专利名称：溅射靶的制造方法、溅射靶的洗涤方法、溅射靶及溅射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以抑制起因于溅射物的附着而发生的粒子的发生 的賊射乾的制造方法、濺射靶的洗涤方法、溅射靶及溅射装置。
背景技术：
高质量金属膜的成膜方法之一有磁控溅射法。溅射法概略地说是
在真空中生成氩气的等离子、使氩(Ar)离子冲击固定在阴极电极上 的靶、将从靶的表面飞散的含有乾的构成原子的濺射粒子堆积在作为 成膜对象的基板上的成膜方法。磁控溅射法是还在靶的表面上形成磁 场，以在靶附近生成高密度等离子而谋求成膜速度高速化的成膜方法。
通常，靶粘接在作为阴极电极的背板的上。在磁控賊射法中，将 用于在靶表面形成磁场的永久磁铁或电磁铁配置在背板的背侧。典型 的做法是，按照与靶的中心部分和周边部分相比、使中心部分及周边 部分的中间部分的磁场大那样配置磁铁。此时，濺射效率在把的中间 区域高，在靶的中心部分和周边部分小。濺射效率高的区域比賊射效 率低的区域受到的侵蚀作用大。通常，如果将賊射效率高的区域称为 腐蚀区域(侵蚀区域)的话，则可以将賊射效率低的区域称为非腐蚀 区域(非侵蚀区域)(参照专利文献l)。
在该磁控溅射法中，由腐蚀区域来的賊射粒子堆积在基板上而形 成薄膜。另一方面，其溅射粒子的一部分也堆积在靶表面的非腐蚀区 域上。此时，非腐蚀区域上的堆积物伴随濺射的进行而厚度增大，因 自身的内部应力而从靶表面剥离。从靶表面剥离的堆积物作为异物(粒 子)混入在基板上形成的薄膜中时，有时会导致严重的质量不良。
作为解决该问题的对策提出由喷射(也称喷沙，blast)处理使靼的非腐蚀区域粗面化以提高堆积物的密合度的方法。例如，专利文献
2记栽了喷射处理把表面而增加可连续生产的批数。另外，专利文献3 公开了喷射处理靶表面时的喷射材料的更有效的硬度、粒径。
专利文献l:特开平7 - 90576号公报
专利文献2:特开平4 - 301074号公报
专利文献3:特开平7 - 316804号公报
但是，在只喷射处理靶的非腐蚀区域时，存在不能充分抑制堆积 物从靶表面剥离的问题。
也就是说，通过对靶表面的喷射处理，虽然抑制了附着在靶表面 的堆积物的剥离、降低了正常的粒子的发生，但是却存在堆积物与靶 表面的密合度不稳定、屡屡突发地发生多量的粒子的情况。而且存在 该突发发生的粒子对膜质有重大影响从而降低合格率的问题。
发明内容
鉴于以上情况，本发明的目的在于，提供可以降低突发的粒子的 发生、实现膜质和薄膜制造效率提高的溅射靶的制造方法、溅射靼的 洗涂方法、濺射靼和濺射装置。
在解决以上课题时，本发明人锐意研究的结果发现，突发地发生 的多量的粒子是由于附着在残留于靶表面的喷射材料上的堆积物剥离 造成的，从而完成了本发明。
也就是说，本发明的溅射靶的制造方法是磁控管溅射装置用溅射 靶的制造方法，准备靶本体，喷射处理所述靶本体表面的非腐蚀区域， 超声波洗涤所述非腐蚀区域，蚀刻所述超声波洗涤过的所述非腐蚀区 域或者用洗涤液喷洗，再次超声波洗涤所述非腐蚀区域。
在本发明中，喷射处理靶本体表面的非腐蚀区域(喷射处理区域) 后，首先由超声波洗涤来洗涤靶本体的表面。藉此，可以除去残留在 非腐蚀区域的喷射材料中对于靶本体的附着力比较弱的喷射材料。
这里，所谓"非腐蚀区域，，是指本发明的濺射乾在实际使用时表 现的腐蚀区域以外的区域。在以下的说明中也是同样的。非腐蚀区域不只限于溅射靶的属于所述腐蚀区域的表面部分，还包括溅射靶的侧 面。
然后，蚀刻或者喷洗超声波洗涤过的非腐蚀区域。该工序通过由 蚀刻处理使喷射材料和靶本体的边界部分少量溶化、或者通过由喷洗 赋予喷射材料以物理的冲击，而使残留在非腐蚀区域的喷射材料和靶 本体之间的附着力减弱。
其后，再次超声波洗涤非腐蚀区域。藉此，可以容易地除去对于 靶本体附着力减弱的喷射材料。
通过以上的一系列处理，由于残留在靶本体的非腐蚀区域上的喷 射材料的除去效率提高，所以可以得到具有洁净表面状态的非腐蚀区 域的溅射靶。藉此，可以抑制了起因于残留在非腐蚀区域的喷射材料 的突发的多量的粒子的发生，形成稳定的薄膜形成过程和高质量的溅 射薄膜。
在本发明中，所述喷射处理的工序使所述非腐蚀区域的表面粗糙
度(算术平均表面粗糙度Ra)粗面化至ljam以上4Mm以下。这 是由于Ra低于lnm时，几乎没有由喷射处理产生的效果，而Ra超过 4)am时，靶表面的高低差别过大，堆积物的密合度降低。
在本发明中，超声波洗涤所述非腐蚀区域的工序以外加18kHz以 上WkHz以下的频率的超声波的洗涂液的射流洗涤所述非腐蚀区域。 这是由于外加了所述频率范围的超声波的洗涤液，由气蚀的发生导致 洗涤效果高。
另外，本发明的溅射靶洗涤方法是对表面的至少一部分实施了喷 射处理的溅射靶洗涤方法，超声波洗涤所述溅射耙的喷射处理区域， 蚀刻所述超声波洗涤过的所述喷射处理区域或者用洗涤液喷洗，再次 超声波洗涤所述喷射处理区域。
按照以上那样制造或洗涤的賊射乾具备
靶本体，
构成所述靶本体的表面的一部分、通过賊射净皮侵蚀的腐蚀区域，和 构成所述靶本体表面的其它的一部分、表面粗糙度(Ra)是ljum以上4jum以下、而且每1平方厘米中与圆相当的直径lOiam以上的 喷射材料的个数在4个以下的非腐蚀区域。
在本发明的濺射靼中，被喷射处理粗面化的非腐蚀区域具有洁净 的表面状态。藉此，可以抑制起因于残留在非腐蚀区域的喷射材料的 突发的多量的粒子的发生，形成稳定的薄膜形成过程和高质量的溅射 薄膜。
在本发明中，靶本体的构成材料包括金属元素或以其作为主成分 的合金。作为金属材料可以举出钛(Ti)、铝(Al)、铜(Cu)、镍 (Ni )、钴(Co )、钽(Ta )、金(Au )、银(Ag )、铬(Cr )、铌 (Nb)、铂(Pt)、钼(Mo)、鴒(W)。对此没有限定。
另一方面，本发明的溅射装置具备真空槽、设置在所述真空槽内 部的基板支持台、与所述基板支持台对向配置的溅射靶和在所述'减射 靶的表面形成磁场分布的磁路；该、减射乾具有把本体，构成所述耙 本体的表面的一部分、通过'减射被侵蚀的腐蚀区域，和构成所述耙本 体表面的其它的一部分、表面粗糙度 (Ra)是ljam以上4jLim以下、 而且每1平方厘米中与圆相当的直径lOpm以上的喷射材料的个数在 4个以下的非腐蚀区域。
在本发明的溅射装置中，溅射靶的非腐蚀区域具有洁净的表面状 态。藉此，可以抑制起因于残留在非腐蚀区域的喷射材料的突发的多 量的粒子的发生，形成稳定的薄膜形成过程和高质量的'减射薄膜。
如上所述那样，按照本发明，可以抑制起因于残留在非腐蚀区域
的喷射材料的突发的多量的粒子的发生。藉此，可以形成稳定的薄膜 形成过程和高质量的賊射薄膜。
图l是根据本发明的实施方式的溅射装置的概略构成图。 图2是概略地表示根据本发明的实施方式的溅射靶的立体图。 图3是说明根据本发明实施方式的濺射乾制造方法或洗涤方法的 工序流程图。图4是本发明实施方式中的乾本体的超声波洗涤^^置的概略构成图. 图5是表示本发明实施例的实验结果的图表。 图6是表示本发明的比较例的实验结果的图表。
1真空排气管
2气体管
3真空槽
4'减射阴极
5支持台
6把(溅射靶)
6a腐蚀区域
6b非腐蚀区域
7背板
8绝缘板
9框架
10接地护革
11轭铁[3 —夕(yoke)]
12a、12b 磁铁
13洗涤槽
14洗涤液
15泵
16管
17超声波振荡器
20溅射装置
60乾本体
S基板
具体实施例方式
以下参照
本发明实施方式。另外，本发明对以下的实施 方式没有限定，根据本发明的技术思想可以有种种变形。图l是根据本发明实施方式的磁控管方式的溅射装置20的概略构 成图。本实施方式的溅射装置20具有设真空排气管1和气体管2的真 空槽3。真空泵(图示略)与真空排气管1连接。气体管2向真空槽3 的内部导入过程(process )用气体(氢、氧或者氮、氩等的惰性气体、 反应气体等)。在真空槽3的内部设置溅射阴极4和在与其对向的位 置上用于支持半导体晶片或玻璃基板等的基板S的支持台5。真空槽3 和支持台5与地电位连接。
溅射阴极4具有溅射靶(以下也简称"靶")6、背板7、绝缘板 8、框架9和接地护軍10。
耙6与背板7粘接。背板7介由绝缘板8固定在框架9上。在背
背板7连-接规定的高电压的负电位源或者高频电力源，、框架9使真空 槽3介于其间而与地电位连接。在靶6的周围设置防止背板7、绝缘 板8和框架9被溅射的接地护革10。接地护軍10固定在框架9上。
在背板7的与靶6相反侧的面即背面侧上设置用于在靶6的表面 上形成磁场分布的磁路21。该磁路21由轭铁11、配置在轭铁11上的 环状永久磁铁12a、配置在它的中央的棒状的永久磁铁12b构成。磁 铁12a和磁铁12b相对于背板7以互相不同的极性的磁极对向而配置。 其结果，在耙6的表面上形成图1所示的磁力线M。该例中，在磁铁 12a及12b所对向的靶6的中心部和周边部之间的中间区域上形成与 靶表面平行的磁场。
由以上构成的溅射装置IO介由气体管2向排气至规定真空度的真 空槽3的内部导入氩气。在背板7上施加规定负电位的高电压或者高 频电，藉此，在靶6和支持台5之间形成氩等离子。氩离子以高速冲 击把6的表面，放出含有乾6的构成材料的原子的粒子(溅射粒子)。 由把6表面放出的濺射粒子附着在对向的基板S的表面上，形成薄膜。
另外，在与靶6的表面平行的磁场成分中由二次电子产生的氩原 子的冲击频率被提高。藉此，可以提高等离子密度，提高靶6的溅射 效率，实现成膜速度的高速化。根据靶6表面的等离子密度分布，与乾6表面的中心部分和周边 部分相比，它们的中间部分的等离子密度升高。等离子密度高的区域 与等离子密度低的区域相比，靶6的溅射效率高。因此，如图2所示， 在靶6的表面上形成溅射效率高的腐蚀区域6a和溅射效率低的非腐蚀 区域6b。非腐蚀区域6b在与靶6的表面的中心部分和周边部对应的 位置上、腐蚀区域6a在与靶6的中间部分对应的位置(图2网格部分) 上环状地形成。
在该磁控溅射法中，通过来自腐蚀区域6a的濺射粒子堆积在基板 S上而形成薄膜。另一方面，该溅射粒子的一部分也堆积在乾表面的 非腐蚀区域6b上。此时，伴随着濺射的进行，非腐蚀区域6b上的堆 积物的厚度增大，因自身的内部应力从靶表面剥离。从耙表面剥离的 堆积物作为异物(粒子)混入在基板S上形成的薄膜中时，会导致严 重的质量不良的情况发生。
为了防止该问题，通过喷射处理使把6的非腐蚀区域粗面化而抑 制溅射粒子的堆积物剥离的方法是有效的。但是，虽然通过非腐蚀区 域的喷射处理可以降低粒子的发生频率，但是却不能抑制突发的粒子 的发生。根据本发明人的见解，其原因在于，附着在残留于非腐蚀区 域的喷射材料上的堆积物发生了剥离。
因此，在本实施方式中，要极力排除残留在靶表面的喷射材料， 避免突发的粒子的发生，实现高质量的薄膜形成。以下说明由本发明 实施方式进行的靶的制造方法。
图3是说明靶的制造方法的工序流程图。本实施方式的靶的制造 方法具有准备靶本体的工序、喷射处理靶本体表面的非腐蚀区域的 工序(ST1)、超声波洗涤喷射处理过的非腐蚀区域的工序(ST2)、 蚀刻超声波洗涤过的非腐蚀区域的工序(ST3 )和再次超声波洗涤非腐 蚀区域的工序(ST4)。
首先，准备规定大小、厚度的靶本体。靶本体的形状可以使用圆 形、椭圆形、长孔形、正方形、长方形等的任意的几何学形状。耙本体由金属元素或者以其作为主成分的合金的成形体或者烧结体构成。
作为金属元素可以举出钛(Ti)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、 钴(Co)、钽(Ta )、金(Au)、银(Ag )、铬(Cr )、铌(Nb)、 铂(Pt)、钼(Mo)、钨(W),但对其没有限定。 [喷射处理工序(ST1)]
在该工序中，通过喷射处理使靶本体的与非腐蚀区域相对应的区 域(以下简单称为"非腐蚀区域")粗面化。通过预先用光致抗蚀剂 等的保护材料、其他的掩模材料掩蔽靶本体的与腐蚀区域相对应的区 域(以下简称为"腐蚀区域")选择地喷射处理非腐蚀区域。以下， 将该喷射处理过的非腐蚀区域称为"喷射处理区域"。喷射处理区域 不限定于靶6的表面，也包括其侧周面。
喷射处理工序的结果所得到的被处理面的表面粗糙度(算术平均 表面粗糙度Ra)例如是ljLim以上4jnm以下。这是由于，Ra低于1 jLim时，几乎没有由喷射处理产生的效果，而Ra超过4pm时，靶表 面的高低差别过大，堆积物的密合度降低。由喷射材料的粒径、喷射 压力、处理时间等来调整表面粗糙度。根据乾的材质和用途从SiC、 玻璃珠、氧化铝等中选择喷射材料。
因喷射处理被喷射的喷射材料的一部分附着或者刺进喷射处理区 域等而残留。喷射处理后，有通过向喷射处理区域吹空气可以除去的 喷射材料，但是附着强度高的喷射材料照原样残留。
除去残留在喷射处理区域的喷射材料的方法有超声波洗涤。但是 根据本发明人的实验可以判明，仅用该超声波洗涤，残留在喷射处理 区域的喷射材料的除去效果低。也就是说，可以确认，用频率30 ~ 50kHz的超声波洗涤时，附着或者固着在喷射处理区域的表面上的喷 射材料的除去效果高，与此相对，刺进喷射处理区域的表面内部的喷 射材料仍不能除去而继续残留。而且发现，堆积在该残留的喷射材料 上的膜与直接堆积在喷射处理过的靶本体的表面上的膜相比容易剥 离，这成为突发粒子发生的原因。
因此，在本实施方式中，按照下述那样洗涤喷射处理区域，可以得到喷射材料的残留量少、洁净度高的溅射靶。
该工序是超声波洗涤靶本体的喷射处理区域。在该工序中，用外 加超声波的洗涤液的射流洗涤该喷射处理区域。超声波的频率是因气 蚀的发生带来的洗涤效果高的18kHz以上19kHz以下的范围。
图4表示靶本体超声波洗涤工序中所用的洗涤装置的概略构成。 在该例中，将靶本体60浸渍在洗涤槽13内的洗涂液14中，用超声波 振荡器17振动该洗涤槽13，用泵15的驱动借助于管16使洗涤液14 循环。而且用压送到洗涤槽13内的洗涤液14的射流洗涤靶本体60 的喷射处理区域。
在该工序中，由洗涤液14的喷流和低频超声波洗涤时发生的气蚀 的冲击波可以除去附着或者固着在靶本体60的喷射处理区域上的残 留的喷射材料，赋予刺进喷射处理区域的残留喷射材料以物理的沖击。
然后，对超声波洗涤过的喷射处理区域进行蚀刻。蚀刻使用湿式 蚀刻法。根据喷射材料和靶本体的构成材料等适宜选择蚀刻液，使用 适宜的酸或者碱系水溶液。处理方法可以使用浸渍法、涂布法等的方 法。在本实施方式中，将靶本体浸渍在氟硝酸水溶液中来蚀刻喷射处 理区域。对于处理时间没有特别的限定，但是取为使喷射处理区域的 规定的面粗糙度不发生大的变化的程度。蚀刻后，用水洗或者热水洗 洗涤把本体。
该工序使刺进靶本体表面的喷射材料和靶本体之间的边界部分少 量熔化，使喷射材料相对于靶本体的物理嵌入减弱。藉此，可以除去 前面超声波洗涤工序中不能除去的残留的喷射材料，或者使喷射材料 相对于靶本体的附着力减弱。
另外，通过向喷射处理区域喷吹高压水也可以得到与蚀刻处理的 效果同样的效果。因此，也可以采用由高压洗涤液进行的喷洗洗涤工 序来代替所述蚀刻处理工序。此时，具体地说，可以使用200 ~ 300kgf/cm2、水量20~ 30L/min的高压水。[超声波洗涤工序(ST4 )]
最后，再超声波洗涤喷射处理区域。在该工序中，可以釆用与上 述第1次的超声波洗涤工序(ST2)同样的处理条件。即，使用图4 所示的洗涤装置，以200 ~ 300kPa的压力使外加了频率18kHz以上 19kHz以下超声波的洗涤液的射流洗涤喷射处理区域。
通过该工序可以效率良好地除去由先前的蚀刻处理工序(或者利 用高压洗涂水的喷洗工序)而对靶本体表面的物理的嵌入力已松弛的 残留喷射材料。其结果，可以除去基本全部残留在喷射处理区域的喷 射材料。
另外，该超声波洗涤工序既可以在除去覆盖靶本体表面的掩模材 料的状态下实施，也可以在不除去掩模材料下实施。在除去掩模材料 的状态下实施该超声波洗涤工序时，掩模材料可以在蚀刻工序(ST3) 后除去。
如上所述，按照本实施方式，在喷射处理后通过由第1次超声波 洗涤、蚀刻(或者喷洗洗涤)和第2次超声波洗涤的组合构成的多步 骤洗涤工序，可以效率良好地除去残留在靶本体表面的喷射处理区域 的喷射材料。
按照以上这样可以制造溅射靶6，该溅射靶6具备靶本体60， 构成靼本体60的表面的一部分、通过溅射被侵蚀的腐蚀区域，和构成 靶本体60表面的其它的一部分、表面粗糙度(Ra)是lnm以上4ii m以下、而且每1平方厘米中与圆相当的直径lOum以上的喷射材料 的个数在4个以下的非腐蚀区域。
由于本实施方式的靶6，其非腐蚀区域6b的表面粗糙度在ljum 以上4jLim以下的范围内形成，所以能够提高与溅射物的密合性，抑制 该溅射物的剥离。另外，由于可以将每1平方厘米中与圆相当的直径 10jum以上的喷射材料的个数抑制在4个以下，所以可以大幅度地降 低由附着在残留喷射材料上的溅射物的剥离造成的突发的多量的粒子 的发生频率。藉此，可以形成稳定的薄膜形成过程和高质量的溅射薄 膜。实施例
以下说明本发明的实施例，但是本发明不限于以下的实施例。 (实施例1 )
准备直径250mm、厚度6mm的钛(纯度5N)制圃形的乾本体。而 且喷射处理靶本体中心部的直径30mm以下的区域、距靶本体周边部 5mm以内的区域和粑本体的侧周部。这些区域以外的区域进行掩蔽， 不受喷射处理的影响。
喷射处理条件如下
.喷射材料粒径100 300 ym的SiC粒子 乾本体和喷嘴间的距离15 Omm 空气压力4. 5kg/cm2
喷射处理后喷吹空气，除去靶本体表面(包括侧周面)的喷射材 料后，超声波洗涤乾本体。在该工序中，用泵(250kPa)使纯水洗涤 液循环作为射流，同时进行5分钟19kHz的超声波洗涤。然后将超声 波洗涤过的靶本体浸渍在含有3%氢氟酸(体积比)和10%硝酸(体 积比)的水溶液中3分钟后，进行水洗和热水洗，除去附着在靶本体 上的酸。接着，除去掩模，用泵(250kPa)使纯水洗涤液循环作为射 流、同时进行5分钟19kHz的超声波洗涤后，将靶本体从洗涤槽中提 起，进行千燥处理。
然后，按以下顺序评价经过以上那样多步骤洗涤处理而制造的溅 射靶。
首先，用测定机测定靶的喷射处理区域的表面粗糙度。其结果是 表面粗糙度Ra = 2. 5jLim。然后，用金相显微镜观察靶的喷射处理区域， 计测残留喷射材料的个数。其结果是，每lcm2中与圓相当的直径10 jjm以上的个数平均是l个。另夕卜，使该把与背板接合构成溅射阴极。 而且将该濺射阴极組装在磁控管溅射装置中进行溅射试验，观察膜中 粒子的发生状况。将评价结果示于图5。
溅射条件如下 .气体及压力Ar气、0. 5Pa 功率7kW
膜厚500A (埃)
溅射膜在5英寸的Si晶片上形成。对膜中0. 2 jam以上大小的粒 子进行计数，粒子数取为第10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80、 90 和100批的各计数值的平均值。测定的结果为，5英寸晶片上的平均 粒子数是2个。另外，计数是平均值2倍以上的数的突发的粒子的发 生次数是0次。 (实施例2 )
除了将喷射材料的空气压力取为4. 1kg/ci^以外，在与实施例1 同样的洗涤处理条件下制造溅射靶。其后，与实施例l进行同样的评 价。评价结果示于图5。表面粗糙度Ra-1.2Mm，残留喷射材料的平 均个数每lcm2是l个，平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是l 次。
(实施例3)
除了将喷射材料的粒径取为200 400jLim、空气压力取为 4. 9kg/cm2、蚀刻时间取为2分钟以外，在与实施例1同样的洗涤处理 条件下制造溅射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示 于图5。表面粗糙度Ra=3.8jam，残留喷射材料的平均个数每lcm2 是2个，平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是l次。 (实施例4)
除了将喷射材料的粒径取为200 400 nm、空气压力取为 4. 7kg/cm2、蚀刻时间取为2分钟以外，在与实施例1同样的洗涤处理 条件下制造溅射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示 于图5。表面粗糙度Ra-3.5jLim，残留喷射材料的平均个数每lcm2 是3个，平均粒子数是l个，突发的粒子发生次数是0次。 (实施例5 )
除了将粑本体的材质取为铝、喷射材料的空气压力取为4. 6kg/cm2 以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制造溅射靶。其后，与实 施例1进行同样的评价。评价结果示于图5。表面粗糙度Ra-2. 8|um，残留喷射材料的平均个数每lcm2是l个，平均粒子数是2个，突发的 粒子发生次数是0次。 (实施例6 )
除了喷射处理后以喷出压力200kgf/cm2、水量20L/min进行高压 水洗涤代替蚀刻处理以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制造 溅射靶。其后，与实施例l进行同样的评价。评价结果示于图5。表 面粗糙度Ra = 2. ljam，残留喷射材料的平均个数每1^2是3个，平 均粒子数是3个，突发的粒子发生次数是O次。 (实施例7 )
除了将喷射材料的粒径取为200 - 400 jum、空气压力取为 4. 7kg/cm2、高压水洗涤液的喷出压力取为250kgf/cn^以外，在与实施 例6同样的洗涤条件下制造溅射靶。其后，与实施例1进行同样的评 价。评价结果示于图5。表面粗糙度Ra-3. 5pm，残留喷射材料的平 均个数每lcm2是4个，平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是O 次。
(实施例8 )
除了将靶本体的材质取为铜、喷射材料的空气压力取为 4. 3kg/cm2、蚀刻时间取为2分钟以外，在与实施例1同样的洗涤处理 条件下制造溅射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示 于图5。表面粗糙度Ra-2. Ojum，残留喷射材料的平均个数每lcm2 是2个，平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是O次。 (实施例9 )
除了将靶本体的材质取为镍、喷射材料的粒径取为200 400 "m、 空气压力取为4. 3kg/cn^以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下 制造溅射靶。其后，与实施例l进行同样的评价。评价结果示于图5。 表面粗糙度Ra-3. Onm，残留喷射材料的平均个数每1(^2是2个， 平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是O次。 (实施例10)
除了将耙本体的材质取为钴、喷射材料的空气压力取为4. 3kg/cm2、蚀刻时间取为2分钟以外，在与实施例1同样的洗涤处理 条件下制造溅射靶.其后，与实施例l进行同样的评价，评价结果示 于图5。表面粗糙度Ra-2. 3jam，残留喷射材料的平均个数每lcm2 是1个，平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是l次。 (实施例11)
除了将靶本体的材质取为钽、喷射材料的空气压力取为4. 3kg/cm2 以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制造'减射靼。其后，与实 施例1进行同样的评价。评价结果示于图5。表面粗糙度Ra-2. 5pm， 残留喷射材料的平均个数每lcm2是3个，平均粒子数是2个，突发的 粒子发生次数是0次。 (实施例12)
除了将靶本体的材质取为金、喷射材料的空气压力取为 4. 3kg/cm2、喷射处理后以喷出压力200kgf/cm2、水量20L/min进行高
压水洗涤代替蚀刻处理以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制 造溅射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示于图5。 表面粗糙度Ra-2. 5nm，残留喷射材料的平均个数每lcm2是2个， 平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是O次。 (实施例13)
除了将靶本体的材质取为银、喷射处理后以喷出压力200kgf/cm2、 水量20L/min进行高压水洗涤代替蚀刻处理以外，在与实施例1同样 的洗涤处理条件下制造溅射靶。其后，与实施例l进行同样的评价。 评价结果示于图5。表面粗糙度Ra-3. Ojim，残留喷射材料的平均个 数每lcm2是2个，平均粒子数是3个，突发的粒子发生次数是O次。 (实施例14)
除了将靶本体的材质取为铬、喷射材料的空气压力取为 4. 3kg/cm2、喷射处理后以喷出压力200kgf/cm2、水量20L/min进行高 压水洗涤代替蚀刻处理以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制 造濺射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示于图5。 表面粗糙度Ra = 2. 8jum，残留喷射材料的平均个数每1(^2是1个，平均粒子数是2个，突发的粒子发生次数是l次。 (实施例15)
除了将靶本体的材质取为铌、喷射材料的空气压力取为 4. 3kg/cm2、喷射处理后以喷出压力200kgf/cm2、水量20L/min进行高 压水洗涤代替蚀刻处理以外，在与实施例1同样的洗涤条件下制造濺 射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示于图5。表面 粗糙度Ra-2. 5pm，残留喷射材料的平均个数每1^2是1个，平均 粒子数是l个，突发的粒子发生次数是O次。 (实施例16)
除了将靶本体的材质取为铂、喷射材料的空气压力取为 4. 3kg/cm2、喷射处理后以喷出压力200kgf/cm2、水量20L/min进行高 压水洗涤代替蚀刻处理以外，在与实施例1同样的洗涤条件下制造溅 射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示于图5。表面 粗糙度Ra-2， 5jam，残留喷射材料的平均个数每1(^2是3个，平均 粒子数是1个，突发的粒子发生次数是O次。 (实施例17)
除了将靶本体的材质取为钼、喷射材料的空气压力取为4. 3kg/cm2 以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制造溅射靶。其后，与实 施例1进行同样的评价。评价结果示于图5。表面粗糙度Ra = 2. 3pm， 残留喷射材料的平均个数每lcin2是2个，平均粒子数是l个，突发的 粒子发生次数是O次。 (实施例18)
除了将乾本体的材质取为鴒、喷射材料的粒径取为200 ~ 400jLim、 空气压力取为4. 3kg/cm、乂外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下 制造溅射靶。其后，与实施例l进行同样的评价。评价结果示于图5。 表面粗糙度Ra = 2. 7|im，残留喷射材料的平均个数每lcm2是2个， 平均粒子数是l个，突发的粒子发生次数是O次。 (比较例1)
除了将喷射材料的粒径取为300 ~ 500 "m、空气压力取为5. 3kg/cm'以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制造溅射粑.其 后，与实施例l进行同样的评价。评价结果示于图6。表面粗糙度Ra -4.8Mm，残留喷射材料的平均个数每lcm2是2个，平均粒子数是10 个，突发的粒子发生次数是4次 (比较例2 )
除了将喷射材料的粒径取为300 ~ 500 pm、空气压力取为 4. 6kg/cW以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制造'减射耙。其 后，与实施例l进行同样的评价。评价结果示于图6。表面粗糙度Ra =4. 5 jn m,残留喷射材料的平均个数每lcm2是1个，平均粒子数是12 个，突发的粒子发生次数是4次。 (比较例3 )
除了将喷射材料的空气压力取为4.1kg/cm2、蚀刻时间取为l分钟 以外，在与实施例1同样的洗涤处理条件下制造溅射靶。其后，与实 施例1进行同样的评价。评价结果示于图6。表面粗糙度Ra-l. 2nm， 残留喷射材料的平均个数每lcm2是8个，平均粒子数是12个，突发 的粒子发生次数是3次。 (比较例4 )
除了将喷射材料的粒径取为200 ~ 400jam、喷射处理后不进行蚀 刻处理，只进行超声波洗涤以外，在与实施例1同样的洗涤条件下制 造賊射靶。其后，与实施例l进行同样的评价。评价结果示于图6。 表面粗糙度Ra-3. 5jLim，残留喷射材料的平均个数每lcffl2是15个， 平均粒子数是15个，突发的粒子发生次数是4次。 (比较例5 )
不进行喷射处理，制作钛制靶本体后只进行超声波洗涤。超声波 洗涤的处理条件取为与实施例1同样的条件。评价结果示于图6。表 面粗糙度Ra = 0.5nm，残留喷射材料的平均个数每1(^2是0个，平 均粒子数是13个，突发的粒子发生次数是4次。 (比较例6 )
除了将喷射材料的粒径取为200 ~ 400 pi m、空气压力取为4. 6kg/cm2、将喷射处理后的超声波洗涤和蚀刻处理后的超声波洗涤的 外加超声波频率分别取为30kHz以外，在与实施例1同样的洗涤处理 条件下制造溅射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示 于图6。表面粗糙度Ra-3.2jam，残留喷射材料的平均个数每lcm2 是9个，平均粒子数是10个，突发的粒子发生次数是4次。 (比较例7 )
除了将喷射材料的空气压力取为4. 4kg/cm2、将喷射处理后的超声 波洗涤的外加超声波频率取为30kHz、以喷出压力250kgf/cm2、水量 20L/min进行高压水洗涤代替蚀刻处理、将高压水洗涤后的超声波洗 涤的外加超声波频率取为30kHz以外，在与实施例1同样的洗涤处理 条件下制造溅射靶。其后，与实施例1进行同样的评价。评价结果示 于图6。表面粗糙度Ra-2. ljLim，残留喷射材料的平均个数每lcm2 是9个，平均粒子数是10个，突发的粒子发生次数是3次。
权利要求
1. 一种溅射靶的制造方法，是磁控管溅射装置用溅射靶的制造方法，其特征在于，准备靶本体，喷射处理所述靶本体表面的非腐蚀区域，超声波洗涤所述非腐蚀区域，蚀刻或者用洗涤液喷洗所述超声波洗涤过的所述非腐蚀区域，再次超声波洗涤所述非腐蚀区域。
2. 根据权利要求l所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，所述喷射处理的工序使所述非腐蚀区域粗面化至表面粗糙度 (Ra ) 1 jj m以上4 y m以下。
3. 根据权利要求2所述的溅射靶的制造方法，其特征在于， 超声波洗涤所述非腐蚀区域的工序是以外加18kHz以上19kHz以下频率的超声波的洗涤液的射流洗涤所述非腐蚀区域。
4. 根据权利要求3所述的溅射靶的制造方法，其特征在于， 使所述射流的压力在200kPa以上300kPa以下。
5. —种濺射耙洗涤方法，是表面的至少一部分实施喷射处理过的 濺射的靶洗涤方法，其特征在于，超声波洗涤所述溅射靶的喷射处理区域，蚀刻或者用洗涤液喷洗所述超声波洗涤过的所述喷射处理区域， 再次超声波洗涤所述喷射处理区域。
6. 根据权利要求5所述的溅射靶的洗涤方法，其特征在于， 超声波洗涤所述喷射处理区域的工序是以外加18kHz以上19kHz以下的超声波的洗涤液的射流洗涤所述喷射处理区域。
7. 根据权利要求6所述的溅射靶的洗涤方法，其特征在于， 使所述射流的压力在200kPa以上300kPa以下。
8. —种溅射靶，是磁控管溅射装置用溅射靶，其特征在于，具备: 靶本体，构成所述靶本体的表面的一部分、通过溅射被侵蚀的腐蚀区域，和构成所述靶本体奉面的其它的一部分、表面粗糙度(Ra)是ln m以上4nm以下、而且每1平方厘米中与圆相当的直径10nm以上的 喷射材料的个数在4个以下的非腐蚀区域。
9. 根据权利要求8所述的溅射靶，其特征在于， 所述非腐蚀区域包括所述靶本体的侧面。
10. 根据权利要求8所述的溅射靶，其特征在于， 所述靶本体含有金属元素或以其作为主成分的合金。
11. 根据权利要求IO所述的溅射靶，其特征在于， 所述金属元素是钛、铝、铜、镍、钴、钽、金、银、铬、铌、铂、钼或者鴒。
12. —种溅射装置，其特征在于，具备真空槽，设置在所述真空槽内部的基板支持台，与所述基板支持台对向配置的溅射靶，该溅射靶具有靶本体， 构成所述乾本体的表面的一部分、通过溅射被侵蚀的腐蚀区域，和构 成所述乾本体表面的其它的一部分、表面粗糙度(Ra)是lpm以上 4 jum以下、而且每1平方厘米中与圓相当的直径10|Lim以上的喷射材 料的个数在4个以下的非腐蚀区域，和在所述溅射靶的表面形成磁场分布的磁路。
全文摘要
本发明提供可以降低突发的粒子的发生、实现膜质和薄膜制造效率提高的溅射靶制造方法。本发明的溅射靶的制造方法是磁控管溅射装置用溅射靶的制造方法，其特征在于，准备靶本体，喷射处理所述靶本体表面的非腐蚀区域，超声波洗涤所述非腐蚀区域，蚀刻或者用洗涤液喷洗所述超声波洗涤过的所述非腐蚀区域，再次超声波洗涤所述非腐蚀区域。
文档编号B08B3/02GK101509127SQ20091000744
公开日2009年8月19日 申请日期2009年2月13日 优先权日2008年2月15日
发明者大场彰, 大城正晴 申请人:爱发科材料股份有限公司