WO2007110172A1 - Rohrtarget - Google Patents

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WO2007110172A1
WO2007110172A1 PCT/EP2007/002446 EP2007002446W WO2007110172A1 WO 2007110172 A1 WO2007110172 A1 WO 2007110172A1 EP 2007002446 W EP2007002446 W EP 2007002446W WO 2007110172 A1 WO2007110172 A1 WO 2007110172A1
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shells
target
length
support tube
tube
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PCT/EP2007/002446
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English (en)
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Inventor
Peter Preissler
Christoph Simons
Martin Weigert
Original Assignee
W. C. Heraeus Gmbh
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Publication date
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    • 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
    • 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
    • H01J37/342—Hollow targets

Definitions

  • the invention relates to pipe targets for sputtering equipment.
  • Tube targets are often formed from a carrier tube and a sputtering material arranged thereon. It is known to pour a molten solder material or adhesive into a bonding gap between the support tube and a tubular sputtering target material to secure them together. In both methods, a complete filling of the bonding gap is difficult to ensure, even with complete filling of the bonding gap is a 100% contact of the solder / adhesive between the carrier tube and Sputterertargetmaterial difficult to ensure depending on the material combination.
  • the aim of the present invention is the development of a connection technique for tubular sputtering targets with material-locking connection and good thermal and electrical conductivity between target material and support tube.
  • a tube target with longitudinally or both longitudinally and circumferentially multi-segmented cylinder shells.
  • Longitudinally segmented shells viewed over the lateral surface, are produced, in the simplest case half shells. This segmentation ensures a 100% application, in the extreme case even a forced contact of the bonding material both on the target inner surface as well as on the carrier tube contact surface. Difficult to control castings / encapsulation of the bonding material in a narrow bond gap are avoided.
  • the segment shells are fixed and pressed onto the carrier tube. This results in a reliable material-locking bonding.
  • the segmentation also brings advantages in material behavior under thermal stresses. By segmenting thermal stresses are better tolerated and lead less quickly to cracking and flaking.
  • the target material can be glued, soldered or clamped onto the carrier tube.
  • Fig. 1 a half-shell model, schematically
  • Fig. 2 a multiple shell model, schematically
  • Fig. 3 a tube target assembly with half-shell bond in side view
  • hollow cylinders of ZnOiAl 2 O 3 are produced as sputtering target material with a length of 270 mm, an inner diameter of 135 mm and an outer diameter of 155 mm. These hollow cylinders are halved lengthwise to half shells.
  • the inner surface of the half-shells is cleaned and roughened, eg using sand steel technology.
  • a carrier tube with a length of 3852mm and an outer diameter of 133mm is cleaned and roughened, eg by sandblasting technique.
  • the inner surface of the target half shells are coated with electrically and thermally conductive, high temperature resistant adhesive and applied to the support tube by means of a defined contact pressure and fixed by means of bands for curing. After curing of the adhesive, the resulting radial gaps are serged and freed of adhesive residues.
  • hollow cylinders of ZnOiAl 2 O 3 are produced as sputtering target material with a length of 270 mm, an inner diameter of 135 mm and an outer diameter of 155 mm. These hollow cylinders are halved lengthwise to half shells.
  • the inner surface of the half-shells is cleaned and roughened, eg using sand steel technology.
  • a carrier tube with a length of 3852mm and an outer diameter of 133mm is cleaned and roughened, eg by sandblasting technique.
  • the inner surface of the target half-shells are coated thinly with electrically and thermally conductive, high-temperature-resistant adhesive, then a tissue mat is pressed, then the tissue mat with Adhesive coated.
  • the thus pretreated segments are applied to the support tube by means of a defined contact pressure and fixed by means of bands for curing. After curing of the adhesive, the resulting radial gaps are serged and freed of adhesive residues.
  • hollow cylinder made of a SiAl alloy with a length of 480mm an inner diameter of 133.5mm and an outer diameter of 160mm. These hollow cylinders are lengthwise divided into third shells. The inner surface of the shells is cleaned and roughened, eg using sand steel technology. The dishes are heated in the oven to 18O 0 C and pre-wetted with In-Lot (indium) over the entire surface.
  • a nickel plated carrier tube having a length of 1500 mm and an outer diameter of 133,0mm is also brazing material with In solder at about 18O 0 C.
  • the shells which are still at soldering temperature, are applied over the circumference of the support tube by means of spacers and fixed and pressed by means of bands, so that the smallest possible bond gap of approx. 0.2 mm is formed.
  • hollow cylinder made of a SiAl alloy with a length of 480mm, an inner diameter of 133.5mm and an outer diameter of 160mm. These hollow cylinders are lengthwise divided into third shells. The inner surface of the shells is cleaned and roughened, eg using sand steel technology. The dishes are heated in the oven to 180 ° C and pre-wetted with In-Lot over the entire surface.
  • a nickel plated carrier tube having a length of 1500 mm and an outer diameter of 133,0mm is also pre-wet with In solder at about 18O 0 C.
  • the shells When cold, the shells are applied over the circumference and length of the support tube by means of spacers and fixed by means of metal bands, so that a bond gap of about 0.1 -0.2mm is formed.
  • This arrangement is immersed in a solder basin with liquid in-solder. The solder gaps suck in full with in-lot. Excess solder is removed from the solder pot or the pipe assembly is removed from the solder pot. The tube assembly is cooled slowly.
  • a hollow cylinder having a length of 300 mm, an inner diameter of 134 mm and an outer diameter of 153 mm is made of ITO (InSn oxide) and divided into three parts by length with 3 division seams 4, 5 (a dividing seam is shown in the drawing for the sake of simplicity not shown).
  • the third-segment shells thus obtained are over a Carbon fabric mat 3 placed on a support tube 1 with a length of 4Q0mm and an outer diameter of 133mm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rohrtarget mit einem Trägerrohr und einem darauf angeordneten Sputtertargetmaterial, wobei das Sputtertargetmaterial aus in Längsrichtung oder in Längsrichtung und Umfangsrichtung mehrfach segmentierten Zylinderschalen gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Rohrtargets für Sputteranlagen.
Rohrtargets werden häufig aus einem Trägerrohr und einem darauf angeordneten Sputtertar- getmaterial gebildet. Es ist bekannt, ein schmelzflüssiges Lotmaterial oder einen Kleber in einen Bondspalt zwischen dem Trägerrohr und einem rohrförmigen Sputtertargetmaterial einzugießen, um beide aneinander zu befestigen. Bei beiden Verfahren ist eine vollständige Füllung des Bondspaltes schwer zu gewährleisten, selbst bei vollständiger Füllung des Bondspaltes ist eine 100%ige Kontaktierung des Lotes/Klebers zwischen Trägerrohr und Sputtertargetmaterial in Abhängigkeit von der Materialkombination schwer zu gewährleisten. LufWGaseinschlüsse, Lunker, Poren, ungleichmäßige Bondspalteinstellung, Spaltbildung aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten zwischen Targetmaterial und Trägerrohr führen zu Problemen der Festigkeit oder thermischen und elektrischen Leitfähigkeit, zu ungleichmäßiger Erwärmung, zu Rissbildung im Target und damit zum Ausfall des Sputtertargets im Sputterbetrieb.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Entwicklung einer Verbindungstechnik für rohrförmige Sputtertargets mit materialschlüssiger Verbindung und guter thermischer sowie elektrischer Leitfähigkeit zwischen Targetmaterial und Trägerrohr.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst durch ein Rohrtarget mit in Längsrichtung oder sowohl in Längsrichtung als auch Umfangsrichtung mehrfach segmentierten Zylinderschalen. Es werden über die Mantelfläche betrachtet längssegmentierte Schalen hergestellt, im einfachsten Fall Halbschalen. Diese Segmentierweise gewährleistet ein 100%iges Aufbringen, im äußersten Fall sogar eine Zwangskontaktierung des Bondmaterials sowohl auf der Targetinnenfläche wie auch auf der Trägerrohrkontaktfläche. Schwer kontrollierbare Güsse/Vergüsse des Bondmaterials in einen engen Bondspalt werden vermieden. Nach Aufbringen des Bondmaterials werden die Segmentschalen auf dem Trägerrohr fixiert und angepresst. Hierbei entsteht eine zuverlässige materialschlüssige Bondung. Die Segmentierweise bringt zudem Vorteile im Materialverhalten unter thermischen Spannungen mit sich. Durch die Segmentierung werden thermische Spannungen besser ertragen und führen weniger schnell zu Rissbildungen und Abplatzungen. Das Targetmaterial kann auf das Trägerrohr aufgeklebt, aufgelötet oder aufgeklemmt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 : ein Halbschalenmodell, schematisch
Fig. 2: ein Mehrfachschalenmodell, schematisch
Fig. 3: eine Rohrtargetanordnung mit Halbschalenbondung in Seitenansicht
Fig. 4: eine weitere Rohrtargetanordnung mit Halbschalenbondung in Seitenansicht
Beispiel 1 :
Es werden mehrere Hohlzylinder aus ZnOiAI2O3 als Sputtertargetmaterial hergestellt mit einer Länge von 270mm, einem Innendurchmesser von 135mm und einem Außendurchmesser von 155mm. Diese Hohlzylinder werden der Länge nach halbiert zu Halbschalen. Die Innenoberfläche der Halbschalen wird gereinigt und aufgeraut, z.B. über Sandstahltechnik. Ein Trägerrohr mit einer Länge von 3852mm und einem Außendurchmesser von 133mm wird gesäubert und aufgeraut, z.B. über Sandstrahltechnik. Die Innenoberfläche der Targethalbschalen werden mit elektrisch und thermisch leitfähigem, hochtemperaturbeständigen Kleber bestrichen und auf das Trägerrohr mittels definiertem Anpressdruck aufgebracht und mittels Bändern fixiert zur Aushärtung. Nach Aushärtung des Klebers werden die sich ergebenden Radialspalte versäubert und von Klebstoffresten befreit.
Beispiel 2:
Es werden mehrere Hohlzylinder aus ZnOiAI2O3 als Sputtertargetmaterial hergestellt mit einer Länge von 270mm einem Innendurchmesser von 135mm und einem Außendurchmesser von 155mm. Diese Hohlzylinder werden der Länge nach halbiert zu Halbschalen. Die Innenoberfläche der Halbschalen wird gereinigt und aufgeraut, z.B. über Sandstahltechnik. Ein Trägerrohr mit einer Länge von 3852mm und einem Außendurchmesser von 133mm wird gesäubert und aufgeraut, z.B. über Sandstrahltechnik. Die Innenoberfläche der Targethalbschalen werden dünn mit elektrisch und thermisch leitfähigem, hochtemperaturbeständigen Kleber bestrichen, anschließend wird eine Gewebematte angedrückt, anschließend wird die Gewebematte mit Kleber bestrichen. Die so vorbehandelten Segmente werden auf das Trägerrohr mittels definiertem Anpressdruck aufgebracht und mittels Bändern fixiert zur Aushärtung. Nach Aushärtung des Klebers werden die sich ergebenden Radialspalte versäubert und von Klebstoffresten befreit.
Beispiel 3:
Es werden 3 Hohlzylinder aus einer SiAI-Legierung hergestellt mit einer Länge von 480mm einem Innendurchmesser von 133,5mm und einem Außendurchmesser von 160mm. Diese Hohlzylinder werden der Länge nach gedrittelt zu Drittelschalen. Die Innenoberfläche der Schalen wird gereinigt und aufgeraut, z.B. über Sandstahltechnik. Die Schalen werden im Ofen auf 18O0C erwärmt und mit In-Lot (Indium) vollflächig vorbenetzt. Ein vernickeltes Trägerrohr mit einer Länge von 1500mm und einem Außendurchmesser von 133,0mm wird ebenfalls mit In-Lot bei ca. 18O0C belotet. Die noch auf Löttemperatur befindlichen Schalen werden über den Umfang des Trägerrohres mittels Distanzhilfen aufgebracht und mittels Bändern fixiert und ange- presst, sodass ein möglichst kleiner Bondspalt von ca. 0,2mm entsteht.
Beispiel 4:
Es werden 3 Hohlzylinder aus einer SiAI-Legierung hergestellt mit einer Länge von 480mm, einem Innendurchmesser von 133,5mm und einem Außendurchmesser von 160mm. Diese Hohlzylinder werden der Länge nach gedrittelt zu Drittelschalen. Die Innenoberfläche der Schalen wird gereinigt und aufgeraut, z.B. über Sandstahltechnik. Die Schalen werden im Ofen auf 180°C erwärmt und mit In-Lot vollflächig vorbenetzt. Ein vernickeltes Trägerrohr mit einer Länge von 1500mm und einem Außendurchmesser von 133,0mm wird ebenfalls mit In-Lot bei ca. 18O0C vorbenetzt. Im kalten Zustand werden die Schalen über Umfang und Länge des Trägerrohres mittels Distanzhilfen aufgebracht und mittels Metallbändern fixiert, so dass ein Bondspalt von ca. 0,1 -0,2mm entsteht. Diese Anordnung wird in ein Lotbecken mit flüssigem In-Lot getaucht. Die Lotspalte saugen sich mit In-Lot voll. Überschüssiges Lot wird aus der Lotwanne entfernt bzw. die Rohranordnung wird aus der Lotwanne entfernt. Die Rohranordnung wird langsam abgekühlt.
Beispiel 5:
Gemäß Fig. 4 wird ein Hohlzylinder mit einer Länge von 300mm einem Innendurchmesser von 134mm und einem Außendurchmesser von 153mm aus ITO (InSn-Oxid) hergestellt und der Länge nach dreigeteilt mit 3 Teilungsnähten 4, 5 (eine Teilungsnaht ist der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dargestellt). Die so erhaltenen Drittelsegmentschalen werden über eine Carbon-Gewebematte 3 auf ein Trägerrohr 1 mit einer Länge von 4Q0mm und einem Außendurchmesser von 133mm gelegt. Die Befestigung der Segmente erfolgt über einen an den Trägerrohrenden aufgebrachten Klemmring 2.

Claims

Patentansprüche
1. Rohrtarget mit einem Trägerrohr und einem darauf angeordneten Sputtertargetmaterial, wobei das Sputtertargetmaterial aus in Längsrichtung oder in Längsrichtung und Umfangsrichtung mehrfach segmentierten Zylinderschalen gebildet ist.
2. Rohrtarget nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderschalen auf das Trägerrohr geklebt, gelötet oder geklemmt sind.
PCT/EP2007/002446 2006-03-23 2007-03-20 Rohrtarget WO2007110172A1 (de)

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DE102006013855 2006-03-23

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009050565A1 (de) * 2009-10-23 2011-04-28 Sindlhauser Materials Gmbh Sputtertargetanordnung
US10366870B2 (en) 2008-06-10 2019-07-30 Tosoh Corporation Cylindrical sputtering target and process for producing the same
US20220049346A1 (en) * 2018-09-26 2022-02-17 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Sputtering Target and Method for Producing Same
TWI815011B (zh) * 2019-06-10 2023-09-11 日商愛發科股份有限公司 濺鍍靶以及濺鍍靶的製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745010A1 (fr) * 1996-02-20 1997-08-22 Serole Michelle Paparone Cible de pulverisation cathodique de forme tubulaire ou derivee, faite de plusieurs plaques longitudinales et sa methode de fabrication

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2745010A1 (fr) * 1996-02-20 1997-08-22 Serole Michelle Paparone Cible de pulverisation cathodique de forme tubulaire ou derivee, faite de plusieurs plaques longitudinales et sa methode de fabrication

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10366870B2 (en) 2008-06-10 2019-07-30 Tosoh Corporation Cylindrical sputtering target and process for producing the same
DE102009050565A1 (de) * 2009-10-23 2011-04-28 Sindlhauser Materials Gmbh Sputtertargetanordnung
US20220049346A1 (en) * 2018-09-26 2022-02-17 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Sputtering Target and Method for Producing Same
TWI815011B (zh) * 2019-06-10 2023-09-11 日商愛發科股份有限公司 濺鍍靶以及濺鍍靶的製造方法

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