JP5283354B2 - 回転式ターゲットアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、回転式ターゲットアセンブリに関し、より詳細には、熱膨張差によるスパッタリングターゲット部のクラック不良および割れ不良が改善された回転式ターゲットアセンブリに関する。

ガラスやプラスチックなどの基板に形成される薄膜には、金属類だけでなく金属酸化物、セラミック類などの材料が用いられるが、特に、インジウム酸化物（In₂O₃）と酸化錫（SnO₂）を混合したＩＴＯ（Indium Tin Oxide）薄膜は、液晶表示装置（Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel）、有機ＥＬ表示装置（Organic Electroluminescent Display）など平板ディスプレイ装置の電極材料として主に用いられている。

上記のような電極薄膜を形成する方法として、スパッタリング装置を用いたスパッタリング法が用いられている。このようなスパッタリング装置において、薄膜形成に一般的に用いられる平板形のターゲットアセンブリは、効率が低くて寿命が短いという傾向がある。したがって、回転式のターゲットアセンブリが提案されるようになった。

回転式ターゲットアセンブリの場合は、その構造的な特性により、平板形の場合とは異なるボンディング法が要求される。回転式ターゲットアセンブリに用いられるターゲット形成方法としては、プラズマ溶射法を用いたターゲット付着方法、インジウム挿入方法、回転ローラに該当する部分をスパッタリングターゲット部に一体に形成する方法、カーボンフェルトおよびシートなどの緩衝部材を用いたボンディング法などが提案された。

しかし、プラズマ溶射法の場合に、スパッタリングターゲット部は、その熱膨張係数が回転ローラと類似しているため、溶射可能な材料に限定されてしまう。また、インジウム挿入方法は、ボンディング部にインジウムを溶解して挿入するための加熱装置が必要となり、スパッタリングターゲット部がセラミック材である場合には、スパッタリングターゲット部の熱膨張率が金属材の回転ローラおよび冷却挿入部材であるインジウムより一般的に小さいため、接合後の冷却時の収縮差によって接合部に隙間が生じる恐れがある。

さらに、回転ローラに該当する部分をスパッタリングターゲット部に一体に形成する方法は、スパッタリングターゲット部自体の強度や耐衝撃性が低いという理由により、構造体としての信頼性が欠けてしまう。また、カーボンフェルトを用いたボンディング法の場合は、スパッタリング気体の脱ガス（out gassing）の作業時に真空度を維持することが困難であるし、カーボンシートを用いたボンディング法の場合は、シートがスパッタリングターゲット部の荷重を支持できず、チューブ回転時にスパッタリングターゲット部が空転する現象が発生する恐れがある。

従来のターゲットを備えるスパッタリング装置においても、同じような現象が発生し得る。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために案出されたものであって、スパッタリング時にスパッタリングターゲット部のクラック不良や割れ不良およびスパッタリングターゲット部の膨張によって回転時にスパッタリングターゲット部が空転する現象を防ぐことができる回転式ターゲットアセンブリを提供することを目的とする。

上記のような課題を達成するために、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリは、中空状の回転ローラと、上記回転ローラの外周に設けられたスパッタリングターゲット部と、回転ローラとスパッタリングターゲット部との間に介在され、熱伝導率がスパッタリングターゲット部より大きい冷却挿入部材とを備える。

その他の実施形態の具体的な事項は、詳細な説明および図面に含まれている。

前述したような本発明の回転式ターゲットアセンブリによれば、次のような効果が１つあるいはそれ以上ある。

第一に、熱硬化性樹脂および熱伝導率が高い金属を含む冷却挿入部材を用いて回転式ターゲットアセンブリを構成し、熱伝導を円滑にすることによって、スパッタリングターゲット部のクラック不良を改善してターゲットの寿命を延ばすことができるという効果がある。

第二に、回転式ターゲットアセンブリに用いられる冷却挿入部材は、熱膨張率がスパッタリングターゲット部の熱膨張率より小さいか同じものを用いることで、スパッタリングターゲット部が高温のスパッタリング雰囲気に露出される場合に、スパッタリングターゲット部と回転ローラとの間の冷却挿入部材が熱膨張してスパッタリングターゲット部が割れるという割れ不良を改善し、冷却挿入部材が収縮してスパッタリングターゲット部が空転する現象を防ぐことができるという効果がある。

以下、図１〜５を参照しながら本発明の一実施形態および他の実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリについて説明する。尚、図中同一の機能又は類似の機能を有するものについては、同一又は類似の符号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリを示した斜視図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリを示した図であって、図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切開した断面図である。

本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリ１００は、図１および図２に示すように、回転ローラ１６０と、回転ローラ１６０の外周に設けられたスパッタリングターゲット部１２０と、回転ローラ１６０とスパッタリングターゲット部１２０との間に介在している冷却挿入部材１４０とを備える。

回転ローラ１６０は、外周に付着されたスパッタリングターゲット部１２０を支持して回転させる役割をし、例えば、内部が空いている中空状で成される。より具体的に説明すると、回転ローラ１６０は、両側面がすべて開放されていたり、回転ローラ１６０と同じ部材などによって両側面がすべて閉鎖された中空状であったりする。図１に示すように、回転ローラ１６０の一面は開放されて他面は閉鎖された中空状であり得る。また、回転ローラ１６０は、内周および外周がすべて円筒状である中空円筒状であっても良いし、内周断面および外周断面のうちいずれか１つ以上が多角形である中空状であっても良いが、本発明はこのような例示に制限されるものではない。

このような中空状の回転ローラ１６０をスパッタリング装置に装着する際に、中空状の回転ローラ１６０の内周面の周囲には磁気バーを設置することができ、この磁気バー周囲に水およびその他の冷却液を流すことができる。

回転ローラ１６０の外径は、回転ローラ１６０とスパッタリングターゲット部１２０との間に冷却挿入部材１４０を挿入できる隙間を備えることができるように、スパッタリングターゲット部１２０の内径より小さく形成される。

回転ローラ１６０の材料としては、スパッタリング時にスパッタリングターゲット部１２０から発生した熱が冷却挿入部材１４０を介して回転ローラ１６０に円滑に伝達されるように熱伝導率が大きく、回転ローラ１６０が構造体としての信頼性を有するように十分な剛性を有する物質が用いられる。上記のような条件を満たす物質としては、例えば、ステンレス、銅、チタン、アルミニウムなどの金属を挙げることができる。

スパッタリングターゲット部１２０は、回転ローラ１６０の外周に備えられており、中空状、例えば中空円筒状であり得るが、平板形でなければ上記のような形態に限定されるものではない。すなわち、スパッタリングターゲット部１２０の内周断面形状は、回転ローラ１６０の外周断面形状に対応する形状であり、スパッタリングターゲット部１２０の外周断面形状は、円形であり得る。また、スパッタリングターゲット部１２０の外周断面形状は、円形である場合と同じようなスパッタリング効率を有するものであれば、任意の形状であり得る。

スパッタリングターゲット部１２０の材料としては、目的とする蒸着薄膜の物質によって、Ａｌ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｎｂなどの金属類、またはＩＴＯ、ＳｉＣなどのセラミック類などを用いることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

このようなスパッタリングターゲット部１２０は、焼結法などによって製造される。一例として、ＩＴＯスパッタリングターゲット部の場合は、酸化インジウム（In₂O₃）と酸化錫（SnO₂）を電極特性に適合した割合で混合し、冷間静水圧成形（Cold Isostatic Pressing）を行った後、これを焼結することによって製造される。

スパッタリングターゲット部１２０の高さｈは、スパッタリングが行われる対象基板の面積によって多様に調節されるが、スパッタリングターゲット部１２０の製造時に適用される焼結工程、製造装置などの特性を勘案すれば、１００〜３，０００ｍｍであり得る。また、スパッタリングターゲット部１２０の内径Ｄ_１は、スパッタリングターゲット部１２０が付着される回転ローラ１６０の外径より大きい。また、スパッタリングターゲット部１２０の外径Ｄ_２は、スパッタリング装備の大きさによって調節される。

冷却挿入部材１４０は、別途の熱処理による融着処理過程を経ずにスパッタリングターゲット部１２０および回転ローラ１６０に介在され、スパッタリングターゲット部１２０を回転ローラ１６０に付着して、スパッタリングターゲット部１２０から発生した熱を回転ローラ１６０に伝達する。

冷却挿入部材１４０は、熱伝導率がスパッタリングターゲット部１２０より大きく、熱膨張収縮応力の吸収が可能であり、比表面積が広く、自体で熱膨張収縮が起こらないという条件が求められる。冷却挿入部材１４０は、後述する材料で構成され、上記のような条件を満たすことができる。

冷却挿入部材１４０は、潤滑特性を有する熱硬化性樹脂およびスパッタリングターゲット部１２０の熱伝導率より大きい熱伝導率を有する金属を含む。

熱硬化性樹脂は、スパッタリングターゲット部１２０を回転ローラ１６０に接触するようにし、スパッタリングターゲット部１２０が空転する現象が発生しないようにする。

金属は、熱伝導率が高く、スパッタリング時にスパッタリングターゲット部１２０から発生した熱が冷却挿入部材１４０を介して回転ローラ１６０に容易に伝達されるようにして、冷却を円滑に行う役割をする。すなわち、冷却挿入部材１４０は、金属を含み、スパッタリングターゲット部１２０の熱伝導率より大きい熱伝導率を有し、回転ローラ１６０より小さいか同じである熱伝導率を有するようになるため、スパッタリングターゲット部１２０から発生した熱が冷却挿入部材１４０を経て回転ローラ１６０に円滑に伝達されるようになる。

また、金属は、より大きい熱伝導特性を示すことができるように、多面体、例えば六面体結晶または球形結晶で提供され、熱硬化性樹脂に均一に分散することができる。金属が、例えば六面体などの立体形状である場合は、比表面積が増加して熱伝導率が優れるようになる。ここで、多面体結晶のエッジの長さは、熱伝導率を考慮した上で０．１〜１００μｍであり得る。０．１μｍ未満である場合には金属相互間の凝集問題が生じる恐れがあるし、１００μｍを超過する場合には比表面積の減少によって熱伝導効率が減少する恐れがある。この場合、多面体結晶のエッジの長さは、金属および熱硬化性樹脂の接合力、熱伝導率、熱膨張率などを考慮して適切に調節される。

金属としては、熱伝導特性が優れた材料、例えばＡｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、ステンレス鋼（SUS）などが用いられるが、金属はこのような材料に限定されるものではない。

樹脂と金属は、それぞれ１〜１０重量％および９０〜９９重量％の含量で混合される。この場合、樹脂と金属の混合比は、冷却挿入部材１４０の熱伝導率および流れ性を考慮した上で決定される。

また、冷却挿入部材１４０は、熱膨張率がスパッタリングターゲット部１２０より小さいか同じであり得る。冷却挿入部材１４０の熱膨張率がスパッタリングターゲット部１２０の熱膨張率より大きい場合は、冷却挿入部材１４０の熱膨張によってスパッタリングターゲット部１２０にクラックが発生したり割れたりする恐れがある。また、収縮が大きい場合には、冷却挿入部材１４０がスパッタリングターゲット部１２０から分離するようになり、熱伝逹が円滑に成されないこともある。

冷却挿入部材１４０は、上述した熱伝導率および熱膨張率特性を組み合わせて備えられる。例えば、冷却挿入部材１４０は、熱伝導率がスパッタリングターゲット部１２０より大きく、熱膨張率がスパッタリングターゲット部１２０より小さいか同じであり得るし、冷却挿入部材１４０の熱伝導率または熱膨張率のうちいずれか１つが上記のような大きさを有することもできる。

図３は、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリの図であって、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿って切開した断面図である。

図１および図３を参照すると、回転式ターゲットアセンブリ１００は、上述した構成要素の他にも、上端支持リング１８０および下端支持リング１９０をさらに備えることができる。

下端支持リング１９０は、回転ローラ１６０の外周面に付着され、スパッタリングターゲット部１２０の荷重を支持する。下端支持リング１９０の内径は、回転ローラ１６０の外径より大きく、例えば熔接作業のような方法で回転ローラ１６０の外周に備えられる。

上端支持リング１８０は、スパッタリングターゲット部１２０の長さ方向の膨張を考慮した上で、スパッタリングターゲット部１２０と離隔するように回転ローラ１６０の外周面に付着されており、スパッタリングターゲットアセンブリ１００を逆さに積載してスパッタリングする場合には、下端支持リング１９０の役割を行うことができる。上端支持リング１８０の内径は、回転ローラ１６０の外径より大きく、上端支持リング１８０の内周面にねじ山処理などを行うことによって、回転ローラ１６０に接合させることができる。

図４は、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリの切開斜視図である。

図１および図４を参照すれば、スパッタリングターゲット部１２０は、下端支持リング１９０によって支持されるように回転ローラ１６０に挿入される。

回転式スパッタリングターゲットアセンブリ１００のボンディングは、スパッタリングターゲット部１２０を回転ローラ１６０に挿入させた後、スパッタリングターゲット部１２０と回転ローラ１６０との間の隙間にスパッタリングターゲット部１２０の高さまで冷却挿入部材１４０を介在させ、冷却挿入部材１４０が固まるまで常温で放置しておくことによって成される。

このとき、下端支持リング１９０とスパッタリングターゲット部１２０との間に発生する隙間は、テーピング（taping）処理を行うことによって、冷却挿入部材１４０の漏出を防ぐことができる。テーピング材料としては、耐熱性テープを用いることができる。

図５は、本発明の他の実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリの縦断面図である。説明の便宜上、図１の実施形態の各部材と同じ機能を有する部材は同一の符号で示した。したがって、その説明は省略したり簡略化したりする。

本実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリは、スパッタリングターゲット部１２１が複数のサブスパッタリングターゲット部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを備えるという点において、図１の実施形態とは異なる。

図５を参照すると、スパッタリングターゲット部１２１は、第１サブスパッタリングターゲット部１２１ａと、第２サブスパッタリングターゲット部１２１ｂと、第３サブスパッタリングターゲット部１２１ｃとを備える多分割スパッタリングターゲット部１２１である。

第１サブスパッタリングターゲット部１２１ａ、第２サブスパッタリングターゲット部１２１ｂ、および第３サブスパッタリングターゲット部１２１ｃは、一定の間隔を有して配置されても良いし、互いに間隔なく接合して配置されても良い。

また、これら第１サブスパッタリングターゲット部１２１ａ、第２サブスパッタリングターゲット部１２１ｂ、および第３サブスパッタリングターゲット部１２１ｃは、すべて同じ物質で製造されても良いし、いずれか１つ以上が異なる物質で構成されても良い。

このような複数のサブスパッタリングターゲット部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを備えるスパッタリングターゲット部１２１を用いることによって、大きな面積を有する基板に適合した長さを有するスパッタリングターゲット部１２１を提供できる。特に、ＩＴＯスパッタリングターゲット部の場合は、製造工程および設備を勘案した上で、複数のサブＩＴＯスパッタリングターゲット部を用いることによって、大きな面積を有する基板に適合した長さを有する多分割ＩＴＯスパッタリングターゲット部を製造できる。

複数の中空状のサブスパッタリングターゲット部１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを回転ローラ１６０に積載する場合には、スパッタリングターゲット部１２１の直進度および中心が維持されるようにする。

以上、本発明の一実施形態および他の実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリ１００の構成について説明した。以下、図６および図７を参照して、このような回転式ターゲットアセンブリ１００が適用されるスパッタリング装置について説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリが適用されたスパッタリング装置の概略図である。

図６に示すように、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリ１００が適用されたスパッタリング装置は、高振空状態で密閉されたチャンバ２２０と、上述した回転式ターゲットアセンブリ１００と、基板台６２０とを含む。

このようなスパッタリング装置としては、例えば、マグネトロンスパッタリング装置を用いることができる。しかし、本発明はこれに限定されるものではないが、説明の便宜上、マグネトロンスパッタリング装置を例示して説明する。

プラズマが生成されるチャンバ２２０内部には、回転式ターゲットアセンブリ１００が基板台６２０と対向して配置される。基板台６２０と回転式ターゲットアセンブリ１００は、地面に対して垂直に配置されるが、本発明はこれに限定されるものではない。

スパッタリング装置に装着される回転式ターゲットアセンブリ１００は、上述したように、中空状の回転ローラ１６０と、その外周に設けられたスパッタリングターゲット部１２０とを含んでおり、回転式ターゲットアセンブリ１００の回転ローラ１６０をターゲット回転装置３８０に連結された回転軸６４０に付着してスパッタリングを行う。

スパッタリングに必要な低圧を得るために、チャンバ２２０は、真空ポンプ（図示せず）と連結される排ガスチューブ４２０を備えることができる。真空ポンプと排ガスチューブは、チャンバ２２０内部の真空状態を維持するものである。

チャンバ２２０内部が上記のように真空状態になった後、ガス供給管２４０、２４２を介してチャンバ２２０内部にスパッタリングガスを導入させ、電線３６０を介して回転式ターゲットアセンブリ１００に陰電圧を印加すれば、回転ローラ１６０内部に設置された磁石の磁力線の周囲に捕捉されていた電子によってスパッタリングターゲット部１２０の表面周囲にプラズマが発生し、このプラズマがスパッタリングターゲット部１２０に入射されれば、スパッタリングターゲット部１２０を構成する物質が飛び出し、基板台６２０上に設置された基板上に蒸着されるようになる。

このようなスパッタリング装置に本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリ１００を装着し、スパッタリング実行時にスパッタリングターゲット部１２０に熱が発生する。冷却挿入部材１４０は、熱伝導率がスパッタリングターゲット部１２０より大きい金属を含んでいるため、スパッタリングターゲット部１２０から発生した熱は、冷却挿入部材１４０を介して回転ローラ１６０に伝達される。ここで、回転ローラ１６０の内周面の周囲に、上述したように磁気バー（図示せず）を配置した場合、磁気バーの周囲に水およびその他の冷却液を流すことによって、回転ローラ１６０を冷却させることができる。

したがって、上述した冷却挿入部材１４０を用いて接合を行った回転式ターゲットアセンブリ１００をこのようなスパッタリング装置に適用する場合には、円滑な熱伝導によって、スパッタリングターゲット部１２０のクラック不良や割れ不良などを防ぐことができる。

また、冷却挿入部材１４０は、熱膨張率がスパッタリングターゲット部１２０より小さいか同じであるため、冷却挿入部材１４０を用いて回転ローラ１６０に接触した回転式ターゲットアセンブリ１００をスパッタリング装置に適用する場合には、熱膨張率差によるスパッタリングターゲット部１２０のクラック不良および割れ不良なども防ぐことができる。

また、本発明の回転式ターゲットアセンブリ１００を装着したスパッタリング装置でスパッタリングを行う場合には、ターゲット部の侵食によって経こんだエロージョン（erosion）が発生する平板形ターゲットアセンブリとは異なり、スパッタリングターゲット部１２０に線状のエロージョンが発生するだけであるため、スパッタリングターゲット部１２０の寿命が延長され、基板台６２０に設置された基板上に滑らかな薄膜を形成できる。

図７は、本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリが複数適用されたスパッタリング装置の概略図である。

図７を参照すると、スパッタリング装置は、回転式ターゲットアセンブリ１００が１つずつ付着されたターゲット回転装置３８０を複数含んでおり、複数の回転式ターゲットアセンブリ１００でスパッタリングを行うことができる。

１つのチャンバ２２０内に複数の回転式ターゲットアセンブリ１００を備えることによって、スパッタリングのさらなる高速化が可能となるだけでなく、多層薄膜を形成する場合には、それぞれの回転式ターゲットアセンブリ１００のスパッタリングターゲット部１２０を互いに異なる物質にして、多様な物質で構成された多層薄膜を形成することもできる。

図６および図７では、図１〜４を参考して説明した回転式ターゲットアセンブリが装着されたスパッタリング装置を例示したが、図５を参考して説明した回転式ターゲットアセンブリ、すなわち複数のサブスパッタリングターゲット部（図５の１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃを参照）を含む回転式ターゲットアセンブリが装着されることもできる。

本発明は、下記の実験例を参照してさらに詳しく説明されるが、この実験例が本発明を制限するものではない。

［実験例１］
アルミニウム材質を用いて、外径１３３ｍｍ、内径１２５ｍｍ、長さ１，４９４ｍｍである一面が閉鎖された中空円筒状の回転ローラを準備した。

［実験例２］
インジウム酸化物（In₂O₃）と酸化錫（SnO₂）を電極形成に適合するように重量％を基準として９：１の割合で混合し、この混合物をボールミル（ball mill）に投入して粉砕された混合粉末を取得した。この後、この混合粉末をチャンバに移送させてスラリー状態として生成した後、乾燥器で熱風乾燥して顆粒状態のＩＴＯを取得した。

その後、コアおよび外皮で構成され、コアの外周面および外皮の内周面に離形剤処理された中空円筒状のモールドにこれらＩＴＯ粉末を投入して、中空円筒状の成形体を形成させた。このように形成された成形体に真空包装を行った。

続いて、このＩＴＯ粉末が投入されたモールドを多数の空隙（pore）が備えられた外郭モールド内部に装着し、冷間静水圧成形を行った。このように形成された成形体は、長さ６００ｍｍ、内径１７１ｍｍ、厚さ２４ｍｍである中空円筒状であった。

中空状のＩＴＯ成形体は、焼結路で脱脂焼結段階を経た後、１，４００〜１，６００℃の温度で約２４時間焼結させた。焼結体は、長さ４１４ｍｍ、内径１４２ｍｍ、内径１５２ｍｍである中空状のＩＴＯ焼結体であった。

［実験例３］
冷却挿入部材は、熱硬化性樹脂およびアルミニウム金属を混合して製造し、この混合物をボールミルに入れて混合および粉砕を行った。この場合、ボールミルのインパクトバー（impact bar）がボールを衝撃し、熱硬化性樹脂と金属を均一に混合した。

このように製造された冷却挿入部材は、一辺の長さが１０μｍである正六面体状の金属が熱硬化性樹脂に分散された形態であった。

［実験例４］
下端支持リングは、アルミニウム材質を用いて、内径１５９ｍｍ、厚さ７ｍｍで製造し、スパッタリングターゲット部を支持できるように熔接作業を介して、実験例１で製造した回転ローラに接合させた。

［実験例５］
実験例４で製造した下端支持リングが付着された回転ローラに、実験例２で製造した３つのスパッタリングターゲット部を挿入させた。３つのスパッタリングターゲット部は、直進度および中心が一定するように積載した。

その後、スパッタリングターゲット部と回転ローラとの隙間に、実験例３で製造した冷却挿入部材をターゲットの高さに一致するように介在させ、冷却挿入部材が固まるまで常温放置した。

上端支持リングは、その内径を回転ローラの内径より０．５ｍｍ大きく設計した後、その内周面にねじ山処理を行って回転ローラに接合させた後、スパッタリングターゲット部の上端面と１ｍｍの隙間を維持して離隔するように回転ローラに接合させた。

その後、下端支持リングとスパッタリングターゲット部との間の隙間を耐熱性テープでテーピング処理し、冷却挿入部材が流出しないようにした。

製造した回転式ターゲットアセンブリをスパッタリング装置に装着して回転ローラ内周面の周囲に冷却水を流して冷却水の入口温度（T_in）、出口温度（T_out）および温度差（ΔＴ）を測定し、回転式ターゲットアセンブリの冷却効率によるアーク頻度をアークカウンタで測定し、その結果を図８に示した。

図８に示すように、冷却水の入口温度と出口温度との差から、本発明に係るスパッタリングターゲットアセンブリが回転ローラ付近で充分に冷却されたことが確認された。また、本発明に係るスパッタリングターゲットアセンブリは、アーク頻度が低く、クラック不良および割れ不良が改善されたことが確認された。

上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。

本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリの斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ’線に沿って切開した断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿って切開した断面図である。 本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリの切開斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリの縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリが適用されたスパッタリング装置の概略図である。 本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリが複数適用されたスパッタリング装置の概略図である。 本発明の一実施形態に係る回転式ターゲットアセンブリに対する冷却効果およびアーク頻度を測定したグラフである。

符号の説明

１００：回転式ターゲットアセンブリ
１２０、１２１：スパッタリングターゲット部
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ：サブスパッタリングターゲット部
１４０：冷却挿入部材
１６０：回転ローラ
１８０：上端支持リング
１９０：下端支持リング
２２０：チャンバ
２４０、２４２：ガス供給管
３６０：電線
３８０：ターゲット回転装置
４２０：排ガスチューブ
６２０：基板台
６４０：回転軸

Claims (10)

1. 中空状の回転ローラと、
   前記回転ローラの外周に設けられたスパッタリングターゲット部と、
   前記回転ローラと前記スパッタリングターゲット部との間に介在され、熱伝導率が前記スパッタリングターゲット部より大きい冷却挿入部材と、
   を備え、
   前記冷却挿入部材が、熱硬化性樹脂および金属を含むことを特徴とする回転式ターゲットアセンブリ。
2. 前記金属が球形または多面体であり、熱硬化性樹脂に分散されていることを特徴とする請求項１に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
3. 前記多面体のエッジ長さが、０．１〜１００μｍであることを特徴とする請求項２に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
4. 前記冷却挿入部材が、熱膨張率が前記スパッタリングターゲット部より小さいか同じであることを特徴とする請求項１に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
5. 前記スパッタリングターゲット部が、ＩＴＯスパッタリングターゲット部であることを特徴とする請求項１に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
6. 前記ＩＴＯスパッタリングターゲット部の高さが、１００〜３，０００ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
7. 前記回転ローラが、一面が閉鎖された中空状であることを特徴とする請求項１に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
8. 前記スパッタリングターゲット部が、中空円筒状であることを特徴とする請求項１に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
9. 前記スパッタリングターゲット部が、複数のサブスパッタリングターゲット部を含む多分割スパッタリングターゲット部であることを特徴とする請求項１に記載の回転式ターゲットアセンブリ。
10. 前記回転ローラの外周面に付着されており、前記スパッタリングターゲット部の荷重を支持する下端支持リングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の回転式ターゲットアセンブリ。

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