JPH1046327A - スパッタリングターゲットおよびその製造方法 - Google Patents
スパッタリングターゲットおよびその製造方法Info
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- JPH1046327A JPH1046327A JP20167196A JP20167196A JPH1046327A JP H1046327 A JPH1046327 A JP H1046327A JP 20167196 A JP20167196 A JP 20167196A JP 20167196 A JP20167196 A JP 20167196A JP H1046327 A JPH1046327 A JP H1046327A
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- Japan
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- aluminum
- target
- solder
- backing plate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量、且つ廉価で、高電力下の使用に於いて
も接合面での剥離が生じ難く、接合強度の高い、安全性
に優れたスパッタリングターゲットを提供する。 【解決手段】 アルミニウム又はその合金から成るター
ゲットとアルミニウム又はその合金から成るバッキング
プレートを、Ｓｎ−Ｐｂ系半田に０．１〜１０重量％の
Ａｇを含有した半田材を用いて接合し、スパッタリング
ターゲットを構成する。
も接合面での剥離が生じ難く、接合強度の高い、安全性
に優れたスパッタリングターゲットを提供する。 【解決手段】 アルミニウム又はその合金から成るター
ゲットとアルミニウム又はその合金から成るバッキング
プレートを、Ｓｎ−Ｐｂ系半田に０．１〜１０重量％の
Ａｇを含有した半田材を用いて接合し、スパッタリング
ターゲットを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム又は
その合金からなるスパッタリング用ターゲット（以下ア
ルミニウムターゲット）に関し、詳しくは、軽量で、作
業性、経済性の高いスパッタリングターゲットに関する
ものである。
その合金からなるスパッタリング用ターゲット（以下ア
ルミニウムターゲット）に関し、詳しくは、軽量で、作
業性、経済性の高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】ＬＳＩ、液晶、電子デバイスの配線或い
は薄膜形成にはスパッタリング法が多用され、その材料
としてアルミニウム又はその合金からなるスパッタリン
グターゲットが使用されている。
は薄膜形成にはスパッタリング法が多用され、その材料
としてアルミニウム又はその合金からなるスパッタリン
グターゲットが使用されている。
【０００３】一般にアルミニウムターゲットのバッキン
グプレートは、主として銅または銅合金或いはステンレ
スで制作されることが多く、両者は半田接合されてスパ
ッタリングに使用されている。
グプレートは、主として銅または銅合金或いはステンレ
スで制作されることが多く、両者は半田接合されてスパ
ッタリングに使用されている。
【０００４】近年、スパッタリングの生産性を上げる目
的より、ターゲットの大型化或いは高いスパッタ電力が
採用される傾向にある。そのためターゲットが重くなっ
たり或いは、ターゲットの温度が上昇し、バッキングプ
レート下部よりの冷却能力が低い場合には、ターゲット
部材とバッキングプレートとの接合部の温度が半田の融
点以上に上昇し、半田が溶解して接合部が剥がれ、スパ
ッタリング操作を停止しなければならない等の不都合が
生じる場合もある。
的より、ターゲットの大型化或いは高いスパッタ電力が
採用される傾向にある。そのためターゲットが重くなっ
たり或いは、ターゲットの温度が上昇し、バッキングプ
レート下部よりの冷却能力が低い場合には、ターゲット
部材とバッキングプレートとの接合部の温度が半田の融
点以上に上昇し、半田が溶解して接合部が剥がれ、スパ
ッタリング操作を停止しなければならない等の不都合が
生じる場合もある。
【０００５】このような対策として、アルミニウムター
ゲットとバッキングプレート部とを一枚の高純度アルミ
ニウム板から加工して製造する一体型のアルミニウムタ
ーゲットや、ターゲットとアルミニウム合金製のバッキ
ングプレートを電子ビーム溶接する方法（特開平６−８
１１４２号公報）がとられている。しかしながら、前者
の方法は高純度アルミニウムが高価であることより、必
然的に製品の価格も高くなるので好ましくない。後者の
方法は電子ビーム等の特殊な装置を使用するため、コス
トも高く、またターゲット材を使用した後のバッキング
プレートは再使用することができず、高価になるとの欠
点を有する。
ゲットとバッキングプレート部とを一枚の高純度アルミ
ニウム板から加工して製造する一体型のアルミニウムタ
ーゲットや、ターゲットとアルミニウム合金製のバッキ
ングプレートを電子ビーム溶接する方法（特開平６−８
１１４２号公報）がとられている。しかしながら、前者
の方法は高純度アルミニウムが高価であることより、必
然的に製品の価格も高くなるので好ましくない。後者の
方法は電子ビーム等の特殊な装置を使用するため、コス
トも高く、またターゲット材を使用した後のバッキング
プレートは再使用することができず、高価になるとの欠
点を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等はかかる状
況下に鑑み、スパッタリングターゲットとして、軽量、
且つ廉価で、高電力下の使用に於いても接合面での剥離
が生じ難く、接合強度の高い、安全性に優れたスパッタ
リングターゲットを見出すことを目的として、鋭意検討
した結果、ターゲット材とバッキングプレート材として
特定材料を用い、これを特定方法で接合することによ
り、上記目的を全て満足するスパッタリングターゲット
材およびその製造方法を見出し、本発明を完成するに至
った。
況下に鑑み、スパッタリングターゲットとして、軽量、
且つ廉価で、高電力下の使用に於いても接合面での剥離
が生じ難く、接合強度の高い、安全性に優れたスパッタ
リングターゲットを見出すことを目的として、鋭意検討
した結果、ターゲット材とバッキングプレート材として
特定材料を用い、これを特定方法で接合することによ
り、上記目的を全て満足するスパッタリングターゲット
材およびその製造方法を見出し、本発明を完成するに至
った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はアル
ミニウム又はその合金から成るターゲットとアルミニウ
ム又はその合金から成るバッキングプレートを半田接合
してなるスパッタリングターゲットを提供するにある。
ミニウム又はその合金から成るターゲットとアルミニウ
ム又はその合金から成るバッキングプレートを半田接合
してなるスパッタリングターゲットを提供するにある。
【０００８】さらに、本発明はアルミニウム又はその合
金から成るターゲットとアルミニウム又はその合金から
成るバッキングプレートを、Ｓｎ（５０〜７５重量％）
−Ｐｂ（２５〜５０重量％）系半田に少なくとも０．１
〜１０重量％のＡｇを含有する半田材で接合することを
特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法を提供
するものである。
金から成るターゲットとアルミニウム又はその合金から
成るバッキングプレートを、Ｓｎ（５０〜７５重量％）
−Ｐｂ（２５〜５０重量％）系半田に少なくとも０．１
〜１０重量％のＡｇを含有する半田材で接合することを
特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法を提供
するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明のスパッタリングターゲットは、アルミニ
ウム又はその合金からなるターゲットとアルミニウム又
はアルミニウム合金から成るバッキングプレートとを半
田材で接合してなるものである。
する。本発明のスパッタリングターゲットは、アルミニ
ウム又はその合金からなるターゲットとアルミニウム又
はアルミニウム合金から成るバッキングプレートとを半
田材で接合してなるものである。
【００１０】通常、ターゲット材としてのアルミニウム
は９９．９９％以上、より好ましくは９９．９９９％以
上の純度を有するものが使用される。また合金の場合も
かかる純度のアルミニウムに所望の金属、例えば銅成分
を添加、溶融し均一に分散したものが使用される。バッ
キングプレート材としてのアルミニウムは特に制限され
ないが、通常、価格が廉価な普通の電解炉より得られる
９８．０％〜９９．０％程度の普通純度のものが使用さ
れる。また合金の場合もかかる純度のアルミニウムに所
望の金属、例えば銅成分を添加、溶融し均一に分散した
ものが使用される。
は９９．９９％以上、より好ましくは９９．９９９％以
上の純度を有するものが使用される。また合金の場合も
かかる純度のアルミニウムに所望の金属、例えば銅成分
を添加、溶融し均一に分散したものが使用される。バッ
キングプレート材としてのアルミニウムは特に制限され
ないが、通常、価格が廉価な普通の電解炉より得られる
９８．０％〜９９．０％程度の普通純度のものが使用さ
れる。また合金の場合もかかる純度のアルミニウムに所
望の金属、例えば銅成分を添加、溶融し均一に分散した
ものが使用される。
【００１１】本発明の実施に際し、所定形状に加工され
たターゲット部材とバッキングプレートは通常公知の半
田接合法により実施すればよい。使用する半田材はＳｎ
−Ｐｂ系半田材に少量のＡｇを含有させた半田材を用い
る。これらの割合はターゲット材の組成、使用条件等に
より一義的ではないが、通常、Ｓｎ：５０〜７５重量
％，好ましくは６０〜６５重量％，Ｐｂ：２５〜５０重
量％，好ましくは３５〜４０重量％，Ａｇ：０．１〜１
０重量％，好ましくは０．２〜５重量％より半田材の使
用が推奨される。Ｓｎ−Ｐｂ系半田材中へのＡｇの存在
は優れた接合強度を与える。
たターゲット部材とバッキングプレートは通常公知の半
田接合法により実施すればよい。使用する半田材はＳｎ
−Ｐｂ系半田材に少量のＡｇを含有させた半田材を用い
る。これらの割合はターゲット材の組成、使用条件等に
より一義的ではないが、通常、Ｓｎ：５０〜７５重量
％，好ましくは６０〜６５重量％，Ｐｂ：２５〜５０重
量％，好ましくは３５〜４０重量％，Ａｇ：０．１〜１
０重量％，好ましくは０．２〜５重量％より半田材の使
用が推奨される。Ｓｎ−Ｐｂ系半田材中へのＡｇの存在
は優れた接合強度を与える。
【００１２】接合方法は特に制限されるものではない
が、摩擦半田法または超音波半田法のいずれかで実施す
ることが好ましい。これら方法はフラックスを使用せず
に接合することが可能であることより、不純物の混入を
嫌うターゲット材の半田接合法に好適である。
が、摩擦半田法または超音波半田法のいずれかで実施す
ることが好ましい。これら方法はフラックスを使用せず
に接合することが可能であることより、不純物の混入を
嫌うターゲット材の半田接合法に好適である。
【００１３】また、半田接合は大気中で実施してもよい
が、半田接合面の空隙を減少させ、より優れた接合強度
を付与する目的より真空雰囲気下で実施することが推奨
される。
が、半田接合面の空隙を減少させ、より優れた接合強度
を付与する目的より真空雰囲気下で実施することが推奨
される。
【００１４】尚、接合に際し、ターゲット材およびバッ
キングプレート材の半田接合面の酸化物被膜を除去する
目的より、公知の物理的、或いは化学的方法で処理する
ことは何ら制限されるものではない。
キングプレート材の半田接合面の酸化物被膜を除去する
目的より、公知の物理的、或いは化学的方法で処理する
ことは何ら制限されるものではない。
【００１５】
【発明の効果】以上詳述した本発明のスパッタリングタ
ーゲットは、 半田接合方法による簡単な操作により製造可能であ
る。 バッキングプレートとしてアルミニウム或いはアルミ
ニウム合金を採用したことにより、従来の銅、或いはＳ
ＵＳ製バッキングプレートと比較して極めて軽量であ
る。 ターゲットとバッキングプレートを構成する素材が実
質的に同じことより、その膨張率に差がないため、ボン
ディング後のそりや変形もなく、スパッタリング中の熱
応力による接合面での剥離の可能性が大幅に低減するの
で、作業性、安全性が向上する。 特定の半田材を使用することにより従来の銅バッキン
グプレートの場合と同等の高い接合強度を提供し得る。 スパッタリング完了後の使用済スパッタリングターゲ
ットは、半田材の融点以上の温度に加熱して、ターゲッ
ト材とバッキングプレート材を分離し、バッキングプレ
ート材を再使用し得るので製造コストを大幅に低減し得
る。 等の効果を有するもので、その工業的価値は頗る大であ
る。
ーゲットは、 半田接合方法による簡単な操作により製造可能であ
る。 バッキングプレートとしてアルミニウム或いはアルミ
ニウム合金を採用したことにより、従来の銅、或いはＳ
ＵＳ製バッキングプレートと比較して極めて軽量であ
る。 ターゲットとバッキングプレートを構成する素材が実
質的に同じことより、その膨張率に差がないため、ボン
ディング後のそりや変形もなく、スパッタリング中の熱
応力による接合面での剥離の可能性が大幅に低減するの
で、作業性、安全性が向上する。 特定の半田材を使用することにより従来の銅バッキン
グプレートの場合と同等の高い接合強度を提供し得る。 スパッタリング完了後の使用済スパッタリングターゲ
ットは、半田材の融点以上の温度に加熱して、ターゲッ
ト材とバッキングプレート材を分離し、バッキングプレ
ート材を再使用し得るので製造コストを大幅に低減し得
る。 等の効果を有するもので、その工業的価値は頗る大であ
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明をさらに実施例により詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
尚、以下の実施例に於いて接合率は超音波探傷装置を用
い、また接合強度はＪＩＳ Ｋ６８４９の引張試験方法
に準じて測定した。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
尚、以下の実施例に於いて接合率は超音波探傷装置を用
い、また接合強度はＪＩＳ Ｋ６８４９の引張試験方法
に準じて測定した。
【００１７】実施例１〜２および比較例１〜２ ターゲット材として直径３５９ｍｍ，厚さ１５ｍｍのア
ルミニウム合金（純度９９．９９９％−Ａｌ，１％−Ｓ
ｉ，０．５％−Ｃｕ）とバッキングプレート材として直
径３９４ｍｍ，厚さ１９ｍｍのアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ，６０００番）とを用い、各々の材を２００〜２２０
℃で加熱しつつ、Ｓｎ（６３重量％）−Ｐｂ（３７重量
％）系半田にＡｇ（２重量％）を添加した半田を用い超
音波半田法で約１００μｍ厚みの半田付けをした後、こ
れを真空雰囲気下、２００〜２２０℃の温度で各々の部
材の半田層を有する面が接合するように配置し、該接合
面に上記半田と同一組成の半田材料を更に添加（冷却固
化後の半田層厚みが約１５０μｍとなる量）して、その
後、双方の部材を押圧固定し、冷却固化することにより
ターゲット材とバッキングプレート材を接合した。接合
後得られたスパッタリングターゲットの重量、バッキン
グプレート材のそりおよび接合率を測定した。その結果
を表１に示す。上記方法に於いて、双方部材の半田接合
を大気雰囲気下でおこなった。その結果を実施例２とし
て表１に示す。また実施例１に於いて、バッキングプレ
ート材として無酸素銅（形状同じ）を用いた他は同様に
半田接合を行いスパッタリングターゲットを得、重量、
そりおよび接合率を測定した。その結果を比較例１とし
て表１に示す。更に比較例１の方法に於いて双方部材の
半田接合を大気雰囲気下でおこなった。その結果を比較
例２として表１に示す。
ルミニウム合金（純度９９．９９９％−Ａｌ，１％−Ｓ
ｉ，０．５％−Ｃｕ）とバッキングプレート材として直
径３９４ｍｍ，厚さ１９ｍｍのアルミニウム合金（ＪＩ
Ｓ，６０００番）とを用い、各々の材を２００〜２２０
℃で加熱しつつ、Ｓｎ（６３重量％）−Ｐｂ（３７重量
％）系半田にＡｇ（２重量％）を添加した半田を用い超
音波半田法で約１００μｍ厚みの半田付けをした後、こ
れを真空雰囲気下、２００〜２２０℃の温度で各々の部
材の半田層を有する面が接合するように配置し、該接合
面に上記半田と同一組成の半田材料を更に添加（冷却固
化後の半田層厚みが約１５０μｍとなる量）して、その
後、双方の部材を押圧固定し、冷却固化することにより
ターゲット材とバッキングプレート材を接合した。接合
後得られたスパッタリングターゲットの重量、バッキン
グプレート材のそりおよび接合率を測定した。その結果
を表１に示す。上記方法に於いて、双方部材の半田接合
を大気雰囲気下でおこなった。その結果を実施例２とし
て表１に示す。また実施例１に於いて、バッキングプレ
ート材として無酸素銅（形状同じ）を用いた他は同様に
半田接合を行いスパッタリングターゲットを得、重量、
そりおよび接合率を測定した。その結果を比較例１とし
て表１に示す。更に比較例１の方法に於いて双方部材の
半田接合を大気雰囲気下でおこなった。その結果を比較
例２として表１に示す。
【００１８】
【表１】 表１から明らかなように、アルミニウム合金製バッキン
グプレートを用いることにより、スパッタリングターゲ
ットの重量は大幅に低減し、かつバッキングプレートの
そりは全くなかった。また真空中で接合する場合には、
大気中での接合に比較し著しく接合率が向上する。
グプレートを用いることにより、スパッタリングターゲ
ットの重量は大幅に低減し、かつバッキングプレートの
そりは全くなかった。また真空中で接合する場合には、
大気中での接合に比較し著しく接合率が向上する。
【００１９】実施例３〜４ 実施例１〜２の方法に於いて、使用する半田中の銀の含
有量を表２に示す範囲で変化させ、これを用いて接合し
たスパッタリングターゲットの接合強度を測定した。そ
の結果を表２に示す。接合強度の単位はｋｇ／ｍｍ2 で
ある。
有量を表２に示す範囲で変化させ、これを用いて接合し
たスパッタリングターゲットの接合強度を測定した。そ
の結果を表２に示す。接合強度の単位はｋｇ／ｍｍ2 で
ある。
【００２０】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今牧 常久 愛媛県新居浜市惣開町５番１号 住友化学 工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 アルミニウム又はその合金から成るター
ゲットとアルミニウム又はその合金から成るバッキング
プレートを半田接合してなるスパッタリングターゲッ
ト。 - 【請求項２】 半田がＳｎ−Ｐｂ系半田に０．１〜１０
重量％のＡｇを含有した半田材であることを特徴とする
スパッタリングターゲット。 - 【請求項３】 アルミニウム又はその合金から成るター
ゲットとアルミニウム又はその合金から成るバッキング
プレートをＳｎ（５０〜７５重量％）−Ｐｂ（２５〜５
０重量％）系半田に少なくとも０．１〜１０重量％のＡ
ｇを含有する半田材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造方法。 - 【請求項４】 半田材での接合方法が摩擦半田法または
超音波半田法のいずれかである請求項３記載のスパッタ
リングターゲットの製造方法。 - 【請求項５】 半田材での接合を真空雰囲気下で行うこ
とを特徴とする請求項３記載のスパッタリングターゲッ
トの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20167196A JPH1046327A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | スパッタリング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 |
|---|---|---|---|
| JP20167196A JPH1046327A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1046327A true JPH1046327A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16444976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20167196A Pending JPH1046327A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1046327A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003527967A (ja) * | 2000-03-10 | 2003-09-24 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | バッキングプレートへのターゲットのボンディング方法 |
| US9194035B2 (en) | 2011-06-30 | 2015-11-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Non-adhesive sputtering structure including a sputtering target and backing plate |
| CN106695145A (zh) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种靶材的焊接方法 |
| WO2018180545A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 円筒型スパッタリングターゲットの製造方法、及び、円筒型スパッタリングターゲット |
| JP2018172796A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-08 | 住友化学株式会社 | ターゲット材の洗浄方法、そのための装置、ターゲット材の製造方法およびターゲット材、リサイクル鋳塊の製造方法およびリサイクル鋳塊 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20167196A patent/JPH1046327A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003527967A (ja) * | 2000-03-10 | 2003-09-24 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | バッキングプレートへのターゲットのボンディング方法 |
| US9194035B2 (en) | 2011-06-30 | 2015-11-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Non-adhesive sputtering structure including a sputtering target and backing plate |
| CN106695145A (zh) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种靶材的焊接方法 |
| WO2018180545A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 円筒型スパッタリングターゲットの製造方法、及び、円筒型スパッタリングターゲット |
| JP2018168417A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 円筒型スパッタリングターゲットの製造方法、及び、円筒型スパッタリングターゲット |
| CN110402300A (zh) * | 2017-03-29 | 2019-11-01 | 三菱综合材料株式会社 | 圆筒型溅射靶的制造方法及圆筒型溅射靶 |
| EP3604610A4 (en) * | 2017-03-29 | 2021-01-20 | Mitsubishi Materials Corporation | PRODUCTION PROCESS FOR CYLINDRICAL CATHODIC SPRAY TARGET AND CYLINDRICAL CATHODIC SPRAY TARGET |
| TWI751304B (zh) * | 2017-03-29 | 2022-01-01 | 日商三菱綜合材料股份有限公司 | 圓筒型濺鍍靶之製造方法及圓筒型濺鍍靶 |
| JP2018172796A (ja) * | 2017-03-30 | 2018-11-08 | 住友化学株式会社 | ターゲット材の洗浄方法、そのための装置、ターゲット材の製造方法およびターゲット材、リサイクル鋳塊の製造方法およびリサイクル鋳塊 |
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