专利名称：溅射靶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过粘合材料对多个分割靶材和背板进行接合的溅射革巴。
背景技术：
到目前为止，例如作为半导体等的电子、电气元件用材料的成膜法，一
直广泛使用能够易于控制膜厚度和成分的溅射法。
在该溅射法中所使用的溅射靶的结构通常为，通过粘合材料，将由形成 薄膜的材料所组成的靶材与由具有优良导电性、导热性的材质所组成的背板 进行接合而成。 近几年，尤其是通过溅射对大型基板进行成膜的需要日益增加，随之溅
射耙也变得大型化。但是，从防止裂纹或保证品质等的观点出发，溅射靶根 据其材料不同，有时会有难以大型化的情况。为了应对将这样的溅射靶大型 化的要求，而采用例如专利文件1 2所示的方法，即，通过将靶材分割成多 个靶材小片并排列于背板上进行接合，从而制造溅射靶。 将该靶材小片即分割靶材接合于背板时，为了减少因分割靶材之间的邻
接部位引起的巻边、粒子和电弧的产生，通常将分割靶材配置成，在多个分 割靶材相互邻接的部分上设置间隙。另一方面，由于粘合材料在接合靶材和 背板时为流体，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 述间隙，并在经过一段时间后固化。如果在这种形成于分割靶材的邻接部处 的间隙中，存在有固化的粘合材料，该粘合材料有可能在成膜时脱落，从而 使所得膜的品质下降。因此，将分割靶材接合于背板之后，对于在该间隙中 存在的固化粘合材料进行了机械性的去除。 但是，尤其是如专利文件2所示，在由相互之间厚度不同的分割靶材构
成溅射靶的情况下，由于配置于溅射靶的端部且比其它分割靶材的厚度更厚 的分割靶材，以及与其邻接的厚度较薄的分割靶材之间所形成的间隙，被埋
3设于距离靶表面深处，因此粘合材料的去除处理需要花费时间，并且即使经 过去除处理后，在该间隙也容易残留已固化的粘合材料。
专利文件1:日本特开2002-363738号公报
专利文件2:日本特开2003-155563号公报
发明内容
发明所要解决的课题 如上文所述，如果粘合材料残留于从靶表面被埋设的间隙中并被固化，
则在成膜过程中进行溅射处理时这些粘合材料也被进行溅射，从而有可能导 致所形成的膜的品质下降。而且，残留的粘合材料也有可能成为产生瘤状物 或电弧的原因。 因此，鉴于这种现状，本发明的课题在于，提供一种在由相互之间厚度
不同的分割耙材所构成的溅射靶中，能够容易地从形成在各分割靶材的邻接 部的间隙中去除粘合材料的溅射靶。
解决课题的手段 为了实现所述现有技术中的课题和目的而完成了本发明，本发明的溅射
靶为，通过粘合材料，将由多个分割靶材构成的靶材与背板接合为一体，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间具有阶梯部而形成 近似凸状的截面；
同时，在所述分割耙材中，配置于所述溅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字状的截面；
并且所述端部分割耙材之外的分割靶材被形成为，由薄壁部构成的平板
状；
将所述端部分割靶材设置成与所述背板的阶梯部抵接，以使所述溅射靶 的表面大致成为一个平面，并且将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，所述多个分割靶材可以在相互邻接的邻接部之间形成0.1 0.6mm
的间隙。并且，所述端部分割靶材的薄壁部的宽度Wa可以是2 50mm，所述端部 分割靶材的厚壁部的宽度Wb可以是40 500mm。
另外，所述分割耙材可以是，以In或Sn作为主成分的金属氧化物。
发明的效果 根据本发明的溅射靶，即使由相互之间厚度不同的分割靶材构成该溅射
耙，也因位于溅射耙端部的端部分割靶材具有特定的形状，而在各分割靶材 的邻接部之间所形成的间隙中，不会形成埋设于距离靶表面深处的间隙。因 此，由于在所述任一间隙中，均能够较容易地去除分割靶材和背板的接合时 所流入的粘合材料，所以能够显著减少残留于这些间隙中的粘合材料的量。 因此，如果使用本发明的溅射靶，就可以实现抑制了粒子和电弧产生的
溅射处理，并且能够获得具有稳定特性的成膜。
图1为表示构成本发明溅射靶的分割靶材形状的图。(a)表示俯视图，
(b)表示剖面图。
图2为构成图1的溅射靶的背板的立体图。
图3为构成图1的溅射靶的分割靶材的立体图。
图4为表示构成本发明溅射靶的其它分割靶材形状的图。(c)'以及(d)'
为俯视图，(c)"以及(d)"为剖面图。 图5为端部分割靶材的立体图。 图6为本发明溅射靶的图1 (b)的局部放大剖面图。 图7为粘合材料去除处理之后的图1 (b)的局部放大剖面图。 图8为表示构成现有溅射靶的分割靶材形状的一个示例的图。(e)表示
俯视图，(f)表示剖面图。
图9为现有溅射耙的图8 (f)的局部放大剖面图。
图10为粘合材料去除处理之后的图8 (f)的局部放大剖面图。
符号说明
1 本发明的溅射靶
2 背板
4在分割耙材11 12相互邻接的邻接部之间形成的间隙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上所形成的阶梯部
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上形成的阶梯部 30 端部分割靶材ll的上表面
41 现有的溅射靶
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相互邻接的邻接部之间形成的间
隙
53、 53'在间隙50'、 51'中特别容易残留粘合材料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的宽度
Wb端部分割靶材11的厚壁部lib的宽度
R 端部分割靶材11的近似L字状的角部
具体实施例方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式(实施例)。
图1表示作为本发明溅射靶的实施例1的溅射靶1的形状，图1 (a)为 俯视图，图l (b)为沿图l (a)的V-V线的剖面图。 图2表示构成图1的溅射靶1的背板2的立体图，图3表示构成图1的
溅射靶1的分割靶材11 12的立体图。在图1 (a)和(b)中，1从整体上 表示了本发明的溅射靶。溅射靶1整体上具有长条状的形状，但本发明的溅 射靶的形状并不特别局限于该形状，也可以具有例如图4 (c)'或(d)'所示
6的形状。另外，在图4中，对相同的结构构件赋予相同的参照符号，并省略
对其进行的详细说明。
图4 (c)'为长条状的耙，其中的图1所示的分割靶材11 12被以二分
割方式形成。图4 (c)'的沿各Y,-Y,线的剖面图是图4 (c)"。图4 (d)'
为近似正方形的靶，其中的图1所示的分割靶材11 12被以三分割方式形成。
图4 (d)'的沿各ZrZt线的剖面图是图4 (d)"。
溅射靶1由板状的背板2和分割靶材11 12构成，该分割靶材11 12
通过粘合材料13而接合于背板2的上表面。
在该情况下，对分割耙材11 12的材料没有特别限制，可包括如ITO
(Indium-Tin-Oxide)这种以In或Sn作为主成分的金属氧化物、铬、钼、ZAO (铝一锌氧化物)、氧化镁等。其中优选为，用于需要靶尺寸大型化的平板显
示器用成膜的材料、即以In或Sn作为主成分的金属氧化物。
另外，对背板2的材质没有特别限制，优选使用具有优良导电性、导热
性的纯铜、铜合金等。
作为对分割靶材11 12和背板2进行接合时所使用的粘合材料的材质，
由于也受到分割靶材11 12和背板2的材质的影响，因而对其没有特别限制，
该粘合材料的材质可使用例如In类、Sn类、Zn类等合金焊料、蜡材料、树脂等。 因背板2在其与该分割靶材11 12的接合一侧上，具备厚壁部的中央
部15以及薄壁部的外周部16，并且，在这些厚壁部的中央部15以及薄壁部 的外周部16之间还具有阶梯部17，所以从整体上背板2被形成为近似凸状 的截面。 另外，分割耙材11 12是由设置于溅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所构成，例如在图1 (a)和(b)所示的长 条状溅射靶的情况下，在配置于两端部的两个端部分割靶材11之间设置有多 个分割耙材12。 端部分割靶材11具备薄壁部lla和厚壁部llb，且在该薄壁部lla与厚
壁部lib结合的内侧处形成有阶梯部llc，由此使该端部分割靶材11被形成 为，在图l (a)的V-V线的剖面图中具有近似L字状的截面。 如图5的端部分割靶材11的立体图所示，端部分割靶材11的薄壁部lla
具有厚度dp厚壁部11b的内侧具有高度&。因此，厚壁部llb的厚度为d一hj。通过使端部分割靶材ll具有厚度是山+h,的厚壁部llb，从而能够在溅 射靶1的腐蚀进展较为迅速的部位、即端部处，设置具有足够厚度的靶材。 另外，端部分割靶材11中的薄壁部lla的宽度Wa通常为2 50mm，优
选为5 10mm。而且，端部分割靶材11中的厚壁部lib的宽度Wb通常为 40 500mm。如果Wa和Wb处于该范围，则能够使端部分割靶材11所具有 的厚壁部lib适合用于腐蚀进展较为迅速的溅射靶1的端部区域，从而能够 在端部分割靶材ll中，有效地减少未被成膜化而被废弃的无用部位。 并且，在端部分割耙材11中所形成的近似L字形状的角部R，优选形
成曲率半径r为0.1 3mm的曲面。如果近似L字形状的角部R是这种形状， 则对制造端部分割耙材11时所产生的裂缝和裂纹进行控制将变得容易。 端部分割靶材之外的分割靶材12，被形成为由薄壁部构成的平板状，并
具有均匀的厚度d2。
另外，也可以根据需要，在这些分割靶材11 12所需要的部位上实施 边角处理。 在此，如图1 (b)所示，端部分割靶材11的厚壁部lib内侧的高度h,，
与背板2中厚壁部的中央部15的凸部高度h2大体上相同，端部分割靶材11 的薄壁部lla的厚度dP与分割耙材12的厚度d2大体上相同。
L0029] 因此，将端部分割靶材11设置成，使该端部分割靶材11的阶梯部llc
抵接于所述背板2的阶梯部17，并且将端部分割靶材之外的分割靶材12以 平面的形式设置在背板2厚壁部的中央部15处，从而使溅射靶1的表面大体 上成为一个平面。 另外，对背板2薄壁部的外周部16的厚度d3没有特别限制，从强度的
观点出发，例如在背板2的材质是铜的情况下，该厚度d3优选为10 50mm。 通过以这种方式，在背板2上设置分割靶材11 12，从而使配置于溅射
耙1中央部的分割耙材成为薄壁，使配置于溅射靶1端部的分割靶材成为厚 壁。因此，在腐蚀进展较为迅速的部位、即溅射耙1的端部处的靶材厚度厚， 并能够将腐蚀进展较为缓慢的溅射靶1中央部处的靶材厚度变薄，从而能够 实现有效的成膜工序。 另外，如日本特开平06-172991号公报或日本特开2004-83985号公报屮
所记载的耙，也可以根据需要，在溅射靶l的表面即溅射面上设置凹凸。 本发明的所述分割靶材11 12，在其相邻的邻接部之间形成有间隙4。当进行溅射处理吋，因离子撞击靶材，而使靶材受热产生膨胀。此时， 在分割靶材11 12的邻接部之间不存在间隙4的情况下，所述分割靶材产
生膨胀时将由于靶材邻接部而发生巻边等，这些有可能成为产生粒子或电弧 的原因。而且，在所述靶材安装时等产生了若干扭曲的情况下，也容易发生 巻边等。 但是，由于如上文所述在分割靶材11 12的相互邻接的邻接部之间形
成了间隙4，从而能够通过该间隙来缓冲在靶材膨胀、安装时的扭曲，所以 不但能够抑制巻边的发生，而且也能够抑制因该巻边而导致的粒子或电弧的产生。 如图1 (b)的局部放大剖面图、即图6所示，这些间隙4均具有相同的
尺寸D和深度h3，具体而言，尺寸D为0.1 0.6mm，优选为0.2 0.4mm。 如果是处于该范围内的尺寸，就能够有效地抑制巻边、粒子或电弧的产生。 深度h3的程度只需为，在溅射处理时，可装入能够时效性地保持附着力的数 量的粘合材料即可，对具体深度没有特别限制，其通常为分割靶材12的厚度 d2+0.05~1.0mm的程度。 图6为图1 (b)的局部放大剖面图，其表示刚刚通过粘合材料13将背板
2和分割靶材11 12进行接合之后，即粘合材料去除处理之前的溅射靶1的 剖面图。 粘合材料13通常是以熔融状态流入预先加热后的背板2的上表面。从流 入的粘合材料13的上表面，将预先预热的分割靶材11 12放置于规定的位 置上。在该状态下，将粘合材料13冷却到室温并使其固化，从而完成背板2 和分割耙材11 12的接合。 在刚刚将背板2和分割靶材11 12进行接合之后，即、在使粘合材料13 冷却固化之前，由于粘合材料13是流体，因而粘合材料13不但流入背板2 与分割靶材11 12的接合面，而且也流入分割靶材11 12相互邻接的邻接 部之间所形成的间隙4中。因此，在溅射靶l的表面上，将会存在流入间隙 4的粘合材料所露出的部位30。但是，如果在溅射靶1的表面上存在该部位 30，则在成膜时该粘合材料将与耙材同时被溅射，从而成为瘤状物或电弧产 生的原因，或者该粘合材料有可能附着于成膜上而使所得膜的品质变差。因 此，为了去除流入间隙4的粘合材料，在将背板2和分割靶材11 12进行接 合之后，再进行粘合材料的去除处理。对流入问隙4的粘合材料13中介于分
9割耙材11 12之间的部分进行去除，只要去除到不会存在直接接触于这些分
割耙材的粘合材料的厚度即可，即使位于间隙4底部的背板2上残留有粘合 材料13，也能充分防止所述的不良情况，但是优选为，将间隙4中的粘合材 料13全部去除。 对粘合材料去除处理的方法没有特别限制，例如可以釆用使用了附加超
声波的铁板进行去除的方法。
图7与图6相同均为图1 (b)的局部放大剖面图，图7为，对在图6中 流入间隙4的粘合材料13进行去除之后的溅射靶1的剖面图，其表示充分 去除了流入间隙4的介于分割耙材11 12之间的粘合材料的状况。如上所 述，由于间隙4位于端部分割靶材11的薄壁部lla与分割靶材12的邻接部 之间，因而靶材的厚度较薄，在短时间内就能容易地去除流入间隙4的粘合 材料。而且，由于将位于其它分割靶材12相互邻接的邻接部之间的间隙也 设置成，与间隙4相同的尺寸D和深度，所以能够在相同的处理时间内一次 就去除流入所有间隙的这些粘合材料，并且能有效地进行粘合材料的去除处 理。 图8表示作为现有溅射靶的比较例1的溅射靶41的形状，图8 (e)为
俯视图，图8 (f)为沿图8 (e)的X-X线的剖面图。另外，图9为图8 (f) 的局部放大图，其表示刚刚通过粘合材料45将背板42和分割靶材43 44 进行接合之后的溅射靶41的剖面图。 图8的溅射靶41与图1的溅射靶1相同，均具有长条状的形状。溅射
靶41由板状的背板42以及分割靶材43 44所构成，该分割靶材43 44通 过粘合材料45接合于背板42的上表面。 另外，分割靶材是由设置于溅射耙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所构成。 闲此，关于溅射靶的基本结构，本发明的溅射靶与现有溅射靶没有显著
的不同。但是，如以下所述，端部分割靶材的形状具有很大差异。 如图8 (f)所不，关于现有的溅射靶41，虽然配置于溅射靶41端部的
端部分割靶材43，与构成本发明溅射靶1的端部分割靶材11相同，均具有 厚度为d4的厚壁部，但由于该端部分割靶材43不具备端部分割靶材11所具 有的薄壁部，因而从整体上其截面形状被形成为矩形形状。
另一方面，端部分割靶材43之外的分割靶材44，与构成本发明溅射靶
1的分割靶材12相同，均形成为，由厚度为d5的薄壁部构成的平板状。 如上文所述，在现有的溅射靶中，也是将分割靶材43配置于腐蚀进展
迅速的部位即溅射靶41的端部处，从而使靶材的厚度变厚。而且，通过在分 割靶材43 44相互邻接的邻接部之间形成间隙45、 50，从而缓和了靶材的 膨胀以及安装时的扭曲。 但是，由于端部分割靶材43的截面为矩形形状，因而在该端部分割靶
材43与其它分割靶材44邻接的邻接部之间所形成的间隙51的形状，与其它 分割靶材44相互邻接的邻接部之间所形成的间隙50的形状不同。 SP、如图9所示，由于端部分割靶材43与分割靶材44的厚度不同，因
而间隙51的深度h;要比间隙50的深度h4更深，其程度相当于端部分割靶材 43厚于分割耙材44的量。由于这些间隙50 51之中，在对背板42和分割 耙材43 44进行接合时均会流入粘合材料45，因而必须进行粘合材料的去 除处理。 可是，如果间隙51所具有的深度为h5，则即使实施粘合材料的去除处
理，也有可能无法充分去除介于分割靶材43 44之间的粘合材料45。艮卩、 在间隙51的最深部位52附近，具有容易残留介于分割靶材43 44之间的粘 合材料的趋势。尤其是，对位于部位53的粘合材料45进行去除是非常困难 的。例如，如对流入图9中的间隙50 51的粘合材料45进行去除后的溅射 靶41的剖面图、即图10 (g)所示，即使进行粘合材料去除处理之后，在间 隙51的部位52附近，也残留有位于部位53的粘合材料45。 另一方面，图10 (h)为，在分割靶材44与端部分割靶材43邻接的部
位上形成了突出部60的情况下,对粘合材料45进行去除后的溅射靶41的剖 面图。虽然这是一种间隙50'和51'要各自小于各个间隙50和51的尺寸D的 情况，但是在该情况下所形成的间隙51'的部位52',与图10 (g)所示间隙 51的部位52相比，成为距靶表面被埋入得更深的状态，随之粘合材料的去 除处理就更加困难。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更加难以去除，并具有位于部位52'附近的部位53'的粘合材料45 更加容易残留的趋势。 并且，如图10 (g)和(h)所示，如果形成深度不同的间隙50 51 (或
50' 51')，则在去除流入这些问隙的粘合材料45时，就需要各自不同的时
11间，从而为配合深度较深的间隙51 (或51')而需要延长粘合材料的去除处 理时间。 与此相对，如果是上述的本发明的溅射靶，则端部分割靶材被形成为，
截面为近似L字形状，因此能够使在多个分割靶材相互邻接的邻接部之间所 形成的间隙尺寸和深度统一，从而通过系列的粘合材料去除处理，就能够 统一去除流入所有间隙的粘合材料，不但能够进一步縮短粘合材料的去除处 理时间，而且还能够提高所得成膜的品质。 实施例 [实施例]
如图1 图3、图5 图7所示，将无氧铜制背板2 (380x2000mm; h2: 5mm; d3: 7mm)，使用预加热台进行了加热。然后，溶解由In组成的粘合 材料13，将其流入背板的上面。 另外，制造了两个由ITO组成的端部分割靶材11 (上表面30:
300x100mm; Wa: 20mm; Wb: 80mm; d,: 7mm; h1: 5mm;在R处的曲 率半径r: 0.5mm)、以及四个分割靶材12 (300x425mm; d2: 7mm)。将这 些分割靶材11 12放置于，以图1为基准的背板2上表面的规定位置之后， 通过自然冷却而使粘合材料13进行充分的冷却固化。 此时间隙4的尺寸D为0.3mm。
使用粘合材料13己经固化了的溅射靶1，进行了粘合材料的去除处理。 具体而言，使用附加了超声波的薄铁板对粘合材料进行去除，并使用#320 的研磨纸对去除后的靶实施了精加工。 关于粘合材料去除处理后的溅射靶1，使用显微镜观察了残留于间隙4
的部位23中的粘合材料的数量。其结果为，被去除的粘合材料为0.5g(间隙 4x5处)，并证实了在部位23中不存在残留的粘合材料。 [比较例1] _
如图8 图9所示，除了使用铜制背板42 (380x2000mm; h2: 5mm; d3: 12mm)，制造了两个由ITO组成的端部分割靶材43 (300x80mm; d4: 12mm)、 以及四个分割靶材44 (300x435mm; d5: 7mm)之外，其它的与实施例1 相同，将背板42和分割靶材43 44进行了接合，从而获得了溅射靶41。 此时的间隙50 51的尺寸D均为0.3mm。然后，与实施例l相同，进行粘合材料的去除处理，并且对于粘合材料
去除处理后的溅射靶41 ，使用电子秤观察了残留于间隙51的部位52中的粘 合材料的数量。其结果为，被去除的粘合材料为1.5g (间隙x5处)，残留于 部位52中的粘合材料的数量为1.5g,并证实了在分割靶材43 44之间残留 有粘合材料。
权利要求
1、一种溅射靶，通过粘合材料将由多个分割靶材构成的靶材与背板接合为一体，其特征在于，所述背板，在作为厚壁部的中央部以及作为薄壁部的外周部之间具有阶梯部而形成近似凸状的截面，同时，在所述分割靶材中，配置于所述溅射靶端部上的端部分割靶材具备薄壁部和厚壁部而形成近似L字状的截面，并且所述端部分割靶材之外的分割靶材被形成为，由薄壁部构成的平板状，将所述端部分割靶材配置成与所述背板的阶梯部抵接，以使所述溅射靶的表面大致成为一个平面，并且将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、 根据权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述多个分割靶材在相 互邻接的邻接部之间形成有0.1~0.6mm的间隙。
3、 根据权利要求1或2所述的溅射靶，其特征在于，所述端部分割靶材 的薄壁部的宽度Wa为2 50mm。
4、 根据权利要求1至3中任意一项所述的溅射靶，其特征在于，所述端 部分割靶材的厚壁部的宽度Wb为40 500mm。
5、 根据权利要求1至4中任意一项所述的溅射靶，其特征在于，所述分 割靶材是以In或Sn作为主成分的金属氧化物。
全文摘要
本发明的目的在于，提供一种在由相互之间厚度不同的分割靶材构成的溅射靶中，能够容易地从各分割靶材的邻接部所形成的间隙中去除粘合材料的溅射靶。本发明的溅射靶是一种通过粘合材料，将由多个分割靶材构成的靶材与背板接合为一体的溅射靶，其特征在于，所述背板被形成为截面呈近似凸状，同时在所述分割靶材中的设置于所述溅射靶端部的端部分割靶材被形成为，截面呈近似L字状，并且所述端部分割靶材之外的分割靶材被形成为平板状。
文档编号C23C14/08GK101578387SQ20088000182
公开日2009年11月11日 申请日期2008年8月19日 优先权日2007年8月31日
发明者古贺阳一, 池东求 申请人:株式会社三井金属韩国