KR20140106906A - 스퍼터링 타겟 제조 방법 - Google Patents
스퍼터링 타겟 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140106906A KR20140106906A KR1020130021178A KR20130021178A KR20140106906A KR 20140106906 A KR20140106906 A KR 20140106906A KR 1020130021178 A KR1020130021178 A KR 1020130021178A KR 20130021178 A KR20130021178 A KR 20130021178A KR 20140106906 A KR20140106906 A KR 20140106906A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- target
- thickness
- welding
- target plate
- manufacturing
- Prior art date
Links
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 9
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3414—Targets
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/02631—Physical deposition at reduced pressure, e.g. MBE, sputtering, evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
본 발명은 서로 다른 두께를 갖는 적어도 두 타겟 판재를 인접 배치하는 단계와, 적어도 두 타겟 판재의 접합부를 용접하여 접합하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법이 제시된다.
Description
본 발명은 스퍼터링 타겟 제조 방법에 관한 것으로, 특히 서로 다른 형상의타겟을 재료의 손실없이 제조할 수 있는 스퍼터링 타겟 제조 방법에 관한 것이다.
물리 기상 증착(Physical Vapor Deposition; PVD) 공정에 이용되는 장치의 하나인 스퍼터링 장치는 LCD 등의 평판 디스플레이, 태양 전지의 제조 시 박막을 증착하는 장치이다. 예컨데, 마그네트론 스퍼터링(Magnetron sputtering) 장치는 진공 상태의 챔버(chamber) 내로 가스를 주입하여 플라즈마를 생성시키고, 이온화된 가스 입자를 증착하고자 하는 타겟(target) 물질과 충돌시킨 후 충돌에 의해 스퍼터된 입자를 기판에 증착시킨다. 또한, 타겟에 터널 형태의 자속을 형성하기 위해 자석이 타겟 후면에 배치된다.
그런데, 타겟의 가장자리가 다른 영역에 비해 스퍼터링 속도가 빠르기 때문에 중앙부의 두께가 비교적 두껍더라도 가장자리의 두께가 얇아지면 타겟을 교체해야 한다. 따라서, 타겟의 사용 효율은 약 40% 미만이고, 그에 따라 타겟의 빠른 교체에 따른 추가적인 비용이 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가장자리의 두께가 중앙부의 두께보다 두꺼운 이형상의 타겟을 사용하고 있다. 이형상의 타겟을 제조하기 위해 평면 타겟의 중앙부를 연마하여 두께를 얇게 하는 등 추가적인 공정으로 평면 타겟을 가공해야 한다. 평면 타겟을 가공함으로써 재료의 손실이 발생되고, 추가적인 공정에 의한 비용이 발생된다. 또한, 타겟을 가공하는 과정에서 타겟이 손상되는 등의 문제가 발생할 수도 있다.
본 발명은 이형상의 타겟을 재료의 손실없이 제조할 수 있는 타겟 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 서로 다른 두께의 제 1 및 제 2 타겟 판재를 접합함으로써 이형상의 타겟을 재료의 손실없이 제조할 수 있는 타겟 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은 서로 다른 두께를 갖는 적어도 두 타겟 판재를 인접 배치하는 단계; 및 상기 적어도 두 타겟 판재의 접합부를 용접하여 접합하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 양태에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은 서로 다른 두께를 갖는 적어도 두 타겟 판재를 인접 배치하는 단계; 상기 적어도 두 타겟 판재의 접합부 상에 보조 판재를 마련하는 단계; 및 상기 적어도 두 타겟 판재의 접합부를 용접하여 접합하는 단계를 포함한다.
제 1 두께를 갖는 제 1 타겟 판재의 길이 방향의 일측 및 타측에 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 두께를 갖는 제 2 타겟 판재를 인접 배치한다.
상기 제 2 타겟 판재는 상기 제 1 타겟 판재와 인접하는 일 영역이 상기 제 1 두께로 마련된다.
상기 용접은 마찰 교번 용접으로 실시한다.
상기 마찰 교번 용접은 회전 툴을 제 1 회전 속도로 회전시키면서 하강시켜 상기 접합부 내에 삽입하는 단계; 상기 회전 툴을 소정 시간 유지시켜 상기 접합부를 예열시키는 단계; 및 상기 회전 툴을 제 2 회전 속도로 회전시키면서 일 방향으로 이동시키는 단계를 포함한다.
상기 서로 다른 두께를 갖는 적어도 두 타겟 판재가 접합된 적어도 두 스퍼터링 타겟을 인접 배치한 후 상기 적어도 두 스퍼터링 타겟의 접합부를 용접하여 접합하는 단계를 더 포함한다.
본 발명은 서로 다른 두께를 갖는 제 1 및 제 2 타겟 판재를 마찰 교번 용접 등의 방법으로 타겟 판재들을 접합한다. 즉, 제 1 두께의 제 1 타겟 판재의 일측 및 타측에 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 판재를 배치하고 마찰 교번 용접에 의해 제 1 및 제 2 타겟 판재를 접합한다. 또한, 제 1 및 제 2 타겟 판재의 접합부 상에 보조 판재를 마련하여 마찰 교번 용접을 실시할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 이형상의 스퍼터링 타겟을 재료의 손실 없이 제조할 수 있다. 또한, 이형상의 스퍼터링 타겟을 복수 마련하고 이들을 용접하여 접합할 수 있고, 그에 따라 대형 스퍼터링 타겟을 용이하게 제조할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법을 설명하기 위한 개략도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법을 설명하기 위한 개략도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법을 설명하기 위한 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법을 설명하기 위해 공정 순서로 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 제 1 두께의 제 1 타겟 판재(110)와, 제 2 두께의 제 2 타겟 판재(120)를 마련한다. 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)는 스퍼터링을 이용하여 기판 상에 박막을 형성하기 위한 타겟으로 이용된다. 이러한 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)는 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 주석, 몰리브덴, 크롬, 아연, 팔라듐, 스테인레스 스틸, 팔라듐 합금, 주석 합금, 알루미늄 합금, 구리 합금 및 인듐 주석 산화물(ITO) 등과 같은 임의의 스퍼터링 재료로 구성될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)는 기판 상에 형성하기 위한 박막 재료로 구성될 수 있다. 또한, 제 2 타겟 판재(120)는 둘 마련되고, 두개의 제 2 타겟 판재(120)가 제 1 타겟 판재(110)의 일측 및 타측에 각각 배치된다. 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)는 접합 방식에 따라 접촉되어 마련되거나 소정 간격 이격되어 마련될 수 있다. 예를 들어, 마찰 교반 용접(FSW)을 이용하는 경우 제 1 타겟 판재(110)와 제 2 타겟 판재(120)는 0.1㎜∼1㎜의 간격으로 이격될 수 있다. 여기서, 제 2 타겟 판재(120)는 스퍼터링 시 상대적으로 다른 영역보다 많이 스퍼터링되는 영역으로, 예를 들어 제 1 타겟 판재(110)는 2650㎜의 길이를 갖고, 제 2 타겟 판재(120)는 500㎜를 가질 수 있다. 또한, 제 2 타겟 판재(120)는 제 1 타겟 판재(110)보다 두꺼운 두께를 가지는데, 예를 들어 제 1 타겟 판재(110)는 15∼20㎜의 두께로 마련되고, 제 2 타겟 판재(120)는 20∼30㎜의 두께로 마련될 수 있다. 물론, 상기 길이 및 두께는 하나의 실시 예이고 중앙부에 마련되는 제 1 타겟 판재(110)의 양측에 제 1 타겟 판재(110)보다 두꺼운 제 2 타겟 판재(120)가 마련되는 경우 다양한 두께의 타겟 판재가 가능하다. 또한, 제 2 타겟 판재(120)의 제 2 두께를 갖는 영역의 폭은 스퍼터링 시 상대적으로 다른 영역보다 많이 스퍼터링되는 영역의 폭으로 정의될 수 있다. 그런데, 서로 다른 두께의 두 영역을 접합하는 것보다 동일 두께의 두 영역을 접합하는 것이 유리하므로 제 2 타겟 판재(120)는 제 1 타겟 판재(110)와 인접되는 소정 부분이 제 1 타겟 판재(110)와 동일한 제 1 두께를 갖고, 나머지 부분이 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 두께를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 두께를 갖는 제 2 타겟 판재(120)의 영역은 10㎜ 정도의 폭으로 형성된다. 즉, 제 2 타겟 판재(120)는 예를 들어 10㎜ 정도 폭의 제 1 두께와 490㎜ 정도 폭의 제 2 두께를 갖는 이형상으로 마련될 수 있다.
도 2를 참조하면, 전자 빔 용접(EBW), 레이저 용접(LW) 또는 마찰 교반 용접(FSW) 등의 용접 방법을 이용하여 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)을 접합한다. 전자 빔 용접 및 레이저 용접은 열원으로서 전자 또는 레이저의 고도로 집중된 빔을 이용하여 비접촉 방식으로 금속을 접합한다. 고밀도의 전자 또는 레이저 빔은 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)의 거의 순간적인 국부적 용해를 발생시켜 두 타겟 판재(110, 120)를 접합한다. 또한, 마찰 교반 용접(FSW)은 회전 장치를 이용한 기계적 변형 및 마찰열의 결합 작용에 의해 두 타겟 판재(110, 120)를 접합하는 기계적 용접 방법이다. 본 실시 예에서는 마찰 교번 용접으로 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)를 접합하며, 그 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)의 접합부(130), 즉 용접선을 따라 특수 형상을 가지고 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)보다 경한 재질의 회전 툴(10)의 일부분이 접합부(130) 사이에 삽입된다. 즉, 회전 툴(10)이 하측으로 수직 이동하여 접합부(130)의 소정 깊이로 삽입된다. 회전 툴(10)은 제 1 회전 속도로 일 방향으로 회전하면서 삽입될 수 있는데, 예를 들어 1200∼1700rpm의 회전 속도로 회전할 수 있다. 이때, 회전 속도가 너무 느리면 회전 툴(10)이 접합부(130) 사이로 삽입이 원활하지 않을 수 있고, 너무 빠르면 발열량이 너무 높아 회전 툴(10)의 하단이 융착될 수 있다. 또한, 삽입 속도, 즉 수직 이동 속도는 타겟 판재(110, 120)의 재질 등에 따라 다를 수 있는데, 예를 들어 5∼10㎜/min일 수 있다. 여기서, 수직 이동 속도가 너무 느리면 발열량이 너무 적어 삽입이 원활하지 않을 수 있고, 수직 이동 속도가 너무 빠르면 발열량이 너무 높아 회전 툴(10)의 하단이 융착될 수 있다. 그리고, 삽입 깊이는 타겟 판재(110, 120)의 두께 및 제 1 회전 속도 등에 따라 다를 수 있는데, 예를 들어 5.0∼15.0㎜일 수 있다. 여기서, 삽입 깊이가 너무 얕으면 용접 형상이 양호하지 못하여 용접 불량이 발생하고, 삽입 깊이가 너무 깊으면 발열량이 너무 높아 접합부(130)가 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)가 놓이는 작업대(미도시) 눌러붙거나 접합부(130)가 균일하지 못할 수 있다. 이어서, 접합부(130) 내로 소정 깊이로 회전 툴(10)이 삽입된 후 소정 시간 유지시켜 예열시킨다. 예열 시간은 예를 들어 3∼10초 동안 유지할 수 있다. 이때, 예열 시간이 너무 짧으면 예열이 충분하지 못하여 접합부(130)의 용접이 원활하게 이루어지지 못하고, 예열 시간이 너무 길어지면 발열량이 너무 높아 접합부(130)가 지지대에 눌러붙거나 용접면이 균일하지 못할 수 있다. 이어서, 회전 툴(10)을 제 2 회전 속도로 회전시키면서 접합부(130)를 따라 소정의 속도로 이동시킴으로써 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)의 접합부(130)를 마찰 교번 용접시킨다. 여기서, 제 2 회전 속도는 700∼1100rpm일 수 있는데, 제 2 회전 속도가 너무 느리면 마찰 교반이 원활하게 이루어지지 못하고, 제 2 회전 속도가 너무 빠르면 발열량이 너무 높아 회전 툴(10)의 하단이 융착될 수 있다. 또한, 회전 툴(10)의 이동 속도는 100∼300㎜/min일 수 있는데, 이동 속도가 너무 느리면 용접 불균일이 심하게 발생할 수 있고, 이동 속도가 너무 빠르면 접합부(130)와 회전 툴(10)의 하단이 접촉 면적이 줄어들어 마찰 교반이 원활하지 못할 수 있다. 한편, 회전 툴(10)을 접합부(130)를 따라 이동시킬 때 소정의 가압력을 회전 툴(10)에 인가함으로써 회전 툴(10)을 접합부(130)측에 기밀하게 밀착시킬 수 있다. 회전 툴(10)의 가압력은 타겟 판재(110, 120)의 재질, 두께 등에 따라 달라질 수 있는데, 예를 들어 2000∼5000N일 수 있다. 여기서, 가압력이 너무 낮으면 회전 툴(10)의 하단과 접합부(130)가 서로 기밀하게 밀착되지 못하여 용접 불량이 쉽게 발생할 수 있고, 가압력이 너무 높으면 회전 툴(10)의 하단이 접합부(130)측에 융착되어 용접 불균일이 쉽게 발생할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)를 마찰 교반 용접으로 접합하면, 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)의 접합면(130)에 소정 폭 및 깊이, 예컨데 0.5∼1㎜ 정도의 폭 및 깊이로 홈(140)이 형성될 수 있다. 이러한 홈(140)은 회전 툴(10)을 이용한 마찰 교번 용접 시 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)의 일부가 소실되어 형성될 수 있다. 이렇게 접합면(130)에 홈(140)이 형성되면 스퍼터링 시 타겟팅이 불량해질 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)을 평탄하게 연마한다. 즉, 홈(140)이 제거되도록 제 2 두께 영역을 제외한 제 1 두께를 갖는 제 2 타겟 판재(120)의 소정 영역과 제 1 타겟 판재(110)을 소정 두께로 연마하여 평탄화한다. 따라서, 서로 다른 두께의 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)가 접합된 스퍼터링 타겟이 제조된다.
한편, 상기한 바와 같이 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)를 마찰 교번 용접으로 접합하고 제 1 두께를 갖는 영역을 연마하게 되면, 연마 두께만큼 재료의 손실이 발생될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)를 접합할 때 접합부(130)에 홈(140)이 생성되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위한 타겟 제조 방법을 도 5 내지 도 8을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 5를 참조하면, 제 1 두께의 제 1 타겟 판재(110)와, 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 두께의 제 2 타겟 판재(120)를 마련한다. 또한, 제 2 타겟 판재(120)은 두개 마련되어 제 1 타겟 판재(110)의 일측 및 타측에 각각 배치된다. 여기서, 제 2 타겟 판재(120)는 스퍼터링 시 상대적으로 다른 영역보다 많이 스퍼터링되는 영역으로, 예를 들어 제 1 타겟 판재(110)는 2650㎜의 길이를 갖고, 제 2 타겟 판재(120)는 500㎜를 가질 수 있다. 또한, 제 1 타겟 판재(110)는 예를 들어 15∼20㎜의 두께로 마련되고, 제 2 타겟 판재(120)는 20∼30㎜의 두께로 마련될 수 있다. 그리고, 용접 공정을 용이하게 실시하기 위해 제 2 타겟 판재(120)는 제 1 타겟 판재(110)와 인접되는 소정 부분이 제 1 타겟 판재(110)와 동일한 제 1 두께를 갖고, 나머지 부분이 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 두께를 갖는다. 즉, 제 2 타겟 판재(120)는 예를 들어 10㎜ 정도 폭의 제 1 두께와 490㎜ 정도 폭의 제 2 두께를 갖는 이형상으로 마련될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120) 사이의 접합 영역 상에 보조 판재(150)를 마련한다. 보조 판재(150)는 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)와 동일 물질로 마련될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)가 구리로 이루어진 경우 보조 판재(130)는 구리로 이루어질 수 있다. 또한, 보조 판재(150)는 접합 영역의 상부 뿐만 아니라 하부에 마련될 수 있다. 보조 판재(150)는 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)를 마찰 교반 용접(FSW)으로 접합할 때 접합 부위에 홈이 형성되는 것을 방지하기 위해 마련된다. 즉, 마찰 교반 용접으로 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)를 접합할 때 이들 사이의 접합부가 일부 용해 또는 소실되어 홈이 형성될 수 있는데, 보조 판재(150)가 마련됨으로써 이를 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 마찰 교반 용접(FSW)으로 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)를 접합한다. 즉, 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)의 접합부(130), 즉 용접선을 따라 특수 형상을 가지고 판재들(110, 120, 130)보다 경한 재질의 회전 툴(10)의 일부분이 보조 판재(150)를 통해 접합부(130) 사이에 삽입된다. 즉, 회전 툴(10)이 회전하면서 하측으로 수직 이동하여 보조 판재(150)를 관통하여 접합부(130)의 소정 깊이로 삽입된다. 이어서, 접합부(130) 내로 소정 깊이로 회전 툴(10)이 삽입된 후 소정 시간 유지시켜 예열시킨다. 그리고, 회전 툴(10)을 제 2 회전 속도로 회전시키면서 접합부(130)를 따라 소정의 속도로 이동시킴으로써 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)의 접합부(130)를 마찰 교번 용접시킨다. 회전 툴(10)이 접합부(130) 내의 소정 깊이로 삽입되고 회전하면서 일 방향으로 이동하기 때문에 보조 판재(150)가 용해되고, 그에 따라 접합부(130) 상부 부분의 용해 또는 소실을 보상할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 접합부(130)의 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120) 일부와 보조 판재(150)가 용융되면서 제 1 및 제 2 타겟 판재(110, 120)가 접합된다. 그런데, 보조 판재(150)가 동시에 용융되면서 접합부(130)에 홈이 형성되지 않고 평탄한 면으로 형성된다. 물론, 보조 판재(150)의 두께에 따라 접합부(130)가 제 1 두께보다 다소 높을 수도 있는데, 부분적인 연마로 이를 제거할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 비해 연마 공정을 실시하지 않으므로 공정 수를 감소시킬 수 있고, 그에 따른 재료의 손실 또한 방지하여 스퍼터링 타겟을 제조할 수 있다.
한편, 상기 실시 예들은 이형상의 스퍼터링 타겟을 마찰 교번 용접을 이용하여 접합하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 용접을 이용하여 복수의 스퍼터링 타겟을 접합하는 경우에도 이용될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들에 따라 제조된 이형상의 스퍼터링 타겟을 복수 마련한 후 마찰 교번 용접으로 복수의 스퍼터링 타겟을 접합하여 대면적의 스퍼터링 타겟을 제조할 수도 있다.
본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상 의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 제 1 타겟 판재 120 : 제 2 타겟 판재
130 : 접합부 140 : 홈
150 : 보조 판재
130 : 접합부 140 : 홈
150 : 보조 판재
Claims (7)
- 서로 다른 두께를 갖는 적어도 두 타겟 판재를 인접 배치하는 단계; 및
상기 적어도 두 타겟 판재의 접합부를 용접하여 접합하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 서로 다른 두께를 갖는 적어도 두 타겟 판재를 인접 배치하는 단계;
상기 적어도 두 타겟 판재의 접합부 상에 보조 판재를 마련하는 단계; 및
상기 적어도 두 타겟 판재의 접합부를 용접하여 접합하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 제 1 두께를 갖는 제 1 타겟 판재의 길이 방향의 일측 및 타측에 제 1 두께보다 두꺼운 제 2 두께를 갖는 제 2 타겟 판재를 인접 배치하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 청구항 3에 있어서, 상기 제 2 타겟 판재는 상기 제 1 타겟 판재와 인접하는 일 영역이 상기 제 1 두께로 마련된 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 용접은 마찰 교번 용접으로 실시하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 청구항 5에 있어서, 상기 마찰 교번 용접은 회전 툴을 제 1 회전 속도로 회전시키면서 하강시켜 상기 접합부 내에 삽입하는 단계;
상기 회전 툴을 소정 시간 유지시켜 상기 접합부를 예열시키는 단계; 및
상기 회전 툴을 제 2 회전 속도로 회전시키면서 일 방향으로 이동시키는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 서로 다른 두께를 갖는 적어도 두 타겟 판재가 접합된 적어도 두 스퍼터링 타겟을 인접 배치한 후 상기 적어도 두 스퍼터링 타겟의 접합부를 용접하여 접합하는 단계를 더 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130021178A KR20140106906A (ko) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 스퍼터링 타겟 제조 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130021178A KR20140106906A (ko) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 스퍼터링 타겟 제조 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140106906A true KR20140106906A (ko) | 2014-09-04 |
Family
ID=51755012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130021178A KR20140106906A (ko) | 2013-02-27 | 2013-02-27 | 스퍼터링 타겟 제조 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20140106906A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102336276B1 (ko) * | 2020-06-22 | 2021-12-08 | 저지앙 삭숨 세미컨덕터 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 스퍼터링 타겟 용접 방법 |
| KR20220080964A (ko) | 2020-12-08 | 2022-06-15 | (주)지오엘리먼트 | 상면 보강부를 구비한 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
| KR20220080955A (ko) | 2020-12-08 | 2022-06-15 | (주)지오엘리먼트 | 보강부를 구비한 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
| KR20220108939A (ko) | 2021-01-28 | 2022-08-04 | (주)지오엘리먼트 | 강성이 강화된 오링용 그루브를 갖는 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
-
2013
- 2013-02-27 KR KR1020130021178A patent/KR20140106906A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102336276B1 (ko) * | 2020-06-22 | 2021-12-08 | 저지앙 삭숨 세미컨덕터 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 | 스퍼터링 타겟 용접 방법 |
| KR20220080964A (ko) | 2020-12-08 | 2022-06-15 | (주)지오엘리먼트 | 상면 보강부를 구비한 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
| KR20220080955A (ko) | 2020-12-08 | 2022-06-15 | (주)지오엘리먼트 | 보강부를 구비한 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
| KR20220108939A (ko) | 2021-01-28 | 2022-08-04 | (주)지오엘리먼트 | 강성이 강화된 오링용 그루브를 갖는 스퍼터링 타겟 및 이의 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7652223B2 (en) | Electron beam welding of sputtering target tiles | |
| US9564299B2 (en) | Methods of manufacturing large-area sputtering targets using interlocking joints | |
| JP5482020B2 (ja) | 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
| US20070289864A1 (en) | Large Area Sputtering Target | |
| TWI425106B (zh) | 具有控制焊料厚度的濺射靶組合體 | |
| KR20140106906A (ko) | 스퍼터링 타겟 제조 방법 | |
| TW527428B (en) | Method of forming a bonded sputter target/backing plate assembly | |
| US9636780B2 (en) | Method to weld two substrate pieces together using a focused laser beam | |
| KR20230073352A (ko) | 증착 마스크 장치의 제조 방법 및 증착 마스크 장치의 제조 장치 | |
| KR20170104160A (ko) | 캐소드 유닛 | |
| TW201925505A (zh) | 靶材貼合製作方法 | |
| CN103785961B (zh) | 背板的制作方法及背板 | |
| KR101515048B1 (ko) | 캐소드 | |
| JP5019200B2 (ja) | イオン源電極 | |
| KR20100069870A (ko) | 백킹플레이트 제조 방법 및 백킹플레이트 제조를 위한 마찰교반용접장치 | |
| CN111020509A (zh) | 一种大面积陶瓷靶材组件及其制造方法 | |
| TWM557744U (zh) | 靶材貼合結構改良 | |
| JPH10321152A (ja) | イオン加速電極板及びその製造方法 | |
| KR20050029656A (ko) | 표면 금속 이온 증착과 초음파 용접을 이용한 무접착제금속박 필름 제조 방법 | |
| JPH03277770A (ja) | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |