JPH11236664A - スパッタリング用ターゲットのバッキングプレート - Google Patents

スパッタリング用ターゲットのバッキングプレート

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JPH11236664A
JPH11236664A JP4182598A JP4182598A JPH11236664A JP H11236664 A JPH11236664 A JP H11236664A JP 4182598 A JP4182598 A JP 4182598A JP 4182598 A JP4182598 A JP 4182598A JP H11236664 A JPH11236664 A JP H11236664A
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JP
Japan
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backing plate
target
target material
nickel layer
thickness
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JP4182598A
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English (en)
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Yoshihiro Sakai
祥浩 坂井
Masato Koyama
正人 小山
Masaaki Kikkai
正彰 吉開
Akira Suzuki
彰 鈴木
Akiyoshi Nakajima
明美 中島
Yuichiro Harada
祐一郎 原田
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ターゲット材料中に不純物が混入するのを防止
でき、スパッタリングの生産性も良好なスパッタリング
用ターゲットのバッキングプレートを提供する。 【解決手段】バッキングプレート基材(1a)の表面に
ニッケル層(1b)を設けたことを特徴とする。ニッケ
ル層(1b)の厚みは、0.1μm以上、50μm以下と
することが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリング用
ターゲットを構成するバッキングプレートに関し、より
詳しくは、表面に特定厚みのニッケル層を設けたバッキ
ングプレートに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、スパッタリング用ターゲットのバ
ッキングプレートとしては、純度99.96重量%以上の
無酸素銅(JIS C1020P)が広く使用されてい
る。従来、このバッキングプレートとスパッタリング用
ターゲット材料(以下、単に「ターゲット材料」とい
う。)とのボンディングは、In−Zn合金、In−S
n合金、In−Pb合金等のInを主体とするIn合金
や、Sn−Pb合金、Sn−Zn合金等のSnを主体と
するSn合金等のボンディング材料を用い、ターゲット
の製造温度が150〜350℃で行われてきた。
【0003】ところが、150℃以上に加熱された銅製
バッキングプレートを用いてスパッタリング用ターゲッ
トを製造すると、ターゲット材料中に銅が拡散する現象
が発生し、また、一般に、ターゲット材料を数回貼り替
えると、バッキングプレートの無酸素銅に焼き鈍し現象
が発生し、バッキングプレートの強度が劣化する。この
状態で、スパッタリング作業を続けると、スパッタリン
グ作業中に使用される冷却水の水圧で、バッキングプレ
ートが変形する事故も発生しかねない。
【0004】そこで、焼き鈍し温度の高いクロム銅(J
IS Z3234)等をバッキングプレート材として使
用する試みがある。しかしながら、従来のIn合金やS
n合金は、上記クロム銅と濡れ性が悪く、十分な接合強
度が得られない。この傾向は、バッキングプレート表面
に酸化クロム層が形成されている場合に特に顕著であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高温
作業においても、ターゲット材料の貼り替えにおいて
も、In合金やSn合金をボンディング材に用いた従来
の方法においても、不純物がターゲット材料に混入せ
ず、ターゲット材料との密着性も良好なスパッタリング
用ターゲットに用いるバッキングプレートを提供するこ
とにある。同時にまた、本発明の目的は、スパッタリン
グ加工の生産性を向上し得るバッキングプレートを提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、上記目的は、バッキングプレート基材の表面に特
定厚みのニッケル層を形成することにより達成し得るこ
とを見出し、本発明に到った。即ち、本発明は、バッキ
ングプレート基材の表面にニッケル層を設けたことを特
徴とするスパッタリング用ターゲットのバッキングプレ
ートである。上記ニッケル層の厚みは、少なくとも0.1
μmであることが望ましく、また、その厚みの上限は5
0μmまでとするのが好適である。ニッケル層の表面粗
度は10μm以下であることが望ましい。本発明の好ま
しい一態様は、銅製のバッキングプレート基材の表面に
上記ニッケル層が設けられたものである。本発明のバッ
キングプレートは、In、In−Sn合金等のターゲッ
ト材料のバッキングプレートとして好適に用いられる。
【0007】上記の如き構成を有する本発明のバッキン
グプレートは、ボンディング材料を用いることなしにタ
ーゲット材料との密着性が良好である。また、高温作業
においても、ターゲット材料の貼り替えにおいても、I
n合金やSn合金をボンディング材に用いた従来の方法
においても、ターゲット材料に不純物が混入することを
防止できる。従ってまた、本発明のバッキングプレート
上にターゲット材料を配設することにより、スパッタリ
ングの生産性(スパッタレート)を向上することが可能
である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、本発
明のバッキングプレートを用いたスパッタリング用ター
ゲットの断面模式図である。図に示すように、本発明に
おいては、バッキングプレート基材1aの表面にニッケ
ル層1bが設けられる。バッキングプレート基材1aの
形状には、特に制限はない。例えば、四辺形の底面の各
辺に四辺形の側面が配設された直方形の蓋なし箱状の容
器や、円筒状の容器等が挙げられる。ニッケル層1bが
設けられたバッキングプレート1の側面の高さと同一に
なるまで、溶融したターゲット材料2を流し込んで、最
終的なスパッタリング用ターゲットを作製する。
【0009】バッキングプレート基材1aの材質は、熱
伝導率を考慮すると、銅製のものが好ましい。また、バ
ッキングプレート1とターゲット材料2との密着性を考
慮すると、ニッケル層1bの表面粗度が10μm以下で
あることが好ましい。表面粗度を10μm以下とするこ
とにより、バッキングプレートとターゲット材料との密
着性が強固なものとなる。ニッケル層1bの表面粗度を
上記値とするためには、バッキングプレート基材1aの
表面粗度を10μm以下とすればよく、それには、バッ
キングプレート基材1aの表面に、ラッピング、ポリッ
シング、エッチング等の処理を施すことが好ましい。本
発明における表面粗度は、表面粗度計(〔株〕小坂研究
所製サーフコーダー、形式:AY−31)を用いてJI
S B−0601に規定される方法により測定した。
【0010】上記ニッケル層1bは、如何なる方法で形
成されてもよい。例えば、メッキ法、蒸着法などの公知
の技術で形成される。ターゲット材料2への不純物の混
入を防止することを考慮すると、ニッケル層の厚みは、
少なくとも0.1μmである。不純物の混入を防止するこ
とのみを考慮すれば厚みの上限については特に制限はな
いが、経済性の点を考慮すると、通常50μm以下であ
ることが好ましい。
【0011】本発明のバッキングプレートには、如何な
るターゲット材料も適用できるが、ターゲット材料がI
n、In−Sn合金である場合に特に好適である。
【0012】本発明のバッキングプレートを用いたスパ
ッタリング用ターゲットは、例えば、次のようにして製
造される。まず、銅製のバッキングプレート基材1aに
ケミカルエッチング処理を施し、表面粗度を10μm以
下とする。その表面に厚み20μmのニッケルメッキを
施すことによりニッケル層1bを形成して、本発明のバ
ッキングプレート1を製造する。次に、このバッキング
プレート1を150〜250℃に加熱し、ターゲット材
料2としての溶融したIn−Sn合金を流し込み、その
後、徐冷する。加熱温度は、ターゲット材料の融点によ
り上記範囲内で適宜決定される。徐冷は、バッキングプ
レートの下側から行い、通常、空冷方式、水冷方式が採
られる。このような作業を行う装置としては、ホットプ
レート等が一般的である。以上によりスパッタリング用
ターゲットが製造される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。なお、製造されたターゲット
の評価項目および評価方法は以下の通りである。 (1) ターゲット材料中の不純物分析(ppm) 誘導結合高周波プラズマ(ICP)発光分析を用いて、
ターゲット材料の組成元素以外の元素について、銅に関
しては20ppmを基準に、ニッケルに関しては30p
pmを基準に、それ以上含まれる場合を不純物としてカ
ウントした。 (2) スパッタリング時のレート(nm/kW・s) 2.3W/cm2 で27秒間スパッタリングした時のスパ
ッタ膜の膜厚を測定し、これに基づきレートを算出し
た。 (3) 1時間スパッタリング後のターゲットの表面状態 金属光沢の度合(色合い)を目視で観察した。 (4) スパッタ膜の比抵抗(Ω・cm) 電気抵抗測定装置(三菱油化〔株〕製、形式:ロレスタ
SP)を用いて、4探針法により測定した。
【0014】〔実施例1〕まず、スパッタリング用ター
ゲットを下記のようにして製造した。純度99.99%の
銅により図1に示すような断面形状のバッキングプレー
ト基材1aを作製し、これにニッケルメッキして、厚み
2μmのニッケル層1bを有するバッキングプレート1
を得た。次に、純度99.99%のInSnインゴット
(In=80重量%)を黒鉛素材のるつぼ内で溶融し、
これを160℃に加熱された上記バッキングプレート上
に、液面がバッキングプレートを満たすまで流し込ん
だ。その直後、表層の低級酸化物をすくい取り除いた
後、ターゲットを冷却して固着させた。このターゲット
を用いて、スパッタリング(スパッタ電力:2.3W/c
2 時間:27秒間)を行なった。この場合のターゲッ
ト材料中の不純物、スパッタレート、ターゲットの表面
状態及びスパッタ膜の比抵抗について上記方法により評
価し、得られた結果を〔表1〕に示す。
【0015】〔実施例2〕ニッケルメッキの厚みを20
μmとした以外は、実施例1と同様にしてターゲットを
製造し、評価を行った。 〔実施例3〕ニッケルメッキの厚みを50μmとした以
外は、実施例1と同様にしてターゲットを製造し、評価
を行った。 〔実施例4〕ターゲット材料を、In=90重量%のI
nSnインゴットとした以外は、実施例1と同様にして
ターゲットを製造し、評価を行った。 〔実施例5〕ターゲット材料を、In=95重量%のI
nSnインゴットとした以外は、実施例1と同様にして
ターゲットを製造し、評価を行った。 〔実施例6〕ターゲット材料をInとした以外は、実施
例1と同様にしてターゲットを製造し、評価を行った。
【0016】〔比較例1〕ニッケルメッキの厚みを0.0
5μmとした以外は、実施例1と同様にしてターゲット
を製造し、評価を行った。 〔比較例2〕バッキングプレートにニッケル層を設けな
かった以外は、実施例1と同様にしてターゲットを製造
し、評価を行った。以上の実施例2〜6及び比較例1、
2の評価結果も共に〔表1〕に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】上記〔表1〕に示した評価結果からも理
解される通り、特定の厚みのニッケル層を設けた本発明
に係るバッキングプレートを用いることにより、ターゲ
ット材料に不純物が混入するのを有効に防止し得る。ま
た、このバッキングプレートを用いたスパッタリング用
ターゲットによるスパッタリングの生産性(スパッタレ
ート)は従来のものに比べ極めて高い。
【0019】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、例えばバッキングプレートの形状、材質、ニ
ッケル層の形成手段、ターゲット材料の充填方法等々は
スパッタリングの条件等により適宜変更し得るものであ
り、従って、本発明はその目的の範囲内において上記の
説明から当業者が容易に想到し得るすべての変更実施例
を包摂するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のバッキングプレートを用いたスパッ
タリング用ターゲットの断面模式図である。
【符号の説明】
1 バッキングプレート 1a バッキングプレート基材 1b ニッケル層 2 ターゲット材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 彰 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 中島 明美 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井化学株式会社内 (72)発明者 原田 祐一郎 愛知県名古屋市南区丹後通2丁目1番地 三井化学株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッキングプレート基材(1a)の表面
    にニッケル層(1b)を設けたことを特徴とするスパッ
    タリング用ターゲットのバッキングプレート(1)。
  2. 【請求項2】 ニッケル層(1b)の厚みが少なくとも
    0.1μmである請求項1に記載のスパッタリング用ター
    ゲットのバッキングプレート。
  3. 【請求項3】 ニッケル層(1b)の厚みの上限が50
    μmである請求項1又は2に記載のスパッタリング用タ
    ーゲットのバッキングプレート。プレート。
  4. 【請求項4】 ニッケル層(1b)の表面粗度が10μ
    m以下である請求項1から3までのいずれかに記載のス
    パッタリング用ターゲットのバッキングプレート。
  5. 【請求項5】 バッキングプレート基材(1a)の材質
    が銅である請求項1から4までのいずれかに記載のスパ
    ッタリング用ターゲットのバッキングプレート。
  6. 【請求項6】 ターゲット材料(2)が、In又はIn
    −Sn合金である請求項1から5までのいずれかに記載
    のスパッタリング用ターゲットのバッキングプレート。
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