(57)【要約】【課題】ターゲット部材を分割してバッキングプレートに接着した分割型スパッタターゲットにおいて、使用が進んだ状態でも、接合剤の半田などのスパッタが発生せず、長期間、高品質・高歩留まりの成膜が行なえるターゲット分割型のスパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】バッキングプレートの同一面上に接合剤によりターゲット部材が複数個接合された分割型のスパッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材の隣り合うターゲット部材間の突合せ端面を、バッキンクプレートの面に対し、一方は９０°より大きく、他方は９０°より小さく傾斜して形成することにより、接合剤の半田などのスパッタの発生を防止する。【選択図】図１
2005105389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッキングプレートの同一面上に接合剤によりターゲット部材が複数個接合された分割型のスパッタリングターゲットであって、
前記ターゲット部材の隣り合うターゲット部材間の突合せ端面は、前記バッキンクプレートの面に対し、一方は９０°より大きく、他方は９０°より小さく傾斜して形成されていることを特徴とする分割型スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記ターゲット部材間の突合せ端面は、互いにほぼ平行な平面を形成していることを特徴とする請求項１記載の分割型スパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記ターゲット部材間の突合せ端面は、前記バッキンクプレートの面に対し、一方は９０°＋αの角度をなし、他方は９０°−αの角度をなして傾斜して形成され、角度αは５°から６０°の範囲にあることを特徴とする請求項２記載の分割型スパッタリングターゲット。
【請求項４】
前記分割ターゲット間の隙間の距離をｄｍｍとし、使用終了時のターゲットエロージョン部の厚さをｔｍｍとしたとき、
ｄ＜ｔ・ｔａｎα
の関係を有するように前記角度αが設定されていることを特徴とする請求項３記載の分割型スパッタリングターゲット。
【請求項５】
前記スパッタ部材の材質が、金属、酸化物、フッ化物、硫化物、窒化物、炭化物からなる群から選ばれる１種、または数種の混合であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の分割型スパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一のバッキングプレートに分割して接合された分割型スパッタリングターゲットに関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリングによる成膜方法が広く用いられるようになり、大型のスバッタリングターゲットを用いて、成膜の生産性を高めることや、大面積の成膜が行なわれるようになっている。ところが大型のスバッタリングターゲットを一体にて製作するのは困難な場合が多いことから、複数のターゲット部材を同一のバッキングプレート上に分割して接合配置した分割型の大型のスパッタリングターゲットが広く用いられている。
【０００３】
図２はプレーナ型の分割型のスパッタリングターゲットの断面図（ａ）および平面図（ｂ）を模式的に示したものである。図２に示されているように、複数のスパッタリングターゲット部材１は、無酸素銅やリン青銅のバッキングプレート２上にインジウム半田などの接合剤３により、０．１ｍｍから２ｍｍ程度のターゲット部材間の間隔を設けて、貼り付けられている。なお、分割型ターゲットにおいて、スパッタ部材間にこのような若干の空隙を設けるのは、主としてターゲット部材とバッキングプレートとの熱膨張差を考慮し、膨張しろを確保するためである。
【０００４】
こうしたスパッタリングターゲット部材には、直方体、すなわち各稜角が９０°に形成されたものが用いられている。
【０００５】
分割型スパッタリングターゲットを用いれば、成膜の生産性が向上し、大面積の成膜ができるなどの大きな利点を有する。しかしながら、分割型スパッタリングターゲットは、ターゲットの使用時間が長くなり、エロージョンの大きい個所のターゲットが薄くなってくると、接合部のインジウム半田などがスパッタされ、基板表面に接合部の異物が付着するようになるという問題があった。また、ターゲット表面にも接合剤成分が付着するなどして、ノジュールとしてターゲット表面に異物が発生し、またアーキングが生じて異物が発生するなどして、スパッタ膜の品質や歩留まりが著しく低下するという問題があった。
【０００６】
特許文献１（特開２００１−０４０４６９号公報））には、多分割ＩＴＯスパッタリングターゲット部材の分割部分の間隔を０．０５〜０．２ｍｍと狭くし、かつ、この分割部分の底部には半田を存在させないようにすることによって、ノジュール発生量を低減させることが記載されている。
【０００７】
また特許文献２（特開２００１−０５９１７０号公報）には、平板状のバッキングプレートに接合したスパッタリングターゲットにおいて、接合面の周囲の一部あるいは全周にわたって、０．５〜３ｍｍの接合剤が存在しない部分を設けることによってノジュールの発生を低減させることが記載されている。
【０００８】
しかしながら、これらの発明においては、スパッタリングターゲットをバッキングプレートに接合する接合剤を何らかの方法で除いたり、初めから接合剤のない部分を設けたりするものであり、この方法を実際の製造に適用しようとすると、接着剤の使用個所を厳しく制御する必要があり、スパッタ部材の接合が難しく、大変に手間がかかることや、接合剤のない部分を設けることにより、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの接合力を弱めるという点で問題があった。
【０００９】
さらに特許文献３（特開２００１−１６４３５９号公報）には、図３（ａ）および（ｂ）に示したように、ＩＴＯ燒結体１の被スパッタリング面とバッキングプレート２の接合面とを連結している面の少なくとも一つが、接合面に対して９０°を超える角度をなして交差しているターゲットが開示されている。しかしながら、図３（ｂ）においてスパッタガスによって強くスパッタされエロージョンの大きい位置に存在するターゲットの分割部分７では、隣り合うターゲットの端面同士が９０°で対向しており、この部分における接合剤のスパッタを防止するなどの問題とその対策については何も示されていない。
【特許文献１】特開２００１−０４０４６９号公報
【特許文献２】特開２００１−０５９１７０号公報
【特許文献３】特開２００１−１６４３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ターゲット部材を分割してバッキングプレートに接着した分割型のスパッタリングターゲットには、分割型ターゲット間に隙間があることによって、エロージョンによってターゲット部材の厚さが薄くなってきたときに、この隙間からインジウム半田などの接合剤が直接にスパッタされることによる基板表面への接合剤異物の付着するという問題や、ターゲット表面への接合成分の付着によるノジュールの発生およびアーキングなどによって成膜の品質や歩留まりが低下するという問題があり、上記した通り、従来の技術はいずれもこの問題を解決するには至っていない。
【００１１】
本発明の目的は、ターゲット部材を分割してバッキングプレートに接着した分割型スパッタターゲットにおいて、使用が進んだ状態でも、接合剤のインジウム半田などのスパッタがなく、長期間、高品質・高歩留まりの成膜が行なえるターゲット分割型のスパッタリングターゲットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の分割型スパッタリングターゲットは、バッキングプレートの同一面上に接合剤によりターゲット部材が複数個接合された分割型のスパッタリングターゲットであって、
ターゲット部材の隣り合うターゲット部材間の突合せ端面は、バッキンクプレートの面に対し、一方は９０°より大きく、他方は９０°より小さく傾斜して形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の分割型スパッタリングターゲットは、上記課題を解決するために、本発明者が鋭意研究を行ない、ターゲット部材の隣り合うターゲット部材間の突合せ端面を、バッキンクプレートの面に対し垂直にするのではなく、傾斜させるようにした結果、ターゲットの使用を続けた場合に、エロージョンの進行による分割型ターゲット間の隙間にて接合剤のインジウム半田などのスパッタの発生が始まるなどして、成膜の品質や歩留まりの低下が始まるのを著しく遅らせることができることを見出し、本発明に到達することができたものである。
【００１４】
本発明の分割型スパッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材間の突合せ端面は、互いにほぼ平行な平面を形成していることが好ましい。
【００１５】
分割型スパッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材間の突合せ端面を、互いにほぼ平行な平面を形成することにより、接合剤などのスパッタの発生防止の効果が増す。またこのような構成であれば、ターゲット部材として同一の形状のものを用いることができるので、分割型スパッタリングターゲットの製作が簡易化される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、分割ターゲットの間隙にて接合部のスパッタが防止でき、接合剤のスパッタにより発生する異物、ノジュール、アーキングなどが防止できる。またターゲットのエロージョン部分がごく薄くなるまで分割ターゲット間の空隙部分の接合材がスパッタされるのを防止できることから、ターゲットをごく薄くなるまで使用でき、成膜のコストが削減できる。さらに接合剤のスパッタを防止するために、分割ターゲット間の空隙部分の接合剤を除去するという手間をかける必要がないので、バッキングプレートにターゲット部材を接合する分割スパッタリングターゲットの製作工程が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の分割型スパッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材間の突合せ端面は、前記バッキンクプレートの面に対し、一方は９０°＋αの角度をなし、他方は９０°−αの角度をなして傾斜して形成され、角度αが５°から６０°の範囲にあることが好ましい。
【００１８】
本発明の分割型スパッタリングターゲットにおいて、膨張しろとしてのターゲット部材間の空隙を確保し、しかも分割ターゲット間の空隙部分の接合材がスパッタされるのを十分に防止する効果を得るためには、角度αが５°以上であることが好ましく、１０°以上がより好ましく、１５°以上がさらに好ましい。また鋭角部分からのアーキングの発生を回避し、またターゲット部材加工の困難を避けるためには、角度αを６０°以下にすることが好ましく、５０°以下がより好ましく、４０°以下がさらに好ましい。
【００１９】
本発明の分割型スパッタリングターゲットにおいては、さらに分割ターゲット間の隙間の距離をｄｍｍとし、使用終了時のターゲットのエロージョンが最大の部分の厚さをｔｍｍとしたとき、
ｄ＜ｔ・ｔａｎα
の関係を有するように角度αが設定されていることが好ましい。
【００２０】
本発明の分割型スパッタリングターゲットは、あらかじめ使用終了時のターゲットのエロージョンが最大の部分の厚さ、エロージョンによって最もタ―ゲットが薄くなる部分の厚さｔｍｍを定めておき、ｄ＜ｔ・ｔａｎαを満たすように、角度αだけ、バッキングプレート面に垂直な方向から傾けておくことにより、接合剤などのスパッタの発生を高い信頼度にて防止できる。
【００２１】
本発明の分割型スパッタリングターゲットにおいては、スパッタ部材の材質は、金属、酸化物、フッ化物、硫化物、窒化物、炭化物からなる群から選ばれる１種、または数種の混合物のいずれであってもよい。
【００２２】
具体的には、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子パッケージのカバーガラスとして用いられるホウ珪酸ガラス、同素子の視感度補正フィルタの反射防止膜として用いられるフツリン酸ガラスやリン酸系ガラスの反射防止膜や赤外線カット膜、赤外線カット膜、映像プロジェクター用光学部品として用いられるサファイアガラスの反射防止膜、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、あるいは紫外線カット膜などの成膜に用いる分割型スパッタリングターゲットをはじめ、さまざまの分割型スパッタリングターゲットに対し、本発明を適用することができる。
【００２３】
図１を用いて本発明を具体的に説明する。図１において、分割型のスパッタリングターゲットを構成するターゲット部材１は、バッキングプレート２と、接合面３にて接合材によって接合されている。隣接するターゲット部材間のそれぞれの突合せ端面５および６は、一方の突合せ端面５がバッキングプレートとの接合面３とスパッタ面に対し９０°＋αの角度、他方の突合せ端面６が９０°−αの角度をなすように加工し、突合せ端面がバッキングプレート面にて０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の間隔７を設け、互いに平行となるようにバッキングプレート２に接合させている。
【００２４】
こうすることにより、スパッタリングにより深くエロージョンを受けた状態でも、スパッタリングガスによる接合剤のインジウム半田のスパッタを防止することができることがわかった。
【００２５】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。なお、本発明は特許請求の範囲によって規定されるものであって、以下の実施例によって限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内で適宜変更できるものである。
【実施例１】
【００２６】
幅１００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ６ｍｍのｐ−Ｓｉスパッタリングターゲット３枚を平板状の同一の無酸素銅バッキングプレートに接合し、分割型スパッタリングターゲットを製作した。接合剤にはインジウム半田を用い、半田の厚み０．２ｍｍにて接合した。またターゲット間の隙間は０．３ｍｍにした。またターゲット部材の突合せ端面のバッキングプレート接合面に対する角度は、一方を１１０°、他方を７０°と、互いに平行にした。
【００２７】
こうして製作した分割型スパッタリングターゲットを用い、直流の電力３ｋＷ、スパッタガスとしてＡｒ＋Ｏ２を使用してガラス基板にスパッタ成膜を行ない、スパッタターゲットのエロージョンの進行と、得られた膜の目視および顕微鏡観察による異物の発生の有無との関係を調べた。
【００２８】
その結果、エロージョンが最大の部分でターゲット厚みが約１ｍｍになるまで、インジウム半田が異物として基板に付着することがなかった。
【実施例２】
【００２９】
幅１００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ６ｍｍのｐ−Ｓｉスパッタリングターゲット３枚を平板状の同一の無酸素銅バッキングプレートに接合し、分割型スパッタリングターゲットを製作した。接合剤にはインジウム半田を用い、半田の厚み０．２ｍｍにて接合した。またターゲット間の隙間は０．３ｍｍにした。またターゲット部材の突合せ端面のバッキングプレート接合面に対する角度は、一方を１２０°、他方を６０°と、互いに平行にした。
【００３０】
こうして製作した分割型スパッタリングターゲットを用い、直流の電力３ｋＷ、スパッタガスとしてＡｒ＋Ｏ２を使用してガラス基板にスパッタ成膜を行ない、スパッタターゲットのエロージョンの進行と、得られた膜の目視および顕微鏡観察による異物の発生の有無との関係を調べた。
【００３１】
その結果、エロージョンが最大の部分でターゲット厚みが約１ｍｍになるまで、インジウム半田が異物として基板に付着することがなかった。
（比較例）
【００３２】
幅１００ｍｍ、長さ２００ｍｍ、厚さ６ｍｍのｐ−Ｓｉスパッタリングターゲット３枚を平板状の同一の無酸素銅バッキングプレートに接合し、分割型スパッタリングターゲットを製作した。接合剤にはインジウム半田を用い、半田の厚み０．２ｍｍにて接合した。またターゲット間の隙間は０．３ｍｍにした。ターゲット部材の突合せ端面のバッキングプレート接合面に対する角度は、従来型の９０°にした。
【００３３】
こうして製作した分割型スパッタリングターゲットを用い、直流の電力３ｋＷ、スパッタガスとしてＡｒ＋Ｏ２を使用してガラス基板にスパッタ成膜を行ない、スパッタターゲットのエロージョンの進行と、得られた膜の目視および顕微鏡観察による異物の発生の有無との関係を調べた。
【００３４】
その結果、エロージョンが最大の部分でターゲット厚みが３ｍｍ程度になった頃から、インジウム半田が異物として基板に付着し始めた。
【００３５】
このようにして、本発明の上記実施例１および２の分割型スパッタリングターゲットを用いれば、従来タイプの分割型スパッタリングターゲットを用いる場合に比べて
（６ｍｍ−１ｍｍ）／（６ｍｍ−３ｍｍ）＝１．７
と、スパッタターゲットの寿命を約１．７倍に高めることができた。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、ターゲットの使用限界近くまで、インジウム半田などの異物を大幅に減少させることができ、ターゲットの使用効率を大幅に向上することができる。またアーキングが減少し、歩留まりが大幅に向上することから、本発明の産業上の利用価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の分割型のスパッタリングターゲットの一実施形態を模式的に示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図、および（ｃ）断面図の一部の拡大図である。
【図２】従来技術による分割型のスパッタリングターゲットを示す図である。
【図３】他の従来技術による分割型のスパッタリングターゲットを示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１……スパッタリングターゲット部材、２……バッキングプレート、３……スパッタリングターゲット部材とバッキングプレートとの接合面、５，６……突合せ端面、７……間隔。
【図１】
2005105389.tif 000003
【図２】
2005105389.tif 000004
【図３】
2005105389.tif 000005