溅射靶的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于实现溅射靶的长寿命化与在此期间形成在基板上的薄膜的膜厚均匀性的兼顾，并提供一种溅射靶，其为包含靶材的溅射靶，其特征在于，所述靶材在其溅射面具有位于中央的圆形的平坦的第一区域和在所述第一区域的外侧与所述第一区域呈同心圆状地配置的环状的第二区域，所述第一区域配置在比所述第二区域以最大计低所述第二区域的厚度的15％的位置，所述第一区域的直径为所述溅射面的外周的直径的60％～80％。
【专利说明】
瓣射革田
技术领域
[0001] 本发明设及瓣射祀。
【背景技术】
[0002] 瓣射为如下方法:在真空下导入氣气等惰性气体而在基板与祀材之间施加直流的 高电压，由此，使等离子化(或离子化)后的惰性气体与祀材碰撞，将祀材中含有的祀原子击 出，使该击出的原子堆积在基板上，在该基板上形成薄膜。
[0003] 例如，一般熟知在祀材的瓣射面（即，祀材中等离子化(或离子化)后的惰性气体所 碰撞的面)的背侧配置磁体而提高成膜速度的磁控瓣射等。
[0004] 运样的瓣射中使用的瓣射祀通常包含圆盘形状的表面平坦的祀材，其瓣射面为圆 形。
[0005] 与此相对，为了提高寿命，例如，在专利文献1中公开了长寿命的瓣射祀。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[000引专利文献1:日本专利第4213030号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的问题
[0010] 但是，该领域中，期望开发出更长寿命的瓣射祀。运是因为，通过延长瓣射祀的寿 命，瓣射装置的工作效率提高，基板上的成膜效率进一步提高。
[0011] 关于瓣射祀的长寿命化，认为使其祀材的厚度在整体上加厚时能够实现。
[0012] 但是，使祀材的厚度在整体上加厚时，祀材的瓣射面与基板之间的距离（W下，有 时也称为"TS距离"）减小，因此，在瓣射的初期阶段，在基板上形成的薄膜的膜厚均匀性降 低。
[0013] 另外，仅增大祀材的厚度而进行瓣射时，随着时间的经过而形成祀材的冲蚀变得 剧烈的部位(特别是祀材的外周部附近）、祀材不易被消耗的部位(特别是祀材的中央部附 近），历经长时间进行瓣射时，其差变得很大，在基板上形成的薄膜的膜厚均匀性大幅降低。
[0014] 运样，为了瓣射祀的长寿命化而仅增大祀材的厚度时，从瓣射的初期阶段至其结 束时为止，在任一阶段均难W确保在基板上形成的薄膜的膜厚均匀性。
[0015] 因此，本发明中，鉴于上述问题，其课题在于实现瓣射祀的长寿命化与在此期间在 基板上形成的薄膜的膜厚均匀性的兼顾。
[0016] 用于解决问题的方法
[0017] 本发明人进行深入研究的结果发现，在瓣射祀的祀材的瓣射面形成位于其中央的 圆形的平坦的第一区域和在该第一区域的外侧与第一区域呈同屯、圆状地配置的环状的第 二区域，将第一区域配置在比第二区域W最大计低第二区域的厚度的15%的位置，并将第 一区域的直径设定为瓣射面的外周的直径的60%~80%，由此，能够实现累计电力为 ISOOkWhW上的长寿命化，并且能够确保在此期间形成在基板上的薄膜的优良的膜厚均匀 性，从而完成了本发明。
[0018] 本发明提供W下的瓣射祀，但本说明书中的公开内容不限于W下的瓣射祀。
[0019] [ 1 ] -种瓣射祀，其为包含祀材的瓣射祀，其特征在于，上述祀材在其瓣射面具有 位于中央的圆形的平坦的第一区域和在上述第一区域的外侧与上述第一区域呈同屯、圆状 地配置的环状的第二区域，上述第一区域配置在比上述第二区域W最大计低上述第二区域 的厚度的15%的位置，上述第一区域的直径为上述瓣射面的外周的直径的60%~80%。
[0020] [2巧日上述[1]所述的瓣射祀，其特征在于，上述第一区域位于比上述第二区域低 上述第二区域的厚度的4%~12%的位置。
[0021] [3巧日上述[1]或[2]所述的瓣射祀，其特征在于，上述祀材中的上述第一区域的厚 度为20mm~30mm。
[0022] [4巧日上述[1]~[3]中任一项所述的瓣射祀，其特征在于，上述祀材中的上述第二 区域的厚度为25mm~35mm。
[0023] [5巧日上述[1]~[4]中任一项所述的瓣射祀，其特征在于，上述祀材在其周缘部不 具有局差。
[0024] [6巧日上述[1]~[5]中任一项所述的瓣射祀，其特征在于，上述祀材由侣或侣合金 构成。
[00巧]发明效果
[0026] 根据本发明，能够实现瓣射祀的长寿命化、特别是ISOOkWhW上的长寿命与在此期 间形成在基板上的薄膜中的优良的膜厚均匀性的兼顾。
【附图说明】
[0027] 图1是表示本发明的瓣射祀的一个实施方式的立体图。
[0028] 图2是示意性地表示本发明的瓣射祀的一个实施方式的俯视图和截面图。
[0029] 图3是示意性地表示标准形状的瓣射祀的祀材To和本发明的瓣射祀的祀材T的截 面图。
[0030] 图4是示意性地表示标准形状的瓣射祀的祀材ToW及比较例1和2的瓣射祀的祀材 Tci和化2的截面图。
[0031] 图5是分别示意性地表示标准形状的瓣射祀的祀材ToW及比较例3和4的瓣射祀的 祀材TC3和化4的截面图。
[0032] 图6是比较例1和2的瓣射祀的祀材Tci和帖的俯视图。
[0033] 图7是比较例巧日4的瓣射祀的祀材Tc沸Tc4的俯视图。
[0034] 图8是示意性地表示比较例5的瓣射祀的俯视图和截面图。
[0035] 图9是表示直径200mm的基板上的薄膜的49点处的薄层电阻值（Q/□)的测定点 (Point 1~49)的示意图。
[0036] 图10是表示使用参照例(标准形状)的瓣射祀的情况下的膜厚均匀性的图表。
[0037] 图11是表示使用参照例(标准形状）的瓣射祀的情况下的相对于平均膜厚的膜厚 (%)的图表。
[0038] 图12是表示使用实施例1和参照例(标准形状)的瓣射祀的情况下的膜厚均匀性的 图表。
[0039] 图13是表示使用实施例1的瓣射祀的情况下的相对于平均膜厚的膜厚（％ )的图 表。
[0040] 图14是表示使用比较例1和参照例(标准形状)的瓣射祀的情况下的膜厚均匀性的 图表。
[0041] 图15是表示使用比较例1的瓣射祀的情况下的相对于平均膜厚的膜厚（％ )的图 表。
[0042] 图16是表示使用比较例2和参照例(标准形状)的瓣射祀的情况下的膜厚均匀性的 图表。
[0043] 图17是表示使用比较例2的瓣射祀的情况下的相对于平均膜厚的膜厚（％ )的图 表。
[0044] 图18是表示比较例2和参照例(标准形状)的瓣射祀的祀材的冲蚀量的图表。
[0045] 图19是表示参照例(标准形状）、比较例1和实施例1的瓣射祀的各祀材的冲蚀量的 图表。
[0046] 图20是表示比较例4的瓣射祀中累计电力与在基板上形成的薄膜的膜厚的关系的 图表。
[0047] 图21是表示比较例3的瓣射祀中累计电力与在基板上形成的薄膜的膜厚的关系的 图表。
[004引图22是表示在IOOkWh下第一区域与第二区域之间的距离di(mm)与在基板上形成 的薄膜的膜厚的关系的图表。
【具体实施方式】
[0049] 参考附图并W下列举具体的实施方式对本发明的瓣射祀详细说明。但是，本发明 的瓣射祀不限于W下的实施方式。
[0050] <瓣射祀〉
[0051] 将本发明的瓣射祀的一个实施方式示意性地示于图1和2中。需要说明的是，图1和 2中所示的本发明的瓣射祀是用于例示而示意性表示的，实际的尺寸和形状如在本说明书 中所定义的那样。
[0052] 如图1和2所示，本发明的瓣射祀10包含祀材T。
[0053] 祀材T包含接受通过瓣射而等离子化(或离子化)后的惰性气体的瓣射面S。瓣射面 S包含位于其中央的圆形的平坦的第一区域1和位于该第一区域1的外侧且与该第一区域1 呈同屯、圆状地配置的环状的第二区域2。需要说明的是，图示的实施方式中，第一区域1和第 二区域2均W平面表示，但运些区域不限于平面。
[0054] 本发明中，第一区域1在比第二区域2W最大计低第二区域的厚度的15%的位置 (垂直下方)优选相互平行地进行配置。
[0055] 另外，图示的实施方式中，在第一区域1与第二区域2之间存在中间区域3,该中间 区域3可W将第一区域1与第二区域2连续地连接。
[0056] 因此，图示的实施方式的瓣射祀10中，祀材T具有由第一区域1、第二区域2、它们的 中间区域3构成的瓣射面S。
[0057] 如图2的俯视图所示，瓣射面S为具有圆形的外周的面(此时，瓣射面S的外周与第 二区域2的外周一致），第一区域1的直径为该瓣射面S的外周的直径的60%~80%，优选为 60 %~75 %，更优选为65 %~75 %，进一步优选为67 %~72 %。
[0058] 本发明的瓣射祀10具有上述的构成，由此，在使用例如磁控瓣射装置等瓣射装置 的瓣射时能够实现ISOOkWhW上的长寿命，并且能够Wo~ISOOkWh W上在基板上形成具有 与现有品同等或其W上的膜厚均匀性的薄膜。
[0059] W下，进一步对本发明的瓣射祀10中使用的祀材T进行详细说明。
[0060] < 祀材 T〉
[0061] 祀材T可W由例如选自由侣(Al)、铭(Cr)、铁(Fe)、粗(Ta)、铁(Ti)、错(Zr)、鹤(W)、 钢(Mo)、妮(Nb)等金属和它们的合金组成的组中的材料制作，但构成祀材T的材料不限于 此。
[0062] 作为祀材T的材料，优选侣，例如，特别优选使用纯度为99.99% W上、更优选为 99.999%?上的侣。
[0063] 另外，作为祀材T的材料，还优选侣合金，该侣合金可W含有铜、娃等金属，其含量 例如为2重量％ ^下，优选为1重量％ W下。
[0064] 如图1和2所示，祀材T包含圆形且平坦的第一区域1、第二区域2和根据需要的中间 区域3,可W由运些区域形成瓣射面S。
[0065] 如图2的俯视图所示，瓣射面S的直径Ck例如在260mm~3化mm的范围内。
[0066] 祀材T的背面4(即瓣射面S的相反侧的面)优选具有圆形的外周，其外周的直径例 如在330mm~345mm的范围内。
[0067] 另外，祀材T的背面4可W如图所示呈W圆的中屯、为顶点的圆锥形状凹陷地形成。 凹陷的深度在顶点部通常为1mm~3mm。
[0068] 祀材T的周缘部(或侧面)5是从第二区域2的端部至与支撑构件6的接合部xW直线 状连接的面。如图示的实施方式那样，周缘部5可W是半径方向的大小随着从第二区域2的 端部朝向与支撑构件6的接合部X前进而增大的锥形面、或者圆筒状的面。需要说明的是，本 发明中，周缘部"不具有高差"是指，祀材的周缘部具有连续的面，不主动地形成任意的高 差。
[0069] 在此，祀材T的接合部X如图所示为环状的凸部(垂直下方），其高度没有特别限制。 另外，祀材T的接合部X可W与祀材T的背面4一起形成平面(即，可W在同一水平面上）。
[0070] 运样，祀材T的周缘部5不具有高差，将运样的不具有高差的周缘部5作为祀材的侧 面来设置，由此，瓣射祀的膜厚均匀性提高，结果，祀材的寿命提高。
[0071] 需要说明的是，作为周缘部5的不同方式，可W W不具有高差的方式连续地具有角 度不同的多个锥形面，另外，也可W W向上方凸起的方式具有曲面。
[0072] (第一区域 1)
[0073] 如图2所示，第一区域1是位于瓣射面S的中央且具有圆形的平坦的形状的区域，配 置在比第二区域2低的位置(垂直下方）。
[0074] 需要说明的是，本发明中，第一区域r平坦"是指，在第一区域1内实质上未形成凸 部或凹部。另外，在第一区域1内"实质上未形成凸部或凹部"是指，在第一区域1内部主动地 形成凸部或凹部。但是，算术平均粗糖度Ra至约7WI1的表面粗糖度是可W容许的。
[0075] 需要说明的是，图示的实施方式中，第一区域IW平面表示，但如上所述，只要是平 坦的即可，第一区域1不限于该平面。
[0076] 另外，第一区域1为圆形，其半径ri例如为95mm~130mm，优选为95mm~125mm，更优 选为105mm~125mm，进一步优选为108mm~117mm。
[0077] 第一区域1与第二区域2之间的距离di(垂直方向）相对于第二区域2的厚度CbW最 大计为15%，优选为4%~12%，更优选为4%~8%。将第一区域1与第二区域2之间的距离 山用实际的尺寸表示时，例如为4mii拟下，更优选为1mm~3mm，更优选为1mm~2mm。
[0078] 通过使距离di相对于第二区域的厚度Cb为15% W下，能够提高形成在基板上的薄 膜的膜厚均匀性。
[0079] 第一区域1中的祀材T的厚度Cb为现有的标准品（瓣射面的直径：8英寸、寿命： 1200kWh)的厚度19.6mmW上，例如为20mm~30mm，优选为23mm~28mm。
[0080] 需要说明的是，祀材T的背面4在如图所示呈W其中屯、作为顶点的圆锥形状凹陷的 情况下，距离Cb表示厚度最小的、祀材T的中屯、处的厚度。
[0081] 运样，本发明中，不管是否将祀材T的第一区域中的厚度Cb设定为现有的标准品的 厚度(19.6mm) W上，都能够得到1 SOOkWh W上的长寿命化，进而能够对在此期间形成在基板 上的薄膜赋予优良的膜厚均匀性。
[0082] (第二区域 2)
[0083] 如图2所示，第二区域2是位于第一区域的外侧且与第一区域呈同屯、圆状地配置的 环状的区域。
[0084] 图2中，第二区域2W平面表示，但该第二区域2不限于平面，例如，可W向其上方弯 曲地突出。
[0085] 祀材T的第二区域2的厚度d3(对应于祀材T的厚度）例如为25mm~35mm，优选为 25mm~30mm。
[0086] 需要说明的是，祀材T的背面4在如图所示呈W其中屯、作为顶点的圆锥形状凹陷的 情况下，该厚度Cb表示除祀材T的与支撑构件6的接合部xW外、厚度变得最大的部位的厚 度。
[0087] 运样，在本发明中，不管是否将祀材T的厚度Cb设定为大于现有的标准品（瓣射面 的直径:8英寸、寿命:1200kWh)的厚度19.6mm，都能够实现ISOOkWh W上的长寿命化，不仅如 此，还能够对在此期间形成在基板上的薄膜赋予优良的膜厚均匀性。
[0088] 另外，第二区域2中的环宽度ds(即，第二区域2的外周半径与内周半径之差)例如 为25mm~65mm，优选为30mm~65mm，更优选为30mm~60mm，进一步优选为36mm~54mm。
[0089] 通过将环宽度ds设定为上述的范围内，可W得到瓣射祀的长寿命化、优良的膜厚 均匀性等效果。
[0090] (第一区域与第二区域之间的中间区域3)
[0091] 在图2所示的实施方式中，在第一区域1与第二区域2之间存在中间区域3。中间区 域3为将第一区域1与第二区域2连续地连接的区域，优选为将第一区域1与第二区域2W直 线状连接的区域。
[0092] 如图所示，例如，在第一区域1与第二区域2W直线状连接的情况下，如上所述，如 图2的截面图所示，第一区域1位于比第二区域2低的位置，因此，将第一区域1与第二区域2 连接的中间区域3形成白状的倾斜面(即锥形面）。此时，瓣射面S具有W第一区域I作为底部 的、其截面为倒梯形的凹部(参照图2的截面图）。
[0093] 在图示的实施方式中，中间区域3的倾斜角0(即，图2的截面图中所示的中间区域3 与第一区域1形成的角度）只要小于垂直的角度（0 = 90°)则没有特别限制，倾斜角0优选为 10°~80°，更优选为15°~60°。倾斜角0在上述的范围内时，在瓣射期间内能够抑制在该角 部发生的异常放电，由此，瓣射祀的寿命延长，进而也可W提高形成基板上的薄膜的膜厚均 匀性。
[0094] 图2所示的中间区域3的宽度d6(即，第一区域1与第二区域2之间的距离（水平方 向））例如为0.1 mm~23.0mm，优选为0.1 mm~18.0mm，更优选为0.5mm~7.5mm。中间区域的宽 度d6的值越大，则中间区域3的倾斜角0越小（即，中间区域3的倾斜变得平缓），如上所述，能 够抑制在其角部的异常放电。但是，此时，第一区域1的直径(或半径ri)如上所述在瓣射祀S 的直径(或半径的60%~80%的范围内。由此，可W得到瓣射祀的长寿命化、优良的膜厚 均匀性、能够防止粗大粒子的附着所引起的成品率降低等的效果。
[00M] <支撑构件於
[0096] 如图1和2所示，本发明的瓣射祀10还可W包含用于载置上述的祀材T、例如用于固 定于磁控瓣射装置等瓣射装置的支撑构件6。
[0097] 支撑构件6为金属制，可W由例如选自由侣、铜、铁、铭、儀等金属及其合金组成的 组中的材料制作。
[0098] 支撑构件6主要由用于配置上述的祀材T的环部构成，可W还包含可W用于将支撑 构件6固定于瓣射装置的凸缘部7。需要说明的是，支撑构件6的环部和凸缘部7优选通过切 削加工等由上述的材料一体式地形成。
[0099] 环部的厚度（即壁厚）没有特别限审Ij,例如为5mm~20mm，优选为IOmm~15mm。环部 的厚度可W是均匀的，也可W是不均匀的。因此，可W W其厚度随着靠近凸缘部7而增加的 方式形成。
[0100] 通常，在支撑构件6的环部的上表面配置祀材T，但祀材T优选在其接合部X通过电 子束化B)焊接等焊接而与支撑构件6的环部结合。另外，支撑构件6的环部的外侧的周缘部 优选与祀材T的外侧的周缘部5形成在同一水平面上。
[0101] 另外，凸缘部7中，为了能够利用螺栓等紧固件固定于瓣射装置，可W形成多个孔。
[0102] 凸缘部7的厚度没有特别限制，例如为5mm~15mm，优选为8mm~12mm，更优选为 IOmm~11mm。另外，凸缘部7的厚度优选是均匀的。
[0103] 另外，支撑构件6的高度没有特别限审Ij,例如为IOmm~30mm、优选为20mm~29mm，更 优选为25mm~29mm。
[0104] 另外，瓣射祀整体的高度（即，从祀材T的第二区域的上表面至支撑构件6的凸缘部 7的背面的距离）没有特别限制，例如为45mm~70mm，优选为50mm~65mm，更优选为50mm~ 60mm O
[01化] < 瓣射祀的制造方法〉
[0106]本发明的瓣射祀的制造方法中，例如，首先，将祀材T的材料混合烙融，并进行铸 造，由此形成被称为板巧的铸锭，对该铸锭进行社制并进行热处理，然后，W任意的尺寸冲 裁成圆盘状，得到祀材的预成形体。
[0107] 接着，将该祀材的预成形体与预先制作的支撑构件6通过焊接(优选为EB焊接)而 接合后，将该祀材的预成形体通过切削加工而成形为期望的形状，由此，可W制造本发明的 瓣射祀10。
[0108] 需要说明的是，本发明的瓣射祀10的制造方法不限于上述方法。
[0109] <瓣射装置〉
[0110] 能够使用本发明的瓣射祀的瓣射装置没有特别限制，可W没有任何限制地使用市 售的瓣射装置。
[0111] 其中，优选使用磁控瓣射装置。磁控瓣射装置中，能够利用磁体来捕捉等离子化 (或离子化)后的氣气等惰性气体，因此，能够高效地从祀材击出祀原子，能够提高基板上的 成膜速度。
[0112] 作为磁控瓣射装置，优选使用? 7テリア瓜乂公司制造的被称为"工シ 尹'二弓化11山《"曰)"的装置，其中，特别优选为利用尹'二弓夕^方型(〇1?"曰-17口6)的磁体的装 置。
[011引 < 基板〉
[0114] 作为能够使用本发明的瓣射祀和上述的瓣射装置在其上形成薄膜的基板，没有特 别限制，可W使用例如娃、铜等的金属晶片、氧化锋、氧化儀等的氧化物晶片、石英、派热克 斯玻璃等的玻璃基板、树脂基板等。
[0115] 基板的尺寸没有特别限制，其直径例如为IOOmm~450mm，优选为150mm~300mm，更 优选为200mm。
[0116] <本发明的瓣射祀的寿命〉
[0117] 本发明的瓣射祀具有W累计电力计为ISOOkWh W上、优选为2000kWh W上的长寿 命。运是具有现有的标准形状的祀材的瓣射祀的寿命(1200kWh)的1.5倍W上。
[0118] 本发明的瓣射祀中，可W得到运样的长寿命是由于，本发明的瓣射祀包含上述的 形状和尺寸的祀材T(参照图2)。
[0119] 其中，特别是由于，祀材T的瓣射面S具有第一区域1和第二区域2,第一区域1位于 比第二区域2W最大计低第二区域2的厚度的15%的位置、更具体而言为低4mm或其W下的 位置，并且，位于瓣射面S的中央的第一区域1的直径为瓣射面S的外周的直径的60%~ 80%。
[0120] 另外，祀材T的周缘部5不具有高差、中间区域3的倾斜角0为80° W下也可W对瓣射 祀的长寿命化作出贡献。
[0121] <利用本发明的瓣射祀形成在基板上的薄膜的膜厚均匀性〉
[0122] 关于利用本发明的瓣射祀形成基板上的薄膜的膜厚均匀性，利用在形成在基板上 的薄膜的预定的49个点测定的薄膜的薄层电阻值Rs(QZQ)和已知的薄膜的体积电阻率Rv (Q ? m)，由式:t = RvAsX IO6求出膜厚t(jim)的值的最大值(max)和最小值(min)，基于上述 值，由式：（max-min)/(max+min) X 100( % )求出。需要说明的是，在侣薄膜的情况下，Rv = 2.9X10-8(Q .m)。
[0123] 在此，薄膜的薄层电阻值（〇/□)可W使用例如KLAテシ3 -瓜公司制造的 Omnimap RS35C来测定。关于进行测定的预定的49个点，例如，在使用直径为200mm的基板的 情况下，例如，如图9所示，从基板的外周其设置IOmm的间隔化dge Exclusion=IOmm)，在中 屯、设置I个点（Point I)，在距其中屯、30mm的部位沿基板的圆周等间隔地设置8个点（Point 2-9 )，在距中屯、60mm的部位沿基板的圆周等间隔地设置16个点(Po int 10-25 )，进而在距中 屯、90mm的部位沿基板的圆周等间隔地设置24个点(Point 26-49)，合计49个点。
[0124] 本发明中，上述的膜厚均匀性小于4%，优选小于3%，更优选小于2%，在瓣射的初 期阶段（例如，0~300kWh)也能够实现小于4%、优选小于3%、更优选小于2%的膜厚均匀 性。另外，即使是在经过了 ISOOkWh W上、优选2000kWh的长时间的时刻，膜厚均匀性也小于 4%，优选小于3%，更优选小于2%。
[0125] 因此，本发明中，不仅能够得到瓣射祀的长寿命化，而且，即使是在从瓣射的初期 阶段起经过了 ISOOkWhW上的时刻，也能够得到优良的膜厚均匀性。
[0126] 在W下的实施例中，进一步详细对本发明的瓣射祀进行说明，但本发明不限于W 下的瓣射祀。
[0127] 实施例
[012引 < 实施例1〉
[0129] 在纯度99.999% W上的侣中添加0.5重量％的铜，将它们的混合物烙融，并进行铸 造，对所得到的铸锭(板巧)进行社制并进行热处理，然后，冲裁成圆盘状，得到祀材的预成 形体。
[0130] 将该祀材的预成形体与图2所示的形状的支撑构件6通过电子束巧B)焊接而接合， 进一步通过切削加工将祀材的预成形体成形为图2所示的祀材T的形状，由此制造本发明的 瓣射祀。祀材T的各尺寸如下所述。
[0131] rs :159.57mm
[0132] ri：112.00mm
[0133] di: 1.65mm(第二区域2的厚度d3的5.98% )
[0134] d2:23.94mm
[0135] d3:27.60mm
[0136] d4：319.14mm
[0137] d己:44.57mm [013引 ds :3.OOmm
[0139] 0:29。
[0140] ri/rs：70.2%
[0141] 瓣射祀整体的高度(从第二区域的上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 56.26mm
[0142] 〈参照例〉
[0143] 与实施例1同样地，制作具备图3所示的标准形状的祀材To的瓣射祀。需要说明的 是，祀材To的支撑构件使用形状与实施例1相同的构件。
[0144] 标准形状的祀材To的形状如图3的截面图所示，各尺寸如下所述。
[0145] 瓣射面的直径:323.42mm
[0146] 除祀材Tq的接合部X W外的最大厚度do :19.61mm
[0147] 瓣射祀整体的高度（从祀材To的上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 48.26mm
[014引 < 比较例1〉
[0149] 与实施例1同样地，制作具备图4的截面图和图6的俯视图所示的形状的祀材Tci的 瓣射祀。需要说明的是，祀材Tci的支撑构件使用形状与实施例1相同的构件。
[0150] 祀材Tci是使参照例的标准形状的祀材To的厚度在整体上均匀而仅增加了山〇的祀 材(参照图4的截面图）。需要说明的是，图4的祀材Tci中，点线L表示参照例的标准形状的祀 材To的瓣射面的位置。
[0151] 祀材Tci的各尺寸如下所述。
[01 对祀材Tci的厚度（do+dio) :27.61mm
[0153] do： 19.61mm
[0154] dio :8. OOmm
[0155] 瓣射面的直径(平面区域101的直径)dii :319.14mm
[0156] 瓣射祀整体的高度（从祀材Tgi的上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 56.26mm
[0157] <比较例2〉
[0158] 与实施例1同样地，制作具备图4的截面图和图6的俯视图所示的形状的祀材Tc2的 瓣射祀。需要说明的是，祀材TC2的支撑构件使用形状与实施例1相同的构件。
[0159] 祀材Tc2是在比较例1的祀材Tci的周缘部设置有高差的祀材(参照图4的截面图）。
[0160] 祀材Tc2的各尺寸如下所述。
[0161] 祀材Tc2的厚度(do+dio) :27.61mm
[0162] do： 19.61mm
[0163] dio :8.00mm
[0164] di2(中屯、平面区域102的直径）：260.00mm [01化]di3(高差部的宽度）：16.71mm
[0166] di4(倾斜部的宽度）：15. OOmm
[0167] 瓣射祀整体的高度(从祀材Tc2的最上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 56.26mm
[016引 < 比较例3〉
[0169] 与实施例1同样地，制作具备图5的截面图和图7的俯视图所示的形状的祀材Tc3的 瓣射祀。需要说明的是，祀材TC3的支撑构件使用形状与实施例1相同的构件。
[0170] 祀材Tc3是在参照例的标准形状的祀材To的瓣射面上使环状的平面区域201呈同屯、 圆状地隆起而形成的祀材(参照图5的截面图）。
[0171] 祀材Tc3的各尺寸如下所述。
[0172] do：19.61mm
[0173] di日(环的高度）：8. OOmm(祀材的厚度(do+di日）的29.0% )
[0174] di6(中屯、平面区域103的直径）：200.0 Omm
[01对 di7(环状的平面区域201的环宽度）：15.OOmm
[0176] di8(环的内侧的倾斜部的宽度）：15. OOmm
[0177] di9(环的外侧的倾斜部的宽度）：15.OOmm
[017引 d20(高差部的宽度）：16.71mm
[0179] 瓣射祀整体的高度(从祀材Tc3的最上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 56.26mm
[0180] <比较例4〉
[0181] 与实施例1同样地，制作具备图5的截面图和图7的俯视图所示的形状的祀材Tc4的 瓣射祀。需要说明的是，祀材TC4的支撑构件使用形状与实施例1相同的构件。
[0182] 祀材Tc4是在参照例的标准形状的祀材To的瓣射面上使双重的环状的平面区域202 (外侧)和203(内侧)呈同屯、圆状地隆起而形成的祀材(参照图5的截面图）。
[0183] 祀材Tc4的各尺寸如下所述。
[0184] do: 19.61mm
[01 化]d21(内侧环的高度）：8.0〇111111(祀材的厚度((1〇+(121(=(1〇+(122))的29.0%)
[0186] d22(外侧环的高度）：8. OOmm(祀材的厚度(d〇+d2i(= d〇+d22))的29.0% )
[0187] d23(中屯、平面区域104的直径）：10.0 Omm
[018引 d24(内侧环的环宽度）：20.0 Omm
[0189] Cb日（内侧环的内侧倾斜部的宽度）：15. OOmm
[0190] d26(内侧环的外侧倾斜部的宽度）：15.OOmm
[0191] d27(外侧环的环宽度）：15.OOmm
[0192] d28(外侧环的内侧倾斜部的宽度）：15.OOmm
[0193] d29(外侧环的外侧倾斜部的宽度）：15.OOmm
[0194] d3〇(高差部的宽度）：16.71mm
[0195] d3i(外侧平面区域105的宽度）：45.OOmm
[0196] 瓣射祀整体的高度(从祀材Tc4的最上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 56.26mm
[0197] <比较例於
[0198] 与实施例1同样地，制作具备图8的俯视图和截面图所示的形状的祀材Tcs的瓣射 祀。需要说明的是，祀材Tcs的支撑构件使用形状与实施例1相同的构件。
[0199] 祀材Tcs的形状是主要改变实施例1的祀材T(图2)的山和Cb的尺寸并进一步在周缘 部5形成有高差部9的祀材(参照图8的截面图）。
[0200] 祀材Tcs的各尺寸如下所述。
[0201] Ts :161.71mm
[0202] ri :105.00mm
[0203] 也:4.49111111(第二区域的厚度(13的16.3%)
[0204] d2:21.1 Imm
[0205] d3:27.60mm
[0206] d4：323.42mm
[0207] d己：15.OOmm
[020引 ds :10.00mm
[0209] 山：15.OOmm
[0210] d8：16.71mm
[0211] d9：19.61mm
[0212] 0:24。
[0213] ri/rs：64.9%
[0214] 瓣射祀整体的高度(从第二区域2的上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 56.26mm
[021日] <比较例於
[0216] 除了改变ri和ds的尺寸W外，与实施例1同样地，制作具备祀材Tc6的瓣射祀。需要 说明的是，祀材TC6的支撑构件使用形状与实施例1相同的构件。
[0217] 祀材Tc6的各尺寸如下所述。
[021 引 Ts :159.57mm
[0219] ri :52.OOmm
[0220] di: 1.65mm(第二区域2的厚度d3的5.98% )
[0221] d2:23.94mm
[0222] d3:27.60mm
[0223] cU:319.14mm
[0224] d己：104.57mm
[0225] ds :3.OOmm
[0226] 0:29。
[0227] ri/rs：32.6%
[0228] 瓣射祀整体的高度(从第二区域的上表面至支撑构件的凸缘部的背面的距离）： 56.26mm
[0229] < 瓣射〉
[0230] 分别使用磁控瓣射装置（7方弓^ K . 7テリア瓜乂公司制造的Endura 5500,磁 体:Dura型）、W及实施例、参照例和比较例的瓣射祀，在下述条件下，在直径为200mm的基板 (LG Si 1 tron公司制造的娃基板)上形成薄膜。
[0231] 瓣射条件
[0232] 输出：10600W
[02削惰性气体:氣气 [0234]腔内压力：2.7SmTorr [02；35] 基板溫度:300 r
[0236] 祀-基板间的距离(TS距离）：35mm(祀材:T、Tci~Tc6)或43mm(祀材:T〇)
[0237] <瓣射祀的评价〉
[023引对于实施例、参照例和比较例的各瓣射祀，在上述的条件下在0~2000Mh的范围 内进行瓣射操作，对各瓣射祀的寿命进行评价。
[0239] 另外，W预定的累计电力在图9所示的49个点测定在上述的瓣射条件下使用实施 例、参照例和比较例的各瓣射祀而形成在基板上的薄膜的薄层电阻值（〇/□)，由该薄层电 阻值算出各点处的膜厚，根据其最大值(max)和最小值(min)，按照式：（max-min)/(max+ min) X 100( % )来确定膜厚均匀性，对利用各瓣射祀形成在各基板上的薄膜的膜厚均匀性 进行评价。
[0240] 与此同时，由在上述的49个点处测定的薄层电阻值（Q/□)算出膜厚，由该膜厚计 算标准偏差0,算出10% (百分之一0)的值。需要说明的是，在此，标准偏差O由下式算出。
[0241]
[0242] 式中，n表示数据数，Xave表示平均值。
[0243] 进而，相对于由在该49个点处测定的薄层电阻值（〇/□)算出的膜厚的平均值，分 别W百分比算出图9所示的中央的1个点（Po int 1 )、其周围的8个点（Po int 2-9 (距中屯、的 距离:30mm))、其周围的16个点(Point 10-25(距中屯、的距离:60mm))、W及其周围的24个点 (Point 26-49(距中屯、的距离:90mm))的比例(相对于平均膜厚的膜厚（％ ))。
[0244] ?参照例的瓣射祀的评价结果
[0245] 如图10的图表所示，对于参照例的标准形状的瓣射祀(祀材To(参照图4))而言，膜 厚均匀性优良，但其寿命为1200kWh，不能充分地令人满意。
[0246] 另外，如图11的图表所示可知，对于参照例的标准形状的瓣射祀而言，在形成在基 板上的薄膜的整个面（即，Point 1~49全部），都能够确保某种程度的膜厚均匀性，但在其 中央部(Point 1)，其膜厚低。
[0247] .实施例1的瓣射祀的评价结果
[024引如图12的图表所示可知，本发明的实施例1的瓣射祀（祀材T (参照图2 ))具有 2000kWh的长寿命。需要说明的是，参照例的标准形状的瓣射祀的寿命如上所述为1200kWh (图10和12)，与此相对，可知，本发明的实施例1的瓣射祀具有参照例的标准形状的瓣射祀 的1.5倍W上的寿命。
[0249] 另外，如图12的图表所示可知，根据本发明的实施例1的瓣射祀，在0~2000kWh的 全部区域均显示出比上述的参照例的标准形状的瓣射祀优良的膜厚均匀性。
[0250] 此外，如图13的图表所示可知，根据本发明的实施例1的瓣射祀，在0~2000kWh的 全部区域，在形成在基板上的薄膜的整个面都能够提供优良的膜厚均匀性。
[0251] 由此可知，本发明的实施例1的瓣射祀具有2000kWh的长寿命，并且在0~2000kWh 的寿命的全部区域，在基板的整个面都能够提供优良的膜厚均匀性。
[0252] ?比较例1的瓣射祀的评价结果
[025；3]如图14所示可知，对于比较例1的瓣射祀(祀材Tci慘照图4))而言，能够进行瓣射 至2000kWh，但在其初期阶段、特别是0~300kWh，膜厚均匀性显著变差。
[0254] 另外，如图15所示可知，对于比较例1的瓣射祀而言，在基板的中央部分（Point 1)，膜厚小，特别是在其初期阶段(0~300kWh)，基板的中央部分(Point 1)的膜厚显著效。
[0255] 由此可知，仅使祀材的厚度在整体上增加时（参照图4的祀材Tci),在瓣射的初期 阶段(0~300kWh)，膜厚均匀性差，特别是在其中央部(Point 1)，膜厚显著小。
[0256] ?比较例2的瓣射祀的评价结果
[0257] 如图16所示可知，比较例2的瓣射祀(祀材Tc2(参照图4))从刚瓣射后的初期阶段 起，膜厚均匀性就显著变差。
[025引此外，如图16所示可知，对于比较例2的瓣射祀而言，从800k怖的时刻起，膜厚均匀 性显著变差(膜厚均匀性：（max-min)/(max+min) = 5.4%，10 = 3.7% )，因此，即使在SOOkWh W上继续进行瓣射，也已经无法实现瓣射祀的长寿命化。
[0259] 另外，如图17所示可知，对于比较例2的瓣射祀而言，从刚瓣射后的初期阶段起，在 基板的外周部(Point 26-49)形成的薄膜的膜厚小，无法在基板的整个面得到均匀的膜厚。
[0260] 由此可知，仅使祀材的厚度在整体上增加并且在祀材的周缘部设置高差时（参照 图4的祀材Tc2)，从瓣射的初期阶段起，膜厚均匀性显著变差。
[0261] 另外，在图18中示出了比较例2的瓣射祀中的祀材的冲蚀量。图18中，实线表示参 照例的瓣射祀的祀材的冲蚀量，虚线表示比较例2的瓣射祀的祀材的冲蚀量(0~SOOkWh，每 400kWh)〇
[0262] 由图18可知，比较例2的瓣射祀与参照例相比，祀材的最容易被消耗的部分更靠近 外周部附近。结果，距离基板的外周部更远的位置的瓣射量增加，无法到达基板的外周部 (Point 26-49)而被消耗，因此，在基板的外周部(Point 26-49)的膜厚减小。运与上述的图 17的图表所示的结果一致。
[0%3].比较例3、4和5的瓣射祀的评价结果
[0264] 如W下的表所示可知，比较例3、4和5的瓣射祀在初期阶段(特别是IOOkWh)的膜厚 均匀性均显著变差。
[0265] ?比较例6的瓣射祀的评价结果
[0266] 如W下的表所示可知，比较例6的瓣射祀的第一区域的直径为瓣射面的外周的直 径的32.6%，因此，与第一区域的直径为瓣射面的外周的直径的70.2%的实施例1相比，膜 厚均匀性变差。
[0%7] 「去 1]
[0%引
[0269] 需要说明的是，对于比较例3、4和5的瓣射祀可知，也与上述的比较例2同样，无法 实现瓣射祀的长寿命化。
[0270] ?关于高差的研究
[0271] 在此，对于在祀材的周缘部不具有高差的参照例（参照图3、祀材To)、本发明的实 施例1(参照图3、祀材T)和比较例1(参照图4、祀材Tci),将膜厚均匀性的结果总结于下表中 (也一并参照图10、12和14的结果）。
[0272] [表 2]
[0273]
[0274] 由上述结果也证实了 ：在像实施例1那样在祀材的周缘部不具有高差的情况下，可 W得到优良的膜厚均匀性。特别是对于本发明的实施例1可知，与参照例和比较例1相比，其 膜厚均匀性在初期和长期运两种情况、特别是初期阶段，均飞跃性地提高。
[0275] 因此证实了 ：对于瓣射祀的长寿命化和膜均匀性的提高而言，在祀材的周缘部不 设置高差更好。
[0276] 需要说明的是，参照例和比较例1中，IOOkWh下的Io的值分别为1.2% (参照例）、 1.3% (比较例1)，在任一情况下，膜厚均匀性看起来均良好。但是，比较例1中，如上述的图 14和图15中所说明的那样，初期阶段(0~300kWh)中的膜厚均匀性显著变差，另外，如图15 所示，特别是在初期阶段(0~300kWh)，测定的49个点中，仅其中屯、点(Point 1)的膜厚显著 低。而且，运样的结果是因为，其中屯、点（Point 1)的膜厚几乎没有反映于Io的计算中，因 此，根据Io的值，表面上看起来膜厚均匀性良好。因此，由此可知，利用Io的值来评价膜厚均 匀性是不那么合适的。
[0277] ?基于祀材的冲蚀量的长寿命化的研究
[0278] 将对参照例、比较例1和实施例1的各瓣射祀进行测定而得到的祀材的冲蚀量示于 图19中。虚线表示参照例中的冲蚀，点线表示比较例1中的冲蚀，实线表示实施例1中的冲蚀 (为400~2000kWh，400、800、1200和2000kWh，其中，参照例至 1200kWh为止）。
[0279] 由图19的图表可知，本发明的实施例1的瓣射祀中，在距中屯、70~125mm的部分、特 别是从距中屯、90mm附近（即，相对于瓣射面的半径159.57mm为56.4 % )至125mm附近(相对于 瓣射面的半径159.57mm为78.3 % )，冲蚀增加。
[0280] 因此可知，通过在瓣射面的外周的直径的60%~80%的区域内设置本发明的第一 区域，能够实现祀材的长寿命化和优良的膜厚均匀性。
[0281 ] ?膜厚均匀性的提高的研究
[0282] 由参照例、比较例1和比较例2的结果可知，仅使瓣射面的厚度增加时，形成在基板 上的薄膜的膜厚均匀性不会提高（图1〇、11、14~17)。
[0283] 另外，由图11和图15所示的图表可知，在瓣射的初期阶段（特别是0~300k肺附 近），形成在基板上的薄膜的中央部(Point 1)的膜厚极小（特别是图15的比较例1的祀材 Tci的情况）。
[0284] 需要说明的是，在使用比较例1的祀材Tci的情况下，运样形成在基板上的薄膜的 中央部(Point 1)的膜厚极薄的原因在于，由于增加了祀材的厚度而使祀材-基板间的距离 (TS距离)变短，并且如图19所示，由于祀材的外周附近急剧地被消耗而使基板的外周部的 膜厚变大，在基板的中央部(Point 1)的膜的形成量相对地降低。
[0285] 另外，如图20和21所示可知，在瓣射的极其初期的阶段(特别是0~leOkWh)，与图 20所示的比较例4(祀材Tc4)相比，图21所示的比较例3(祀材Tc3)中，在基板的中央部(Point 1)形成的薄膜的膜厚提高。
[0286] 认为运是由于，图20所示的比较例4(祀材Tc4)中，在瓣射面的中央附近形成有环 状的凸部，因此中央附近变厚，与此相对，图21所示的比较例3(祀材Tc3)中，瓣射面的中央 部附近在一定的范围内是平坦的（图5)。
[0287] 因此可知，瓣射面的中央部在某种程度的范围内、优选如上所述在瓣射面的外周 的直径的60%~80%的范围内平坦时(参照图19)，在瓣射的初期阶段，能够使形成在基板 上的薄膜的中央部(Point 1)的膜厚增加，能够提高膜厚均匀性。
[0288] 另外，上述的图20和21所示的结果暗示了：瓣射祀的中央部的厚度与形成在基板 上的薄膜的中央部(Point 1)的膜厚之间存在某种相关关系。
[0289] 因此，在图2所示的本发明的实施例1的瓣射祀中，通过改变di来改变祀材的中央 部的厚度Cb,在初期阶段(特别是IOOkWh)测定形成在基板上的薄膜的膜厚。将其结果示于 图22。
[0290] 图22所示的结果可知，随着di的值从8mm起减小，在各点处的的膜厚趋于一致，膜 厚均匀性提高。其中，山为4.OmmW下、特别是1.65mm时，膜厚均匀性显著提高。
[0291] 因此，通过使di的值优选为4.OmmW下（因此，将第一区域配置在比第二区域W最 大计低第二区域的厚度的15%的位置），能够提高在基板上形成的薄膜的膜厚均匀性。
[0292] 本申请W2014年1月21日在日本提出的日本特愿2014-008740作为基础来要求其 优先权，将其内容全部通过参照而援引于本说明书中。
[0巧3] 产业上的可利用性
[0294] 本发明的瓣射祀能够在市售的瓣射装置、特别是磁控瓣射装置中进行利用，提供 W累计电力计为ISOOkWhW上的长寿命，并且在此期间内能够在基板上形成具有优良的膜 厚均匀性的薄膜，因此是有益的。
[0295] 符号说明
[0296] 1第一区域
[0巧7] 2第二区域
[029引3第一区域与第二区域之间的中间区域
[0299] (或第二区域的内侧的周围部）
[0300] 4祀材的背面(瓣射面的相反侧的面）
[0301] 5祀材的周缘部
[0302] 6支撑构件
[0303] 7凸缘部
[0304] 8第二区域的外侧的周围部
[0305] 9设置在祀材的周缘部的高差部
[0306] 10本发明的瓣射祀
[0307] 101比较例1的瓣射祀的祀材Tci的平面区域(瓣射面）
[0308] 102比较例2的瓣射祀的祀材Tc2的平面区域
[0309] 103比较例3的瓣射祀的祀材Tc3的中屯、平面区域
[0310] 104比较例4的瓣射祀的祀材Tc4的中屯、平面区域
[031U 105比较例4的瓣射祀的祀材Tc4的外侧平面区域
[0312] 201比较例3的瓣射祀的祀材Tc3的环状的平面区域
[0313] 202比较例4的瓣射祀的祀材Tc4的双重环的外侧的环状的平面区域
[0314] 203比较例4的瓣射祀的祀材Tc4的双重环的内侧的环状的平面区域 [031引 S瓣射面
[0316] T 祀材
[0317] To标准形状的祀材
[0318] Tci~Tc6比较例1~6的瓣射祀的祀材
[0319] X祀材的与支撑构件的接合部
【主权项】
1. 一种溅射靶，其为包含靶材的溅射靶，其特征在于，所述靶材在其溅射面具有位于中 央的圆形的平坦的第一区域和在所述第一区域的外侧与所述第一区域呈同心圆状地配置 的环状的第二区域，所述第一区域配置在比所述第二区域以最大计低所述第二区域的厚度 的15%的位置，所述第一区域的直径为所述溅射面的外周的直径的60%~80%。2. 如权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述第一区域位于比所述第二区域低所述 第二区域的厚度的4%~12%的位置。3. 如权利要求1或2所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材中的所述第一区域的厚度为 20mm ~30mm〇4. 如权利要求1~3中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材中的所述第二区域 的厚度为25mm~35mm。5. 如权利要求1~4中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材在其周缘部不具有 高差。6. 如权利要求1~5中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述靶材由铝或铝合金构成。
【文档编号】C23C14/34GK105934533SQ201580005170
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年1月20日
【发明人】泷川干雄, 黑田稔显
【申请人】住友化学株式会社