JPH0867978A - スパッタリング用ターゲットのはんだ付け方法 - Google Patents

スパッタリング用ターゲットのはんだ付け方法

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JPH0867978A
JPH0867978A JP20197594A JP20197594A JPH0867978A JP H0867978 A JPH0867978 A JP H0867978A JP 20197594 A JP20197594 A JP 20197594A JP 20197594 A JP20197594 A JP 20197594A JP H0867978 A JPH0867978 A JP H0867978A
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JP
Japan
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backing plate
target
solder
titanium
alloy
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JP20197594A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Hisamoto
寛 久本
Mitsuhiro Kondo
光博 近藤
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 チタンまたはチタン合金よりなるターゲット
材を銅、銅合金、チタンおよびチタン合金の少なくとも
一種よりなるバッキングプレート材に接合するに際し、
チタンまたはチタン合金に下地処理としてニッケル或い
は銅をメッキ処理した後、ターゲット材およびバッキン
グプレート材両面を超音波メタライジングし、その後は
んだで接合することを特徴とするスパッタリング用ター
ゲットのはんだ付け方法。 【効果】 極めて接合強度の高いスパッタリング用ター
ゲットを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング用タ−ゲ
ットのはんだ付け方法に係わり、更に詳細にはターゲッ
ト材とバッキングプレート材の接合強度が改良されたス
パッタリング用ターゲットのはんだ付け方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの高集積化・高機
能化に伴う配線の微細化に伴い、アロイスパイクによる
接合リーク電流の増大あるいはSiノジュールの成長に
よる接触抵抗の増加などによりコンタクト異常が発生
し、これを防止する手段としてAl配線と基板としての
Siの間に両者と合金反応のないTiNやTiなどの薄
膜がバリアメタルとして使用されている。TiN膜はチ
タンターゲットをArガスに窒素ガスを添加して反応ス
パッタすることで得られる。チタンまたはチタン合金製
ターゲット材のスパッタリングは、通常アルミニウムタ
ーゲットの電力よりも低いパワーで使用されるので接合
部の温度上昇が少なく、この為、下地処理としてはチタ
ン表面を機械的方法やエッチング処理により粗面化した
後、インジウムを主体とするはんだ材を用いて接合し使
用されてきた。そのため銅または銅合金製バッキングプ
レートあるいはチタンまたはチタン合金製バッキングプ
レート材へのチタンまたはチタン合金製ターゲット材の
接合強度は高々、引張強度で1kg/mm2 程度であっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は半導体デバイスの高集積化・高機能化は一層進み、ア
スペクト比の高いコンタクトホールへのステップカバレ
ージ向上等のため、高パワーでチタンをコリメーション
スパッタリングするケースが増加している。この場合使
用電力が高くなり、かつチタンまたはチタン合金製ター
ゲット材の熱伝導度は低いことも相まって、銅または銅
合金製バッキングプレートあるいはチタンまたはチタン
合金製バッキングプレートとチタンまたはチタン合金製
ターゲット材との接合部のはんだ材が熱や熱応力に耐え
切れなくなり、ターゲット材とバッキングプレートとが
使用中に剥がれ、そのために生産が中断され、ウエハに
も異常をきたすといった重大問題を生じる頻度が高まっ
ている。
【0004】またターゲット材にアルミニウムまたはア
ルミニウム合金を用い、バッキングプレートに銅または
銅合金を用いたアルミニウムまたはアルミニウム合金製
ターゲット材に於いても接合強度が低い場合にはターゲ
ット材とバッキングプレートとが使用中に剥がれ、生産
が中断され、半導体装置の生産効率が低下するばかり
か、その時のウエハが無駄になり歩留りも低下する等の
問題点を有する。
【0005】かかる事情下に鑑み、本発明者等はターゲ
ット材と冷却支持材であるバッキングプレートの接合強
度の高いハンダ付け方法を見出すことを目的として鋭意
検討した結果、ターゲット材および/またはバッキング
プレート材を特定方法で下地処理し、さらに該下地処理
面を含む接合面を特定方法でハンダ接合せしめる場合に
は従来法に比較し強固に接合されたスパッタリング用タ
−ゲットが得られることを見出し、本発明方法を完成す
るにいたった。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明はチタ
ン、チタン合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金
の少なくとも一種よりなるターゲット材を、銅、銅合
金、チタンおよびチタン合金の少なくとも一種よりなる
バッキングプレート材に接合するに際し、チタン、チタ
ン合金、アルミニウムおよびアルミニウム合金の少なく
とも一種に下地処理としてニッケルあるいは銅をメッキ
処理した後、ターゲット材およびバッキングプレート材
両面(下地処理したものは下地処理の上面)を超音波メ
タライジングし、その後はんだ材で接合することを特徴
とするスパッタリング用ターゲットのはんだ付け方法を
提供するにある。
【0007】以下、本発明方法をさらに詳細に説明す
る。本発明が対象とするターゲット材としては、アルミ
ニウム、アルミニウム合金、チタンおよびチタン合金の
少なくとも一種であり、バッキングプレート材としては
銅、銅合金、チタンおよびチタン合金の少なくとも一種
が使用される。特にターゲット材としてチタンまたはチ
タン合金を用い、バッキングプレート材として銅、銅合
金、チタンおよびチタン合金の少なくとも一種を用いる
場合には従来法に比較し特に優れた接合強度を発揮す
る。また、はんだ材としては主としてSn−Pb系が使
用される。
【0008】先ず、本発明ではターゲット材とバッキン
グプレート材の接合に際し、チタン、チタン合金、アル
ミニウム、アルミニウム合金よりなるターゲット材の表
面およびバッキングプレート材がチタン、チタン合金よ
りなる場合には該チタン、チタン合金表面をハンダ処理
前の下地処理として約1μm〜約30μm、好ましくは
約10μm〜約20μmの厚みを有するニッケルメッキ
あるいは銅メッキを施すことを必須とする。メッキ方法
は特に限定されるものではなく電解メッキ或いは無電解
メッキのいずれであってもよい。
【0009】チタン、チタン合金、アルミニウム、アル
ミニウム合金はそのままでは強固なハンダ付けが困難で
あり、本発明方法に於いても下地処理としてのメッキ層
が1μm以下の場合には基材であるチタン等とはんだ材
との濡れ性が不十分なためか接合強度の改良が認められ
ない。他方メッキ厚みが約30μmを越える場合には接
合強度の改善は見られるものの、メッキ厚みに相当する
効果の更なる発現は見られない。それ故、経済性の点等
から1〜30μmの範囲で実施される。
【0010】下地処理後ターゲット材とバッキングプレ
ート材は次いではんだにて接合する。はんだ接合方法と
してはターゲット材とバッキングプレート材の双方の接
合面に、接合に使用するはんだ材の一部分を超音波メタ
ライジング法によりはんだ処理する。該超音波メタライ
ジング処理によりはんだ接合面の酸化皮膜は除去され、
ターゲット材、バッキングプレート材或いはメッキ上に
強固にはんだの薄膜が形成される。この場合超音波メタ
ライジング処理により除去された酸化皮膜ははんだ材の
表面に浮遊するので、溶融状態にある時点で余剰のはん
だとともに掻取り除去される。
【0011】超音波メタライジングにより薄膜のハンダ
層を設けたターゲット材とバッキングプレート材は、次
いではんだ材を接合部材間に供給し、はんだの融点以上
の温度で加熱溶融し、その後双方の部材を加圧固定して
はんだを冷却固化させる。上記はんだの接合に際し、は
んだ材を真空下でターゲット材或いはバッキンプレート
材のいずれかの接合面上で加熱溶融した後、ターゲット
材とバッキングプレート材を重ね、介在するはんだ材を
加圧すると同時に上記ターゲット材とバッキングプレー
ト材を相対的に反対方向に回転せしめる場合には、更に
優れた接合強度を有するスパッタリング用ターゲットを
得ることが可能である。
【0012】はんだ材の厚みは、通常超音波メタライジ
ングによる酸化物除去処理を目的としたはんだ処理をも
含め約20μm〜約300μm、好ましくは約50μm
〜約200μmである。はんだ厚みが20μm未満の場
合には、熱応力の吸収代が不十分なためかターゲット材
とバッキングプレート材が使用中に剥がれるという問題
が生じる。一方はんだ厚みが300μmを超え用いた場
合にも、厚みに比例した接合強度の改良はみられない。
【0013】本発明方法により何故従来法に比較し耐熱
性に優れた、接合強度の高いスパッタリング用ターゲッ
トを得ることができるのか、その理由は詳らかではない
が、チタン、チタン合金またはアルミニウム、アルミニ
ウム合金に下地処理としてニッケルメッキあるいは銅メ
ッキを施すことにより、チタン或いはアルミニウム材に
ハンダ材を直接接合するのに比較し、これらメッキ材は
はんだ材との濡れ性が良く、かつ金属間化合物を形成し
てはんだ材の接着強度を向上せしめると伴に、はんだ接
合処理に先立ち、メッキ表面を予め超音波法によりメタ
ライズ処理を行うことにより、より強固なメッキ材とは
んだ材の接合効果が得られるものと推測される。加えて
はんだ材の溶融固化時に上記ターゲット材とバッキング
プレート材を相対的に反対方向に回転せしめる場合に
は、はんだ表面の酸化皮膜が破壊されると伴に接合面の
空隙部にはんだ材が十分に流延し、従来法に比較しより
空隙部が少なくなり、より強固な接合強度を有するスパ
ッタリング用ターゲットを得ることができるものと考え
る。
【0014】
【発明の効果】以上述べたように、本発明はターゲット
材とバッキングプレート材のはんだ接合に際し、ターゲ
ット材、必要に応じてバッキングプレート材に下地処理
としてニッケルメッキあるいは銅メッキを施した後にタ
ーゲット材およびバッキングプレート両面を超音波メタ
ライジングし、次いで、はんだ材で接合するという方法
を組み合わせることにより、従来法に比較し極めて接合
強度の高いスパッタリング用ターゲットを得ることを可
能としたもので、これにより、高パワーで用いてもスパ
ッタリング時に熱および熱応力による剥がれのない耐久
性のあるスパッタリング用ターゲットの供給をも可能と
したもので、その工業的価値は頗る大である。
【0015】
【実施例】以下本発明方法を実施例によりさらに具体的
に説明する。尚、実施例に於いて、接合強度の測定はイ
ンストロン社(米国)製、万能材料試験機、モデル43
02を用い、JIS 6849に準拠して行った。
【0016】実施例1 ターゲット材として、純度99.995%、直径300
mm、厚さ12mmのチタンを用い、バッキングプレー
トへの接合面を無電解ニッケルメッキを膜厚20μm施
した後、ターゲット材および無酸素銅製バッキングプレ
ート両面をSn−Pb系はんだ材で220℃にて超音波
メタライジングし、メタライジング後、余剰のはんだ材
を金属のヘラで掻取った。次いで真空容器中で加熱機能
を有するプレート上にバッキングプレートを載置し該バ
ッキングプレートのメッキ面上にSn−Pb系はんだ材
を供給し、はんだ材を溶解した後、該はんだ材上にター
ゲット材のメッキ面がはんだ材側となるように重ね合わ
せた。次いで該ターゲットに5kgの荷重をかけた後、
100℃の雰囲気下で徐冷し、ターゲットを得た。得ら
れたターゲットの接合強度は4kg/mm2 であった。
尚、比較の為、上記方法に於いて、ニッケルメッキをし
ない以外は同様にはんだ接合を行った。このターゲット
の接合強度は1kg/mm2 以下であった。更に、超音
波メタライジング処理をしない以外は、上記実施例と同
様の方法ではんだ接合を行った。その結果得られたター
ゲットの接合強度は1kg/mm2以下であった。
【0017】実施例2 実施例1の方法において、はんだ接合時、真空下でバッ
キングプレートとターゲットを相対的に反対方向に各3
回、回転せしめた他は実施例1と同様にはんだ接合を行
った。このターゲットの接合強度は5kg/mm2 であ
った。
【0018】実施例3 ターゲット材として、直径300mm、厚さ12mmの
1重量%Si−0.5重量%Cu,残部アルミニウムよ
りなる合金を用い、バッキングプレートへの接合面を無
電解ニッケルメッキを膜厚20μm施した後、ターゲッ
ト材および無酸素銅製バッキングプレート両面をSn−
Pb系はんだ材で220℃にて超音波メタライジング
し、メタライジング後、余剰のはんだ材を金属のヘラで
掻取った。次いで真空容器中で加熱機能を有するプレー
ト上にバッキングプレートを載置し該バッキングプレー
トのメッキ面上にSn−Pb系はんだ材を供給し、はん
だ材を溶解した後、該はんだ材上にターゲット材のメッ
キ面がはんだ材側となるように重ね合わせバッキングプ
レートとターゲットを相対的に反対方向に各3回、回転
せしめ、次いで該ターゲットに5kgの荷重をかけた
後、100℃の雰囲気下で徐冷し、ターゲットを得た。
得られたターゲットの接合強度は5kg/mm2 であっ
た。
【0019】比較例1 実施例1の方法に於いてターゲット材の下地処理として
ニッケルメッキに代え金属ブラシによるブラッシング処
理を行い、はんだ材としてインジウムを用いた他は全く
同様にはんだ接合を行った。その結果得られたターゲッ
トの接合強度は1kg/mm2 以下であった。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チタン、チタン合金、アルミニウムおよ
    びアルミニウム合金の少なくとも一種よりなるターゲッ
    ト材を、銅、銅合金、チタンおよびチタン合金の少なく
    とも一種よりなるバッキングプレート材に接合するに際
    し、チタン、チタン合金、アルミニウムおよびアルミニ
    ウム合金の少なくとも一種に下地処理としてニッケルあ
    るいは銅をメッキ処理した後、ターゲット材およびバッ
    キングプレート材両面を超音波メタライジングし、その
    後はんだ材で接合することを特徴とするスパッタリング
    用ターゲットのはんだ付け方法。
  2. 【請求項2】 超音波メタライジング後のはんだ材での
    接合が、真空下、はんだ材を溶融し、該はんだ材がター
    ゲット材とバッキングプレート材の間に介在する状態
    で、ターゲット材とバッキングプレート材を相対的に反
    対方向に回転せしめ、その後冷却することを特徴とする
    請求項1記載のスパッタリング用ターゲットのはんだ付
    け方法。
  3. 【請求項3】 下地処理としてのニッケルあるいは銅メ
    ッキの厚みが1μm〜30μmであることを特徴とする
    請求項1記載のスパッタリング用ターゲットのはんだ付
    け方法。
  4. 【請求項4】 はんだ材がSn−Pb系であることを特
    徴とする請求項1記載のスパッタリング用ターゲットの
    はんだ付け方法。
  5. 【請求項5】 はんだ材の厚みが20μm〜300μm
    であることを特徴とする請求項1記載のスパッタリング
    用ターゲットのはんだ付け方法。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012057106A1 (ja) * 2010-10-27 2012-05-03 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット-バッキングプレート接合体及びその製造方法
JP2018172740A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 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及びその製造方法
CN110666281A (zh) * 2019-11-01 2020-01-10 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种铝靶材和含铜背板的钎焊焊接方法
JP2020533485A (ja) * 2017-09-15 2020-11-19 エリコン サーフェス ソリューションズ アーゲー、 プフェフィコン 着色表面を備えたコーティングの製造方法
CN112122726A (zh) * 2020-09-16 2020-12-25 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种铝靶材与铝背板的钎焊方法
CN113263237A (zh) * 2021-05-19 2021-08-17 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种高纯硅靶材与铜背板的钎焊方法
CN113714586A (zh) * 2021-09-23 2021-11-30 上海贺东电子材料有限公司 一种铂靶材与背板焊接的方法
CN114672776A (zh) * 2022-03-16 2022-06-28 先导薄膜材料有限公司 中空背板的靶材绑定方法
DE102022125415A1 (de) 2022-09-30 2024-04-04 Euromat Gmbh Verfahren zum Fügen von Werkstücken, sowie Fügeprodukt

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012057106A1 (ja) * 2010-10-27 2012-05-03 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット-バッキングプレート接合体及びその製造方法
JP5694360B2 (ja) * 2010-10-27 2015-04-01 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット−バッキングプレート接合体及びその製造方法
TWI504767B (zh) * 2010-10-27 2015-10-21 Jx Nippon Mining & Metals Corp Sputtering target - support plate joint and its manufacturing method
US10006117B2 (en) 2010-10-27 2018-06-26 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Sputtering target-backing plate assembly and method for producing same
JP2018172740A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 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及びその製造方法
JP2020533485A (ja) * 2017-09-15 2020-11-19 エリコン サーフェス ソリューションズ アーゲー、 プフェフィコン 着色表面を備えたコーティングの製造方法
CN110666281A (zh) * 2019-11-01 2020-01-10 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种铝靶材和含铜背板的钎焊焊接方法
CN110666281B (zh) * 2019-11-01 2021-07-23 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种铝靶材和含铜背板的钎焊焊接方法
CN112122726A (zh) * 2020-09-16 2020-12-25 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种铝靶材与铝背板的钎焊方法
CN113263237A (zh) * 2021-05-19 2021-08-17 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种高纯硅靶材与铜背板的钎焊方法
CN113714586A (zh) * 2021-09-23 2021-11-30 上海贺东电子材料有限公司 一种铂靶材与背板焊接的方法
CN114672776A (zh) * 2022-03-16 2022-06-28 先导薄膜材料有限公司 中空背板的靶材绑定方法
CN114672776B (zh) * 2022-03-16 2023-09-29 先导薄膜材料(安徽)有限公司 中空背板的靶材绑定方法
DE102022125415A1 (de) 2022-09-30 2024-04-04 Euromat Gmbh Verfahren zum Fügen von Werkstücken, sowie Fügeprodukt

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