JP3485577B2 - 析出硬化したバッキングプレートを有する、拡散結合したスパッタリングターゲットアセンブリーおよびその製法 - Google Patents

析出硬化したバッキングプレートを有する、拡散結合したスパッタリングターゲットアセンブリーおよびその製法

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、スパッタリングターゲットに拡散接合(di
ffusion bond)されている、析出硬化した(precipitat
ion hardened)バッキングプレートを有する、スパッタ
リングターゲットアセンブリーに関するものである。
コスト減のためにますます薄くなったスパッタリング
ターゲットを有する、スパッタリングターゲットアセン
ブリーに関心が集まっており、幾つかの場合には幾つか
のスパッタリングチャンバーに、該スパッタリングター
ゲットアセンブリーを収容している。このような用途に
おいて、全厚みが約1インチ未満のスパッタリングター
ゲットアセンブリーが必要となる可能性がある。しかし
ながら、このようなスパッタリングターゲットアセンブ
リーを使用した場合、そのバッキングプレートの強度
は、冷却のための一方の側の高い水圧および該スパッタ
リング工程中の他方の側の高真空を包含する、該スパッ
タリングチャンバーにおいて遭遇する幾つかの状況の下
では、限界を越える可能性がある。該ターゲットの前面
上の同時の真空状態と共に、該ターゲットアセンブリー
の背面側に及ぼされる循環する冷媒に起因する圧力およ
び熱サイクルは、該ターゲットバッキングプレートアセ
ンブリーの弾性および塑性変形をもたらす恐れがある。
スパッタリングターゲットアセンブリーは、種々の材
料製のバッキングプレートをターゲットに半田接合する
ことにより製造できるが、半田接合は高出力のスパッタ
リング用途に耐え得るものではないという欠点を有す
る。従って、拡散接合したスパッタリングターゲットア
センブリーが好ましい。
本発明は、典型的にスパッタリングチャンバーにおい
て遭遇する応力および歪に耐えることができる、スパッ
タリングターゲットに、高強度のバッキングプレートを
拡散結合することにより、スパッタリングターゲットア
センブリーを製造する方法を提供する。
発明の概要 本発明は、熱処理したスパッタリングターゲットアセ
ンブリーの製造方法を提供し、該方法はスパッタリング
ターゲットおよび熱処理可能な、析出硬化性のバッキン
グプレートを準備する工程を含み、ここで該バッキング
プレートは該スパッタリングターゲットに拡散接合され
ており、該拡散接合したスパッタリングターゲットアセ
ンブリーは、熱処理されて、ターゲットとバッキングプ
レートとの間の該拡散接合の層間剥離または劣化を生ず
ることなしに、該バッキングプレートを析出硬化する。
本発明の方法は、熱処理によって該バッキングプレート
を析出硬化する工程を含み、該熱処理は該拡散接合され
たスパッタリングターゲットアセンブリーを、加熱、加
工および急冷を包含する工程によって急冷する工程を含
み、また該急冷は、拡散接合後に、該スパッタリングタ
ーゲットアセンブリーを、このターゲットを沈めること
なしに、該バッキングプレートを浸漬するための、冷却
剤中に浸漬することにより実施する。このスパッタリン
グターゲットアセンブリーは、複数の析出硬化処理にか
けることができ、該処理は加熱および上記のような部分
浸漬急冷を含み、該バッキングプレートに所定のテンパ
ーを与える。好ましい一態様において、該バッキングプ
レートは2000、6000または7000シリーズの熱処理可能な
アルミニウム合金を含み、また該スパッタリングターゲ
ットはアルミニウム、チタン、またはニッケル、チタン
−タングステン、タングステン、コバルトおよびタンタ
ル並びにそれらの合金を含む。本発明のスパッタリング
ターゲットアセンブリーは、スパッタリングターゲット
と拡散接合されている、析出硬化されたバッキングプレ
ートを含む。
詳細な説明 拡散接合されたスパッタリングターゲットアセンブリ
ーの製造において遭遇する一つの問題は、析出硬化され
たバッキングプレート、例えば完全に硬化された状態に
あるバッキングプレートを有する、スパッタリングター
ゲットアセンブリーの製造の困難さである。例えば、拡
散接合されたスパッタリングターゲットアセンブリー
は、アニールされた、例えば完全にアニールされた状態
で、あるいは所定の硬化度以下の状態で、フランジをも
つように作成される可能性があり、結果として該スパッ
タリングターゲットアセンブリーの最適の機械的強度が
発現されず、かつ該アセンブリーが使用中に変形可能と
なる恐れがある。この問題を部分的に被り易いスパッタ
リングターゲットアセンブリー系の例は、アルミニウム
合金製のバッキングプレートをもつアセンブリーであ
り、該プレートは該拡散接合工程中に遭遇する高温に暴
露された場合に軟化する。アルミニウム合金は熱処理し
て、例えばT6硬化状態まで熱処理して、高強度とするこ
とができるが、このような加熱処理は、急冷工程を含
み、該急冷工程は、該拡散接合されたアセンブリーを、
層間剥離および/または該拡散接合のその他の劣化を被
り易いものとするであろう。
スパッタリングターゲットと拡散接合された、熱処理
可能なアルミニウム合金を含む、拡散接合されたスパッ
タリングターゲットアセンブリーの製造例を、本発明の
一態様を説明するために以下に説明する。熱処理可能な
材料、例えばアルミニウム合金は、高温において高い溶
解度を有し、低温において制限された溶解度を有する構
成成分を含む材料として定義される。この例は熱処理可
能なアルミニウム合金に関するものであるが、該方法
は、その他の析出硬化可能な材料、例えばチタン、銅ま
たはアルミニウムの合金(例えば、Ti合金、Cu合金、Al
合金)製のバッキングプレートに対しても、有利に適用
できることが理解されよう。同様に、種々のターゲット
材料、例えばチタン、アルミニウム、ニッケル、タング
ステン、チタン−タングステン、タンタル、コバルト、
およびこれらの合金をも使用可能である。典型的には、
拡散接合したチタンターゲットは、完全にアニールされ
た状態で、ターゲットに、アルミニウムまたはアルミニ
ウム合金製のバッキングプレートを接合することにより
製造する。この拡散接合は、該アルミニウムまたは該ア
ルミニウム合金製のバッキングプレートを不感軟化状態
にするのに十分に高い、約300℃を越える高温にて加熱
することにより生ずる。しかし、本発明の方法によれ
ば、該スパッタリングターゲットアセンブリーを処理し
て、該バッキングプレートを硬化状態にする。例えばア
ルミニウム合金の場合、市販の熱処理可能なアルミニウ
ム合金、例えば2000、6000および7000シリーズのアルミ
ニウム合金を処理して、該スパッタリングターゲットア
センブリーにおけるターゲットの変形を生じずに、ある
いは使用中の層間剥離なしに、高強度とすることができ
る。
一例においては、スパッタリングターゲットアセンブ
リーを、バッキングプレートとして熱処理可能なアルミ
ニウム合金−6061を使用して作成する。この市販の合金
は、典型的には純度約99.0〜99.9重量%を有し、その主
な合金成分は約0.4〜0.8重量%の珪素、約0.8〜1.2重量
%のマグネシウム、および約0.7重量%の鉄である。600
0シリーズのアルミニウムにおける強化析出物は、Mg2Si
である。
有利には、2−段階熱処理を使用し、この処理は溶体
化処理(solution treatment)、これに引き続く二次的
な人為的熟成工程を含み、該Mg2Siの析出の制御を可能
とし、かくして高い機械的強度の発現を促進する。一般
的に、過飽和固溶体の析出強化は、熟成熱処理中の、微
細に分散した析出物の形成を含む。溶体化処理、即ち過
飽和固溶体の形成および該人為的な熟成処理両者の重要
な局面は、急冷である。
熟成硬化とも呼ばれる析出硬化は、過飽和の固溶体か
らの第二の相の析出を含む。この析出物は、転位の移動
を妨害し、該転位は該合金をより高強度とし、かつより
延性の低いものとする。合金を析出硬化性のものとする
ためには、該合金は部分的固溶性および温度の低下に伴
って減少する固溶性を示す必要がある。析出硬化は溶解
または「溶体化(solutioning)」、並びに迅速に室温
まで急冷して固溶体中の合金エレメントの最大量を維持
する工程、およびこれに引き続く熟成工程、即ち該合金
をソルバス温度以下に加熱して、第二の相の微細粒子の
析出を可能とする工程を含み、ここで該溶体化はこのソ
ルバス温度以上に加熱して、均質な固溶体を形成する必
要がある。該ソルバスは、相図における、固溶体領域と
該固溶体に加えて第二の相を含む領域との間の境界を表
す。これらの合金の熱処理中に、微小粒子の制御された
分散体が、該微視的構造中に形成され、また該合金の最
終的な性質は、該粒子がどのように分散されているかお
よびそのサイズおよび安定性に依存する。
拡散接合されたターゲットアセンブリーは、しばしば
異なる熱膨張計数(CTE)をもつ物質の組み合わせであ
る。このような系の迅速な冷却は、該接合された材料の
部分的な変形および分離を生ずる可能性がある。本発明
の方法を実施することによって、拡散接合を熱処理と組
み合わせて、所定のテンパー、例えばAL−6061における
T6テンパーをもつバッキングプレートを製造する。これ
が、該ターゲットとバッキングプレートとの間の熱膨張
計数の不整合を調和して、接合の不首尾を防止する。
一例として、該スパッタリングターゲットとして使用
する材料を、該バッキングプレートと接合すべき表面の
清浄化によって、拡散結合できる状態にする。該表面
は、接合すべき該表面上に、螺旋状のパターンをもつ連
続的なチャンネルを機械加工し、次いでグリッドブラス
ティングおよび化学的浄化することにより得られる。該
バッキングプレートとして使用する該材料、例えばキャ
スト(cast)均質化されたアルミニウム6061ビレットま
たは交互熱処理可能な合金、あるいは加工硬化された材
料を、(最終的体積および全体としての寸法の、所定の
ターゲット形状に基づく)長さに切断し、流れ応力を減
ずるのに十分な温度に予熱し、鍛造プラテンにより室温
にて熱間鍛造し、あるいは該鍛造すべき部分と同一の温
度に加熱し、冷却剤、例えば水中に完全に沈めて急冷し
て、加工硬化したAL−6061合金製のバッキングプレート
を製造する。このバッキングプレートを、次にアニール
処理して、鍛造の加工硬化作用を除去し、かつ該ターゲ
ットに接合すべき該バッキングプレートの表面を、例え
ば旋盤上でのターニング、機械加工または圧延により調
製しかつ清浄化する。該ターゲットおよび該バッキング
プレートを、上記の調製した表面と嵌め合わせることに
より組み立て、かつまず該アセンブリーを、該バッキン
グプレートの流れ応力を減じ、かつ該鍛造工程中に該調
製した表面の十分に密な接触を促進するのに十分な温度
まで予熱し、かつ熱間鍛造することにより拡散接合す
る。該鍛造プラテンを、再度高温にて加熱し、かつ約2
0,000〜35,000psiの圧力を該ターゲット/バッキングプ
レートアセンブリーに印加して、嵌合接合表面の十分な
接触を可能とする。この鍛造アセンブリーを、次に直接
予熱した炉に導入することにより加熱処理する。この熱
処理は、所定のテンパー、例えば合金6061に対するT6テ
ンパーを与え、該バッキングプレートを硬化し、かつ強
化する。この熱処理は、該拡散接合したスパッタリング
ターゲットアセンブリーを、少なくとも約985゜Fの温度
に加熱し、該アセンブリーをある温度にて、固溶体中に
該第二の相を溶解するのに十分な時間維持し、次いで急
冷することによる、溶体化処理を含む。この熱処理した
スパッタリングターゲットアセンブリーを、部分的に冷
却剤、例えば水中に浸漬することにより急冷して、該バ
ッキングプレートを、該ターゲットを沈めることなしに
浸漬する。このようにして急冷することにより、該バッ
キングプレートはヒートシンクとして作用し、該ターゲ
ットからの熱を排除し、かつ該拡散接合の保全性を維持
する。
該急冷し、拡散接合したスパッタリングターゲットア
センブリーを、次に加工して平坦化し、その後人為的に
熟成して、例えばある温度まで加熱し、該第二相を該ア
ルミニウムマトリックス中で析出させるのに十分な時間
維持することにより、硬化されテンパーリングされた状
態にまで、該バッキングプレートを析出硬化させ、次い
で該ターゲットを沈めることなしに、該バッキングプレ
ートを浸漬するための該冷却剤中に浸漬することによ
り、上記のように部分浸漬急冷し、あるいは該アセンブ
リーを空気中で冷却する。即ち、急冷は迅速な加工サイ
クル時間をもたらす。この得られるスパッタリングター
ゲットアセンブリーは、該ターゲットと拡散接合されて
おり、所定のテンパー、例えばT6を有する、Al6061等の
析出硬化されたバッキングプレートを含む。この方法
が、該ターゲットとバッキングプレートとの間の該拡散
接合に悪影響を及ぼすことなしに、任意の所定のテンパ
ー、例えば0、T4等を有するバッキングプレートを調製
できるように、調節可能であることは明らかである。
非−熱処理性のアルミニウム合金で作成した、拡散接
合したスパッタリングターゲットアセンブリーに対する
剪断強度は、一般的に約12,000〜20,000psiの範囲内に
あり、その平均はほぼ16,000psi程度である。アルミニ
ウム合金6061−T6製のスパッタリングターゲットアセン
ブリーは、室温において約16,000〜23,000psiの、およ
び392゜Fにおいて約17,700psiの結合剪断強度をもつ。
前に示されたように、本発明の方法は、また他のテンパ
ー特性、例えばT4をもつバッキングプレートを含むスパ
ッタリングターゲットアセンブリーを製造することも可
能である。特定のスパッタリングターゲットアセンブリ
ーの機械的および物理的諸特性は以下のとおりである。
A. 剪断強度、チタン−アルミニウム接合強度 70゜F(21℃):16Ksi〜23Ksi(151MPa〜158Mpa) 392℃F(200℃):17.7Ksi(122MPa) B. バッキングプレートの極限引張強さ 70゜F(21℃):45Ksi(310MPa) C. 降伏強さ、弾性限界 70゜F(21℃):36Ksi(248MPa) D. 完成したバッキングプレートの硬度:100−109HBW E. チタン結晶粒構造は、該拡散接合および6061−T6加
工工程により変更されない。
比較の目的で、熱的に強化された機械特性の同定のた
めに使用した、6061市販のアルミニウム合金のテンパー
表示は、以下の通りである。
“T6",典型的な市販品の特性: 極限引張強さ:45Ksi(310MPa) 硬度:95HBW(ブリネル数) “T4",典型的な市販品の特性: 極限引張強さ:35Ksi(241MPa) 硬度:65HBW 機械特性は、典型的にはASTM E8−89bまたはASTM B55
7−94に従って、引張テストにより測定する。硬度は、A
STM E10−93に従って、負荷500Kgの下で、かつ10mmのボ
ールを使用して、ブリネル数−HBで測定する。
6061アルミニウムを使用したスパッタリングターゲッ
トアセンブリーは、現時点において、該T6テンパー状態
にあることが好ましい。この状態は、典型的には約95ブ
リネル数の硬度における極限引張応力約45Ksi(310MP
a)を与える。
上記の方法は、T6特性を生ずるのに望ましいことが分
かっている、2−段階熱処理と拡散接合とを組み合わせ
ている。6061アルミニウムのテンパリングは、初期の溶
体化処理およびこれに続く二次的な人為的熟成段階を含
む。該2−段階加熱処理は、Mg2Siの析出を制御して、
強度増加を促進する。過飽和固溶体の析出強化に対する
一般的な要件は、熟成加熱処理中の、最終的に分散され
た析出物の形成を包含する。該溶体化処理後の、特別に
記載された上記の急冷技術は、該ターゲットと該バッキ
ングプレートとの拡散接合に悪影響を及ぼすことなし
に、所定の機械特性を達成する上で、極めて重要であ
る。市販等級の6061アルミニウムは、該T6状態で購入で
き、後の加工により0テンパー状態にアニールでき、加
工硬化した材料を該バッキングプレートの出発物質とし
て使用でき、あるいは適当なキャスト径をもつ均質化60
61ビレットを使用して、バッキングプレートの予熱およ
び鍛造工程を省くこともできる。以下の第1表では、該
表においてTi−6061−1、−2および−3として記載し
た3つの異なる方法により製造した、スパッタリングタ
ーゲットアセンブリーの諸特性を比較する。第一のター
ゲットは、上記のような標準的な拡散接合を行い、次い
で人為的に熟成硬化し、かつ水冷することにより製造す
る。第二のアセンブリーは、合金6061の溶体化処理を含
む拡散接合およびそれに続く水冷および十分に水冷しつ
つ行われる第二の人為的な熟成硬化によって製造する。
第三の方法は、該アセンブリーの拡散接合によるもので
あり、該方法は合金6061の溶体化処理、部分浸漬水冷処
理およびその後の人為的な熟成硬化およびそれに伴う部
分浸漬水冷処理を含む。これら3つのサンプル全ては、
ウルトラサウンドボンドラインスキャン(Ultrasound B
ondline Scan)により処理し、次いで該ボンドラインの
微視的観測のために、半分に切断した。サンプルを剪断
テスト、硬度および金属組織学的測定に付した。
加工中に、ターゲットおよびバッキングプレートの層
間剥離は観測されず、このことは金属組織学的観測によ
り確認された。Ti−6061−2に対する加工も、許容でき
る結果を与えたが、剪断強度値およびボンドラインの冶
金学的観測では、該十分な急冷がボンドラインの保全性
に負の影響を与える可能性があるが、ターゲットとバッ
キングプレートとが十分な金属間結合を形成する場合に
は、使用可能であることが示された。
第2表は、拡散接合したターゲットを製造するため
に、合金6061バッキングプレートと組み合わせて使用し
たフルスケールのチタンブランクの例に関する結果を示
すものである。該ターゲットおよびバッキングプレート
の材料表面の調製に関する上記の手順並びに該Ti−6061
−3アセンブリーについて上記した加工法を使用した。
剪断サンプルを調製し、MIL−J−24445A(SH),トリ
プルラグ(Triple Lug)構成に従って分析した。剪断テ
ストの結果を以下の第2表に示す。
室温における平均の拡散接合剪断応力は、約22.6〜2
3.5ksiの範囲内にある。
200℃における高温度下でのテストは約17.7ksiの値を示
し、これら両者は、室温でテストした場合、標準的なバ
ッキングプレート材料の定格の剪断応力を越えている。
金属組織学的検査は、非−析出硬化性アルミニウム合
金製のバッキングプレートと比較して、該6061アルミニ
ウムの化学的および冶金学的変化により、拡散接合にお
ける大幅な損失がないことを示した。平坦化および機械
加工後に、T6状態および粗な機械加工状態にある該ター
ゲットの走査は、99.99%の接合領域を示した。この機
械的テストの結果を、以下の第3表に示す。引張テスト
クーポンおよび方法はASTM E8およびB557規格に従って
実施した。ヤング率の評価値は、ASTM E111−82に概説
されているような引張テストの応力/歪曲線から測定
し、また硬度テストはASTM E10−93に従って実施した。
第3表における結果は、拡散接合したターゲットと、60
61−T6アルミニウムバッキングプレートターゲット、0
テンパーの6061アルミニウム、および典型的な拡散接合
ターゲットから採取した、1%Siおよび0.5%Cuを含有
するアルミニウム合金バッキングプレートとを比較した
結果を示す。該6061バッキングプレートは、該T6状態に
ある6061に対する典型的な工業的基準を満たしている。
スパッタリングターゲットに拡散接合している、析出
硬化性のバッキングプレートを使用する、スパッタリン
グターゲットアセンブリーの製造に関する好ましい態様
を、チタンスパッタリングターゲットに拡散接合されて
いる、アルミニウム6061合金製のバッキングプレートの
製造のために上記した方法により、以下に例示する。
連続的に鍛造した6061均質化ビレットを、拡散接合す
べき該ターゲットの最終的長さに対応する特定の長さに
切断する。該ビレットの径は、該ターゲットの径に依存
して、約数インチ乃至24インチの範囲内であり得る。
該6061ビレットを500〜750゜Fの範囲の温度に予熱
し、この温度で約20〜30分間維持する。次いで、該ビレ
ットを所定の高さに鍛造し、急冷する。このために使用
した該鍛造は、有利には約10,000psiの最小印加圧の達
成を可能とし、かつ等温状態を達成するための加熱プラ
テンと適合する。鍛造速度は約3〜10インチ/分の範囲
内にある。この結果として、粗状態にあるバッキングプ
レートを与える。
このバッキングプレートを、次にアニール処理して、
該プレートを約775゜Fの温度にて最低3時間加熱するこ
とにより、該バッキングプレートの製造工程における加
工のあらゆる作用を排除する。3時間に渡る775゜Fにお
ける熱漬けの後に、該温度を約50゜F/時なる速度で500
゜Fまで下げる。500゜Fなる温度に達したら、空気中で
室温まで放冷する。別法は、適当な径をもつキャスト均
質化した6061ビレットを使用することであり、この場合
鍛造並びにアニール工程は必要とされない。
該ターゲットおよびバッキングプレートは、接合すべ
き該表面が調製され、かつ清浄化された後には、拡散接
合されている。例えば、該表面上に一つの連続したねじ
込みチャンネルを加工し、該表面をグリッドブラスティ
ング処理し、かつ該表面を化学的に清浄化することによ
り、該ターゲット表面を調製し、かつ清浄化することが
できる。このバッキング材料の表面は、旋盤上でターニ
ングさせ、機械加工し、あるいは圧延することにより清
浄化することができる。該バッキングプレートおよびタ
ーゲットは十分な材料が流動するのに十分な温度に予熱
し、かつ熱間鍛造することにより拡散接合できる。
拡散接合の後、該拡散接合したアセンブリーを、該ア
センブリーの厚みに応じて、1〜3時間に渡り、985゜F
にて溶体化熱処理して、T4処理を実現する。該温度での
処理時間は、該ターゲットの厚みによって決定され、薄
い断面材に対しては、3時間が典型的な処理時間であ
る。この時間は、初めの1/2インチに対して65分処理を
行い、更に1/2インチ増す毎に30分づつ処理を行うこと
により選択する。該拡散接合したスパッタリングターゲ
ットアセンブリーを、約50〜110゜Fの範囲の温度に維持
された冷却剤、例えば水槽内で急冷する。該ターゲット
の該バッキングプレートからの層間剥離を防止するため
に、該アセンブリーを部分的にのみ該冷却剤中に浸漬す
る。即ち、該バッキングプレートは、該ターゲットを沈
めることなく、該冷却剤中に浸漬する。典型的には、該
水を、該ターゲット相の上部表面から、最大で約1/2イ
ンチの位置に維持して、該アセンブリーを冷却させる。
次に、該ターゲットを、更なる処理のために適当な大
雑把な径で切断する。この段階で該拡散接合したアセン
ブリーは曲がりあるいは変形する可能性があり、またそ
の場合、該ターゲットは中心部において厚くなるであろ
う。このような外観上の状態は、水圧、例えば100容量
トンあるいはそれ以上の圧力を利用して、最終的な熱処
理前に、平坦化することにより修正される。工具鋼プレ
ートを、該ターゲット表面および該ターゲットの外径に
合わせた工具鋼リング上に配置された該全体としてのプ
レート/アセンブリーユニットの上に配置して、該曲げ
られた表面に対抗する、塑性変形を可能とする。
この平坦化されたアセンブリーを、空気炉内で、8時
間に渡り、少なくとも350゜Fに加熱することにより、人
為的に熟成させる。この拡散接合されたスパッタリング
ターゲットアセンブリーを、次に上記の部分浸漬急冷法
によって急冷する。このアセンブリーは、また加工時間
に余裕がある場合には、空冷することも可能である。こ
こに記載した方法は、T6状態にあるスパッタリングター
ゲットアセンブリーをもたらし、これは次に最終的な機
械加工に付すことができる。
上記説明から、本発明の範囲を逸脱することなく、種
々の変更並びに改良が可能であることが、理解されよ
う。従って、本発明の範囲は添付した請求の範囲によっ
てのみ制限されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // C22F 1/00 602 C22F 1/00 602 661 661Z (72)発明者 カードクス ジャーナイン ケイ アメリカ合衆国 ワシントン州 99027 オーティス オーチャーズ モンテ ヴィスタ コート 18122 イースト (72)発明者 ストローザーズ スーザン ディー アメリカ合衆国 ワシントン州 99207 スポーカン フォーカー ロード 12426 ノース (56)参考文献 特開 平2−290968(JP,A) 特開 平6−158296(JP,A) 特開 平1−283367(JP,A) 米国特許4732312(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58 C21D 1/06,1/18 C22C 21/00 C22F 1/00,1/04

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱処理したスパッタリングターゲットアセ
    ンブリーの製造方法であって、 スパッタリングターゲット用のバッキングプレートを準
    備する工程と、 該バッキングプレートと異なる熱膨張係数を有するスパ
    ッタリングターゲットを準備する工程と、 該バッキングプレートを該スパッタリングターゲットに
    拡散接合して、スパッタリングターゲットアセンブリー
    を作成する工程と、 該スパッタリングターゲットアセンブリーを、加熱、お
    よび急冷を含む工程により、熱処理して、該拡散接合し
    たスパッタリングターゲットアセンブリーの該バッキン
    グプレートを析出硬化する工程とを含み、ここで該急冷
    は、該スパッタリングターゲットを沈めることなしに、
    冷却剤中に該バッキングプレートを浸漬することにより
    実施する、 ことを特徴とする、上記方法。
  2. 【請求項2】更に、該急冷したスパッタリングターゲッ
    トアセンブリーを平坦化し、該バッキングプレートを人
    為的に熟成し、および該ターゲットを沈めることなし
    に、該バッキングプレートを浸漬するための冷却剤中
    に、該スパッタリングターゲットアセンブリーを部分的
    に浸漬することにより急冷する工程をも含む、請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】該バッキングプレートが、該スパッタリン
    グターゲットに拡散接合する前に加工硬化されている請
    求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】該スパッタリングターゲットアセンブリー
    の該バッキングプレートが、拡散接合前に、溶体化アニ
    ール処理される、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】更に、該スパッタリングターゲットアセン
    ブリーを、複数の析出硬化処理にかける工程を含み、該
    処理が加熱し、かつ部分浸漬急冷処理を含んでいて、該
    拡散接合したスパッタリングターゲットアセンブリーの
    該バッキングプレート内に所定のテンパーを与える、請
    求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】該バッキングプレートがチタン、アルミニ
    ウムまたは銅の熱処理可能な合金を含む、請求項1に記
    載の方法。
  7. 【請求項7】該バッキングプレートが、2000、6000また
    は7000シリーズの、熱処理可能なアルミニウム合金を含
    む、請求項1に記載の方法。
  8. 【請求項8】該冷却剤が水である、請求項1に記載の方
    法。
  9. 【請求項9】該スパッタリングターゲットが、アルミニ
    ウム、タングステン、ニッケル、チタン、チタン−タン
    グステン、タンタル、コバルト、またはこれらの合金を
    含む、請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】バッキングプレートと異なる熱膨張係数
    を有するスパッタリングターゲットに拡散接合されてい
    る、急冷析出硬化されたバッキングプレートを含むこと
    を特徴とする、熱処理されたスパッタリングターゲット
    アセンブリー。
  11. 【請求項11】該バッキングプレートがチタン、アルミ
    ニウムまたは銅の熱処理可能な合金を含む、請求項10に
    記載のスパッタリングターゲットアセンブリー。
  12. 【請求項12】該バッキングプレートが2000、6000また
    は7000シリーズのアルミニウム合金を含む、請求項10に
    記載のスパッタリングターゲットアセンブリー。
  13. 【請求項13】該スパッタリングターゲットが、アルミ
    ニウム、タングステン、ニッケル、チタン、チタン−タ
    ングステン、タンタル、コバルト、またはこれらの合金
    を含む、請求項10に記載のスパッタリングターゲットア
    センブリー。
  14. 【請求項14】該バッキングプレートが、種々の硬化さ
    れた、テンパー状態0、T4またはT6のものである、請求
    項10に記載のスパッタリングターゲットアセンブリー。
  15. 【請求項15】該バッキングプレートがT6テンパーを有
    する、請求項10に記載のスパッタリングターゲットアセ
    ンブリー。
  16. 【請求項16】更に、該急冷したスパッタリングターゲ
    ットアセンブリーを平坦化し、該バッキングプレートを
    人為的に熟成し、および該アセンブリーを空冷により急
    冷して、所定の硬度とすることを含む、請求項1に記載
    の方法。
  17. 【請求項17】該バッキングプレートがキャスト均質化
    された適当な径のビレットを含む、請求項1に記載の方
    法。
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