JPH0586465A - スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法 - Google Patents
スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法Info
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- JPH0586465A JPH0586465A JP3159131A JP15913191A JPH0586465A JP H0586465 A JPH0586465 A JP H0586465A JP 3159131 A JP3159131 A JP 3159131A JP 15913191 A JP15913191 A JP 15913191A JP H0586465 A JPH0586465 A JP H0586465A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本願のターゲット１１は、柱状の基体１２
と、基体１２の外周面に形成された中間層１３，１４
と、中間層１４の外周面に形成されＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒか
ら選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分と
するターゲット層１５とからなり、ターゲット層１５の
中間層１４との境界面１６から一定距離離間した領域Ｒ
の、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の
濃度が領域Ｒ以外の部分Ｓより高濃度である。また、製
造方法は、基体の外周面に溶射法により中間層を形成
し、中間層の外周面に溶射法によりターゲット層を形成
する。 【効果】 ターゲット層が基体から剥離するのを防止す
ることができ、ターゲット層の機械的強度を向上させる
とともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の濃度の低下によ
りスパッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の影響を極力低減す
ることが可能になる。
と、基体１２の外周面に形成された中間層１３，１４
と、中間層１４の外周面に形成されＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒか
ら選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分と
するターゲット層１５とからなり、ターゲット層１５の
中間層１４との境界面１６から一定距離離間した領域Ｒ
の、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の
濃度が領域Ｒ以外の部分Ｓより高濃度である。また、製
造方法は、基体の外周面に溶射法により中間層を形成
し、中間層の外周面に溶射法によりターゲット層を形成
する。 【効果】 ターゲット層が基体から剥離するのを防止す
ることができ、ターゲット層の機械的強度を向上させる
とともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の濃度の低下によ
りスパッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の影響を極力低減す
ることが可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、基体の外周面に溶射
法によりＳｉ合金またはＳｉを主成分とするターゲット
層を形成したスパッタリング用ターゲット及びその製造
方法に関するものである。
法によりＳｉ合金またはＳｉを主成分とするターゲット
層を形成したスパッタリング用ターゲット及びその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｓｉ合金をターゲット層としたＤ
Ｃスパッタリング用ターゲット（以下、単にターゲット
と略称する）としてはプレーナ型（円板状もしくは角板
状）のターゲットが広く使用されている。しかし、この
ターゲットは、材料の使用効率が２０％以下と非常に低
く、また連続スパッタリングや長尺物のスパッタリング
ができない等の欠点もあるために、最近では円筒状のタ
ーゲットが用いられつつある。
Ｃスパッタリング用ターゲット（以下、単にターゲット
と略称する）としてはプレーナ型（円板状もしくは角板
状）のターゲットが広く使用されている。しかし、この
ターゲットは、材料の使用効率が２０％以下と非常に低
く、また連続スパッタリングや長尺物のスパッタリング
ができない等の欠点もあるために、最近では円筒状のタ
ーゲットが用いられつつある。
【０００３】図５は円筒状のターゲットの一例を示す断
面図である。このターゲット１は、円筒状のステンレス
製のバッキングチューブ（基体）２の外周面２ａに、溶
射法によりＳｉ合金のターゲット層３を均一に形成した
ものである。
面図である。このターゲット１は、円筒状のステンレス
製のバッキングチューブ（基体）２の外周面２ａに、溶
射法によりＳｉ合金のターゲット層３を均一に形成した
ものである。
【０００４】このターゲット１は、ターゲット層３の使
用効率が８０〜９０％程度と非常に高く、またガラス面
や鏡面等、面積の広い部分に均一にスパッタリングでき
ることから、今後益々利用分野が広がる可能性があるタ
ーゲットである。
用効率が８０〜９０％程度と非常に高く、またガラス面
や鏡面等、面積の広い部分に均一にスパッタリングでき
ることから、今後益々利用分野が広がる可能性があるタ
ーゲットである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のター
ゲット１を製造する際、バッキングチューブ２にターゲ
ット層３を溶射する時点でこのターゲット層３に割れが
生じ易く、該ターゲット層３がバッキングチューブ２か
ら容易に剥離するという問題があった。この理由は、ス
テンレス製のバッキングチューブ２とＳｉ合金のターゲ
ット層３とのなじみが良くないためにこれらの間の接合
強度が弱く、溶射時の熱的ストレス等によりターゲット
層３に割れが入り易いためである。
ゲット１を製造する際、バッキングチューブ２にターゲ
ット層３を溶射する時点でこのターゲット層３に割れが
生じ易く、該ターゲット層３がバッキングチューブ２か
ら容易に剥離するという問題があった。この理由は、ス
テンレス製のバッキングチューブ２とＳｉ合金のターゲ
ット層３とのなじみが良くないためにこれらの間の接合
強度が弱く、溶射時の熱的ストレス等によりターゲット
層３に割れが入り易いためである。
【０００６】上記の様に、バッキングチューブ２とター
ゲット層３との接合強度が弱いターゲット１を用いてス
パッタリングをすると、スパッタ中にターゲット層３が
バッキングチューブ２から剥離するという問題が生じ
る。これは、ターゲット層３とバッキングチューブ２と
の熱膨張係数が異なるために、スパッタリング毎にター
ゲット層３とバッキングチューブ２がそれぞれ膨張・収
縮を繰り返し、ターゲット層３とバッキングチューブ２
との接合強度が低下し、この接合強度がさらに低下する
とターゲット層３がバッキングチューブ２から剥離した
り等の不具合が生じ、製品の品質に悪影響を及ぼすこと
となる。
ゲット層３との接合強度が弱いターゲット１を用いてス
パッタリングをすると、スパッタ中にターゲット層３が
バッキングチューブ２から剥離するという問題が生じ
る。これは、ターゲット層３とバッキングチューブ２と
の熱膨張係数が異なるために、スパッタリング毎にター
ゲット層３とバッキングチューブ２がそれぞれ膨張・収
縮を繰り返し、ターゲット層３とバッキングチューブ２
との接合強度が低下し、この接合強度がさらに低下する
とターゲット層３がバッキングチューブ２から剥離した
り等の不具合が生じ、製品の品質に悪影響を及ぼすこと
となる。
【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、以上の問題を有効に解決することができる
Ｓｉ合金またはＳｉのスパッタリング用ターゲット及び
その製造方法を提供することにある。
のであって、以上の問題を有効に解決することができる
Ｓｉ合金またはＳｉのスパッタリング用ターゲット及び
その製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は次の様なスパッタリング用ターゲット及
びその製造方法を採用した。
に、この発明は次の様なスパッタリング用ターゲット及
びその製造方法を採用した。
【０００９】すなわち、請求項１記載のスパッタリング
用ターゲットは、柱状の基体と、当該基体の外周面に形
成された中間層と、該中間層の外周面に形成されＣｒ，
Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合
金を主成分とするターゲット層とからなり、該ターゲッ
ト層の前記中間層との境界面から一定距離離間した領域
のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃
度が当該領域以外の部分より高濃度であることを特徴と
している。
用ターゲットは、柱状の基体と、当該基体の外周面に形
成された中間層と、該中間層の外周面に形成されＣｒ，
Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合
金を主成分とするターゲット層とからなり、該ターゲッ
ト層の前記中間層との境界面から一定距離離間した領域
のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃
度が当該領域以外の部分より高濃度であることを特徴と
している。
【００１０】また、請求項２記載のスパッタリング用タ
ーゲットは、柱状の基体と、当該基体の外周面に形成さ
れた中間層と、該中間層の外周面に形成されＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
を主成分とするターゲット層とからなり、該ターゲット
層の前記中間層との境界面から一定距離離間した領域の
Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度
が前記境界面からこのターゲット層の外表面に向かって
漸次低下してなることを特徴としている。
ーゲットは、柱状の基体と、当該基体の外周面に形成さ
れた中間層と、該中間層の外周面に形成されＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
を主成分とするターゲット層とからなり、該ターゲット
層の前記中間層との境界面から一定距離離間した領域の
Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度
が前記境界面からこのターゲット層の外表面に向かって
漸次低下してなることを特徴としている。
【００１１】また、請求項３記載のスパッタリング用タ
ーゲットは、請求項１または２記載のスパッタリング用
ターゲットにおいて、前記ターゲット層の前記領域以外
の部分は、ＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉか
らなることを特徴としている。
ーゲットは、請求項１または２記載のスパッタリング用
ターゲットにおいて、前記ターゲット層の前記領域以外
の部分は、ＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉか
らなることを特徴としている。
【００１２】また、請求項４記載のスパッタリング用タ
ーゲットは、請求項１，２または３記載のスパッタリン
グ用ターゲットにおいて、前記基体は、ステンレススチ
ール、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種を主成分
とすることを特徴としている。
ーゲットは、請求項１，２または３記載のスパッタリン
グ用ターゲットにおいて、前記基体は、ステンレススチ
ール、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種を主成分
とすることを特徴としている。
【００１３】また、請求項５記載のスパッタリング用タ
ーゲットは、請求項１，２または３記載のスパッタリン
グ用ターゲットにおいて、前記中間層は、Ｍｏ，Ｔｉ，
Ｗ，Ｎｉから選択された少なくとも１種を主成分とする
ことを特徴としている。
ーゲットは、請求項１，２または３記載のスパッタリン
グ用ターゲットにおいて、前記中間層は、Ｍｏ，Ｔｉ，
Ｗ，Ｎｉから選択された少なくとも１種を主成分とする
ことを特徴としている。
【００１４】また、請求項６記載のスパッタリング用タ
ーゲットは、請求項１，２，３，４または５記載のスパ
ッタリング用ターゲットにおいて、前記中間層は、複数
の層からなることを特徴としている。
ーゲットは、請求項１，２，３，４または５記載のスパ
ッタリング用ターゲットにおいて、前記中間層は、複数
の層からなることを特徴としている。
【００１５】また、請求項７記載のスパッタリング用タ
ーゲットは、請求項６記載のスパッタリング用ターゲッ
トにおいて、前記中間層の最外層は、Ｎｉを主成分とす
ることを特徴としている。
ーゲットは、請求項６記載のスパッタリング用ターゲッ
トにおいて、前記中間層の最外層は、Ｎｉを主成分とす
ることを特徴としている。
【００１６】また、請求項８記載のスパッタリング用タ
ーゲットは、請求項１，２または３記載のスパッタリン
グ用ターゲットにおいて、前記基体は、筒状であること
を特徴としている。
ーゲットは、請求項１，２または３記載のスパッタリン
グ用ターゲットにおいて、前記基体は、筒状であること
を特徴としている。
【００１７】また、請求項９記載のスパッタリング用タ
ーゲットの製造方法は、柱状の基体の外周面に、溶射法
により中間層を形成し、該中間層の外周面に、溶射法に
より、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種
を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット層を、前記中
間層との境界面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が当該領
域以外の部分より高濃度となるように形成することを特
徴としている。
ーゲットの製造方法は、柱状の基体の外周面に、溶射法
により中間層を形成し、該中間層の外周面に、溶射法に
より、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種
を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット層を、前記中
間層との境界面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が当該領
域以外の部分より高濃度となるように形成することを特
徴としている。
【００１８】また、請求項１０記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法は、柱状の基体の外周面に、溶射
法により中間層を形成し、該中間層の外周面に、溶射法
により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１
種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット層を、前記
中間層との境界面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が前記境
界面からこのターゲット層の外表面に向かって漸次低下
するように形成することを特徴としている。
ターゲットの製造方法は、柱状の基体の外周面に、溶射
法により中間層を形成し、該中間層の外周面に、溶射法
により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１
種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット層を、前記
中間層との境界面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が前記境
界面からこのターゲット層の外表面に向かって漸次低下
するように形成することを特徴としている。
【００１９】また、請求項１１記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法は、請求項９または１０記載のス
パッタリング用ターゲットの製造方法において、前記タ
ーゲット層の、少なくとも前記中間層との境界面から一
定距離離間した領域以外の部分に、ＢまたはＰのいずれ
か１種を添加したＳｉを形成することを特徴としてい
る。
ターゲットの製造方法は、請求項９または１０記載のス
パッタリング用ターゲットの製造方法において、前記タ
ーゲット層の、少なくとも前記中間層との境界面から一
定距離離間した領域以外の部分に、ＢまたはＰのいずれ
か１種を添加したＳｉを形成することを特徴としてい
る。
【００２０】また、請求項１２記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法は、請求項９，１０または１１記
載のスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記基体は、筒状であることを特徴としている。
ターゲットの製造方法は、請求項９，１０または１１記
載のスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記基体は、筒状であることを特徴としている。
【００２１】以下、この発明を更に詳細に説明する。前
記基体としては次の様な特性、すなわち、非磁性、機械
的強度大、熱伝導率良、耐食性良、耐熱性良、熱膨張係
数小等の特性を備えた材料が好ましい。また、前記中間
層としては次の様な特性、すなわち、非磁性、基体との
なじみが良、熱膨張係数小（Ｓｉ系合金に近似）、他の
層と反応し難い等の特性を備えた材料が好ましい。
記基体としては次の様な特性、すなわち、非磁性、機械
的強度大、熱伝導率良、耐食性良、耐熱性良、熱膨張係
数小等の特性を備えた材料が好ましい。また、前記中間
層としては次の様な特性、すなわち、非磁性、基体との
なじみが良、熱膨張係数小（Ｓｉ系合金に近似）、他の
層と反応し難い等の特性を備えた材料が好ましい。
【００２２】ここで、前記基体の主成分を、ステンレス
スチール、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種とし
たのは、酸化性または還元性の雰囲気においてこれらの
材料が腐食し難いからであり、また、熱伝導性が良好で
あることより冷却効率を高めることができるからであ
る。
スチール、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種とし
たのは、酸化性または還元性の雰囲気においてこれらの
材料が腐食し難いからであり、また、熱伝導性が良好で
あることより冷却効率を高めることができるからであ
る。
【００２３】また、ターゲット層の主成分を、Ｃｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
としたのは、Ｓｉ単体ではＳｉが真性半導体であるため
に電気抵抗が高くＤＣスパッタができないが、Ｃｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
とすることにより電気抵抗を低下させてターゲット層の
電気伝導性を確保することができるからである。また、
Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を加え
ることによりＳｉ合金の機械的強度及び耐熱性が高ま
り、前記ターゲット層に割れが発生したり、また容易に
バッキングチューブから剥離したり等の不具合が解消さ
れる。
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
としたのは、Ｓｉ単体ではＳｉが真性半導体であるため
に電気抵抗が高くＤＣスパッタができないが、Ｃｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
とすることにより電気抵抗を低下させてターゲット層の
電気伝導性を確保することができるからである。また、
Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を加え
ることによりＳｉ合金の機械的強度及び耐熱性が高ま
り、前記ターゲット層に割れが発生したり、また容易に
バッキングチューブから剥離したり等の不具合が解消さ
れる。
【００２４】また、ターゲット層の前記中間層との境界
面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度が当該領域以外の部分よ
り高濃度であるとしたのは、該ターゲット層と前記中間
層との接合強度を高めるためであり、また、前記領域以
外の部分をＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも
１種が低濃度のＳｉ合金、またはＢまたはＰのいずれか
１種を添加したＳｉとしたのは、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから
選択された少なくとも１種がスパッタされた製品に及ぼ
す影響を極力低減するためである。
面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度が当該領域以外の部分よ
り高濃度であるとしたのは、該ターゲット層と前記中間
層との接合強度を高めるためであり、また、前記領域以
外の部分をＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも
１種が低濃度のＳｉ合金、またはＢまたはＰのいずれか
１種を添加したＳｉとしたのは、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから
選択された少なくとも１種がスパッタされた製品に及ぼ
す影響を極力低減するためである。
【００２５】また、中間層の主成分をＭｏ，Ｔｉ，Ｗ，
Ｎｉから選択された少なくとも１種としたのは、これら
の元素が基体とターゲット層のいずれとも反応し難いか
らである。
Ｎｉから選択された少なくとも１種としたのは、これら
の元素が基体とターゲット層のいずれとも反応し難いか
らである。
【００２６】前記中間層を複数の層とした場合、例え
ば、前記基体と接合する層は、非磁性、基体とのなじみ
が良、熱膨張係数小（Ｓｉ合金に近似）、他の層と反応
し難い（脆い金属間化合物を形成しない）等の特性を備
えていることが好ましい。また、ターゲット層と接合す
る層は、次非磁性、耐酸化性、熱膨張係数小（Ｓｉ合金
に近似）、他の層と反応し難い（Ｓｉと反応し難く脆い
金属間化合物を形成しない）等の特性を備えていること
が好ましい。
ば、前記基体と接合する層は、非磁性、基体とのなじみ
が良、熱膨張係数小（Ｓｉ合金に近似）、他の層と反応
し難い（脆い金属間化合物を形成しない）等の特性を備
えていることが好ましい。また、ターゲット層と接合す
る層は、次非磁性、耐酸化性、熱膨張係数小（Ｓｉ合金
に近似）、他の層と反応し難い（Ｓｉと反応し難く脆い
金属間化合物を形成しない）等の特性を備えていること
が好ましい。
【００２７】また、前記溶射法としては、プラズマ溶射
法が好適に用いられる。このプラズマ溶射法は、不活性
ガス雰囲気中もしくは大気中において発生したプラズマ
を用いて溶融したターゲット材料を基体の外周面に均一
に溶射する方法である。
法が好適に用いられる。このプラズマ溶射法は、不活性
ガス雰囲気中もしくは大気中において発生したプラズマ
を用いて溶融したターゲット材料を基体の外周面に均一
に溶射する方法である。
【００２８】例えば、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉのいずれか
１種を含む中間層を形成する場合、上記の元素の微粒子
を所定量供給し、プラズマ発生トーチにより発生させた
プラズマ中にこの微粒子を導入して溶融させる。溶融し
た上記元素はプラズマにより基体の表面に吹き付けられ
て該表面で固化し、該表面上に上記元素の均一な層を形
成する。
１種を含む中間層を形成する場合、上記の元素の微粒子
を所定量供給し、プラズマ発生トーチにより発生させた
プラズマ中にこの微粒子を導入して溶融させる。溶融し
た上記元素はプラズマにより基体の表面に吹き付けられ
て該表面で固化し、該表面上に上記元素の均一な層を形
成する。
【００２９】また、前記中間層の外周面にターゲット層
を形成する場合、プラズマ発生トーチにより発生させた
プラズマ中に、Ｓｉの微粒子とＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の微粒子の割合が所定の割合と
なる様にそれぞれの微粒子の量を調整しながら供給す
る。プラズマはＳｉを軟化させると同時にＣｒ，Ｔｉ，
Ｚｒ等を溶融させる。軟化したＳｉや溶融したＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ等はプラズマの流れにより基体の表面に吹き付
けられて該表面で固化し、該表面上にＳｉとＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ等が所定の割合で均一に混じった合金相を形成
する。上記のＳｉの微粒子とＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の微粒
子の割合を連続的に調整すればＳｉとＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ
等の割合が連続的に変化する合金相が形成され、上記の
Ｓｉの微粒子とＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の微粒子の割合を段
階的に調整すればＳｉとＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の割合が段
階的に変化する合金相が形成される。
を形成する場合、プラズマ発生トーチにより発生させた
プラズマ中に、Ｓｉの微粒子とＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の微粒子の割合が所定の割合と
なる様にそれぞれの微粒子の量を調整しながら供給す
る。プラズマはＳｉを軟化させると同時にＣｒ，Ｔｉ，
Ｚｒ等を溶融させる。軟化したＳｉや溶融したＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ等はプラズマの流れにより基体の表面に吹き付
けられて該表面で固化し、該表面上にＳｉとＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ等が所定の割合で均一に混じった合金相を形成
する。上記のＳｉの微粒子とＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の微粒
子の割合を連続的に調整すればＳｉとＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ
等の割合が連続的に変化する合金相が形成され、上記の
Ｓｉの微粒子とＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の微粒子の割合を段
階的に調整すればＳｉとＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒ等の割合が段
階的に変化する合金相が形成される。
【００３０】また、前記溶射法を用いれば、前記ターゲ
ット層の前記中間層との境界面から一定距離離間した領
域にＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を
含むＳｉ合金を形成した後に、更にＢまたはＰのいずれ
か１種を添加したＳｉを形成することも容易である。
ット層の前記中間層との境界面から一定距離離間した領
域にＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を
含むＳｉ合金を形成した後に、更にＢまたはＰのいずれ
か１種を添加したＳｉを形成することも容易である。
【００３１】
【作用】この発明の請求項１記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、基体と、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択され
た少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲ
ット層との間に接合強度の大きい中間層を形成すること
により、前記ターゲット層が基体から剥離するのを防止
する。また、該ターゲット層の前記中間層との境界面か
ら一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択さ
れた少なくとも１種の濃度が当該領域以外の部分より高
濃度とすることにより、前記ターゲット層の機械的強度
を向上させるとともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度の低下によりスパッタ時
のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の影
響を極力低減することが可能になる。
ーゲットでは、基体と、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択され
た少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲ
ット層との間に接合強度の大きい中間層を形成すること
により、前記ターゲット層が基体から剥離するのを防止
する。また、該ターゲット層の前記中間層との境界面か
ら一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択さ
れた少なくとも１種の濃度が当該領域以外の部分より高
濃度とすることにより、前記ターゲット層の機械的強度
を向上させるとともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度の低下によりスパッタ時
のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の影
響を極力低減することが可能になる。
【００３２】また、請求項２記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、前記ターゲット層の前記中間層との境界
面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度が前記境界面からこのタ
ーゲット層の外表面に向かって漸次低下することによ
り、前記ターゲット層中の機械的強度をさらに向上させ
るとともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少
なくとも１種の濃度の低下によりスパッタ時のＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の影響を極力低
減することが可能になる。
ーゲットでは、前記ターゲット層の前記中間層との境界
面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度が前記境界面からこのタ
ーゲット層の外表面に向かって漸次低下することによ
り、前記ターゲット層中の機械的強度をさらに向上させ
るとともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少
なくとも１種の濃度の低下によりスパッタ時のＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の影響を極力低
減することが可能になる。
【００３３】また、請求項３記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、前記ターゲット層の前記領域以外の部分
をＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉとすること
により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１
種の影響がない導伝性薄膜の形成が可能になる。
ーゲットでは、前記ターゲット層の前記領域以外の部分
をＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉとすること
により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１
種の影響がない導伝性薄膜の形成が可能になる。
【００３４】また、請求項４記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、前記基体の主成分をステンレススチー
ル、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種とすること
により、耐腐食性及び冷却効率を高める。
ーゲットでは、前記基体の主成分をステンレススチー
ル、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種とすること
により、耐腐食性及び冷却効率を高める。
【００３５】また、請求項５記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、前記中間層の主成分を、Ｍｏ，Ｔｉ，
Ｗ，Ｎｉから選択された少なくとも１種とすることによ
り、基体とのなじみが改善されてターゲット層の剥離の
恐れがなくなる。
ーゲットでは、前記中間層の主成分を、Ｍｏ，Ｔｉ，
Ｗ，Ｎｉから選択された少なくとも１種とすることによ
り、基体とのなじみが改善されてターゲット層の剥離の
恐れがなくなる。
【００３６】また、請求項６記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、前記中間層を複数の層とすることによ
り、それぞれの層をその層に必要な機能を有する材料で
構成することができる。
ーゲットでは、前記中間層を複数の層とすることによ
り、それぞれの層をその層に必要な機能を有する材料で
構成することができる。
【００３７】また、請求項７記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、前記中間層の最外層をＮｉを主成分とす
ることにより、この最外層とターゲット層とは反応し難
くなり、脆い金属間化合物を形成することがなくなる。
ーゲットでは、前記中間層の最外層をＮｉを主成分とす
ることにより、この最外層とターゲット層とは反応し難
くなり、脆い金属間化合物を形成することがなくなる。
【００３８】また、請求項８記載のスパッタリング用タ
ーゲットでは、前記基体を筒状とすることにより、基体
の機械的強度が高まる。
ーゲットでは、前記基体を筒状とすることにより、基体
の機械的強度が高まる。
【００３９】また、請求項９記載のスパッタリング用タ
ーゲットの製造方法では、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択さ
れた少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするター
ゲット層を、前記中間層との境界面から一定距離離間し
た領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１
種の濃度が当該領域以外の部分より高濃度となるように
形成することにより、各層間の接合強度が向上し、冷却
効率も向上する。また、ターゲット層の機械加工をする
必要がなくなり、該ターゲット層と基体との軸合わせも
不要となる。したがって、長尺の円筒状のターゲットを
容易かつ速やかに製造することが可能になる。
ーゲットの製造方法では、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択さ
れた少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするター
ゲット層を、前記中間層との境界面から一定距離離間し
た領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１
種の濃度が当該領域以外の部分より高濃度となるように
形成することにより、各層間の接合強度が向上し、冷却
効率も向上する。また、ターゲット層の機械加工をする
必要がなくなり、該ターゲット層と基体との軸合わせも
不要となる。したがって、長尺の円筒状のターゲットを
容易かつ速やかに製造することが可能になる。
【００４０】また、請求項１０記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法では、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択
された少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするタ
ーゲット層を、前記中間層との境界面から一定距離離間
した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも
１種の濃度が前記境界面からこのターゲット層の外表面
に向かって漸次低下するように形成することにより、各
層間の接合強度が向上し、冷却効率も向上する。また、
ターゲット層の機械加工をする必要がなくなり、該ター
ゲット層と基体との軸合わせも不要となる。したがっ
て、長尺の円筒状のターゲットを容易かつ速やかに製造
することが可能になる。
ターゲットの製造方法では、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択
された少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするタ
ーゲット層を、前記中間層との境界面から一定距離離間
した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも
１種の濃度が前記境界面からこのターゲット層の外表面
に向かって漸次低下するように形成することにより、各
層間の接合強度が向上し、冷却効率も向上する。また、
ターゲット層の機械加工をする必要がなくなり、該ター
ゲット層と基体との軸合わせも不要となる。したがっ
て、長尺の円筒状のターゲットを容易かつ速やかに製造
することが可能になる。
【００４１】また、請求項１１記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法では、前記ターゲット層の前記領
域以外の部分に、ＢまたはＰのいずれか１種を添加した
Ｓｉを形成することにより、半導体用ターゲットの製造
が可能になる。
ターゲットの製造方法では、前記ターゲット層の前記領
域以外の部分に、ＢまたはＰのいずれか１種を添加した
Ｓｉを形成することにより、半導体用ターゲットの製造
が可能になる。
【００４２】また、請求項１２記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法では、前記基体を筒状とすること
により、基体を円筒状に加工する工程が削減される。
ターゲットの製造方法では、前記基体を筒状とすること
により、基体を円筒状に加工する工程が削減される。
【００４３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
図１は、円筒状のターゲット１１の断面図である。この
ターゲット１１は、円筒状のバッキングチューブ（基
体）１２の外周面１２ａに、第１の中間層１３、第２の
中間層１４、ターゲット層１５が順次積層されている。
図１は、円筒状のターゲット１１の断面図である。この
ターゲット１１は、円筒状のバッキングチューブ（基
体）１２の外周面１２ａに、第１の中間層１３、第２の
中間層１４、ターゲット層１５が順次積層されている。
【００４４】ここで、バッキングチューブ１２はＣｕ−
０．０２％Ｚｒ−０．５％Ｃｒ（ＯＭＣ）を主成分と
し、第１の中間層１３はＴｉを主成分とし、第２の中間
層１４はＮｉを主成分としたものである。また、ターゲ
ット層１５はＣｒを含むＳｉ合金を主成分とするターゲ
ット層であって、図２に示す様に中間層１４との境界面
１６から一定距離離間した領域ＲのＣｒの濃度は該領域
Ｒ内で境界面１６から外方へ向かって漸次低下してお
り、領域Ｒ以外の部分ＳではＣｒの濃度が一定になって
いる。
０．０２％Ｚｒ−０．５％Ｃｒ（ＯＭＣ）を主成分と
し、第１の中間層１３はＴｉを主成分とし、第２の中間
層１４はＮｉを主成分としたものである。また、ターゲ
ット層１５はＣｒを含むＳｉ合金を主成分とするターゲ
ット層であって、図２に示す様に中間層１４との境界面
１６から一定距離離間した領域ＲのＣｒの濃度は該領域
Ｒ内で境界面１６から外方へ向かって漸次低下してお
り、領域Ｒ以外の部分ＳではＣｒの濃度が一定になって
いる。
【００４５】次に、ターゲット１１の製造方法について
説明する。まず、外径１５０ｍｍ、内径１２０ｍｍ、長
さ１０００ｍｍの形状のＣｕ−０．０２％Ｚｒ−０．５
％Ｃｒ（ＯＭＣ）のバッキングチューブ１２を用意し、
このバッキングチューブ１２の外周面１２ａに、プラズ
マ溶射法によりＴｉからなる第１の中間層１３を約３０
μｍ、Ｎｉからなる第２の中間層１４を約２０μｍ順次
積層し、その後、Ｓｉの微粒子とＣｒの微粒子の割合を
連続的に調整しながらＳｉとＣｒの割合が連続的に変化
するＳｉ合金からなるターゲット層１５を約０．２ｍｍ
積層する。
説明する。まず、外径１５０ｍｍ、内径１２０ｍｍ、長
さ１０００ｍｍの形状のＣｕ−０．０２％Ｚｒ−０．５
％Ｃｒ（ＯＭＣ）のバッキングチューブ１２を用意し、
このバッキングチューブ１２の外周面１２ａに、プラズ
マ溶射法によりＴｉからなる第１の中間層１３を約３０
μｍ、Ｎｉからなる第２の中間層１４を約２０μｍ順次
積層し、その後、Ｓｉの微粒子とＣｒの微粒子の割合を
連続的に調整しながらＳｉとＣｒの割合が連続的に変化
するＳｉ合金からなるターゲット層１５を約０．２ｍｍ
積層する。
【００４６】前記プラズマ溶射法の条件は、下記の通り
である。 （ａ）中間層（Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉ）の溶射条件 ガ ス ：Ａｒ，Ｈ2 プラズマアーク電圧：５０Ｖ アーク電流：５００Ａ ガ ス 量：５０ｌ／ｍｉｎ （ｂ）Ｓｉ合金の溶射条件 ガ ス ：Ａｒ，Ｈ2 プラズマアーク電圧：６０Ｖ アーク電流：６００Ａ ガ ス 量：５５ｌ／ｍｉｎ
である。 （ａ）中間層（Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉ）の溶射条件 ガ ス ：Ａｒ，Ｈ2 プラズマアーク電圧：５０Ｖ アーク電流：５００Ａ ガ ス 量：５０ｌ／ｍｉｎ （ｂ）Ｓｉ合金の溶射条件 ガ ス ：Ａｒ，Ｈ2 プラズマアーク電圧：６０Ｖ アーク電流：６００Ａ ガ ス 量：５５ｌ／ｍｉｎ
【００４７】以上により、バッキングチューブ１２の外
周面１２ａに、プラズマ溶射法により第１の中間層１
３、第２の中間層１４、ターゲット層１５を順次積層し
たターゲット１１を製造することができる。
周面１２ａに、プラズマ溶射法により第１の中間層１
３、第２の中間層１４、ターゲット層１５を順次積層し
たターゲット１１を製造することができる。
【００４８】表１は、本発明のターゲットと従来のター
ゲット（比較例）の特性を比較したものである。ここで
は、バッキングチューブ１２は、ステンレススチール
（ＳＵＳ）、Ｃｕ−０．０２％Ｚｒ−０．５％Ｃｒ（Ｏ
ＭＣ）、無酸素銅（ＯＦＣ）の３種の合金、第１の中間
層１３及び第２の中間層１４は、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉ
の４種の金属、また、ターゲット層１５は、領域Ｒの部
分はＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を
含むＳｉ合金、また領域Ｒ以外の部分Ｓは、Ｃｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が一定の
Ｓｉ合金とした。
ゲット（比較例）の特性を比較したものである。ここで
は、バッキングチューブ１２は、ステンレススチール
（ＳＵＳ）、Ｃｕ−０．０２％Ｚｒ−０．５％Ｃｒ（Ｏ
ＭＣ）、無酸素銅（ＯＦＣ）の３種の合金、第１の中間
層１３及び第２の中間層１４は、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉ
の４種の金属、また、ターゲット層１５は、領域Ｒの部
分はＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を
含むＳｉ合金、また領域Ｒ以外の部分Ｓは、Ｃｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が一定の
Ｓｉ合金とした。
【００４９】
【表１】
【００５０】表１から明らかな様に、本発明のターゲッ
トでは、溶射時におけるターゲット層の割れの度合及び
スパッタ時におけるターゲット層の割れの度合共、従来
のもの（比較例）と比べて大幅に向上していることがわ
かる。したがって、ターゲット層の機械的強度が高まり
欠陥も少なくなり、基体とターゲット層との接合強度も
向上していることがわかる。
トでは、溶射時におけるターゲット層の割れの度合及び
スパッタ時におけるターゲット層の割れの度合共、従来
のもの（比較例）と比べて大幅に向上していることがわ
かる。したがって、ターゲット層の機械的強度が高まり
欠陥も少なくなり、基体とターゲット層との接合強度も
向上していることがわかる。
【００５１】以上説明した様に、このターゲット１１で
は、円筒状のバッキングチューブ１２の外周面１２ａ
に、プラズマ溶射法により第１の中間層１３、第２の中
間層１４、ターゲット層１５を順次積層してなることと
したので、ターゲット層１５自体の機械的強度を大幅に
向上させるとともに該ターゲット層１５とバッキングチ
ューブ１２の双方になじみが良くかつ接合強度の大きい
中間層１３，１４を形成することにより、ターゲット層
１５とバッキングチューブ１２との接合強度も大幅に向
上させることができ、したがって、ターゲット層１５の
諸特性を従来のものと比べて大幅に向上させることがで
き、ターゲット層１５がバッキングチューブ１２から剥
離するのを防止することができる。また、ターゲット層
１５の機械的強度を向上させるとともに外表面１７のＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度の
低下によりスパッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択され
た少なくとも１種の影響を極力低減することが可能にな
る。また、ターゲット層１５の厚みが制約されることも
ない。
は、円筒状のバッキングチューブ１２の外周面１２ａ
に、プラズマ溶射法により第１の中間層１３、第２の中
間層１４、ターゲット層１５を順次積層してなることと
したので、ターゲット層１５自体の機械的強度を大幅に
向上させるとともに該ターゲット層１５とバッキングチ
ューブ１２の双方になじみが良くかつ接合強度の大きい
中間層１３，１４を形成することにより、ターゲット層
１５とバッキングチューブ１２との接合強度も大幅に向
上させることができ、したがって、ターゲット層１５の
諸特性を従来のものと比べて大幅に向上させることがで
き、ターゲット層１５がバッキングチューブ１２から剥
離するのを防止することができる。また、ターゲット層
１５の機械的強度を向上させるとともに外表面１７のＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度の
低下によりスパッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択され
た少なくとも１種の影響を極力低減することが可能にな
る。また、ターゲット層１５の厚みが制約されることも
ない。
【００５２】また、このターゲット１１の製造方法で
は、バッキングチューブ１２とターゲット層１５との接
合強度を大幅に向上させることができるので、冷却効率
を大幅に向上させることができる。また、筒状のバッキ
ングチューブ１２を用いたので、円筒状に加工する工程
を省くことができる。
は、バッキングチューブ１２とターゲット層１５との接
合強度を大幅に向上させることができるので、冷却効率
を大幅に向上させることができる。また、筒状のバッキ
ングチューブ１２を用いたので、円筒状に加工する工程
を省くことができる。
【００５３】図３のターゲット２１は、本発明の他の一
実施例を示すもので、上述したターゲット１１のターゲ
ット層１５をターゲット層２２に変更したものであり、
前記ターゲット１１と異なる点のみを説明することとす
る。
実施例を示すもので、上述したターゲット１１のターゲ
ット層１５をターゲット層２２に変更したものであり、
前記ターゲット１１と異なる点のみを説明することとす
る。
【００５４】このターゲット層２２は、中間層１４との
境界面１６から一定距離離間した領域ＲのＣｒの濃度を
該領域Ｒ内で境界面１６から外方へ向かって漸次低下さ
せ、かつ、領域Ｒ以外の部分ＳでＣｒの濃度を０とした
ものである。領域Ｒ以外の部分Ｓは、ＢまたはＰのいず
れか１種を添加したＳｉにより形成されている。
境界面１６から一定距離離間した領域ＲのＣｒの濃度を
該領域Ｒ内で境界面１６から外方へ向かって漸次低下さ
せ、かつ、領域Ｒ以外の部分ＳでＣｒの濃度を０とした
ものである。領域Ｒ以外の部分Ｓは、ＢまたはＰのいず
れか１種を添加したＳｉにより形成されている。
【００５５】前記ターゲット層２２は、プラズマ溶射法
により、第２の中間層１４の外周面１６に、Ｓｉの微粒
子とＣｒの微粒子の割合を連続的に調整しながらＳｉと
Ｃｒの割合が連続的に変化するＳｉ合金を約０．５ｍ
ｍ、次にＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉを約
５．５ｍｍ、順次形成することにより得られる。
により、第２の中間層１４の外周面１６に、Ｓｉの微粒
子とＣｒの微粒子の割合を連続的に調整しながらＳｉと
Ｃｒの割合が連続的に変化するＳｉ合金を約０．５ｍ
ｍ、次にＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉを約
５．５ｍｍ、順次形成することにより得られる。
【００５６】このターゲット２１においては、ターゲッ
ト層２２の領域Ｒ以外の部分Ｓに、ＢまたはＰのいずれ
か１種を添加したＳｉを形成することにより、Ｃｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ等の影響のない半導体薄膜の形成が可能なター
ゲットを提供することができる。
ト層２２の領域Ｒ以外の部分Ｓに、ＢまたはＰのいずれ
か１種を添加したＳｉを形成することにより、Ｃｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒ等の影響のない半導体薄膜の形成が可能なター
ゲットを提供することができる。
【００５７】表２は、本発明のターゲットと従来のター
ゲット（比較例）の特性を比較したものである。ここで
は、バッキングチューブ１２は、ステンレススチール
（ＳＵＳ）、Ｃｕ−０．０２％Ｚｒ−０．５％Ｃｒ（Ｏ
ＭＣ）、無酸素銅（ＯＦＣ）、銅合金（Ｃｕ−２％Ｃ
ｒ）の４種の合金、第１の中間層１３及び第２の中間層
１４は、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉの４種の金属、また、タ
ーゲット層１５は、領域Ｒの部分はＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒか
ら選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金、また領域
Ｒ以外の部分Ｓは、Ｂ，Ｐのいずれか１種を添加したＳ
ｉとした。
ゲット（比較例）の特性を比較したものである。ここで
は、バッキングチューブ１２は、ステンレススチール
（ＳＵＳ）、Ｃｕ−０．０２％Ｚｒ−０．５％Ｃｒ（Ｏ
ＭＣ）、無酸素銅（ＯＦＣ）、銅合金（Ｃｕ−２％Ｃ
ｒ）の４種の合金、第１の中間層１３及び第２の中間層
１４は、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉの４種の金属、また、タ
ーゲット層１５は、領域Ｒの部分はＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒか
ら選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金、また領域
Ｒ以外の部分Ｓは、Ｂ，Ｐのいずれか１種を添加したＳ
ｉとした。
【００５８】
【表２】
【００５９】表２から明らかな様に、本発明のターゲッ
トでは、溶射時におけるターゲット層の割れの度合及び
スパッタ時におけるターゲット層の割れの度合共、従来
のもの（比較例）と比べて大幅に向上していることがわ
かる。したがって、ターゲット層の機械的強度が高まり
欠陥も少なくなり、基体とターゲット層との接合強度も
向上していることがわかる。
トでは、溶射時におけるターゲット層の割れの度合及び
スパッタ時におけるターゲット層の割れの度合共、従来
のもの（比較例）と比べて大幅に向上していることがわ
かる。したがって、ターゲット層の機械的強度が高まり
欠陥も少なくなり、基体とターゲット層との接合強度も
向上していることがわかる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明の請求項１
記載のスパッタリング用ターゲットによれば、柱状の基
体と、当該基体の外周面に形成された中間層と、該中間
層の外周面に形成されＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された
少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲッ
ト層とからなり、該ターゲット層の前記中間層との境界
面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度が当該領域以外の部分よ
り高濃度であることとしたので、ターゲット層は、前記
基体とターゲット層それぞれの材料となじみが良くまた
接合強度の大きい中間層を介して基体に強固に接合さ
れ、前記ターゲット層が基体から剥離するのを防止する
ことができる。また、前記ターゲット層の機械的強度を
向上させるとともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択
された少なくとも１種の濃度を低下させることによりス
パッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも
１種の影響を極力低減することが可能になる。
記載のスパッタリング用ターゲットによれば、柱状の基
体と、当該基体の外周面に形成された中間層と、該中間
層の外周面に形成されＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された
少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲッ
ト層とからなり、該ターゲット層の前記中間層との境界
面から一定距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の濃度が当該領域以外の部分よ
り高濃度であることとしたので、ターゲット層は、前記
基体とターゲット層それぞれの材料となじみが良くまた
接合強度の大きい中間層を介して基体に強固に接合さ
れ、前記ターゲット層が基体から剥離するのを防止する
ことができる。また、前記ターゲット層の機械的強度を
向上させるとともに外表面のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択
された少なくとも１種の濃度を低下させることによりス
パッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも
１種の影響を極力低減することが可能になる。
【００６１】また、請求項２記載のスパッタリング用タ
ーゲットによれば、柱状の基体と、当該基体の外周面に
形成された中間層と、該中間層の外周面に形成されＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳ
ｉ合金を主成分とするターゲット層とからなり、該ター
ゲット層の前記中間層との境界面から一定距離離間した
領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種
の濃度が前記境界面からこのターゲット層の外表面の方
向に向かって漸次低下してなることとしたので、ターゲ
ット層は、前記基体とターゲット層それぞれの材料とな
じみが良くまた接合強度の大きい中間層を介して基体に
強固に接合され、前記ターゲット層が基体から剥離する
のを防止することができる。また、前記ターゲット層中
の機械的強度をさらに向上させるとともに外表面のＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度を
低下させることによりスパッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒか
ら選択された少なくとも１種の影響を極力低減すること
が可能になる。
ーゲットによれば、柱状の基体と、当該基体の外周面に
形成された中間層と、該中間層の外周面に形成されＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳ
ｉ合金を主成分とするターゲット層とからなり、該ター
ゲット層の前記中間層との境界面から一定距離離間した
領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種
の濃度が前記境界面からこのターゲット層の外表面の方
向に向かって漸次低下してなることとしたので、ターゲ
ット層は、前記基体とターゲット層それぞれの材料とな
じみが良くまた接合強度の大きい中間層を介して基体に
強固に接合され、前記ターゲット層が基体から剥離する
のを防止することができる。また、前記ターゲット層中
の機械的強度をさらに向上させるとともに外表面のＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度を
低下させることによりスパッタ時のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒか
ら選択された少なくとも１種の影響を極力低減すること
が可能になる。
【００６２】また、請求項３記載のスパッタリング用タ
ーゲットによれば、請求項１または２記載のスパッタリ
ング用ターゲットにおいて、前記ターゲット層の前記領
域以外の部分は、ＢまたはＰのいずれか１種を添加した
Ｓｉからなることとしたので、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の影響のない導伝性薄膜の形成
が可能なターゲットを提供することができる。
ーゲットによれば、請求項１または２記載のスパッタリ
ング用ターゲットにおいて、前記ターゲット層の前記領
域以外の部分は、ＢまたはＰのいずれか１種を添加した
Ｓｉからなることとしたので、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選
択された少なくとも１種の影響のない導伝性薄膜の形成
が可能なターゲットを提供することができる。
【００６３】また、請求項４記載のスパッタリング用タ
ーゲットによれば、請求項１，２または３記載のスパッ
タリング用ターゲットにおいて、前記基体は、ステンレ
ススチール、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種を
主成分とすることとしたので、前記基体の耐腐食性及び
冷却効率を高めることができる。
ーゲットによれば、請求項１，２または３記載のスパッ
タリング用ターゲットにおいて、前記基体は、ステンレ
ススチール、Ｃｕ合金から選択された少なくとも１種を
主成分とすることとしたので、前記基体の耐腐食性及び
冷却効率を高めることができる。
【００６４】また、請求項５記載のスパッタリング用タ
ーゲットによれば、請求項１，２または３記載のスパッ
タリング用ターゲットにおいて、前記中間層は、Ｍｏ，
Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉから選択された少なくとも１種を主成分
とすることとしたので、基体とのなじみを改善すること
ができ、ターゲット層の剥離の恐れをなくすことができ
る。
ーゲットによれば、請求項１，２または３記載のスパッ
タリング用ターゲットにおいて、前記中間層は、Ｍｏ，
Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉから選択された少なくとも１種を主成分
とすることとしたので、基体とのなじみを改善すること
ができ、ターゲット層の剥離の恐れをなくすことができ
る。
【００６５】また、請求項６記載のスパッタリング用タ
ーゲットによれば、請求項１，２，３，４または５記載
のスパッタリング用ターゲットにおいて、前記中間層
は、複数の層からなることとしたので、それぞれの層を
その層に必要な機能を有する材料で構成することができ
る。
ーゲットによれば、請求項１，２，３，４または５記載
のスパッタリング用ターゲットにおいて、前記中間層
は、複数の層からなることとしたので、それぞれの層を
その層に必要な機能を有する材料で構成することができ
る。
【００６６】また、請求項７記載のスパッタリング用タ
ーゲットによれば、請求項６記載のスパッタリング用タ
ーゲットにおいて、前記中間層の最外層は、Ｎｉを主成
分とすることとしたので、この最外層とターゲット層と
を反応し難くすることができ、脆い金属間化合物を形成
することもなくなる。
ーゲットによれば、請求項６記載のスパッタリング用タ
ーゲットにおいて、前記中間層の最外層は、Ｎｉを主成
分とすることとしたので、この最外層とターゲット層と
を反応し難くすることができ、脆い金属間化合物を形成
することもなくなる。
【００６７】また、請求項８記載のスパッタリング用タ
ーゲットによれば、請求項１，２または３記載のスパッ
タリング用ターゲットにおいて、前記基体は、筒状であ
ることとしたので、基体の機械的強度を高めることがで
きる。
ーゲットによれば、請求項１，２または３記載のスパッ
タリング用ターゲットにおいて、前記基体は、筒状であ
ることとしたので、基体の機械的強度を高めることがで
きる。
【００６８】また、請求項９記載のスパッタリング用タ
ーゲットの製造方法によれば、柱状の基体の外周面に、
溶射法により中間層を形成し、該中間層の外周面に、溶
射法により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくと
も１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット層を、
前記中間層との境界面から一定距離離間した領域のＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が
当該領域以外の部分より高濃度となるように形成するこ
ととしたので、各層間の接合強度を向上させることがで
き、冷却効率も向上させることができる。また、ターゲ
ット層の機械加工をする必要がなくなり、該ターゲット
層と基体との軸合わせも不要となる。したがって、長尺
の円筒状のターゲットを容易かつ速やかに製造すること
が可能になる。
ーゲットの製造方法によれば、柱状の基体の外周面に、
溶射法により中間層を形成し、該中間層の外周面に、溶
射法により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくと
も１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット層を、
前記中間層との境界面から一定距離離間した領域のＣ
ｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃度が
当該領域以外の部分より高濃度となるように形成するこ
ととしたので、各層間の接合強度を向上させることがで
き、冷却効率も向上させることができる。また、ターゲ
ット層の機械加工をする必要がなくなり、該ターゲット
層と基体との軸合わせも不要となる。したがって、長尺
の円筒状のターゲットを容易かつ速やかに製造すること
が可能になる。
【００６９】また、請求項１０記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法によれば、柱状の基体の外周面
に、溶射法により中間層を形成し、該中間層の外周面
に、溶射法により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少
なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット
層を、前記中間層との境界面から一定距離離間した領域
のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃
度が前記境界面からこのターゲット層の外表面に向かっ
て漸次低下するように形成することとしたので、各層間
の接合強度を向上させることができ、冷却効率も向上さ
せることができる。また、ターゲット層の機械加工をす
る必要がなくなり、該ターゲット層と基体との軸合わせ
も不要となる。したがって、長尺の円筒状のターゲット
を容易かつ速やかに製造することが可能になる。
ターゲットの製造方法によれば、柱状の基体の外周面
に、溶射法により中間層を形成し、該中間層の外周面
に、溶射法により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少
なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分とするターゲット
層を、前記中間層との境界面から一定距離離間した領域
のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種の濃
度が前記境界面からこのターゲット層の外表面に向かっ
て漸次低下するように形成することとしたので、各層間
の接合強度を向上させることができ、冷却効率も向上さ
せることができる。また、ターゲット層の機械加工をす
る必要がなくなり、該ターゲット層と基体との軸合わせ
も不要となる。したがって、長尺の円筒状のターゲット
を容易かつ速やかに製造することが可能になる。
【００７０】また、請求項１１記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法によれば、請求項９または１０記
載のスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記ターゲット層の、少なくとも前記中間層との境界面
から一定距離離間した領域以外の部分に、ＢまたはＰの
いずれか１種を添加したＳｉを形成することとしたの
で、半導体用ターゲットの製造が可能になる。
ターゲットの製造方法によれば、請求項９または１０記
載のスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記ターゲット層の、少なくとも前記中間層との境界面
から一定距離離間した領域以外の部分に、ＢまたはＰの
いずれか１種を添加したＳｉを形成することとしたの
で、半導体用ターゲットの製造が可能になる。
【００７１】また、請求項１２記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法によれば、請求項９，１０または
１１記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法にお
いて、前記基体は、筒状であることとしたので、基体を
円筒状に加工する工程が削減される。
ターゲットの製造方法によれば、請求項９，１０または
１１記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法にお
いて、前記基体は、筒状であることとしたので、基体を
円筒状に加工する工程が削減される。
【図１】本発明の一実施例のスパッタリング用ターゲッ
トの断面図である。
トの断面図である。
【図２】本発明の一実施例のスパッタリング用ターゲッ
トの断面のＣｒ濃度を示すグラフである。
トの断面のＣｒ濃度を示すグラフである。
【図３】本発明の他の一実施例のスパッタリング用ター
ゲットの断面図である。
ゲットの断面図である。
【図４】本発明の他の一実施例のスパッタリング用ター
ゲットの断面のＣｒ濃度を示すグラフである。
ゲットの断面のＣｒ濃度を示すグラフである。
【図５】従来のスパッタリング用ターゲットの断面図で
ある。
ある。
１１ スパッタリング用ターゲット １２ バッキングチューブ（円筒状の基体） １２ａ 外周面 １３ 第１の中間層 １４ 第２の中間層 １５ ターゲット層 １６ 境界面 １７ 外表面 Ｒ 領域 Ｓ 領域以外の部分 ２１ スパッタリング用ターゲット ２２ ターゲット層
Claims (12)
- 【請求項１】 柱状の基体と、当該基体の外周面に形成
された中間層と、該中間層の外周面に形成されＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
を主成分とするターゲット層とからなり、 該ターゲット層の前記中間層との境界面から一定距離離
間した領域の、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なく
とも１種の濃度が当該領域以外の部分より高濃度である
ことを特徴とするスパッタリング用ターゲット。 - 【請求項２】 柱状の基体と、当該基体の外周面に形成
された中間層と、該中間層の外周面に形成されＣｒ，Ｔ
ｉ，Ｚｒから選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金
を主成分とするターゲット層とからなり、 該ターゲット層の前記中間層との境界面から一定距離離
間した領域の、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少なく
とも１種の濃度が前記境界面からこのターゲット層の外
表面に向かって漸次低下してなることを特徴とするスパ
ッタリング用ターゲット。 - 【請求項３】前記ターゲット層の前記領域以外の部分
は、ＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉからなる
ことを特徴とする請求項１または２記載のスパッタリン
グ用ターゲット。 - 【請求項４】前記基体は、ステンレススチール、Ｃｕ合
金から選択された少なくとも１種を主成分とすることを
特徴とする請求項１，２または３記載のスパッタリング
用ターゲット。 - 【請求項５】 前記中間層は、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｗ，Ｎｉか
ら選択された少なくとも１種を主成分とすることを特徴
とする請求項１，２または３記載のスパッタリング用タ
ーゲット。 - 【請求項６】 前記中間層は、複数の層からなることを
特徴とする請求項１，２，３，４または５記載のスパッ
タリング用ターゲット。 - 【請求項７】 前記中間層の最外層は、Ｎｉを主成分と
することを特徴とする請求項６記載のスパッタリング用
ターゲット。 - 【請求項８】 前記基体は、筒状であることを特徴とす
る請求項１，２または３記載のスパッタリング用ターゲ
ット。 - 【請求項９】 柱状の基体の外周面に、溶射法により中
間層を形成し、 該中間層の外周面に、溶射法により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ
から選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分
とするターゲット層を、前記中間層との境界面から一定
距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少
なくとも１種の濃度が当該領域以外の部分より高濃度と
なるように形成することを特徴とするスパッタリング用
ターゲットの製造方法。 - 【請求項１０】 柱状の基体の外周面に、溶射法により
中間層を形成し、 該中間層の外周面に、溶射法により、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｚｒ
から選択された少なくとも１種を含むＳｉ合金を主成分
とするターゲット層を、前記中間層との境界面から一定
距離離間した領域のＣｒ，Ｔｉ，Ｚｒから選択された少
なくとも１種の濃度が前記境界面からこのターゲット層
の外表面に向かって漸次低下するように形成することを
特徴とするスパッタリング用ターゲットの製造方法。 - 【請求項１１】 前記ターゲット層の、少なくとも前記
中間層との境界面から一定距離離間した領域以外の部分
に、ＢまたはＰのいずれか１種を添加したＳｉを形成す
ることを特徴とするスパッタリング用ターゲットの製造
方法。 - 【請求項１２】 前記基体は、筒状であることを特徴と
する請求項９，１０または１１記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159131A JPH0586465A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法 |
| EP19920110814 EP0522369A1 (en) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | Target units and a method of fabricating the same |
| US07/904,571 US5338425A (en) | 1991-06-28 | 1992-06-26 | Target units |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3159131A JPH0586465A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586465A true JPH0586465A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=15686927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3159131A Withdrawn JPH0586465A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5338425A (ja) |
| EP (1) | EP0522369A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0586465A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006518806A (ja) * | 2003-02-24 | 2006-08-17 | テクナ・プラズマ・システムズ・インコーポレーテッド | スパッタリングターゲットを製造するための方法および装置 |
| WO2009151060A1 (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-17 | 東ソー株式会社 | 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| BE1007535A3 (nl) * | 1993-09-24 | 1995-07-25 | Innovative Sputtering Tech | Gelaagde metaalstructuur. |
| US5591313A (en) * | 1995-06-30 | 1997-01-07 | Tabco Technologies, Inc. | Apparatus and method for localized ion sputtering |
| US6068742A (en) * | 1996-07-22 | 2000-05-30 | Balzers Aktiengesellschaft | Target arrangement with a circular plate, magnetron for mounting the target arrangement, and process for coating a series of circular disc-shaped workpieces by means of said magnetron source |
| US6579431B1 (en) | 1998-01-14 | 2003-06-17 | Tosoh Smd, Inc. | Diffusion bonding of high purity metals and metal alloys to aluminum backing plates using nickel or nickel alloy interlayers |
| US6619537B1 (en) | 2000-06-12 | 2003-09-16 | Tosoh Smd, Inc. | Diffusion bonding of copper sputtering targets to backing plates using nickel alloy interlayers |
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| AU2003301622A1 (en) * | 2002-10-24 | 2004-05-13 | Honeywell International Inc | Target designs and related methods for enhanced cooling and reduced deflection and deformation |
| US20040200418A1 (en) * | 2003-01-03 | 2004-10-14 | Klaus Hartig | Plasma spray systems and methods of uniformly coating rotary cylindrical targets |
| US7922066B2 (en) * | 2005-09-21 | 2011-04-12 | Soleras, LTd. | Method of manufacturing a rotary sputtering target using a mold |
| EP2276053A1 (en) | 2009-07-13 | 2011-01-19 | Applied Materials, Inc. | Target backing tube, cylindrical target assembly and sputtering system |
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| CN104125870A (zh) | 2012-02-14 | 2014-10-29 | 东曹Smd有限公司 | 低偏转溅射靶组件及其制造方法 |
| DE102013021508A1 (de) | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Oxea Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Neopentylglykol |
| CN104005001B (zh) * | 2014-06-18 | 2016-09-07 | 芜湖映日科技有限公司 | 一种套筒靶材石墨绑定技术 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS6057941A (ja) * | 1983-09-09 | 1985-04-03 | Hitachi Ltd | スパッタ装置 |
| US4519885A (en) * | 1983-12-27 | 1985-05-28 | Shatterproof Glass Corp. | Method and apparatus for changing sputtering targets in a magnetron sputtering system |
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| US4904362A (en) * | 1987-07-24 | 1990-02-27 | Miba Gleitlager Aktiengesellschaft | Bar-shaped magnetron or sputter cathode arrangement |
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-
1991
- 1991-06-28 JP JP3159131A patent/JPH0586465A/ja not_active Withdrawn
-
1992
- 1992-06-26 EP EP19920110814 patent/EP0522369A1/en not_active Ceased
- 1992-06-26 US US07/904,571 patent/US5338425A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5338425A (en) | 1994-08-16 |
| EP0522369A1 (en) | 1993-01-13 |
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