JPH10287971A - Ｔｉ系材料のコーティング方法、及びスパッタリングターゲット - Google Patents
Ｔｉ系材料のコーティング方法、及びスパッタリングターゲットInfo
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- JPH10287971A JPH10287971A JP11530697A JP11530697A JPH10287971A JP H10287971 A JPH10287971 A JP H10287971A JP 11530697 A JP11530697 A JP 11530697A JP 11530697 A JP11530697 A JP 11530697A JP H10287971 A JPH10287971 A JP H10287971A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボンディング材に対する濡れ性の改善された
Ｔｉ系材料製のプレートを提供し、これをバッキングプ
レートとして用いることにより製造コストの低減された
スパッタリングターゲットを提供する。 【解決手段】 Ｔｉ系材料の表面に、Ｓｎを含有するＣ
ｕ箔を載置する。Ｔｉ、Ｃｕ及びＳｎの３元共晶温度
は、Ｔｉ及びＣｕの２元共晶温度よりも低い。上記３元
共晶温度よりも高く、２元共晶温度よりも低い約８００
℃で３０分間保持する。真空度は約１０-4Ｔｏｒｒであ
る。
Ｔｉ系材料製のプレートを提供し、これをバッキングプ
レートとして用いることにより製造コストの低減された
スパッタリングターゲットを提供する。 【解決手段】 Ｔｉ系材料の表面に、Ｓｎを含有するＣ
ｕ箔を載置する。Ｔｉ、Ｃｕ及びＳｎの３元共晶温度
は、Ｔｉ及びＣｕの２元共晶温度よりも低い。上記３元
共晶温度よりも高く、２元共晶温度よりも低い約８００
℃で３０分間保持する。真空度は約１０-4Ｔｏｒｒであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、チタン（以下、
Ｔｉと略称する）系材料のコーティング方法に関するも
ので、特にインジウム（以下、Ｉｎと略称する）系材料
等のボンディング材に対するＴｉ系材料の表面の濡れ性
を改善することが可能なＴｉ系材料のコーティング方法
に係るものである。またこの発明は、スパッタリングタ
ーゲット及びスパッタリングターゲット用バッキングプ
レートに関するもので、上記濡れ性の改善されたＴｉ系
材料を用いることによりボンディング性の改善されたス
パッタリングターゲット用バッキングプレートやリサイ
クルコストの低減されたスパッタリングターゲットにも
係るものである。
Ｔｉと略称する）系材料のコーティング方法に関するも
ので、特にインジウム（以下、Ｉｎと略称する）系材料
等のボンディング材に対するＴｉ系材料の表面の濡れ性
を改善することが可能なＴｉ系材料のコーティング方法
に係るものである。またこの発明は、スパッタリングタ
ーゲット及びスパッタリングターゲット用バッキングプ
レートに関するもので、上記濡れ性の改善されたＴｉ系
材料を用いることによりボンディング性の改善されたス
パッタリングターゲット用バッキングプレートやリサイ
クルコストの低減されたスパッタリングターゲットにも
係るものである。
【０００２】
【従来の技術】集積回路に用いられる薄膜を形成する方
法としてはスパッタリング法が公知である。この方法に
は、物理スパッタリング（ＰＶＤ）と反応性スパッタリ
ングとがあるが、いずれの方法も、スパッタリングター
ゲットを用いる。スパッタリングターゲットは、イオン
の照射されるターゲット部材と、このターゲット部材を
その背部から支持するバッキングプレートとから成るも
ので、具体的にはＴｉ系材料製のバッキングプレートに
銅（以下、Ｃｕと略称する）系材料又はアルミニウム
（以下、Ａｌと略称する）系材料製のターゲット部材を
Ｉｎ系材料にてボンディング（ろう付）したものが知ら
れている。例えばＴｉ系材料を用いる点については、特
開平６−２９３９６３号公報、またＩｎ系材料を用いて
ターゲット部材のボンディングを行う点については上記
公報、及び特開平３−１４０４６４号公報を挙げること
ができる。
法としてはスパッタリング法が公知である。この方法に
は、物理スパッタリング（ＰＶＤ）と反応性スパッタリ
ングとがあるが、いずれの方法も、スパッタリングター
ゲットを用いる。スパッタリングターゲットは、イオン
の照射されるターゲット部材と、このターゲット部材を
その背部から支持するバッキングプレートとから成るも
ので、具体的にはＴｉ系材料製のバッキングプレートに
銅（以下、Ｃｕと略称する）系材料又はアルミニウム
（以下、Ａｌと略称する）系材料製のターゲット部材を
Ｉｎ系材料にてボンディング（ろう付）したものが知ら
れている。例えばＴｉ系材料を用いる点については、特
開平６−２９３９６３号公報、またＩｎ系材料を用いて
ターゲット部材のボンディングを行う点については上記
公報、及び特開平３−１４０４６４号公報を挙げること
ができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記Ｔｉ系材
料は、大気や水分等の存在に起因して、その表面が、薄
い強固な酸化皮膜（不動態皮膜）によって覆われてい
る。この不動態皮膜は、強固であってきわめて除去しに
くいものであり、また他の金属と反応し難いものである
ため、ボンディング時の濡れ性が極めて悪く、そのため
Ｉｎ系材料等を用いたボンディング作業を著しく困難な
ものとしている。このような困難性を改善するため、上
記特開平６−２９３９６３号公報においては、Ｔｉ系材
料製のバッキングプレートの表面にＣｕを溶射し、これ
によりＩｎ系材料の濡れ性を向上しようとする試みがな
されている。しかしながらこのようにＣｕ溶射を行うこ
とは、当然のことながらスパッタリングターゲットの大
幅なコストアップを招くことになる。また使用済みのス
パッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材を除
去し、新しいターゲット部材をバッキングプレートにボ
ンディングして再生使用する場合、つまりスパッタリン
グターゲットのリサイクル時にも上記同様の問題が生じ
る。また特開平６−１１６７０６号公報においては、Ｔ
ｉ系材料の表面処理方法として、例えばＣｕ粉を塗布し
たものを真空中において７００℃で約１時間加熱し、こ
れによってＣｕをＴｉの表面に拡散させて両者の密着強
度を向上させることが提案されている。しかしながらこ
の反応は固相反応であるため、生成された反応層の厚さ
は高々数μｍであり、その反応層は、脆弱である。従っ
てスパッタリングターゲットのリサイクル時には、再び
上記表面処理を行う必要がある。
料は、大気や水分等の存在に起因して、その表面が、薄
い強固な酸化皮膜（不動態皮膜）によって覆われてい
る。この不動態皮膜は、強固であってきわめて除去しに
くいものであり、また他の金属と反応し難いものである
ため、ボンディング時の濡れ性が極めて悪く、そのため
Ｉｎ系材料等を用いたボンディング作業を著しく困難な
ものとしている。このような困難性を改善するため、上
記特開平６−２９３９６３号公報においては、Ｔｉ系材
料製のバッキングプレートの表面にＣｕを溶射し、これ
によりＩｎ系材料の濡れ性を向上しようとする試みがな
されている。しかしながらこのようにＣｕ溶射を行うこ
とは、当然のことながらスパッタリングターゲットの大
幅なコストアップを招くことになる。また使用済みのス
パッタリングターゲットにおいて、ターゲット部材を除
去し、新しいターゲット部材をバッキングプレートにボ
ンディングして再生使用する場合、つまりスパッタリン
グターゲットのリサイクル時にも上記同様の問題が生じ
る。また特開平６−１１６７０６号公報においては、Ｔ
ｉ系材料の表面処理方法として、例えばＣｕ粉を塗布し
たものを真空中において７００℃で約１時間加熱し、こ
れによってＣｕをＴｉの表面に拡散させて両者の密着強
度を向上させることが提案されている。しかしながらこ
の反応は固相反応であるため、生成された反応層の厚さ
は高々数μｍであり、その反応層は、脆弱である。従っ
てスパッタリングターゲットのリサイクル時には、再び
上記表面処理を行う必要がある。
【０００４】そこで発明者らは、Ｔｉ系材料の濡れ性を
改善するとともにスパッタリングターゲットのリサイク
ルコストを低減すべく、さらにＴｉ−Ｃｕの共晶反応を
利用する種々の試験を行った。まず試験１として、Ｔｉ
系材料の表面に厚さ１８μｍのＣｕ箔を配置し、Ｔｉ−
Ｃｕの共晶温度（８８７℃）よりも低い８５０℃で３０
分間の加熱を行った。その結果、面積比率で２０％の部
分にのみＴｉ−Ｃｕの反応が観察され、残る８０％の部
分は未反応のままであった。従ってこのコーティング方
法によれば、コーティング処理の均質性という目的を達
成することができない。次に試験２として、Ｔｉ系材料
の表面に厚さ１８μｍのＣｕ箔を配置し、上記共晶温度
よりも高い９００℃で３０分間の加熱を行った。その結
果、表１及び図１に示すように、Ｔｉ系材料の表面には
α、Ｔｉ2 Ｃｕ層、ＴｉＣｕ層がまだらに混在して形成
された。また試験３として、Ｔｉ系材料の表面に厚さ５
４μｍのＣｕ箔を配置し、上記と同様の加熱を行った。
その結果、表１に示すようにＴｉ系材料の表面には主と
してＴｉ2 Ｃｕ層が形成された。さらに試験４として、
Ｔｉ系材料の表面に厚さ１００μｍのＣｕ箔を配置し、
上記と同様の加熱を行った。その結果、表１に示すよう
にＴｉ系材料の表面には主としてＴｉＣｕ層が形成され
た。そして純Ｔｉ系材料と表１に示す試験２〜４の共試
材とについて、すなわちＣｕ含有量が０〜約５０ａｔ％
の層とＩｎとの濡れ性評価試験を２００℃で３０分間行
ったが、各層とも全く濡れることはなかった。
改善するとともにスパッタリングターゲットのリサイク
ルコストを低減すべく、さらにＴｉ−Ｃｕの共晶反応を
利用する種々の試験を行った。まず試験１として、Ｔｉ
系材料の表面に厚さ１８μｍのＣｕ箔を配置し、Ｔｉ−
Ｃｕの共晶温度（８８７℃）よりも低い８５０℃で３０
分間の加熱を行った。その結果、面積比率で２０％の部
分にのみＴｉ−Ｃｕの反応が観察され、残る８０％の部
分は未反応のままであった。従ってこのコーティング方
法によれば、コーティング処理の均質性という目的を達
成することができない。次に試験２として、Ｔｉ系材料
の表面に厚さ１８μｍのＣｕ箔を配置し、上記共晶温度
よりも高い９００℃で３０分間の加熱を行った。その結
果、表１及び図１に示すように、Ｔｉ系材料の表面には
α、Ｔｉ2 Ｃｕ層、ＴｉＣｕ層がまだらに混在して形成
された。また試験３として、Ｔｉ系材料の表面に厚さ５
４μｍのＣｕ箔を配置し、上記と同様の加熱を行った。
その結果、表１に示すようにＴｉ系材料の表面には主と
してＴｉ2 Ｃｕ層が形成された。さらに試験４として、
Ｔｉ系材料の表面に厚さ１００μｍのＣｕ箔を配置し、
上記と同様の加熱を行った。その結果、表１に示すよう
にＴｉ系材料の表面には主としてＴｉＣｕ層が形成され
た。そして純Ｔｉ系材料と表１に示す試験２〜４の共試
材とについて、すなわちＣｕ含有量が０〜約５０ａｔ％
の層とＩｎとの濡れ性評価試験を２００℃で３０分間行
ったが、各層とも全く濡れることはなかった。
【０００５】
【表１】
【０００６】以上のように、Ｔｉ−Ｃｕの共晶反応を利
用してＣｕ系のコーティング層を形成する方法において
は、共晶温度よりも低い温度域では反応の均一性が得ら
れず、従って均質な表面処理がほとんど不可能である。
一方、反応の均一性を得ようとして共晶温度よりも高い
温度域で処理を行うと、この温度域では液相が急速に発
生するとともにＴｉとＣｕとの反応も急速に進むので、
Ｃｕを含む液相中へのＴｉの侵入が顕著となる。従って
生成物の組成はＴｉを５０ａｔ％以上含むこととなり、
ボンディング材に対する濡れ性が確保できないのであ
る。
用してＣｕ系のコーティング層を形成する方法において
は、共晶温度よりも低い温度域では反応の均一性が得ら
れず、従って均質な表面処理がほとんど不可能である。
一方、反応の均一性を得ようとして共晶温度よりも高い
温度域で処理を行うと、この温度域では液相が急速に発
生するとともにＴｉとＣｕとの反応も急速に進むので、
Ｃｕを含む液相中へのＴｉの侵入が顕著となる。従って
生成物の組成はＴｉを５０ａｔ％以上含むこととなり、
ボンディング材に対する濡れ性が確保できないのであ
る。
【０００７】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、Ｉｎ系材料等を
用いたボンディング時において、その濡れ性を改善する
ことが可能なＴｉ系材料のコーティング方法を提供する
ことにある。また上記のようにボンディング材に対する
濡れ性の改善されたＴｉ系材料製のプレートを提供し、
これをバッキングプレートとして用いることにより製造
コストの低減されたスパッタリングターゲットを提供す
ることもこの発明の目的である。さらにこの発明は、ス
パッタリングターゲットのリサイクルコストを低減する
ことも目的とするものである。
になされたものであって、その目的は、Ｉｎ系材料等を
用いたボンディング時において、その濡れ性を改善する
ことが可能なＴｉ系材料のコーティング方法を提供する
ことにある。また上記のようにボンディング材に対する
濡れ性の改善されたＴｉ系材料製のプレートを提供し、
これをバッキングプレートとして用いることにより製造
コストの低減されたスパッタリングターゲットを提供す
ることもこの発明の目的である。さらにこの発明は、ス
パッタリングターゲットのリサイクルコストを低減する
ことも目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および効果】そこで請求項
１のＴｉ系材料のコーティング方法は、Ｔｉ系材料の表
面に、ＴｉとＣｕとＴｉ及びＣｕ以外の第三金属との３
元共晶温度または他の反応による液相発生温度がＴｉと
Ｃｕとの２元共晶温度よりも低くなるような第三金属を
成分として含むＣｕ系材料を配置し、上記２元共晶温度
よりも低く、かつ３元共晶温度よりも高い温度に上記Ｔ
ｉ系材料とＣｕ系材料とを加熱し、両者の反応によって
その界面にＴｉ、Ｃｕ、上記第三金属を成分として含む
化合物層を形成することを特徴としている。
１のＴｉ系材料のコーティング方法は、Ｔｉ系材料の表
面に、ＴｉとＣｕとＴｉ及びＣｕ以外の第三金属との３
元共晶温度または他の反応による液相発生温度がＴｉと
Ｃｕとの２元共晶温度よりも低くなるような第三金属を
成分として含むＣｕ系材料を配置し、上記２元共晶温度
よりも低く、かつ３元共晶温度よりも高い温度に上記Ｔ
ｉ系材料とＣｕ系材料とを加熱し、両者の反応によって
その界面にＴｉ、Ｃｕ、上記第三金属を成分として含む
化合物層を形成することを特徴としている。
【０００９】上記において用いられるＴｉ系材料とは、
工業用純Ｔｉ、工業用Ｔｉ合金を含むものであり、具体
的には、Ｔｉ−５Ａｌ−２．５Ｓｎ（重量％で残部は不
可避不純物及びＴｉ、以下同じ）、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｚ
ｒ−１Ｖ、Ｔｉ−８Ａｌ−１Ｍｏ−１Ｖ、Ｔｉ−８Ａｌ
−１２Ｚｒ、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ、Ｔｉ−８Ｍｎ、
Ｔｉ−４Ａｌ−４Ｍｎ、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−７
Ａｌ−４Ｍｏ、Ｔｉ−３Ａｌ−１１Ｃｒ−１３Ｖ等を挙
げることができる。
工業用純Ｔｉ、工業用Ｔｉ合金を含むものであり、具体
的には、Ｔｉ−５Ａｌ−２．５Ｓｎ（重量％で残部は不
可避不純物及びＴｉ、以下同じ）、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｚ
ｒ−１Ｖ、Ｔｉ−８Ａｌ−１Ｍｏ−１Ｖ、Ｔｉ−８Ａｌ
−１２Ｚｒ、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ、Ｔｉ−８Ｍｎ、
Ｔｉ−４Ａｌ−４Ｍｎ、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−７
Ａｌ−４Ｍｏ、Ｔｉ−３Ａｌ−１１Ｃｒ−１３Ｖ等を挙
げることができる。
【００１０】一般的に、３種類の金属Ａ、Ｂ、Ｃの３元
共晶温度は、金属Ａ、Ｂ、金属Ｂ、Ｃ又は金属Ｃ、Ａの
各２元共晶温度のいずれよりも必ず低温になっている。
従って、例えば請求項３のように第三金属として錫（以
下、Ｓｎと略称する）を用いた場合のＴｉ、Ｃｕ及びＳ
ｎの３元共晶温度は、ＴｉとＣｕとの２元共晶温度より
も低い。そのため上記３元共晶温度よりも高く、かつ上
記２元共晶温度よりも低い温度にＴｉ系材料とＣｕ系材
料とを加熱すれば、ＴｉとＣｕとの反応が急速に進行す
るのを回避しつつ、Ｔｉ系材料の表面とＣｕ系材料との
間に液相を生じさせることができる。そしてこのような
液相が存在することにより、その表面張力によってＴｉ
系材料とＣｕ系材料との間に均一な接触状態を形成する
とともに、ＣｕとＳｎとの溶液中へのＴｉの侵入や、Ｔ
ｉ中への溶液成分、すなわちＣｕやＳｎの固相拡散反応
を、上記２元共晶温度よりも低い温度域で生じさせるこ
とができる。従ってＴｉ系材料とＣｕ系材料との間で
は、上記液相を介してＴｉとＣｕとの反応が均一に、か
つ緩やかな速度で進行することとなる。そしてこれによ
り、Ｔｉ系材料の表面にＣｕを豊富に含む化合物層を均
一に生成することができ、ボンディング時における濡れ
性を改善したコーティングが可能となるのである。また
ＴｉとＣｕとの２元共晶温度よりも低い温度で液相を発
生させるためには、共晶反応以外の他の反応によるもの
でもよい。
共晶温度は、金属Ａ、Ｂ、金属Ｂ、Ｃ又は金属Ｃ、Ａの
各２元共晶温度のいずれよりも必ず低温になっている。
従って、例えば請求項３のように第三金属として錫（以
下、Ｓｎと略称する）を用いた場合のＴｉ、Ｃｕ及びＳ
ｎの３元共晶温度は、ＴｉとＣｕとの２元共晶温度より
も低い。そのため上記３元共晶温度よりも高く、かつ上
記２元共晶温度よりも低い温度にＴｉ系材料とＣｕ系材
料とを加熱すれば、ＴｉとＣｕとの反応が急速に進行す
るのを回避しつつ、Ｔｉ系材料の表面とＣｕ系材料との
間に液相を生じさせることができる。そしてこのような
液相が存在することにより、その表面張力によってＴｉ
系材料とＣｕ系材料との間に均一な接触状態を形成する
とともに、ＣｕとＳｎとの溶液中へのＴｉの侵入や、Ｔ
ｉ中への溶液成分、すなわちＣｕやＳｎの固相拡散反応
を、上記２元共晶温度よりも低い温度域で生じさせるこ
とができる。従ってＴｉ系材料とＣｕ系材料との間で
は、上記液相を介してＴｉとＣｕとの反応が均一に、か
つ緩やかな速度で進行することとなる。そしてこれによ
り、Ｔｉ系材料の表面にＣｕを豊富に含む化合物層を均
一に生成することができ、ボンディング時における濡れ
性を改善したコーティングが可能となるのである。また
ＴｉとＣｕとの２元共晶温度よりも低い温度で液相を発
生させるためには、共晶反応以外の他の反応によるもの
でもよい。
【００１１】ところで上記加熱は大気中でも可能である
が、請求項２のように真空、不活性ガス又は還元性ガス
等の非酸化性雰囲気中で行うのが好ましい。加熱処理中
においてＴｉ系材料の表面に酸化皮膜が形成されるのを
確実に回避し、ボンディング材に対する濡れ性を確実に
改善したコーティングを行うことが可能となるからであ
る。
が、請求項２のように真空、不活性ガス又は還元性ガス
等の非酸化性雰囲気中で行うのが好ましい。加熱処理中
においてＴｉ系材料の表面に酸化皮膜が形成されるのを
確実に回避し、ボンディング材に対する濡れ性を確実に
改善したコーティングを行うことが可能となるからであ
る。
【００１２】上記コーティング方法においてＣｕ系材料
が含有する第三金属は、Ｔｉ、Ｃｕ及びこの第三金属で
共晶反応またはその他の反応で液相を生じるものであれ
ば、どのようなものでもよい。それは、上述のようにＴ
ｉとＣｕとの２元共晶温度よりも、ＴｉとＣｕと第三金
属との３元共晶温度の方が必ず低いからである。しかし
ながら上記Ｃｕ系材料としては、請求項３のように第三
金属としてＳｎを含有するものを用いるのが好ましい。
それは、ＴｉとＣｕとＳｎとの３元共晶温度がＴｉとＣ
ｕとの２元共晶温度よりも十分に低いものであり、加熱
温度の制御を容易とすることができ、さらにＣｕ−Ｓｎ
系合金はＩｎとの濡れ性が非常によい等の利点があるか
らである。そしてＳｎを含有するＣｕ系材料を用いた場
合には、上記コーティング方法における加熱温度は、請
求項４のように約７００℃〜８８７℃とするのが好まし
い。約７００℃以下ではＴｉ系材料とＣｕ系材料との間
に液相を生成させるためにはＳｎ量を５０ｗｔ％以上と
する必要があり、後工程のボンディング強度が低下する
し、またＴｉとＣｕとの２元共晶温度は８８７℃であ
り、これ以上ではＣｕを豊富に含む化合物層の生成が上
述のように困難となるからである。
が含有する第三金属は、Ｔｉ、Ｃｕ及びこの第三金属で
共晶反応またはその他の反応で液相を生じるものであれ
ば、どのようなものでもよい。それは、上述のようにＴ
ｉとＣｕとの２元共晶温度よりも、ＴｉとＣｕと第三金
属との３元共晶温度の方が必ず低いからである。しかし
ながら上記Ｃｕ系材料としては、請求項３のように第三
金属としてＳｎを含有するものを用いるのが好ましい。
それは、ＴｉとＣｕとＳｎとの３元共晶温度がＴｉとＣ
ｕとの２元共晶温度よりも十分に低いものであり、加熱
温度の制御を容易とすることができ、さらにＣｕ−Ｓｎ
系合金はＩｎとの濡れ性が非常によい等の利点があるか
らである。そしてＳｎを含有するＣｕ系材料を用いた場
合には、上記コーティング方法における加熱温度は、請
求項４のように約７００℃〜８８７℃とするのが好まし
い。約７００℃以下ではＴｉ系材料とＣｕ系材料との間
に液相を生成させるためにはＳｎ量を５０ｗｔ％以上と
する必要があり、後工程のボンディング強度が低下する
し、またＴｉとＣｕとの２元共晶温度は８８７℃であ
り、これ以上ではＣｕを豊富に含む化合物層の生成が上
述のように困難となるからである。
【００１３】上記コーティング方法によって生成される
化合物層は、請求項５のようにＣｕを主体とするもので
あり、好ましくは請求項６のようにＣｕを約６０重量％
以上含有する。
化合物層は、請求項５のようにＣｕを主体とするもので
あり、好ましくは請求項６のようにＣｕを約６０重量％
以上含有する。
【００１４】また上記コーティング方法で用いられるＣ
ｕ系材料は、例えば厚さ１ｍｍ程度のものを用いること
も可能ではある。しかし請求項７のように、箔又は粉末
のＣｕ系材料を用いるのが好ましい。このようにする
と、加熱処理後の冷却過程において、ＴｉとＣｕとの熱
収縮率の相異から生じ得る材料の反りを回避できるから
である。また上記Ｃｕ系材料は、請求項８のようにＣｕ
箔にＳｎ等の第三金属のメッキを施して成るものを用い
てもよい。このようにすると、メッキ処理によってＣｕ
と第三成分との成分比を容易に変えられる等の利点が生
じる。また請求項１にいう「第三金属を成分として含
む」は、上記のようなメッキを施して成るものをも含む
意味である。またＣｕ箔とＳｎ粉末とを併用する場合も
同様である。
ｕ系材料は、例えば厚さ１ｍｍ程度のものを用いること
も可能ではある。しかし請求項７のように、箔又は粉末
のＣｕ系材料を用いるのが好ましい。このようにする
と、加熱処理後の冷却過程において、ＴｉとＣｕとの熱
収縮率の相異から生じ得る材料の反りを回避できるから
である。また上記Ｃｕ系材料は、請求項８のようにＣｕ
箔にＳｎ等の第三金属のメッキを施して成るものを用い
てもよい。このようにすると、メッキ処理によってＣｕ
と第三成分との成分比を容易に変えられる等の利点が生
じる。また請求項１にいう「第三金属を成分として含
む」は、上記のようなメッキを施して成るものをも含む
意味である。またＣｕ箔とＳｎ粉末とを併用する場合も
同様である。
【００１５】そして上記コーティング方法によって、Ｃ
ｕを豊富に含有する化合物層によって表面をコーティン
グされたＴｉ系材料製のプレートが得られるが（請求項
９）、このプレートを請求項１０のようにスパッタリン
グターゲット用バッキングプレートとして用いる。つま
りこのバッキングプレートに、請求項１１のようにバッ
キングプレートとの接合面がＣｕ系材料、Ｉｎ系材料、
Ｓｎ系材料、銀（以下、Ａｇと略称する）系材料、ニッ
ケル（以下、Ｎｉと略称する）系材料のいずれか１つま
たは複数の材料より成るターゲット部材をＩｎ系材料等
を用いてボンディングするのである。この場合、バッキ
ングプレートの表面の濡れ性が上記コーティングによっ
て改善されていることから、良好なボンディング性が得
られる。
ｕを豊富に含有する化合物層によって表面をコーティン
グされたＴｉ系材料製のプレートが得られるが（請求項
９）、このプレートを請求項１０のようにスパッタリン
グターゲット用バッキングプレートとして用いる。つま
りこのバッキングプレートに、請求項１１のようにバッ
キングプレートとの接合面がＣｕ系材料、Ｉｎ系材料、
Ｓｎ系材料、銀（以下、Ａｇと略称する）系材料、ニッ
ケル（以下、Ｎｉと略称する）系材料のいずれか１つま
たは複数の材料より成るターゲット部材をＩｎ系材料等
を用いてボンディングするのである。この場合、バッキ
ングプレートの表面の濡れ性が上記コーティングによっ
て改善されていることから、良好なボンディング性が得
られる。
【００１６】そして上記のようにして得られるスパッタ
リングターゲットにおいては、スパッタリングを行った
後、使用済みのターゲット部材を除去して、新しいター
ゲット部材をボンディングする際にも、Ｃｕを豊富に含
有する化合物層が残在するので、予備処理等を施すこと
なく、そのままＩｎ系材料等を用いたボンディングを行
うことができる。
リングターゲットにおいては、スパッタリングを行った
後、使用済みのターゲット部材を除去して、新しいター
ゲット部材をボンディングする際にも、Ｃｕを豊富に含
有する化合物層が残在するので、予備処理等を施すこと
なく、そのままＩｎ系材料等を用いたボンディングを行
うことができる。
【００１７】上記請求項１〜請求項８のいずれかのＴｉ
系材料のコーティング方法によれば、Ｉｎ系材料等のボ
ンディング材に対する表面の濡れ性の改善されたＴｉ系
材料製プレートが得られる。このＴｉ系材料製プレート
は、濡れ性の改善によりボンディング性が著しく改善さ
れる。また固相反応のみによってコーティング層を得る
場合（例えば特開平６−１１６７０６号）と比較して、
コーティング層の均一性及び強度の格段の向上を図り、
実用上問題のない十分に良好な結果を得ることが可能と
なる。また従来のようなＣｕの溶射は不要となる一方、
安価なＣｕ箔を用いてコーティング処理ができるので、
その処理コストの大幅な削減が可能である。
系材料のコーティング方法によれば、Ｉｎ系材料等のボ
ンディング材に対する表面の濡れ性の改善されたＴｉ系
材料製プレートが得られる。このＴｉ系材料製プレート
は、濡れ性の改善によりボンディング性が著しく改善さ
れる。また固相反応のみによってコーティング層を得る
場合（例えば特開平６−１１６７０６号）と比較して、
コーティング層の均一性及び強度の格段の向上を図り、
実用上問題のない十分に良好な結果を得ることが可能と
なる。また従来のようなＣｕの溶射は不要となる一方、
安価なＣｕ箔を用いてコーティング処理ができるので、
その処理コストの大幅な削減が可能である。
【００１８】そしてこのようなＴｉ系材料製プレートを
請求項１０のようにスパッタリングターゲット用のバッ
キングプレートとして用いれば、ボンディング性が非常
に均質、かつ良好であるため、製膜品質の向上、及びタ
ーゲット部材の剥雑の可能性を低減し得る。
請求項１０のようにスパッタリングターゲット用のバッ
キングプレートとして用いれば、ボンディング性が非常
に均質、かつ良好であるため、製膜品質の向上、及びタ
ーゲット部材の剥雑の可能性を低減し得る。
【００１９】また上記スパッタリングターゲット（請求
項１１）によれば、リサイクルコストを大幅に削減する
ことが可能である。
項１１）によれば、リサイクルコストを大幅に削減する
ことが可能である。
【００２０】
【実施例】Ｔｉ材の表面に厚さ２５μｍのＣｕ−２０Ｓ
ｎ（重量％）箔を載せ、１０-4Ｔｏｒｒの真空雰囲気下
において、８００℃の温度で約３０分間保持した。
ｎ（重量％）箔を載せ、１０-4Ｔｏｒｒの真空雰囲気下
において、８００℃の温度で約３０分間保持した。
【００２１】その結果Ｔｉ材の表面には、３０Ｃｕ５Ｓ
ｎ６５Ｔｉ層、１０μｍの６Ｃｕ６０Ｓｎ３３Ｔｉ層及
び２５％のＳｎを固溶する約２５μｍのＣｕ層がＴｉ材
側から順に均一に形成された。すなわち、コーティング
層の表面にはＣｕの豊富な化合物層が形成されていると
いうことである。またＣｕとＴｉとのみの反応では面積
比率で１５〜２０％の部分のみに化合物層が生じていた
のに対し、この実施例では面積比率で１００％に化合物
層が形成された。またコーティング層の膜厚について
も、ＣｕとＴｉとのみの反応では０〜１２０μｍとバラ
ツキが大きかったが、この実施例では１８〜２６μｍと
均一性の優れたものとなっていた。さらにＩｎとの濡れ
性試験を２００℃の温度で３０分間保持して行ったとこ
ろ、未処理のＴｉ系材料では全く濡れることがなかった
のに対し、この実施例で得られた試片は良好な濡れ性を
示した。そして剪断試験を行ったところ、上記試片の剪
断強度は４ＭＰａであった。これはＣｕ材を母材とした
ときのＩｎハンダのボンディング強度に匹敵する十分な
強度である。
ｎ６５Ｔｉ層、１０μｍの６Ｃｕ６０Ｓｎ３３Ｔｉ層及
び２５％のＳｎを固溶する約２５μｍのＣｕ層がＴｉ材
側から順に均一に形成された。すなわち、コーティング
層の表面にはＣｕの豊富な化合物層が形成されていると
いうことである。またＣｕとＴｉとのみの反応では面積
比率で１５〜２０％の部分のみに化合物層が生じていた
のに対し、この実施例では面積比率で１００％に化合物
層が形成された。またコーティング層の膜厚について
も、ＣｕとＴｉとのみの反応では０〜１２０μｍとバラ
ツキが大きかったが、この実施例では１８〜２６μｍと
均一性の優れたものとなっていた。さらにＩｎとの濡れ
性試験を２００℃の温度で３０分間保持して行ったとこ
ろ、未処理のＴｉ系材料では全く濡れることがなかった
のに対し、この実施例で得られた試片は良好な濡れ性を
示した。そして剪断試験を行ったところ、上記試片の剪
断強度は４ＭＰａであった。これはＣｕ材を母材とした
ときのＩｎハンダのボンディング強度に匹敵する十分な
強度である。
【００２２】また１８μｍ、３５μｍ、７０μｍのＣｕ
箔に２〜３μｍのＳｎメッキを施したＣｕ系材料を用い
て、上記と同様の処理を行った。この場合にも、上記同
様、Ｃｕの豊富なコーティング層が面積比率１００％で
得られ、その厚さの均一性もＩｎとの濡れ性も良好であ
り、また上記と同様の十分な剪断強度が得られた。
箔に２〜３μｍのＳｎメッキを施したＣｕ系材料を用い
て、上記と同様の処理を行った。この場合にも、上記同
様、Ｃｕの豊富なコーティング層が面積比率１００％で
得られ、その厚さの均一性もＩｎとの濡れ性も良好であ
り、また上記と同様の十分な剪断強度が得られた。
【図１】ＣｕとＴｉとを共晶温度以上で反応させて得ら
れた試片の表面における金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
れた試片の表面における金属組織を示す顕微鏡写真であ
る。
Claims (11)
- 【請求項１】 Ｔｉ系材料の表面に、ＴｉとＣｕとＴｉ
及びＣｕ以外の第三金属との３元共晶温度または他の反
応により液相の生じる温度がＴｉとＣｕとの２元共晶温
度よりも低くなるような第三金属を成分として含むＣｕ
系材料を配置し、上記２元共晶温度よりも低く、かつ３
元共晶温度よりも高い温度に上記Ｔｉ系材料とＣｕ系材
料とを加熱し、両者の反応によってその界面にＴｉ、Ｃ
ｕ、上記第三金属を成分として含む化合物層を形成する
ことを特徴とするＴｉ系材料のコーティング方法。 - 【請求項２】 上記加熱は、真空、不活性ガス又は還元
性ガス等の非酸化性雰囲気中で行うことを特徴とする請
求項１のＴｉ系材料のコーティング方法。 - 【請求項３】 上記第三金属は、Ｓｎであることを特徴
とする請求項１又は請求項２のＴｉ系材料のコーティン
グ方法。 - 【請求項４】 上記加熱温度は、約７００℃〜８８７℃
であることを特徴とする請求項３のＴｉ系材料のコーテ
ィング方法。 - 【請求項５】 上記により形成される化合物層は、Ｃｕ
を主体とすることを特徴とする請求項４のＴｉ系材料の
コーティング方法。 - 【請求項６】 上記により形成される化合物層は、Ｃｕ
を６０重量％以上含有することを特徴とする請求項５の
Ｔｉ系材料のコーティング方法。 - 【請求項７】 上記Ｃｕ系材料は、箔又は粉末であるこ
とを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかのＴｉ系
材料のコーティング方法。 - 【請求項８】 上記Ｃｕ系材料は、Ｃｕ箔に第三金属の
メッキを施して成るものであることを特徴とする請求項
１〜請求項６のいずれかのＴｉ系材料のコーティング方
法。 - 【請求項９】 上記請求項１〜請求項８のいずれかの方
法によって得られるコーティング層を表面に有するＴｉ
系材料製プレート。 - 【請求項１０】 上記請求項９のＴｉ系材料製プレート
を用いたスパッタリングターゲット用バッキングプレー
ト。 - 【請求項１１】 上記請求項１０のＴｉ系材料製プレー
トを用いたスパッタリングターゲット用バッキングプレ
ートに、バッキングプレートとの接合面がＣｕ系材料、
Ｉｎ系材料、Ｓｎ系材料、Ａｇ系材料、Ｎｉ系材料のい
ずれか１つまたは複数の材料より成るターゲット部材を
ボンディングして成るスパッタリングターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11530697A JP3538664B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Ｔｉ系材料のコーティング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11530697A JP3538664B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Ｔｉ系材料のコーティング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10287971A true JPH10287971A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3538664B2 JP3538664B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=14659371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11530697A Expired - Fee Related JP3538664B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | Ｔｉ系材料のコーティング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538664B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5026611B1 (ja) * | 2011-09-21 | 2012-09-12 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 積層構造体及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP11530697A patent/JP3538664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5026611B1 (ja) * | 2011-09-21 | 2012-09-12 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 積層構造体及びその製造方法 |
| TWI401332B (zh) * | 2011-09-21 | 2013-07-11 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Laminated structure and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3538664B2 (ja) | 2004-06-14 |
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Effective date: 20040109 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
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