バッキングプレートの製造方法、バッキングプレート、スパッタカソード、スパッタリング装置、及びバッキングプレートの洗浄方法
【課題】基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現するバッキングプレートの製造方法、及びこれらに関する技術を提供すること
【解決手段】バッキングプレート１は、ブラスト材によりブラスト処理され、ブラスト処理部５が形成される。ブラスト処理部５には、付着、固着したブラスト材の他、突き刺さっているブラスト材が存在する。この突き刺さっているブラスト材上に堆積した膜が容易に剥離し、基板上の薄膜に異物として混入してしまう。ブラスト処理部５に突き刺さっているブラスト材は、単純な洗浄方法では除去することができない。そこで、バッキングプレート１は、超音波洗浄→エッチング処理→超音波洗浄の順に洗浄される。この３段階の洗浄により、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材を除去することができるため、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【解決手段】バッキングプレート１は、ブラスト材によりブラスト処理され、ブラスト処理部５が形成される。ブラスト処理部５には、付着、固着したブラスト材の他、突き刺さっているブラスト材が存在する。この突き刺さっているブラスト材上に堆積した膜が容易に剥離し、基板上の薄膜に異物として混入してしまう。ブラスト処理部５に突き刺さっているブラスト材は、単純な洗浄方法では除去することができない。そこで、バッキングプレート１は、超音波洗浄→エッチング処理→超音波洗浄の順に洗浄される。この３段階の洗浄により、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材を除去することができるため、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートの製造方法、バッキングプレート、このバッキングプレートを含むスパッタカソード、このスパッタカソードを含むスパッタリング装置、及びバッキングプレートの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板上に薄膜を形成する成膜技術としてスパッタリング法が用いられている。このスパッタリング法では、真空槽内に導入されたＡｒなどの希ガスがイオン化され、このイオン化されたＡｒがスパッタリングターゲットに衝突することで、ターゲットからスパッタ粒子が叩き出され、基板上に薄膜が形成される。
【０００３】
また、スパッタリング法の一種である、磁界を利用したマグネトロンスパッタリング法では、ターゲット表面に印加された磁界により、ターゲット表面から叩き出された二次電子が螺旋運動する。この螺旋運動する二次電子がＡｒと衝突することで、Ａｒのイオン化のための衝突頻度が増大するため、成膜速度が高速化する。
【０００４】
このようなスパッタリング法による成膜では、ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子により、ターゲットのスパッタ効率が低い部分（非エロージョン領域）、ターゲットを保持するバッキングプレート、あるいは真空槽内の各部に堆積膜が形成され、この堆積膜が基板上の薄膜の成膜に悪影響を及ぼす場合がある。例えば、堆積膜の１部が剥離してパーティクル（不必要な粒子）が真空槽内に発生し、このパーティクルが基板上の薄膜へ異物として混入することにより、薄膜の品質が低下してしまう場合がある。
【０００５】
このような問題に関連する技術として、例えば特許文献１には、ターゲットの表面、あるいはバッキングプレートの表面をブラスト処理により粗面化する技術が開示されている。このブラスト処理の施された部分が粗大粒子（スパッタ粒子）をトラップし、粗大粒子を基板上に飛散させることを防止する旨の記載がされている。
【０００６】
また、特許文献２には、表面が部分的にブラスト処理されたバッキングプレートが記載されている。このブラスト処理により、バッキングプレートに付着する膜の密着性が向上し、シールド及びターゲットの間にパーティクル（不必要な粒子）が混入することが防止されるため、スパッタの放電状態を安定させる旨の記載がされている。
【特許文献１】特開平４−３０１０７４号公報（段落[０００９]）
【特許文献２】特開平１０−３０１７４号公報（段落[００２０]、[００２３]、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、あるいは特許文献２に記載の方法により、バッキングプレートの表面がブラスト処理された場合、バッキングプレートから何故か突発的なパーティクルが発生していた。つまり、パーティクルを減少させるためにバッキングプレートにブラスト処理がなされると、逆に、原因不明の多くのパーティクルがバッキングプレート上から発生するという問題が生じていた。
【０００８】
このように突発的なパーティクルが生じると、このパーティクルが基板上の薄膜へ異物として混入することにより、歩留まりが著しく低下し、生産に支障がきたされる。特に、基板上の薄膜の配線パターンが微細化されるのに従って、薄膜への少量のパーティクルの混入でも重大な問題となる場合がある。
【０００９】
本発明者等は、バッキングプレート上から発生する突発的なパーティクルの原因を究明するため、バッキングプレート表面の凹凸（比表面積）や、表面状態などを観察した。その結果、発明者等は、ブラスト処理されたブラスト処理部に残留した残留ブラスト材は、ブラスト処理部に付着、固着したブラスト材の他、ブラスト処理部に突き刺さっているブラスト材が存在することを発見した。このブラスト処理部に突き刺さったブラスト材は、単純な洗浄ではブラスト処理部から取り除くことができない。ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材上に堆積される膜は、容易に剥離してしまい、これが突発的なパーティクルの原因になると考えられる。
【００１０】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、パーティクルの発生を低減し、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現するバッキングプレートの製造方法、この製造方法により製造されたバッキングプレート、及びこれらに関する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係るバッキングプレートの製造方法は、スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートの製造方法であって、バッキングプレート本体を準備し、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部をブラスト処理することでブラスト処理部を形成し、前記ブラスト処理部を超音波洗浄し、前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する。
【００１２】
このように、本発明では、ブラスト処理部が３段階に分けて洗浄されることで、バッキングプレートが製造される。この３段階の洗浄により、ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材を適切に除去することができるため、突発的なパーティクルの発生を減少させることができる。これにより、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００１３】
上記バッキングプレートの製造方法において、前記ブラスト処理部を形成する工程は、前記ブラスト処理部を表面粗さ（Ｒａ）１μｍ以上４μｍ以下に粗面化してもよい。
【００１４】
これにより、ブラスト処理部に堆積する膜の密着性を向上させることができるため、突発的に発生するパーティクルをさらに減少させることができる。
【００１５】
上記バッキングプレートの製造方法において、前記超音波洗浄する工程は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で前記ブラスト処理部を超音波洗浄してもよい。
【００１６】
これにより、ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材をさらに適切に除去することができる。
【００１７】
上記バッキングプレートの製造方法において、前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下としてもよい。
【００１８】
これにより、ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材をさらに適切に除去することができる。
【００１９】
本発明に係るバッキングプレートは、スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートであって、バッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを具備する。
【００２０】
本発明に係るバッキングプレートでは、ブラスト処理部の表面粗さが１μｍ以上４μｍ以下とされることで、ブラスト処理部に堆積する膜の密着性を向上させることができる。さらに、ブラスト処理部に残留したブラスト材のうち、円相当直径が１０μｍ以上のブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下とされることで、突発的に発生するパーティクルを減少させることができる。これにより、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００２１】
上記バッキングプレートにおいて、前記バッキングプレート本体は、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼、または、これら材料の何れかを主成分とする合金からなるようにしてもよい。
【００２２】
本発明に係るスパッタカソードは、スパッタリングターゲットと前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを具備する。
【００２３】
本発明に係るスパッタリング装置は、真空槽と、スパッタリングターゲットと、前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを有し、電圧が印加されることで前記真空槽内にスパッタ粒子を飛散させるためのスパッタカソードとを具備する。
【００２４】
本明細書中において、「スパッタカソード」には、スパッタリングターゲット及びバッキングプレートが接合されて形成された接合体と、バッキングプレート及びバッキングプレートが一体的に形成された一体形成体とが含まれる。
【００２５】
本発明に係るバッキングプレートの洗浄方法は、バッキングプレートがブラスト処理されることで形成されるブラスト処理部を超音波洗浄し、前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する。
【００２６】
上記バッキングプレートの洗浄方法において、前記超音波洗浄する工程は、前記ブラスト処理部を１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄してもよい。
【００２７】
上記バッキングプレートの洗浄方法において、前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下としてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、パーティクルの発生を低減し、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現するバッキングプレートの製造方法、この製造方法により製造されたバッキングプレート、及びこれらに関する技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施の形態に係るスパッタリング装置を示す模式図である。図２は、このスパッタリング装置が有するスパッタカソード及びシールド近傍の拡大図である。本実施形態では、スパッタリング装置の一例として、マグネトロン方式のスパッタリング装置を挙げて説明する。
【００３１】
図１に示すように、スパッタリング装置１００は、接地された真空槽２０と、この真空槽２０内部に配置されるスパッタカソード１０と、このスパッタカソード１０近傍に磁場分布を形成するための磁場形成部３０とを備えている。
【００３２】
真空槽２０には、真空ポンプ２８に連結された真空排気管２３と、真空槽２０内部に例えばＡｒなどのガスを導入するためのガス導入管２４とが連結されている。真空槽２０内部には、被処理基板２７を支持し、アノードとして機能するステージ２２が配置されている。また、真空槽２０には、絶縁材２５を介して、ステージ２２に対向するようにスパッタカソード１０が設けられている。
【００３３】
スパッタカソード１０は、スパッタリングターゲット２（以下、ターゲット）と、このターゲット２を保持するためのバッキングプレート１とで構成される。このバッキングプレート１は、高電圧のマイナスに印加される。スパッタカソード１０の周囲には、ターゲット以外の部品がスパッタされるのを防止するためのシールド２６が設置されている。このシールド２６は、接地されていてもよい。スパッタカソード１０は、シールド２６との間に僅かな隙間８を有している（図２参照）。
【００３４】
バッキングプレート１のターゲット２が設けられる面（表面）の反対方向の面（裏面）方向には、磁場形成部３０が配置される。この磁場形成部３０は、環状の第１の磁石３２ａと、この第１の磁石３２ａの中央に位置し、円柱状の第２の磁石３２ｂと、これらの磁石３２ａ、３２ｂを支持する磁石支持部３１とで構成される。第１の磁石３２ａ及び第２の磁石３２ｂは、永久磁石であってもよく、電磁石であってもよい。第１及び第２の磁石３２ａ、３２ｂのバッキングプレート側の磁極は、それぞれ異なるようにされる。これにより、第１の磁石と第２の磁石との間に磁力線が形成され、ターゲット２の表面近傍において図１に示すような磁場分布が形成される。
【００３５】
図３は、スパッタカソード１０の分解斜視図である。図３に示すように、バッキングプレート１は、円板状であり、ターゲット２が形成される領域である形成領域３を有する表面１ａと、側周面１ｂと、裏面１ｃとを有する。ターゲット２も同様に円板状であり、例えばＡｒによりスパッタされる表面２ａと、側周面２ｂと、バッキングプレート１に接合される裏面２ｃとを有している。バッキングプレート１の形成領域３と、ターゲット２の裏面２ｃとは、例えば適当なロウ材を用いてボンディングされることで接合される。ターゲット２及びバッキングプレート１の形状は、円板状に限られず、表面が矩形の平板形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
【００３６】
図３では、バッキングプレート１及びターゲット２が接合されてスパッタカソード１０が形成されているが、スパッタカソード１０は、バッキングプレート１及びターゲット２が同一の材料により一体的に形成されてもよい。この場合にも、バッキングプレート１の表面１ａの形成領域３上にターゲット２が形成される。本明細書中では、スパッタカソード１０は、バッキングプレート１及びターゲット２が接合されて形成される接合体と、バッキングプレート１及びターゲット２が一体的に形成されてなる一体形成体とを含むとして説明する。
【００３７】
バッキングプレート１は、例えばＴｉ，Ａｌ，Ｃｕ、ステンレス鋼、または、これらの材料の何れかを主成分とする合金により形成される。ターゲット２は、例えばＴｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｍｏ，Ｗにより形成される。
【００３８】
バッキングプレート（バッキングプレート本体）１の表面１ａの形成領域３以外の領域４、及び側周面１ｂは、ブラスト材によりブラスト処理されており、ブラスト処理部５が形成されている。本実施形態では、上述のように、スパッタカソード１０は、シールド２６との間に僅かな隙間８を有している（図２参照）。スパッタリング時には、ターゲット２から叩き出されたスパッタ粒子がこの隙間８に侵入し、堆積膜が形成される。したがって、典型的には、バッキングプレート１が隙間８に接する部分である、表面１ａの形成領域３以外の領域４、及び側周面１ｂの全部がブラスト処理部５となる。しかし、例えばバッキングプレート１の裏面１ｃが隙間８に接する場合など、バッキングプレートの裏面１ｃに堆積膜が形成される可能性がある場合には、裏面１ｃがブラスト処理されてもよい。
【００３９】
ブラスト処理部５は、バッキングプレートの表面１ａの領域４の一部がブラスト処理されることで形成されてもよく、側周面１ｂの一部がブラスト処理されることで形成されてもよい。あるいは、側周面１ｂがブラスト処理されず、領域４の全部又は一部がブラスト処理されることで形成されてもよく、領域４がブラスト処理されず、側周面１ｂの全部又は一部がブラスト処理されることで形成されてもよい。つまり、バッキングプレート１の表面１ａ、側周面１ｂ、及び裏面１ｃのうち形成領域３以外の部分であれば、どの部分がブラスト処理されてもよい。ターゲット２の非エロージョン領域も同様にブラスト処理されても、もちろん構わない。
【００４０】
このブラスト処理部５は、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下とされ、かつ、円相当直径１０μｍ以上のブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下とされる。この表面粗さの範囲、及び円相当直径１０μｍ以上のブラスト材の個数は、様々な値をとるサンプルが作成され、実際にスパッタリングがされることで導き出された値である（後述の図６参照）。
【００４１】
このように、バッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さが１μｍ以上４μｍ以下とされることで、ターゲット２から叩き出されたスパッタ粒子がブラスト処理部５に堆積することで形成される膜の密着性を向上させることができるため、パーティクルの発生を低減することができる。さらに、バッキングプレート１のブラスト処理部５に残留したブラスト材のうち、円相当直径が１０μｍ以上のブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下とされることで、ブラスト処理部５に突き刺さった残留ブラスト材上に堆積した膜が容易に剥離してしまうことにより発生するパーティクル（突発的なパーティクル）を減少させることができる。これにより、被処理基板２７上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００４２】
次に、バッキングプレート１の製造方法の一実施形態について説明する。図４は、本実施形態に係るバッキングプレートの製造方法を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、円板状のバッキングプレート１（バッキングプレート本体）が準備される（ステップ１）。このバッキングプレート１の形状は、上述のように円板状に限られず、表面１ａが矩形の平板形状であってもよく、その他の形状であってもよい。バッキングプレート１は、例えばＴｉ，Ａｌ，Ｃｕ、ステンレス鋼、または、これらの材料の何れかを主成分とする合金でなる。バッキングプレート１の表面１ａのターゲット２が形成（接合）される領域である形成領域３、及び裏面１ｃが保護領域としてマスキングされる。なお、バッキングプレート１とターゲット２とが一体的に形成されている場合には、バッキングプレート１の裏面１ｃと、ターゲット２の表面２ａ及び側周面２ｂとがマスキングされる。
【００４４】
バッキングプレート１は、マスキングがされると、表面１ａの領域４及び側周面１ｂがブラスト処理装置を用いてブラスト処理されることでブラスト処理部５が形成される（ステップ２）。ブラスト処理される領域は、バッキングプレートの各面１ａ、１ｂ、１ｃのうち隙間８に接する領域などを考慮して適宜変更可能である（図２参照）。
【００４５】
ブラスト材には、バッキングプレート１の材質を考慮してＳｉＣや、Ａｌ２Ｏ３、ガラスビーズなどが用いられる。このブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が１００μｍ〜５００μｍとされる。ブラスト処理装置のノズルとブラスト処理面５との距離は、例えば１５０ｍｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．０ｋｇ／ｃｍ２〜４．７ｋｇ／ｃｍ２とされる。このように、ブラスト材の粒径、ノズルとの距離、エアー圧力が適切に設定されることで、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ〜４μｍのブラスト処理部５を形成することができる。これにより、スパッタ粒子がブラスト処理部５に堆積することで形成される膜の密着性を向上させることができるため、パーティクルの発生を低減することができる。
【００４６】
次に、ブラスト処理部５に残留した残留ブラスト材を除去するため、バッキングプレート１は、超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄される（ステップ３）。
【００４７】
図５は、洗浄装置の一例を示す模式図である。洗浄装置５０は、洗浄槽５２と、洗浄槽５２内で洗浄液５５の噴流を発生させるためのポンプ５３と、洗浄液５５の噴流に超音波を印加するための超音波発信機５１とを備えている。洗浄槽５２及びポンプ５３は、配管５４により連結されている。洗浄装置５０の一例として図５に示すような構成を挙げたが、これに限られず、同様の構成の洗浄装置５０を用いてもよい。
【００４８】
バッキングプレート１は、洗浄槽５２内に保持され、超音波が印加された洗浄液５５の噴流により洗浄される。この場合、噴流の圧力は、２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下とされる。また、洗浄時間は例えば５分間とされる。この洗浄により、ブラスト処理部５に残留した残留ブラスト材のうち、ブラスト処理部５に付着、または固着したブラスト材をブラスト処理部５から除去することができ、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材に衝撃を与えることができる。
【００４９】
次に、バッキングプレート１のブラスト処理部５がエッチング処理される（ステップ４）。この場合、例えば、バッキングプレート１がフッ硝酸に浸漬されることで、ブラスト処理部５がエッチング処理される。エッチング時間は、例えば３分とされる。フッ硝酸の濃度や、エッチング時間は、バッキングプレート及びブラスト材の材質により適宜設定される。このようなエッチング処理により、ブラスト処理部５と、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材との境界面を極めて少量溶融させることができ、ブラスト材の突き刺さりの度合いを弱めることができる。エッチング後にバッキングプレート１は水洗いされ、フッ硝酸が洗い流される。その後、マスキングが除去される。
【００５０】
次に、図５に示す洗浄装置５０を用いて再びバッキングプレート１のブラスト処理部５が超音波洗浄される（ステップ５）。この場合も上述のステップ３と同様に、噴流の圧力は、２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下とされる。また、洗浄時間は例えば５分間とされる。スパッタカソード１０がバッキングプレート１及びターゲット２の接合体である場合には、その後バッキングプレート１の形成領域３と、ターゲットの裏面２ｃとがボンディングされ、スパッタカソード１０が製造される。
【００５１】
このように、本実施形態では、ブラスト処理部５が３段階に分けて洗浄される（ステップ３〜ステップ５）。この３段階の洗浄により、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材を適切に除去することができる。これにより、バッキングプレート１から発生する突発的なパーティクルを減少させることができる。したがって、このバッキングプレート１が用いられて被処理基板２７上に薄膜が形成される際に、この薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００５２】
また、ステップ３及びステップ４における超音波洗浄では、超音波の周波数が１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下とされ、噴流の圧力が２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされる。つまり、超音波洗浄において一般的に用いられている周波数帯である３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚではなく、一般的に用いられない低周波数帯である１８ｋＨｚ〜１９ｋＨｚの超音波と、噴流とによりブラスト処理部５が洗浄される。これにより、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材を１ｃｍ２あたり４個以下とすることができる。これにより、さらに、バッキングプレート１から発生する突発的なパーティクルを減少させることができる。なお、周波数が３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの超音波洗浄では、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材を１ｃｍ２あたり４個以下とすることが困難である（後述の第６及び第７比較例参照）。
【００５３】
ステップ４において、エッチング処理の代わりに、ブラスト処理部５が洗浄液でジェット洗浄（高圧水洗浄）されてもよい。この場合、洗浄液の吐出圧力は、２００ｋｇｆ／ｃｍ２以上３００ｋｇｆ／ｃｍ２以下とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎ以上３０ｌ／ｍｉｎ以下とされる。このジェット洗浄によっても、上記エッチング処理と同様に、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材の突き刺さりの度合いを弱めることができる。
【００５４】
（第１実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法における一実施形態について説明する。以降の
説明では上述の実施形態と同様の構成及び機能を有する部分については、同一符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００５５】
図６は、第１実施形態から第８実施形態まで、及び第１比較例から第７比較例までのバッキングプレートの材質や、表面粗さなどを比較するための図である。
【００５６】
本実施形態では、まず、Ｃｕからなるバッキングプレート１（バッキングプレート本体）が準備された（ステップ１）。このバッキングプレート１の表面１ａのターゲット２が形成（接合）される領域である形成領域３、及び裏面１ｃがマスキングされる。
【００５７】
次に表面１ａの領域４及び側周面１ｂがブラスト処理装置を用いてブラスト処理されることでブラスト処理部５が形成される（ステップ２）。ブラスト材には、直径１００μｍ〜３００μｍのＳｉＣが用いられた。ブラスト処理装置のノズルとブラスト処理面５との距離は、１５０ｍｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．３ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００５８】
ブラスト処理部５が形成されると、バッキングプレート１は、超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄される（ステップ３）。噴流の圧力は、２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１９ｋＨｚとされた。また、洗浄時間は５分とされた。
【００５９】
次に、バッキングプレート１は、フッ硝酸（フッ化水素３％、硝酸１０％）に３分間浸漬されることで、ブラスト処理部５がエッチング処理された（ステップ４）。エッチング後にバッキングプレート１は水洗又は湯洗され、その後、マスキングが除去された。
【００６０】
バッキングプレート１は、超音波が印加された洗浄液の噴流により、再び超音波洗浄される（ステップ５）。噴流の圧力は、ステップ３と同様に２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１９ｋＨｚとされた。また、洗浄時間は５分間とされた。その後、バッキングプレート１は、乾燥処理された。
【００６１】
このようにして製造されたバッキングプレート１のブラスト処理面５の表面粗さ及び残留ブラスト材の個数が評価された。粗さ測定器により表面粗さ（Ｒａ）を測定した結果、表面粗さ（Ｒａ）は、２．２μｍであった。また、金属顕微鏡によりブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材を計測した結果、残留ブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００６２】
このバッキングプレート１の形成領域３と、ターゲットの裏面２ｃとがボンディングされ、スパッタカソード１０が製造される。ターゲットには、純度５ＮのＴｉでなる、直径２５０ｍｍ厚さ６ｍｍのチタンターゲットが用いられた。このスパッタカソード１０がスパッタリング装置１００にセッティングされ、パーティクルの発生状況などが観察された。
【００６３】
スパッタガスには、Ａｒが用いられ、ガス圧力は０．５Ｐａとされた。また、スパッタ電力は、７ｋｗとされた。被処理基板２７として、直径５インチ（１２５ｍｍ）のシリコンウェハ２７が用いられ、このシリコンウェハ２７上に膜厚５０ｎｍの薄膜が形成された。
【００６４】
このシリコンウェハ２７上の薄膜に混入したパーティクルの数がカウントされ、本実施形態に係るバッキングプレート１の評価がされる。カウントされるパーティクルの直径は、０．２μｍ以上とされ、パーティクルは、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００バッチでカウントされた。その結果、シリコンウェハ２７上の薄膜に混入したパーティクル数の平均は、１個であった。
【００６５】
さらに、このパーティクルの平均数（本実施形態の場合１個）の２倍以上のパーティクルが混入したシリコンウェハ２７が発見された場合、バッキングプレート１から突発的なパーティクルが発生したと推定して、バッキングプレート１の性能が評価される。本実施形態では、パーティクルの平均数の２倍以上のパーティクルが混入したシリコンウェハ２７は発見されず、０個であった。つまり、本実施形態に係るバッキングプレート１を用いた薄膜の成膜では、突発的なパーティクルは、発生しなかった（０回）。
【００６６】
（第２実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法における他の実施形態について説明する。以降の説明では、上述の第１実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、後述の第３実施形態〜第７比較例についても同様に、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６７】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がステンレス鋼とされた。また、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．６ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００６８】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．２μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１個であった。
【００６９】
このバッキングプレート１を有するスパッタリング装置１００により、シリコンウェハ２７に薄膜が成膜され、この薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、３個であった。また、パーティクルの平均数の２倍以上のパーティクルが混入したシリコンウェハ２７は発見されず、突発的なパーティクルは、発生しなかった（０回）。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００７１】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がＴｉとされた。ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が３００μｍ〜５００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．７ｋｇ／ｃｍ２とされた。また、ブラスト処理部５のエッチング処理のエッチング時間が２分とされた。
【００７２】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で４個であった。
【００７３】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、３個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は１回であった。
【００７４】
（第４実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００７５】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がＡｌとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．０ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００７６】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、１．２μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００７７】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、２個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００７８】
（第５実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００７９】
本実施形態では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされた。
【００８０】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．６μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００８１】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、４個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００８２】
（第６実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００８３】
本実施形態では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．４ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００８４】
さらに、本実施形態では、エッチング処理（ステップ４）の代わりに、ブラスト処理部５が洗浄液でジェット洗浄（高圧水洗浄）された。この場合、洗浄液の吐出圧力は、２００ｋｇｆ／ｃｍ２とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎとされた。
【００８５】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．９μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で３個であった。
【００８６】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、４個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００８７】
（第７実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００８８】
本実施形態では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が３００μｍ〜５００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．５ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００８９】
本実施形態では、エッチング処理（ステップ４）の代わりに、ジェット洗浄が用いられ、洗浄液の吐出圧力は、２５０ｋｇｆ／ｃｍ２とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎとされた。
【００９０】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．５μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００９１】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、３個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００９２】
（第８実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００９３】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がアルミ合金とされた。ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．４ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００９４】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．０μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００９５】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、５個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００９６】
（第１比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第１の比較例について説明する。
【００９７】
この第１比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が３００μｍ〜５００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、５．３ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００９８】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、４．３μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で３個であった。
【００９９】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、８個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１００】
この第１の比較例により、ブラスト処理部５の表面粗さが４．０を超える場合には、パーティクル及び突発的なパーティクルの発生を低減する効果が低くなることが分かる。このように、表面粗さが４．０より大きくなると、パーティクル低減効果が低くなるのは、表面粗さが大きくなると、ブラスト処理部５の溝が深くなり、このブラスト処理部５に堆積する膜の密着性にバラツキが生じるためであると考えられる。
【０１０１】
（第２比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第２の比較例について説明する。
【０１０２】
この第２比較例では、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．６ｋｇ／ｃｍ２とされた。また、ブラスト処理部５のエッチング処理のエッチング時間が１分とされた。
【０１０３】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．５μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で９個であった。
【０１０４】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、８個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１０５】
（第３比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第３の比較例について説明する。
【０１０６】
この第２比較例では、ブラスト処理装置のエアー圧力は、３．８ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【０１０７】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、０．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で５個であった。
【０１０８】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、９個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は４回であった。
【０１０９】
（第４比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第４の比較例について説明する。
【０１１０】
この第４比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．５ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【０１１１】
さらに、第４比較例では、超音波洗浄後のエッチング処理（ステップ４）及び、このエッチング処理後の超音波洗浄の処理（ステップ５）が行われない。
【０１１２】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１５個であった。
【０１１３】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、１２個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は４回であった。
【０１１４】
（第５比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第５の比較例について説明する。
【０１１５】
この第５比較例では、ブラスト処理（ステップ２）、エッチング処理（ステップ４）、エッチング処理後の超音波洗浄（ステップ５）が行われない。つまり、バッキングプレート１は、超音波洗浄（ステップ３）のみが行われる。
【０１１６】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で０個であった。
【０１１７】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、８個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１１８】
（第６比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第６の比較例について説明する。
【０１１９】
この第６比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．４ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【０１２０】
さらに、第６比較例では、ブラスト処理後の超音波洗浄（ステップ３）及びエッチング処理後の超音波洗浄（ステップ５）において、超音波の周波数が３０ｋＨｚとされた。
【０１２１】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１０個であった。
【０１２２】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、７個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１２３】
（第７比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第７の比較例について説明する。
【０１２４】
この第７比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされた。
【０１２５】
ブラスト処理後の超音波洗浄（ステップ３）及びエッチング処理後の超音波洗浄（ステップ５）において、超音波の周波数が３０ｋＨｚとされた。また、エッチング処理（ステップ４）の代わりに、ブラスト処理部５が洗浄液でジェット洗浄された。この場合、洗浄液の吐出圧力は、２５０ｋｇｆ／ｃｍ２とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎとされた。
【０１２６】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．７μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１２個であった。
【０１２７】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、７個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスパッタリング装置を示す模式図である。
【図２】スパッタリング装置が有するスパッタカソード及びシールド近傍の拡大図である。
【図３】スパッタカソードの分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るバッキングプレートの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】洗浄装置の一例を示す模式図である。
【図６】第１実施形態から第８実施形態まで、及び第１比較例から第７比較例までのバッキングプレートの材質や、表面粗さなどを比較するための図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１…バッキングプレート
２…スパッタリングターゲット
３…形成領域
５…ブラスト処理部
１０…スパッタカソード
２０…真空槽
１００…スパッタリング装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートの製造方法、バッキングプレート、このバッキングプレートを含むスパッタカソード、このスパッタカソードを含むスパッタリング装置、及びバッキングプレートの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板上に薄膜を形成する成膜技術としてスパッタリング法が用いられている。このスパッタリング法では、真空槽内に導入されたＡｒなどの希ガスがイオン化され、このイオン化されたＡｒがスパッタリングターゲットに衝突することで、ターゲットからスパッタ粒子が叩き出され、基板上に薄膜が形成される。
【０００３】
また、スパッタリング法の一種である、磁界を利用したマグネトロンスパッタリング法では、ターゲット表面に印加された磁界により、ターゲット表面から叩き出された二次電子が螺旋運動する。この螺旋運動する二次電子がＡｒと衝突することで、Ａｒのイオン化のための衝突頻度が増大するため、成膜速度が高速化する。
【０００４】
このようなスパッタリング法による成膜では、ターゲットから叩き出されたスパッタ粒子により、ターゲットのスパッタ効率が低い部分（非エロージョン領域）、ターゲットを保持するバッキングプレート、あるいは真空槽内の各部に堆積膜が形成され、この堆積膜が基板上の薄膜の成膜に悪影響を及ぼす場合がある。例えば、堆積膜の１部が剥離してパーティクル（不必要な粒子）が真空槽内に発生し、このパーティクルが基板上の薄膜へ異物として混入することにより、薄膜の品質が低下してしまう場合がある。
【０００５】
このような問題に関連する技術として、例えば特許文献１には、ターゲットの表面、あるいはバッキングプレートの表面をブラスト処理により粗面化する技術が開示されている。このブラスト処理の施された部分が粗大粒子（スパッタ粒子）をトラップし、粗大粒子を基板上に飛散させることを防止する旨の記載がされている。
【０００６】
また、特許文献２には、表面が部分的にブラスト処理されたバッキングプレートが記載されている。このブラスト処理により、バッキングプレートに付着する膜の密着性が向上し、シールド及びターゲットの間にパーティクル（不必要な粒子）が混入することが防止されるため、スパッタの放電状態を安定させる旨の記載がされている。
【特許文献１】特開平４−３０１０７４号公報（段落[０００９]）
【特許文献２】特開平１０−３０１７４号公報（段落[００２０]、[００２３]、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、あるいは特許文献２に記載の方法により、バッキングプレートの表面がブラスト処理された場合、バッキングプレートから何故か突発的なパーティクルが発生していた。つまり、パーティクルを減少させるためにバッキングプレートにブラスト処理がなされると、逆に、原因不明の多くのパーティクルがバッキングプレート上から発生するという問題が生じていた。
【０００８】
このように突発的なパーティクルが生じると、このパーティクルが基板上の薄膜へ異物として混入することにより、歩留まりが著しく低下し、生産に支障がきたされる。特に、基板上の薄膜の配線パターンが微細化されるのに従って、薄膜への少量のパーティクルの混入でも重大な問題となる場合がある。
【０００９】
本発明者等は、バッキングプレート上から発生する突発的なパーティクルの原因を究明するため、バッキングプレート表面の凹凸（比表面積）や、表面状態などを観察した。その結果、発明者等は、ブラスト処理されたブラスト処理部に残留した残留ブラスト材は、ブラスト処理部に付着、固着したブラスト材の他、ブラスト処理部に突き刺さっているブラスト材が存在することを発見した。このブラスト処理部に突き刺さったブラスト材は、単純な洗浄ではブラスト処理部から取り除くことができない。ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材上に堆積される膜は、容易に剥離してしまい、これが突発的なパーティクルの原因になると考えられる。
【００１０】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、パーティクルの発生を低減し、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現するバッキングプレートの製造方法、この製造方法により製造されたバッキングプレート、及びこれらに関する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係るバッキングプレートの製造方法は、スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートの製造方法であって、バッキングプレート本体を準備し、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部をブラスト処理することでブラスト処理部を形成し、前記ブラスト処理部を超音波洗浄し、前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する。
【００１２】
このように、本発明では、ブラスト処理部が３段階に分けて洗浄されることで、バッキングプレートが製造される。この３段階の洗浄により、ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材を適切に除去することができるため、突発的なパーティクルの発生を減少させることができる。これにより、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００１３】
上記バッキングプレートの製造方法において、前記ブラスト処理部を形成する工程は、前記ブラスト処理部を表面粗さ（Ｒａ）１μｍ以上４μｍ以下に粗面化してもよい。
【００１４】
これにより、ブラスト処理部に堆積する膜の密着性を向上させることができるため、突発的に発生するパーティクルをさらに減少させることができる。
【００１５】
上記バッキングプレートの製造方法において、前記超音波洗浄する工程は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で前記ブラスト処理部を超音波洗浄してもよい。
【００１６】
これにより、ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材をさらに適切に除去することができる。
【００１７】
上記バッキングプレートの製造方法において、前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下としてもよい。
【００１８】
これにより、ブラスト処理部に突き刺さったブラスト材をさらに適切に除去することができる。
【００１９】
本発明に係るバッキングプレートは、スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートであって、バッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを具備する。
【００２０】
本発明に係るバッキングプレートでは、ブラスト処理部の表面粗さが１μｍ以上４μｍ以下とされることで、ブラスト処理部に堆積する膜の密着性を向上させることができる。さらに、ブラスト処理部に残留したブラスト材のうち、円相当直径が１０μｍ以上のブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下とされることで、突発的に発生するパーティクルを減少させることができる。これにより、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００２１】
上記バッキングプレートにおいて、前記バッキングプレート本体は、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼、または、これら材料の何れかを主成分とする合金からなるようにしてもよい。
【００２２】
本発明に係るスパッタカソードは、スパッタリングターゲットと前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを具備する。
【００２３】
本発明に係るスパッタリング装置は、真空槽と、スパッタリングターゲットと、前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを有し、電圧が印加されることで前記真空槽内にスパッタ粒子を飛散させるためのスパッタカソードとを具備する。
【００２４】
本明細書中において、「スパッタカソード」には、スパッタリングターゲット及びバッキングプレートが接合されて形成された接合体と、バッキングプレート及びバッキングプレートが一体的に形成された一体形成体とが含まれる。
【００２５】
本発明に係るバッキングプレートの洗浄方法は、バッキングプレートがブラスト処理されることで形成されるブラスト処理部を超音波洗浄し、前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する。
【００２６】
上記バッキングプレートの洗浄方法において、前記超音波洗浄する工程は、前記ブラスト処理部を１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄してもよい。
【００２７】
上記バッキングプレートの洗浄方法において、前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下としてもよい。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、パーティクルの発生を低減し、基板上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現するバッキングプレートの製造方法、この製造方法により製造されたバッキングプレート、及びこれらに関する技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施の形態に係るスパッタリング装置を示す模式図である。図２は、このスパッタリング装置が有するスパッタカソード及びシールド近傍の拡大図である。本実施形態では、スパッタリング装置の一例として、マグネトロン方式のスパッタリング装置を挙げて説明する。
【００３１】
図１に示すように、スパッタリング装置１００は、接地された真空槽２０と、この真空槽２０内部に配置されるスパッタカソード１０と、このスパッタカソード１０近傍に磁場分布を形成するための磁場形成部３０とを備えている。
【００３２】
真空槽２０には、真空ポンプ２８に連結された真空排気管２３と、真空槽２０内部に例えばＡｒなどのガスを導入するためのガス導入管２４とが連結されている。真空槽２０内部には、被処理基板２７を支持し、アノードとして機能するステージ２２が配置されている。また、真空槽２０には、絶縁材２５を介して、ステージ２２に対向するようにスパッタカソード１０が設けられている。
【００３３】
スパッタカソード１０は、スパッタリングターゲット２（以下、ターゲット）と、このターゲット２を保持するためのバッキングプレート１とで構成される。このバッキングプレート１は、高電圧のマイナスに印加される。スパッタカソード１０の周囲には、ターゲット以外の部品がスパッタされるのを防止するためのシールド２６が設置されている。このシールド２６は、接地されていてもよい。スパッタカソード１０は、シールド２６との間に僅かな隙間８を有している（図２参照）。
【００３４】
バッキングプレート１のターゲット２が設けられる面（表面）の反対方向の面（裏面）方向には、磁場形成部３０が配置される。この磁場形成部３０は、環状の第１の磁石３２ａと、この第１の磁石３２ａの中央に位置し、円柱状の第２の磁石３２ｂと、これらの磁石３２ａ、３２ｂを支持する磁石支持部３１とで構成される。第１の磁石３２ａ及び第２の磁石３２ｂは、永久磁石であってもよく、電磁石であってもよい。第１及び第２の磁石３２ａ、３２ｂのバッキングプレート側の磁極は、それぞれ異なるようにされる。これにより、第１の磁石と第２の磁石との間に磁力線が形成され、ターゲット２の表面近傍において図１に示すような磁場分布が形成される。
【００３５】
図３は、スパッタカソード１０の分解斜視図である。図３に示すように、バッキングプレート１は、円板状であり、ターゲット２が形成される領域である形成領域３を有する表面１ａと、側周面１ｂと、裏面１ｃとを有する。ターゲット２も同様に円板状であり、例えばＡｒによりスパッタされる表面２ａと、側周面２ｂと、バッキングプレート１に接合される裏面２ｃとを有している。バッキングプレート１の形成領域３と、ターゲット２の裏面２ｃとは、例えば適当なロウ材を用いてボンディングされることで接合される。ターゲット２及びバッキングプレート１の形状は、円板状に限られず、表面が矩形の平板形状であってもよく、その他の形状であってもよい。
【００３６】
図３では、バッキングプレート１及びターゲット２が接合されてスパッタカソード１０が形成されているが、スパッタカソード１０は、バッキングプレート１及びターゲット２が同一の材料により一体的に形成されてもよい。この場合にも、バッキングプレート１の表面１ａの形成領域３上にターゲット２が形成される。本明細書中では、スパッタカソード１０は、バッキングプレート１及びターゲット２が接合されて形成される接合体と、バッキングプレート１及びターゲット２が一体的に形成されてなる一体形成体とを含むとして説明する。
【００３７】
バッキングプレート１は、例えばＴｉ，Ａｌ，Ｃｕ、ステンレス鋼、または、これらの材料の何れかを主成分とする合金により形成される。ターゲット２は、例えばＴｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔａ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｍｏ，Ｗにより形成される。
【００３８】
バッキングプレート（バッキングプレート本体）１の表面１ａの形成領域３以外の領域４、及び側周面１ｂは、ブラスト材によりブラスト処理されており、ブラスト処理部５が形成されている。本実施形態では、上述のように、スパッタカソード１０は、シールド２６との間に僅かな隙間８を有している（図２参照）。スパッタリング時には、ターゲット２から叩き出されたスパッタ粒子がこの隙間８に侵入し、堆積膜が形成される。したがって、典型的には、バッキングプレート１が隙間８に接する部分である、表面１ａの形成領域３以外の領域４、及び側周面１ｂの全部がブラスト処理部５となる。しかし、例えばバッキングプレート１の裏面１ｃが隙間８に接する場合など、バッキングプレートの裏面１ｃに堆積膜が形成される可能性がある場合には、裏面１ｃがブラスト処理されてもよい。
【００３９】
ブラスト処理部５は、バッキングプレートの表面１ａの領域４の一部がブラスト処理されることで形成されてもよく、側周面１ｂの一部がブラスト処理されることで形成されてもよい。あるいは、側周面１ｂがブラスト処理されず、領域４の全部又は一部がブラスト処理されることで形成されてもよく、領域４がブラスト処理されず、側周面１ｂの全部又は一部がブラスト処理されることで形成されてもよい。つまり、バッキングプレート１の表面１ａ、側周面１ｂ、及び裏面１ｃのうち形成領域３以外の部分であれば、どの部分がブラスト処理されてもよい。ターゲット２の非エロージョン領域も同様にブラスト処理されても、もちろん構わない。
【００４０】
このブラスト処理部５は、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下とされ、かつ、円相当直径１０μｍ以上のブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下とされる。この表面粗さの範囲、及び円相当直径１０μｍ以上のブラスト材の個数は、様々な値をとるサンプルが作成され、実際にスパッタリングがされることで導き出された値である（後述の図６参照）。
【００４１】
このように、バッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さが１μｍ以上４μｍ以下とされることで、ターゲット２から叩き出されたスパッタ粒子がブラスト処理部５に堆積することで形成される膜の密着性を向上させることができるため、パーティクルの発生を低減することができる。さらに、バッキングプレート１のブラスト処理部５に残留したブラスト材のうち、円相当直径が１０μｍ以上のブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下とされることで、ブラスト処理部５に突き刺さった残留ブラスト材上に堆積した膜が容易に剥離してしまうことにより発生するパーティクル（突発的なパーティクル）を減少させることができる。これにより、被処理基板２７上に形成される薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００４２】
次に、バッキングプレート１の製造方法の一実施形態について説明する。図４は、本実施形態に係るバッキングプレートの製造方法を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、円板状のバッキングプレート１（バッキングプレート本体）が準備される（ステップ１）。このバッキングプレート１の形状は、上述のように円板状に限られず、表面１ａが矩形の平板形状であってもよく、その他の形状であってもよい。バッキングプレート１は、例えばＴｉ，Ａｌ，Ｃｕ、ステンレス鋼、または、これらの材料の何れかを主成分とする合金でなる。バッキングプレート１の表面１ａのターゲット２が形成（接合）される領域である形成領域３、及び裏面１ｃが保護領域としてマスキングされる。なお、バッキングプレート１とターゲット２とが一体的に形成されている場合には、バッキングプレート１の裏面１ｃと、ターゲット２の表面２ａ及び側周面２ｂとがマスキングされる。
【００４４】
バッキングプレート１は、マスキングがされると、表面１ａの領域４及び側周面１ｂがブラスト処理装置を用いてブラスト処理されることでブラスト処理部５が形成される（ステップ２）。ブラスト処理される領域は、バッキングプレートの各面１ａ、１ｂ、１ｃのうち隙間８に接する領域などを考慮して適宜変更可能である（図２参照）。
【００４５】
ブラスト材には、バッキングプレート１の材質を考慮してＳｉＣや、Ａｌ２Ｏ３、ガラスビーズなどが用いられる。このブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が１００μｍ〜５００μｍとされる。ブラスト処理装置のノズルとブラスト処理面５との距離は、例えば１５０ｍｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．０ｋｇ／ｃｍ２〜４．７ｋｇ／ｃｍ２とされる。このように、ブラスト材の粒径、ノズルとの距離、エアー圧力が適切に設定されることで、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ〜４μｍのブラスト処理部５を形成することができる。これにより、スパッタ粒子がブラスト処理部５に堆積することで形成される膜の密着性を向上させることができるため、パーティクルの発生を低減することができる。
【００４６】
次に、ブラスト処理部５に残留した残留ブラスト材を除去するため、バッキングプレート１は、超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄される（ステップ３）。
【００４７】
図５は、洗浄装置の一例を示す模式図である。洗浄装置５０は、洗浄槽５２と、洗浄槽５２内で洗浄液５５の噴流を発生させるためのポンプ５３と、洗浄液５５の噴流に超音波を印加するための超音波発信機５１とを備えている。洗浄槽５２及びポンプ５３は、配管５４により連結されている。洗浄装置５０の一例として図５に示すような構成を挙げたが、これに限られず、同様の構成の洗浄装置５０を用いてもよい。
【００４８】
バッキングプレート１は、洗浄槽５２内に保持され、超音波が印加された洗浄液５５の噴流により洗浄される。この場合、噴流の圧力は、２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下とされる。また、洗浄時間は例えば５分間とされる。この洗浄により、ブラスト処理部５に残留した残留ブラスト材のうち、ブラスト処理部５に付着、または固着したブラスト材をブラスト処理部５から除去することができ、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材に衝撃を与えることができる。
【００４９】
次に、バッキングプレート１のブラスト処理部５がエッチング処理される（ステップ４）。この場合、例えば、バッキングプレート１がフッ硝酸に浸漬されることで、ブラスト処理部５がエッチング処理される。エッチング時間は、例えば３分とされる。フッ硝酸の濃度や、エッチング時間は、バッキングプレート及びブラスト材の材質により適宜設定される。このようなエッチング処理により、ブラスト処理部５と、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材との境界面を極めて少量溶融させることができ、ブラスト材の突き刺さりの度合いを弱めることができる。エッチング後にバッキングプレート１は水洗いされ、フッ硝酸が洗い流される。その後、マスキングが除去される。
【００５０】
次に、図５に示す洗浄装置５０を用いて再びバッキングプレート１のブラスト処理部５が超音波洗浄される（ステップ５）。この場合も上述のステップ３と同様に、噴流の圧力は、２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下とされる。また、洗浄時間は例えば５分間とされる。スパッタカソード１０がバッキングプレート１及びターゲット２の接合体である場合には、その後バッキングプレート１の形成領域３と、ターゲットの裏面２ｃとがボンディングされ、スパッタカソード１０が製造される。
【００５１】
このように、本実施形態では、ブラスト処理部５が３段階に分けて洗浄される（ステップ３〜ステップ５）。この３段階の洗浄により、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材を適切に除去することができる。これにより、バッキングプレート１から発生する突発的なパーティクルを減少させることができる。したがって、このバッキングプレート１が用いられて被処理基板２７上に薄膜が形成される際に、この薄膜の品質及び製造効率の向上を実現することができる。
【００５２】
また、ステップ３及びステップ４における超音波洗浄では、超音波の周波数が１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下とされ、噴流の圧力が２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされる。つまり、超音波洗浄において一般的に用いられている周波数帯である３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚではなく、一般的に用いられない低周波数帯である１８ｋＨｚ〜１９ｋＨｚの超音波と、噴流とによりブラスト処理部５が洗浄される。これにより、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材を１ｃｍ２あたり４個以下とすることができる。これにより、さらに、バッキングプレート１から発生する突発的なパーティクルを減少させることができる。なお、周波数が３０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの超音波洗浄では、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材を１ｃｍ２あたり４個以下とすることが困難である（後述の第６及び第７比較例参照）。
【００５３】
ステップ４において、エッチング処理の代わりに、ブラスト処理部５が洗浄液でジェット洗浄（高圧水洗浄）されてもよい。この場合、洗浄液の吐出圧力は、２００ｋｇｆ／ｃｍ２以上３００ｋｇｆ／ｃｍ２以下とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎ以上３０ｌ／ｍｉｎ以下とされる。このジェット洗浄によっても、上記エッチング処理と同様に、ブラスト処理部５に突き刺さったブラスト材の突き刺さりの度合いを弱めることができる。
【００５４】
（第１実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法における一実施形態について説明する。以降の
説明では上述の実施形態と同様の構成及び機能を有する部分については、同一符号を付し、説明を省略又は簡略化する。
【００５５】
図６は、第１実施形態から第８実施形態まで、及び第１比較例から第７比較例までのバッキングプレートの材質や、表面粗さなどを比較するための図である。
【００５６】
本実施形態では、まず、Ｃｕからなるバッキングプレート１（バッキングプレート本体）が準備された（ステップ１）。このバッキングプレート１の表面１ａのターゲット２が形成（接合）される領域である形成領域３、及び裏面１ｃがマスキングされる。
【００５７】
次に表面１ａの領域４及び側周面１ｂがブラスト処理装置を用いてブラスト処理されることでブラスト処理部５が形成される（ステップ２）。ブラスト材には、直径１００μｍ〜３００μｍのＳｉＣが用いられた。ブラスト処理装置のノズルとブラスト処理面５との距離は、１５０ｍｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．３ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００５８】
ブラスト処理部５が形成されると、バッキングプレート１は、超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄される（ステップ３）。噴流の圧力は、２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１９ｋＨｚとされた。また、洗浄時間は５分とされた。
【００５９】
次に、バッキングプレート１は、フッ硝酸（フッ化水素３％、硝酸１０％）に３分間浸漬されることで、ブラスト処理部５がエッチング処理された（ステップ４）。エッチング後にバッキングプレート１は水洗又は湯洗され、その後、マスキングが除去された。
【００６０】
バッキングプレート１は、超音波が印加された洗浄液の噴流により、再び超音波洗浄される（ステップ５）。噴流の圧力は、ステップ３と同様に２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とされ、超音波の周波数は、１９ｋＨｚとされた。また、洗浄時間は５分間とされた。その後、バッキングプレート１は、乾燥処理された。
【００６１】
このようにして製造されたバッキングプレート１のブラスト処理面５の表面粗さ及び残留ブラスト材の個数が評価された。粗さ測定器により表面粗さ（Ｒａ）を測定した結果、表面粗さ（Ｒａ）は、２．２μｍであった。また、金属顕微鏡によりブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材を計測した結果、残留ブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００６２】
このバッキングプレート１の形成領域３と、ターゲットの裏面２ｃとがボンディングされ、スパッタカソード１０が製造される。ターゲットには、純度５ＮのＴｉでなる、直径２５０ｍｍ厚さ６ｍｍのチタンターゲットが用いられた。このスパッタカソード１０がスパッタリング装置１００にセッティングされ、パーティクルの発生状況などが観察された。
【００６３】
スパッタガスには、Ａｒが用いられ、ガス圧力は０．５Ｐａとされた。また、スパッタ電力は、７ｋｗとされた。被処理基板２７として、直径５インチ（１２５ｍｍ）のシリコンウェハ２７が用いられ、このシリコンウェハ２７上に膜厚５０ｎｍの薄膜が形成された。
【００６４】
このシリコンウェハ２７上の薄膜に混入したパーティクルの数がカウントされ、本実施形態に係るバッキングプレート１の評価がされる。カウントされるパーティクルの直径は、０．２μｍ以上とされ、パーティクルは、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００バッチでカウントされた。その結果、シリコンウェハ２７上の薄膜に混入したパーティクル数の平均は、１個であった。
【００６５】
さらに、このパーティクルの平均数（本実施形態の場合１個）の２倍以上のパーティクルが混入したシリコンウェハ２７が発見された場合、バッキングプレート１から突発的なパーティクルが発生したと推定して、バッキングプレート１の性能が評価される。本実施形態では、パーティクルの平均数の２倍以上のパーティクルが混入したシリコンウェハ２７は発見されず、０個であった。つまり、本実施形態に係るバッキングプレート１を用いた薄膜の成膜では、突発的なパーティクルは、発生しなかった（０回）。
【００６６】
（第２実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法における他の実施形態について説明する。以降の説明では、上述の第１実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、後述の第３実施形態〜第７比較例についても同様に、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６７】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がステンレス鋼とされた。また、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．６ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００６８】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．２μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１個であった。
【００６９】
このバッキングプレート１を有するスパッタリング装置１００により、シリコンウェハ２７に薄膜が成膜され、この薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、３個であった。また、パーティクルの平均数の２倍以上のパーティクルが混入したシリコンウェハ２７は発見されず、突発的なパーティクルは、発生しなかった（０回）。
【００７０】
（第３実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００７１】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がＴｉとされた。ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が３００μｍ〜５００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．７ｋｇ／ｃｍ２とされた。また、ブラスト処理部５のエッチング処理のエッチング時間が２分とされた。
【００７２】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で４個であった。
【００７３】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、３個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は１回であった。
【００７４】
（第４実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００７５】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がＡｌとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．０ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００７６】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、１．２μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００７７】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、２個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００７８】
（第５実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００７９】
本実施形態では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされた。
【００８０】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．６μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００８１】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、４個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００８２】
（第６実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００８３】
本実施形態では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．４ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００８４】
さらに、本実施形態では、エッチング処理（ステップ４）の代わりに、ブラスト処理部５が洗浄液でジェット洗浄（高圧水洗浄）された。この場合、洗浄液の吐出圧力は、２００ｋｇｆ／ｃｍ２とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎとされた。
【００８５】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．９μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で３個であった。
【００８６】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、４個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００８７】
（第７実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００８８】
本実施形態では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が３００μｍ〜５００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．５ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００８９】
本実施形態では、エッチング処理（ステップ４）の代わりに、ジェット洗浄が用いられ、洗浄液の吐出圧力は、２５０ｋｇｆ／ｃｍ２とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎとされた。
【００９０】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．５μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００９１】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、３個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００９２】
（第８実施形態）
次に、バッキングプレート１の製造方法におけるさらに別の実施形態について説明する。
【００９３】
本実施形態では、バッキングプレート１の材質がアルミ合金とされた。ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．４ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００９４】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、３．０μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で２個であった。
【００９５】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、５個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は０回であった。
【００９６】
（第１比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第１の比較例について説明する。
【００９７】
この第１比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が３００μｍ〜５００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、５．３ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【００９８】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、４．３μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で３個であった。
【００９９】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、８個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１００】
この第１の比較例により、ブラスト処理部５の表面粗さが４．０を超える場合には、パーティクル及び突発的なパーティクルの発生を低減する効果が低くなることが分かる。このように、表面粗さが４．０より大きくなると、パーティクル低減効果が低くなるのは、表面粗さが大きくなると、ブラスト処理部５の溝が深くなり、このブラスト処理部５に堆積する膜の密着性にバラツキが生じるためであると考えられる。
【０１０１】
（第２比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第２の比較例について説明する。
【０１０２】
この第２比較例では、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．６ｋｇ／ｃｍ２とされた。また、ブラスト処理部５のエッチング処理のエッチング時間が１分とされた。
【０１０３】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．５μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で９個であった。
【０１０４】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、８個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１０５】
（第３比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第３の比較例について説明する。
【０１０６】
この第２比較例では、ブラスト処理装置のエアー圧力は、３．８ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【０１０７】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、０．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で５個であった。
【０１０８】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、９個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は４回であった。
【０１０９】
（第４比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第４の比較例について説明する。
【０１１０】
この第４比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．５ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【０１１１】
さらに、第４比較例では、超音波洗浄後のエッチング処理（ステップ４）及び、このエッチング処理後の超音波洗浄の処理（ステップ５）が行われない。
【０１１２】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１５個であった。
【０１１３】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、１２個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は４回であった。
【０１１４】
（第５比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第５の比較例について説明する。
【０１１５】
この第５比較例では、ブラスト処理（ステップ２）、エッチング処理（ステップ４）、エッチング処理後の超音波洗浄（ステップ５）が行われない。つまり、バッキングプレート１は、超音波洗浄（ステップ３）のみが行われる。
【０１１６】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で０個であった。
【０１１７】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、８個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１１８】
（第６比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第６の比較例について説明する。
【０１１９】
この第６比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされ、ブラスト処理装置のエアー圧力は、４．４ｋｇ／ｃｍ２とされた。
【０１２０】
さらに、第６比較例では、ブラスト処理後の超音波洗浄（ステップ３）及びエッチング処理後の超音波洗浄（ステップ５）において、超音波の周波数が３０ｋＨｚとされた。
【０１２１】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．８μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１０個であった。
【０１２２】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、７個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【０１２３】
（第７比較例）
次に、バッキングプレート１の製造方法における第７の比較例について説明する。
【０１２４】
この第７比較例では、ブラスト処理のブラスト材の粒径は、円相当直径の平均が２００μｍ〜４００μｍとされた。
【０１２５】
ブラスト処理後の超音波洗浄（ステップ３）及びエッチング処理後の超音波洗浄（ステップ５）において、超音波の周波数が３０ｋＨｚとされた。また、エッチング処理（ステップ４）の代わりに、ブラスト処理部５が洗浄液でジェット洗浄された。この場合、洗浄液の吐出圧力は、２５０ｋｇｆ／ｃｍ２とされ、水量は、２０ｌ／ｍｉｎとされた。
【０１２６】
このような条件により製造されたバッキングプレート１のブラスト処理部５の表面粗さ（Ｒａ）は、２．７μｍであり、ブラスト処理部５に残留した円相当直径１０μｍ以上のブラスト材は、１ｃｍ２あたり平均で１２個であった。
【０１２７】
スパッタリング装置１００により薄膜が成膜され、薄膜に混入したパーティクルが測定された結果、パーティクル数の平均は、７個であった。また、突発的なパーティクルの発生回数は３回であった。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るスパッタリング装置を示す模式図である。
【図２】スパッタリング装置が有するスパッタカソード及びシールド近傍の拡大図である。
【図３】スパッタカソードの分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るバッキングプレートの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】洗浄装置の一例を示す模式図である。
【図６】第１実施形態から第８実施形態まで、及び第１比較例から第７比較例までのバッキングプレートの材質や、表面粗さなどを比較するための図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１…バッキングプレート
２…スパッタリングターゲット
３…形成領域
５…ブラスト処理部
１０…スパッタカソード
２０…真空槽
１００…スパッタリング装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートの製造方法であって、
バッキングプレート本体を準備し、
前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部をブラスト処理することでブラスト処理部を形成し、
前記ブラスト処理部を超音波洗浄し、
前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、
前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する
バッキングプレートの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のバッキングプレートの製造方法であって、
前記ブラスト処理部を形成する工程は、前記ブラスト処理部を表面粗さ（Ｒａ）１μｍ以上４μｍ以下に粗面化する
バッキングプレートの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のバッキングプレートの製造方法であって、
前記超音波洗浄する工程は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で前記ブラスト処理部を超音波洗浄する
バッキングプレートの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のバッキングプレートの製造方法であって、
前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とする
バッキングプレートの製造方法。
【請求項５】
スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートであって、
バッキングプレート本体と、
前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部と
を具備するバッキングプレート。
【請求項６】
請求項５に記載のバッキングプレートであって、
前記バッキングプレート本体は、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼、または、これら材料の何れかを主成分とする合金からなるバッキングプレート。
【請求項７】
スパッタリングターゲットと
前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、
前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部と
を具備するスパッタカソード。
【請求項８】
真空槽と、
スパッタリングターゲットと、前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを有し、電圧が印加されることで前記真空槽内にスパッタ粒子を飛散させるためのスパッタカソードと
を具備するスパッタリング装置。
【請求項９】
バッキングプレートがブラスト処理されることで形成されるブラスト処理部を超音波洗浄し、
前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、
前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する
バッキングプレートの洗浄方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のバッキングプレートの洗浄方法であって、
前記超音波洗浄する工程は、前記ブラスト処理部を１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄する
バッキングプレートの洗浄方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のバッキングプレートの洗浄方法であって、
前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とする
バッキングプレートの洗浄方法。
【請求項１】
スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートの製造方法であって、
バッキングプレート本体を準備し、
前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部をブラスト処理することでブラスト処理部を形成し、
前記ブラスト処理部を超音波洗浄し、
前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、
前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する
バッキングプレートの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のバッキングプレートの製造方法であって、
前記ブラスト処理部を形成する工程は、前記ブラスト処理部を表面粗さ（Ｒａ）１μｍ以上４μｍ以下に粗面化する
バッキングプレートの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のバッキングプレートの製造方法であって、
前記超音波洗浄する工程は、１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で前記ブラスト処理部を超音波洗浄する
バッキングプレートの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のバッキングプレートの製造方法であって、
前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とする
バッキングプレートの製造方法。
【請求項５】
スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレートであって、
バッキングプレート本体と、
前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部と
を具備するバッキングプレート。
【請求項６】
請求項５に記載のバッキングプレートであって、
前記バッキングプレート本体は、アルミニウム、銅、チタン、ステンレス鋼、または、これら材料の何れかを主成分とする合金からなるバッキングプレート。
【請求項７】
スパッタリングターゲットと
前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、
前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部と
を具備するスパッタカソード。
【請求項８】
真空槽と、
スパッタリングターゲットと、前記スパッタリングターゲットを保持するバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の前記スパッタリングターゲットが形成される領域である形成領域以外の少なくとも一部がブラスト処理されることで形成され、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上４μｍ以下であり、かつ、円相当直径１０μｍ以上の前記ブラスト材が１ｃｍ２あたり４個以下であるブラスト処理部とを有し、電圧が印加されることで前記真空槽内にスパッタ粒子を飛散させるためのスパッタカソードと
を具備するスパッタリング装置。
【請求項９】
バッキングプレートがブラスト処理されることで形成されるブラスト処理部を超音波洗浄し、
前記超音波洗浄された前記ブラスト処理部をエッチングし、または洗浄液でジェット洗浄し、
前記ブラスト処理部を再び超音波洗浄する
バッキングプレートの洗浄方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のバッキングプレートの洗浄方法であって、
前記超音波洗浄する工程は、前記ブラスト処理部を１８ｋＨｚ以上１９ｋＨｚ以下の超音波が印加された洗浄液の噴流で超音波洗浄する
バッキングプレートの洗浄方法。
【請求項１１】
請求項９に記載のバッキングプレートの洗浄方法であって、
前記噴流の圧力を２００ｋＰａ以上３００ｋＰａ以下とする
バッキングプレートの洗浄方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１９１３２４（Ｐ２００９−１９１３２４Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３４２１５（Ｐ２００８−３４２１５）
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００１９２３７２）アルバックマテリアル株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１５日（２００８．２．１５）
【出願人】（０００１９２３７２）アルバックマテリアル株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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