JPH05195217A - スパッタリング・ターゲット部材アセンブリの製造方法 - Google Patents
スパッタリング・ターゲット部材アセンブリの製造方法Info
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- JPH05195217A JPH05195217A JP4142797A JP14279792A JPH05195217A JP H05195217 A JPH05195217 A JP H05195217A JP 4142797 A JP4142797 A JP 4142797A JP 14279792 A JP14279792 A JP 14279792A JP H05195217 A JPH05195217 A JP H05195217A
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
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- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/04—Electron-beam welding or cutting for welding annular seams
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造中に発生するひずみを最小にすることの
できるスパッタリング・ターゲット材アセンブリの製造
方法、及び該方法により製作されるターゲット部材アセ
ンブリを提供する。 【構成】 ターゲット部材に形成された外部の肩部に支
持部材を位置決めし、双方の相対する表面を電子ビーム
溶接し、そして、溶接されたアセンブリの内側面を加工
してターゲット部材と支持部材との各内側面に沿って共
に延長する新たな表面を形成する各工程により構成され
る。このようにして得られたターゲット部材アセンブリ
は高い水圧と高度のスパッタリング・パワーレベルとに
耐え得るものである。
できるスパッタリング・ターゲット材アセンブリの製造
方法、及び該方法により製作されるターゲット部材アセ
ンブリを提供する。 【構成】 ターゲット部材に形成された外部の肩部に支
持部材を位置決めし、双方の相対する表面を電子ビーム
溶接し、そして、溶接されたアセンブリの内側面を加工
してターゲット部材と支持部材との各内側面に沿って共
に延長する新たな表面を形成する各工程により構成され
る。このようにして得られたターゲット部材アセンブリ
は高い水圧と高度のスパッタリング・パワーレベルとに
耐え得るものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング・ターゲ
ット部材アセンブリ製造方法に関し、特に製造時に発生
するひずみを低減したターゲット材アセンブリの製造方
法に関する。
ット部材アセンブリ製造方法に関し、特に製造時に発生
するひずみを低減したターゲット材アセンブリの製造方
法に関する。
【０００２】
【発明の背景】薄い金属層及びセラミック層が「マグネ
トロン・スパッタリング」として知られた技術により基
板に堆積されることはよく知られている。この方法によ
り、金属層は、堆積すべきターゲット材料を、一般的に
は標準ＲＦ（無線周波数）スパッタリング装置における
カソードとして使用し、アルゴン雰囲気中でスパッタリ
ングを行なうことができる。
トロン・スパッタリング」として知られた技術により基
板に堆積されることはよく知られている。この方法によ
り、金属層は、堆積すべきターゲット材料を、一般的に
は標準ＲＦ（無線周波数）スパッタリング装置における
カソードとして使用し、アルゴン雰囲気中でスパッタリ
ングを行なうことができる。
【０００３】さらに最近になって、スパッタリング技術
は、許容誤差の限界に接近した状態にあって、しかも迅
速且つ経済的な金属の堆積を必要とする集積回路の製作
に使用されてきた。スパッタリングは、均一性や化学的
純度が重要とされる皮膜やコーティングの応用に対して
も採用される手法である。集積回路の製造については、
一般的に高速の生産工程が採用され、その工程中におい
て皮膜の均一性や溶着速度を改善することにより製造コ
ストを低減することができる。集積回路の製造におい
て、特に重要な材料はアルミニウム及びアルミニウム合
金である。アルミニウム及び／またはアルミニウム合金
のターゲット材は、スパッタリングに使用し、基板にア
ルミニウム皮膜またはコーティングを生成する。
は、許容誤差の限界に接近した状態にあって、しかも迅
速且つ経済的な金属の堆積を必要とする集積回路の製作
に使用されてきた。スパッタリングは、均一性や化学的
純度が重要とされる皮膜やコーティングの応用に対して
も採用される手法である。集積回路の製造については、
一般的に高速の生産工程が採用され、その工程中におい
て皮膜の均一性や溶着速度を改善することにより製造コ
ストを低減することができる。集積回路の製造におい
て、特に重要な材料はアルミニウム及びアルミニウム合
金である。アルミニウム及び／またはアルミニウム合金
のターゲット材は、スパッタリングに使用し、基板にア
ルミニウム皮膜またはコーティングを生成する。
【０００４】スパッタリング処理及び装置については、
たとえば米国特許第4,889,772 号、第4,961,831 号、第
4,961,832 号、第4,963,239 号、第4,964,962 号、第4,
964,968 号、第4,964,969 号、及び第4,971,674 号に開
示されている。スパッタリング材については、たとえば
米国特許第4,963,240 号、第4,966,676 号、及び第4,96
6,677 号に記述されている。
たとえば米国特許第4,889,772 号、第4,961,831 号、第
4,961,832 号、第4,963,239 号、第4,964,962 号、第4,
964,968 号、第4,964,969 号、及び第4,971,674 号に開
示されている。スパッタリング材については、たとえば
米国特許第4,963,240 号、第4,966,676 号、及び第4,96
6,677 号に記述されている。
【０００５】スパッタリング・ターゲット部材アセンブ
リは、一般に支持部材により支えられたターゲット部材
から構成されている。ターゲット部材はスパッタリング
処理が行なわれるべき材料のターゲット表面を有し、支
持部材はスパッタリング装置の定められた位置にターゲ
ット部材を保持するように形成されている。ターゲット
部材は、ターゲットの材料が除去されたり腐食により消
失したりするにつれて、時間とともに取り替える必要が
ある。ターゲット部材の設計によっては、ターゲット部
材の交換が必要になったときに、ターゲット部材と支持
部材の双方を取り替えなければならない。
リは、一般に支持部材により支えられたターゲット部材
から構成されている。ターゲット部材はスパッタリング
処理が行なわれるべき材料のターゲット表面を有し、支
持部材はスパッタリング装置の定められた位置にターゲ
ット部材を保持するように形成されている。ターゲット
部材は、ターゲットの材料が除去されたり腐食により消
失したりするにつれて、時間とともに取り替える必要が
ある。ターゲット部材の設計によっては、ターゲット部
材の交換が必要になったときに、ターゲット部材と支持
部材の双方を取り替えなければならない。
【０００６】スパッタリング処理をされるターゲット部
材の交換に要する時間を縮小し、ターゲット部材の交換
費用を低減するような、いくつかの提案もなされてい
る。そのような提案の一つとして、米国特許第4,820,39
7 号がある。この手法は、特別なターゲット部材アセン
ブリの設計を含むものであるが、この設計は製造上の困
難さと多額の費用とを要するように思われる。
材の交換に要する時間を縮小し、ターゲット部材の交換
費用を低減するような、いくつかの提案もなされてい
る。そのような提案の一つとして、米国特許第4,820,39
7 号がある。この手法は、特別なターゲット部材アセン
ブリの設計を含むものであるが、この設計は製造上の困
難さと多額の費用とを要するように思われる。
【０００７】ターゲット部材アセンブリについて発生す
る他の問題は、ターゲット部材アセンブリの製造時に、
溶接される部材に熱を加えることから発生するひずみの
問題である。ターゲット部材アセンブリの製造方法とし
ては、一般にＴＩＧ（tungsten inert gas, ）溶接、ろ
う付け、高温はんだによる半田付け、及び爆圧溶接であ
り、これらの方法によりターゲット部材が支持材に接着
される。これらの接着方法は、通常、溶加材（filler m
aterial ）を使用する。
る他の問題は、ターゲット部材アセンブリの製造時に、
溶接される部材に熱を加えることから発生するひずみの
問題である。ターゲット部材アセンブリの製造方法とし
ては、一般にＴＩＧ（tungsten inert gas, ）溶接、ろ
う付け、高温はんだによる半田付け、及び爆圧溶接であ
り、これらの方法によりターゲット部材が支持材に接着
される。これらの接着方法は、通常、溶加材（filler m
aterial ）を使用する。
【０００８】従来のターゲット部材アセンブリの設計で
は、固定された支持板中に位置決めされた環状のターゲ
ット材が使用され、そして通常、上述したような溶接ま
たは接合により定められた位置が保持される。スパッタ
リングターゲット部材は、ターゲット部材の交換のため
に独立して支持板から除去可能である。しかし、一般
に、スパッタリングターゲット部材が支持板に対して物
理的に接合される場合（即ち、溶接、ロールクラッド
法、爆圧溶接による場合）、それは通常、スパッタリン
グ・システム中に、またはスパッタリング・システムか
ら、一体として除去できるものであり、したがって、廃
棄するときは、使用されたターゲット部材と支持部材の
双方を廃棄する必要がある。
は、固定された支持板中に位置決めされた環状のターゲ
ット材が使用され、そして通常、上述したような溶接ま
たは接合により定められた位置が保持される。スパッタ
リングターゲット部材は、ターゲット部材の交換のため
に独立して支持板から除去可能である。しかし、一般
に、スパッタリングターゲット部材が支持板に対して物
理的に接合される場合（即ち、溶接、ロールクラッド
法、爆圧溶接による場合）、それは通常、スパッタリン
グ・システム中に、またはスパッタリング・システムか
ら、一体として除去できるものであり、したがって、廃
棄するときは、使用されたターゲット部材と支持部材の
双方を廃棄する必要がある。
【０００９】環状ターゲット材は、ターゲット部材アセ
ンブリに対する冷却媒体の冷却効果及び循環を容易にす
るのに好ましい。しかし、ターゲット部材と支持部材と
が異なる材料である場合は、材料間の異なる熱膨張係数
により問題が発生する。半田付された接合部はこれによ
り欠陥を生じ、ターゲット部材アセンブリは直ちに機能
不能になる。米国特許第5,009,765 号には、ターゲット
部材と支持部材とを互いに接続する新たな方法が開示さ
れており、その方法により熱の伝搬能力が改善されたと
している。その方法は、ターゲット部材と支持部材との
間のインターフェースに凹部を形成し、その凹部に適切
な溶加材料を満たすというものである。これら両部材は
その凹部においてアルミニウム・ティグ溶接によりとも
に接合される。残念なことに、従来の溶接技術において
はしばしば、多量の熱の影響で製造中にターゲット部材
アセンブリに変形を生じさせるような帯域が存在する。
さらに、そのような方法は又、溶接される部材に対し多
量の熱を加えたり、溶加材を使用する必要がある。
ンブリに対する冷却媒体の冷却効果及び循環を容易にす
るのに好ましい。しかし、ターゲット部材と支持部材と
が異なる材料である場合は、材料間の異なる熱膨張係数
により問題が発生する。半田付された接合部はこれによ
り欠陥を生じ、ターゲット部材アセンブリは直ちに機能
不能になる。米国特許第5,009,765 号には、ターゲット
部材と支持部材とを互いに接続する新たな方法が開示さ
れており、その方法により熱の伝搬能力が改善されたと
している。その方法は、ターゲット部材と支持部材との
間のインターフェースに凹部を形成し、その凹部に適切
な溶加材料を満たすというものである。これら両部材は
その凹部においてアルミニウム・ティグ溶接によりとも
に接合される。残念なことに、従来の溶接技術において
はしばしば、多量の熱の影響で製造中にターゲット部材
アセンブリに変形を生じさせるような帯域が存在する。
さらに、そのような方法は又、溶接される部材に対し多
量の熱を加えたり、溶加材を使用する必要がある。
【００１０】
【発明の概要】本発明はスパッタリング・ターゲット部
材アセンブリの製造方法を提供するものである。本発明
方法によれば、製造中において発生するアセンブリのひ
ずみを低減し、特に優れた特性を有するターゲット部材
アセンブリが得られる。
材アセンブリの製造方法を提供するものである。本発明
方法によれば、製造中において発生するアセンブリのひ
ずみを低減し、特に優れた特性を有するターゲット部材
アセンブリが得られる。
【００１１】本発明において、スパッタリング・ターゲ
ット部材アセンブリは、ターゲット部材及び支持部材に
より構成される。この方法は、ターゲット部材横面（la
teral ）と、低端部と内側及び外側面とをもつ側壁とか
らなるターゲット部材を供給することである。支持部材
はターゲット部材に対して供給され、その支持部材は頂
部表面と内側及び外側面とをもつ側壁を備えている。支
持部材の頂部表面は、ターゲット部材の低端部の側壁の
外側面に内側方向で且つ下向きに延在する肩部において
ターゲット部材の低端部と咬合するするように成されて
いる。その肩部は内側面に延在するリップにおいて終結
している。
ット部材アセンブリは、ターゲット部材及び支持部材に
より構成される。この方法は、ターゲット部材横面（la
teral ）と、低端部と内側及び外側面とをもつ側壁とか
らなるターゲット部材を供給することである。支持部材
はターゲット部材に対して供給され、その支持部材は頂
部表面と内側及び外側面とをもつ側壁を備えている。支
持部材の頂部表面は、ターゲット部材の低端部の側壁の
外側面に内側方向で且つ下向きに延在する肩部において
ターゲット部材の低端部と咬合するするように成されて
いる。その肩部は内側面に延在するリップにおいて終結
している。
【００１２】支持部材の頂部表面は、その頂部表面がタ
ーゲット部材と面対面の関係となるように、ターゲット
部材の肩部内に位置決めされる。支持部材の側壁は、そ
の支持部材側壁が前記肩部の一方の側を形成する側壁の
外側表面にあるリップと面対面の接触をもつように、そ
の肩部に関連して寸法を決めている。支持部材の外側面
は、ターゲット部材の側壁の外側面とほぼ共に延長する
関係にある。利点として、支持部材は、ターゲット部材
の側壁の肩部部分においてターゲット部材と噛合すると
き、滑合せ（すべりばめ、snug fit）できるようになっ
ている。
ーゲット部材と面対面の関係となるように、ターゲット
部材の肩部内に位置決めされる。支持部材の側壁は、そ
の支持部材側壁が前記肩部の一方の側を形成する側壁の
外側表面にあるリップと面対面の接触をもつように、そ
の肩部に関連して寸法を決めている。支持部材の外側面
は、ターゲット部材の側壁の外側面とほぼ共に延長する
関係にある。利点として、支持部材は、ターゲット部材
の側壁の肩部部分においてターゲット部材と噛合すると
き、滑合せ（すべりばめ、snug fit）できるようになっ
ている。
【００１３】上述のように互いに固定した後、ターゲッ
ト部材及び支持部材は相互に確実に保持され、その面接
触面が電子ビーム溶接により接合される。溶接の後は、
支持部材の側壁の内側面とターゲット部材のリップとは
加工されてリップが取り除かれ、支持部材とターゲット
部材との両内側面に沿って共に延長する新たな内側面を
形成する。このようにして形成されたターゲット部材ア
センブリは、高水圧、即ち、６０ｐｓｉ、及び高度のス
パッタリング・パワーレベル、即ち、１２ｋｗを超える
パワーレベル値のそれぞれに耐えることができる。
ト部材及び支持部材は相互に確実に保持され、その面接
触面が電子ビーム溶接により接合される。溶接の後は、
支持部材の側壁の内側面とターゲット部材のリップとは
加工されてリップが取り除かれ、支持部材とターゲット
部材との両内側面に沿って共に延長する新たな内側面を
形成する。このようにして形成されたターゲット部材ア
センブリは、高水圧、即ち、６０ｐｓｉ、及び高度のス
パッタリング・パワーレベル、即ち、１２ｋｗを超える
パワーレベル値のそれぞれに耐えることができる。
【００１４】
【実施例】図１に示したように、製造対象のターゲット
部材アセンブリ１０は、ターゲット部材２０及び支持部
材３０により構成される。ターゲット部材は、適当なス
パッタリング装置に採用されるような典型的な環形状と
なっている。
部材アセンブリ１０は、ターゲット部材２０及び支持部
材３０により構成される。ターゲット部材は、適当なス
パッタリング装置に採用されるような典型的な環形状と
なっている。
【００１５】ターゲット部材２０は、スパッタリング処
理をされる材料により形成する横面（lateral ）、例え
ば、上部ターゲット部材表面１４と、外側面１６と、内
側面１８とを有する。ターゲット部材は、ターゲット部
材の下部端にある側壁の外側面にあり内側に向かって延
在する肩部１２を設けている。その肩部は横断的にある
いは下方に延伸するリップ２２において終結している。
理をされる材料により形成する横面（lateral ）、例え
ば、上部ターゲット部材表面１４と、外側面１６と、内
側面１８とを有する。ターゲット部材は、ターゲット部
材の下部端にある側壁の外側面にあり内側に向かって延
在する肩部１２を設けている。その肩部は横断的にある
いは下方に延伸するリップ２２において終結している。
【００１６】支持部材３０には、外側面３４と内側面３
６とをもつ側壁２８と、頂部表面３２とが設けてある。
支持部材の側壁は、その側壁の頂部表面３２が肩部表面
１２内に位置決めされ且つリップ２２に対して隣接する
ように、ターゲット部材の肩部に関連してサイズを定め
てある、従って、側壁端部２８は、部分（肩部表面）１
２とリップ２２とを有するターゲット部材と面対面の接
触をする。利点としては、その側壁端部２８には、リッ
プ２２の回りに、すべりばめができるような接近した寸
法が与えられている。
６とをもつ側壁２８と、頂部表面３２とが設けてある。
支持部材の側壁は、その側壁の頂部表面３２が肩部表面
１２内に位置決めされ且つリップ２２に対して隣接する
ように、ターゲット部材の肩部に関連してサイズを定め
てある、従って、側壁端部２８は、部分（肩部表面）１
２とリップ２２とを有するターゲット部材と面対面の接
触をする。利点としては、その側壁端部２８には、リッ
プ２２の回りに、すべりばめができるような接近した寸
法が与えられている。
【００１７】支持部材の側壁を肩部内の定位置に固定し
た後、既述のように、支持部材とターゲット材とは確実
に定位置に保持され、その面接触面は電子ビーム溶接に
より溶接される。溶接のあと、支持部材とターゲット部
材の各内側面は加工され、ターゲット材に対してリップ
部２２Ａを除去し、支持部材とターゲット部材の各内側
面に沿って共に延長する新たな内側面を形成する。そし
て都合よく、支持及びターゲット両部材の側壁の外側面
は、最終的許容誤差に加工されて共に延長する外側面を
生成する。
た後、既述のように、支持部材とターゲット材とは確実
に定位置に保持され、その面接触面は電子ビーム溶接に
より溶接される。溶接のあと、支持部材とターゲット部
材の各内側面は加工され、ターゲット材に対してリップ
部２２Ａを除去し、支持部材とターゲット部材の各内側
面に沿って共に延長する新たな内側面を形成する。そし
て都合よく、支持及びターゲット両部材の側壁の外側面
は、最終的許容誤差に加工されて共に延長する外側面を
生成する。
【００１８】ターゲット部材と支持部材との電子ビーム
溶接に対しリップ２２を使用することは、ターゲット材
アセンブリを製造する際の変形を最小にする問題と重要
な関係がある。リップは、溶接中にターゲット部材に接
触する支持部材の位置決めを正しく維持し電子ビーム溶
接を行なっている間において変形を最小にするものであ
る。電子ビーム溶接は又、狭い熱影響域（heat affecte
d zone, ＨＡＺ）で良質の溶接ができるという点で重要
である。さらに、電子ビーム溶接は、溶接中の部材に低
熱入力を実現し、接合中の溶加材添加を不要とする。
溶接に対しリップ２２を使用することは、ターゲット材
アセンブリを製造する際の変形を最小にする問題と重要
な関係がある。リップは、溶接中にターゲット部材に接
触する支持部材の位置決めを正しく維持し電子ビーム溶
接を行なっている間において変形を最小にするものであ
る。電子ビーム溶接は又、狭い熱影響域（heat affecte
d zone, ＨＡＺ）で良質の溶接ができるという点で重要
である。さらに、電子ビーム溶接は、溶接中の部材に低
熱入力を実現し、接合中の溶加材添加を不要とする。
【００１９】本発明の他の実施例を図３に示す。この実
施例においては、スパッタリング装置のオペレータがタ
ーゲット部材を囲む暗黒部シールドを低減できるよう
に、「深皿」を使用する。この設計におけるスパッタリ
ング処理部分は精密なる鍛造と衝撃押し出しにより作ら
れ、既に述べた設計の場合と同様に高純度の合金から製
作される。支持部材はターゲット部材に電子ビーム溶接
され、その利点とするところは、２０１４−Ｔ６管また
は板のような２０００シリーズものアルミニウム合金か
ら加工して得られることである。
施例においては、スパッタリング装置のオペレータがタ
ーゲット部材を囲む暗黒部シールドを低減できるよう
に、「深皿」を使用する。この設計におけるスパッタリ
ング処理部分は精密なる鍛造と衝撃押し出しにより作ら
れ、既に述べた設計の場合と同様に高純度の合金から製
作される。支持部材はターゲット部材に電子ビーム溶接
され、その利点とするところは、２０１４−Ｔ６管また
は板のような２０００シリーズものアルミニウム合金か
ら加工して得られることである。
【００２０】図３において、アセンブリは、ターゲット
部材４０と、段階状のフランジ形状部と組立て後に機械
加工により除去されるリップ４４とを備えた支持部材４
２とから構成されている。この設計に基づく製造方法
は、外側表面の加工を行なうとき唯単に支持部材とター
ゲット部材との間のインターフェース面を通ずる加工を
行なえばよい、この点を除けば、それ以外は図１に示し
た設計の場合と同様である。
部材４０と、段階状のフランジ形状部と組立て後に機械
加工により除去されるリップ４４とを備えた支持部材４
２とから構成されている。この設計に基づく製造方法
は、外側表面の加工を行なうとき唯単に支持部材とター
ゲット部材との間のインターフェース面を通ずる加工を
行なえばよい、この点を除けば、それ以外は図１に示し
た設計の場合と同様である。
【００２１】本発明に関し詳細に説明したように、高純
度のアルミニム（例えば、Ｓｉが１％、残りがアルミニ
ウム、及び、Ｓｉが１％、Ｃｕが0.5 ％、残りがアルミ
ニウム）のスパッタリング・ターゲット部材は、既に述
べたように、ターゲット部材の外側面から内側方向に延
在し且つそのターゲット部材の低部端に向かって下方に
延びる肩部を具備している。これにより、厚さ0.100
（2.54mm）インチ及び深さ0.100 インチの重なり合った
段階状接合部が得られる。その支持部材は、市場におい
て入手可能の２０１４−Ｔ６シームレス・アルミニウム
押し出し管を加工することにより形成された。ターゲッ
ト部材及び支持部材の溶接を行なう前に、それらは、肩
部及びリップにおいて0.005 インチ（127 ミクロン）
（最大）の圧入が行なわれるように加工された。ターゲ
ット部材及び支持部材は、最終の電子ビーム溶接処理の
まえに、電子ビームを使用し複数の位置、例えば、４カ
所においてスポット溶接を行い定位置に確実に保持され
た。各部材は外部から電子ビーム溶接された。
度のアルミニム（例えば、Ｓｉが１％、残りがアルミニ
ウム、及び、Ｓｉが１％、Ｃｕが0.5 ％、残りがアルミ
ニウム）のスパッタリング・ターゲット部材は、既に述
べたように、ターゲット部材の外側面から内側方向に延
在し且つそのターゲット部材の低部端に向かって下方に
延びる肩部を具備している。これにより、厚さ0.100
（2.54mm）インチ及び深さ0.100 インチの重なり合った
段階状接合部が得られる。その支持部材は、市場におい
て入手可能の２０１４−Ｔ６シームレス・アルミニウム
押し出し管を加工することにより形成された。ターゲッ
ト部材及び支持部材の溶接を行なう前に、それらは、肩
部及びリップにおいて0.005 インチ（127 ミクロン）
（最大）の圧入が行なわれるように加工された。ターゲ
ット部材及び支持部材は、最終の電子ビーム溶接処理の
まえに、電子ビームを使用し複数の位置、例えば、４カ
所においてスポット溶接を行い定位置に確実に保持され
た。各部材は外部から電子ビーム溶接された。
【００２２】電子ビーム溶接による接合を確認するため
に、各ターゲット部材アセンブリは目視により検査を受
け、溶接の完全性についてはヘリウム・リーク試験をも
って検査した。収縮及び変形も測定した。半径方向、即
ち、直径方向の収縮は0.002− 0.003インチ（50〜76ミ
クロン）の範囲内、深さの折縮みは0.002 − 0.005イン
チ（50〜127 ミクロン）の範囲内であった。このように
して、変形、ひずみを最小とした。
に、各ターゲット部材アセンブリは目視により検査を受
け、溶接の完全性についてはヘリウム・リーク試験をも
って検査した。収縮及び変形も測定した。半径方向、即
ち、直径方向の収縮は0.002− 0.003インチ（50〜76ミ
クロン）の範囲内、深さの折縮みは0.002 − 0.005イン
チ（50〜127 ミクロン）の範囲内であった。このように
して、変形、ひずみを最小とした。
【００２３】全てのアルミニウム電子ビーム溶接ターゲ
ット部材アセンブリ、即ち、前記方法により生成された
前記設計によるアルミニウム及びアルミニウム合金の両
グループから選択された材料により製作されるターゲッ
ト部材及び支持部材を備えたターゲット部材アセンブリ
は、高度の水圧及び高度のスパッタリング・パワーレベ
ルに耐え得る能力を有することが確認された。
ット部材アセンブリ、即ち、前記方法により生成された
前記設計によるアルミニウム及びアルミニウム合金の両
グループから選択された材料により製作されるターゲッ
ト部材及び支持部材を備えたターゲット部材アセンブリ
は、高度の水圧及び高度のスパッタリング・パワーレベ
ルに耐え得る能力を有することが確認された。
【００２４】本発明による方法は、他の材料を使用した
ターゲット部品及び支持板をもつターゲット部材アセン
ブリを製作するためにも採用することができる。詳細に
は、銅と銅合金、及びチタニウムとチタニウム合金を使
用したターゲット部材アセンブリ、さらに他の金属、即
ち、ターゲット部材及び支持部材が共に同じ主要成分か
ら構成されている場合、その主要成分を成す他の金属を
使用したターゲット部材アセンブリを、それぞれ製作す
るためにも本発明による方法を採用することができる。
ターゲット部品及び支持板をもつターゲット部材アセン
ブリを製作するためにも採用することができる。詳細に
は、銅と銅合金、及びチタニウムとチタニウム合金を使
用したターゲット部材アセンブリ、さらに他の金属、即
ち、ターゲット部材及び支持部材が共に同じ主要成分か
ら構成されている場合、その主要成分を成す他の金属を
使用したターゲット部材アセンブリを、それぞれ製作す
るためにも本発明による方法を採用することができる。
【図１】本発明に係るターゲット部材アセンブリの略分
解図である。
解図である。
【図２】本発明に係るターゲット部材アセンブリの図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係るターゲット部材アセンブリの他の
実施例を示す略分解図である。
実施例を示す略分解図である。
１０ ターゲット部材アセブリ １２ 肩部 １４ ターゲット部材横面 １６ ターゲット部材外側面 １８ ターゲット部材内側面 ２０ ターゲット部材 ２２ リップ ２２Ａ リップ部 ２８ 支持部材側壁 ３０ 支持部材 ３２ 支持部材頂部表面 ３４ 支持部材外側面 ３６ 支持部材内側面 ４０ ターゲット部材 ４２ 支持部材 ４４ リップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ジー．デラノ アメリカ合衆国，99036 ワシントン州, バレーフォード，ボックス 174 (72)発明者 ガロルド エル．スティード アメリカ合衆国，99223 ワシントン州, スポケイン，イースト 3101 16ス
Claims (10)
- 【請求項１】 上部のターゲット部材表面と、下部端
と、内側面及び外側面とを備えたターゲット部材を形成
し、 上記ターゲット部材にたいする支持部材は頂部表面と内
側及び外側面を備え、頂部表面はターゲット部材の下部
端に咬合し、 ターゲット部材の外側面に肩部を形成し、該肩部はター
ゲット部材の下部端において上記外側面から内側方向及
び下方に延在しリップにおいて終結し、該リップの一方
は上記内側面にあり、 支持部材の頂部表面がターゲット部材と面接触し且つ支
持部材の内側面がリップと面接触をするように上記ター
ゲット部材の肩部内に支持部材の頂部表面を位置決め
し、支持部材の寸法は支持部材の外側面がターゲット部
材の外側面と実質的に共に延長するように肩部に関連し
て定め、 ターゲット部材及び支持部材を共に確実に保持し、ター
ゲット部材と支持部材との面接触面を電子ビーム溶接
し、 支持部材の内側面とターゲット部材のリップを除去し、
支持部材及びターゲット部材の両内側面に沿って共に延
長する新たな内側面を形成することを特徴とするスパッ
タリング・ターゲット部材アセンブリの製造方法。 - 【請求項２】 ターゲット部材及び支持部材の外側面を
加工することにより構成される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 ターゲット部材及び支持部材は面接触面
の最終的電子ビーム溶接を行なう前に電子ビームスポッ
ト溶接により確実に保持される請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 スパッタリング・ターゲット部材アセン
ブリのひずみは横方向において約0.003 インチ（76ミク
ロン）を超えることなく、交軸方向において約0.005 イ
ンチ（125 ミクロン）を超えないものとする請求項１記
載の方法。 - 【請求項５】 ターゲット部材及び支持部材は同じ主要
成分を有する金属から構成される請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 ターゲット部材及び支持部材はアルミニ
ウム、銅、またはチタニウム及びこれら金属の合金から
選択された材料により構成される請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 ターゲット部材及び支持部材はアルミニ
ウムまたはアルミニウム合金により構成される請求項１
記載の方法。 - 【請求項８】 製作されたターゲット部材アセンブリで
ある請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 製作されたターゲット部材アセンブリで
ある請求項５記載の方法。 - 【請求項１０】 ターゲット部材及び支持部材はアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金により形成され、６０ｐ
ｓｉの水圧に耐え且つ１２ｋｗを超えるスパッタリング
パワーレベルに耐えることのできるターゲット部材アセ
ンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/728,249 US5143590A (en) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | Method of manufacturing sputtering target assembly |
| US07/728249 | 1991-07-10 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195217A true JPH05195217A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=24926049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4142797A Withdrawn JPH05195217A (ja) | 1991-07-10 | 1992-06-03 | スパッタリング・ターゲット部材アセンブリの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5143590A (ja) |
| EP (1) | EP0522821A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05195217A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016128596A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | Ｊｘ金属株式会社 | スパッタリングターゲット−バッキングプレート接合体 |
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1991
- 1991-07-10 US US07/728,249 patent/US5143590A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-06-03 JP JP4142797A patent/JPH05195217A/ja not_active Withdrawn
- 1992-07-06 EP EP92306201A patent/EP0522821A1/en not_active Ceased
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0522821A1 (en) | 1993-01-13 |
| US5143590A (en) | 1992-09-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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