JP6359901B2 - Sputtering target - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜形成のためのスパッタリング法で用いられるターゲット材とバッキングプレートとをボンディング材で接合してなるスパッタリングターゲットに関する。 The present invention relates to a sputtering target formed by bonding a target material used in a sputtering method for forming a thin film and a backing plate with a bonding material.
一般に、スパッタリングターゲットは、薄膜を形成するための材料であるターゲット材を、導電性及び熱伝導性に優れた材料で形成されたバッキングプレートと呼ばれる裏当て板に、ボンディング材を介して積層されている。このターゲット材は、スパッタリング時において、プラズマ状態の不活性ガス等による衝撃を受け続けるため、その内部に熱が蓄積して高温となるが、バッキングプレートを介して冷却されるようになっている。 In general, a sputtering target is obtained by laminating a target material, which is a material for forming a thin film, on a backing plate called a backing plate made of a material having excellent conductivity and thermal conductivity via a bonding material. Yes. Since this target material continues to be impacted by an inert gas or the like in a plasma state during sputtering, heat accumulates in the target material and becomes high temperature, but is cooled through a backing plate.
近年では、薄膜形成を行う基板の大型化に伴い、スパッタリングターゲットも大型化の要望があり、その対応のため、例えば特許文献1に記載されているように、分割されたターゲット材を複数並べて大型のスパッタリングターゲットとすることが提案されている。 In recent years, with the increase in the size of a substrate on which a thin film is formed, there is a demand for a sputtering target as well. For this purpose, for example, as described in Patent Document 1, a plurality of divided target materials are arranged side by side. It has been proposed to use a sputtering target.
特許文献1には、バッキングプレートが厚肉部の中央部と薄肉部の外周部とで段差を有する凸状に形成されるとともに、分割ターゲット材のうち、端部に配置される分割ターゲット材がバッキングプレートの段部に当接するように断面L字状に形成され、他の分割ターゲット材は平板状に形成され、これらが並べられることにより、スパッタリングターゲットの表面が略面一となるようにしたものが開示されている。 In Patent Document 1, the backing plate is formed in a convex shape having a step at the central portion of the thick portion and the outer peripheral portion of the thin portion, and among the split target materials, the split target material disposed at the end is provided. Formed in an L-shaped cross section so as to contact the stepped portion of the backing plate, the other divided target materials were formed in a flat plate shape, and these were arranged so that the surface of the sputtering target was substantially flush. Are disclosed.
ところが、複数の分割ターゲット材により構成される大面積、長尺のスパッタリングターゲットにおいては、スパッタリング時において高温となるターゲット材側と、水冷等により冷却されるバッキングプレートとの間で温度差を生じやすい。このため、各分割ターゲット材の材質の熱膨張率と、バッキングプレートの材質の熱膨張率との差による反りが発生しやすい。特にシリコン等の脆性材料からなるターゲット材においては、スパッタリング時にターゲット材の表面に割れが発生したり、剥離を生じたりしやすく、その部分からパーティクルが発生して、被処理基板に付着したり、異常放電が発生したりすることがあった。 However, in a large-area, long-sized sputtering target composed of a plurality of divided target materials, a temperature difference is likely to occur between the target material side that becomes high during sputtering and the backing plate that is cooled by water cooling or the like. . For this reason, the curvature by the difference of the thermal expansion coefficient of the material of each division | segmentation target material and the thermal expansion coefficient of the material of a backing plate tends to generate | occur | produce. In particular, in a target material made of a brittle material such as silicon, the surface of the target material is likely to be cracked or peeled off during sputtering, and particles are generated from that portion and adhered to the substrate to be processed. Abnormal discharge may occur.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スパッタリング時におけるターゲット材の割れを防止し、さらにパーティクルの発生を防止することができるスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the sputtering target which can prevent the crack of the target material at the time of sputtering, and can prevent generation | occurrence | production of a particle.
本発明は、複数の分割ターゲット材を平面状に並べて長尺状の矩形状に形成したターゲット材と、バッキングプレートとを接合したスパッタリングターゲットであって、
前記分割ターゲット材のうち、少なくとも前記ターゲット材の長手方向の中央部分を形成する中央分割ターゲット材は、平面視が一定幅の細長い帯板状に形成されており、
前記中央分割ターゲット材の短手方向の一端に配置される側面を突き合せて互いに平行に並べた一対の中央分割ターゲット材を、該中央分割ターゲット材の長手方向の一端に配置される端面を突き合せて複数組組み合わせることにより形成され、前記ターゲット材の長手方向の中心位置に、前記中央分割ターゲット材の前記端面を突き合せた位置が配置されていることを特徴とする。
The present invention is a sputtering target in which a plurality of divided target materials are arranged in a plane and formed into a long rectangular shape , and a backing plate joined .
Among pre Symbol dividing the target material, at least the target material longitudinal direction of the central portion through you form central dividing target material, which in plan view is formed in an elongated band plate having a predetermined width,
The pre-Symbol central dividing the target material a pair of central division target material aligned butt sides parallel to each other arranged in the lateral direction of the end of the end surface disposed at one end in the longitudinal direction of the central split target material It is formed by combining a plurality of sets, and a position where the end face of the center divided target material is abutted is arranged at the center position in the longitudinal direction of the target material .
このように、本発明のスパッタリングターゲットは、少なくともターゲット材の長手方向の中央部分を形成する個々の中央分割ターゲット材の長手方向を、ターゲット材の長手方向に合わせて配置するとともに、これら中央分割ターゲット材が対となるように短手方向の側面を突き合せて配置している。このため、スパッタリング時においてスパッタリングターゲットに反りが生じた場合であっても、中央分割ターゲット材が撓みやすくなっていることから、ターゲット材の表面に割れ等が生じにくくなっている。したがって、ターゲット材の表面の割れ等に起因するパーティクルの発生を防止することができる。 Thus, the sputtering target of the present invention is arranged such that at least the longitudinal direction of each central divided target material forming the central portion in the longitudinal direction of the target material is aligned with the longitudinal direction of the target material, and these central divided targets. The side faces in the short direction are arranged so as to make a pair of materials. For this reason, even if the sputtering target is warped during sputtering, the center-divided target material is easily bent, so that the surface of the target material is not easily cracked. Therefore, it is possible to prevent the generation of particles due to cracks on the surface of the target material.
また、バッキングプレートの撓みが最も大きくなる長手方向の中央位置に、中央分割ターゲット材の長手方向の端面を突き合せた位置を配置する、すなわちターゲット材の分割面を配置することで、耐割れ性をより向上させることができる。 In addition, by placing the position where the end face in the longitudinal direction of the center divided target material is abutted at the central position in the longitudinal direction where the deflection of the backing plate is the largest, that is, by arranging the divided surface of the target material, crack resistance Can be further improved.
本発明のスパッタリグターゲットにおいて、前記ターゲット材は、スパッタリング時において浸食されない外周部の角部を除去した形状とされているとよい。
ターゲット材からスパッタされた粒子が、浸食されないターゲット材の角部の非エロージョン領域に付着して、その付着物が脱落することで生じるパーティクルの発生を防止することができる。
In the sputtering rig target of the present invention, the target material may have a shape in which corner portions of the outer peripheral portion that are not eroded during sputtering are removed.
It is possible to prevent the particles sputtered from the target material from adhering to the non-erosion regions at the corners of the target material that are not eroded and falling off the adhered material.
本発明のスパッタリングターゲットにおいて、前記ターゲット材は、マイクロクラックを除去するための表面処理が施されているとよい。
加工時において形成されたマイクロクラックを除去するための表面処理を予め施すことで、マイクロクラックを起因とする割れの発生を回避することができる。
In the sputtering target of the present invention, the target material may be subjected to a surface treatment for removing microcracks.
By performing in advance a surface treatment for removing the microcracks formed during processing, it is possible to avoid the occurrence of cracks due to the microcracks.
本発明によれば、スパッタリング時におけるターゲット材の割れを防止し、さらにパーティクルの発生を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the target material from cracking during sputtering and to prevent generation of particles.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図2は、本発明のスパッタリングターゲットが使用されるマグネトロンスパッタリング装置の一例を示している。このマグネトロンスパッタリング装置100は、真空チャンバ10内に、その下部で処理基板11を載置状態に保持するステージ12と、真空チャンバ10の上部でスパッタリングターゲット1を保持するターゲットホルダー13とが設けられており、これら処理基板11とスパッタリングターゲット1(ターゲット材20)との表面が相互間隔をおいて上下に対向させられるようになっている。また、ターゲットホルダー13の内部には、スパッタリングターゲット1の背面側に配置されるマグネット14a,14bが設けられている。また、ターゲットホルダー13は、真空チャンバ10の壁に絶縁状態で取り付けられており、スパッタリングターゲット1に電圧を印加するための外部電源15に接続されている。また、真空チャンバ10には、Arガス等の不活性ガスを導入するガス導入口16と、排気及び真空引きの為のガス排出口17とが形成されている。そして、スパッタリングターゲット1は、後に詳述するが、バッキングプレート30上にターゲット材20を接合して形成されたものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 shows an example of a magnetron sputtering apparatus in which the sputtering target of the present invention is used. In the
このスパッタリング装置100では、真空チャンバ10内を真空状態にしておき、外部電源15からスパッタリングターゲット1と処理基板11との間に電圧を印加して、真空チャンバ10内に不活性ガスを導入すると、スパッタリングターゲット1の背部のマグネット14a,14bからの磁界が二点鎖線で示すようにターゲット材20の表面20aに漏洩することにより、破線で示すように放電プラズマがターゲット材20の表面20aに高密度に収束し、そのプラズマ中で不活性ガスのイオンが加速されてターゲット材20に入射し、これによりターゲット材20の表面20aからたたき出されたスパッタ原子が処理基板11に到達して、その表面に薄膜を形成する。
In this
このスパッタリング装置100に用いられるターゲット材20は、薄膜の材料となる金属、酸化物等により作製され、本実施形態においては、柱状晶シリコンを用いて作製される。そして、ターゲット材20は、図1に示すように、複数の分割ターゲット材21(本発明でいう、中央分割ターゲット材)を平面状に並べて長尺状の矩形状に形成されている。
各分割ターゲット材21は、平面視が一定幅の細長い帯板状に形成されている。そして、ターゲット材20は、これらの分割ターゲット材21の短手方向の一端に配置される側面を突き合せて互いに平行に並べた一対の分割ターゲット材21,21を、その分割ターゲット材21の長手方向の一端に配置される端面を突き合せて複数組(図示例では4組)組み合わせることにより形成されている。また、このターゲット材20の長手方向の中心位置に、分割ターゲット材21の端面を重ねた合わせた位置が配置され、ターゲット材20の中心位置を境に各分割ターゲット材21が対称に配置されている。
The
Each divided
また、ターゲット材20は、加工時において形成されたマイクロクラックを除去するために予め表面処理が施されており、マイクロクラックを起因とする割れの発生を回避することができる。表面処理としては、ターゲット材20のスパッタ面20aに対して、研削砥石の荷重や回転速度などを厳しくコントロールした精密研磨、スパッタリング処理、レーザー処理、エッチング処理などを施す方法が挙げられる。
そして、これら分割ターゲット材21は、バッキングプレート30にボンディング材(図示略)によって一体に接合されている。
In addition, the
These divided
バッキングプレート30は、無酸素銅や銅合金、モリブデン等の導電性及び熱伝導性に優れた材料により作製され、図1に示すように、平面視がターゲット材20よりも一回り大きい矩形状に形成されている。そして、このバッキングプレート30上に接合された各分割ターゲット材21の表面は面一となるように揃えられ、この面一に揃えられた表面がスパッタ面20aとされたスパッタリングターゲット1が構成される。
なお、バッキングプレート30の表面には、ブラスト処理が施されており、スパッタリング時において反応生成物が固化して付着した際に、この反応生成物が脱落するのを防止して、パーティクルとなることを防止できるようになっている。
The
The surface of the
このスパッタリングターゲット1の寸法の一例を示せば、バッキングプレート30の幅W1が130mm、長さL1が610mm、厚みが6mmに形成され、分割ターゲット材21は、いずれも幅W2が60mm、長さL2が150mm、厚みが5mmに形成されている。
If an example of the dimension of this sputtering target 1 is shown, the width W1 of the
このように構成されたスパッタリングターゲット1は、バッキングプレート30が設けられていない側のスパッタ面20aを処理基板11に対向させた状態でスパッタリング装置100のターゲットホルダー13に取り付けられる。
スパッタリング時においてターゲット材20に発生する熱は、バッキングプレート30を介して放熱される。この際、高温となるターゲット材20側と、水冷等による冷却されるバッキングプレートとの間で温度差を生じ易く、各分割ターゲット材の材質の熱膨張率と、バッキングプレートの材質の熱膨張率との差により、スパッタリングターゲット1に反りが発生しやすい。
The sputtering target 1 configured in this manner is attached to the
Heat generated in the
ところが、本実施形態のスパッタリングターゲット1においては、個々の分割ターゲット材21の長手方向を、ターゲット材20の長手方向に合わせて配置するとともに、これら分割ターゲット材21が対となるように短手方向の側面を突き合せて配置している。このため、スパッタリング時においてスパッタリングターゲット1に反りが生じた場合であっても、分割ターゲット材21が撓みやすくなっていることから、ターゲット材20の表面に割れ等が生じにくくなっている。また、各分割ターゲット21は、加工時において形成されたマイクロクラック等を除去するために予め表面処理が施されており、これらのマイクロクラック等を起因として、割れの発生を助長することを回避することができる。
したがって、ターゲット材20の表面の割れ等に起因するパーティクルや異常放電の発生を防止することができる。
However, in the sputtering target 1 of the present embodiment, the longitudinal direction of each divided
Therefore, it is possible to prevent generation of particles and abnormal discharge due to cracks on the surface of the
また、バッキングプレート30の撓みが最も大きくなる長手方向の中央位置に、分割ターゲット材21の長手方向の端面を突き合せた位置を配置する、すなわちターゲット材20の分割面を配置することで、耐割れ性をより向上させることができる。
Further, by arranging the position where the end face in the longitudinal direction of the divided
なお、第1実施形態のスパッタリングターゲット1においては、ターゲット材20全体を、平面視が一定幅の細長い帯板状とされる同一形状の分割ターゲット材21により形成したが、図3に示す第2実施形態のスパッタリングターゲット40のように、ターゲット材25の両端部分を矩形状の端部分割ターゲット材23で構成し、少なくともターゲット材25の長手方向の中央部分を形成する中央分割ターゲット材22を、平面視が一定幅の細長い帯板状に形成して、これら中央分割ターゲット材22の短手方向の一端に配置される側面を突き合せて互いに平行に並べた一対の中央分割ターゲット材22,22を、その中央分割ターゲット材22の長手方向の一端に配置される端面を突き合せて複数組を組み合わせる構成としてもよい。
In addition, in the sputtering target 1 of 1st Embodiment, although the
このように、第2実施形態のスパッタリングターゲット40においては、スパッタリング時においてスパッタリングターゲット40に反りが生じた場合であっても、ターゲット材25の反り量が最も大きくなる中央部分を形成する個々の中央分割ターゲット材22の長手方向を、ターゲット材25の長手方向に合わせて配置するとともに、これら中央分割ターゲット材22が対となるように短手方向の側面を突き合せて配置している。このため、スパッタリング時においてターゲット材25の中央部分の中央分割ターゲット材22が撓みやすくなっていることから、ターゲット材25の表面に割れ等が生じにくくなっている。したがって、第1実施形態のスパッタリングターゲット1と同様に、ターゲット材25の表面の割れ等に起因するパーティクルや異常放電の発生を防止することができる。
As described above, in the
なお、複数の分割ターゲット材により形成されるスパッタリングターゲットを用いて複数の処理基板に薄膜を形成する場合においては、図4に示すように、ターゲット材28の分割面、すなわち個々の分割ターゲット材29の短手方向の側面どうし及び長手方向の端面どうしの突き合せ部を、処理基板19と対向する位置を避けて配置することが望ましい。これにより、分割ターゲット材29の短手方向の側部どうし及び長手方向の端面どうしの突き合せ部から発生するおそれがあるパーティクルの影響を最小限に抑えることができる。
In the case where a thin film is formed on a plurality of processing substrates using a sputtering target formed of a plurality of divided target materials, as shown in FIG. 4, the divided surfaces of the
また、上記実施形態において、分割ターゲット材により構成されるターゲット材は平面視を矩形状とする形態のものを用いて説明をおこなったが、ターゲット材の形状はこれに限定されるものではなく、図3に二点鎖線で示すように、スパッタリング時において浸食されない外周部の角部24を除去した形状とすることもできる。この場合、ターゲット材からスパッタされた粒子が、スパッタリング時において浸食されない領域(非エロージョン領域)の角部24に付着して、その付着物が脱落することで生じるパーティクルの発生を防止することができる。
Moreover, in the said embodiment, although the target material comprised by a division | segmentation target material demonstrated using the thing of the form which makes a planar view rectangular shape, the shape of a target material is not limited to this, As indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, the outer
(実施例及び比較例)
本発明の効果を確認するために、種々の試験を行った。
[バッキングプレートについて]
まず、バッキングプレートの材質による違いを確認するため、無酸素銅(OFC)、銅合金(CrZr銅:Cr 1at%,Zr 0.1at%)、モリブデン(Mo)のそれぞれの材料からなる直径160mm又は直径240mm、厚み6mmの円板状のバッキングプレートを形成し、各バッキングプレートについて「水圧試験」を行った。
「水圧試験」は、図5に示すように、各バッキングプレート60の周縁部全周を水圧試験機50に取り付けた状態で、水圧試験機50の内部51の水圧を上昇させて、その際のバッキングプレート60の変位量を測定して評価を行った。
直径160mmのバッキングプレートの結果を図6(a)に、直径240mmのバッキングプレートの結果を図6(b)に示す。
(Examples and Comparative Examples)
In order to confirm the effect of the present invention, various tests were conducted.
[About backing plate]
First, in order to confirm the difference depending on the material of the backing plate, the
As shown in FIG. 5, the “water pressure test” is performed by increasing the water pressure in the
FIG. 6A shows the result of the backing plate having a diameter of 160 mm, and FIG. 6B shows the result of the backing plate having a diameter of 240 mm.
図6(a)及び(b)からわかるように、バッキングプレートの直径の大きさにかかわらず、水圧と変位量との関係は、材質によって傾向が決定されていることがわかる。また、無酸素銅(OFC)が最も撓みやすく、モリブデンが最も撓みにくいことがわかる。 As can be seen from FIGS. 6A and 6B, regardless of the diameter of the backing plate, the relationship between the water pressure and the displacement is determined by the material. It can also be seen that oxygen-free copper (OFC) is most flexible and molybdenum is most difficult to bend.
次に、無酸素銅(OFC)、銅合金(CrZr銅:Cr 1at%,Zr 0.1at%)からなる210×135mmで厚みが5mm又は7mmのバッキングプレートに、200×125×5mmの柱状晶シリコン(B(ボロン)ドープ:比抵抗3〜10mΩ・cm)からなるターゲット材をインジウムはんだ(0.2mm厚み)によりボンディングしたスパッタリングターゲットの試料を作製し、これらの試料について、図5に示すバッキングプレート単体の水圧試験機と同様の構成で、「水圧試験」を行った。 Next, a columnar crystal of 200 × 125 × 5 mm is formed on a 210 × 135 mm backing plate made of oxygen-free copper (OFC) and a copper alloy (CrZr copper: Cr 1 at%, Zr 0.1 at%) and having a thickness of 5 mm or 7 mm. Samples of a sputtering target obtained by bonding a target material made of silicon (B (boron) dope: specific resistance of 3 to 10 mΩ · cm) with indium solder (0.2 mm thickness) are prepared, and the backing shown in FIG. A “hydraulic pressure test” was performed with the same configuration as the hydraulic pressure tester with a single plate.
この場合、図5に示すように、各試料のバッキングプレート60の全周を水圧試験機50に取り付けた状態で、水圧試験機50の内部51の水圧を上昇させて、ターゲット材61の表面に割れが生じたり、バッキングプレートから剥離したりするまでの破壊到達圧を評価するものであり、破壊到達圧の評価とともに、ターゲット材61の破壊時の反り量を測定して評価を行った。図7に結果を示す。
In this case, as shown in FIG. 5, with the entire circumference of the backing plate 60 of each sample attached to the
図7からわかるように、バッキングプレートの厚みを増すことにより、破壊到達圧が大きくなる結果となった。 As can be seen from FIG. 7, increasing the thickness of the backing plate resulted in an increase in the ultimate pressure.
[ターゲット材について]
次に、ターゲット材への表面処理の有無によるターゲット材の強度の違いを確認するため、加工時に形成されたターゲット材表面のマイクロクラック等をエッチング処理することにより除去したターゲット材(未処理)と、加工後に表面処理を施さずにマイクロクラック等が形成されたままのターゲット材(処理済)とを用意し、「曲げ試験」及び「水圧試験」を行った。また、各ターゲット材は、200×125×5mmの柱状晶シリコン(B(ボロン)ドープ)を用いた。
[Target material]
Next, in order to confirm the difference in strength of the target material depending on the presence or absence of surface treatment on the target material, the target material (untreated) removed by etching microcracks or the like on the surface of the target material formed during processing Then, a target material (treated) in which microcracks and the like were formed without surface treatment after processing was prepared, and a “bending test” and a “hydraulic pressure test” were performed. Each target material was 200 × 125 × 5 mm columnar silicon (B (boron) doped).
「曲げ試験」は、ターゲット材それぞれについてJIS R 160に規定される4点曲げ試験により行った。
「水圧試験」は、図5に示すように、無酸素銅(OFC)からなる210×135×5mmのバッキングプレートに、ターゲット材をインジウムはんだ(0.2mm厚み)によりボンディングしたスパッタリングターゲットの試料を作製し、これらの試料について行った。この場合、「水圧試験」は、各試料のバッキングプレート60の全周を水圧試験機50に取り付けた状態で、水圧試験機50の内部51の水圧を上昇させて、ターゲット材61の表面に割れが生じたり、完全に分断されたりするまでの破壊到達圧(耐圧)を評価するものであり、破壊到達圧の評価とともに、ターゲット材61の破壊時の反り量を測定して評価を行った。
「曲げ試験」の結果を図8(a)、「水圧試験」の結果を図8(b)に示す。
The “bending test” was performed by a four-point bending test defined in
As shown in FIG. 5, the “hydraulic pressure test” is a sputtering target sample in which a target material is bonded to a 210 × 135 × 5 mm backing plate made of oxygen-free copper (OFC) with indium solder (0.2 mm thickness). Fabricated and performed on these samples. In this case, the “water pressure test” is performed by increasing the water pressure inside the
FIG. 8A shows the result of the “bending test” and FIG. 8B shows the result of the “water pressure test”.
図8(a)及び(b)からわかるように、表面処理を行ったターゲット材(処理済)では、表面処理をしていないターゲット材(未処理)に比べて、曲げ強度及び破壊到達圧が大きく、良好な結果が得られた。 As can be seen from FIGS. 8A and 8B, the target material subjected to the surface treatment (treated) has a bending strength and a fracture ultimate pressure that are higher than those of the target material not subjected to the surface treatment (untreated). Large and good results were obtained.
次に、ターゲット材の形状を変更したスパッタリングターゲットの試料を作製し、分割ターゲット材の形状の違いによる割れの発生しやすさを確認するための試験を行った。
スパッタリングターゲットの試料を構成するバッキングプレートは、銅合金(Cu‐1wt%Cr-0.1wt%Zr)により形成し、いずれも幅が135mm、長さが210mm、厚みが5mmとされる矩形状のものを用いた。
また、各試料のターゲット材は、柱状晶シリコン(B(ボロン)ドープ)により形成し、いずれも幅が125mm、長さが200mm、厚みが10mmとされる矩形状のものを用いた。また、比較例1は図9(a)に示すように分割面を有さないターゲット材20A、比較例2は図9(b)に示すように長手方向に三分割したターゲット材20B、実施例1は図9(c)に示すように短手方向に二分割したターゲット材20Cにより構成した。
そして、バッキングプレート31に各ターゲット材20A〜20Cをボンディングしたスパッタリングターゲットの各試料を作製し、これら各試料を用いて、「水圧試験」と「スパッタリング試験」を行った。
Next, a sample of a sputtering target in which the shape of the target material was changed was prepared, and a test for confirming the ease of cracking due to the difference in the shape of the divided target material was performed.
The backing plate constituting the sample of the sputtering target is formed of a copper alloy (Cu-1 wt% Cr-0.1 wt% Zr), and each has a rectangular shape with a width of 135 mm, a length of 210 mm, and a thickness of 5 mm. A thing was used.
Moreover, the target material of each sample was formed of columnar crystal silicon (B (boron) dope), and each used a rectangular material having a width of 125 mm, a length of 200 mm, and a thickness of 10 mm. Further, Comparative Example 1 is a
And each sample of the sputtering target which bonded each
「水圧試験」は、図5に示すように、各試料のバッキングプレート31の全周を水圧試験機50に取り付けた状態で、水圧試験機50の内部51の水圧を上昇させて、ターゲット材20A〜20Cの表面に割れが生じたり、バッキングプレート31から剥離したりするまでの破壊到達圧を評価するものであり、破壊到達圧の評価とともに、ターゲット材20A〜20Cの破壊時の反り量を測定して評価を行った。水圧試験は、試料ごとに3回(n1〜n3)行った。
表1に結果を示す。
As shown in FIG. 5, in the “water pressure test”, the water pressure in the
Table 1 shows the results.
「スパッタリング試験」は、水圧試験を行った各試料とは別に、同条件のスパッタリングターゲットを作製し、それらを用いて行った。このスパッタリング試験は、各スパッタリングターゲットを、DCスパッタリング装置によるスパッタ時間1時間、電力密度10Wh/cm2、積算電力量10WHr/cm2のスパッタリングを行うものである。なお、各スパッタリングターゲットは、ボンディング後に、予めX線透過像によりボンディング欠陥、クラック等がないことを確認した。そして、スパッタリング時の異常放電の発生回数、ターゲット材への割れの発生数、ターゲット材に発生した割れの最大サイズを確認した。
結果を表2に示す。
In the “sputtering test”, a sputtering target under the same conditions was prepared and used separately from each sample subjected to the water pressure test. In this sputtering test, each sputtering target is sputtered with a DC sputtering apparatus for 1 hour, with a power density of 10 Wh / cm 2 and an integrated power amount of 10 WHr / cm 2 . In addition, after each bonding, it confirmed that each sputtering target did not have a bonding defect, a crack, etc. by the X-ray transmission image previously. Then, the number of occurrences of abnormal discharge during sputtering, the number of occurrences of cracks in the target material, and the maximum size of the cracks generated in the target material were confirmed.
The results are shown in Table 2.
表1からわかるように、短手方向に二分割したターゲット材により構成した実施例1が、破壊時の変位量が大きかった。そして、表2からわかるように、スパッタリング試験においても、実施例1のスパッタリングターゲットは、スパッタリング時において割れ等を生じることなく、異常放電も確認されなかった。
このように、短手方向に二分割したターゲット材、すなわち個々の分割ターゲット材の長手方向を、ターゲット材の長手方向に合わせて配置するとともに、これら分割ターゲット材が対となるように短手方向の側面を突き合せて配置することで、ターゲット材の表面に割れ等が生じにくくなっており、ターゲット材の表面の割れ等に起因するパーティクルや異常放電の発生を防止できる。
As can be seen from Table 1, Example 1 configured with the target material divided into two in the short direction had a large displacement at the time of breakage. As can be seen from Table 2, also in the sputtering test, the sputtering target of Example 1 did not cause cracks or the like during sputtering, and abnormal discharge was not confirmed.
In this way, the target material divided into two in the short direction, that is, the longitudinal direction of each divided target material is arranged in accordance with the longitudinal direction of the target material, and the short direction so that these divided target materials are paired By disposing the side surfaces of each other, the surface of the target material is hardly cracked, and particles and abnormal discharge due to the surface crack of the target material can be prevented.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, a various change can be added.
1,40 スパッタリングターゲット
10 真空チャンバ
11 処理基板
12 ステージ
13 ターゲットボルダ―
14a,14b マグネット
15 外部電源
16 ガス導入口
17 ガス排出口
20,20A〜20C,61 ターゲット材
20a スパッタ面
21 分割ターゲット材
22 中央分割ターゲット材(分割ターゲット材)
23 端部分割ターゲット材(分割ターゲット材)
24 非エロージョン部
30,31,60 バッキングプレート
50 水圧試験機
51 内部
100 マグネトロンスパッタリング装置
1,40
14a,
23 End split target material (split target material)
24
Claims (3)
前記分割ターゲット材のうち、少なくとも前記ターゲット材の長手方向の中央部分を形成する中央分割ターゲット材は、平面視が一定幅の細長い帯板状に形成されており、
前記中央分割ターゲット材の短手方向の一端に配置される側面を突き合せて互いに平行に並べた一対の中央分割ターゲット材を、該中央分割ターゲット材の長手方向の一端に配置される端面を突き合せて複数組組み合わせることにより形成され、
前記ターゲット材の長手方向の中心位置に、前記中央分割ターゲット材の前記端面を突き合せた位置が配置されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。 A sputtering target obtained by joining a backing plate and a target material formed in a long rectangular shape by arranging a plurality of divided target materials in a planar shape,
Wherein the divided target material, at least the target material longitudinal central portion forming to that in central dividing target material, which in plan view is formed in an elongated band plate having a predetermined width,
A pair of centrally divided target materials, which are arranged in parallel with each other by abutting the side surfaces arranged at one end in the short direction of the centrally divided target material, are struck with the end surfaces arranged at one end in the longitudinal direction of the centrally divided target material. It is formed by combining multiple sets ,
A sputtering target, wherein a position where the end face of the center divided target material is abutted is arranged at a center position in a longitudinal direction of the target material .
The target material sputtering target according to claim 1 or 2, characterized in that the surface treatment to remove the microcracks is applied.
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