KR20120094057A - Divided sputtering target and method for producing same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 타깃 부재를 접합하여 얻어진 분할 스퍼터링 타깃에 있어서, 스퍼터링됨으로써, 백킹 플레이트의 구성 재료가, 성막하는 박막 중에 혼입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 기술을 제공한다. 본 발명은 백킹 플레이트 위에, 복수의 타깃 부재를 저(低)융점 솔더링에 의해 접합하여 형성되는 분할 스퍼터링 타깃에 있어서, 접합된 타깃 부재간에 형성되는 간극에 따라, 백킹 플레이트에 보호체를 마련한 것을 특징으로 하는 분할 스퍼터링 타깃으로 했다The present invention provides a technique capable of effectively preventing the constituent material of the backing plate from being mixed in a thin film to be formed by sputtering in a split sputtering target obtained by joining a plurality of target members. In the split sputtering target formed by joining a some target member by low melting point soldering on a backing plate, this invention provided the protection body in the backing plate according to the clearance gap formed between the joined target members. Targeted sputtering target
Description
본 발명은 복수의 타깃 부재를 접합하여 얻어지는 분할 스퍼터링 타깃에 관한 것이며, 특히 타깃 부재가 산화물 반도체에 의해 구성되어 있을 때에 호적(好適)한 분할 스퍼터링 타깃에 관한 것이다.The present invention relates to a split sputtering target obtained by joining a plurality of target members, and more particularly, to a split sputtering target that is suitable when the target member is made of an oxide semiconductor.
최근, 스퍼터링법은, 정보 기기, AV 기기, 가전 제품 등의 각 전자 부품을 제조할 때에 다용되고 있으며, 예를 들면, 액정 표시 장치 등의 표시 디바이스에는, 박막 트랜지스터(약칭: TFT) 등의 반도체 소자가 스퍼터링법에 의해 형성되어 있다. 투명 전극층 등을 구성하는 박막을, 대면적이고, 고(高)정밀도로 형성하는 제법으로서, 스퍼터링법이 매우 유효하기 때문이다.In recent years, the sputtering method is used abundantly when manufacturing each electronic component, such as an information apparatus, AV equipment, and home appliances, For example, in display devices, such as a liquid crystal display device, semiconductors, such as a thin film transistor (abbreviated name: TFT), are used. The element is formed by the sputtering method. It is because sputtering method is very effective as a manufacturing method which forms the thin film which comprises a transparent electrode layer etc. with a large area with high precision.
그런데, 최근의 반도체 소자에 있어서는, 아모퍼스 실리콘을 대신하여, IGZO(In-Ga-Zn-O)로 대표되는 산화물 반도체가 착목되어 있다. 그리고, 이 산화물 반도체에 대해서도, 스퍼터링법을 이용하여 산화물 반도체 박막을 성막하는 것이 계획되어 있다. 그러나, 스퍼터링에 사용하는 산화물 반도체의 스퍼터링 타깃에서는, 그 소재가 세라믹이므로, 대면적의 타깃을 한 장의 타깃 부재로 구성하는 것이 어렵다. 그 때문에, 어느 정도의 크기를 갖는 산화물 반도체 타깃 부재를 복수 준비하고, 원하는 면적을 갖는 백킹 플레이트 위에 접합함으로써, 대면적의 산화물 반도체 스퍼터링 타깃이 제조되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).By the way, in the recent semiconductor element, instead of amorphous silicon, the oxide semiconductor represented by IGZO (In-Ga-Zn-O) is taken into consideration. And also about this oxide semiconductor, it is planned to form an oxide semiconductor thin film using sputtering method. However, in the sputtering target of the oxide semiconductor used for sputtering, since the raw material is ceramic, it is difficult to comprise the target of a large area with one target member. Therefore, a large area oxide semiconductor sputtering target is manufactured by preparing two or more oxide semiconductor target members which have a certain magnitude | size, and joining on the backing plate which has a desired area (for example, refer patent document 1).
이 스퍼터링 타깃의 백킹 플레이트에는, 통상, Cu제의 백킹 플레이트가 사용되고, 이 백킹 플레이트와 타깃 부재의 접합에는, 열전도가 양호한 저(低)융점 솔더, 예를 들면 In계 금속이 사용되고 있다. 예를 들면, 대면적이고, 판상(板狀)의 산화물 반도체 스퍼터링 타깃을 제조할 때, 대면적의 Cu제 백킹 플레이트를 준비하고, 그 백킹 플레이트 표면을 복수의 구획으로 나누어, 그 구획에 맞는 면적을 갖는 산화물 반도체 타깃 부재를 복수 준비한다. 그리고, 백킹 플레이트 위에 복수의 타깃 부재를 배치하고, In계나 Sn계 금속의 저융점 솔더링에 의해, 모든 타깃 부재를 백킹 플레이트에 접합하는 것이 행해진다. 이 접합시에, Cu와 산화물 반도체의 열팽창의 차이를 고려하여, 인접하는 타깃 부재끼리의 사이에는, 실온시에 0.1㎜?1.0㎜의 간극이 생기도록 조정하여 배치되어 있다.A Cu backing plate is usually used for the backing plate of this sputtering target, and the low melting point solder which is excellent in thermal conductivity, for example, In-type metal, is used for joining this backing plate and a target member. For example, when manufacturing a large-area, plate-shaped oxide semiconductor sputtering target, a large area backing plate made of Cu is prepared, the surface of the backing plate is divided into a plurality of sections, and an area suitable for the section is provided. Plural oxide semiconductor target members are prepared. Then, a plurality of target members are disposed on the backing plate, and bonding of all the target members to the backing plate is performed by low melting point soldering of the In-based or Sn-based metal. At the time of this joining, in consideration of the difference in thermal expansion of Cu and an oxide semiconductor, it arrange | positions and arrange | positions so that the clearance gap of 0.1 mm-1.0 mm may arise between adjacent target members at room temperature.
이와 같은 복수의 산화물 반도체 타깃 부재를 접합하여 얻어진 분할 스퍼터링 타깃을 사용하여 스퍼터링에 의해 박막을 성막해서 반도체 소자를 형성할 경우, 스퍼터링 처리 중에 타깃 부재간의 간극으로부터 백킹 플레이트의 구성 재료인 Cu도 스퍼터링되어, 형성하는 산화물 반도체의 박막 중에 혼입한다는 문제가 염려되어 있다. 박막 중의 Cu는, 수 ppm 레벨의 혼입량이지만, 그 영향은 산화물 반도체에는 매우 크고, 예를 들면 TFT 소자 특성 중의 전계(電界) 효과 이동도가, 타깃 부재간의 간극에 상당하는 위치에서 형성된 반도체 소자(Cu가 혼입한 박막)에서는, 그 이외의 부분의 반도체 소자에 비해 낮아지는 경향이 있어, ON／OFF비도 저하하는 경향이 된다. 이와 같은 결점은, 작금의 대면적화 경향에의 큰 장해 요인으로서 지적되고 있어, 조속한 기술 개선을 요구받고 있는 것이 현상이다. 또한, 이와 같은 분할 스퍼터링 타깃의 문제는, 타깃 부재가 산화물 반도체 이외의 재질의 경우에도 같은 결점을 생기게 할 가능성이 있어, 스퍼터링 타깃의 대면적화를 촉진하기 위해서도, 해소해야 할 과제이다.When a thin film is formed by sputtering using a split sputtering target obtained by joining such a plurality of oxide semiconductor target members to form a semiconductor element, Cu, which is a constituent material of the backing plate, is sputtered from the gap between the target members during the sputtering process. The problem of mixing in the thin film of the oxide semiconductor to form is concerned. Cu in the thin film is a mixed amount of a few ppm level, but the effect is very large for the oxide semiconductor, for example, the semiconductor element formed at a position corresponding to the gap between the target members in the field effect mobility in the TFT element characteristics ( In the thin film mixed with Cu), there exists a tendency for it to become low compared with the semiconductor element of another part, and it will also become a tendency for ON / OFF ratio to fall. Such a drawback is pointed out as a big obstacle to the large-area tendency, and it is a phenomenon which is called for prompt technical improvement. In addition, such a problem of the split sputtering target may cause the same drawback even when the target member is made of a material other than an oxide semiconductor, and is a problem to be solved in order to promote a large area of the sputtering target.
본 발명은 이상과 같은 사정을 배경으로 이루어진 것이며, 대면적의 스퍼터링 타깃으로서, 복수의 타깃 부재를 접합하여 얻어진 분할 스퍼터링 타깃이 스퍼터링됨으로써, 백킹 플레이트의 구성 재료가, 성막하는 박막 중에 혼입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 분할 스퍼터링 타깃을 제안하는 것을 목적으로 한다.This invention is made in the background of the above circumstances, As a sputtering target of a large area, the split sputtering target obtained by joining several target member is sputtered, and it is effective to mix | blend the constituent material of a backing plate in the thin film to form into a film. An object of the present invention is to propose a split sputtering target that can be prevented.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 백킹 플레이트 위에, 복수의 타깃 부재를 저융점 솔더링에 의해 접합하여 형성되는 분할 스퍼터링 타깃에 있어서, 접합된 타깃 부재간에 형성되는 간극에 따라, 백킹 플레이트에 보호체를 마련한 것을 특징으로 하는 것으로 했다. 본 발명에 의하면, 백킹 플레이트 위에 접합된 타깃 부재간에 형성되는 간극에는, 백킹 플레이트 표면이 노출되지 않고, 백킹 플레이트의 구성 재료가 스퍼터링되는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, in this division sputtering target formed by joining a some target member by low melting point soldering on a backing plate, the protection body to a backing plate according to the clearance gap formed between the joined target members. It was supposed to be characterized by the provision. According to the present invention, it is possible to effectively prevent sputtering of the constituent material of the backing plate without exposing the surface of the backing plate to the gap formed between the target members joined on the backing plate.
본 발명에 있어서의 보호체란, 백킹 플레이트 위에 접합된 타깃 부재간에 형성되는 간극에 노출되는 백킹 플레이트 표면을 덮는 것으로서, 성막하는 박막에 악영향을 주는 물질을, 스퍼터링시에 간극으로부터 발생시키지 않는 작용을 갖는 것을 말한다. 이와 같은 보호체로서는, 백킹 플레이트 표면에, 테이프상의 보호 부재를 배치하거나, 보호체로 되는 물질을 도포, 도금, 스퍼터링 등에 의해 마련하거나, 백킹 플레이트 자체의 표면을 산화하여 산화 피막을 형성함으로써 마련할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 보호체는 테이프상의 보호 부재를 배치하는 것이 바람직하다.The protection body in this invention covers the backing plate surface exposed to the clearance gap formed between the target members joined on the backing plate, and does not generate | occur | produce the substance which adversely affects the thin film to form into a film | membrane at the time of sputtering from a clearance gap. I say to have. Such a protective member can be provided by arranging a protective member on a backing plate on the surface of the backing plate, applying a protective material material by coating, plating, sputtering or the like, or oxidizing the surface of the backing plate itself to form an oxide film. have. In particular, in this invention, it is preferable that a protective body arrange | positions a protective member on tape.
이와 같은 보호체의 재질로서는, 성막하는 박막에 혼입해도 악영향을 주지 않는 물질, 예를 들면, 타깃 부재의 조성을 구성하는 원소의 전부 혹은 그 일부, 이들 원소를 함유하는 합금이나 산화물 등을 사용할 수 있다.As a material of such a protective body, a substance which does not adversely affect the mixing of the thin film to be formed, for example, all or part of the elements constituting the composition of the target member, an alloy or oxide containing these elements can be used. .
또한, 다른 재질로서는, 스퍼터링시에 간극 내부에서의 스퍼터링 현상을 억제할 수 있는 물질, 예를 들면, 타깃 부재보다도 그 체적 저항이 큰 물질을, 즉 고저항 물질을 보호체로서 사용할 수 있다. 이와 같은 고저항 물질을 보호체로서 사용할 경우, 고저항 물질의 체적 저항율(Ω?㎝)이 타깃 부재의 체적 저항율의 10배 이상의 값을 갖는 것임이 바람직하다.As another material, a material capable of suppressing the sputtering phenomenon in the gap during sputtering, for example, a material having a larger volume resistivity than that of the target member, that is, a high resistance material can be used as the protector. When using such a high resistance material as a protective body, it is preferable that the volume resistivity (ohm * cm) of a high resistance material has a
또한, 상기한 보호체의 재질에 관해서는, 그 재질의 화학 조성이, 백킹 플레이트에 접합하기 위해 사용하는 저융점 솔더의 화학 조성과는 실질적으로 상이한 것이다. 예를 들면, 금속 인듐을 저융점 솔더로서 사용할 경우, 그때의 보호체는 금속 인듐이 아님을 의미한다. 또한, 타깃 부재간의 간극에, 저융점 솔더의 금속 인듐이 잔존할 경우가 있는데, 이 간극에 잔존하는 인듐이 고화(固化)했을 때에는, 그 표면이 산화하는 경우가 있다. 이와 같이 접합에 사용하는 저융점 솔더의 금속 인듐이 간극에서 고화할 경우, 그 인듐 표면에는 균일한 산화막을 형성하는 것이 곤란하기 때문에, 상기한 본 발명의 보호체로서의 고저항 물질과 같은 효과를 줄 수는 없다.In addition, regarding the material of the said protector, the chemical composition of the material is substantially different from the chemical composition of the low melting solder used for bonding to a backing plate. For example, when metal indium is used as a low melting point solder, it means that the protecting body at that time is not metal indium. Moreover, although the metal indium of a low melting solder may remain in the space | interval between target members, when the indium which remain | survives in this space | solid solidifies, the surface may oxidize. In the case where the metal indium of the low melting point solder used for joining is solidified in the gap, it is difficult to form a uniform oxide film on the surface of the indium, so that the same effect as that of the high resistance material as the protective body of the present invention described above can be obtained. There is no number.
본 발명에 있어서의 분할 스퍼터링 타깃은, 판상, 원통상인 것이 대상이 된다. 판상의 스퍼터링 타깃은, 판상 백킹 플레이트 위에, 사각형면을 갖는 판상의 타깃 부재를 복수 평면 배치하여 접합한 것이 대상이 된다. 또한, 원통상의 스퍼터링 타깃은, 원통상 백킹 플레이트에, 원통상 타깃 부재(중공 원주)를 복수 관통시켜, 원통상 백킹 플레이트의 원주 축방향에 다단상(多段狀)으로 배치하여 접합한 것, 혹은, 중공 원주를 원주 축방향으로 세로 분할한 만곡상(灣曲狀) 타깃 부재를, 원통상 백킹 플레이트의 외측면에, 원주 방향으로 복수 나열하여, 접합한 것이 대상이 된다. 이 판상 또는 원통상의 분할 스퍼터링 타깃은, 대면적의 스퍼터링 장치에 다용되고 있다. 또한, 본 발명은 판상, 원통상의 형상을 대상으로 하고 있지만, 다른 형상의 분할 스퍼터링 타깃에의 적용을 방해하는 것이 아니라, 타깃 부재 에 대해서도 그 형상에 제한은 없다. 그리고, 타깃 부재의 조성에 대해서도, IGZO나 ZTO 등의 산화물 반도체나 투명 전극(ITO)이나 Al 등의 금속에 적용할 수 있으며, 타깃 부재의 조성에도 제한은 없다.The split sputtering target in the present invention is a plate-like or cylindrical one. As a plate-shaped sputtering target, it is object to which the plate-shaped target member which has a rectangular surface arrange | positioned two or more plane on the plate-shaped backing plate, and joined. In addition, the cylindrical sputtering target is formed by passing a plurality of cylindrical target members (hollow cylinders) through the cylindrical backing plate, arranging them in multiple stages in the circumferential axial direction of the cylindrical backing plate, and joining them. Alternatively, a plurality of curved target members obtained by vertically dividing the hollow circumference in the circumferential axial direction are arranged on the outer side of the cylindrical backing plate in the circumferential direction and joined. This plate-shaped or cylindrical split sputtering target is used abundantly in a large area sputtering apparatus. In addition, although this invention is made into the plate-shaped and cylindrical shape, it does not prevent application to the dividing sputtering target of another shape, and there is no restriction | limiting in the shape also about a target member. The composition of the target member can also be applied to oxide semiconductors such as IGZO and ZTO, metals such as transparent electrode (ITO) and Al, and the composition of the target member is not limited.
본 발명에 있어서의 보호체는, Zn, Ti, Sn 중 어느 금속박, 혹은 Zn, Ti, Sn 중 어느 1종 이상을 80질량％ 이상 함유하는 합금박, 또는 세라믹 시트 혹은 고분자 시트인 것이 바람직하다. 이와 같은 금속박이나 세라믹 시트이면, In계나 Sn계 금속의 저융점 솔더와의 반응성이 낮으며, 산화물 반도체를 성막할 경우에는, 성막된 산화물 반도체 박막 중에 미량으로 혼입해도, Cu에 비해, TFT 소자 특성에의 영향을 적게 할 수 있다.It is preferable that the protective body in this invention is any metal foil of Zn, Ti, Sn, or alloy foil containing 80 mass% or more of any 1 or more types of Zn, Ti, Sn, or a ceramic sheet or a polymer sheet. Such a metal foil or ceramic sheet has low reactivity with low melting point solders of In-based or Sn-based metals, and when forming an oxide semiconductor, even when mixed in a small amount in the deposited oxide semiconductor thin film, TFT device characteristics The influence on can be reduced.
또한, 고분자 시트는, 고저항 물질이기 때문에, 스퍼터링시에, 타깃 부재간의 간극에서의 스퍼터링 현상이 억제되어, 성막하는 박막에의 악영향을 방지할 수 있다. 세라믹 시트로서는, 알루미나나 실리카계의 시트를 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서의 고분자 시트의 재질로서는, 페놀 수지, 멜라민 수지, 에폭시 수지, 유리아 수지, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 합성 수지 재료나, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 폴리스티렌 등의 범용 플라스틱 재료, 폴리아세트산비닐, ABS 수지, AS 수지, 아크릴 수지 등의 준범용 플라스틱 재료 등을 들 수 있다. 또한, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 변성 폴리페닐렌에테르(PPE), 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 엔지니어링 플라스틱이나 폴리아릴레이트, 폴리설폰, 폴리페닐렌설피드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드 수지, 불소 수지 등의 수퍼 엔지니어링 플라스틱도 사용할 수 있다. 특히, 폴리이미드 수지 등은 테이프상의 재료도 있으며, 내열성, 절연성도 높기 때문에, 본원 발명에 적합한 것이다.In addition, since the polymer sheet is a high resistance material, sputtering in the gap between the target members is suppressed during sputtering, and adverse effects on the thin film to be formed can be prevented. As the ceramic sheet, an alumina or silica sheet can be used. Examples of the material of the polymer sheet in the present invention include synthetic resin materials such as phenol resin, melamine resin, epoxy resin, vitreous resin, vinyl chloride resin, polyethylene and polypropylene, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene and polystyrene. General purpose plastic materials, such as a general-purpose plastic material, polyvinyl acetate, ABS resin, AS resin, and an acrylic resin, etc. are mentioned. In addition, engineering plastics such as polyacetal, polycarbonate, modified polyphenylene ether (PPE), polybutylene terephthalate, polyarylate, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyimide resin, and fluorine resin Super engineering plastics, such as these, can also be used. In particular, a polyimide resin or the like is also suitable for the present invention because of its tape-like material and high heat resistance and insulation properties.
금속박 또는 세라믹 시트, 혹은 고분자 시트의 두께는 0.0001㎜?1.0㎜가 바람직하다. 금속박 또는 세라믹 시트의 폭은 타깃 부재간에 형성되는 간극과 동일하고, 또는 그 이상으로 넓은 것이 바람직하며, 작업성 등을 고려하면, 5.0㎜?20㎜ 폭으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 백킹 플레이트 위에 Zn, Ti, Sn 중 어느 금속박이나, Zn, Ti, Sn 중 어느 1종 이상을 80질량％ 이상 함유하는 합금박, 또는 세라믹 시트 혹은 고분자 시트를 배치할 경우, 저융점 솔더나 도전성 양면 테이프 등을 사용하여 첩부(貼付)할 수 있다. The thickness of the metal foil or the ceramic sheet or the polymer sheet is preferably 0.0001 mm to 1.0 mm. The width of the metal foil or the ceramic sheet is preferably the same as or larger than the gap formed between the target members, and in consideration of workability and the like, the width is preferably 5.0 mm to 20 mm. When the metal foil of Zn, Ti, Sn, or an alloy foil containing 80% by mass or more of Zn, Ti, Sn, or a ceramic sheet or a polymer sheet is disposed on the backing plate, a low melting point solder or It can stick together using an electroconductive double-sided tape.
본 발명에 있어서의 보호체는, 테이프상의 제1 보호 부재와 테이프상의 제2 보호 부재를 적층한 구조인 것이 바람직하다. 이와 같은 테이프상의 보호 부재를 적층한 구조이면, 본 발명에 따른 분할 스퍼터링 타깃을 제조하는 것을 용이하게 행할 수 있고, 타깃 부재나 백킹 플레이트의 재질에 맞춰 제1 보호 부재와 제2 보호 부재의 재질을 적절히 선택하여 적용할 수 있다. 이 제1 보호 부재와 제2 보호 부재의 테이프 폭은 동등해도, 상이해도 된다. 또한, 이 적층 구조의 보호체는, 제1 보호 부재가 타깃 부재측이 되고, 제2 보호 부재가 백킹 플레이트측이 되는 상태에서, 접합된 타깃 부재간에 형성되는 간극에 따라 배치되게 된다.It is preferable that the protective body in this invention is a structure which laminated | stacked the tape-shaped 1st protective member and the tape-shaped 2nd protective member. If such a tape-shaped protective member is laminated, it is possible to easily manufacture the split sputtering target according to the present invention, and the materials of the first protective member and the second protective member may be adjusted according to the material of the target member or the backing plate. It can be appropriately selected and applied. The tape widths of the first protective member and the second protective member may be the same or different. Moreover, the protective body of this laminated structure is arrange | positioned according to the clearance gap formed between the joined target members in the state in which the 1st protective member turns into the target member side, and the 2nd protective member turns into the backing plate side.
본 발명에 있어서의 보호체를 테이프상의 보호 부재에 의해 마련할 경우, 협폭의 제1 보호 부재와 광폭의 제2 보호 부재를 적층하여, 제1 보호 부재의 양단측에 제2 보호 부재가 노출된 구조로 할 수 있다. 이 구조에서는, 광폭의 제2 보호 부재 위에, 협폭의 제1 보호 부재가 적층한 2층 구조로 된다. 타깃 부재와 백킹 플레이트의 접합은 In이나 Sn 등의 저융점 솔더링에 의해 행해지지만, 접합시의 가열 처리에 의해 보호 부재와 저융점 솔더가 반응하여 합금화하는 것이 예상된다. 이 접합을 위한 저융점 솔더는 반복 사용하기 때문에, 사용 빈도가 높아지면, 보호 부재와의 합금화에 의해, 저융점 솔더의 조성의 변동이 생기게 되어, 타깃 부재와 백킹 플레이트의 접합이 불충분해지거나, 접합 강도나 접합 면적에 악영향을 미치게 하는 것을 생각할 수 있다. 그래서, 제2 보호 부재를 저융점 솔더와 반응하지 않는 재료를 선택하고, 그 위에 저융점 솔더와 반응하기 쉬운 재료에 의한 제1 보호 부재를 마련함으로써, 제1 보호 부재와 저융점 솔더의 접촉을 억제하여, 저융점 솔더의 조성 변동을 방지하는 것이 가능해진다.When providing the protective body in this invention with a tape-shaped protective member, the narrow 1st protective member and the wide 2nd protective member are laminated | stacked, and the 2nd protective member was exposed in the both ends of the 1st protective member. It can be made into a structure. This structure has a two-layer structure in which a narrow first protective member is laminated on a wide second protective member. Although joining of a target member and a backing plate is performed by low melting point soldering, such as In and Sn, it is anticipated that the protection member and low melting point solder will react and alloy by the heat processing at the time of joining. Since the low melting point solder for the joining is repeatedly used, when the frequency of use increases, alloying with the protective member causes variation in the composition of the low melting point solder, resulting in insufficient bonding between the target member and the backing plate, It is conceivable to adversely affect the joint strength and the joint area. Thus, by selecting a material that does not react with the low melting solder as the second protective member, and providing a first protective member made of a material that is likely to react with the low melting solder, the contact between the first protective member and the low melting solder is prevented. By suppressing, it becomes possible to prevent the composition variation of the low melting point solder.
본 발명에 있어서, 테이프상의 보호 부재를 적층하여 보호체를 마련할 경우, 제1 보호 부재의 두께는 0.0001㎜?0.3㎜가 바람직하고, 제2 보호 부재의 두께는 0.1㎜?0.7㎜가 바람직하다. 제1 보호 부재와 제2 보호 부재의 합계 두께는 0.3㎜?1.0㎜로 하는 것이 바람직하다. 또한, 동(同)폭의 제1 보호 부재와 제2 보호 부재를 적층할 경우, 보호 부재의 폭은 5㎜?30㎜로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 협폭의 제1 보호 부재와 광폭의 제2 보호 부재를 적층할 경우, 제1 보호 부재의 폭은 타깃 부재간에 형성되는 간극과 동일하고, 또는 그 이상으로 넓은 것이 바람직하며, 작업성 등을 고려하면 5㎜?20㎜가 바람직하다. 광폭의 제2 보호 부재의 폭은 제1 보호 부재의 폭보다도 3㎜?10㎜ 넓게 하는 것이 바람직하다.In this invention, when providing a protective body by laminating | stacking a tape-shaped protective member, the thickness of a 1st protective member is preferable 0.0001 mm-0.3 mm, and the thickness of a 2nd protective member is preferable 0.1 mm-0.7 mm. . It is preferable that the total thickness of a 1st protective member and a 2nd protective member shall be 0.3 mm-1.0 mm. In addition, when laminating | stacking the 1st protective member and 2nd protective member of the same width, it is preferable that the width of a protective member shall be 5 mm-30 mm. And when laminating | stacking the narrow 1st protective member and the wide 2nd protective member, it is preferable that the width | variety of a 1st protective member is the same as the clearance gap formed between target members, or it is wider more than it, and workability etc. 5 mm-20 mm are preferable in consideration. It is preferable to make the width | variety of the wide 2nd
또한, 본 발명에 있어서의 보호체는, 제1 보호 부재와, 제1 보호 부재의 양단측에 병렬 배치된 제2 보호 부재로 이루어지는 3열 구조로 할 수도 있다. 이와 같이, 제1 보호 부재의 양측에 제2 보호 부재를 병렬로 배치하면, 상기한 협폭과 광폭의 보호 부재를 적층한 2층 구조의 보호체와 같은 효과를 주는 것이 된다. 또한, 제1 보호 부재의 양단측이란, 테이프상의 제1 보호 부재의 길이 방향으로 연장되는 양단변(兩端邊)을 말한다. 이 3열 구조의 보호체로 할 경우, 제1 보호 부재 및 제2 보호 부재의 두께는 0.0001㎜?1.0㎜가 바람직하다. 또한, 제1 보호 부재의 폭은 타깃 부재간에 형성되는 간극과 동일하고, 또는 그 이상으로 넓은 것이 바람직하며, 작업성 등을 고려하면, 5㎜?20㎜가 바람직하고, 제2 보호 부재의 폭은 3㎜?10㎜가 바람직하다.In addition, the protection body in this invention can also be set as the three-row structure which consists of a 1st protection member and the 2nd protection member arrange | positioned in parallel in the both end side of a 1st protection member. Thus, when the 2nd protection member is arrange | positioned in parallel on both sides of a 1st protection member, it will give an effect similar to the protection body of the two-layer structure which laminated | stacked the narrow and wide protection member mentioned above. In addition, the both end sides of a 1st protective member mean the both ends extended in the longitudinal direction of the tape-shaped 1st protective member. When setting it as the protection body of this 3-row structure, the thickness of a 1st protective member and a 2nd protective member is preferable 0.0001 mm-1.0 mm. In addition, it is preferable that the width of the first protective member is equal to or larger than the gap formed between the target members, and in consideration of workability and the like, 5 mm to 20 mm is preferable, and the width of the second protective member. 3 mm-10 mm are preferable.
본 발명에 있어서의 보호체가 상기한 2층 구조 혹은 3열 구조로 할 경우, 제2 보호 부재를 Cu, Al, Ti, Ni, Zn, Cr, Fe 중 어느 단금속 또는 이들 중 어느 것을 함유하는 합금으로 이루어지는 금속박으로 하고, 제1 보호 부재를, 타깃 부재에 함유되는 원소 중 1종 이상을 함유하는 단금속 또는 합금 또는 세라믹 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 타깃 부재가 산화물 반도체에 의해 구성되어 있을 경우, 타깃 부재를 구성하는 산화물 반도체에 함유되는 원소 중 1종으로 이루어지는 단금속 또는 합금 또는 세라믹 재료로 제1 보호 부재를 형성하는 것이 바람직하다.When the protective body in the present invention has the above-described two-layer structure or three-row structure, the second protective member includes any single metal of Cu, Al, Ti, Ni, Zn, Cr, Fe, or an alloy containing any of these. It is preferable that it is set as the metal foil which consists of a metal foil, and the 1st protective member is formed from the single metal, alloy, or ceramic material containing 1 or more types of elements contained in a target member. When the target member in this invention is comprised by the oxide semiconductor, it is preferable to form a 1st protective member by the single metal, alloy, or ceramic material which consists of 1 type among the elements contained in the oxide semiconductor which comprises a target member. Do.
또한, 본 발명에 있어서의 보호체가, 상기한 2층 구조 혹은 3열 구조로 할 경우, 제1 보호 부재는 In, Zn, Al, Ga, Zr, Ti, Sn, Mg 중 어느 1종 이상을 함유하는 산화물 또는 질화물로 이루어지는 세라믹 재료에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이들 세라믹 재료이면, 타깃 부재와 동일조성이거나, 혹은 일부의 조성이 타깃 부재와 동일해지므로, 성막했을 때에 막 중에 혼입했다고 해도, TFT 소자 특성에의 영향이 작기 때문이다. 또한, ZrO2, Al2O3 등의 세라믹 재료이면, 저항이 높기 때문에, 스퍼터링시에 분할 부분에의 플라즈마의 진입이 억제되어, Zr이나 Al의 스퍼터링을 효과적으로 방지할 수 있다. 이 세라믹 재료로서는, 예를 들면 In2O3, ZnO, Al2O3, ZrO2, TiO2, IZO, IGZO 등이나, ZrN, TiN, AlN, GaN, ZnN, InN 등을 들 수 있다. 또한, 이들 세라믹 재료는, 금속과 같이 박(箔)으로서의 가공이 어렵기 때문에, 증착법, 스퍼터링법, 플라스마 용사법(溶射法), 도포법 등을 이용하여 제1 보호 부재를 형성함으로써 본 발명을 적용할 수 있다.In addition, when the protective body in this invention is set as the two-layer structure or three-row structure mentioned above, a 1st protective member contains any 1 or more types of In, Zn, Al, Ga, Zr, Ti, Sn, Mg. It is preferable to form with the ceramic material which consists of oxides or nitrides. It is because these ceramic materials have the same composition as the target member or a part of the composition is the same as the target member, and therefore, even if mixed in the film at the time of film formation, the influence on the TFT element characteristics is small. In addition, if the ceramic material is ZrO 2 , Al 2 O 3 or the like, the resistance is high, so that the entry of plasma into the divided portion at the time of sputtering is suppressed, and sputtering of Zr or Al can be effectively prevented. As the ceramic material includes, for example, such as In 2 O 3, ZnO, Al 2
본 발명에 있어서의 타깃 부재가 산화물 반도체일 경우, 그 산화물 반도체는, In, Zn, Ga 중 어느 1종 이상을 함유하는 산화물로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, IGZO(In-Ga-Zn-O), GZO(Ga-Zn-O), IZO(In-Zn-O), ZnO을 들 수 있다.When the target member in this invention is an oxide semiconductor, the oxide semiconductor can use the thing which consists of an oxide containing any 1 or more types of In, Zn, and Ga. Specifically, IGZO (In-Ga-Zn-O), GZO (Ga-Zn-O), IZO (In-Zn-O), ZnO is mentioned.
또한, 본 발명에 있어서의 타깃 부재가 산화물 반도체일 경우, 그 산화물 반도체는 Sn, Ti, Ba, Ca, Zn, Mg, Ge, Y, La, Al, Si, Ga 중 어느 1종 이상을 함유하는 산화물로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, Sn-Ba-O, Sn-Zn-O, Sn-Ti-O, Sn-Ca-O, Sn-Mg-O, Zn-Mg-O, Zn-Ge-O, Zn-Ca-O, Zn-Sn-Ge-O, 또는, 이들 산화물의 Ge를 Mg, Y, La, Al, Si, Ga로 변경한 산화물을 들 수 있다.In addition, when the target member in this invention is an oxide semiconductor, this oxide semiconductor contains any 1 or more types of Sn, Ti, Ba, Ca, Zn, Mg, Ge, Y, La, Al, Si, Ga. What consists of oxides can be used. Specifically, Sn-Ba-O, Sn-Zn-O, Sn-Ti-O, Sn-Ca-O, Sn-Mg-O, Zn-Mg-O, Zn-Ge-O, Zn-Ca- O, Zn-Sn-Ge-O, or the oxide which changed Ge of these oxides into Mg, Y, La, Al, Si, Ga is mentioned.
그리고, 본 발명에 있어서의 타깃 부재가 산화물 반도체일 경우, 그 산화물 반도체는, Cu, Al, Ga, In 중 어느 1종 이상을 함유하는 산화물로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는 Cu2O, CuAlO2, CuGaO2, CuInO2을 들 수 있다.And when the target member in this invention is an oxide semiconductor, the oxide semiconductor can use the thing which consists of an oxide containing any 1 or more types of Cu, Al, Ga, and In. Specifically, an Cu 2 O, CuAlO 2, CuGaO 2,
본 발명에 의하면, 복수의 타깃 부재를 접합하여 얻어진 분할 스퍼터링 타깃에 있어서, 스퍼터링됨으로써, 백킹 플레이트의 구성 재료가, 성막하는 박막 중에 혼입하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.According to the present invention, in the split sputtering target obtained by joining a plurality of target members, sputtering can effectively prevent the constituent material of the backing plate from mixing in the thin film to be formed.
도 1은 분할 스퍼터링 타깃 개략 사시도.
도 2는 본 실시형태의 백킹 플레이트의 개략 평면도.
도 3은 단층의 보호체를 배치한 개략 단면도.
도 4는 2층 구조의 보호체를 배치한 개략 단면도.
도 5는 상이한 폭의 보호 부재에 의한 2층 구조의 보호체를 배치한 개략 단면도.
도 6은 3열 구조의 보호체를 배치한 개략 단면도.1 is a schematic perspective view of a split sputtering target.
2 is a schematic plan view of the backing plate of the present embodiment.
3 is a schematic sectional view in which a single layer of protective body is disposed;
4 is a schematic cross-sectional view of a protective body having a two-layer structure.
5 is a schematic sectional view of arranging a protective member having a two-layer structure by a protective member having a different width;
6 is a schematic sectional view of arranging a protector having a three-row structure;
이하, 본 발명에 있어서의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment in this invention is described, referring drawings.
본 실시형태의 판상의 스퍼터링 타겟은, 도 1에 나타내는 바와 같이 Cu제 백킹 플레이트(10)에, 복수의 타깃 부재(20)를 배치하여 접합한 것이다. 이들 타깃 부재끼리의 사이에는, 0.1㎜?1.0㎜의 간극(30)이 형성되어 있다.The plate-shaped sputtering target of this embodiment arrange | positions and joins the some
도 2에 나타내는 바와 같이, 백킹 플레이트(10)의 표면에는, 타깃 부재끼리간에 형성되는 간극에 상당하는 위치에, 보호체(50)가 첩부되어 있다. 보호체는, 저융점 솔더나 도전성 양면 테이프 등을 사용하여, 백킹 플레이트(10) 표면에 첩부할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
6매의 타깃 부재는, In이나 Sn의 저융점 솔더를 사용하여, 도 1에 나타내는 바와 같이 배치하여 접합된다. 이 접합은, 백킹 플레이트와 타깃 부재를 모두 소정 온도에까지 가열하여, 백킹 플레이트 표면에, 용융한 저융점 솔더(In이나 Sn)를 도포하고, 타깃 부재를 그 저융점 솔더 위에 배치하여, 실온까지 냉각함으로써 행해진다.Six target members are arrange | positioned and joined as shown in FIG. 1 using the low melting point solder of In and Sn. This joining heats both a backing plate and a target member to predetermined temperature, apply | coats the molten low melting solder (In or Sn) to the backing plate surface, arrange | positions a target member on the low melting solder, and cools to room temperature By doing so.
도 3에는, 단층의 보호체를 사용했을 경우의 단면 개략도를 나타낸다. 단층의 보호체(50)는 두께 0.0001㎜?1.0㎜이며, Zn, Ti, Sn 중 어느 금속박, Zn, Ti, Sn 중 어느 1종 이상을 80질량％ 이상 함유하는 합금박으로 형성되어 있다. 이 단층의 보호체(50)의 양단측에는, In의 저융점 솔더(60)가 존재한 상태로 되어 있다.3, the cross-sectional schematic at the time of using the protection body of a single layer is shown. The
도 4에는, 동폭의 테이프상 보호 부재를 적층한 2층 구조의 보호체의 단면 개략도를 나타낸다. 2층 구조의 보호체(50)는, 제1 보호 부재(51)와 제2 보호 부재(52)로 구성되어 있다. 그리고, 이 제1 보호 부재(51)와 제2 보호 부재의 폭은, 작업성 등을 고려하여 5㎜?20㎜로 하고 있다. 또한, 제1 보호 부재(51) 및, 제2 보호 부재(52)의 양단측에는, In의 저융점 솔더(60)가 존재한 상태로 되어 있다.4, the cross-sectional schematic diagram of the protective body of the 2-layered structure which laminated | stacked the same tape-shaped protective member is shown. The
도 5에는, 상이한 폭의 보호 부재를 적층한 2층 구조의 보호체의 단면 개략도를 나타낸다. 2층 구조의 보호체(50)는, 제1 보호 부재(51)와 제2 보호 부재(52)로 구성되어 있다. 그리고, 이 제1 보호 부재(51)의 폭은, 작업성 등을 고려하여 5㎜?20㎜로 하고 있으며, 제2 보호 부재(52)의 폭은 8?30㎜로, 제1 보호 부재보다도 제2 보호 부재쪽이 폭은 넓다. 그리고, 제2 보호 부재의 거의 중앙에 제1 보호 부재(51)가 배치됨으로써, 제1 보호 부재의 양단측에 제2 보호 부재(52)가 노출된 상태로 되어 있다. 이 노출된 부분의 폭은, 양단측의 각각의 편측에서 1.5㎜?5㎜이다. 또한, 제1 보호 부재(51) 및, 제2 보호 부재(52)의 양단측에는, In의 저융점 솔더(60)가 존재한 상태로 되어 있다.In FIG. 5, the cross-sectional schematic of the protective body of the 2-layered structure which laminated | stacked the protective member of a different width is shown. The
도 4 및 도 5에서 나타내는 제2 보호 부재(52)는 두께 0.1㎜?0.7㎜이며, Cu, Al, Ti, Ni, Zn, Cr, Fe 중 어느 금속박, 이들 중 어느 1종 이상을 함유하는 합금박으로 형성되어 있다. 도 4 및 도 5에서 나타내는 제1 보호 부재(51)는 두께 0.0001㎜?0.3㎜이며, 타깃 부재(20)를 구성하는 원소 중 1종으로 이루어지는 단금속, 타깃 부재에 함유되는 원소 중 1종 이상을 함유하는 합금, 혹은, In2O3, ZnO, Al2O3, ZrO2, TiO2, IZO, IGZO 중 어느 세라믹 재료에 의해 형성되어 있다.The second protective member 52 shown in FIGS. 4 and 5 has a thickness of 0.1 mm to 0.7 mm, and includes any metal foil of Cu, Al, Ti, Ni, Zn, Cr, Fe, or any one or more of these alloys. It is formed of foil. The first protective member 51 shown in FIGS. 4 and 5 has a thickness of 0.0001 mm to 0.3 mm, and includes at least one of the elements contained in one type of the elements constituting the
도 4 및 도 5에서 나타내는 2층 구조의 보호체는, 예를 들면 0.3㎜ 두께의 Cu박에, 플라즈마 용사에 의해 Al2O3, ZrO2의 세라믹스를 분사함으로써 제작할 수 있다. 시판되는 가스 플라즈마 용사 장치를 사용하여, 두께 0.3㎜의 Cu박 표면에, 평균 입경 200㎛의 ZrO2 분말을 원료로 하여, 0.0001㎜ 두께의 ZrO2 세라믹층을 형성할 수 있었다. 또한, Al2O3의 경우도 같이 하여 제작할 수 있었다.4 and protection package of a two-layer structure shown in Figure 5, for example of thickness 0.3㎜ the Cu foil can be produced by injecting the ceramic Al 2 O 3, ZrO 2 by plasma spraying. Using a commercially available gas plasma spraying device, a ZrO 2 ceramic layer having a thickness of 0.0001 mm can be formed on a Cu foil surface having a thickness of 0.3 mm by using ZrO 2 powder having an average particle diameter of 200 μm as a raw material. In addition, it was also possible to produce Al 2 O 3 in the same manner.
도 6에는, 3열 구조의 보호체를 사용했을 경우의 단면 개략도를 나타낸다. 3열 구조의 보호체(50)는, 제1 보호 부재(51)의 길이 방향으로 연장되는 양단변의 양측에, 제2 보호 부재(52)를 병렬 배치한 구조로 되어 있다. 이 경우, 제1 보호 부재(51)의 폭은, 작업성 등을 고려하여 5㎜?20㎜로 하고 있으며, 제2 보호 부재(52)의 폭은 3?10㎜이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제1 보호 부재(51)의 양단에는 제2 보호 부재가 배치되며, 그 제2 보호 부재(52)의 일단측에는 In의 저융점 솔더(60)가 존재한 상태로 되어 있다. 또한, 제1 보호 부재 및 제2 보호 부재의 두께는 0.0001㎜?1.0㎜이다.6, the cross-sectional schematic at the time of using the protection body of a 3-row structure is shown. The
도 3?도 6에서 보호체로서 고저항 물질을 사용할 경우에는, 도 3의 보호체(50), 도 4?도 6에서의 제1 보호 부재(51)를 고저항 물질에 의해 형성하게 된다. 즉, 도 3?도 6에서, 타깃 부재, 백킹 플레이트, 저융점 솔더, 보호체(제1 보호 부재) 중에서, 보호체(제1 보호 부재)가 최대 체적 저항율값을 갖는 것이 중요해진다. 이와 같은 고저항 물질의 보호체를 사용한 분할 스퍼터링 타깃은, 직류 스퍼터법, 고주파 스퍼터법 중 어디에서도 효과를 발휘하지만, 특히 직류 스퍼터법에 있어서 호적한 것이다.In the case where a high resistance material is used as the protection body in FIGS. 3 to 6, the
(실시예)(Example)
이하, 구체적인 실시예에 대해서 설명한다. 제조한 분할 스퍼터링 타깃은, 무산소 구리제의 백킹 플레이트(두께 30㎜, 종 630㎜, 횡 710㎜)와, 6매의 IGZO제 타깃 부재(두께 6㎜, 종 210㎜, 횡 355㎜)를 접합하여 제조했다. 접합용 저융점 솔더는 In을 사용했다. 또한, 타깃 부재간의 간극은 0.5㎜로 했다.Hereinafter, specific examples will be described. The produced sputtering target bonded the backing plate (thickness 30mm, length 630mm, width 710mm) made of oxygen-free copper and six target members (thickness 6mm, length 210mm, width 355mm) made of IGZO It was prepared by. In was used for the low melting point solder for joining. In addition, the clearance gap between target members was 0.5 mm.
IGZO제 타깃 부재는, In2O3, Ga2O3, ZnO의 각 원료 분말을 1㏖:1㏖:2㏖의 비율로 칭량하고, 20시간의 볼 밀에 의한 혼합 처리를 했다. 그리고, 바인더로서 4질량％로 희석한 폴리비닐알코올 수용액을, 분체 총량에 대하여 8질량％ 첨가하여 혼합한 후, 500kgf／㎠의 압력에서 성형했다. 그 후, 대기 중 1450℃, 8시간의 소성(燒成) 처리를 하여 판상의 소결체를 얻었다. 그리고, 이 소결체를 평면 연삭기에 의해 양면을 연마하여, 두께 6㎜, 종 210㎜, 횡 355㎜의 IGZO제 타깃 부재를 제조했다.The IGZO target member, In 2 O 3, Ga 2 O 3, 1㏖ each of ZnO material powder: 1㏖: weighed in a ratio of 2㏖, followed by a mixing process by a ball mill for 20 hours. And after adding 8 mass% of aqueous polyvinyl alcohol aqueous solution diluted to 4 mass% as a binder, and mixing, it shape | molded at the pressure of 500 kgf / cm <2>. Then, the baking process of 1450 degreeC and 8 hours in air | atmosphere was performed, and the plate-shaped sintered compact was obtained. And both surfaces of this sintered compact were grind | polished with the surface grinder, and the target member made from IGZO of thickness 6mm, 210 mm in length, and 355 mm in width was produced.
단층의 보호체로서는, 두께 0.3㎜의 Zn, Ti의 2종류의 금속박을 사용했다. 폭이 상이한 보호 부재를 적층한 2층 구조의 보호체로서는, 두께 0.3㎜, 폭 20㎜의 Cu 금속박을 제2 보호 부재로서, 두께 0.1㎜, 폭 15㎜ Zn박을 제1 띠(帶) 보호 부재로서 적층한 것을 사용했다. 또한, 다른 하나의 폭이 상이한 보호 부재를 적층한 2층 구조의 보호체로서, 두께 0.3㎜, 폭 20㎜의 Cu 금속박의 제2 띠형상 보호체에, 원자비로 In:Ga:Zn＝1:1:1의 합금 타깃을 사용하여 스퍼터링에 의해, 0.0001㎜ 두께의 IGZ막(폭 15㎜)을 제1 보호 부재로서 형성한 것을 사용했다. 또한, 동일한 폭의 보호 부재를 적층한 2층 구조의 보호체로서, 두께 0.3㎜, 폭 20㎜의 Cu 금속박을 제2 보호 부재로서, 두께 100㎛의 ZrO2을 제1 보호 부재로서, 스퍼터링에 의해 제2 보호 부재의 전(全)폭에 걸쳐 피복한 것을 사용했다. 또한, ZrO2 대신에, Al2O3을 피복한 것도 사용했다.As a single layer protective member, two kinds of metal foils of Zn and Ti having a thickness of 0.3 mm were used. As a protector of the two-layered structure which laminated | stacked the protective members from which width differed, Cu metal foil of thickness 0.3mm and width 20mm is used as a 2nd protection member, and 0.1 mm thickness and 15 mm width Zn foil are protected by 1st strip | belt. What was laminated | stacked was used as a member. In addition, as a protector having a two-layer structure in which another protective member having different widths is laminated, the second strip-shaped protector of Cu metal foil having a thickness of 0.3 mm and a width of 20 mm has an atomic ratio of In: Ga: Zn = 1. A sputtering was performed using a 1: 1 alloy target to form an IGZ film (width 15 mm) having a thickness of 0.0001 mm as the first protective member. Further, as a protective member of a two-layer laminated structure of the protective member of the same width, thickness 0.3㎜, a second protective member, the Cu metal foil with the
각 분할 스퍼터링 타깃을 제작하고, 스퍼터 평가 시험을 행했다. 이 스퍼터 평가 시험은, 스퍼터링 장치(SMD-450B, 알박사제)를 사용하여, 무알칼리 유리 기판(니혼덴키가라스사제)에 두께 14㎛의 IGZO 박막을 성막했다. 그리고, 이 성막한 기판에 대해서, 분할 스퍼터링 타깃의 간극 부분에 상당하는 직상부를 기판 및, 간극 부분 이외의 기판을 잘라냈다. 잘라낸 기판에 대해서, 원자 흡광 분석에 의해 IGZO 박막 중의 Cu의 혼입량을 측정하여 스퍼터 평가를 행했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 비교로서, 간극 부분에 보호체를 배치하고 있지 않은 분할 스퍼터링 타깃에 대해서도 마찬가지로 스퍼터 평가 시험을 행했다.Each split sputtering target was produced, and the sputter | spatter evaluation test was done. This sputter | spatter evaluation test formed a 14-micrometer-thick IGZO thin film on the alkali free glass substrate (made by Nippon Denki Glass Co., Ltd.) using the sputtering apparatus (SMD-450B, Al Dr. make). And about the board | substrate which formed into this film, the board | substrate and board | substrates other than a clearance part were cut out in the direct upper part corresponded to the clearance part of the division | segmentation sputtering target. About the cut-out board | substrate, the amount of mixing of Cu in an IGZO thin film was measured by atomic absorption spectrometry, and sputter | spatter evaluation was performed. The results are shown in Table 1. In addition, as a comparison, the sputter | spatter evaluation test was similarly performed also about the split sputtering target which does not arrange | position the protective body in the clearance gap part.
[표 1][Table 1]
표 1에 나타내는 바와 같이 보호체를 마련했을 경우에는, IGZO 박막에의 Cu의 혼입량은 2ppm 미만(원자 흡광 분석의 검출 한계 이하)이었다. 이에 대하여, 보호체를 마련하고 있지 않을 경우에는, IGZO 박막에의 Cu의 혼입량은 간극 부분에서 19ppm이었다.As shown in Table 1, when the protective body was provided, the amount of Cu mixed in the IGZO thin film was less than 2 ppm (below the detection limit of atomic absorption spectrometry). On the other hand, when the protective body was not provided, the amount of Cu mixed in the IGZO thin film was 19 ppm in the gap portion.
본 발명은 분할 스퍼터링 타깃을 사용하여 대면적의 박막을 형성할 때에, 성막하는 박막에의 불순물의 혼입을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.According to the present invention, when a large area thin film is formed using a split sputtering target, it is possible to effectively prevent the incorporation of impurities into the thin film to be formed.
10: 백킹 플레이트 20: 타깃 부재
30: 간극 50: 보호체
51: 제1 보호 부재 52: 제2 보호 부재
60: 저융점 솔더10: backing plate 20: target member
30: gap 50: shield
51: first protective member 52: second protective member
60: low melting point solder
Claims (10)
접합된 타깃 부재간에 형성되는 간극에 따라, 백킹 플레이트에 보호체를 마련한 것을 특징으로 하는 분할 스퍼터링 타깃.In the split sputtering target formed on the backing plate by joining a plurality of target members by low melting point soldering,
The sputtering target provided with the protection body in the backing plate according to the clearance gap formed between the joined target members.
보호체는, Zn, Ti, Sn 중 어느 금속박, 또는 Zn, Ti, Sn 중 어느 1종 이상을 80질량％ 이상 함유하는 합금박, 또는 세라믹 시트, 혹은 고분자 시트인 분할 스퍼터링 타깃.The method of claim 1,
The protective body is a split-sputtering target which is any metal foil of Zn, Ti, Sn, or alloy foil containing 80 mass% or more of any one or more of Zn, Ti, Sn, or a ceramic sheet, or a polymer sheet.
보호체는, 테이프상의 제1 보호 부재와 테이프상의 제2 보호 부재를 적층한 것인 분할 스퍼터링 타깃.The method of claim 1,
The protective body is a split sputtering target in which the first protective member on the tape and the second protective member on the tape are laminated.
보호체는, 협폭의 제1 보호 부재와 광폭의 제2 보호 부재가 적층된 것이며, 제1 보호 부재의 양단측에 제2 보호 부재가 노출된 구조로 한 분할 스퍼터링 타깃.The method of claim 3,
The protective body is a split sputtering target having a structure in which a narrow first protective member and a wide second protective member are laminated, and a second protective member is exposed on both ends of the first protective member.
보호체는, 테이프상의 제1 보호 부재와, 제1 보호 부재의 양단측에 병렬 배치된 테이프상의 제2 보호체 부재로 이루어지는 분할 스퍼터링 타깃.The method of claim 1,
The protection body is a split sputtering target which consists of a tape-shaped 1st protection member and the tape-shaped 2nd protection body member arrange | positioned in parallel at both ends of a 1st protection member.
제2 보호 부재가, Cu, Al, Ti, Ni, Zn, Cr, Fe 중 어느 단금속 또는 이들 중 어느 것을 함유하는 합금으로 이루어지는 금속박이며,
제1 보호 부재가, 타깃 부재에 함유되는 원소 중 1종 이상을 함유하는 단금속 또는 합금 또는 세라믹 재료 혹은 고분자 재료로 형성된 분할 스퍼터링 타깃.6. The method according to any one of claims 3 to 5,
The second protective member is a metal foil composed of any single metal of Cu, Al, Ti, Ni, Zn, Cr, Fe, or an alloy containing any of these,
A split sputtering target, wherein the first protective member is formed of a single metal, an alloy, a ceramic material, or a polymer material containing at least one of the elements contained in the target member.
제1 보호 부재가, In, Zn, Al, Ga, Zr, Ti, Sn, Mg 중 어느 1종 이상을 함유하는 산화물 또는 질화물로 이루어지는 세라믹 재료에 의해 형성된 분할 스퍼터링 타깃.The method according to any one of claims 3 to 6,
A split sputtering target, wherein the first protective member is made of a ceramic material made of an oxide or nitride containing any one or more of In, Zn, Al, Ga, Zr, Ti, Sn, and Mg.
접합되는 타깃 부재간에 형성되는 간극에 따라, 백킹 플레이트에 보호체를 마련하고,
복수의 타깃 부재를 저융점 솔더링에 의해 백킹 플레이트 위에 접합하는 것을 특징으로 하는 분할 스퍼터링 타깃의 제조 방법.In the manufacturing method of the split sputtering target which joins and forms a some target member on a backing plate by low melting point soldering,
According to the clearance gap formed between the target member joined, the protection body is provided in a backing plate,
A plurality of target members are bonded on a backing plate by low melting point soldering, The manufacturing method of the split sputtering target characterized by the above-mentioned.
테이프상의 제1 보호 부재와 제2 보호 부재를 적층한 것을 특징으로 하는 보호체.As a protective body used for the manufacturing method of the split sputtering target of Claim 8,
1st protective member and 2nd protective member on tape were laminated | stacked, The protective body characterized by the above-mentioned.
타깃 부재를 구성하는 재료의 체적 저항율의 10배 이상의 체적 저항율을 갖는 재질로 이루어지는 보호체 또는 제1 보호 부재.As a 1st protective member of the protective body used for the manufacturing method of the split sputtering target of Claim 8, or the protective body used for the manufacturing method of the split sputtering target of Claim 9,
The protector or 1st protective member which consists of a material which has a volume resistivity 10 times or more of the volume resistivity of the material which comprises a target member.
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