專利名稱：濺射靶的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過粘合材料對多個分割靶材和背板進行接合的濺射革巴。
背景技術：
到目前為止，例如作為半導體等的電子、電氣元件用材料的成膜法，一
直廣泛使用能夠易于控制膜厚度和成分的濺射法。
在該濺射法中所使用的濺射靶的結構通常為，通過粘合材料，將由形成 薄膜的材料所組成的靶材與由具有優良導電性、導熱性的材質所組成的背板 進行接合而成。 近幾年，尤其是通過濺射對大型基板進行成膜的需要日益增加，隨之濺
射耙也變得大型化。但是，從防止裂紋或保證品質等的觀點出發，濺射靶根 據其材料不同，有時會有難以大型化的情況。為了應對將這樣的濺射靶大型 化的要求，而采用例如專利文件1 2所示的方法，即，通過將靶材分割成多 個靶材小片并排列于背板上進行接合，從而制造濺射靶。 將該靶材小片即分割靶材接合于背板時，為了減少因分割靶材之間的鄰
接部位引起的巻邊、粒子和電弧的產生，通常將分割靶材配置成，在多個分 割靶材相互鄰接的部分上設置間隙。另一方面，由于粘合材料在接合靶材和 背板時為流體，因此粘合材料不但流入靶材和背板的接合面，而且也流入所 述間隙，并在經過一段時間后固化。如果在這種形成于分割靶材的鄰接部處 的間隙中，存在有固化的粘合材料，該粘合材料有可能在成膜時脫落，從而 使所得膜的品質下降。因此，將分割靶材接合于背板之后，對于在該間隙中 存在的固化粘合材料進行了機械性的去除。 但是，尤其是如專利文件2所示，在由相互之間厚度不同的分割靶材構
成濺射靶的情況下，由于配置于濺射靶的端部且比其它分割靶材的厚度更厚 的分割靶材，以及與其鄰接的厚度較薄的分割靶材之間所形成的間隙，被埋
3設于距離靶表面深處，因此粘合材料的去除處理需要花費時間，并且即使經 過去除處理后，在該間隙也容易殘留已固化的粘合材料。
專利文件1:日本特開2002-363738號公報
專利文件2:日本特開2003-155563號公報
發明內容
發明所要解決的課題 如上文所述，如果粘合材料殘留于從靶表面被埋設的間隙中并被固化，
則在成膜過程中進行濺射處理時這些粘合材料也被進行濺射，從而有可能導 致所形成的膜的品質下降。而且，殘留的粘合材料也有可能成為產生瘤狀物 或電弧的原因。 因此，鑒于這種現狀，本發明的課題在于，提供一種在由相互之間厚度
不同的分割耙材所構成的濺射靶中，能夠容易地從形成在各分割靶材的鄰接 部的間隙中去除粘合材料的濺射靶。
解決課題的手段 為了實現所述現有技術中的課題和目的而完成了本發明，本發明的濺射
靶為，通過粘合材料，將由多個分割靶材構成的靶材與背板接合為一體，其 特征在于，
所述背板在厚壁部的中央部以及薄壁部的外周部之間具有階梯部而形成 近似凸狀的截面；
同時，在所述分割耙材中，配置于所述濺射靶端部上的端部分割耙材具 有薄壁部和厚壁部而形成近似L字狀的截面；
并且所述端部分割耙材之外的分割靶材被形成為，由薄壁部構成的平板
狀；
將所述端部分割靶材設置成與所述背板的階梯部抵接，以使所述濺射靶 的表面大致成為一個平面，并且將所述端部分割靶材之外的分割靶材以平面 的形式配置在所述背板的中央部。
另外，所述多個分割靶材可以在相互鄰接的鄰接部之間形成0.1 0.6mm
的間隙。并且，所述端部分割靶材的薄壁部的寬度Wa可以是2 50mm，所述端部 分割靶材的厚壁部的寬度Wb可以是40 500mm。
另外，所述分割耙材可以是，以In或Sn作為主成分的金屬氧化物。
發明的效果 根據本發明的濺射靶，即使由相互之間厚度不同的分割靶材構成該濺射
耙，也因位于濺射耙端部的端部分割靶材具有特定的形狀，而在各分割靶材 的鄰接部之間所形成的間隙中，不會形成埋設于距離靶表面深處的間隙。因 此，由于在所述任一間隙中，均能夠較容易地去除分割靶材和背板的接合時 所流入的粘合材料，所以能夠顯著減少殘留于這些間隙中的粘合材料的量。 因此，如果使用本發明的濺射靶，就可以實現抑制了粒子和電弧產生的
濺射處理，并且能夠獲得具有穩定特性的成膜。
圖1為表示構成本發明濺射靶的分割靶材形狀的圖。(a)表示俯視圖，
(b)表示剖面圖。
圖2為構成圖1的濺射靶的背板的立體圖。
圖3為構成圖1的濺射靶的分割靶材的立體圖。
圖4為表示構成本發明濺射靶的其它分割靶材形狀的圖。(c)'以及(d)'
為俯視圖，(c)"以及(d)"為剖面圖。 圖5為端部分割靶材的立體圖。 圖6為本發明濺射靶的圖1 (b)的局部放大剖面圖。 圖7為粘合材料去除處理之后的圖1 (b)的局部放大剖面圖。 圖8為表示構成現有濺射靶的分割靶材形狀的一個示例的圖。(e)表示
俯視圖，(f)表示剖面圖。
圖9為現有濺射耙的圖8 (f)的局部放大剖面圖。
圖10為粘合材料去除處理之后的圖8 (f)的局部放大剖面圖。
符號說明
1 本發明的濺射靶
2 背板
4在分割耙材11 12相互鄰接的鄰接部之間形成的間隙11端部分割耙材
lla端部分割靶材ll的薄壁部
lib端部分割靶材ll的厚壁部
lie在端部分割靶材ll上所形成的階梯部
12 端部分割靶材11之外的分割靶材
13 粘合材料
15 背板2的厚壁部
16 背板2的薄壁部
17 在背板2上形成的階梯部 30 端部分割靶材ll的上表面
41 現有的濺射靶
42 背板
43 端部分割靶材
44 端部分割靶材43之外的分割靶材
45 粘合材料
50、 51、 50'、 51'在分割靶材43 44相互鄰接的鄰接部之間形成的間
隙
53、 53'在間隙50'、 51'中特別容易殘留粘合材料45的部位
60 分割耙材44的端部突出部
Wa 端部分割靶材11的薄壁部lla的寬度
Wb端部分割靶材11的厚壁部lib的寬度
R 端部分割靶材11的近似L字狀的角部
具體實施例方式
以下，根據附圖詳細說明本發明的實施方式(實施例)。
圖1表示作為本發明濺射靶的實施例1的濺射靶1的形狀，圖1 (a)為 俯視圖，圖l (b)為沿圖l (a)的V-V線的剖面圖。 圖2表示構成圖1的濺射靶1的背板2的立體圖，圖3表示構成圖1的
濺射靶1的分割靶材11 12的立體圖。在圖1 (a)和(b)中，1從整體上 表示了本發明的濺射靶。濺射靶1整體上具有長條狀的形狀，但本發明的濺 射靶的形狀并不特別局限于該形狀，也可以具有例如圖4 (c)'或(d)'所示
6的形狀。另外，在圖4中，對相同的結構構件賦予相同的參照符號，并省略
對其進行的詳細說明。
圖4 (c)'為長條狀的耙，其中的圖1所示的分割靶材11 12被以二分
割方式形成。圖4 (c)'的沿各Y,-Y,線的剖面圖是圖4 (c)"。圖4 (d)'
為近似正方形的靶，其中的圖1所示的分割靶材11 12被以三分割方式形成。
圖4 (d)'的沿各ZrZt線的剖面圖是圖4 (d)"。
濺射靶1由板狀的背板2和分割靶材11 12構成，該分割靶材11 12
通過粘合材料13而接合于背板2的上表面。
在該情況下，對分割耙材11 12的材料沒有特別限制，可包括如ITO
(Indium-Tin-Oxide)這種以In或Sn作為主成分的金屬氧化物、鉻、鉬、ZAO (鋁一鋅氧化物)、氧化鎂等。其中優選為，用于需要靶尺寸大型化的平板顯
示器用成膜的材料、即以In或Sn作為主成分的金屬氧化物。
另外，對背板2的材質沒有特別限制，優選使用具有優良導電性、導熱
性的純銅、銅合金等。
作為對分割靶材11 12和背板2進行接合時所使用的粘合材料的材質，
由于也受到分割靶材11 12和背板2的材質的影響，因而對其沒有特別限制，
該粘合材料的材質可使用例如In類、Sn類、Zn類等合金焊料、蠟材料、樹脂等。 因背板2在其與該分割靶材11 12的接合一側上，具備厚壁部的中央
部15以及薄壁部的外周部16，并且，在這些厚壁部的中央部15以及薄壁部 的外周部16之間還具有階梯部17，所以從整體上背板2被形成為近似凸狀 的截面。 另外，分割耙材11 12是由設置于濺射靶端部的端部分割靶材11以及
端部分割靶材之外的分割靶材12所構成，例如在圖1 (a)和(b)所示的長 條狀濺射靶的情況下，在配置于兩端部的兩個端部分割靶材11之間設置有多 個分割耙材12。 端部分割靶材11具備薄壁部lla和厚壁部llb，且在該薄壁部lla與厚
壁部lib結合的內側處形成有階梯部llc，由此使該端部分割靶材11被形成 為，在圖l (a)的V-V線的剖面圖中具有近似L字狀的截面。 如圖5的端部分割靶材11的立體圖所示，端部分割靶材11的薄壁部lla
具有厚度dp厚壁部11b的內側具有高度&。因此，厚壁部llb的厚度為d一hj。通過使端部分割靶材ll具有厚度是山+h,的厚壁部llb，從而能夠在濺 射靶1的腐蝕進展較為迅速的部位、即端部處，設置具有足夠厚度的靶材。 另外，端部分割靶材11中的薄壁部lla的寬度Wa通常為2 50mm，優
選為5 10mm。而且，端部分割靶材11中的厚壁部lib的寬度Wb通常為 40 500mm。如果Wa和Wb處于該范圍，則能夠使端部分割靶材11所具有 的厚壁部lib適合用于腐蝕進展較為迅速的濺射靶1的端部區域，從而能夠 在端部分割靶材ll中，有效地減少未被成膜化而被廢棄的無用部位。 并且，在端部分割耙材11中所形成的近似L字形狀的角部R，優選形
成曲率半徑r為0.1 3mm的曲面。如果近似L字形狀的角部R是這種形狀， 則對制造端部分割耙材11時所產生的裂縫和裂紋進行控制將變得容易。 端部分割靶材之外的分割靶材12，被形成為由薄壁部構成的平板狀，并
具有均勻的厚度d2。
另外，也可以根據需要，在這些分割靶材11 12所需要的部位上實施 邊角處理。 在此，如圖1 (b)所示，端部分割靶材11的厚壁部lib內側的高度h,，
與背板2中厚壁部的中央部15的凸部高度h2大體上相同，端部分割靶材11 的薄壁部lla的厚度dP與分割耙材12的厚度d2大體上相同。
L0029] 因此，將端部分割靶材11設置成，使該端部分割靶材11的階梯部llc
抵接于所述背板2的階梯部17，并且將端部分割靶材之外的分割靶材12以 平面的形式設置在背板2厚壁部的中央部15處，從而使濺射靶1的表面大體 上成為一個平面。 另外，對背板2薄壁部的外周部16的厚度d3沒有特別限制，從強度的
觀點出發，例如在背板2的材質是銅的情況下，該厚度d3優選為10 50mm。 通過以這種方式，在背板2上設置分割靶材11 12，從而使配置于濺射
耙1中央部的分割耙材成為薄壁，使配置于濺射靶1端部的分割靶材成為厚 壁。因此，在腐蝕進展較為迅速的部位、即濺射耙1的端部處的靶材厚度厚， 并能夠將腐蝕進展較為緩慢的濺射靶1中央部處的靶材厚度變薄，從而能夠 實現有效的成膜工序。 另外，如日本特開平06-172991號公報或日本特開2004-83985號公報屮
所記載的耙，也可以根據需要，在濺射靶l的表面即濺射面上設置凹凸。 本發明的所述分割靶材11 12，在其相鄰的鄰接部之間形成有間隙4。當進行濺射處理吋，因離子撞擊靶材，而使靶材受熱產生膨脹。此時， 在分割靶材11 12的鄰接部之間不存在間隙4的情況下，所述分割靶材產
生膨脹時將由于靶材鄰接部而發生巻邊等，這些有可能成為產生粒子或電弧 的原因。而且，在所述靶材安裝時等產生了若干扭曲的情況下，也容易發生 巻邊等。 但是，由于如上文所述在分割靶材11 12的相互鄰接的鄰接部之間形
成了間隙4，從而能夠通過該間隙來緩沖在靶材膨脹、安裝時的扭曲，所以 不但能夠抑制巻邊的發生，而且也能夠抑制因該巻邊而導致的粒子或電弧的產生。 如圖1 (b)的局部放大剖面圖、即圖6所示，這些間隙4均具有相同的
尺寸D和深度h3，具體而言，尺寸D為0.1 0.6mm，優選為0.2 0.4mm。 如果是處于該范圍內的尺寸，就能夠有效地抑制巻邊、粒子或電弧的產生。 深度h3的程度只需為，在濺射處理時，可裝入能夠時效性地保持附著力的數 量的粘合材料即可，對具體深度沒有特別限制，其通常為分割靶材12的厚度 d2+0.05~1.0mm的程度。 圖6為圖1 (b)的局部放大剖面圖，其表示剛剛通過粘合材料13將背板
2和分割靶材11 12進行接合之后，即粘合材料去除處理之前的濺射靶1的 剖面圖。 粘合材料13通常是以熔融狀態流入預先加熱后的背板2的上表面。從流 入的粘合材料13的上表面，將預先預熱的分割靶材11 12放置于規定的位 置上。在該狀態下，將粘合材料13冷卻到室溫并使其固化，從而完成背板2 和分割耙材11 12的接合。 在剛剛將背板2和分割靶材11 12進行接合之后，即、在使粘合材料13 冷卻固化之前，由于粘合材料13是流體，因而粘合材料13不但流入背板2 與分割靶材11 12的接合面，而且也流入分割靶材11 12相互鄰接的鄰接 部之間所形成的間隙4中。因此，在濺射靶l的表面上，將會存在流入間隙 4的粘合材料所露出的部位30。但是，如果在濺射靶1的表面上存在該部位 30，則在成膜時該粘合材料將與耙材同時被濺射，從而成為瘤狀物或電弧產 生的原因，或者該粘合材料有可能附著于成膜上而使所得膜的品質變差。因 此，為了去除流入間隙4的粘合材料，在將背板2和分割靶材11 12進行接 合之后，再進行粘合材料的去除處理。對流入問隙4的粘合材料13中介于分
9割耙材11 12之間的部分進行去除，只要去除到不會存在直接接觸于這些分
割耙材的粘合材料的厚度即可，即使位于間隙4底部的背板2上殘留有粘合 材料13，也能充分防止所述的不良情況，但是優選為，將間隙4中的粘合材 料13全部去除。 對粘合材料去除處理的方法沒有特別限制，例如可以釆用使用了附加超
聲波的鐵板進行去除的方法。
圖7與圖6相同均為圖1 (b)的局部放大剖面圖，圖7為，對在圖6中 流入間隙4的粘合材料13進行去除之后的濺射靶1的剖面圖，其表示充分 去除了流入間隙4的介于分割耙材11 12之間的粘合材料的狀況。如上所 述，由于間隙4位于端部分割靶材11的薄壁部lla與分割靶材12的鄰接部 之間，因而靶材的厚度較薄，在短時間內就能容易地去除流入間隙4的粘合 材料。而且，由于將位于其它分割靶材12相互鄰接的鄰接部之間的間隙也 設置成，與間隙4相同的尺寸D和深度，所以能夠在相同的處理時間內一次 就去除流入所有間隙的這些粘合材料，并且能有效地進行粘合材料的去除處 理。 圖8表示作為現有濺射靶的比較例1的濺射靶41的形狀，圖8 (e)為
俯視圖，圖8 (f)為沿圖8 (e)的X-X線的剖面圖。另外，圖9為圖8 (f) 的局部放大圖，其表示剛剛通過粘合材料45將背板42和分割靶材43 44 進行接合之后的濺射靶41的剖面圖。 圖8的濺射靶41與圖1的濺射靶1相同，均具有長條狀的形狀。濺射
靶41由板狀的背板42以及分割靶材43 44所構成，該分割靶材43 44通 過粘合材料45接合于背板42的上表面。 另外，分割靶材是由設置于濺射耙41端部的端部分割耙材43、以及端
部分割靶材43之外的分割靶材44所構成。 閑此，關于濺射靶的基本結構，本發明的濺射靶與現有濺射靶沒有顯著
的不同。但是，如以下所述，端部分割靶材的形狀具有很大差異。 如圖8 (f)所不，關于現有的濺射靶41，雖然配置于濺射靶41端部的
端部分割靶材43，與構成本發明濺射靶1的端部分割靶材11相同，均具有 厚度為d4的厚壁部，但由于該端部分割靶材43不具備端部分割靶材11所具 有的薄壁部，因而從整體上其截面形狀被形成為矩形形狀。
另一方面，端部分割靶材43之外的分割靶材44，與構成本發明濺射靶
1的分割靶材12相同，均形成為，由厚度為d5的薄壁部構成的平板狀。 如上文所述，在現有的濺射靶中，也是將分割靶材43配置于腐蝕進展
迅速的部位即濺射靶41的端部處，從而使靶材的厚度變厚。而且，通過在分 割靶材43 44相互鄰接的鄰接部之間形成間隙45、 50，從而緩和了靶材的 膨脹以及安裝時的扭曲。 但是，由于端部分割靶材43的截面為矩形形狀，因而在該端部分割靶
材43與其它分割靶材44鄰接的鄰接部之間所形成的間隙51的形狀，與其它 分割靶材44相互鄰接的鄰接部之間所形成的間隙50的形狀不同。 SP、如圖9所示，由于端部分割靶材43與分割靶材44的厚度不同，因
而間隙51的深度h;要比間隙50的深度h4更深，其程度相當于端部分割靶材 43厚于分割耙材44的量。由于這些間隙50 51之中，在對背板42和分割 耙材43 44進行接合時均會流入粘合材料45，因而必須進行粘合材料的去 除處理。 可是，如果間隙51所具有的深度為h5，則即使實施粘合材料的去除處
理，也有可能無法充分去除介于分割靶材43 44之間的粘合材料45。艮卩、 在間隙51的最深部位52附近，具有容易殘留介于分割靶材43 44之間的粘 合材料的趨勢。尤其是，對位于部位53的粘合材料45進行去除是非常困難 的。例如，如對流入圖9中的間隙50 51的粘合材料45進行去除后的濺射 靶41的剖面圖、即圖10 (g)所示，即使進行粘合材料去除處理之后，在間 隙51的部位52附近，也殘留有位于部位53的粘合材料45。 另一方面，圖10 (h)為，在分割靶材44與端部分割靶材43鄰接的部
位上形成了突出部60的情況下,對粘合材料45進行去除后的濺射靶41的剖 面圖。雖然這是一種間隙50'和51'要各自小于各個間隙50和51的尺寸D的 情況，但是在該情況下所形成的間隙51'的部位52',與圖10 (g)所示間隙 51的部位52相比，成為距靶表面被埋入得更深的狀態，隨之粘合材料的去 除處理就更加困難。即、位于部位53'的粘合材料45，要比位于部位53的粘 合材料45更加難以去除，并具有位于部位52'附近的部位53'的粘合材料45 更加容易殘留的趨勢。 并且，如圖10 (g)和(h)所示，如果形成深度不同的間隙50 51 (或
50' 51')，則在去除流入這些問隙的粘合材料45時，就需要各自不同的時
11間，從而為配合深度較深的間隙51 (或51')而需要延長粘合材料的去除處 理時間。 與此相對，如果是上述的本發明的濺射靶，則端部分割靶材被形成為，
截面為近似L字形狀，因此能夠使在多個分割靶材相互鄰接的鄰接部之間所 形成的間隙尺寸和深度統一，從而通過系列的粘合材料去除處理，就能夠 統一去除流入所有間隙的粘合材料，不但能夠進一步縮短粘合材料的去除處 理時間，而且還能夠提高所得成膜的品質。 實施例 [實施例]
如圖1 圖3、圖5 圖7所示，將無氧銅制背板2 (380x2000mm; h2: 5mm; d3: 7mm)，使用預加熱臺進行了加熱。然后，溶解由In組成的粘合 材料13，將其流入背板的上面。 另外，制造了兩個由ITO組成的端部分割靶材11 (上表面30:
300x100mm; Wa: 20mm; Wb: 80mm; d,: 7mm; h1: 5mm;在R處的曲 率半徑r: 0.5mm)、以及四個分割靶材12 (300x425mm; d2: 7mm)。將這 些分割靶材11 12放置于，以圖1為基準的背板2上表面的規定位置之后， 通過自然冷卻而使粘合材料13進行充分的冷卻固化。 此時間隙4的尺寸D為0.3mm。
使用粘合材料13己經固化了的濺射靶1，進行了粘合材料的去除處理。 具體而言，使用附加了超聲波的薄鐵板對粘合材料進行去除，并使用#320 的研磨紙對去除后的靶實施了精加工。 關于粘合材料去除處理后的濺射靶1，使用顯微鏡觀察了殘留于間隙4
的部位23中的粘合材料的數量。其結果為，被去除的粘合材料為0.5g(間隙 4x5處)，并證實了在部位23中不存在殘留的粘合材料。 [比較例1] _
如圖8 圖9所示，除了使用銅制背板42 (380x2000mm; h2: 5mm; d3: 12mm)，制造了兩個由ITO組成的端部分割靶材43 (300x80mm; d4: 12mm)、 以及四個分割靶材44 (300x435mm; d5: 7mm)之外，其它的與實施例1 相同，將背板42和分割靶材43 44進行了接合，從而獲得了濺射靶41。 此時的間隙50 51的尺寸D均為0.3mm。然后，與實施例l相同，進行粘合材料的去除處理，并且對于粘合材料
去除處理后的濺射靶41 ，使用電子秤觀察了殘留于間隙51的部位52中的粘 合材料的數量。其結果為，被去除的粘合材料為1.5g (間隙x5處)，殘留于 部位52中的粘合材料的數量為1.5g,并證實了在分割靶材43 44之間殘留 有粘合材料。
權利要求
1、一種濺射靶，通過粘合材料將由多個分割靶材構成的靶材與背板接合為一體，其特征在于，所述背板，在作為厚壁部的中央部以及作為薄壁部的外周部之間具有階梯部而形成近似凸狀的截面，同時，在所述分割靶材中，配置于所述濺射靶端部上的端部分割靶材具備薄壁部和厚壁部而形成近似L字狀的截面，并且所述端部分割靶材之外的分割靶材被形成為，由薄壁部構成的平板狀，將所述端部分割靶材配置成與所述背板的階梯部抵接，以使所述濺射靶的表面大致成為一個平面，并且將所述端部分割靶材之外的分割靶材以平面形式配置在所述背板的中央部。
2、 根據權利要求1所述的濺射靶，其特征在于，所述多個分割靶材在相 互鄰接的鄰接部之間形成有0.1~0.6mm的間隙。
3、 根據權利要求1或2所述的濺射靶，其特征在于，所述端部分割靶材 的薄壁部的寬度Wa為2 50mm。
4、 根據權利要求1至3中任意一項所述的濺射靶，其特征在于，所述端 部分割靶材的厚壁部的寬度Wb為40 500mm。
5、 根據權利要求1至4中任意一項所述的濺射靶，其特征在于，所述分 割靶材是以In或Sn作為主成分的金屬氧化物。
全文摘要
本發明的目的在于，提供一種在由相互之間厚度不同的分割靶材構成的濺射靶中，能夠容易地從各分割靶材的鄰接部所形成的間隙中去除粘合材料的濺射靶。本發明的濺射靶是一種通過粘合材料，將由多個分割靶材構成的靶材與背板接合為一體的濺射靶，其特征在于，所述背板被形成為截面呈近似凸狀，同時在所述分割靶材中的設置于所述濺射靶端部的端部分割靶材被形成為，截面呈近似L字狀，并且所述端部分割靶材之外的分割靶材被形成為平板狀。
文檔編號C23C14/08GK101578387SQ20088000182
公開日2009年11月11日 申請日期2008年8月19日 優先權日2007年8月31日
發明者古賀陽一, 池東求 申請人:株式會社三井金屬韓國