
22: molded body
22w: contact surface
30: bonding material
40, 40A, 40B: shield member
401: adhesive sheet
402: resin sheet
403: metal sheet
404: oxide layer
70: support
71: support surface
72: support jig

Claims (10)

튜브상의 백킹 튜브와,
상기 백킹 튜브의 외주면을 따르도록 병설되어 원호상의 단면을 가지는 복수의 타깃 부재를 포함하고, 상기 복수의 타깃 부재의 각각이 상기 백킹 튜브의 중심축 주위에 이간하도록 배치되고, 상기 중심축 주위에 늘어서는 타깃 부재 사이에 형성되는 간극이 상기 백킹 튜브의 중심축 방향으로 연장되고, 상기 간극과 연통하는 오목부가 내측에 마련되는 타깃 본체와,
상기 백킹 튜브와 상기 타깃 본체 사이에 설치되고, 상기 백킹 튜브와 상기 복수의 타깃 부재의 각각을 접합하는 접합재와,
상기 접합재와 상기 타깃 본체 사이의 오목부에 수용되고, 양측이 각각 상기 복수의 타깃 부재와 접합되고, 상기 간극을 상기 접합재의 측으로부터 차폐하도록 내측이 상기 접합재와 접합되고, 상기 오목부로부터 상기 간극으로 돌출되지 않고 상기 간극에 노출되도록 외측이 상기 오목부에 배치되는 차폐 부재를 구비하는 스퍼터링 타깃.
a backing tube on the tube;
It includes a plurality of target members arranged in parallel along the outer peripheral surface of the backing tube and having an arc-shaped cross section, wherein each of the plurality of target members is disposed so as to be spaced apart around the central axis of the backing tube, and arranged around the central axis a target body in which a gap formed between the target members extends in the central axis direction of the backing tube, and a concave portion communicating with the gap is provided inside;
a bonding material provided between the backing tube and the target body to join each of the backing tube and the plurality of target members;
It is accommodated in a recess between the bonding material and the target body, both sides are respectively joined to the plurality of target members, and the inner side is joined with the bonding material so as to shield the gap from the side of the bonding material, and the gap is formed from the recess. A sputtering target comprising a shielding member having an outer side disposed in the concave portion so as not to protrude into the gap and to be exposed to the gap.
제1 항에 있어서,
상기 타깃 본체는 1세트의 타깃 부재에 의해서 상기 백킹 튜브를 둘러싸고,
상기 1세트의 타깃 부재를 상기 백킹 튜브의 상기 중심축 방향과 직교하는 방향으로 절단했을 경우, 상기 1세트의 타깃 부재 사이에 형성되는 한 쌍의 상기 간극 사이에 상기 백킹 튜브의 중심축이 위치하는 스퍼터링 타깃.
The method of claim 1,
The target body surrounds the backing tube by a set of target members,
When the set of target members is cut in a direction orthogonal to the central axis direction of the backing tube, the central axis of the backing tube is located between the pair of gaps formed between the set of target members. sputtering target.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 타깃 본체는 상기 백킹 튜브의 상기 중심축 방향으로 열(列) 형상이 되어 복수 병설되어 있는 스퍼터링 타깃.
3. The method according to claim 1 or 2,
The sputtering target in which the said target main body becomes a column shape in the said central axis direction of the said backing tube, and is provided in plural.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 복수의 타깃 부재의 각각은 산화물의 소결체에 의해서 구성되어 있는 스퍼터링 타깃.
3. The method according to claim 1 or 2,
The sputtering target in which each of the said some target member is comprised by the sintered compact of an oxide.
제3 항에 있어서,
상기 복수의 타깃 부재의 각각은 산화물의 소결체에 의해서 구성되어 있는 스퍼터링 타깃.
4. The method of claim 3,
The sputtering target in which each of the said some target member is comprised by the sintered compact of an oxide.
제4 항에 있어서,
상기 소결체는 In, Ga, 및 Zn을 가지는 스퍼터링 타깃.
5. The method of claim 4,
The sintered body is a sputtering target having In, Ga, and Zn.
제5 항에 있어서,
상기 소결체는 In, Ga, 및 Zn을 가지는 스퍼터링 타깃.
6. The method of claim 5,
The sintered body is a sputtering target having In, Ga, and Zn.
튜브상의 백킹 튜브와, 상기 백킹 튜브를 둘러싸는 타깃 본체와, 상기 백킹 튜브와 상기 타깃 본체 사이에 삽입 설치되고, 상기 백킹 튜브와 상기 타깃 본체를 접합하는 접합재를 가지는 스퍼터링 타깃의 제조방법으로서,
중심축을 주회하는 외주면이 상기 백킹 튜브의 외주면과 동일한 곡률로 구성되고, 상기 외주면으로부터 외측으로 돌출하는 볼록부를 가지는 원주상의 심봉이며, 튜브상의 틀(型)에 의해서 상기 외주면이 둘러싸였을 때에, 상기 외주면과 상기 틀에 의해서 형성되는 공간이 상기 볼록부에 의해서 상기 중심축의 주위에 복수의 공간부로 획정되는 상기 심봉을 준비하고,
상기 심봉과 상기 틀에 의하여 상기 복수의 공간부를 형성하고,
상기 복수의 공간부의 각각에 분체를 충전하고,
상기 분체에 상기 틀을 통해서 등방적으로 압력을 가하는 것에 의해서 상기 분체에 의한 성형체를 형성하고,
상기 성형체를 가열하는 것에 의해, 상기 분체가 소결한 소결체를 형성하는 스퍼터링 타깃의 제조방법.
A method of manufacturing a sputtering target having a tube-shaped backing tube, a target body surrounding the backing tube, and a bonding material inserted between the backing tube and the target body to join the backing tube and the target body, the method comprising:
The outer peripheral surface around the central axis is composed of the same curvature as that of the outer peripheral surface of the backing tube, is a cylindrical mandrel having a convex portion protruding outward from the outer peripheral surface, and when the outer peripheral surface is surrounded by a tubular frame, the preparing the mandrel in which a space formed by an outer circumferential surface and the frame is defined by a plurality of space portions around the central axis by the convex portion;
Forming the plurality of spaces by the mandrel and the frame,
Filling each of the plurality of space parts with powder,
Forming a molded body by the powder by isotropically applying pressure to the powder through the mold,
The manufacturing method of the sputtering target which forms the sintered compact which the said powder sintered by heating the said molded object.
제8 항에 있어서,
상기 복수의 공간부는 상기 중심축의 주위에 늘어서는 한 쌍의 공간부인 스퍼터링 타깃의 제조방법.
9. The method of claim 8,
The method of manufacturing a sputtering target, wherein the plurality of space portions are a pair of space portions arranged around the central axis.
제8 항 또는 제9 항에 있어서,
상기 복수의 공간부에 충전되어 형성된 상기 성형체의 길이방향이 상기 성형체를 지지하는 지지대의 지지면에 대하여 평행하게 되도록 상기 지지대에 상기 성형체를 마운트하고,
상기 성형체가 상기 심봉의 상기 외주면에 접촉한 접촉면과 상기 지지대 사이에 상기 성형체와 동일한 성분으로 구성된 지지 지그를 개재시키고,
상기 지지 지그에 의해서 상기 접촉면을 지지하면서 상기 성형체를 소성하는 스퍼터링 타깃의 제조방법.
10. The method according to claim 8 or 9,
Mounting the molded body on the support so that the longitudinal direction of the molded body filled and formed in the plurality of spaces is parallel to the support surface of the support for supporting the molded body,
A support jig composed of the same component as the molded body is interposed between the support and the contact surface in contact with the outer circumferential surface of the mandrel,
The manufacturing method of the sputtering target which bakes the said molded object, supporting the said contact surface with the said support jig.
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