JPH06128734A - スパッタリングターゲット - Google Patents
スパッタリングターゲットInfo
- Publication number
- JPH06128734A JPH06128734A JP27576792A JP27576792A JPH06128734A JP H06128734 A JPH06128734 A JP H06128734A JP 27576792 A JP27576792 A JP 27576792A JP 27576792 A JP27576792 A JP 27576792A JP H06128734 A JPH06128734 A JP H06128734A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ターゲット材とバッキングプレートが接合材
を介し接合してなるスパッタリングターゲットに於い
て、接合後のターゲット接合面と反対側の表面が平坦に
なるように、予め該表面を凹形状もしくは凸形状にした
バッキングプレートを用いたことを特徴とするスパッタ
リングターゲット。 【効果】 ターゲットとバッキングプレートの接合時
に、熱収縮率の相違により発生する磁石と対峙するバッ
キングプレート面の反りを実質的に無くすることが可能
である。
を介し接合してなるスパッタリングターゲットに於い
て、接合後のターゲット接合面と反対側の表面が平坦に
なるように、予め該表面を凹形状もしくは凸形状にした
バッキングプレートを用いたことを特徴とするスパッタ
リングターゲット。 【効果】 ターゲットとバッキングプレートの接合時
に、熱収縮率の相違により発生する磁石と対峙するバッ
キングプレート面の反りを実質的に無くすることが可能
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
トに関する。詳しくは半田付けまたはろう接等による接
合後もバッキングプレートのターゲット接合面と反対側
の面にそり、変形の実質的にないスパッタリングターゲ
ットに関するものである。
トに関する。詳しくは半田付けまたはろう接等による接
合後もバッキングプレートのターゲット接合面と反対側
の面にそり、変形の実質的にないスパッタリングターゲ
ットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、物理的薄膜形成法であるスパッタ
リング法は半導体の配線材や磁気記憶媒体の磁性薄膜等
多くの分野で利用されている。スパッタリング装置の陰
極に配置されるスパッタリングターゲットは図２に示さ
れるように通常、ターゲット材２がバッキングプレート
３と称される裏板に半田又はろう剤等の接合材４により
接合して構成されている。該スパッタリングターゲット
１に於いてはバッキングプレート３は通常ターゲット接
合面と反対側の面は平行かつ平坦な形状になるように構
成され、スパッタリング装置内の磁石５上に固着され、
バッキングプレート３の底面を水等の冷媒６により冷却
しながら使用されている。
リング法は半導体の配線材や磁気記憶媒体の磁性薄膜等
多くの分野で利用されている。スパッタリング装置の陰
極に配置されるスパッタリングターゲットは図２に示さ
れるように通常、ターゲット材２がバッキングプレート
３と称される裏板に半田又はろう剤等の接合材４により
接合して構成されている。該スパッタリングターゲット
１に於いてはバッキングプレート３は通常ターゲット接
合面と反対側の面は平行かつ平坦な形状になるように構
成され、スパッタリング装置内の磁石５上に固着され、
バッキングプレート３の底面を水等の冷媒６により冷却
しながら使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ターゲット材
とバッキングプレートは熱膨張係数が異なるために接合
後のスパッタリングターゲットは熱収縮率の小さい側を
凸にして反る。図３の如くバッキングプレートの熱収縮
率がターゲットに比較し小さいものを使用した場合、バ
ッキングプレートのターゲット接合面と反対側の面が凸
形状に反る。この場合には、バッキングプレートと等間
隔の隙間を開けて配置したスパッタリング装置の磁石と
の間隔が狭くなるために、冷却水が流れにくくなり冷却
不足によるターゲットの溶融や磁石との接触が問題にな
る。
とバッキングプレートは熱膨張係数が異なるために接合
後のスパッタリングターゲットは熱収縮率の小さい側を
凸にして反る。図３の如くバッキングプレートの熱収縮
率がターゲットに比較し小さいものを使用した場合、バ
ッキングプレートのターゲット接合面と反対側の面が凸
形状に反る。この場合には、バッキングプレートと等間
隔の隙間を開けて配置したスパッタリング装置の磁石と
の間隔が狭くなるために、冷却水が流れにくくなり冷却
不足によるターゲットの溶融や磁石との接触が問題にな
る。
【０００４】他方、図４の如くバッキングプレートのタ
ーゲット接合面と反対側の面が凹形状に反ると、バッキ
ングプレートとスパッタリング装置の磁石との隙間が広
がるために、間を流れる冷却水の流速が低下し、冷却不
足によるターゲットの溶融が問題になる。
ーゲット接合面と反対側の面が凹形状に反ると、バッキ
ングプレートとスパッタリング装置の磁石との隙間が広
がるために、間を流れる冷却水の流速が低下し、冷却不
足によるターゲットの溶融が問題になる。
【０００５】近年、スパッタリングターゲットの大型化
にともない接合後の反りが増大し、上述の問題ははます
ます深刻化しており、その対策として種々の手段が講じ
られている。例えば、（イ）低融点のろう材や半田を用
いて接合時の加熱温度をできるだけ低く抑え、ターゲッ
ト材とバッキングプレートの熱膨張、収縮の差を小さく
する、（ロ）接合後生じた反り、変形をプレス等の機械
的手段により矯正する、（ハ）ターゲット材とバッキン
グプレート材のいずれか、或いは互いの接合面に溝を設
け、反りや変形を小さくする、等の方法が知られてい
る。しかしながら、前記（イ）の方法によれば、スパッ
タリングを実施した場合に接合部分がろう材や半田の融
点以上の温度に達し、該接合材が溶融して、ターゲット
材がバッキングプレートより剥離する場合がある。また
前記（ロ）の方法では、延性の劣るターゲット材には効
果が十分でなく、また矯正できたとしても矯正による応
力が残留し、仕上げ加工中、あるいはスパッタリング時
に変形が生じてしまうとか、矯正による接合強度の低下
が生じる場合がある。さらに前記（ハ）の方法はかなり
の効果を有するものの溝きりのための加工工程が増加
し、更には未だ許容し得る以上の反り、変形が生じ、前
記（ロ）等の併用を要求される場合もある。
にともない接合後の反りが増大し、上述の問題ははます
ます深刻化しており、その対策として種々の手段が講じ
られている。例えば、（イ）低融点のろう材や半田を用
いて接合時の加熱温度をできるだけ低く抑え、ターゲッ
ト材とバッキングプレートの熱膨張、収縮の差を小さく
する、（ロ）接合後生じた反り、変形をプレス等の機械
的手段により矯正する、（ハ）ターゲット材とバッキン
グプレート材のいずれか、或いは互いの接合面に溝を設
け、反りや変形を小さくする、等の方法が知られてい
る。しかしながら、前記（イ）の方法によれば、スパッ
タリングを実施した場合に接合部分がろう材や半田の融
点以上の温度に達し、該接合材が溶融して、ターゲット
材がバッキングプレートより剥離する場合がある。また
前記（ロ）の方法では、延性の劣るターゲット材には効
果が十分でなく、また矯正できたとしても矯正による応
力が残留し、仕上げ加工中、あるいはスパッタリング時
に変形が生じてしまうとか、矯正による接合強度の低下
が生じる場合がある。さらに前記（ハ）の方法はかなり
の効果を有するものの溝きりのための加工工程が増加
し、更には未だ許容し得る以上の反り、変形が生じ、前
記（ロ）等の併用を要求される場合もある。
【０００６】かかる状況下に鑑み、本発明者等はターゲ
ット材とバッキングプレートを接合材で接合してなるス
パッタリングターゲットの製造方法に於いて、製作が容
易でかつ接合後、磁石と対峙するバッキングプレートの
面に反り、変形のないスパッタリングターゲットを得る
ことを目的として鋭意検討した結果、ターゲット材とバ
ッキングプレートの接合に際し、予め特定形状に加工し
たバッキングプレートを用いる場合には上記目的を全て
達成し得るスパッタリングターゲットを得られることを
見出し、本発明を完成するに到った。
ット材とバッキングプレートを接合材で接合してなるス
パッタリングターゲットの製造方法に於いて、製作が容
易でかつ接合後、磁石と対峙するバッキングプレートの
面に反り、変形のないスパッタリングターゲットを得る
ことを目的として鋭意検討した結果、ターゲット材とバ
ッキングプレートの接合に際し、予め特定形状に加工し
たバッキングプレートを用いる場合には上記目的を全て
達成し得るスパッタリングターゲットを得られることを
見出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はター
ゲット材とバッキングプレートが接合材を介し接合して
なるスパッタリングターゲットに於いて、接合後のター
ゲット接合面と反対側の表面が平坦になるように、予め
該表面を凹形状もしくは凸形状にしたバッキングプレー
トを用いたことを特徴とするスパッタリングターゲット
を提供するにある。
ゲット材とバッキングプレートが接合材を介し接合して
なるスパッタリングターゲットに於いて、接合後のター
ゲット接合面と反対側の表面が平坦になるように、予め
該表面を凹形状もしくは凸形状にしたバッキングプレー
トを用いたことを特徴とするスパッタリングターゲット
を提供するにある。
【０００８】本発明に於いて適用されるターゲット材と
バッキングプレート材は双方の熱膨張係数が異なり、タ
ーゲット材とバッキングプレート材をろう材等で加熱、
冷却により接合後、反り、変形が生じるスパッタリング
ターゲットを対象とするもので、かかる現象を提起する
スパッタリングターゲットであれば特にターゲット材と
バッキングプレート材の種類を制限するものではない
が、例えば、ターゲット材としては、高純度アルミニウ
ム、モリブデン、タングステン、チタン等の金属やシリ
サイド半導体回路薄膜、コバルト、ニッケル等の磁性薄
膜、ＩＴＯ等が挙げられる。一方、バッキングプレート
材としてはアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレ
ス鋼、無酸素銅、タフビッチ銅或いはこれら純銅を加工
した加工強化純銅や黄銅、アルミニウム青銅等が使用さ
れる。バッキングプレート材と接合されるターゲット材
はスパッタリングにより消耗するが、一体型でないバッ
キングプレート材（ターゲット材とバッキングプレート
材の材質が異なるもの）は通常、使用後のスパッタリン
グターゲットより回収し可能な限り繰り返し使用され
る。
バッキングプレート材は双方の熱膨張係数が異なり、タ
ーゲット材とバッキングプレート材をろう材等で加熱、
冷却により接合後、反り、変形が生じるスパッタリング
ターゲットを対象とするもので、かかる現象を提起する
スパッタリングターゲットであれば特にターゲット材と
バッキングプレート材の種類を制限するものではない
が、例えば、ターゲット材としては、高純度アルミニウ
ム、モリブデン、タングステン、チタン等の金属やシリ
サイド半導体回路薄膜、コバルト、ニッケル等の磁性薄
膜、ＩＴＯ等が挙げられる。一方、バッキングプレート
材としてはアルミニウム、アルミニウム合金、ステンレ
ス鋼、無酸素銅、タフビッチ銅或いはこれら純銅を加工
した加工強化純銅や黄銅、アルミニウム青銅等が使用さ
れる。バッキングプレート材と接合されるターゲット材
はスパッタリングにより消耗するが、一体型でないバッ
キングプレート材（ターゲット材とバッキングプレート
材の材質が異なるもの）は通常、使用後のスパッタリン
グターゲットより回収し可能な限り繰り返し使用され
る。
【０００９】本発明に於いて使用されるバッキングプレ
ート材はターゲットの接合面を平坦に加工し、バッキン
グプレート材の熱膨張係数がターゲット材よりも小さい
場合は、例えば図１に示すようにバッキングプレートの
ターゲット接合面と反対側の面を凹形状に加工し、他方
大きい場合には凸形状に加工する（図示せず）ことによ
り解決される。バッキングプレートのターゲット接合面
は平坦なほうが接合時に半田材もしくはろう材が均一な
厚みに分布し良好な接合が得られる。
ート材はターゲットの接合面を平坦に加工し、バッキン
グプレート材の熱膨張係数がターゲット材よりも小さい
場合は、例えば図１に示すようにバッキングプレートの
ターゲット接合面と反対側の面を凹形状に加工し、他方
大きい場合には凸形状に加工する（図示せず）ことによ
り解決される。バッキングプレートのターゲット接合面
は平坦なほうが接合時に半田材もしくはろう材が均一な
厚みに分布し良好な接合が得られる。
【００１０】本発明に於いてバッキングプレートのター
ゲット接合面と反対側の面の凸形状或いは凹形状に加工
する程度は、加工後のバッキングプレートをターゲット
材と加熱、接合した後のバッキングプレートの凹或いは
凸に加工した面が平坦になればよく、使用材料の厚み、
大きさ、熱膨張係数、接合温度等により、その反り形状
は計算で求めることも可能であるが、最も一般的には適
用する平板状のバッキングプレートと平板状のターゲッ
ト材を従来法により加熱、接合し、スパッタリングター
ゲットに反りを発生せしめた後、磁石と対峙するバッキ
ングプレート面の反りが平坦になるように加工し、次い
で加工後のスパッタリングターゲットを加熱等によりタ
ーゲット材とバッキングプレート材を剥離し、これによ
りバッキングプレートの前記旋盤等で加工した面に生じ
る反り形状を測定し、この測定値を基準としてバッキン
グプレートの加工程度を決定する方法が簡便である。ま
た、バッキングプレートの表面を凹形状もしくは凸形状
に加工する方法としては特に制限されるものではない
が、通常、旋盤による切削加工およびプレスによる据込
み加工等を適用すればよい。スパッタリングターゲット
が円板状の場合にはバッキングプレートの加工形状とし
ては表面を外周から中心に向かい、中心の深さもしくは
高さが反りの最大値になるように円錐状もしくは球面状
に加工すればよいので、作業は簡単である。
ゲット接合面と反対側の面の凸形状或いは凹形状に加工
する程度は、加工後のバッキングプレートをターゲット
材と加熱、接合した後のバッキングプレートの凹或いは
凸に加工した面が平坦になればよく、使用材料の厚み、
大きさ、熱膨張係数、接合温度等により、その反り形状
は計算で求めることも可能であるが、最も一般的には適
用する平板状のバッキングプレートと平板状のターゲッ
ト材を従来法により加熱、接合し、スパッタリングター
ゲットに反りを発生せしめた後、磁石と対峙するバッキ
ングプレート面の反りが平坦になるように加工し、次い
で加工後のスパッタリングターゲットを加熱等によりタ
ーゲット材とバッキングプレート材を剥離し、これによ
りバッキングプレートの前記旋盤等で加工した面に生じ
る反り形状を測定し、この測定値を基準としてバッキン
グプレートの加工程度を決定する方法が簡便である。ま
た、バッキングプレートの表面を凹形状もしくは凸形状
に加工する方法としては特に制限されるものではない
が、通常、旋盤による切削加工およびプレスによる据込
み加工等を適用すればよい。スパッタリングターゲット
が円板状の場合にはバッキングプレートの加工形状とし
ては表面を外周から中心に向かい、中心の深さもしくは
高さが反りの最大値になるように円錐状もしくは球面状
に加工すればよいので、作業は簡単である。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものでない。 実施例１ ターゲット材として直径２８０ｍｍ，厚さ６ｍｍの高純
度アルミニウム（>99.999%）、バッキングプレート材と
して直径２８０ｍｍ，厚さ６ｍｍの無酸素銅をろう材を
用いて加熱、接合し円板状のスパッタリングターゲット
を得た。得られたスパッタリングターゲットを観察した
ところ、バッキングプレートのターゲット接合面と反対
側の面（磁石と対峙する面）は図５に示すように凸形状
に反りが見られた。次いでこのスパッタリングターゲッ
トのバッキングプレートの反り部が平坦になるように旋
盤で加工した後、加熱し、ターゲット材を除去し、除去
の反動でバッキングプレートの平坦加工面に生じた凹形
状をダイヤルゲージを用いて測定した。その結果を図６
に示す。更に上記と同一のバッキングプレート材を用
い、バッキングプレートのターゲット接合面と反対側の
面を図６に示す相似形状、体積分を旋盤で加工、除去し
た後、これを上記と同じ方法でターゲット材と加熱、接
合し、円板状のスパッタリングターゲットを得た。得ら
れたスパッタリングターゲットを観察したところ、バッ
キングプレートのターゲット接合面と反対側の面は図７
に示すように実質的に反りは見られなかった。
れに限定されるものでない。 実施例１ ターゲット材として直径２８０ｍｍ，厚さ６ｍｍの高純
度アルミニウム（>99.999%）、バッキングプレート材と
して直径２８０ｍｍ，厚さ６ｍｍの無酸素銅をろう材を
用いて加熱、接合し円板状のスパッタリングターゲット
を得た。得られたスパッタリングターゲットを観察した
ところ、バッキングプレートのターゲット接合面と反対
側の面（磁石と対峙する面）は図５に示すように凸形状
に反りが見られた。次いでこのスパッタリングターゲッ
トのバッキングプレートの反り部が平坦になるように旋
盤で加工した後、加熱し、ターゲット材を除去し、除去
の反動でバッキングプレートの平坦加工面に生じた凹形
状をダイヤルゲージを用いて測定した。その結果を図６
に示す。更に上記と同一のバッキングプレート材を用
い、バッキングプレートのターゲット接合面と反対側の
面を図６に示す相似形状、体積分を旋盤で加工、除去し
た後、これを上記と同じ方法でターゲット材と加熱、接
合し、円板状のスパッタリングターゲットを得た。得ら
れたスパッタリングターゲットを観察したところ、バッ
キングプレートのターゲット接合面と反対側の面は図７
に示すように実質的に反りは見られなかった。
【００１２】
【発明の効果】本発明によればターゲットとバッキング
プレートの接合時に、熱収縮率の異なりにより発生する
磁石と対峙するバッキングプレート面の反りを実質的に
無くすることが可能であり、本発明の工業的価値は頗る
大である。
プレートの接合時に、熱収縮率の異なりにより発生する
磁石と対峙するバッキングプレート面の反りを実質的に
無くすることが可能であり、本発明の工業的価値は頗る
大である。
【図１】本発明によるバッキングプレートを用いた加
熱、接合前のスパッタリングターゲットを示す。
熱、接合前のスパッタリングターゲットを示す。
【図２】スパッタリング装置の陰極部を示す。
【図３】反りが生じたスパッタリングターゲットを陰極
に取り付けた例を示す。
に取り付けた例を示す。
【図４】反りが生じたスパッタリングターゲットを陰極
に取り付けた例を示す。
に取り付けた例を示す。
【図５】従来法に於けるスパッタリングターゲットのバ
ッキングプレートのターゲット接合面と反対側の面に生
じた反り形状を示す。
ッキングプレートのターゲット接合面と反対側の面に生
じた反り形状を示す。
【図６】スパッタリングターゲットのバッキングプレー
トの反り部が平坦になるように旋盤で加工した後、加熱
し、ターゲット材を除去し、除去の反動でバッキングプ
レートの平坦加工面に生じた反り形状を示す。
トの反り部が平坦になるように旋盤で加工した後、加熱
し、ターゲット材を除去し、除去の反動でバッキングプ
レートの平坦加工面に生じた反り形状を示す。
【図７】実施例１の本発明により得られたスパッタリン
グターゲットのバッキングプレートのターゲット接合面
と反対側の面に生じた反り形状を示す。
グターゲットのバッキングプレートのターゲット接合面
と反対側の面に生じた反り形状を示す。
図中、１はスパッタリングターゲット、２はターゲット
材、３はバッキングプレート、４は接合材、５は磁石、
６は冷媒を示す。
材、３はバッキングプレート、４は接合材、５は磁石、
６は冷媒を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】ターゲット材とバッキングプレートが接合
材を介し接合してなるスパッタリングターゲットに於い
て、接合後のターゲット接合面と反対側の表面が平坦に
なるように、予め該表面を凹形状もしくは凸形状にした
バッキングプレートを用いたことを特徴とするスパッタ
リングターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27576792A JPH06128734A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | スパッタリングターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27576792A JPH06128734A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | スパッタリングターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128734A true JPH06128734A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17560112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27576792A Pending JPH06128734A (ja) | 1992-10-14 | 1992-10-14 | スパッタリングターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06128734A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003052161A1 (fr) * | 2001-12-19 | 2003-06-26 | Nikko Materials Company, Limited | Procede pour assembler une cible en substance magnetique avec une plaque dorsale, et cible en substance magnetique |
| EP1392883A1 (en) * | 2001-04-26 | 2004-03-03 | Honeywell International, Inc. | Assemblies comprising molybdenum and aluminum; and methods of utilizing interlayers in forming target/backing plate assemblies |
| WO2015186418A1 (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | 日新電機株式会社 | スパッタリングターゲット収納容器、およびスパッタリング装置 |
-
1992
- 1992-10-14 JP JP27576792A patent/JPH06128734A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1392883A1 (en) * | 2001-04-26 | 2004-03-03 | Honeywell International, Inc. | Assemblies comprising molybdenum and aluminum; and methods of utilizing interlayers in forming target/backing plate assemblies |
| EP1392883A4 (en) * | 2001-04-26 | 2006-04-19 | Honeywell Int Inc | MOLYBDEN AND ALUMINUM-CONTAINING ARRANGEMENTS AND METHOD FOR USE OF INTERMEDIATE LAYERS IN THE MANUFACTURE OF TARGET / CARRIER PLATE ARRANGEMENTS |
| WO2003052161A1 (fr) * | 2001-12-19 | 2003-06-26 | Nikko Materials Company, Limited | Procede pour assembler une cible en substance magnetique avec une plaque dorsale, et cible en substance magnetique |
| US7347353B2 (en) | 2001-12-19 | 2008-03-25 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method for connecting magnetic substance target to backing plate, and magnetic substance target |
| US9653270B2 (en) | 2001-12-19 | 2017-05-16 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Method for connecting magnetic substance target to backing plate, and magnetic substance target |
| WO2015186418A1 (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | 日新電機株式会社 | スパッタリングターゲット収納容器、およびスパッタリング装置 |
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