KR20130027025A - 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법 - Google Patents

스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130027025A
KR20130027025A KR1020127032341A KR20127032341A KR20130027025A KR 20130027025 A KR20130027025 A KR 20130027025A KR 1020127032341 A KR1020127032341 A KR 1020127032341A KR 20127032341 A KR20127032341 A KR 20127032341A KR 20130027025 A KR20130027025 A KR 20130027025A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
region
sputtering
erosion
target portion
Prior art date
Application number
KR1020127032341A
Other languages
English (en)
Inventor
카네유키 이지마
타카하루 이토
Original Assignee
가부시키가이샤 아루박
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 아루박 filed Critical 가부시키가이샤 아루박
Publication of KR20130027025A publication Critical patent/KR20130027025A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

경제성이 뛰어나 고품질 박막을 안정적으로 형성하는 것이 가능한 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 스퍼터링 타겟(10)은, 제1 타겟부(120)와 제2 타겟부(130)를 구비한다. 제1 타겟부(120)는, 에로젼 영역(12)을 형성한다. 제2 타겟부(130)는, 제1 타겟부(120)로 피복되는 제1 영역(개구부(131))과 비에로젼 영역(13)을 형성하는 제2 영역을 갖는다. 제2 타겟부(130)는, 제1 타겟부(120)와 마찰 교반 접합에 의해 일체화 된다.

Description

스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법{SPUTTERING TARGET AND PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF}
본 발명은, 경제적이고 재활용에 적절한 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스퍼터링 타겟은, 이온에 의한 스퍼터 작용으로 소모되는 영역(에로젼 영역)이 한정되어 있다. 이 때문에, 스퍼터링 타겟의 사용 효율은 예를 들면 30% 정도로 낮다. 그래서, 사용이 끝난 스퍼터링 타겟을 이용함으로써, 경제적으로 타겟을 제조하는 각종 기술이 제안되고 있다. 예를 들면, 하기 특허 문헌 1에는, 사용이 끝난 스퍼터링 타겟으로 형성된 고체 블록을, 그 고체 블록과 실질적으로 동일 조성의 분말로 피복하도록 충전하여, 열간 정수압 프레스로 소결하는 방법이 기재되어 있다.
한편, 하기 특허 문헌 2에는, 복수의 판상 타겟 구성 부재를 동일 평면 내에 나열하여 상호 마찰 교반 접합함으로써, 대형 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법이 기재되어 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 2001-342562호 공보 특허 문헌 2 : 일본특허공개 2005-15915호 공보
스퍼터링 타겟은, 일반적으로, 고품질 박막을 안정적으로 형성하기 위해, 이온에 의해 스퍼터 되는 타겟 표면에, 재료 조직적인 높은 균일성이 요구된다. 그러나, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에 기재된 스퍼터링 타겟의 제조 방법에 있어서는, 상기 타겟 표면에, 고체 블록 혹은 타겟 구성 부재의 접합부의 존재를 피할 수 없다. 이 때문에, 해당 접합부가 스퍼터 시 파티클이나 이상 방전 등의 발생 요인이 될 수 있는 것이 염려되어, 고품질 박막을 안정적으로 형성할 수 없을 우려가 있다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 경제성이 뛰어나고, 고품질 박막을 안정적으로 형성하는 것이 가능한 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 형태에 관한 스퍼터링 타겟은, 제1 타겟부와 제2 타겟부를 구비한다.
상기 제1 타겟부는, 에로젼(erosion) 영역을 형성한다.
상기 제2 타겟부는, 상기 제1 타겟부로 피복되는 제1 영역과 비에로젼(non-erosion) 영역을 형성하는 제2 영역을 구비한다. 상기 제2 타겟부는, 상기 제1 타겟부와 마찰 교반 접합에 의해 일체화 된다.
본 발명의 일 형태에 관한 스퍼터링 타겟의 제조 방법은, 타겟 표면의 에로젼 영역에 개구부를 형성하는 공정을 포함한다.
상기 개구부에, 스퍼터 될 타겟 재료가 충전된다.
상기 타겟 재료와 상기 타겟의 비에로젼 영역이, 마찰 교반 접합에 의해 일체화 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스퍼터링 타겟의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스퍼터링 타겟의 제조 방법을 설명하는 각 공정의 개략 단면도이다.
도 3은 스퍼터링 타겟의 재생 방법을 설명하는, 사용이 끝난 스퍼터링 타겟의 개략 단면도이다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 스퍼터링 타겟은, 제1 타겟부와 제2 타겟부를 구비한다.
상기 제1 타겟부는, 에로젼 영역을 형성한다.
상기 제2 타겟부는, 상기 제1 타겟부로 피복되는 제1 영역과 비에로젼 영역을 형성하는 제2 영역을 구비한다. 상기 제2 타겟부는, 상기 제1 타겟부와 마찰 교반 접합에 의해 일체화 된다.
상기 스퍼터링 타겟에 있어서는, 에로젼 영역에 제1 타겟부와 제2 타겟부의 경계 영역이 존재하지 않기 때문에, 파티클이나 이상 방전의 발생을 억제하여 안정된 스퍼터 성막이 가능해진다. 또한, 제1 타겟부와 제2 타겟부가 마찰 교반 접합에 의해 일체화되고 있기 때문에, 양 타겟부 간의 재료 조직적인 일체화를 실현할 수 있어, 타겟 표면의 외관이 손상되는 일은 없다. 또한, 에로젼 영역 만을 선택적으로 재생할 수 있기 때문에, 타겟 재료의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 것과 동시에, 제2 타겟부를 공통으로 계속 사용함으로써, 스퍼터링 타겟의 재활용 효과를 높일 수 있다.
여기서, 「에로젼(erosion) 영역」은, 스퍼터링 타겟의 사용전 및 사용후를 불문하고, 아직 평탄하여 사용시 침식될 영역과, 사용에 의해 실제로 침식된 요철 영역 모두를 포함한다.
상기 제1 타겟부와 상기 제2 타겟부는, 동종의 타겟 재료로 형성되어도 무방하고, 이종의 타겟 재료로 형성되어도 무방하다.
양 타겟부가 동종의 타겟 재료로 형성되어 있는 경우, 양 타겟부의 양호한 접합 상태를 용이하게 얻을 수 있다. 한편, 양 타겟부가 이종의 타겟 재료로 형성되어 있는 경우, 제1 타겟부에 비해, 성막에 기여하지 않는 제2 타겟부를 재료적 혹은 프로세스적으로 저비용으로 제작할 수 있다.
양 타겟부가 동종의 재료로 형성되는 경우, 제1 타겟부는, 제2 타겟부 보다 고순도의 재료로 형성되어도 무방하다.
이것에 의해, 요구되는 고품질 박막 형성을 확보하면서, 제2 타겟부를 비교적 저비용으로 제작할 수 있다.
상기 제1 타겟부는, 결정 조질(調質)되어 있어도 무방하다. 이것에 의해, 형성되는 박막의 고품질화를 도모할 수 있다. 제1 타겟부의 조질은, 제2 타겟부와의 마찰 교반 접합 공정에서 동시에 실현할 수 있고, 교반 조건을 최적화함으로써, 에로젼 영역에 요구되는 미세하고 균일한 결정 조질로 제1 타겟부를 조질 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 관한 스퍼터링 타겟의 제조 방법은, 타겟 표면의 에로젼 영역에 개구부를 형성하는 공정을 포함한다.
상기 개구부에, 스퍼터 될 타겟 재료가 충전된다.
상기 타겟 재료와 상기 타겟의 비에로젼 영역이, 마찰 교반 접합에 의해 일체화 된다.
상기 제조 방법에 있어서는, 타겟의 에로젼 영역에 타겟 재료를 충전한 후, 그 타겟 재료와 상기 타겟의 비에로젼 영역을 마찰 교반 접합에 의해 일체화하는 것으로, 스퍼터링 타겟이 제조된다. 따라서, 에로젼 영역 만을 선택적으로 재생할 수 있기 때문에, 타겟 재료의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 것과 동시에, 제2 타겟부를 공통으로 계속 사용함으로써, 스퍼터링 타겟의 재활용 효과를 높일 수 있다. 또한, 에로젼 영역에 제1 타겟부와 제2 타겟부의 경계 영역이 존재하지 않기 때문에, 파티클이나 이상 방전의 발생을 억제하여 안정된 스퍼터 성막이 가능해진다.
상기 개구부를 형성하는 공정은, 상기 타겟 표면의 에로젼 영역을 절제하는 공정을 포함해도 무방하다.
이것에 의해, 회수된 이미 사용된 스퍼터링 타겟을 용이하게 재생할 수 있다. 또한, 스퍼터링 타겟의 재활용의 촉진을 도모할 수 있다.
상기 타겟 재료와 상기 비에로젼 영역을 마찰 교반 접합하는 공정에서는, 상기 타겟 재료와 상기 비에로젼 영역의 경계부를 포함한, 상기 타겟 재료의 충전 영역 전역이 마찰 교반되어도 무방하다.
이것에 의해, 에로젼 영역 내의 타겟 재료의 재료 조직을 균일화하여, 스퍼터 시 안정 방전을 실현하여, 고품질 박막을 형성할 수 있다. 또한, 교반 조건을 최적화하는 것에 의해, 접합 시 상기 타겟 재료의 결정 조직의 조질을 동시에 수행할 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 스퍼터링 타겟을 모식적으로 나타내는 외관 사시도이다. 본 실시 형태의 스퍼터링 타겟(10)은, 정방형 혹은 장방형의 판상으로 형성되어 있지만, 도시하는 구형(矩形) 모양에 한정되지 않고, 원형, 장원형, 타원형 등의 다른 형상으로 형성되어도 무방하다.
스퍼터링 타겟(10)은, 피스퍼터면을 형성하는 표면(11a)과, 백킹 플레이트(backing plate)(20)에 접합되는 이면(11b)를 갖는다. 피스퍼터면(11a)은, 도시하지 않는 진공 챔버 내에서 형성되는 프로세스 가스의 플라스마 중의 이온에 의해 스퍼터 된다. 백킹 플레이트(20)는, 스퍼터링 타겟(10)을 도시하지 않는 스퍼터링 캐소드에 접속하여, 진공 챔버 내에 보유 지지하기 위한, 적절한 형상을 갖는 금속판으로 형성되어 있다. 백킹 플레이트(20)의 내부에는 냉각수의 순환 경로가 형성되어 있어서, 스퍼터 작용에 의한 스퍼터링 타겟(10)의 발열을 억제한다. 스퍼터링 타겟(10) 및 백킹 플레이트(20)는, 타겟 조립체로서 일체적으로 취급되어도 무방하다.
스퍼터링 타겟(10)의 표면(11a)은, 에로젼 영역(12)과 비에로젼 영역(13)을 갖는다. 에로젼 영역(12)은, 이온에 의한 스퍼터 작용에 의해 타겟 표면이 침식되는 영역을 의미하고, 비에로젼 영역(13)은, 에로젼 영역(12)에 비해 침식되기 어려운 영역을 의미한다. 에로젼 영역(12)과 비에로젼 영역(13)으로 명확한 경계가 없는 경우도 있지만, 여기서는, 주된 침식 영역을 에로젼 영역이라고 한다. 본 실시 형태에 있어서 「에로젼 영역」에는, 스퍼터링 타겟의 사용전 및 사용후를 불문하고, 아직 평탄하여 사용시에 침식될 영역과 사용에 의해 실제로 침식된 요철 영역 모두가 포함된다.
에로젼 영역(12)은, 스퍼터링 장치의 사양에 따라서 다른 형상을 나타낸다. 본 실시 형태에서는, 에로젼 영역(12)은 타겟 표면(11a)에 환상으로 형성된다. 이러한 형상의 에로젼 영역(12)은, 마그네트론형 스퍼터링 장치용의 스퍼터링 타겟에서 많이 관찰된다. 이 경우, 에로젼 영역(12)의 크기, 형상 등은, 백킹 플레이트(20)의 이면 측에 배치되는, 도시하지 않는 마그넷 유닛의 배치 형태에 따라 정해지는 일이 많다. 도시의 예에서는, 스퍼터링 타겟(10)의 중앙부와 주연부에 각각 마그넷이 배치되고, 이들 마그넷 사이에 형성되는 자장에 의해 고밀도의 플라스마가 환상으로 형성됨으로써, 도시하는 형태의 에로젼 영역(12)이 형성된다. 또한, 도시의 예에서는 에로젼 영역(12)의 외주측 및 내주측의 각 코너부를 거의 직각으로 그리고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 각 코너부는 둥그스름한 만곡 형상이어도 무방하다.
본 실시 형태에 관한 스퍼터링 타겟(10)에 있어서는, 에로젼 영역(12)을 형성하는 제1 타겟부와 비에로젼 영역(13)을 형성하는 제2 타겟부의 접합체로 형성된다. 도 2A 내지 도 2C는, 스퍼터링 타겟(10)의 제조 방법을 설명하는 주요 공정의 개략 단면도이다.
먼저, 도 2A에 나타내는 바와 같이, 표면에 환상의 개구부(131)가 형성된 제2 타겟부(130)를 제작한다. 개구부(131)는, 제2 타겟부(130) 표면의 에로젼 영역에 형성되고, 후술하는 바와 같이, 제2 타겟부(120)로 피복되는 영역(제1 영역)을 형성한다. 제2 타겟부(130)는, 금형 성형에 의해 개구부(131)와 동시에 성형되어도 무방하고, 판재의 성형 후, 별도의 공정으로 개구부(131)가 형성되어도 무방하다.
개구부(131)는, 제2 타겟부(130)의 두께 보다 작은 깊이 치수로 형성된다. 도시의 예에서는, 개구부(131)의 단면은 구형상(矩形?)이 되도록 형성되지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 바닥부가 만곡한 곡면 형상으로 형성되어도 무방하다. 개구부(131)가 형성되지 않는 타겟부(130)의 표면 영역(제2 영역)은, 비에로젼 영역(13)을 형성한다.
다음으로, 도 2B에 나타내는 바와 같이, 개구부(131)의 내부에, 제1 타겟부(120)를 충전한다. 제1 타겟부(120)는, 미리 개구부(131) 형상에 대응하여 형성된 환상의 블록체로 구성되어 개구부(131)에 끼워 넣어진다. 제1 타겟부(120)는, 개구부(131)의 깊이와 동등 이상의 두께이고, 그 표면은, 필요에 따라서, 제2 타겟부(130)의 표면과 정렬되도록 평탄화 된다.
계속하여, 도 2C에 나타내는 바와 같이, 제1 타겟부(120)와 제2 타겟부(130)가 접합되어 일체화 된다. 본 실시 형태에서는, 접합 방법으로서 마찰 교반 접합(FSW:Friction Stir Welding)법이 채용된다. 마찰 교반 접합이란, 회전 툴(100)과 피접합 재료(제1, 제2 타겟부(120, 130)) 사이에서 발생하는 마찰열 및 가공열에 의해 피접합 재료를 연화, 교반시키면서, 피접합 재료들을 고상(固相) 접합하는 기술을 말한다. 회전 툴(100)은, 각 타겟부(120, 130)에 침입하는 회전자(101)를 끝단부에 구비하고, 그 회전자(101)를 회전시키면서 도면 중의 화살표 방향으로 이동하는 것으로, 양 타겟부(120, 130)를 서로 접합한다.
회전 툴(100)의 회전자(101)는, 개구부(131)의 깊이(제1 타겟부(120)의 두께) 보다 큰 길이 치수를 갖고 있고, 회전자(101)의 끝단부는 개구부(131)의 바닥부 보다 더욱 깊게 침입하는 것이 가능하다. 회전 툴(100)은, 제1 타겟부(120)와 제2 타겟부(130)의 경계부 근방의 비에로젼 영역과, 상기 경계부를 포함한 에로젼 영역 전역을 주사하도록 이동할 수 있다. 이것에 의해, 도 2D에 나타내는 바와 같이, 회전 툴(100)에 의해 형성된 접합부 J를 갖는 스퍼터링 타겟(10)이 제작된다. 접합 공정 후, 필요에 따라, 스퍼터링 타겟(10)의 표면(11a)의 평탄화 처리가 실시되어도 무방하다.
이상과 같이 하여 제조되는 스퍼터링 타겟(10)은, 도 2D에 나타내는 바와 같이, 접합부 J 위의 표면 영역이 에로젼 영역(12)으로 되고, 접합부 J의 경계 영역 근방과 접합부 J의 비형성 영역이 비에로젼 영역(13)으로 된다. 즉, 접합부 J의 주요 영역은 제1 타겟부(120)에 의해 구성되고, 접합부 J의 경계 영역 근방은 양 타겟부(120, 130)의 혼합 영역으로 된다.
본 실시 형태의 스퍼터링 타겟(10)에 있어서는, 에로젼 영역(12)에 제1 타겟부(120)와 제2 타겟부(130)의 경계 영역이 존재하지 않기 때문에, 사용시에 있어서의 파티클이나 이상 방전의 발생을 억제하여 안정적인 스퍼터 성막이 가능해진다.
또한, 제1 타겟부(120)와 제2 타겟부(130)가 마찰 교반 접합에 의해 일체화되고 있기 때문에, 양 타겟부(120, 130) 간의 재료 조직적인 일체화를 실현할 수 있어서, 타겟 표면의 외관이 손상되는 일은 없다.
또한, 에로젼 영역(12) 만을 선택적으로 재생할 수가 있기 때문에, 타겟 재료의 이용 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 제2 타겟부(130)가 공통으로 계속 사용되므로, 스퍼터링 타겟(10)의 재활용 효과를 높일 수 있다.
제1 타겟부(120)와 제2 타겟부(130)는, 동종의 타겟 재료로 형성되어도 무방하고, 이종의 타겟 재료로 형성되어도 무방하다. 타겟 재료로는, Al, Cu, Ag, Au, Cr, Ta, Mo, Ti, Nb 등의 각종 금속 재료 및 이들의 합금 혹은 화합물 등을 이용할 수 있다. 특히, Al, Cu, Ag, Au 등과 같은 연화 온도가 비교적 낮은 금속은, 마찰 교반 접합이 용이한 이점이 있다.
제1 및 제2 타겟부(120, 130)가 각각 동종의 타겟 재료로 형성되어 있는 경우, 양 타겟부(120, 130)의 양호한 접합 상태를 용이하게 얻을 수 있다.
이 경우, 제1 타겟부(120)는, 제2 타겟부(130) 보다 고순도의 재료로 형성되어도 무방하다. 예를 들면, 제1 타겟부(120)의 타겟 재료에는 5N 이상(99. 999% 이상)의 순도의 재료가 이용되고, 제2 타겟부(130)의 타겟 재료에는 4N 이하의 순도의 재료가 이용된다. 이것에 의해, 요구되는 고품질 박막 형성을 확보하면서, 제2 타겟부를 비교적 저비용으로 제작할 수 있다.
한편, 제1 및 제2 타겟부(120, 130)가 이종의 타겟 재료로 형성되어 있는 경우, 제1 타겟부(120)에 비해, 성막에 기여하지 않는 제2 타겟부(130)를 재료적 혹은 프로세스적으로 저비용으로 제작할 수 있다.
또한, 제1 타겟부(120)와 제2 타겟부(130)의 접합 공정과 동시에, 제1 타겟부(120)를 마찰 교반 작용에 의해 결정 조질 할 수 있다. 이것에 의해, 형성되는 박막의 고품질화를 도모할 수 있다. 특히 본 실시 형태에 있어서는, 제1 타겟부(120)의 충전 영역 전역이 마찰 교반되는 것에 의해, 에로젼 영역(12) 내의 타겟 재료의 재료 조직을 균일화하고, 스퍼터 시 안정 방전을 실현하여, 고품질 박막을 형성할 수 있다. 또한, 교반 조건을 최적화하는 것에 의해, 접합 시 상기 타겟 재료의 결정 조직의 조질을 동시에 수행할 수 있다.
제1 타겟부(120)의 조질은, 제2 타겟부와의 마찰 교반 접합 공정에서 동시에 실현될 수 있어서, 교반 조건을 최적화함으로써, 에로젼 영역에 요구되는 미세하고 균일한 결정 조직으로 제1 타겟부를 조질 할 수 있다. 예를 들면, 회전자(101)의 축경을 20mm, 회전 속도를 1500rpm, 이동 속도를 0.008m/s로 하는 것으로, Al 재료의 제1 타겟부(120)를 평균 결정립경 60μm으로 조질 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 실질적으로 성막에 기여하는 영역에만 고정밀도로 결정 제어된 재료를 이용하여 스퍼터링 타겟을 제조할 수 있다. 이것에 의해, 타겟 전체가 동등의 결정 상태로 되도록 제조되는 종래의 스퍼터링 타겟에 비해, 재료 비용을 큰폭으로 삭감할 수 있다.
또한, 상기 스퍼터링 타겟의 제조 방법에 의하면, 사용이 끝난 스퍼터링 타겟을 용이하게 재생할 수 있다고 하는 이점이 있다. 예를 들면, 도 3에서 사용이 끝난 스퍼터링 타겟(1)의 일례를 나타낸다. 도시하는 스퍼터링 타겟(1)은, 에로젼 영역(12)이 볼록한 모양으로 침식되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이와 같은 사용이 끝난 스퍼터링 타겟(1)을 상술한 바와 같은 공정을 거쳐 재생할 수 있다.
즉, 도 3에 나타내는 스퍼터링 타겟(1)의 에로젼 영역을 절제하는 것으로, 타겟 표면에 개구부(131)(도 2A)가 형성된다. 개구부(131)의 형성에는, 볼반(Drilling Machine) 등을 이용한 기계 가공, 레이저광을 이용한 용단(溶斷), 약액을 이용한 화학 에칭 등이 이용 가능하다. 또한, 개구부(131)의 형성에 앞서, 타겟 표면을 평탄화 할 목적으로 연삭 처리가 실시되어도 무방하다.
개구부(131)의 형성 후에는, 도 2B 및 도 2C를 참조하여 설명한 타겟재의 충전 공정 및 마찰 교반 접합 공정을 실시하는 것으로, 도 1 및 도 2D에 나타낸 구성의 스퍼터링 타겟(10)을 제조할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 스퍼터링 타겟의 재이용이 용이하기 때문에, 경제성을 높일 수 있다. 또한, 에로젼 영역에만 높은 정밀도로 결정 제어된 타겟 재료가 이용되기 때문에, 고품질 박막 형성을 확보하면서, 재료 비용의 대폭적인 삭감을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 근거하여 다양한 변형이 가능하다.
예를 들면, 이상의 실시 형태에서는, 스퍼터링 타겟(10)과 백킹 플레이트(20)가 별도의 부재로 구성된 예를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 백킹 플레이트와 일체적인 스퍼터링 타겟에도 본 발명은 적용 가능하다.
또한, 제1 타겟부(120) 및 제2 타겟부(130)는, 주조(鑄繰)체로 형성되는 예에 한정되지 않고, 스퍼터 재료 분말의 소결체로 형성되어도 무방하다.
1 : 사용이 끝난 스퍼터링 타겟
10 : 스퍼터링 타겟
12 : 에로젼 영역
13 : 비에로젼 영역
20 : 백킹 플레이트
100 : 회전 툴
101 : 회전자
120 : 제1 타겟부
130 : 제2 타겟부
131 : 개구부

Claims (7)

  1. 에로젼 영역을 형성하는 제1 타겟부와,
    상기 제1 타겟부로 피복되는 제1 영역과, 비에로젼 영역을 형성하는 제2 영역을 갖고, 상기 제1 타겟부와 마찰 교반 접합에 의해 일체화된 제2 타겟부
    를 구비하는 스퍼터링 타겟.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 타겟부와 상기 제2 타겟부는, 동종의 타겟 재료로 형성되어 있는
    스퍼터링 타겟.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 타겟부는, 상기 제2 타겟부 보다 고순도의 타겟 재료로 형성되어 있는
    스퍼터링 타겟.
  4. 제1항에 있어서,,
    상기 제1 타겟부는, 결정 조질되어 있는
    스퍼터링 타겟.
  5. 타겟 표면의 에로젼 영역에 개구부를 형성하고,
    상기 개구부에, 스퍼터 될 타겟 재료를 충전하고,
    상기 타겟 재료와 상기 타겟의 비에로젼 영역을 마찰 교반 접합에 의해 일체화 하는
    스퍼터링 타겟의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 개구부를 형성하는 공정은, 상기 타겟 표면의 에로젼 영역을 절제하는 공정을 포함하는
    스퍼터링 타겟의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 타겟 재료와 상기 비에로젼 영역을 마찰 교반 접합하는 공정은,
    상기 타겟 재료와 상기 비에로젼 영역과의 경계부를 포함한, 상기 타겟 재료의 충전 영역 전역을 마찰 교반하는
    스퍼터링 타겟의 제조 방법.
KR1020127032341A 2010-06-16 2011-06-01 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법 KR20130027025A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010136842 2010-06-16
JPJP-P-2010-136842 2010-06-16
PCT/JP2011/003091 WO2011158455A1 (ja) 2010-06-16 2011-06-01 スパッタリングターゲットおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130027025A true KR20130027025A (ko) 2013-03-14

Family

ID=45347871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127032341A KR20130027025A (ko) 2010-06-16 2011-06-01 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5656995B2 (ko)
KR (1) KR20130027025A (ko)
CN (1) CN102933741A (ko)
TW (1) TWI512127B (ko)
WO (1) WO2011158455A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6532219B2 (ja) * 2013-11-25 2019-06-19 株式会社フルヤ金属 スパッタリングターゲットの再生方法及び再生スパッタリングターゲット

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0565635A (ja) * 1991-03-11 1993-03-19 Mitsubishi Materials Corp マグネトロンスパツタ用貴金属ターゲツトの修復方法
JPH0711432A (ja) * 1993-06-23 1995-01-13 Kubota Corp マグネトロンスパッタ用複合ターゲット
JP2001342562A (ja) * 2000-06-01 2001-12-14 Hitachi Metals Ltd ターゲット材およびその製造方法
KR100617402B1 (ko) * 2001-09-17 2006-09-01 헤래우스 인코포레이티드 사용된 스퍼터링 타깃을 보수하는 방법 및 보수된 스퍼터타깃
JP2004204253A (ja) * 2002-12-24 2004-07-22 Hitachi Metals Ltd ターゲット
JP4422975B2 (ja) * 2003-04-03 2010-03-03 株式会社コベルコ科研 スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP2005015915A (ja) * 2003-06-05 2005-01-20 Showa Denko Kk スパッタリングターゲットおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI512127B (zh) 2015-12-11
JP5656995B2 (ja) 2015-01-21
WO2011158455A1 (ja) 2011-12-22
CN102933741A (zh) 2013-02-13
JPWO2011158455A1 (ja) 2013-08-19
TW201209204A (en) 2012-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1556526B1 (en) Method of forming a sputtering target assembly and assembly made therefrom
US6283357B1 (en) Fabrication of clad hollow cathode magnetron sputter targets
CN111989421B (zh) 溅射靶材及其制造方法
EP1067209B1 (en) Method of bonding a sputtering target to a backing plate
US20130068735A1 (en) Method for forming metal membrane
EP3375007A1 (en) Sputter target backing plate assemblies with cooling structures
JP7385718B2 (ja) スパッタリングターゲット製品及びスパッタリングターゲット製品の再生品を製造する方法
KR20130027025A (ko) 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법
CN107457495A (zh) 背板及其制造方法以及靶材组件的制造方法
CN108620813A (zh) 靶坯及其加工方法
US20140091065A1 (en) Production method for rifle receivers
CN103817334B (zh) 一种Al-Zn复合材料及其固态合金化制备方法
CN114570944B (zh) 一种难相容异质金属材料复杂构件的高能束制造方法
US20220062994A1 (en) Dissimilar material joining product, base plate for additive manufacturing, additive manufacturing apparatus, and additive manufacturing method
CN112589099B (zh) 一种降低多弧铬靶生产成本的方法
CN114211209A (zh) 一种高光洁度电子金属结构件表面加工工艺
JP6285044B2 (ja) チタン製スパッタリングターゲット及びその製造方法
JPH06158297A (ja) スパッタリングターゲット及びその製造方法
CN115383279B (zh) 一种搅拌摩擦增材制造工具
CN117655501A (zh) 一种超声辅助搅拌摩擦加工制备镁基复合材料的方法
CN117358945A (zh) 用于构建易分离三维结构的3d打印方法、设备和三维结构
CN115519136A (zh) 一种增材制造装置及中空件固相增材制造方法
JP2018131687A (ja) スパッタリングターゲットの加工方法、スパッタリングターゲットの加工装置、スパッタリングターゲットおよびスパッタリングターゲット製品の製造方法
CN107686970A (zh) 靶材及其形成方法、靶材组件及其形成方法
JP2007237235A (ja) レーザ切断による穴あけ加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E801 Decision on dismissal of amendment