JP4599688B2

JP4599688B2 - Manufacturing method of sputtering target

Info

Publication number: JP4599688B2
Application number: JP2000242779A
Authority: JP
Inventors: 健太郎内海; 聡黒澤; 朋裕大川
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-08-04
Also published as: JP2002053953A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ターゲットの製造方法に関する。更に詳しくは、ターゲット部材とバッキングプレートとの接合部に残存する接合剤、または多分割ターゲットにおいて、ターゲット部材間により形成される分割部の底部に残存する接合剤を除去してなるターゲットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の情報社会およびマルチメディアを支える半導体素子、記録媒体、フラットパネルディスプレイ等のデバイスには、多種多様の薄膜が使用されている。薄膜を形成する手段としては、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等があげられる。なかでも、スパッタリング法は、大面積に均一な膜を成膜するのに有利なため、フラットパネルディスプレイの分野では多く使用されている。
【０００３】
スパッタリング法で用いられるスパッタリングターゲットは、特殊なものを除いて、ターゲット部材とバッキングプレートとを接合することにより製造される。ターゲット部材とバッキングプレートとの接合方法としては、金属接合剤（例えばインジウムはんだ）によるろう付け、拡散接合、爆着、ＥＢウェルド等多様の手法があり、ターゲット部材やバッキングプレートの材質に合わせて適宜選択され、採用されている。
【０００４】
そのうち、金属接合剤を用いたろう付けによる手法は、一般的であり、製造設備を導入する際のコストが低く、またフラットパネルディスプレイ用の大型サイズのターゲットに対しても比較的容易に適応できるという利点を有している。
【０００５】
ターゲット部材とバッキングプレートとのろう付けによる接合は、ターゲット部材とバッキングプレートとの接合面に、融点以上に加熱した接合剤を塗布した後、これらを所定の位置に配置し室温まで冷却することによってなされる。この時、室温まで冷却された状態のターゲット−バッキングプレート組立体の接合層（はんだ層）の周囲には、接合の際、あふれ出た余分な接合剤が残り、この接合剤がスパッタリングされるとパーティクルの原因となり好ましくない。また、このようなターゲットをスパッタリング装置内に設置した場合、アースシールドと接触すると放電が不可能となるため、これらを除去する工程が必要となる。
【０００６】
この余分な接合剤の除去工程は、従来より金属へらなどを使用した手作業で行われていた。しかしこのような方法は、手作業であるがゆえに、長い作業時間を有し、ひいてはターゲットのコストに影響を与えていた。
【０００７】
また、接合剤が流動性をある程度有しているような温度で、接合剤を除去する方法も考えられるが、この場合、必要な部分の接合剤が流出してしまうおそれがあり、また、作業温度が接合剤の融点近く（インジウムはんだで１５６℃）となるため危険が伴うという問題があった。
【０００８】
一方、液晶パネルの大型化および生産性向上のため、液晶パネル生産用のマザーガラスサイズが増大し、これに対応可能な大型ターゲットが求められており、その対応策の一つとして、複数のターゲット部材を同一のバッキングプレート上に接合した多分割ターゲットが用いられている。この多分割ターゲットは、大型ターゲットを歩留まり良く製造できる反面、ターゲットの分割部の底部に残存している接合剤が不純物として膜中に取り込まれ、薄膜の特性を劣化させたり、接合剤自身が数μｍサイズのパーティクルとなり、製品の歩留まりを低下させるという問題を引き起こした。
【０００９】
従来この問題の解決のために、分割部に残存する接合剤を金属へらなどを用いて、掻き取り、除去していた。しかしこのような方法は、手作業であるがゆえに、長い作業時間を有し、ひいてはターゲットのコストに影響を与えていた。
【００１０】
そこで、ターゲット−バッキングプレート組立体の接合層（はんだ層）の周囲に残存した余分な接合剤や、多分割ターゲットにおける分割部の底部に残存する接合剤を、実際の生産ラインで採用できるような、短時間かつ簡便な方法で除去可能なターゲットの製造方法の開発が望まれていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ターゲット−バッキングプレート組立体の接合層（はんだ層）の周囲に残存した余分な接合剤や、多分割ターゲットにおける分割部の底部に残存する接合剤の除去作業を、簡便かつ短時間に行える方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記のような現状に鑑み、本発明者等は鋭意検討を重ねた結果、接合作業の終了したターゲット部材−バッキングプレート組立体や多分割ターゲットを室温近傍まで冷却した後、高圧水を接合層周辺、または分割部底部に残存している接合剤に吹き付けることにより、前記接合剤を除去できることを見いだし、本発明を完成した。
【００１３】
即ち、本発明は、ターゲット部材とバッキングプレートとを接合剤により接合した後、接合層周囲に残存する接合剤に高圧水を吹き付けて除去することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法、および、複数のターゲット部材を、同一のバッキングプレート上に接合剤により接合した後、ターゲット部材間により形成される分割部の底部に残存する接合剤に高圧水を吹き付けて除去することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法に関する。
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明に使用されるスパッタリングターゲットの材料は、特に限定することなく使用することができる。特に、はんだ材を用いたろう付けによる接合がなされることが多い、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）、ＡＺＯ（アルミニウムー亜鉛酸化物）、酸化マグネシウム、クロム、モリブデン等の材料に適している。
【００１６】
本発明に使用するスパッタリングターゲットとしては、１個のターゲット部材を１個のバッキングプレート上の接合したスパッタリングターゲットであっても、複数のターゲット部材を同一のバッキングプレート上に接合した多分割スパッタリングターゲットでもよい。
【００１７】
多分割スパッタリングターゲットにおいて、個々のターゲット部材間の距離としては、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍの幅の間隙を保って、バッキングプレート上に接合されていることが好ましい。また、その分割数や形状は特に限定されない。各ターゲット部材のサイズがほぼ同等であってもよく、分割された各ターゲット部材のサイズが異なっても良い。さらに、４分割の場合には、田の字状に分割したものであってもよい。
【００１８】
まず、通常用いられる方法によってターゲット部材を製造する。ターゲット部材を製造する際の原材料の種類、成形方法、焼結方法等には、特に制限はない。使用するターゲット部材の特性に合わせて適宜選択し製造すればよい。
【００１９】
次に、得られたターゲット部材を機械的に加工してターゲット部材を製造する。
【００２０】
このとき、多分割ターゲットを構成する個々のターゲット部材を製造する場合には、ターゲット部材同士が対向する側のターゲット部材のエッジ部であって、スパッタリング面に存在するエッジ部は、半径０．５〜２ｍｍの丸みを有するように、すなわち、Ｒ０．５〜Ｒ２に加工することが好ましい。なお、ターゲット部材のスパッタリング面に存在する他のエッジ部については、必ずしも必要ではないが、適当な丸み加工を施しても良い。
【００２１】
続いて、得られたターゲット部材をバッキングプレート上に接合する。本発明に使用されるバッキングプレートおよびはんだ材は特に限定されるものではないが、バッキングプレートとしては、無酸素銅およびリン青銅等を、はんだ材としては、インジウムはんだ等をあげることができる。
【００２２】
接合は、例えば以下に示す方法で行うことができる。まず、所定の形状に加工し表面を洗浄して得られたターゲット部材、および同じく洗浄処理を施したバッキングプレートの各接合面に、金属インジウム等の接合剤を塗布する。この際、ターゲット部材やバッキングプレートが、直接接合剤と溶着しない材料で構成されている場合には、予めその接合面に接合剤との濡れ性に優れた銅、ニッケル等の薄膜層を、スパッタリング法、メッキ法等により形成してもよいし、また、超音波はんだごてを用いて接合面に直接接合剤を塗布してもよい。
【００２３】
接合剤を塗布する前に、接合面以外の部分への接合剤による汚染を防止するため、必要に応じてポリアミドテープ等を用いて、接合剤の不要部分にマスキング処理を施すことが好ましい。
【００２４】
次に、このターゲット部材およびバッキングプレートを使用する接合剤の融点以上に加熱して表面の接合剤を融解させた後、ターゲット部材とバッキングプレートを接合し、室温まで冷却してターゲットとする。このとき、充分な接合強度を得るために、必要に応じて接合剤を更に塗布してもよい。
【００２５】
汚染防止用にポリアミドテープ等を使用した場合には、冷却後、該テープを剥離する。この状態では、接合層の周囲に余分な接合剤が残存した状態となっている。
【００２６】
一方、多分割ターゲットの場合には、まず、加工の施された複数のターゲット部材とバッキングプレートとを使用する接合剤の融点以上に加熱し、各接合面に接合剤を塗布した後、接合する。この時、ターゲット部材にＲ加工が施されている場合には、Ｒ加工が施されたエッジ部を分割部のスパッタリング面に配置して接合する。
【００２７】
各ターゲットの分割部の幅は、０．０５〜０．２ｍｍが好ましい。０．０５ｍｍ未満とすると、真空装置内に設置して実際にスパッタリングした場合に、各ターゲットが熱膨張により増大し、隣り合った焼結体同士がぶつかりあい破損する恐れがある。
【００２８】
接合時（加熱時）における分割部の幅は、使用するターゲット部材およびバッキングプレートの材質およびサイズ並びに使用する接合剤の融点を考慮し適宜選択すればよい。
【００２９】
例えば、８００ｍｍ×２８０ｍｍのＩＴＯ焼結体３枚を１枚のバッキングプレート上にボンディングして１枚のターゲットとするに際し、バッキングプレートに無酸素銅を使用し、接合剤にインジウム半田を使用した場合には、１５８℃に焼結体およびバッキングプレートを加熱した状態で分割部の幅を０．５３ｍｍとすることにより、冷却後の接合部の幅は０．２ｍｍとなる。
【００３０】
実際の分割部の幅のコントロールは、例えば、分割部に厚さ０．５３ｍｍの治具を挿入して、バッキングプレートと各ターゲットとを接合して位置合わせを行い、接合剤が固化した後、分割部に挿入した治具を抜き取り、室温まで冷却することによって、行うことができる。この状態において、分割部底部に余分な接合剤が残存した状態となっている。
【００３１】
分割部に挿入する治具は、接合時の温度に耐えられる材質であれば特に限定されないが、例えば、ステンレス、鉄、真鍮、カーボン、テフロン、ポリイミド樹脂等があげられる。
【００３２】
本発明においては、この残存した接合剤に対して、高圧水を吹き付け、前記余分な接合剤の除去を行う。高圧水としては、２００〜７００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力が好ましい。より好ましくは、３００〜６００ｋｇｆ／ｃｍ²である。高圧水を噴射するノズルの形状は、直射状のもの、扇状のものなどを使用することが可能であるが、直射状のものが、効率的にはんだ材を除去できて好ましい。
このような高圧水を用いることにより、ターゲット部材や、バッキングプレートを傷つけることなく、短時間で接合剤のみを除去することが可能となる。
【００３３】
吹き付ける高圧水は、一般の水道水を使用することが可能であるが、ターゲットの汚染防止を考慮すると、好ましくは５０μｍ以下のフィルターを通した水、より好ましくはイオン交換水、特に好ましくは抵抗率１０ＭΩ・ｃｍ以上の超純水である。
【００３４】
また、水量としては、作業性と廃水処理量低減の点で１０〜４０Ｌ／分が好ましく、水温としては作業の安全性の点で、１５〜３５℃が好ましい。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３６】
（実施例１）
従来より知られている方法に従い、酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末とを混合、成形、焼結し、ＩＴＯ焼結体を得た。得られた焼結体を４インチ×７インチｍｍ×６ｍｍに加工した。得られた焼結体の、はんだ材の不要な部分をアルミ箔とポリアミドテープで覆った後、焼結体と平板状バッキングプレートを１５８℃まで加熱し、それぞれの接合面に超音波はんだごてを用いて、インジウムはんだを塗布した。
【００３７】
次に、この焼結体をバッキングプレート上の所望の位置に配置した後、室温まで冷却し、アルミ箔およびポリアミドテープを除去してＩＴＯターゲットとした。
【００３８】
次に、高圧水噴射装置を用いて、高圧水を吹き付け、接合層周囲に残存したはんだ材を除去した。噴射条件は、以下の通り。
【００３９】
（噴射条件）
媒体：５０μｍのフィルターを通した水道水（水温：２３℃）
水圧：３００ｋｇｆ／ｃｍ²
水量：２０Ｌ／分
作業に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり２．５秒、トータルで１４０秒であった。また、処理後の焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
【００４０】
（実施例２）
使用した媒体をイオン交換水とした以外は、実施例１と同じ方法で接合層周囲のはんだ材を除去した。作業に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり２．５秒であった。また、処理後の焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
【００４１】
（実施例３）
使用した媒体を１２．３ＭΩ・ｃｍの超純水とした以外は、実施例１と同じ方法で接合層周囲のはんだ材を除去した。作業に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり２．５秒であった。また、処理後の焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
（比較例１）
実施例１と同様の方法で、ＩＴＯ焼結体を製造し、バッキングプレートに接合した。接合層周囲に残存したはんだ材を、金属製のへらを用いて手作業により除去した。作業に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり５秒、トータルで２８０秒であった。また、バッキングプレートに多くの擦過傷は認められた。
【００４２】
（実施例４）
クロム粉末をＣＩＰ法により成形した後、ＨＩＰ法により焼結し、クロムの焼結体を得た。得られた焼結体を４インチ×７インチｍｍ×６ｍｍに加工した。このようにして得られた焼結体の、はんだ材の不要な部分をアルミ箔とポリアミドテープで覆った後、焼結体と平板状バッキングプレートを１５８℃まで加熱し、それぞれの接合面にインジウムはんだを塗布した。
【００４３】
次に、この焼結体をバッキングプレート上の所望の位置に配置した後、室温まで冷却し、アルミ箔およびポリアミドテープを除去してクロムターゲットとした。
【００４４】
次に、高圧水噴射装置を用いて、高圧水を吹き付け、接合層周囲に残存したはんだ材を除去した。噴射条件は、以下の通り。
【００４５】
（噴射条件）
媒体：５０μｍのフィルターを通した水道水（水温：２３℃）
水圧：３００ｋｇｆ／ｃｍ²
水量：２０Ｌ／分
接合層周囲に残存するはんだ材の除去に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり２．５秒であった。また、焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
【００４６】
（実施例５）
使用した媒体をイオン交換水とした以外は、実施例４と同じ方法で接合層周囲のはんだ材を除去した。作業に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり２．５秒であった。また、焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
【００４７】
（実施例６）
使用した媒体を１２．３ＭΩ・ｃｍの超純水とした以外は、実施例４と同じ方法で接合層周囲のはんだ材を除去した。作業に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり２．５秒であった。また、焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
（比較例２）
実施例４と同様の方法で、クロム焼結体を作製し、バッキングプレートに接合した。接合層周囲に残存したはんだ材を、金属製のへらを用いて手作業により除去した。作業に要した時間は、処理した長さ１０ｍｍあたり５秒であった。また、バッキングプレートに多くの擦過傷が認められた。
【００４８】
（実施例７）
従来より知られている方法に従い、酸化インジウム粉末と酸化スズ粉末を混合、成形、焼結し、ＩＴＯ焼結体を得た。得られた焼結体を機械加工して、４インチ×３．５インチ×６．３５ｍｍのＩＴＯ焼結体２枚を得た。次いで、スパッタリング面となるエッジ部分に対して、Ｒ１の加工を施した。
【００４９】
このようにして得られた、焼結体とバッキングプレートを１５８℃まで加熱した後、それぞれの接合面にインジウム半田を塗布した。
【００５０】
このようにして得られた、金属接合剤塗布済みのターゲット部材と平板状バッキングプレートとの接合面同士を合わせて接合した後、室温まで冷却した。冷却後の分割部の幅は０．１５ｍｍであった。
【００５１】
次に、高圧水噴射装置を用いて、水を吹き付け、分割部に残存したはんだ材を除去した。噴射条件は、以下の通り。
【００５２】
（噴射条件）
媒体：５０μｍのフィルターを通した水道水（水温：２３℃）
水圧：３００ｋｇｆ／ｃｍ²
水量：２０Ｌ／分
分割部に残存するはんだ材の除去に要した時間は、分割部１０ｍｍあたり１秒であった。また、焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
【００５３】
（実施例８）
使用した媒体をイオン交換水とした以外は、実施例７と同じ方法で分割部のはんだ材を除去した。分割部に残存するはんだ材の除去に要した時間は、分割部１０ｍｍあたり１秒であった。また、焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
【００５４】
（実施例９）
使用した媒体を１２．３ＭΩ・ｃｍの超純水とした以外は、実施例７と同じ方法で分割部のはんだ材を除去した。分割部に残存するはんだ材の除去に要した時間は、分割部１０ｍｍあたり１秒であった。また、焼結体およびバッキングプレートに傷は認められなかった。
（比較例３）
実施例７と同様の方法で、ＩＴＯ焼結体を作製し、バッキングプレートに接合した。分割部に残存したはんだ材を、金属製のへら、薄片を用いて手作業により除去した。分割部に残存するはんだ材の除去に要した時間は、分割部１０ｍｍあたり２５秒であった。また、バッキングプレートに多くの擦過傷は認められた。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、極めて簡便な方法で、しかも短時間で接合層周囲や多分割ターゲットにおける分割部底部に残存するはんだ材を除去することが可能となった。[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a method for manufacturing a target. More specifically, a bonding agent remaining at the bonding portion between the target member and the backing plate, or a target manufacturing method for removing a bonding agent remaining at the bottom of the divided portion formed between the target members in the multi-divided target. About.
[0002]
[Prior art]
A wide variety of thin films are used in devices such as semiconductor elements, recording media, and flat panel displays that support the information society and multimedia in recent years. Examples of means for forming a thin film include sputtering, vacuum deposition, and CVD. Among these, the sputtering method is advantageous in forming a uniform film over a large area, and is therefore widely used in the field of flat panel displays.
[0003]
A sputtering target used in the sputtering method is manufactured by bonding a target member and a backing plate except for a special one. As a method for joining the target member and the backing plate, there are various methods such as brazing with a metal joining agent (for example, indium solder), diffusion joining, explosive deposition, EB weld, and the like, as appropriate according to the material of the target member and the backing plate. Selected and adopted.
[0004]
Among them, the method by brazing using a metal bonding agent is common, and the cost when introducing a manufacturing facility is low, and it can be relatively easily adapted to a large size target for a flat panel display. Has advantages.
[0005]
In joining by brazing the target member and the backing plate, a bonding agent heated to a melting point or higher is applied to the joining surface between the target member and the backing plate, and then placed in a predetermined position and cooled to room temperature. Made. At this time, when the bonding agent is sputtered, an excess overflowing bonding agent remains around the bonding layer (solder layer) of the target-backing plate assembly in a state cooled to room temperature. This is not preferable because it causes particles. Moreover, when such a target is installed in a sputtering apparatus, since it becomes impossible to discharge if it contacts with an earth shield, the process of removing these is needed.
[0006]
The process of removing the excess bonding agent has conventionally been performed manually using a metal spatula or the like. However, since such a method is a manual operation, it has a long working time and thus affects the cost of the target.
[0007]
In addition, a method of removing the bonding agent at a temperature at which the bonding agent has a certain degree of fluidity is also conceivable. However, in this case, there is a possibility that a necessary part of the bonding agent may flow out. There is a problem that the temperature is close to the melting point of the bonding agent (156 ° C. with indium solder), which is dangerous.
[0008]
On the other hand, in order to increase the size and productivity of liquid crystal panels, the mother glass size for liquid crystal panel production has increased, and there is a demand for large targets that can handle this. A multi-division target in which members are joined on the same backing plate is used. While this multi-divided target can produce a large target with a high yield, the bonding agent remaining at the bottom of the divided portion of the target is taken into the film as an impurity, degrading the properties of the thin film, and there are several bonding agents themselves. It became a particle of μm size and caused the problem of decreasing the yield of the product.
[0009]
Conventionally, in order to solve this problem, the bonding agent remaining in the divided portion is scraped and removed using a metal spatula or the like. However, since such a method is a manual operation, it has a long working time and thus affects the cost of the target.
[0010]
Therefore, an extra bonding agent remaining around the bonding layer (solder layer) of the target-backing plate assembly and a bonding agent remaining at the bottom of the divided portion in the multi-divided target can be adopted in an actual production line. Therefore, it has been desired to develop a method for producing a target that can be removed in a short time and with a simple method.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to easily and easily remove the excess bonding agent remaining around the bonding layer (solder layer) of the target-backing plate assembly and the bonding agent remaining at the bottom of the divided portion in the multi-divided target. It is to provide a method that can be performed in a short time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In view of the current situation as described above, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, after cooling the target member-backing plate assembly and the multi-division target after the joining work to near room temperature, Alternatively, the inventors found that the bonding agent can be removed by spraying on the bonding agent remaining at the bottom of the divided portion, and completed the present invention.
[0013]
That is, the present invention provides a sputtering target manufacturing method characterized in that after bonding a target member and a backing plate with a bonding agent, high pressure water is sprayed on the bonding agent remaining around the bonding layer and removed, and a plurality of methods The target member is bonded to the same backing plate with a bonding agent, and then removed by spraying high-pressure water on the bonding agent remaining at the bottom of the divided portion formed between the target members. It relates to a manufacturing method.
[0014]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0015]
The material of the sputtering target used in the present invention can be used without any particular limitation. In particular, it is suitable for materials such as ITO (indium-tin oxide), AZO (aluminum-zinc oxide), magnesium oxide, chromium, and molybdenum, which are often joined by brazing using a solder material.
[0016]
The sputtering target used in the present invention may be a sputtering target in which one target member is bonded on one backing plate, or a multi-split sputtering target in which a plurality of target members are bonded on the same backing plate. Good.
[0017]
In the multi-split sputtering target, the distance between the individual target members is preferably bonded onto the backing plate while maintaining a gap having a width of 0.05 to 0.2 mm. Further, the number of divisions and the shape are not particularly limited. The size of each target member may be substantially equal, and the size of each divided target member may be different. Further, in the case of four divisions, it may be divided into a square shape.
[0018]
First, a target member is manufactured by a generally used method. There are no particular restrictions on the type of raw material, the molding method, the sintering method, and the like when the target member is manufactured. What is necessary is just to select and manufacture suitably according to the characteristic of the target member to be used.
[0019]
Next, the target member obtained is mechanically processed to manufacture the target member.
[0020]
At this time, in the case of manufacturing individual target members constituting the multi-divided target, the edge portion of the target member on the side where the target members face each other, and the edge portion existing on the sputtering surface has a radius of 0.5. It is preferable to process to R0.5 to R2 so as to have a roundness of ˜2 mm. In addition, although it is not necessarily required about the other edge part which exists in the sputtering surface of a target member, you may give an appropriate rounding process.
[0021]
Subsequently, the obtained target member is bonded onto the backing plate. The backing plate and the solder material used in the present invention are not particularly limited, but examples of the backing plate include oxygen-free copper and phosphor bronze, and examples of the solder material include indium solder.
[0022]
Joining can be performed by the method shown below, for example. First, a bonding agent such as metal indium is applied to each bonding surface of a target member obtained by processing into a predetermined shape and cleaning the surface, and a backing plate that has also been subjected to a cleaning process. At this time, if the target member or backing plate is made of a material that is not directly welded to the bonding agent, a thin film layer such as copper or nickel having excellent wettability with the bonding agent is sputtered on the bonding surface in advance. It may be formed by a method, a plating method or the like, or a bonding agent may be applied directly to the bonding surface using an ultrasonic soldering iron.
[0023]
Before applying the bonding agent, it is preferable to mask the unnecessary portion of the bonding agent by using a polyamide tape or the like, if necessary, in order to prevent contamination by the bonding agent to portions other than the bonding surface.
[0024]
Next, the target member and the backing plate are heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the bonding agent to melt the bonding agent on the surface, and then the target member and the backing plate are bonded and cooled to room temperature to obtain a target. At this time, in order to obtain sufficient bonding strength, a bonding agent may be further applied as necessary.
[0025]
When polyamide tape or the like is used for preventing contamination, the tape is peeled off after cooling. In this state, excess bonding agent remains around the bonding layer.
[0026]
On the other hand, in the case of a multi-divided target, first, a plurality of processed target members and a backing plate are heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the bonding agent, and after bonding the bonding agent to each bonding surface, bonding is performed. . At this time, when the target member is subjected to R processing, the edge portion subjected to the R processing is arranged and bonded to the sputtering surface of the divided portion.
[0027]
The width of the divided part of each target is preferably 0.05 to 0.2 mm. When the thickness is less than 0.05 mm, when sputtering is performed in a vacuum apparatus, each target increases due to thermal expansion, and adjacent sintered bodies may collide with each other and be damaged.
[0028]
The width of the divided portion at the time of bonding (during heating) may be appropriately selected in consideration of the material and size of the target member and backing plate used and the melting point of the bonding agent used.
[0029]
For example, when three ITO sintered bodies of 800mm x 280mm are bonded on one backing plate to make one target, oxygen-free copper is used for the backing plate and indium solder is used for the bonding agent In the state where the width of the divided portion is 0.53 mm while the sintered body and the backing plate are heated to 158 ° C., the width of the bonded portion after cooling is 0.2 mm.
[0030]
The actual control of the width of the divided part is, for example, by inserting a jig having a thickness of 0.53 mm into the divided part, joining the backing plate and each target, aligning, and after the bonding agent has solidified, This can be done by removing the jig inserted into the dividing section and cooling it to room temperature. In this state, excess bonding agent remains at the bottom of the divided portion.
[0031]
The jig to be inserted into the divided portion is not particularly limited as long as it is a material that can withstand the temperature at the time of joining, and examples thereof include stainless steel, iron, brass, carbon, Teflon, and polyimide resin.
[0032]
In the present invention, high pressure water is sprayed on the remaining bonding agent to remove the excess bonding agent. As the high-pressure water, a pressure of 200 to 700 kgf / cm ² is preferable. More preferably, it is 300-600 kgf / cm < ² >. As the shape of the nozzle for injecting the high-pressure water, a direct shape or a fan shape can be used, but a direct shape is preferable because it can efficiently remove the solder material.
By using such high-pressure water, it is possible to remove only the bonding agent in a short time without damaging the target member or the backing plate.
[0033]
As the high-pressure water to be sprayed, it is possible to use general tap water. However, in consideration of prevention of target contamination, the water preferably passes through a filter of 50 μm or less, more preferably ion-exchanged water, particularly preferably resistivity. It is ultrapure water of 10 MΩ · cm or more.
[0034]
Further, the amount of water is preferably 10 to 40 L / min from the viewpoint of workability and reduction of the wastewater treatment amount, and the water temperature is preferably 15 to 35 ° C. from the viewpoint of work safety.
[0035]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.
[0036]
Example 1
According to a conventionally known method, indium oxide powder and tin oxide powder were mixed, molded and sintered to obtain an ITO sintered body. The obtained sintered body was processed into 4 inches × 7 inches mm × 6 mm. After covering the unnecessary part of the solder material of the obtained sintered body with aluminum foil and polyamide tape, the sintered body and the flat backing plate are heated to 158 ° C., and an ultrasonic soldering iron is applied to each joint surface. Was used to apply indium solder.
[0037]
Next, this sintered body was placed at a desired position on the backing plate, then cooled to room temperature, and the aluminum foil and polyamide tape were removed to obtain an ITO target.
[0038]
Next, high-pressure water was sprayed using a high-pressure water jetting device, and the solder material remaining around the bonding layer was removed. The injection conditions are as follows.
[0039]
(Injection conditions)
Medium: Tap water passed through a 50 μm filter (water temperature: 23 ° C.)
Water pressure: 300 kgf / cm ²
Water amount: 20 L / min The time required for the work was 2.5 seconds per 10 mm of the treated length, for a total of 140 seconds. In addition, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate after the treatment.
[0040]
(Example 2)
The solder material around the bonding layer was removed by the same method as in Example 1 except that the medium used was ion-exchanged water. The time required for the work was 2.5 seconds per 10 mm processed length. In addition, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate after the treatment.
[0041]
(Example 3)
The solder material around the bonding layer was removed by the same method as in Example 1 except that the medium used was ultrapure water of 12.3 MΩ · cm. The time required for the work was 2.5 seconds per 10 mm processed length. In addition, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate after the treatment.
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, an ITO sintered body was manufactured and joined to a backing plate. The solder material remaining around the bonding layer was manually removed using a metal spatula. The time required for the work was 5 seconds per 10 mm processed length, for a total of 280 seconds. Many scratches were found on the backing plate.
[0042]
Example 4
Chromium powder was molded by the CIP method and then sintered by the HIP method to obtain a chromium sintered body. The obtained sintered body was processed into 4 inches × 7 inches mm × 6 mm. After covering the unnecessary part of the solder material of the sintered body thus obtained with aluminum foil and polyamide tape, the sintered body and the flat backing plate are heated to 158 ° C. Solder was applied.
[0043]
Next, this sintered body was placed at a desired position on the backing plate, then cooled to room temperature, and the aluminum foil and polyamide tape were removed to obtain a chromium target.
[0044]
Next, high-pressure water was sprayed using a high-pressure water jetting device, and the solder material remaining around the bonding layer was removed. The injection conditions are as follows.
[0045]
(Injection conditions)
Medium: Tap water passed through a 50 μm filter (water temperature: 23 ° C.)
Water pressure: 300 kgf / cm ²
Water amount: 20 L / min The time required to remove the solder material remaining around the bonding layer was 2.5 seconds per 10 mm processed length. Further, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate.
[0046]
(Example 5)
The solder material around the bonding layer was removed in the same manner as in Example 4 except that the medium used was ion-exchanged water. The time required for the work was 2.5 seconds per 10 mm processed length. Further, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate.
[0047]
(Example 6)
The solder material around the bonding layer was removed in the same manner as in Example 4 except that the medium used was ultrapure water of 12.3 MΩ · cm. The time required for the work was 2.5 seconds per 10 mm processed length. Further, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate.
(Comparative Example 2)
A chromium sintered body was produced by the same method as in Example 4 and joined to a backing plate. The solder material remaining around the bonding layer was manually removed using a metal spatula. The time required for the work was 5 seconds per 10 mm processed length. Further, many scratches were observed on the backing plate.
[0048]
(Example 7)
According to a conventionally known method, indium oxide powder and tin oxide powder were mixed, molded and sintered to obtain an ITO sintered body. The obtained sintered body was machined to obtain two ITO sintered bodies of 4 inches × 3.5 inches × 6.35 mm. Subsequently, R1 was processed with respect to the edge part used as a sputtering surface.
[0049]
The sintered body and the backing plate thus obtained were heated to 158 ° C., and then indium solder was applied to each joint surface.
[0050]
After joining the joining surfaces of the target member to which the metal bonding agent had been applied and the flat backing plate thus obtained were joined together, they were cooled to room temperature. The width of the divided part after cooling was 0.15 mm.
[0051]
Next, water was sprayed using a high-pressure water jetting device, and the solder material remaining in the divided portions was removed. The injection conditions are as follows.
[0052]
(Injection conditions)
Medium: Tap water passed through a 50 μm filter (water temperature: 23 ° C.)
Water pressure: 300 kgf / cm ²
Water amount: 20 L / min The time required to remove the solder material remaining in the divided portion was 1 second per 10 mm of the divided portion. Further, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate.
[0053]
(Example 8)
The solder material in the divided portion was removed by the same method as in Example 7 except that the medium used was ion-exchanged water. The time required to remove the solder material remaining in the divided portion was 1 second per 10 mm of the divided portion. Further, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate.
[0054]
Example 9
The solder material in the divided portion was removed by the same method as in Example 7 except that the medium used was ultrapure water of 12.3 MΩ · cm. The time required to remove the solder material remaining in the divided portion was 1 second per 10 mm of the divided portion. Further, no scratch was observed on the sintered body and the backing plate.
(Comparative Example 3)
An ITO sintered body was produced in the same manner as in Example 7, and joined to a backing plate. The solder material remaining in the divided portion was manually removed using a metal spatula and a thin piece. The time required for removing the solder material remaining in the divided portion was 25 seconds per 10 mm of the divided portion. Many scratches were found on the backing plate.
[0055]
【The invention's effect】
According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to remove the solder material remaining at the periphery of the bonding layer and at the bottom of the divided portion of the multi-divided target in a very simple method.

Claims

A method for producing a sputtering target, comprising: bonding a target member and a backing plate with a bonding agent; and spraying and removing high pressure water on the bonding agent remaining around the bonding layer.

A sputtering target characterized in that a plurality of target members are bonded onto the same backing plate with a bonding agent and then removed by spraying high-pressure water on the bonding agent remaining at the bottom of the divided portion formed between the target members. Manufacturing method.

The method for producing a sputtering target according to claim 1 or ² , wherein the pressure of the high-pressure water is 200 to 700 kgf / cm2.

The method for producing a sputtering target according to any one of claims 1 to 3, wherein high-pressure water having a filter of 50 µm or less is used.

Ion exchange water is used, The manufacturing method of the sputtering target of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.

The method of manufacturing a sputtering target according to any one of claims 1 to 3, wherein ultrapure water having a resistivity of 10 MΩ · cm or more is used.

The method for producing a sputtering target according to claim 1, wherein the target member substantially consists of indium, tin, and oxygen.

The method for manufacturing a sputtering target according to any one of claims 1 to 6, wherein the target member is substantially made of chromium.