KR20090085675A - Sputtering target - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 복수의 분할 타겟재와 백킹 플레이트(backing plate)를 본딩재를 거쳐 접합한 스퍼터링 타겟에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering target in which a plurality of divided target materials and a backing plate are joined via a bonding material.
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.Conventionally, the sputtering method which can control a film thickness and a component easily is widely used as a film-forming method of electronic and electrical component materials, such as a semiconductor, for example. The sputtering target used in such a sputtering method is generally comprised by joining the target material which consists of a material to form a thin film, and the backing plate which consists of a material excellent in electroconductivity and thermal conductivity through a bonding material.
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.In recent years, the demand for film-forming on a large substrate by sputtering especially increases, and the sputtering target is also enlarged by this. However, depending on the material, a sputtering target may be difficult to enlarge in terms of prevention of cracking or quality maintenance. In order to respond to such a demand for larger sputtering targets, for example, as shown in
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.In order to reduce the generation | occurrence | production of the chipping, the particle | grains, and the arcing which are caused by the adjacent site | part between the split target material, in this target material small piece, what is called a split target material, the clearance gap is formed in the part which several split target material adjoins mutually. The division target material is disposed so as to form a shape, and is joined to the backing plate. On the other hand, since a bonding material is a fluid at the time of joining a target material and a backing plate, a bonding material flows in not only the joining surface of a target material and a backing plate, but also the said clearance gap, and harden | cures after a fixed time passes. If the hardened bonding material exists in the gap formed in the adjacent portion of such a split target material, the bonding material may be peeled off during film formation, resulting in deterioration of the quality of the resulting film. Therefore, after bonding the division | segmentation target material to the backing plate, the hardened | cured bonding material which exists in this clearance gap was mechanically removed.
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.However, especially as shown in
특허문헌 1 : 일본 특개2002-363738호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-363738
특허문헌 2 : 일본 특개2003-155563호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-155563
[발명의 개시][Initiation of invention]
[발명이 해결하고자 하는 과제][Problem to Solve Invention]
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.Thus, when a bonding material remains and hardens | cures in the clearance gap from the target surface, these bonding materials also sputter | spatter during the sputtering process performed at film-forming, and there exists a possibility that the quality of the film | membrane formed may deteriorate. In addition, the remaining bonding material may cause nodule or arcing.
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.Therefore, in view of such a phenomenon, in the sputtering target comprised by the division target material from which mutual thickness differs, the sputtering which can remove a bonding material easily from the clearance gap formed in the adjacent part of each division target material is sputtering. The task is to provide a target.
[과제를 해결하기 위한 수단][Means for solving the problem]
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,The present invention has been found in order to achieve the above-described problems and objects in the prior art, and the sputtering target of the present invention integrates a target material and a backing plate composed of a plurality of divided target materials via a bonding material. As a sputtering target bonded by
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,The backing plate is formed in a substantially convex cross-section having an end portion between the central portion of the thick portion and the outer circumferential portion of the thin portion,
상기 분할 타겟재 중, 상기 스퍼터링 타겟의 단부에 배치되는 단부(端部) 분할 타겟재가, 박육부와 후육부를 구비한 단면 대략 L자상으로 형성되고,An end splitting target material disposed at the end of the sputtering target is formed in the split target material in a substantially L-shaped cross section provided with a thin portion and a thick portion,
또한 상기 단부 타겟재 이외의 분할 타겟재가, 박육부로 이루어지는 평판상으로 형성되어 있고,Moreover, the division target material other than the said end target material is formed in the flat form which consists of a thin part,
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.The end splitting target material is arranged to abut the end of the backing plate so that the surface of the sputtering target is approximately the same surface, and the splitting target material other than the end target material is disposed in the center of the backing plate in a planar manner. It is characterized by being.
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.In addition, in the plurality of divided target materials, a gap of 0.1 to 0.6 mm may be formed between adjacent portions adjacent to each other. In addition, the width W a in the thin portion of the end split target material may be 2 to 50 mm, and the width W b in the thick portion of the end split target material may be 40 to 500 mm.
또한, 상기 분할 타겟재는, In 또는 Sn를 주성분으로 하는 금속 산화물이어도 좋다.In addition, the division target material may be a metal oxide containing In or Sn as a main component.
[발명의 효과][Effects of the Invention]
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.According to the sputtering target of this invention, even if the sputtering target is comprised from the split target material from which mutual thickness differs, since the end split target material located in the edge part of a sputtering target has a specific shape, it is between adjacent parts of each split target material. In the gap to be formed, the gap which is embedded deeply from the target surface is not formed. Therefore, in any of the above gaps, the bonding material introduced at the time of joining the division target material and the backing plate can be easily removed, and thus the amount of bonding material remaining in these gaps can be significantly reduced.
따라서, 본 발명의 스퍼터링 타겟을 사용하면, 파티클 및 아킹의 발생을 억제한 스퍼터링 처리가 실현할 수 있음과 함께, 안정한 특성을 갖는 성막을 얻을 수 있다.Therefore, when using the sputtering target of this invention, the sputtering process which suppressed generation | occurrence | production of particle | grains and arcing can be implement | achieved, and the film-forming which has a stable characteristic can be obtained.
[도 1] 본 발명의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 분할 타겟재의 형상을 나타내는 도면이다. (a)는 상면도, (b)는 단면도를 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the shape of the division target material which comprises the sputtering target of this invention. (a) is a top view, (b) is sectional drawing.
[도 2] 도 1의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 백킹 플레이트의 사시도이다.FIG. 2: is a perspective view of the backing plate which comprises the sputtering target of FIG.
[도 3] 도 1의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 분할 타겟재의 사시도이다.FIG. 3: is a perspective view of the division | segmentation target material which comprises the sputtering target of FIG.
[도 4] 본 발명의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 그 밖의 분할 타겟재의 형상을 나타내는 도면이며, (c)' 및 (d)'가 상면도, (c)'' 및 (d)''가 단면도이다.4 is a view showing the shape of another split target material constituting the sputtering target of the present invention, (c) 'and (d)' are top views, and (c) '' and (d) '' are cross-sectional views. to be.
[도 5] 단부 분할 타겟재의 사시도이다.5 is a perspective view of an end split target material.
[도 6] 본 발명의 스퍼터링 타겟 도 1(b)의 부분확대 단면도이다.Fig. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the sputtering target of Fig. 1 (b).
[도 7] 본딩재 제거 처리 후에 있어서의 도 1(b)의 부분확대 단면도이다.Fig. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of Fig. 1 (b) after the bonding material removal process.
[도 8] 종래의 스퍼터링 타겟을 구성하는, 분할 타겟재의 형상의 일례를 나타내는 도면이다. (e)는 상면도, (f)는 단면도를 나타낸다.It is a figure which shows an example of the shape of the division target material which comprises the conventional sputtering target. (e) is a top view, (f) is sectional drawing.
[도 9] 종래의 스퍼터링 타겟 도 8(f)의 부분확대 단면도이다.Fig. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of a conventional sputtering target of Fig. 8 (f).
[도 10] 본딩재 제거 처리 후에 있어서의 도 8(f)의 부분확대도이다.Fig. 10 is a partially enlarged view of Fig. 8 (f) after the bonding material removal process.
[부호의 설명][Description of the code]
1…본 발명의 스퍼터링 타겟One… Sputtering Target of the Invention
2…백킹 플레이트2… Backing plate
4…분할 타겟재(11∼12)가 상호 인접하는 인접부 사이에 형성된 간극4… Gaps formed between adjacent portions where the
11…단부 분할 타겟재11... End split target material
11a…단부 분할 타겟재(11)의 박육부11a... Thin section of the end splitting
11b…단부 분할 타겟재(11)의 후육부11b... The thick part of the edge part split
11c…단부 분할 타겟재(11)에 형성된 단부(段部)11c... End portion formed in the end split
12…단부 분할 타겟재(11) 이외의 분할 타겟재12... Split target material other than the end split
13…본딩재13... Bonding material
15…백킹 플레이트(2)의 후육부15... Thickening part of backing plate (2)
16…백킹 플레이트(2)의 박육부16... Thin part of the backing plate (2)
17…백킹 플레이트(2)에 형성된 단부(段部)17... End part formed in the
30…단부 분할 타겟재(11)의 상면30... Upper surface of the end splitting
41…종래의 스퍼터링 타겟41... Conventional Sputtering Target
42…백킹 플레이트42... Backing plate
43…단부 분할 타겟재43.. End split target material
44…단부 분할 타겟재(43) 이외의 분할 타겟재44... Split target material other than the end split
45…본딩재45... Bonding material
50, 51, 50', 51'…분할 타겟재(43∼44)가 상호 인접하는 인접부 사이에 형성된 간극50, 51, 50 ', 51'... Gaps formed between adjacent portions where the
53, 53'…간극(50', 51')에 있어서 특히 본딩재(45)가 잔존하기 쉬운 부위53, 53 '... Particularly in the gaps 50 'and 51', the
60…분할 타겟재(44)의 단부 스트레치(stretch)부60... End stretch portion of the
Wa…단부 분할 타겟재(11)의 박육부(11a)에 있어서의 폭W a … Width in the
Wb…단부 분할 타겟재(11)의 후육부(11b)에 있어서의 폭W b … Width in the
R…단부 분할 타겟재(11)의 대략 L자상 각부R… Approximately L-shaped corner part of the edge part
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]Best Mode for Carrying Out the Invention
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.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment (example) of this invention is described in detail based on drawing. 1: shows the shape of the
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.FIG. 2 shows a perspective view of the
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.Although FIG.4 (c) 'is a long target, the split target material 11-12 shown in FIG. 1 is formed in two steps. Fig. 4 (c) 'is a cross sectional view taken along the line Y 1 -Y 1 in Fig. 4 (c)'. FIG.4 (d) 'is a substantially square target, Comprising: The division | segmentation target material 11-12 shown in FIG. 1 is formed in three steps. 4D is a cross-sectional view taken along the Z 1 -Z 1 line in FIG. 4D.
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.The
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.In this case, the material of the division target materials 11-12 is not specifically limited, Metal oxide whose main component is In or Sn, such as Indium-Tin-Oxide (ITO), chromium, molybdenum, ZAO (aluminum-zinc) Oxide), magnesium oxide, and the like. Especially, the metal oxide which has In or Sn as a main component which is a material employ | adopted for the film-forming for flat panel displays which strongly requires the enlargement of a target size is suitable.
또한, 백킹 플레이트(2)의 재질로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 도전성·열전도성이 뛰어난 순동, 구리계 합금 등이 호적하게 사용된다.In addition, as a material of the
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.As a material of the bonding material used when joining the division target materials 11-12 and the
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.The
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.In addition, the division target materials 11-12 are comprised from the edge
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.The end split
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.As also shown in perspective view of the end dividing the
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.Moreover, the width W a in the
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.Moreover, it is preferable that the substantially L-shaped corner part R formed in the edge part
단부 분할 타겟재 이외의 분할 타겟재(12)는, 박육부로 이루어지는 평판상으 로 형성되어 있고, 연속하여 두께(d2)를 갖고 있다.The
또, 이들 분할 타겟재(11∼12)에 있어서의 원하는 부위에서, 필요에 따라 엣지 처리가 실시되어 있어도 좋다.Moreover, the edge process may be performed as needed in the site | parts which are preferable in these division | segmentation target materials 11-12.
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.Here, as shown in Fig. 1 (b), ends inside the height of the wall portion (11b) after the split target material (11) (h 1), and a
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.Accordingly, the end split
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.In addition, the thickness d 3 of the outer
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.Thus, by arranging the division target materials 11-12 in the
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.In addition, you may provide an unevenness | corrugation on the surface of the
본 발명의 상기 분할 타겟재(11∼12)는, 상호 인접하는 인접부 사이에 간극(4)이 형성되어 있다.In the
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.When the sputtering process is performed, the target material is heated and expands by ions being hit by the target material. At this time, when there is no
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.However, by forming the
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.As shown in FIG. 6, which is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 1B, such a
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.Fig. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of Fig. 1 (b) and immediately after bonding the
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.The
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.Immediately after the
본딩 제거 처리 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 초음파를 부가한 철판을 사용하여 제거하는 방법이 채용된다.The bonding removal treatment method is not particularly limited, and for example, a removal method using an iron plate to which ultrasonic waves have been added is adopted.
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.FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 1B as shown in FIG. 6, and is a cross-sectional view of the
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.FIG. 8: shows the shape of the
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.The
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.In addition, the division | segmentation target material is comprised from the edge
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.Therefore, even if it is a sputtering target of this invention or a conventional sputtering target, the basic structure of a sputtering target does not have a big difference. However, as will be described below, the shape of the end split target is greatly different.
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.As shown in FIG. 8 (f), in the case of the
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.On the other hand, the end divided target material (43) dividing the target material (44) other than, the flat plate made of a thin-wall portion of the divided target material thickness (d 5) Like 12 of the sputtering target (1) of the present invention the To form.
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.Thus, also in the conventional sputtering target, the division |
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.However, since the end
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.That is, the depth of an end
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.By the way, if the depth which the clearance |
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.On the other hand, FIG. 10 (h) shows the sputtering after removing the
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.As shown in Figs. 10G and 10H, when
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.On the other hand, as described above, in the sputtering target of the present invention, since the end split target material is formed in substantially L-shaped cross section, the size and depth of the gap formed between the adjacent portions where the plurality of split target materials are adjacent to each other are determined. It becomes possible to unify, and it is possible to collectively remove the bonding material which flowed in all the gaps by a series of bonding removal processes, which not only shortens the bonding removal processing time but also improves the quality of the film formation obtained. Can be.
[실시예1]Example 1
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.Figs. 1 to 3, Fig. 5 through Fig., Oxygen-free copper-made backing plate (2) as shown in Fig. 7, the (380 × 2000mm, h 2: : 5mm, d 3 7mm), was heated in advance using gayeoldae. Next, the
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.Further, the end splitting
이 때에 있어서의 간극(4)의 크기(D)는 0.3mm이었다.At this time, the size D of the
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.The bonding removal process was performed using the
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.About the
[비교예1]Comparative Example 1
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.As it is shown in Fig. 8 to Fig 9, copper-made backing plate (42) (380 × 2000mm, h 2: 5mm, d 3: 12mm) using, ITO end divided target material (43) (300 × 80mm composed of , d 4: 12mm), the second body, and dividing the target material (44) (300 × 435mm, d 5: 7mm) of 4 as a non-example 1 production body, the
이 때에 있어서의 간극(50∼51)의 크기(D)는 어느 것도 0.3mm이었다.At this time, none of the sizes D of the
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.Subsequently, the bonding removal process was performed like Example 1, and the quantity of the bonding material which remain | survives in the site |
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