JPH07331427A - スパッタリングターゲット及びその製作方法 - Google Patents
スパッタリングターゲット及びその製作方法Info
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- JPH07331427A JPH07331427A JP14083894A JP14083894A JPH07331427A JP H07331427 A JPH07331427 A JP H07331427A JP 14083894 A JP14083894 A JP 14083894A JP 14083894 A JP14083894 A JP 14083894A JP H07331427 A JPH07331427 A JP H07331427A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ターゲット部材とバッキング部材との接合強
度が高く、仕上げ加工におけるターゲット部材の研削量
の少ないスパッタリングターゲット及びその製作方法を
提供する。 【構成】 本スパッタリングターゲットは、相互に線膨
張率の異なる、平板状の金属製ターゲット部材と平板状
の金属製バッキング部材とを相互に面接合することによ
り製作されている。ターゲット部材とバッキング部材と
のうちの線膨張率の比較的に小さい方の部材１４の接合
面２８は凸状の曲面に、また線膨張率の比較的に大きい
方の部材１２の接合面２６は凸状の接合面にほぼ合致す
る凹状の曲面にそれぞれ形成されている。次いで双方の
部材を接合面同士で接合し、冷却すると、線膨張率の比
較的に大きい部材は、大きく収縮して平板状になると共
にその接合面が凹曲面から平面に変形し、同時に線膨張
率の比較的に小さい部材は、比較的に小さく収縮して平
板状になると共に、その接合面が凸曲面からほぼ平面に
変形する。かかる収縮変形により、ターゲット部材はほ
ぼ平板状になり、ターゲット面はほぼ平面になる。
度が高く、仕上げ加工におけるターゲット部材の研削量
の少ないスパッタリングターゲット及びその製作方法を
提供する。 【構成】 本スパッタリングターゲットは、相互に線膨
張率の異なる、平板状の金属製ターゲット部材と平板状
の金属製バッキング部材とを相互に面接合することによ
り製作されている。ターゲット部材とバッキング部材と
のうちの線膨張率の比較的に小さい方の部材１４の接合
面２８は凸状の曲面に、また線膨張率の比較的に大きい
方の部材１２の接合面２６は凸状の接合面にほぼ合致す
る凹状の曲面にそれぞれ形成されている。次いで双方の
部材を接合面同士で接合し、冷却すると、線膨張率の比
較的に大きい部材は、大きく収縮して平板状になると共
にその接合面が凹曲面から平面に変形し、同時に線膨張
率の比較的に小さい部材は、比較的に小さく収縮して平
板状になると共に、その接合面が凸曲面からほぼ平面に
変形する。かかる収縮変形により、ターゲット部材はほ
ぼ平板状になり、ターゲット面はほぼ平面になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリングターゲ
ット及びその製作方法に関し、更に詳細には半導体装置
の製造工程においてスパッタリング法によりシリコンウ
ェハの絶縁膜等の上に配線を形成する際に好適に使用さ
れるスパッタリングターゲット及びその製作方法に関す
るものである。
ット及びその製作方法に関し、更に詳細には半導体装置
の製造工程においてスパッタリング法によりシリコンウ
ェハの絶縁膜等の上に配線を形成する際に好適に使用さ
れるスパッタリングターゲット及びその製作方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程にあってはスパッ
タリング法による金属膜の成膜方法が多用されている。
例えば、シリコンウェハの絶縁層上に配線層を形成する
際には、先ずスパッタリング法により配線用金属膜を成
膜し、次いでリソグラフィ技術により所定の配線パター
ンに形成される。スパッタリング法は、一般に、真空に
維持されたチャンバ内に金属膜を形成する基板とスパッ
タリングターゲットとを対向させて配置し、基板とスパ
ッタリングターゲットとをそれぞれ陽極及び陰極として
作用させつつ、加速したイオンをスパッタリングターゲ
ットに照射して、ターゲット面からターゲット部材構成
原子を放出して基板に向かって飛翔させ、飛翔して来た
原子を基板上に堆積させて金属膜を形成する方法であ
る。
タリング法による金属膜の成膜方法が多用されている。
例えば、シリコンウェハの絶縁層上に配線層を形成する
際には、先ずスパッタリング法により配線用金属膜を成
膜し、次いでリソグラフィ技術により所定の配線パター
ンに形成される。スパッタリング法は、一般に、真空に
維持されたチャンバ内に金属膜を形成する基板とスパッ
タリングターゲットとを対向させて配置し、基板とスパ
ッタリングターゲットとをそれぞれ陽極及び陰極として
作用させつつ、加速したイオンをスパッタリングターゲ
ットに照射して、ターゲット面からターゲット部材構成
原子を放出して基板に向かって飛翔させ、飛翔して来た
原子を基板上に堆積させて金属膜を形成する方法であ
る。
【０００３】スパッタリングターゲットは、それぞれ円
形或いは長方形の平板形状の、金属製ターゲット部材と
金属製バッキング部材とを相互に面接合してなる円形或
いは長方形の積層体である。ターゲット部材は、成膜す
る金属膜と同じアルミニウム、アルミニウム合金、チタ
ン又はタングステン等の金属又はその合金で形成され、
接合面に対向する上面がターゲット面となる。一方、バ
ッキング部材は、ターゲット部材の機械的強度を補強し
て平板状に支持する支持部材としての機能と共にイオン
照射を受けて温度上昇するターゲット部材を冷却水等で
冷却する際の伝熱媒体としての機能も有するため、機械
的強度が高くかつ冷却性能が優れた金属又はその合金、
例えば銅、アルミニウム、ステンレス鋼又はそれらの合
金で形成されている。ターゲット部材とバッキング部材
とは、通常、双方の部材よりも融点の低い半田材料、例
えばＰｂ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ等により接合面同士で半田
接合されている。
形或いは長方形の平板形状の、金属製ターゲット部材と
金属製バッキング部材とを相互に面接合してなる円形或
いは長方形の積層体である。ターゲット部材は、成膜す
る金属膜と同じアルミニウム、アルミニウム合金、チタ
ン又はタングステン等の金属又はその合金で形成され、
接合面に対向する上面がターゲット面となる。一方、バ
ッキング部材は、ターゲット部材の機械的強度を補強し
て平板状に支持する支持部材としての機能と共にイオン
照射を受けて温度上昇するターゲット部材を冷却水等で
冷却する際の伝熱媒体としての機能も有するため、機械
的強度が高くかつ冷却性能が優れた金属又はその合金、
例えば銅、アルミニウム、ステンレス鋼又はそれらの合
金で形成されている。ターゲット部材とバッキング部材
とは、通常、双方の部材よりも融点の低い半田材料、例
えばＰｂ−Ｓｎ系合金、Ｉｎ等により接合面同士で半田
接合されている。
【０００４】以下、半導体装置の製造工程において、配
線用のアルミニウム膜を形成するために使用されるスパ
ッタリングターゲットを例にして説明する。この場合、
ターゲット部材には、アルミニウムが使用され、バッキ
ング部材には、満足できる機械的強度を有し、高い熱伝
導度により冷却効率が高く、かつ電極として使用するた
めに電気抵抗の低い銅又は銅合金が使用されている。図
４に示すように、双方とも円板状のターゲット部材４０
及びバッキング部材４２は、それぞれの接合面が平面に
切削加工された後、半田４４により接合される。ここ
で、図４は半田接合時の温度の高い状態のスパッタリン
グターゲットの直径方向の側面断面図である。尚、再利
用のためリサイクルされたバッキング部材を使用する場
合には、平面加工を施す必要のない場合もある。
線用のアルミニウム膜を形成するために使用されるスパ
ッタリングターゲットを例にして説明する。この場合、
ターゲット部材には、アルミニウムが使用され、バッキ
ング部材には、満足できる機械的強度を有し、高い熱伝
導度により冷却効率が高く、かつ電極として使用するた
めに電気抵抗の低い銅又は銅合金が使用されている。図
４に示すように、双方とも円板状のターゲット部材４０
及びバッキング部材４２は、それぞれの接合面が平面に
切削加工された後、半田４４により接合される。ここ
で、図４は半田接合時の温度の高い状態のスパッタリン
グターゲットの直径方向の側面断面図である。尚、再利
用のためリサイクルされたバッキング部材を使用する場
合には、平面加工を施す必要のない場合もある。
【０００５】ところで、ターゲット部材とバッキング部
材とを半田接合すると、接合時、ターゲット部材とバッ
キング部材との接合部の温度は、約２００°C となる。
その後、室温程度にまで冷却すると、比較的に線膨張率
の大きい（０．２３７×１０-4／Ｋ）アルミニウム製の
ターゲット部材は、比較的に線膨張率の小さい（０．１
６２×１０-4／Ｋ）銅製のバッキング部材に比べて大き
く収縮する。そのため、スパッタリングターゲットは、
図５に示すように、ターゲット部材４０からバッキング
部材４２に向かう方向に凸状に変形する。換言すれば、
ターゲット部材４０のターゲット面４６は、凹状の曲面
に変化する。ここで、図５は冷却完了時の温度の低い状
態でのスパッタリングターゲットの直径方向の側面断面
図である。スパッタリング装置において、ターゲット面
が凹状の曲面に変形しているスパッタリングターゲット
を使用すると、ターゲット面の外周部での形状不一致に
よる異常放電が発生して、基板上の金属膜形成に不具合
が生じる。そこで、通常、図５に示す仮想線４８までタ
ーゲット面４６に研削加工を施したり、或いはターゲッ
ト部材４０とバッキング部材４２との積層体の上下面に
図６に示す矢印の方向にプレス加工を施したりして、タ
ーゲット面を平面に仕上げている。
材とを半田接合すると、接合時、ターゲット部材とバッ
キング部材との接合部の温度は、約２００°C となる。
その後、室温程度にまで冷却すると、比較的に線膨張率
の大きい（０．２３７×１０-4／Ｋ）アルミニウム製の
ターゲット部材は、比較的に線膨張率の小さい（０．１
６２×１０-4／Ｋ）銅製のバッキング部材に比べて大き
く収縮する。そのため、スパッタリングターゲットは、
図５に示すように、ターゲット部材４０からバッキング
部材４２に向かう方向に凸状に変形する。換言すれば、
ターゲット部材４０のターゲット面４６は、凹状の曲面
に変化する。ここで、図５は冷却完了時の温度の低い状
態でのスパッタリングターゲットの直径方向の側面断面
図である。スパッタリング装置において、ターゲット面
が凹状の曲面に変形しているスパッタリングターゲット
を使用すると、ターゲット面の外周部での形状不一致に
よる異常放電が発生して、基板上の金属膜形成に不具合
が生じる。そこで、通常、図５に示す仮想線４８までタ
ーゲット面４６に研削加工を施したり、或いはターゲッ
ト部材４０とバッキング部材４２との積層体の上下面に
図６に示す矢印の方向にプレス加工を施したりして、タ
ーゲット面を平面に仕上げている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ターゲット面
に研削加工を施すと、図５に示すように、ターゲット面
の中央部（最下点）に合わせて変形した部分が切削され
るので、それだけ１個のスパッタリングターゲットで行
えるスパッタリング処理量が減少する。また、プレス加
工を施すと、変形が強制的に矯正されるため、ターゲッ
ト部材とバッキング部材の接合面が相互に滑って移動し
たり、或いは半田接合部にマイクロクラックが発生した
りして、接合部の機械的強度及び接合強度が低下する。
そのため、スパッタリング装置内で半田剥離が発生して
ターゲット部材とバッキング部材とが突然に分離すると
言った事故がスパッタリング時に発生する。この結果、
基板上の金属膜に成膜不良が生じたり、或いはスパッタ
リング処理を中断せざるを得なくなったりする。
に研削加工を施すと、図５に示すように、ターゲット面
の中央部（最下点）に合わせて変形した部分が切削され
るので、それだけ１個のスパッタリングターゲットで行
えるスパッタリング処理量が減少する。また、プレス加
工を施すと、変形が強制的に矯正されるため、ターゲッ
ト部材とバッキング部材の接合面が相互に滑って移動し
たり、或いは半田接合部にマイクロクラックが発生した
りして、接合部の機械的強度及び接合強度が低下する。
そのため、スパッタリング装置内で半田剥離が発生して
ターゲット部材とバッキング部材とが突然に分離すると
言った事故がスパッタリング時に発生する。この結果、
基板上の金属膜に成膜不良が生じたり、或いはスパッタ
リング処理を中断せざるを得なくなったりする。
【０００７】以上の問題に鑑み、ターゲット部材とバッ
キング部材との接合強度が高く、仕上げ加工におけるタ
ーゲット部材の研削量の少ないスパッタリングターゲッ
ト及びその製作方法を提供することである。
キング部材との接合強度が高く、仕上げ加工におけるタ
ーゲット部材の研削量の少ないスパッタリングターゲッ
ト及びその製作方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るスパッタリングターゲットは、相互に
線膨張率の異なる、金属製ターゲット部材と金属製バッ
キング部材とを相互に面接合してなるスパッタリングタ
ーゲットにおいて、ターゲット部材とバッキング部材と
のうちの線膨張率の比較的に小さい方の部材の接合面を
凸状の曲面に、かつ線膨張率の比較的に大きい方の部材
の接合面を凸状の接合面にほぼ合致する凹状の曲面にそ
れぞれ加工し、次いで双方の部材を接合面同士で接合し
てなることを特徴としている。
に、本発明に係るスパッタリングターゲットは、相互に
線膨張率の異なる、金属製ターゲット部材と金属製バッ
キング部材とを相互に面接合してなるスパッタリングタ
ーゲットにおいて、ターゲット部材とバッキング部材と
のうちの線膨張率の比較的に小さい方の部材の接合面を
凸状の曲面に、かつ線膨張率の比較的に大きい方の部材
の接合面を凸状の接合面にほぼ合致する凹状の曲面にそ
れぞれ加工し、次いで双方の部材を接合面同士で接合し
てなることを特徴としている。
【０００９】線膨張率の比較的に小さい方の部材の接合
面及び線膨張率の比較的に大きい方の部材の接合面は、
それぞれ、ターゲット部材とバッキング部材とを接合し
てなるスパッタリングターゲットの冷却完了時に、ター
ゲット面がほぼ平面になるような、即ち接合面がほぼ一
直線になるような形状と寸法の凸曲面及びそれにほぼ合
致するの凹曲面に形成される。かかる要求を満足する凸
凹の形状及び寸法は、ターゲット部材及びバッキング部
材の双方の材質、寸法、形状、線膨張率に依存するの
で、個々の場合に応じて計算或いは実験等により定めら
れる。ターゲット部材とバッキング部材との接合方法
は、一般的には半田接合法であるが、本発明の目的に適
合する限り特に制約は無い。
面及び線膨張率の比較的に大きい方の部材の接合面は、
それぞれ、ターゲット部材とバッキング部材とを接合し
てなるスパッタリングターゲットの冷却完了時に、ター
ゲット面がほぼ平面になるような、即ち接合面がほぼ一
直線になるような形状と寸法の凸曲面及びそれにほぼ合
致するの凹曲面に形成される。かかる要求を満足する凸
凹の形状及び寸法は、ターゲット部材及びバッキング部
材の双方の材質、寸法、形状、線膨張率に依存するの
で、個々の場合に応じて計算或いは実験等により定めら
れる。ターゲット部材とバッキング部材との接合方法
は、一般的には半田接合法であるが、本発明の目的に適
合する限り特に制約は無い。
【００１０】本発明の好適実施態様の一つとして、線膨
張率の比較的に大きい方の部材がアルミニウム又はその
合金製のターゲット部材であり、線膨張率の比較的に小
さい方の部材が銅又はその合金製のバッキング部材であ
ることを特徴としている。スパッタリングターゲットが
円板状の場合には、ターゲット部材の接合面は凹の球面
となり、バッキング部材の接合面はターゲット部材の凹
の球面と同じ曲率半径の凸の球面に形成される。また、
スパッタリングターゲットが長方形の場合には、ターゲ
ット部材の接合面はその長手方向及び長手方向に直交す
る方向とも凹の曲線で形成され、バッキング部材の接合
面はその長手方向及び長手方向に直交する方向とも凸の
曲線で形成される。
張率の比較的に大きい方の部材がアルミニウム又はその
合金製のターゲット部材であり、線膨張率の比較的に小
さい方の部材が銅又はその合金製のバッキング部材であ
ることを特徴としている。スパッタリングターゲットが
円板状の場合には、ターゲット部材の接合面は凹の球面
となり、バッキング部材の接合面はターゲット部材の凹
の球面と同じ曲率半径の凸の球面に形成される。また、
スパッタリングターゲットが長方形の場合には、ターゲ
ット部材の接合面はその長手方向及び長手方向に直交す
る方向とも凹の曲線で形成され、バッキング部材の接合
面はその長手方向及び長手方向に直交する方向とも凸の
曲線で形成される。
【００１１】上述のスパッタリングターゲットの本発明
に係る製作方法は、相互に線膨張率の異なる、金属製タ
ーゲット部材と金属製バッキング部材とを相互に面接合
する工程を備えるスパッタリングターゲットの製作方法
において、ターゲット部材とバッキング部材とのうちの
線膨張率の比較的に小さい方の部材の接合面を凸状の曲
面に、かつ線膨張率の比較的に大きい方の部材の接合面
を凸状の接合面にほぼ合致する凹状の曲面にそれぞれ加
工し、次いで双方の部材を接合面同士で接合することを
特徴としている。
に係る製作方法は、相互に線膨張率の異なる、金属製タ
ーゲット部材と金属製バッキング部材とを相互に面接合
する工程を備えるスパッタリングターゲットの製作方法
において、ターゲット部材とバッキング部材とのうちの
線膨張率の比較的に小さい方の部材の接合面を凸状の曲
面に、かつ線膨張率の比較的に大きい方の部材の接合面
を凸状の接合面にほぼ合致する凹状の曲面にそれぞれ加
工し、次いで双方の部材を接合面同士で接合することを
特徴としている。
【００１２】
【作用】請求項１及び３の発明では、温度の高い接合
時、ターゲット部材とバッキング部材とは、双方のうち
の線膨張率の比較的に小さい方の部材の凸状接合面と線
膨張率の比較的に大きい方の部材の凹状接合面との間で
接合される。冷却の過程で、線膨張率の比較的に大きい
部材は大きな収縮長さで収縮して平板状になると共にそ
の接合面が凹曲面から平面に変形し、同時に線膨張率の
比較的に小さい部材は、小さな収縮長さで収縮して平板
状になると共にその接合面が凸曲面からほぼ平面に変形
する。よって、ターゲット部材はほぼ平板状に変形する
と共にターゲット面はほぼ平面になる。以上のような本
発明の構成によれば、従来行われていた冷却後のプレス
加工が不要となり、接合面の接合強度の低下及び半田等
の接合材におけるマイクロクラックの発生が抑制され
る。或いは、ターゲット面の変形量が小さいので、従来
の方法に比べて冷却後に行うターゲット部材の仕上げ加
工の研削量が減少する。
時、ターゲット部材とバッキング部材とは、双方のうち
の線膨張率の比較的に小さい方の部材の凸状接合面と線
膨張率の比較的に大きい方の部材の凹状接合面との間で
接合される。冷却の過程で、線膨張率の比較的に大きい
部材は大きな収縮長さで収縮して平板状になると共にそ
の接合面が凹曲面から平面に変形し、同時に線膨張率の
比較的に小さい部材は、小さな収縮長さで収縮して平板
状になると共にその接合面が凸曲面からほぼ平面に変形
する。よって、ターゲット部材はほぼ平板状に変形する
と共にターゲット面はほぼ平面になる。以上のような本
発明の構成によれば、従来行われていた冷却後のプレス
加工が不要となり、接合面の接合強度の低下及び半田等
の接合材におけるマイクロクラックの発生が抑制され
る。或いは、ターゲット面の変形量が小さいので、従来
の方法に比べて冷却後に行うターゲット部材の仕上げ加
工の研削量が減少する。
【００１３】
【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。図１（ａ）は本発明に係
る円板状スパッタリングターゲットの実施例の冷却後の
直径方向の側面断面図、図２（ａ）は接合面加工後のタ
ーゲット部材の直径方向の側面断面図、図２（ｂ）は接
合面加工後のバッキング部材の直径方向の側面断面図、
図３は図１に示すスパッタリングターゲットの半田接合
時の直径方向の側面断面図である。
本発明をより詳細に説明する。図１（ａ）は本発明に係
る円板状スパッタリングターゲットの実施例の冷却後の
直径方向の側面断面図、図２（ａ）は接合面加工後のタ
ーゲット部材の直径方向の側面断面図、図２（ｂ）は接
合面加工後のバッキング部材の直径方向の側面断面図、
図３は図１に示すスパッタリングターゲットの半田接合
時の直径方向の側面断面図である。
【００１４】本実施例では、図１に示すように、スパッ
タリングターゲット１０は、アルミニウム製の円板状タ
ーゲット部材１２と銅製の円板状バッキング部材１４と
を半田１６にて面接合してなる積層体から構成されてい
る。また、ターゲット面は、ターゲット部材１２の接合
面２６（図２（ａ）参照）に対向する上面２２を研磨し
て形成され、図１では、仮想線２４で表されている。
タリングターゲット１０は、アルミニウム製の円板状タ
ーゲット部材１２と銅製の円板状バッキング部材１４と
を半田１６にて面接合してなる積層体から構成されてい
る。また、ターゲット面は、ターゲット部材１２の接合
面２６（図２（ａ）参照）に対向する上面２２を研磨し
て形成され、図１では、仮想線２４で表されている。
【００１５】ターゲット部材１２とバッキング部材１４
とを接合するに際し、ターゲット部材１２は、図２
（ａ）に示すように、その上面２２が平面に、接合面２
６が所定の曲率半径を有する凹の球面に研削加工され
る。一方、バッキング部材１４は、図２（ｂ）に示すよ
うに、その接合面２８がターゲット部材１２の接合面２
６とほぼ同じ曲率半径の凸の球面に研削加工され、裏面
３０と接合面２６との間の板厚は接合面２６の全域にわ
たり一定に形成される。
とを接合するに際し、ターゲット部材１２は、図２
（ａ）に示すように、その上面２２が平面に、接合面２
６が所定の曲率半径を有する凹の球面に研削加工され
る。一方、バッキング部材１４は、図２（ｂ）に示すよ
うに、その接合面２８がターゲット部材１２の接合面２
６とほぼ同じ曲率半径の凸の球面に研削加工され、裏面
３０と接合面２６との間の板厚は接合面２６の全域にわ
たり一定に形成される。
【００１６】続いて、図３に示すように、ターゲット部
材１２とバッキング部材１４とは、それぞれの接合面２
６及び２８との間で半田１６によって面接合される。接
合されたターゲット部材１２とバッキング部材１４とを
室温まで冷却すると、熱膨張率の比較的に大きいターゲ
ット部材１２は大きな収縮長さで収縮し、熱膨張率の比
較的に小さいバッキング部材１４は小さな収縮長さで収
縮する。その結果、図１に示すように、バッキング部材
１４は、ほぼ両面が平らで平行な円板になると共にター
ゲット部材１２は上面２２が僅かに凹曲面を呈する円板
になる。また、半田１６で接合した接合面は、基準面２
０に対してほぼ平行になる。冷却後、必要に応じ、ター
ゲット部材１２の上面２２を研磨し、平面に仕上げてタ
ーゲット面２４とする。
材１２とバッキング部材１４とは、それぞれの接合面２
６及び２８との間で半田１６によって面接合される。接
合されたターゲット部材１２とバッキング部材１４とを
室温まで冷却すると、熱膨張率の比較的に大きいターゲ
ット部材１２は大きな収縮長さで収縮し、熱膨張率の比
較的に小さいバッキング部材１４は小さな収縮長さで収
縮する。その結果、図１に示すように、バッキング部材
１４は、ほぼ両面が平らで平行な円板になると共にター
ゲット部材１２は上面２２が僅かに凹曲面を呈する円板
になる。また、半田１６で接合した接合面は、基準面２
０に対してほぼ平行になる。冷却後、必要に応じ、ター
ゲット部材１２の上面２２を研磨し、平面に仕上げてタ
ーゲット面２４とする。
【００１７】実施例１及び２ 以下に説明するターゲット部材とバッキング部材とを使
用し、本発明方法によりスパッタリングターゲットを製
作して、実施例１及び実施例２とした。使用したターゲ
ット部材は、図２（ａ）に示す板厚Ｔ1 及び直径Ｄ1 が
表１に示すようなアルミニウム製円板であって、更に接
合面は表１に示す曲率半径Ｒ1の凹の球面に形成され、
上面は平面に形成されている。バッキング部材は、図２
（ｂ）に示す板厚Ｔ2 及び直径Ｄ2 が表１に示すような
銅製円板であって、更に円板の接合面が表１に示す曲率
半径Ｒ2 の凸の球面に、また接合面と裏面との間の板厚
Ｔ2 は接合面全域にわたり一定になるように形成されて
いる。半田材料としてＳn −Ｐn 系合金を使用してター
ゲット部材とバッキング部材とを接合し、接合後室温迄
放冷した。冷却後、得たスパッタリングターゲットの裏
面反り上がり量、仕上げ加工により減肉したターゲット
部材の板厚減少量及び半田接合強度を測定し、その結果
を表１に示した。また、スパッタリング時に半田部位ま
でエロージョンが到達するまでに要した電力量（ターゲ
ットのライフ）を測定し、その結果も合わせて表１に示
した。ここで、裏面反り上がり量とは、図１（ｂ）に示
すｄであって、ターゲット部材１４の中央部を基準面２
０に接した状態での基準面２０とターゲット部材１４の
裏面３０の縁部との間の垂直距離である。尚、図１
（ｂ）は裏面反り上がり量を説明するために冷却後のバ
ッキング部材１４の収縮変形を模式的に示したものであ
る。また、板厚減少量は、図１（ａ）に示すｔであっ
て、上面２２の凹曲面の最下点で平面になるように上面
２２を研削加工した時の上面２２の縁部と最下点との間
の垂直距離である。
用し、本発明方法によりスパッタリングターゲットを製
作して、実施例１及び実施例２とした。使用したターゲ
ット部材は、図２（ａ）に示す板厚Ｔ1 及び直径Ｄ1 が
表１に示すようなアルミニウム製円板であって、更に接
合面は表１に示す曲率半径Ｒ1の凹の球面に形成され、
上面は平面に形成されている。バッキング部材は、図２
（ｂ）に示す板厚Ｔ2 及び直径Ｄ2 が表１に示すような
銅製円板であって、更に円板の接合面が表１に示す曲率
半径Ｒ2 の凸の球面に、また接合面と裏面との間の板厚
Ｔ2 は接合面全域にわたり一定になるように形成されて
いる。半田材料としてＳn −Ｐn 系合金を使用してター
ゲット部材とバッキング部材とを接合し、接合後室温迄
放冷した。冷却後、得たスパッタリングターゲットの裏
面反り上がり量、仕上げ加工により減肉したターゲット
部材の板厚減少量及び半田接合強度を測定し、その結果
を表１に示した。また、スパッタリング時に半田部位ま
でエロージョンが到達するまでに要した電力量（ターゲ
ットのライフ）を測定し、その結果も合わせて表１に示
した。ここで、裏面反り上がり量とは、図１（ｂ）に示
すｄであって、ターゲット部材１４の中央部を基準面２
０に接した状態での基準面２０とターゲット部材１４の
裏面３０の縁部との間の垂直距離である。尚、図１
（ｂ）は裏面反り上がり量を説明するために冷却後のバ
ッキング部材１４の収縮変形を模式的に示したものであ
る。また、板厚減少量は、図１（ａ）に示すｔであっ
て、上面２２の凹曲面の最下点で平面になるように上面
２２を研削加工した時の上面２２の縁部と最下点との間
の垂直距離である。
【００１８】
【表１】
【００１９】従来例１及び２ 以下に説明するターゲット部材とバッキング部材とを使
用して、前述した従来方法によりターゲット部材とバッ
キング部材とを接合してスパッタリングターゲットを形
成し、冷却後の変形したスパッタリングターゲットをプ
レス加工してターゲット面を平面化し、従来例１及び従
来例２とした。ターゲット部材は図４に示す板厚Ｔ3 及
び直径Ｄ3 が表２に示すようなアルミニウム製円板であ
り、一方、バッキング部材は図４に示す板厚Ｔ4 と直径
Ｄ4 が表２に示すような銅製円板である。実施例と同じ
半田材料を使用してターゲット部材とバッキング部材と
を接合し、接合後室温迄放冷した。冷却後、得たスパッ
タリングターゲットの裏面反り上がり量ｄ（図５参照）
及び仕上げ加工により減肉したターゲット部材の板厚減
少量ｔ（図５参照）をプレス加工前に測定し、更にプレ
ス加工後の半田接合強度を測定し、その結果を表２に示
した。また、スパッタリング時に半田部位までエロージ
ョンが到達するまでに要した電力量（ターゲットのライ
フ）を測定し、その結果も合わせて表２に示した。尚、
裏面反り上がり量ｄ及び板厚減少量ｔは、実施例１及び
２で説明したものと同じである。
用して、前述した従来方法によりターゲット部材とバッ
キング部材とを接合してスパッタリングターゲットを形
成し、冷却後の変形したスパッタリングターゲットをプ
レス加工してターゲット面を平面化し、従来例１及び従
来例２とした。ターゲット部材は図４に示す板厚Ｔ3 及
び直径Ｄ3 が表２に示すようなアルミニウム製円板であ
り、一方、バッキング部材は図４に示す板厚Ｔ4 と直径
Ｄ4 が表２に示すような銅製円板である。実施例と同じ
半田材料を使用してターゲット部材とバッキング部材と
を接合し、接合後室温迄放冷した。冷却後、得たスパッ
タリングターゲットの裏面反り上がり量ｄ（図５参照）
及び仕上げ加工により減肉したターゲット部材の板厚減
少量ｔ（図５参照）をプレス加工前に測定し、更にプレ
ス加工後の半田接合強度を測定し、その結果を表２に示
した。また、スパッタリング時に半田部位までエロージ
ョンが到達するまでに要した電力量（ターゲットのライ
フ）を測定し、その結果も合わせて表２に示した。尚、
裏面反り上がり量ｄ及び板厚減少量ｔは、実施例１及び
２で説明したものと同じである。
【００２０】
【表２】
【００２１】表１及び表２から判る通り、実施例１及び
２は、従来例１及び２に比べて裏面反り上がり量及びタ
ーゲット部材の板厚の減少量が極めて小さく、半田接合
強度が約１．５倍高い。また、ターゲットのライフが７
％程度長くなる。
２は、従来例１及び２に比べて裏面反り上がり量及びタ
ーゲット部材の板厚の減少量が極めて小さく、半田接合
強度が約１．５倍高い。また、ターゲットのライフが７
％程度長くなる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、ターゲット部材とバッ
キング部材のうちの線膨張率の比較的に小さい方の部材
の接合面を凸状曲面に、線膨張率の比較的に大きい方の
部材の接合面を凸状曲面に合致する凹状曲面に形成し、
接合面同士で接合することにより、冷却の過程で、線膨
張率の比較的に大きい部材は大きな収縮長さで収縮して
平板状になると共にその接合面が凹曲面から平面に変化
し、同時に線膨張率の比較的に小さい部材は小さな収縮
長さで収縮して平板状になると共にその接合面が凸曲面
からほぼ平面に変化する。よって、ターゲット部材はほ
ぼ平板状になり、ターゲット面は平面化される。本発明
によれば、従来行われていた冷却後のプレス加工が不要
となるので、ターゲット部材とバッキング部材との接合
強度が所定通りに維持され、よってスパッタリング装置
内でターゲット部材がバッキング部材から剥離する事故
が防止される。また、研削加工時に生じるターゲット部
材の欠落を少なくすることができ、ターゲットのライフ
を長くすることができる。
キング部材のうちの線膨張率の比較的に小さい方の部材
の接合面を凸状曲面に、線膨張率の比較的に大きい方の
部材の接合面を凸状曲面に合致する凹状曲面に形成し、
接合面同士で接合することにより、冷却の過程で、線膨
張率の比較的に大きい部材は大きな収縮長さで収縮して
平板状になると共にその接合面が凹曲面から平面に変化
し、同時に線膨張率の比較的に小さい部材は小さな収縮
長さで収縮して平板状になると共にその接合面が凸曲面
からほぼ平面に変化する。よって、ターゲット部材はほ
ぼ平板状になり、ターゲット面は平面化される。本発明
によれば、従来行われていた冷却後のプレス加工が不要
となるので、ターゲット部材とバッキング部材との接合
強度が所定通りに維持され、よってスパッタリング装置
内でターゲット部材がバッキング部材から剥離する事故
が防止される。また、研削加工時に生じるターゲット部
材の欠落を少なくすることができ、ターゲットのライフ
を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明に係る円板状スパッタリン
グターゲットの実施例の冷却後の直径方向の側面断面
図、図１（ｂ）は裏面反り上がり量の説明図である。
グターゲットの実施例の冷却後の直径方向の側面断面
図、図１（ｂ）は裏面反り上がり量の説明図である。
【図２】図２（ａ）は接合面加工後のターゲット部材の
直径方向の側面断面図、図２（ｂ）は接合面加工後のバ
ッキング部材の直径方向の側面断面図である。
直径方向の側面断面図、図２（ｂ）は接合面加工後のバ
ッキング部材の直径方向の側面断面図である。
【図３】図１に示すスパッタリングターゲットの半田接
合時の直径方向の側面断面図である。
合時の直径方向の側面断面図である。
【図４】半田接合時の温度の高い状態での従来のスパッ
タリングターゲットの側面断面図である。
タリングターゲットの側面断面図である。
【図５】冷却完了時の温度の低い状態での従来のスパッ
タリングターゲットの側面断面図である。
タリングターゲットの側面断面図である。
【図６】従来のスパッタリングターゲットにプレス加工
を施す状態を示す模式図である。
を施す状態を示す模式図である。
１０ 本発明に係るスパッタリングターゲットの実施例 １２ ターゲット部材 １４ バッキング部材 １６ 半田 ２０ 基準面 ２２ 上面 ２４ 仮想ターゲット面 ２６ ターゲット部材の接合面 ２８ バッキング部材の接合面 ３０ バッキング部材の裏面
Claims (4)
- 【請求項１】 相互に線膨張率の異なる、平板状の金属
製ターゲット部材と平板状の金属製バッキング部材とを
相互に面接合してなるスパッタリングターゲットにおい
て、 前記ターゲット部材と前記バッキング部材とのうちの線
膨張率の比較的に小さい方の部材の接合面を凸状の曲面
に、かつ線膨張率の比較的に大きい方の部材の接合面を
前記凸状の接合面にほぼ合致する凹状の曲面にそれぞれ
形成し、次いで双方の部材を前記接合面同士で接合して
なることを特徴とするスパッタリングターゲット。 - 【請求項２】 前記線膨張率の比較的に大きい方の部材
が、アルミニウム又はその合金製のターゲット部材であ
り、前記線膨張率の比較的に小さい方の部材が、銅又は
その合金製のバッキング部材であることを特徴とする請
求項１に記載のスパッタリングターゲット。 - 【請求項３】 相互に線膨張率の異なる、平板状の金属
製ターゲット部材と平板状の金属製バッキング部材とを
相互に面接合する工程を備えたスパッタリングターゲッ
トの製作方法において、 前記ターゲット部材と前記バッキング部材とのうちの線
膨張率の比較的に小さい方の部材の接合面を凸状の曲面
に、かつ線膨張率の比較的に大きい方の部材の接合面を
前記凸状の接合面にほぼ合致する凹状の曲面にそれぞれ
形成し、次いで双方の部材を前記接合面同士で接合する
ことを特徴とするスパッタリングターゲットの製作方
法。 - 【請求項４】 前記線膨張率の比較的に大きい方の部材
がアルミニウム又はその合金製のターゲット部材であ
り、前記線膨張率の比較的に小さい方の部材が銅又はそ
の合金製のバッキング部材であることを特徴とする請求
項３に記載のスパッタリングターゲットの製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14083894A JPH07331427A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | スパッタリングターゲット及びその製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14083894A JPH07331427A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | スパッタリングターゲット及びその製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07331427A true JPH07331427A (ja) | 1995-12-19 |
Family
ID=15277897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14083894A Pending JPH07331427A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | スパッタリングターゲット及びその製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07331427A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006518010A (ja) * | 2003-02-13 | 2006-08-03 | キャボット コーポレイション | スパッタリングターゲット用金属ブランクの形成方法 |
| CN111774437A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-16 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种靶材焊接后的加压整形方法 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP14083894A patent/JPH07331427A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006518010A (ja) * | 2003-02-13 | 2006-08-03 | キャボット コーポレイション | スパッタリングターゲット用金属ブランクの形成方法 |
| JP2012012708A (ja) * | 2003-02-13 | 2012-01-19 | Cabot Corp | スパッタリングターゲット用金属ブランクの形成方法 |
| CN111774437A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-16 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种靶材焊接后的加压整形方法 |
| CN111774437B (zh) * | 2020-07-28 | 2022-04-08 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种靶材焊接后的加压整形方法 |
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