CN108220892B - 溅射靶-背衬板接合体 - Google Patents

溅射靶-背衬板接合体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及溅射靶‑背衬板接合体。一种溅射靶‑背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶‑背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600～3500℃且轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形的线状材料覆盖。本发明提供有效地抑制在使用焊接材料接合溅射靶和背衬板的情况下的由焊接材料在溅射靶和背衬板之间露出引起的电弧放电产生、粉粒产生的技术。

Description

溅射靶-背衬板接合体
本申请是申请日为2015年8月6日、申请号为201510477273.X的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及能够抑制在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合的情况下的电弧放电产生或粉粒产生的溅射靶-背衬板接合体。
背景技术
半导体器件的薄膜形成方法之一为溅射。但是近年来，随着向纳米领域的微细化的发展，在溅射中粉粒的管理变得越来越严格。因此，即使对于长年实施的方法，也需要重新考察，找出对策来减少溅射中的粉粒。
对于溅射靶而言，其靶材料和背衬板的接合大致分为两种。一种称为扩散接合法，在真空中将贴合并封入的靶材料和背衬板材料在高压下、在适当的温度下进行热处理，由此使两种材料互相扩散，从而使其接合。
另一种是将In、Sn合金等低熔点材料作为焊接材料插入靶和背板板之间，使其贴合而进行接合，即，焊接(solder bonding)法。对于前者的扩散接合法而言，具有以下优点：不存在靶材料和背衬板材料以外的材料且是清洁的，而且接合部的耐热温度比后者的使用焊接材料的情况高。因此，也适合于高功率的溅射，并且已经应用于Ti、Al、Cu、Ta、Co等主要包含金属材料的溅射靶。
另一方面，对于半导体材料如硅(Si)、锗(Ge)，氧化物材料如PZT(Pb(Zr,Ti)O3)、HfO2、La2O3、MgO等而言，由于其为脆性材料或其它材料特性上的问题，不能进行扩散接合，现在还通过焊接法制作溅射靶。
在背衬板材料中，主要使用热导率大且冷却效率优良的无氧铜、铜合金、铝合金，也使用其它金属(包括合金)材料。
在通过焊接法制作的溅射靶中，从板状的靶和背衬板的侧面观察的焊接材料层以往在原样露出的状态下使用(参照图1和图2的a)。
在这种情况下，对于位于表层的焊接材料，虽然有时为了实现减少被溅射、流出而削去若干，但是最终焊接材料层处于从靶和背衬板的外周(外侧)能看见、即露出到外周的状态(参照图2的b、c)。
这样的焊接材料层通常将其厚度调节为0.1mm～1.2mm的范围。特别是在靶材料与背衬板的热膨胀差大的情况下、在靶材料的弯曲强度小的情况下，为了保持缓冲效果，经常将焊接材料调节为较厚。
以上以用于半导体的靶-背衬板接合体(也称为“组件”)、即圆盘(disk)状的靶为中心进行了列举，关于焊接材料的截面结构、厚度，在ITO、IGZO等用于FPD、太阳能用途的方形(矩形)靶中也同样可见。
板状靶与背衬板的接合体(组件)直接安装在溅射装置(腔室)中。其结果是，从板状靶和背衬板的侧面所观察的焊接材料层的一部分位于溅射装置(腔室)中。
通常，在溅射正常运行时，即使是成为露出状态的焊接材料层，也不存在特别的问题。这是因为，通常在靶材溅射时，其一部分迂回至靶-背衬板的侧面，再析出(再沉积)，从而覆盖、抑制焊接材料层，因此在形成薄膜的基板侧不会出现不良影响。
但是，在溅射装置的腔室内的等离子体密度波动的情况下，虽然极少，但是板状的靶和背衬板之间的焊接材料层有时会被溅射。另外，有时由于靶中的杂质、侵蚀时所形成的突起部的存在等而意外发生的电弧放电击中焊接材料层，有时它们在基板侧形成粉粒。
以往，粉粒产生的主要原因是其它理由为主(支配的)，而且在溅射膜的布线宽度宽的情况下，上述的频率低，少量粉粒的影响小，因此不会成为特别的问题。但是，如今半导体的微细化不断发展，并且靶材料的高纯度化、高密度化不断发展，因此需要严格抑制粉粒的产生。在这一点上，对于以往以来的靶-背衬板的结构和制造方法而言，可以说不能充分解决该问题。
在以下所示的专利文献1中公开了如下的高频率溅射用靶的粘接结构：通过粘接材料4彼此接合的高频率溅射用靶3和靶电极5在距它们的外周缘留有间隔的内侧的区域具有接合面11，靶电极在接合面11的外侧具有高差10，由此在与靶之间形成的间隙中嵌合包含导电性材料的环状构件，以使其与靶或靶电极分别接触。
但是，在这种情况下，需要在靶上制作高差10，因此，存在靶的使用效率变差的问题。另外，在加工圆环状的高差10时，如果不进行均匀的加工，则在边缘部产生空隙，由于边缘部变多，因此具有导致粉粒产生的缺点。
另外，在下述专利文献2中记载了“一种多分割溅射靶，其通过将多个靶构件利用低熔点的焊锡材料接合而形成，其中，沿着由相邻靶材料形成的分割部的底部，以不露出焊锡材料的方式设置从背衬板表面起靶材料表面的高度的1/10以下的高度的线状的保护材料”(参见权利要求1)。
但是，在这种情况下，由于线状的保护材料在靶上露出，因而由保护材料导致的污染的影响不少，认为这随着溅射进行会变强。另外，在保护材料和分割靶之间产生间隙的情况下，还具有有可能发生焊锡材料的泄漏的问题。
鉴于以上方面，本发明提供一种能够有效地抑制在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合的情况下的粉粒产生的溅射靶-背衬板接合体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平8-291382号公报
专利文献2：日本特开2014-129559号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在半导体用途中，随着微细化的发展，溅射时的稳定性、粉粒的管理变得非常严格。本申请发明解决在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合的情况下产生的问题，提供一种有效地抑制粉粒产生并且不会污染溅射装置(腔室)内环境的溅射靶-背衬板接合体。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，提供以下的发明。
1)一种溅射靶-背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600～3500℃的线状材料覆盖。
2)如上述1)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形。
3)如上述1)～2)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，溅射靶为选自半导体材料、氧化物材料、金属材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上材料。
4)如上述3)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述半导体材料为硅(Si)或锗(Ge)。
5)如上述3)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述氧化物材料为Al2O3、PZT(Pb(Zr,Ti)O3)、HfO2、La2O3、MgO、ITO或IGZO。
6)如上述3)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述金属材料为铟、钼或钨。
7)如上述1)～6)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，背衬板包含选自无氧铜、铜合金、铝合金、钛、SUS或钼的材料。
8)如上述1)～7)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，焊接材料包含选自铟(2N以上)、In-Sn合金(Sn：60～90原子％)或Sn-Ag合金(Ag：3～20原子％)的材料。
9)如上述1)～8)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料包含选自铝(4N以上)、钛(4N以上)、钼(3N以上)、铜(4N以上)、铜合金(CuZn、CuCr、C18000(CuNiSiCr))或钨(4N以上)的材料。
10)如上述1)～9)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料为含有选自半导体材料、氧化物材料、金属材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上组成的材料。
11)如上述1)～10)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的外表面的表面粗糙度为Ra 2～10μm。
12)如上述1)～11)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，在作为线状材料的插入部的背衬板的上表面设置有槽。
13)一种溅射靶-背衬板接合体的制造方法，其特征在于，在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合后或接合时，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600～3500℃且轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形的线状材料覆盖。
14)如上述13)所述的溅射靶-背衬板接合体的制造方法，其特征在于，将熔点为600～3500℃且轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形的线状材料的厚度相对于溅射靶和背衬板之间的焊接材料的厚度设定为(线状材料厚度)/(焊接材料厚度)＝100～130％进行接合。
发明效果
如上所述，本发明具有如下结构：在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合后或者接合时，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点比焊接材料高的绳状或线状的材料覆盖，由此能够防止焊接材料向形成薄膜的基板的方向飞散，有效地抑制粉粒的产生。
由此，即使在比以往高功率的溅射中，也具有能够均匀的成膜、减少不合格率、并且能够提高生产效率等显著的效果。另外，还能够提供不污染溅射装置内的环境的高清洁度的溅射靶。
附图说明
图1是表示通过焊接接合的靶-背衬板接合体的一部分截面结构的概略说明图。
图2是表示以往的靶(TG)-背衬板(BP)接合体的焊接部的形态的说明图。
图3是表示本发明的靶(TG)-背衬板(BP)接合体的焊接部的一个例子的说明图。
图4是表示实施例1的1千瓦时～10千瓦时的粉粒数的结果的图(图中的a)，表示比较例1的1千瓦时～10千瓦时的粉粒数的结果的图(图中的b)。
图5是表示实施例2的1千瓦时～10千瓦时的粉粒数的结果的图(图中的a)，表示比较例2的1千瓦时～10千瓦时的粉粒数的结果的图(图中的b)。
具体实施方式
作为溅射方法已知：在导入Ar气的溅射装置中，以靶侧为阴极，以基板侧为阳极，在两者上施加电压，通过Ar离子对靶的冲击而轰出靶材，基于靶材的飞来对基板进行被覆的方法；或者从靶溅射的原子离子化，然后进行溅射的所谓自溅射的被覆方法。
多数情况下，溅射靶与背衬板接合，并且将该背衬板冷却，从而防止靶的温度异常上升，能够进行稳定的溅射。在这样的溅射装置中，背衬板通常使用热导性良好且具有一定强度的材料。
此处，溅射靶是供于溅射的材料，在本发明中，为含有选自半导体材料硅(Si)或锗(Ge)；氧化物材料Al2O3、PZT(Pb(Zr,Ti)O3)、HfO2、La2O3、MgO、ITO或IGZO；金属材料铟、钼或钨；碳化硅(SiC)材料中的一种以上材料。
背衬板的材质根据溅射靶而适当选择，使用无氧铜、铜合金、铝合金、钛、SUS或钼，但是有时也使用其它金属(包括合金)材料。
在图1中，示出通常的通过焊接接合的靶-背衬板接合体的结构的例子。图1中示出的结构是，在背衬板上具有焊接材料，在焊接材料上具有靶。焊接材料层的厚度通常为约0.1mm～约1.2mm。
此处，焊接材料是指用于接合溅射靶和背衬板的材料，主要使用纯In(2N以上)、In-Sn合金(Sn：60～90原子％)、Sn-Ag合金(Ag：3～20原子％)。它们的熔点可以根据相图掌握，可以掌握纯In为约156℃，In-Sn合金为约150℃～约220℃，Sn-Ag合金为约220℃～约350℃。
在图2中示出以往类型的靶-背衬板接合体的周缘部附近的代表性的截面结构。图2是由图1的虚线部所示的接合界面周边的放大图。图2的a)的情况是最通常的结构，在靶和背衬板中没有可能成为电弧放电起点的高差或突起部，焊接材料以相同直径填充且表面平坦。图1的梯形空间中具有O形环，比该O形环更内侧在溅射时为相同环境，因此上述焊接材料的外周在溅射装置(腔室)内露出。
因此，为了减少焊接材料发生溅射或者极少发生的电弧放电击中焊接材料的情况，如图2的b)、图2的c)所示，有时也将焊接材料以比靶的直径小的方式填充。但是，在该方法中，焊接材料露出的问题没有得到根本的解决，而且在靶和溅射的角部，容易产生电弧放电、再沉积膜的剥离，并不是最终的减少粉粒的对策。
本发明示出用于抑制这样的起因于焊接材料的粉粒产生的方案。即，提出在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合的溅射靶-背衬板接合体中，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点比焊接材料高的材料覆盖的方案。其形态如图3所示。
此处，通过将覆盖该焊接材料的外周的熔点高的材料配置在焊接材料的周围，能够抑制低熔点材料的飞散并减少溅射中的粉粒。焊接材料的熔点如前所述为约130℃～约150℃，作为覆盖焊接材料的材料，比该熔点高100℃即可。优选熔点为600℃以上，更优选熔点为1000℃以上，选定熔点为600～3500℃的材料。
在选定与溅射靶相同材质的材料的情况下，可以使用含有选自半导体材料、氧化物材料、金属材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上组成的材料。在如氧化物烧结体那样可能含有多种组成的情况下，可以使用选择并含有一种以上组成的材料。
在选定与背衬板相同材质的材料的情况下，可以选择选自铝(4N以上)、钛(4N以上)、钼(3N以上)、铜(4N以上)、铜合金(CuZn、CuCr、C18000(CuNiSiCr))或钨(4N以上)等。
此处，覆盖焊接材料的线状材料的尺寸，从其目的考虑，优选为与焊接材料厚度方向的厚度(在本申请中为0.1～1.2mm)相等或者在其以上，即，(覆盖焊接材料的线状材料厚度)/(焊接材料厚度)＝100～130％。此处，所谓厚度，将在将靶和背衬板用焊接材料接合的状态下从靶的上面看的方向的长度定义为厚度。另一方面，在线状材料的轴向截面中，为了防止粉粒产生，从与上述厚度正交的焊接材料到外部的厚度需要为0.1～1.2mm，进一步优选为0.2～1.5mm。
作为满足这些条件的形状，可以为具有与焊接材料厚度方向的厚度相等或者其以上的直径的圆形、或椭圆形(长径与焊接材料厚度相等或其以上)、矩形(至少一个边长与焊接材料厚度相等或其以上)。
在本发明中，靶的外周缘基本平坦，在靶上未形成用于装入熔点高的材料的空间部(高差部)。这是因为，如果在靶上制作高差部，则靶的使用效率变差。另外是因为，如果制作圆环状的高差，则在未进行均匀加工的情况下，在边缘部产生空隙，进而边缘部变多，因而导致粉粒产生。
覆盖外周的熔点比焊接材料高的材料通常使用线状材料，但是这只是为了容易操作而使用这样形状的材料，对于覆盖外周的材料的形状没有特别的限制。在图3中示出本发明的线状材料的代表例。
图3的d)表示截面基本为圆形的材料。这是本发明的绳状或线状材料的代表性结构。成为在靶的整个外周上对焊接材料层形成凹坑，然后填入熔点比焊接材料高的材料的结构。
铟等焊接材料即使在室温下也有变形能力，因此凹坑的形状即使是稍微不均匀的，通过压入绳状或线状材料，其表面位置也能够与靶、背衬板的直径相同。
绳状或线状材料的末端以在环绕时刚好的长度切断，可以直接沿焊接材料层放入。另外，可以在焊接材料层上开孔，将末端的一部分插入靶的中心方向并固定。
图3的e)中，具有线状材料的截面基本为圆形的材料，但是在该线状材料的插入处的背衬板上设置有用于防止飞出的槽。由于溅射的启停，温度会升高和降低，因此靶材料反复膨胀和收缩。通常该行为比直接冷却的背衬板更大，因此将线状材料挤出至外侧的力起作用。
这样的结构具有能够更稳定地保持线状材料的效果，即使是其末端以在环绕时刚好的长度切断，然后直接填入焊接材料层的简单结构，也能够充分减少溅射处理中飞出的风险。
另外，图3的f)为使用纵长的椭圆形(平坦的面条状)材料的情况。在这种情况下，由于能够减少靶和背衬板的边缘部，因而具有能够更有效地抑制电弧放电产生的效果。
关于这种情况下的例子，虽然使用在纵向(靶和背衬板方向)上长的椭圆形材料，但是相反地将具有比焊接材料厚度大10％以上的直径且截面基本为圆形的材料在使绳状或线状材料塑性变形的同时插入靶和背衬板之间，也能够抑制飞出。在这种情况下，圆形的材料在横向上变形，因此在靶与背衬板之间形成横向稍长的椭圆形。本发明也包含这种情况。
作为这样的覆盖焊接材料的外周的熔点高的材料，可以使用与背衬板同样的材料，即无氧铜、铜合金、铝合金、钛、SUS、钼等。而且，通过将该覆盖焊接材料的外周的熔点高的材料配置在焊接材料周围，能够抑制低熔点材料的飞散并减少溅射中的粉粒。另外，通过选定与背衬板同样的材料，焊接材料层在外观上也可解释为背衬板的一部分，具有即使在提高溅射效率的装置设计中也能够有效利用的优点。
另外，覆盖焊接材料的外周的熔点高的材料也可以使用与靶材料同样的材料。在这种情况下，能够容易理解的是，即使在溅射时等离子体密度产生波动，焊接材料的一部分蒸发或被溅射等异常情况发生的情况下，由于焊接材料的周围用与靶同样的材料覆盖，因此即使其被溅射，也不容易导致粉粒增加。
在难以获得与靶材料同样的线状材料的情况下，组成、纯度相似即可。在靶材料为半导体、氧化物的情况下，没有线状材料，另外，在通常的金属的情况(Ti、Al、Cu、Ta)下，扩散接合的情况多，但是，特别是在W、Mo的情况下，有时未必是那样，成为应用与靶材料同样的材料的例子。
覆盖外周的熔点比焊接材料高的材料的外表面的表面粗糙度为Ra 2～10μm，优选增大表面粗糙度。这是为了抑制在溅射时从靶飞散至侧方而形成的靶材的再沉积膜剥离。在多数情况下，不发生这样的从靶飞散至侧方的现象，但是即使是这样小的风险，通过具有这样的表面结构，也能够减少粉粒的产生频率。
在制造溅射靶-背衬板接合体时，通过在将溅射靶和背衬板使用焊接材料接合后或接合时，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点比焊接材料高的线状材料覆盖而能够实现。
可以通过将熔点比焊接材料高的线状材料的厚度设定为溅射靶和背衬板之间的焊接材料的厚度的10％以上，并在使其塑形变形的同时插入间隙中而进行制造。
另外，在制作低热膨胀材料、弯曲强度低的材料的靶的情况下，以产生缓冲效果的方式增厚靶和背衬板之间的焊接材料层，因此焊接材料的露出面积大，从而以往伴随粉粒产生的高风险。
但是，线状材料只要以与焊接材料厚度同等以上的宽度覆盖焊接材料的周围，就会更显著地表现出抑制粉粒产生的效果。本发明申请包含这样的情况。
实施例
基于实施例和比较例说明本申请发明。需要说明的是，本实施例仅为一例，并非将本发明仅限于该例。即，本发明还包含其它方式或变形。
(实施例1)
将直径330mm的圆盘状的单晶硅(Si)靶和圆盘状的无氧铜(OFC)背衬板以作为焊接材料的铟(In)的平均层厚为0.28mmt的方式进行接合(bonding)。
接着，将在靶和背衬板之间存在的铟焊接材料，从靶的侧面开始单侧削去0.28mm，同时在整个外周上形成凹坑。
接着，将直径0.3mm且纯度4N的铜线用树脂制刮刀嵌入该凹坑中，从而得到溅射靶-背衬板组件。接着，将该组件安装到溅射装置中，实施溅射，并检测粉粒的产生量。
粉粒的评价中，以功率2000W在假片(dummy wafer)上成膜，同时每经过1千瓦时，放入控片(monitor wafer)，此时，在500W、50秒的条件下进行溅射，对该晶片用粉粒计数器检测大于0.2微米的粉粒数。
在图4的a)中，示出1千瓦时～10千瓦时的该粉粒数的结果。在将焊接材料层用4N的铜线覆盖的本条件下，10千瓦时期间的平均粉粒数为8.6个，能够减少溅射面的初始表面状态的影响的后半7千瓦时(累计溅射4～7千瓦时)的平均粉粒数为6.0个。
(比较例1)
将直径330mm的圆盘状的单晶硅(Si)靶和圆盘状的无氧铜(OFC)背衬板以作为焊接材料的铟(In)的平均层厚为0.28mmt的方式进行接合(bonding)。
接着，对于铟层，进行调节以使得与圆盘状的靶为相同直径，并进行处理以使得与背衬板没有高差。
然后安装到溅射装置中，以与实施例1同样的方式，关于粉粒的评价，每1千瓦时，放入控片，并检测粉粒数。
在图4的b)中示出粉粒产生数的结果。10千瓦时期间的平均粉粒数为14.1个，后半7千瓦时的平均粉粒数为16.3个。
从以上可知，与比较例1相比，实施例1具有减少成膜后的晶片上的粉粒数的效果，特别是在去除初始表面状态的影响后的溅射条件下，显著地表现出该效果。
(实施例2)
将直径330mm的圆盘状的单晶硅(Si)靶和圆盘状的钼制背衬板，以作为焊接材料的铟(In)的平均层厚为0.45mmt的方式进行接合(bonding)。
在背衬板的上表面，以从周缘起进入内侧0.3mm处为基点，事先加工宽0.2mm、深0.1mm的槽。
接着，将在靶和背衬板之间存在的铟焊接材料从靶的侧面开始单侧削去0.5mm，包括扒出进入上述槽中的铟，同时在整个外周上形成凹坑。
接着，将用砂纸进行表面粗糙化至Ra 5μm的直径0.6mm且纯度3N5的钼线，用树脂制的刮刀嵌入该凹坑中，从而得到溅射靶-背衬板组件。接着，将该组件安装到溅射装置中，实施溅射，并检测粉粒的产生量。
粉粒的评价中，以功率2000W在假片上成膜，同时每经过1千瓦时，放入控片，此时，在500W、50秒的条件下进行溅射，对该晶片用粉粒计数器检测大于0.2微米的粉粒数。
图5的a)是示出1千瓦时～10千瓦时的该粉粒数的结果的图。在将焊接材料层用3N5的钼线覆盖的条件下，10千瓦时期间的平均粉粒数为8.9个，能够减少溅射面的初始表面状态的影响的后半7千瓦时的平均粉粒数为6.7个。
(比较例2)
将直径330mm的圆盘状的单晶硅(Si)靶和圆盘状的钼制背衬板，以作为焊接材料的铟(In)的平均层厚为0.45mmt的方式进行接合(bonding)。接着，对于铟层，进行调节以使得与圆盘状的靶为同样的直径，并进行处理以使得与背衬板没有高差。
然后安装到溅射装置中，以与实施例2同样的方式，粉粒的评价中，每1千瓦时，放入控片，检测粉粒数。其结果是，10千瓦时期间的平均粉粒数为16.6个，后半7千瓦时的平均粉粒数为17.4个。在图5的b)中示出粉粒产生数的结果。
从以上可知，与比较例2相比，实施例2具有减少成膜后的晶片上的粉粒数的效果，特别是在去除初始表面状态的影响后的溅射条件下，显著地表现出该效果。
(实施例3-11、比较例3-11)
此外，通过表1中记载的组合，比较通过溅射试验同样成膜后的基板上的粉粒数。
实施例3是使用圆形的6N-Si靶作为靶材料，使用Mo(3N)材料作为背衬板材料，使用Mo(3N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为7.8个。
比较例3是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例3相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为12.1个。
实施例4是使用圆形的6N-Si靶作为靶材料，使用Ti材料作为背衬板材料，使用Ti(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为9.5个。
比较例4是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例4相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为17.2个。
实施例5是使用椭圆形的6N-Si靶作为靶材料，使用CuCr(Cr：1％)材料作为背衬板材料，使用Cu(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为11.2个。
比较例5是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例5相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为19.9个。
实施例6是使用圆形的La2O3靶作为靶材料，使用OFC材料作为背衬板材料，使用Cu(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为128个。
比较例6是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例6相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为137个。
实施例7是使用圆形的MgO靶作为靶材料，使用CuZn(Zn：30％)材料作为背衬板材料，使用Cu(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为150个。
比较例7是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例7相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为162个。
实施例8是使用圆形的W(4N)靶作为靶材料，使用OFC材料作为背衬板材料，使用Cu(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为22个。
比较例8是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例8相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为29个。
实施例9是使用圆形的W(4N)靶作为靶材料，使用OFC材料作为背衬板材料，使用W(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为24个。
比较例9是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例9相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为33个。
实施例10是使用椭圆形的ITO靶作为靶材料，使用OFC材料作为背衬板材料，使用Cu(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为87个。
比较例10是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例10相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为96个。
实施例11是使用矩形的IGZO靶作为靶材料，使用C18000(Ni：2～3，Si：0.4～0.8，Cr：0.1～0.6)材料作为背衬板材料，使用Cu(4N)作为线状材料的情况。其结果是，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为103个。
比较例11是未配置线状材料而进行溅射、其它条件与实施例11相同的情况，溅射的1～10千瓦时的平均粉粒数为114个。
从上述实施例和比较例的对比可以清楚地知道：虽然根据靶材料不同，粉粒数有多有少，但是在每种条件下具有线状材料的情况与不具有线状材料的情况相比，得到粉粒数减少的倾向。从以上能够确认将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点比焊接材料高的材料覆盖所带来的显著效果。
表1
Figure BDA0001480688590000181
产业实用性
如上所述，在使用焊接材料接合溅射靶和背衬板的情况下，通过将溅射靶-背衬板之间的焊接材料的外周用熔点比焊接材料高的材料覆盖，可以得到能够有效地抑制起因于焊接材料在溅射靶和背衬板之间露出的粉粒产生的优良效果。

Claims (17)

1.一种溅射靶-背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600℃～3500℃的线状材料覆盖，该线状材料的厚度与焊接材料的厚度同等，该线状材料插入在溅射靶和背衬板之间，并且
所述线状材料为含有选自半导体材料、氧化物材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上组成的材料。
2.一种溅射靶-背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600℃～3500℃且厚度与焊接材料的厚度相等的线状材料覆盖，该线状材料插入在溅射靶和背衬板之间，并且
所述线状材料为含有选自半导体材料、氧化物材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上组成的材料。
3.如权利要求1所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形。
4.如权利要求2所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形。
5.如权利要求1～4中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，溅射靶为选自半导体材料、氧化物材料、金属材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上材料。
6.如权利要求5所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述半导体材料为硅(Si)或锗(Ge)。
7.如权利要求5所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述氧化物材料为Al2O3、PZT(Pb(Zr,Ti)O3)、HfO2、La2O3、MgO、ITO或IGZO。
8.如权利要求5所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述金属材料为铟、钼或钨。
9.如权利要求1～4中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，背衬板包含选自无氧铜、铜合金、铝合金、钛、SUS或钼的材料。
10.如权利要求1～4中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，焊接材料包含选自2N以上的铟、Sn为60～90原子%的In-Sn合金或Ag为3～20原子%的Sn-Ag合金的材料。
11.如权利要求1～4中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料包含选自4N以上的铝、4N以上的钛、3N以上的钼、4N以上的铜、铜合金或4N以上的钨的材料。
12.如权利要求11所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述铜合金选自CuZn、CuCr、C18000(CuNiSiCr)。
13.如权利要求1～4中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的外表面的表面粗糙度为Ra 2～10μm。
14.如权利要求1～4中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，在作为线状材料的插入部的背衬板的上表面设置有槽。
15.一种溅射靶-背衬板接合体的制造方法，其特征在于，在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合后或接合时，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600℃～3500℃且轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形且插入在溅射靶和背衬板之间的线状材料覆盖，将该线状材料的厚度设定为与焊接材料的厚度同等进行接合，并且
所述线状材料为含有选自半导体材料、氧化物材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上组成的材料。
16.一种溅射靶-背衬板接合体的制造方法，其特征在于，在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合后或接合时，在溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周，将熔点为600℃～3500℃且轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形的线状材料在使其塑性变形的同时插入溅射靶和背衬板之间，并且
所述线状材料为含有选自半导体材料、氧化物材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上组成的材料。
17.如权利要求16所述的溅射靶-背衬板接合体的制造方法，其特征在于，将线状材料的厚度设定为与焊接材料的厚度同等进行插入。
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