ターゲット材とは | スパッタリングターゲット製造販売

スパッタリングターゲットとは

スパッタリングターゲットとは通常下記のような製造方法により作られています：
HIP法（熱間等方圧加圧）、HP法（熱間加圧）、溶錬法、粉末冶金法。

ご要求のターゲット材の材質、形状、サイズ、要求純度、密度、結晶組織、用途などに応じて、適切な加工方法を選択・提案します。

密度は特に重要です、密度が重要になる主な理由：

1) ボイド（気孔）が「粒子発生源」になりやすい　パーテイクル（エロージョン）発生

2) 放電の安定性（アーク・異常放電）に影響　ノジュール発生

3) ターゲット密度が下がると、成膜物性が悪化し得る　組織ムラ発生

HIP法は、高温・高圧ガス（数百度から2000度で数十から200Mpa）を使用して、材料を三次元的に均一に加圧する製造方法です。

高い圧力を材料全体に均一に作用させるため高密度化、内部欠陥の低減、組織の均一化、低酸素化などに適しています。

スパッタリングターゲットにおいては、ターゲット内部の緻密性や均一性が重要となるため、高品質な薄膜形成や安定したスパッタリングプロセスが求められる用途に適しています。

一方で、設備・工程コストが比較的高く、材料や形状によっては封入・カプセル化などの技術が必要となります。

HP法は、粉末などの材料を高温に加熱しながら、一方向から圧力を加えて成形・緻密化する方法です。

HIP法と比較して工程をシンプルに設計しやすく、高密度なターゲット材の製造に利用されています。

一方で、基本的に一方向から加圧するため、形状やサイズ、材料によっては密度・組織の均一性に制約があります。また、大型ターゲットでは設備上の制限を受ける場合があります。

溶錬法は、金属を溶解して溶湯とし、鋳型に注入して凝固させ、鍛造、圧延工程を加えて完成する製造方法です。

材料によっては、高純度・低不純物、高密度化、大型ターゲットへの対応が可能で、大型サイズが求められるターゲットや特定の金属材料に適しています。

一方、複数の元素の合金ターゲットでは、各元素の融点・密度・比重などの違いで、凝固時の偏析や組成のばらつきが発生する場合があります。そのため、合金組成や用途に応じた製造条件の管理が重要になります。

粉末冶金法は、金属粉末などを融点以下の温度で加熱し、粒子結合させて緻密な焼結体を形成する方法です。

粉末冶金技術として広く利用され、多種の材料・合金組成への対応、量産性、形状自由度などがメリットです。一方で、材料や製造条件によっては残留気孔、密度、酸素含有量、結晶粒径、組織の均一性などの管理が必要となります。

当社では、ターゲットの材質、用途、サイズ、要求仕様、成膜条件などを確認したうえで、HIP法、HP法、溶錬法、粉末冶金法の中から適切な製造方法を選定し、お客様の要求仕様に合わせたターゲット材をご提案します。

スパッタリングターゲットはボンディングの工程を経て製品として仕上げられます。弊社で　行っている製造工程の一例を動画でご紹介します。