JPH0959770A - スパッタリング用ターゲットおよびその製造方法 - Google Patents
スパッタリング用ターゲットおよびその製造方法Info
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- JPH0959770A JPH0959770A JP21467195A JP21467195A JPH0959770A JP H0959770 A JPH0959770 A JP H0959770A JP 21467195 A JP21467195 A JP 21467195A JP 21467195 A JP21467195 A JP 21467195A JP H0959770 A JPH0959770 A JP H0959770A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ターゲット素材とバッキングプレートとを低
温で容易に拡散接合することができる製造方法ならびに
得られる新規なターゲットを提供する。 【構成】 本発明はターゲット素材のバッキングプレー
トに接合される面およびバッキングプレートのターゲッ
ト素材に接合される面のいずれか一方にアルミニウムを
主体とする薄膜を形成し、他方はチタンを主体とする薄
膜を形成し、次いでこれらを加熱圧着して、チタンとア
ルミニウムとが拡散反応した接合層を形成したものであ
る。これにより、ターゲット素材もしくはバッキングプ
レート素材の種類に依存しないで、チタンとアルミニウ
ムを主成分とする反応接合層を得ることができる。ター
ゲット素材もしくはバッキングプレートのいずれかが、
チタンもしくはアルミニウムを主成分と素材の場合は、
その相手となる素材にのみ薄膜を形成する。
温で容易に拡散接合することができる製造方法ならびに
得られる新規なターゲットを提供する。 【構成】 本発明はターゲット素材のバッキングプレー
トに接合される面およびバッキングプレートのターゲッ
ト素材に接合される面のいずれか一方にアルミニウムを
主体とする薄膜を形成し、他方はチタンを主体とする薄
膜を形成し、次いでこれらを加熱圧着して、チタンとア
ルミニウムとが拡散反応した接合層を形成したものであ
る。これにより、ターゲット素材もしくはバッキングプ
レート素材の種類に依存しないで、チタンとアルミニウ
ムを主成分とする反応接合層を得ることができる。ター
ゲット素材もしくはバッキングプレートのいずれかが、
チタンもしくはアルミニウムを主成分と素材の場合は、
その相手となる素材にのみ薄膜を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッリングによ
って薄膜を形成するために用いられるスパッタリング用
ターゲットおよびその製造方法に関するものである。
って薄膜を形成するために用いられるスパッタリング用
ターゲットおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体や磁気ディスク、液晶ディ
スプレイなどの製造分野でスパッタリング法を用いた薄
膜の形成が広く行なわれている。従来のスパッタリング
用ターゲットには、スパッタリング時の加熱を防止する
目的、ターゲット素材を装置に固定する目的、あるいは
チャージアップによる異状放電を防止する目的で、バッ
キングプレートを設ける場合が多い。バッキングプレー
トとしては、上述した目的を満足するために、高い熱伝
導特性と高い電気伝導性が要求されるため、その材質と
しては主として無酸素銅が用いられている。またアルミ
ニウムやステンレスのバッキングプレートが使用される
場合もある。通常、ターゲット素材とバッキングプレー
トとは、インジウム系あるいはスズ系のロウ材を用いて
接合されている。
スプレイなどの製造分野でスパッタリング法を用いた薄
膜の形成が広く行なわれている。従来のスパッタリング
用ターゲットには、スパッタリング時の加熱を防止する
目的、ターゲット素材を装置に固定する目的、あるいは
チャージアップによる異状放電を防止する目的で、バッ
キングプレートを設ける場合が多い。バッキングプレー
トとしては、上述した目的を満足するために、高い熱伝
導特性と高い電気伝導性が要求されるため、その材質と
しては主として無酸素銅が用いられている。またアルミ
ニウムやステンレスのバッキングプレートが使用される
場合もある。通常、ターゲット素材とバッキングプレー
トとは、インジウム系あるいはスズ系のロウ材を用いて
接合されている。
【０００３】最近、成膜時の効率を向上するために、タ
ーゲットは大型化し、スパッタリングのために投入され
る電力は、ますます増加する傾向にある。たとえばＬＳ
Ｉの製造プロセスで使用される純チタンターゲットなど
は、コリメータ使用による薄膜の堆積速度の低下を補う
ために、数十ｋＷにも及ぶ高い電力が投入される場合が
ある。このため、従来よりもターゲットの加熱が激し
く、このような高温下で、ターゲット素材とバッキング
プレートとの接合部の信頼性の確保が大きな課題になっ
てきた。高温下における接合部分の信頼性を確保する手
段としては、高融点のロウ材を使用する方法があるが、
ロウ材の高温化には限界があり、またロウ材を使用する
際に用いられるフラックスにより、ターゲットが汚染す
るという問題がある。
ーゲットは大型化し、スパッタリングのために投入され
る電力は、ますます増加する傾向にある。たとえばＬＳ
Ｉの製造プロセスで使用される純チタンターゲットなど
は、コリメータ使用による薄膜の堆積速度の低下を補う
ために、数十ｋＷにも及ぶ高い電力が投入される場合が
ある。このため、従来よりもターゲットの加熱が激し
く、このような高温下で、ターゲット素材とバッキング
プレートとの接合部の信頼性の確保が大きな課題になっ
てきた。高温下における接合部分の信頼性を確保する手
段としては、高融点のロウ材を使用する方法があるが、
ロウ材の高温化には限界があり、またロウ材を使用する
際に用いられるフラックスにより、ターゲットが汚染す
るという問題がある。
【０００４】また、このような問題を解決する新しい手
法として、上述した高温ロウを用いる方法に代えて、タ
ーゲットとバッキングプレートとを拡散接合により接合
する方法も提案されている。たとえば、特開平６−６５
７３３号公報によれば、チタンのターゲットとアルミニ
ウムのバッキングプレートとを直接５００℃で２４時
間、８００トンの荷重を加えて拡散接合することによ
り、引張強度９．７〜１１．９ｋｇｆ／ｍｍ2（９５．
１〜１１６．６ＭＰａ）の接合強度が得られることが開
示されている。また、特開平６−１０８２４６号公報に
よれば、ターゲット材よりも低融点のインサート材を挿
入して、拡散接合する方法が開示されている。
法として、上述した高温ロウを用いる方法に代えて、タ
ーゲットとバッキングプレートとを拡散接合により接合
する方法も提案されている。たとえば、特開平６−６５
７３３号公報によれば、チタンのターゲットとアルミニ
ウムのバッキングプレートとを直接５００℃で２４時
間、８００トンの荷重を加えて拡散接合することによ
り、引張強度９．７〜１１．９ｋｇｆ／ｍｍ2（９５．
１〜１１６．６ＭＰａ）の接合強度が得られることが開
示されている。また、特開平６−１０８２４６号公報に
よれば、ターゲット材よりも低融点のインサート材を挿
入して、拡散接合する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した拡散によりタ
ーゲット素材とバッキングプレートとを接合する方法
は、ターゲットとバッキングプレートとを強固に接合で
きるという利点がある。したがって、スパッタリング時
の投入電力の増大に伴う温度の上昇にあっても、ターゲ
ット素材とバッキングプレートとの接合部の信頼性を確
保できるものである。しかし、上述した特開平６−６５
７３３号公報のようなターゲットとバッキングプレート
とを直接拡散接合するものでは、ターゲットとバッキン
グプレートが十分に拡散する素材に限定されてしまうと
いう問題がある。たとえば、クロムのターゲットに銅の
バッキングプレートを接合しようとして、単に加熱圧接
しても、接合することは困難である。
ーゲット素材とバッキングプレートとを接合する方法
は、ターゲットとバッキングプレートとを強固に接合で
きるという利点がある。したがって、スパッタリング時
の投入電力の増大に伴う温度の上昇にあっても、ターゲ
ット素材とバッキングプレートとの接合部の信頼性を確
保できるものである。しかし、上述した特開平６−６５
７３３号公報のようなターゲットとバッキングプレート
とを直接拡散接合するものでは、ターゲットとバッキン
グプレートが十分に拡散する素材に限定されてしまうと
いう問題がある。たとえば、クロムのターゲットに銅の
バッキングプレートを接合しようとして、単に加熱圧接
しても、接合することは困難である。
【０００６】また、特開平６−１０８２４６号公報に記
載されるようにインサート材を挿入して、拡散接合する
方法では、インサート材とターゲット素材およびインサ
ート材とバッキングプレートとの両方の接合性を満足す
るインサート材が必要であり、選択が難しいという問題
がある。また、拡散接合時の界面がインサート材の両面
となり、両面とも拡散接合時にそれぞれターゲット素材
とバッキングプレートに十分接合することが必要であ
り、製造性に問題がある。本発明の目的は、ターゲット
素材とバッキングプレートとを、これらの素材の種類に
限定されることなく600℃以下の低温で容易に拡散接合
することができる製造方法を提供するとともに、この方
法によって得られる新規なスパッタリング用ターゲット
を提供することである。
載されるようにインサート材を挿入して、拡散接合する
方法では、インサート材とターゲット素材およびインサ
ート材とバッキングプレートとの両方の接合性を満足す
るインサート材が必要であり、選択が難しいという問題
がある。また、拡散接合時の界面がインサート材の両面
となり、両面とも拡散接合時にそれぞれターゲット素材
とバッキングプレートに十分接合することが必要であ
り、製造性に問題がある。本発明の目的は、ターゲット
素材とバッキングプレートとを、これらの素材の種類に
限定されることなく600℃以下の低温で容易に拡散接合
することができる製造方法を提供するとともに、この方
法によって得られる新規なスパッタリング用ターゲット
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、チタンとア
ルミニウムは、相互拡散が起こりやすいことから、チタ
ンとアルミニウムによって、ターゲット素材とバッキン
グプレートとを接合することを検討した。ところが、上
述したようにチタンとアルミニウムとの拡散接合を利用
しようとすると、ターゲットとバッキングプレートとに
おいて、一方がチタンであれば他方はアルミニウムでな
ければならず、汎用のターゲットには使用できない。そ
こで、本発明者は、ターゲット素材およびバッキングプ
レートいずれか一方にアルミニウムを主体とする薄膜を
形成し、他方はチタンを主体とする薄膜を形成しておけ
ば良いことを見いだした。こうすれば、拡散接合段階で
形成したチタン膜部とアルミニウム膜部を拡散すれば良
く、ターゲットやバッキングプレートの材質に実質的に
依存しないで、常にターゲットとバッキングプレート間
には、チタンとアルミニウムが反応した接合層を有する
ターゲットを得ることができるのである。特に本発明の
ターゲットは、拡散反応により、強固に接合されている
ため、10W/cm2以上の高い投入電力を適用する場合に有
効である。
ルミニウムは、相互拡散が起こりやすいことから、チタ
ンとアルミニウムによって、ターゲット素材とバッキン
グプレートとを接合することを検討した。ところが、上
述したようにチタンとアルミニウムとの拡散接合を利用
しようとすると、ターゲットとバッキングプレートとに
おいて、一方がチタンであれば他方はアルミニウムでな
ければならず、汎用のターゲットには使用できない。そ
こで、本発明者は、ターゲット素材およびバッキングプ
レートいずれか一方にアルミニウムを主体とする薄膜を
形成し、他方はチタンを主体とする薄膜を形成しておけ
ば良いことを見いだした。こうすれば、拡散接合段階で
形成したチタン膜部とアルミニウム膜部を拡散すれば良
く、ターゲットやバッキングプレートの材質に実質的に
依存しないで、常にターゲットとバッキングプレート間
には、チタンとアルミニウムが反応した接合層を有する
ターゲットを得ることができるのである。特に本発明の
ターゲットは、拡散反応により、強固に接合されている
ため、10W/cm2以上の高い投入電力を適用する場合に有
効である。
【０００８】すなわち、本発明の製造方法はターゲット
素材のバッキングプレートに接合される面およびバッキ
ングプレートのターゲット素材に接合される面のいずれ
か一方にアルミニウムを主体とする薄膜を形成し、他方
はチタンを主体とする薄膜を形成し、次いでターゲット
素材とバッキングプレートとを加熱圧着して、チタンと
アルミニウムとが拡散反応した接合層を形成するスパッ
タリング用ターゲットの製造方法である。
素材のバッキングプレートに接合される面およびバッキ
ングプレートのターゲット素材に接合される面のいずれ
か一方にアルミニウムを主体とする薄膜を形成し、他方
はチタンを主体とする薄膜を形成し、次いでターゲット
素材とバッキングプレートとを加熱圧着して、チタンと
アルミニウムとが拡散反応した接合層を形成するスパッ
タリング用ターゲットの製造方法である。
【０００９】上述した本発明の製造方法により、ターゲ
ット素材とバッキングプレートとが接合されてなるスパ
ッタリング用ターゲットであって、ターゲット素材に形
成されたターゲット側薄膜と、バッキングプレートに形
成されたバッキングプレート側薄膜とが拡散反応して接
合層を形成しており、前記ターゲット側薄膜およびバッ
キングプレート側薄膜のいずれか一方がアルミニウムを
主体とする薄膜であり、他方はチタンを主体とする薄膜
であるスパッタリング用ターゲットを得ることができ
る。
ット素材とバッキングプレートとが接合されてなるスパ
ッタリング用ターゲットであって、ターゲット素材に形
成されたターゲット側薄膜と、バッキングプレートに形
成されたバッキングプレート側薄膜とが拡散反応して接
合層を形成しており、前記ターゲット側薄膜およびバッ
キングプレート側薄膜のいずれか一方がアルミニウムを
主体とする薄膜であり、他方はチタンを主体とする薄膜
であるスパッタリング用ターゲットを得ることができ
る。
【００１０】また、本発明において、ターゲットもしく
はバッキングプレートとして、チタンを主体とする素材
を使用する場合には、チタンを主体とする薄膜を形成す
ることを省略することができる。すなわち、もう一つの
本発明は、ターゲット素材もしくはバッキングプレート
のいずれか一方をチタンを主体とする素材とし、他方に
アルミニウムを主体とする薄膜を形成し、次いで前記チ
タンを主体とする素材とアルミニウムを主体とする薄膜
部分とを加熱圧着して、チタンとアルミニウムとが拡散
反応した接合層を形成するスパッタリング用ターゲット
の製造方法である。
はバッキングプレートとして、チタンを主体とする素材
を使用する場合には、チタンを主体とする薄膜を形成す
ることを省略することができる。すなわち、もう一つの
本発明は、ターゲット素材もしくはバッキングプレート
のいずれか一方をチタンを主体とする素材とし、他方に
アルミニウムを主体とする薄膜を形成し、次いで前記チ
タンを主体とする素材とアルミニウムを主体とする薄膜
部分とを加熱圧着して、チタンとアルミニウムとが拡散
反応した接合層を形成するスパッタリング用ターゲット
の製造方法である。
【００１１】この方法によって、ターゲット素材とバッ
キングプレートとが接合されてなるスパッタリング用タ
ーゲットであって、ターゲット素材とバッキングプレー
トのいずれか一方がチタンを主体とする素材で構成され
ており、他方にはアルミニウムを主体とする薄膜が形成
され、前記チタンを主体とする素材と、前記アルミニウ
ムを主体とする薄膜とが拡散反応して接合層を形成して
いるスパッタリング用ターゲットを得ることができる。
キングプレートとが接合されてなるスパッタリング用タ
ーゲットであって、ターゲット素材とバッキングプレー
トのいずれか一方がチタンを主体とする素材で構成され
ており、他方にはアルミニウムを主体とする薄膜が形成
され、前記チタンを主体とする素材と、前記アルミニウ
ムを主体とする薄膜とが拡散反応して接合層を形成して
いるスパッタリング用ターゲットを得ることができる。
【００１２】また、本発明において、ターゲットもしく
はバッキングプレートとして、アルミニウムを主体とす
る素材を使用する場合には、アルミニウムを主体とする
薄膜を形成することを省略することができる。すなわ
ち、もう一つの本発明はターゲット素材もしくはバッキ
ングプレートのいずれか一方をアルミニウムを主体とす
る素材とし、他方にチタンを主体とする薄膜を形成し、
次いで前記アルミニウムを主体とする素材とチタンを主
体とする薄膜部分とを加熱圧着して、チタンとアルミニ
ウムとが拡散反応した接合層を形成するスパッタリング
用ターゲットの製造方法である。
はバッキングプレートとして、アルミニウムを主体とす
る素材を使用する場合には、アルミニウムを主体とする
薄膜を形成することを省略することができる。すなわ
ち、もう一つの本発明はターゲット素材もしくはバッキ
ングプレートのいずれか一方をアルミニウムを主体とす
る素材とし、他方にチタンを主体とする薄膜を形成し、
次いで前記アルミニウムを主体とする素材とチタンを主
体とする薄膜部分とを加熱圧着して、チタンとアルミニ
ウムとが拡散反応した接合層を形成するスパッタリング
用ターゲットの製造方法である。
【００１３】この方法によって、ターゲット素材とバッ
キングプレートとが接合されてなるスパッタリング用タ
ーゲットであって、ターゲット素材とバッキングプレー
トのいずれか一方がアルミニウムを主体とする素材で構
成されており、他方にはチタンを主体とする薄膜が形成
され、前記アルミニウムを主体とする素材と、前記チタ
ンを主体とする薄膜とが拡散反応して接合層を形成して
いるスパッタリング用ターゲットを得ることができる。
キングプレートとが接合されてなるスパッタリング用タ
ーゲットであって、ターゲット素材とバッキングプレー
トのいずれか一方がアルミニウムを主体とする素材で構
成されており、他方にはチタンを主体とする薄膜が形成
され、前記アルミニウムを主体とする素材と、前記チタ
ンを主体とする薄膜とが拡散反応して接合層を形成して
いるスパッタリング用ターゲットを得ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】上述したように、本発明の根幹を
なす特徴の一つは、ターゲット素材もしくはバッキング
プレートに形成したチタンもしくはアルミニウムを主体
とする薄膜により、チタンとアルミニウムとの相互拡散
反応を起こさせ、拡散接合することにある。チタンとア
ルミニウムとの相互拡散係数は、３．５ｍ2／ｓであ
り、５００℃以下の比較的低温でも相互拡散を起こさせ
ることが可能である。そして、チタンとアルミニウムの
相互拡散においては界面に主としてＴｉＡｌ3なる金属
間化合物が形成される。このような反応により、チタン
とアルミニウムは強固に接合される。
なす特徴の一つは、ターゲット素材もしくはバッキング
プレートに形成したチタンもしくはアルミニウムを主体
とする薄膜により、チタンとアルミニウムとの相互拡散
反応を起こさせ、拡散接合することにある。チタンとア
ルミニウムとの相互拡散係数は、３．５ｍ2／ｓであ
り、５００℃以下の比較的低温でも相互拡散を起こさせ
ることが可能である。そして、チタンとアルミニウムの
相互拡散においては界面に主としてＴｉＡｌ3なる金属
間化合物が形成される。このような反応により、チタン
とアルミニウムは強固に接合される。
【００１５】本発明で形成する薄膜は、物理蒸着法、化
学蒸着法等を使用して形成することができる。素材と形
成する薄膜との密着強度は、物理蒸着法が一般に高く好
ましい。物理蒸着法のなかでも、イオンプレーティング
法は、拡散接合に有効な厚さの薄膜を得るのに適した方
法である。
学蒸着法等を使用して形成することができる。素材と形
成する薄膜との密着強度は、物理蒸着法が一般に高く好
ましい。物理蒸着法のなかでも、イオンプレーティング
法は、拡散接合に有効な厚さの薄膜を得るのに適した方
法である。
【００１６】本発明においては、十分な強度を有する接
合部を得るために、接合に作用するチタンもしくはアル
ミニウムを主体とする薄膜は、０．１μｍ以上の厚さと
することが望ましい。また、５０μｍを超える厚さとし
たのでは、薄膜の形成に時間がかかること、および接合
時に薄膜に発生する応力が大きくなり、剥離が発生する
可能性が生ずるため、５０μｍ以下の厚さとすることが
望ましい。本発明で純チタンと純アルミニウムの拡散の
場合、上述したように主としてＴｉＡｌ3の化合物層が
形成されるのであるが、この層は１〜１０μｍで５０〜
１５０ＭＰａという強固な接合が得られる。
合部を得るために、接合に作用するチタンもしくはアル
ミニウムを主体とする薄膜は、０．１μｍ以上の厚さと
することが望ましい。また、５０μｍを超える厚さとし
たのでは、薄膜の形成に時間がかかること、および接合
時に薄膜に発生する応力が大きくなり、剥離が発生する
可能性が生ずるため、５０μｍ以下の厚さとすることが
望ましい。本発明で純チタンと純アルミニウムの拡散の
場合、上述したように主としてＴｉＡｌ3の化合物層が
形成されるのであるが、この層は１〜１０μｍで５０〜
１５０ＭＰａという強固な接合が得られる。
【００１７】本発明においては、加熱圧着する際の加熱
温度としては、３００℃〜６００℃が望ましい。３００
℃未満であると、チタンとアルミニウムとの拡散速度が
遅く、実用性に劣る場合がある。また、６００℃を超え
るとアルミニウムの融点に近づきすぎて、アルミニウム
による汚染が問題になる場合があるためである。好まし
い範囲は、４００℃〜５００℃である。このように本発
明においては比較的低い温度において接合することが可
能であるため、接合時に加える熱によるターゲットのミ
クロ組織への影響、たとえば結晶粒の成長を抑制するこ
とが可能である。また、低温の接合が可能であることは
熱によるターゲットの変形を防ぐという点においても有
効である。
温度としては、３００℃〜６００℃が望ましい。３００
℃未満であると、チタンとアルミニウムとの拡散速度が
遅く、実用性に劣る場合がある。また、６００℃を超え
るとアルミニウムの融点に近づきすぎて、アルミニウム
による汚染が問題になる場合があるためである。好まし
い範囲は、４００℃〜５００℃である。このように本発
明においては比較的低い温度において接合することが可
能であるため、接合時に加える熱によるターゲットのミ
クロ組織への影響、たとえば結晶粒の成長を抑制するこ
とが可能である。また、低温の接合が可能であることは
熱によるターゲットの変形を防ぐという点においても有
効である。
【００１８】本発明の製造方法においては、加熱圧着す
る際の荷重としては、１〜２００ＭＰａが好ましい。加
圧しないと、接合面に空間が生じ接合が不十分になる恐
れがある。また、加圧することによって、相互拡散の起
点を十分に広い面積とすることができ、均一な接合部を
得ることが可能になる。１ＭＰａ未満では、上記作用が
十分でない場合があり、２００ＭＰａを超えると、ター
ゲットの変形を起こす場合があるため、加熱圧着する際
の荷重としては、１〜２００ＭＰａが好ましいのであ
る。
る際の荷重としては、１〜２００ＭＰａが好ましい。加
圧しないと、接合面に空間が生じ接合が不十分になる恐
れがある。また、加圧することによって、相互拡散の起
点を十分に広い面積とすることができ、均一な接合部を
得ることが可能になる。１ＭＰａ未満では、上記作用が
十分でない場合があり、２００ＭＰａを超えると、ター
ゲットの変形を起こす場合があるため、加熱圧着する際
の荷重としては、１〜２００ＭＰａが好ましいのであ
る。
【００１９】
（実施例１）ターゲット素材１として、φ300mmの純タ
ングステンをターゲット素材として準備し、無酸素銅製
のバッキングプレートを準備した。まず、ターゲット素
材のバッキングプレート２の接合面となる面にイオンプ
レーティング法により、純チタン膜３を5μm形成した。
一方、バッキングプレート２には、イオンプレーティン
グ法により純アルミニウム膜４を５μm形成した。つぎ
に、図1に示すように純チタン膜の面と純アルミニウム
の面を重ね合わせ、10マイナス5乗Torr台の減圧下で、4
00℃、6時間、145MPa保持を行ない拡散接合を行なっ
た。得られたターゲットのターゲット素材とバッキング
プレートとの接合率を超音波による透過試験により測定
したところ、未接合部は検出されなかった。同様の条件
で、長さ20mm、幅20mm、厚さ10mmの引張試験片形状とし
て、拡散接合させ、接合強度を測定したところ、86.8MP
aの接合強度が得られた。
ングステンをターゲット素材として準備し、無酸素銅製
のバッキングプレートを準備した。まず、ターゲット素
材のバッキングプレート２の接合面となる面にイオンプ
レーティング法により、純チタン膜３を5μm形成した。
一方、バッキングプレート２には、イオンプレーティン
グ法により純アルミニウム膜４を５μm形成した。つぎ
に、図1に示すように純チタン膜の面と純アルミニウム
の面を重ね合わせ、10マイナス5乗Torr台の減圧下で、4
00℃、6時間、145MPa保持を行ない拡散接合を行なっ
た。得られたターゲットのターゲット素材とバッキング
プレートとの接合率を超音波による透過試験により測定
したところ、未接合部は検出されなかった。同様の条件
で、長さ20mm、幅20mm、厚さ10mmの引張試験片形状とし
て、拡散接合させ、接合強度を測定したところ、86.8MP
aの接合強度が得られた。
【００２０】比較例として、インジウムロウを用いて上
述のターゲット素材と、バッキングプレートとを接合
し、同様に接合強度を測定したところ18.2MPaであっ
た。このことから、本発明のターゲットは、インジウム
ロウを用いた場合よりも、高い接合強度を実現できたこ
とがわかる。また、本発明のターゲットは、ロウ材を使
用しないため、高温にさらした場合にロウ材が溶けてボ
ンディング部が剥離するという問題を生じることがな
い。したがって、高電力を投入するスパッリング用ター
ゲットとしての信頼性を高めることができることがわか
る。
述のターゲット素材と、バッキングプレートとを接合
し、同様に接合強度を測定したところ18.2MPaであっ
た。このことから、本発明のターゲットは、インジウム
ロウを用いた場合よりも、高い接合強度を実現できたこ
とがわかる。また、本発明のターゲットは、ロウ材を使
用しないため、高温にさらした場合にロウ材が溶けてボ
ンディング部が剥離するという問題を生じることがな
い。したがって、高電力を投入するスパッリング用ター
ゲットとしての信頼性を高めることができることがわか
る。
【００２１】（実施例２）ターゲット素材１として、φ
300mmの純クロムをターゲット素材として準備し、ジュ
ラルミン製（ＪＩＳ２０１７）のバッキングプレートを
準備した。まず、ターゲット素材のバッキングプレート
２の接合面となる面にイオンプレーティング法により、
純チタン膜３を10μm形成した。つぎに、図２に示すよ
うに純チタン膜の面とジュラルミン製のバッキングプレ
ートとを重ね合わせ、10マイナス5乗Torr台の減圧下
で、550℃、2時間、100MPa保持を行ない拡散接合を行な
った。得られたターゲットのターゲット素材とバッキン
グプレートとの接合度を超音波による透過試験により測
定したところ、未接合部は検出されなかった。同様の条
件で、長さ20mm、幅20mm、厚さ10mmの引張試験片形状と
して、拡散接合させ、接合強度を測定したところ、79.8
MPaの接合強度が得られた。
300mmの純クロムをターゲット素材として準備し、ジュ
ラルミン製（ＪＩＳ２０１７）のバッキングプレートを
準備した。まず、ターゲット素材のバッキングプレート
２の接合面となる面にイオンプレーティング法により、
純チタン膜３を10μm形成した。つぎに、図２に示すよ
うに純チタン膜の面とジュラルミン製のバッキングプレ
ートとを重ね合わせ、10マイナス5乗Torr台の減圧下
で、550℃、2時間、100MPa保持を行ない拡散接合を行な
った。得られたターゲットのターゲット素材とバッキン
グプレートとの接合度を超音波による透過試験により測
定したところ、未接合部は検出されなかった。同様の条
件で、長さ20mm、幅20mm、厚さ10mmの引張試験片形状と
して、拡散接合させ、接合強度を測定したところ、79.8
MPaの接合強度が得られた。
【００２２】（実施例３）ターゲット素材１として、φ
300mmの純チタンをターゲット素材として準備し、無酸
素銅製のバッキングプレートを準備した。まず、バッキ
ングプレート２のターゲット素材との接合面となる面に
イオンプレーティング法により、純アルミニウム膜４を
10μm形成した。つぎに、図３に示すようにバッキング
プレートの純アルミニウム膜４の面とターゲット素材と
を重ね合わせ、10マイナス5乗Torr台の減圧下で、500
℃、6時間、140MPaの保持を行ない拡散接合を行なっ
た。得られたターゲットのターゲット素材とバッキング
プレートとの接合度を超音波による透過試験により測定
したところ、未接合部は検出されなかった。同様の条件
で長さ20mm、幅20mm、厚さ10mmの引張試験片形状とし
て、拡散接合させ、接合強度を測定したところ、77.9kg
f/mm2の接合強度が得られた。
300mmの純チタンをターゲット素材として準備し、無酸
素銅製のバッキングプレートを準備した。まず、バッキ
ングプレート２のターゲット素材との接合面となる面に
イオンプレーティング法により、純アルミニウム膜４を
10μm形成した。つぎに、図３に示すようにバッキング
プレートの純アルミニウム膜４の面とターゲット素材と
を重ね合わせ、10マイナス5乗Torr台の減圧下で、500
℃、6時間、140MPaの保持を行ない拡散接合を行なっ
た。得られたターゲットのターゲット素材とバッキング
プレートとの接合度を超音波による透過試験により測定
したところ、未接合部は検出されなかった。同様の条件
で長さ20mm、幅20mm、厚さ10mmの引張試験片形状とし
て、拡散接合させ、接合強度を測定したところ、77.9kg
f/mm2の接合強度が得られた。
【００２３】（実施例４）ターゲット素材１として、φ
300mm、原子％でシリコン１％、銅２％、残アルミニウ
ムの合金をターゲット素材として準備し、無酸素銅製の
バッキングプレートを準備した。まず、バッキングプレ
ート２のターゲット素材との接合面となる面にイオンプ
レーティング法により、純チタン膜３を10μm形成し
た。つぎに、図４に示すようにバッキングプレートのア
ルミニウム膜の面とターゲット素材とを重ね合わせ、10
マイナス5乗Torr台の減圧下で、400℃、6時間、100MPa
保持を行ない拡散接合を行なった。得られたターゲット
のターゲット素材とバッキングプレートとの接合度を超
音波による透過試験により測定したところ、未接合部は
検出されなかった。同様の条件で長さ20mm、幅20mm、厚
さ10mmの引張試験片形状として、拡散接合させ、接合強
度を測定したところ、62.2MPaの接合強度が得られた。
300mm、原子％でシリコン１％、銅２％、残アルミニウ
ムの合金をターゲット素材として準備し、無酸素銅製の
バッキングプレートを準備した。まず、バッキングプレ
ート２のターゲット素材との接合面となる面にイオンプ
レーティング法により、純チタン膜３を10μm形成し
た。つぎに、図４に示すようにバッキングプレートのア
ルミニウム膜の面とターゲット素材とを重ね合わせ、10
マイナス5乗Torr台の減圧下で、400℃、6時間、100MPa
保持を行ない拡散接合を行なった。得られたターゲット
のターゲット素材とバッキングプレートとの接合度を超
音波による透過試験により測定したところ、未接合部は
検出されなかった。同様の条件で長さ20mm、幅20mm、厚
さ10mmの引張試験片形状として、拡散接合させ、接合強
度を測定したところ、62.2MPaの接合強度が得られた。
【００２４】
【発明の効果】本発明のターゲットは、薄膜によってチ
タンとアルミニウムとの接合面を形成して、ターゲット
素材とバッキングプレートとを拡散接合するため、ター
ゲットおよびバッキングプレートの材質に依存すること
なく、常にチタンとアルミニウムを主成分とする反応接
合層が形成されるので、良好な接合強度を確保すること
ができる。また、本発明のターゲットは、ロウ材を使用
しないため、高温にさらした場合にロウ材が溶けてボン
ディング部が剥離するという問題を生じることがない。
したがって、高電力を投入するスパッリング用ターゲッ
トとしての信頼性を高めることができ、薄膜材料の生産
率の向上にとって極めて有効である。
タンとアルミニウムとの接合面を形成して、ターゲット
素材とバッキングプレートとを拡散接合するため、ター
ゲットおよびバッキングプレートの材質に依存すること
なく、常にチタンとアルミニウムを主成分とする反応接
合層が形成されるので、良好な接合強度を確保すること
ができる。また、本発明のターゲットは、ロウ材を使用
しないため、高温にさらした場合にロウ材が溶けてボン
ディング部が剥離するという問題を生じることがない。
したがって、高電力を投入するスパッリング用ターゲッ
トとしての信頼性を高めることができ、薄膜材料の生産
率の向上にとって極めて有効である。
【図１】本発明の実施例を説明する図である。
【図２】本発明の別の実施例を説明する図である。
【図３】本発明の別の実施例を説明する図である。
【図４】本発明の別の実施例を説明する図である。
１ ターゲット素材、２ バッキングプレート、３ 純
チタン膜、４ 純アルミニウム膜
チタン膜、４ 純アルミニウム膜
Claims (6)
- 【請求項１】 ターゲット素材とバッキングプレートと
が接合されてなるスパッタリング用ターゲットであっ
て、ターゲット素材に形成されたターゲット側薄膜と、
バッキングプレートに形成されたバッキングプレート側
薄膜とが拡散反応して接合層を形成しており、前記ター
ゲット側薄膜およびバッキングプレート側薄膜のいずれ
か一方がアルミニウムを主体とする薄膜であり、他方は
チタンを主体とする薄膜であることを特徴とするスパッ
タリング用ターゲット。 - 【請求項２】 ターゲット素材とバッキングプレートと
が接合されてなるスパッタリング用ターゲットであっ
て、ターゲット素材とバッキングプレートのいずれか一
方がチタンを主体とする素材で構成されており、他方に
はアルミニウムを主体とする薄膜が形成され、前記チタ
ンを主体とする素材と、前記アルミニウムを主体とする
薄膜とが拡散反応して接合層を形成していることを特徴
とするスパッタリング用ターゲット。 - 【請求項３】 ターゲット素材とバッキングプレートと
が接合されてなるスパッタリング用ターゲットであっ
て、ターゲット素材とバッキングプレートのいずれか一
方がアルミニウムを主体とする素材で構成されており、
他方にはチタンを主体とする薄膜が形成され、前記アル
ミニウムを主体とする素材と、前記チタンを主体とする
薄膜とが拡散反応して接合層を形成していることを特徴
とするスパッタリング用ターゲット。 - 【請求項４】 ターゲット素材のバッキングプレートに
接合される面およびバッキングプレートのターゲット素
材に接合される面のいずれか一方にアルミニウムを主体
とする薄膜を形成し、他方はチタンを主体とする薄膜を
形成し、次いでターゲット素材とバッキングプレートと
を加熱圧着して、チタンとアルミニウムとが拡散反応し
た接合層を形成することを特徴とするスパッタリング用
ターゲットの製造方法。 - 【請求項５】 ターゲット素材もしくはバッキングプレ
ートのいずれか一方をチタンを主体とする素材とし、他
方にアルミニウムを主体とする薄膜を形成し、次いで前
記チタンを主体とする素材とアルミニウムを主体とする
薄膜部分とを加熱圧着して、チタンとアルミニウムとが
拡散反応した接合層を形成することを特徴とするスパッ
タリング用ターゲットの製造方法。 - 【請求項６】 ターゲット素材もしくはバッキングプレ
ートのいずれか一方をアルミニウムを主体とする素材と
し、他方にチタンを主体とする薄膜を形成し、次いで前
記アルミニウムを主体とする素材とチタンを主体とする
薄膜部分とを加熱圧着して、チタンとアルミニウムとが
拡散反応した接合層を形成することを特徴とするスパッ
タリング用ターゲットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21467195A JPH0959770A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | スパッタリング用ターゲットおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21467195A JPH0959770A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | スパッタリング用ターゲットおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959770A true JPH0959770A (ja) | 1997-03-04 |
Family
ID=16659651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21467195A Pending JPH0959770A (ja) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | スパッタリング用ターゲットおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959770A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000006793A1 (en) * | 1998-07-27 | 2000-02-10 | Applied Materials, Inc. | Sputtering target assembly |
| JP2001262329A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-26 | Vacuum Metallurgical Co Ltd | 固相拡散接合スパッタリングターゲット組立て体及びその製造方法 |
| JP2014511436A (ja) * | 2011-02-14 | 2014-05-15 | トーソー エスエムディー，インク． | 拡散接合スパッター・ターゲット・アセンブリ及びその製造方法 |
| JP2016143830A (ja) * | 2015-02-04 | 2016-08-08 | 三菱マテリアル株式会社 | ヒートシンク付パワーモジュール用基板、パワーモジュール、及び、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法 |
| JP2018006381A (ja) * | 2016-06-27 | 2018-01-11 | 新光電気工業株式会社 | ベースプレート構造体及びその製造方法、基板固定装置 |
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| CN108247190A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-07-06 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 钨靶材扩散焊接结构及钨靶材扩散焊接方法 |
| CN112122764A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-25 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种钨靶材与铜锌合金背板的扩散焊接方法 |
| CN113265625A (zh) * | 2020-01-30 | 2021-08-17 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 物理气相沉积标靶及形成半导体元件的方法 |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP21467195A patent/JPH0959770A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000006793A1 (en) * | 1998-07-27 | 2000-02-10 | Applied Materials, Inc. | Sputtering target assembly |
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| CN112122764A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-25 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种钨靶材与铜锌合金背板的扩散焊接方法 |
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