KR19990007896A - 스퍼터 타겟/지지판 조립체의 제조 방법 - Google Patents

스퍼터 타겟/지지판 조립체의 제조 방법 Download PDF

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KR19990007896A
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헌트토마스제이.
길만폴에스.
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터그럴 야사
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Abstract

본 발명은 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체(20) 및 이로부터 제조된 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 조립체는 하부 지지판(16)의 결합 표면(18)에 결합되는 결합 표면(12)을 갖는 스퍼터 타겟(10)을 포함한다. 결합 조립체(20)를 형성하는 방법은 적어도 약 120 R인 표면 조도를 갖는 러핑 가공부를 생성하도록 결합 표면중 하나에서의 적어도 일부를 러핑 가공하거나 결합 표면중 하나에 복수개의 구멍을 드릴 가공함으로써 결합 표면중 하나를 처리하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 결합 표면들에 의해 형성된 경계면을 갖는 조립체(20)를 형성하도록 스퍼터 타겟(10) 및 지지판(16)을 방향 설정하는 단계와, 조립체(20)를 제어식 분위기에 두는 단계와, 조립체(20)를 가열하는 단계와, 결합 표면(12, 16)들을 결합하도록 조립체(20)를 가압하는 단계도 포함한다.

Description

스퍼터 타겟/지지판 조립체의 제조 방법
음극 스퍼터링은 소정 기판에 얇은 재료 층을 용착시키는 데 널리 사용된다. 기본적으로, 이러한 공정은 기판에 박막 또는 박층으로서 용착되는 소정 재료로 형성된 면을 갖는 타겟의 가스 이온 충격을 필요로 한다. 타겟의 이온 충격은 타겟 재료의 원자 또는 분자가 스퍼터링 되게 할 뿐 아니라 타겟에 현저한 열에너지도 부과하게 된다. 이러한 열은 타겟과 열교환 관계로 위치한 지지판 아래 또는 그 주위로 분산된다. 타겟은 바람직하게는 아르곤인 불활성 가스로 충전된 소기 챔버에 양극과 함께 위치한 음극 조립체의 일부를 형성한다. 고전압 전기장은 음극 및 양극에 걸쳐 인가된다. 불활성 가스는 음극으로부터 방출된 전자와 충돌하여 이온화된다. 양의 전기로 대전된 가스 이온은 음극으로 유인되고, 타겟 표면과의 충돌시에 타겟 재료를 방출한다. 방출된 타겟 재료는 소기된 용기를 가로질러 양극에 근접하게 정상적으로 위치한 소정 기판 상에 박막으로서 용착된다.
스퍼터링 속도를 증가시키기 위해서는 전기장을 사용하는 것과 함께 전기장 위에 중첩되어 타겟의 표면 위에 폐쇄 루프 형상으로 형성된 호형 자기장도 사용한다. 이러한 방법들은 자전관(magnetron) 스퍼터링 방법으로서 공지되어 있다. 호형 자기장은 타겟 표면에 인접한 환형 영역의 전자들을 포획하며, 이로써 상기 영역의 전자 가스 원자 충돌수를 증가시키게 되어 타겟 재료를 방출하도록 타겟을 두드리는 구역에서 양의 가스 이온수를 증가시키게 된다. 따라서, 타겟 재료는 타겟 통로로서 공지된 타겟면의 대체로 환형 섹션에서 침식된다.
종래의 타겟 음극 조립체에서, 타겟은 비자성 지지판에 부착되어 있다. 지지판은 타겟의 이온 충격에 의해 발생된 열을 빼앗도록 대개는 수냉각 된다. 대개, 자석들은 상기 자기장을 타겟의 노출면 주위로 연장되는 루프 또는 터널 형태로 형성하기 위해 양호하게 한정된 위치들에 있는 지지판 아래에 배치된다.
타겟과 지지판 사이에 양호한 열 및 전기 접속부를 얻기 위해서, 대개 이들 부재는 납땜, 브레이징, 확산 결합, 클램핑 또는 에폭시 세멘트를 사용하여 서로 부착된다.
연질 납땜은 냉각시에 일어나는 타겟/지지판 조립체 상에 작용된 응력을 소정 범위까지는 수용할 수 있다. 이들 응력은 타겟과 지지판 금속들 사이에 존재할 수도 있는 열팽창 계수가 현저하게 큰 차이를 갖는다는 관점에서 고려할 수 있다. 그러나, 연질 납땜과 관련하여 비교적 낮은 결합 온도는 타겟이 스퍼터링중에 작동될 수 있는 범위 이상으로 온도를 감소시킨다.
몇몇 경우에, 납땜에 의해 하나 이상의 비습윤성 재료를 결합하는 문제를 해결하기 위해서는 납땜성을 증진시키도록 금속으로 예비 코팅하는 방법을 사용할 수 있다. 이들 코팅은 전기 도금, 스퍼터링 또는 다른 종래의 수단에 의해 인가할 수도 있다.
타겟 결합을 다소 연장시키는 데 적용 및 사용할 수 있는 또 다른 방법으로는 폭발성 결합 또는 용접이 있다. 이러한 기술에 의하면, 결합은 중실 상태의 결합과 기계적 상호 로킹을 조합함으로써 생성되며, 이로써 제팅(jetting) 형태로 표면 비균일성이 생긴다. 이러한 결합은 강하고 신뢰성이 있다. 동적 결합 펄스중에 초기의 정합면의 파괴는 과도한 표면 청결도 또는 준비 필요성을 없애 준다. Jone G. Banker 등의 폭발 용접 ASM 핸드북, 제6권 용접, 브레이징 및 납땜; 303면 내지 305면 (1990) 참조.
매끄러운 표면 확산 결합은 적용가능한 결합 벙법이기는 하지만 스퍼터링 타겟 성분의 결합에만 제한된다. 이 결합은 금속 결합을 이루도록 열을 인가하고 결합 경계면에 걸쳐 넓은 범위로 확산시키면서 재료 표면을 긴밀한 접촉 관계로 압착시킴으로써 생성된다. 더욱 양호하게 결합되는 금속 복합물인 결합 보조제가 결합될 표면중 하나 또는 양 표면에 인가된다. 이러한 코팅은 점착성 금속막을 용착시키기 위한 전기 도금, 전해 도금, 스퍼터링, 증착 또는 다른 기술에 의해 도포할 수도 있다. 또한, 결합될 양 재료에 더욱 용이하게 결합될 수 있는 금속 포일을 결합 부재들 사이에 사용할 수도 있다. 결합될 표면들은 결합을 방해하는 산화물 또는 이들의 화학적 막을 제거하도록 화학적 수단 또는 다른 수단에 의해 마련된다.
미국 특허 제5,230,459호에 개시된 또 다른 결합 기술은 중실 상태로 결합될 성분중 하나의 성분의 표면에 홈을 가공하는 예비 결합 단계를 포함한다. 이러한 특징은 가열 및 압력 인가중에 합체된 부품의 결합 표면의 파괴를 일으킨다. 대개, 큰 강도 또는 경도를 갖는 재료는 결합중에 홈을 실질적으로 충전시키는 연질 금속을 갖는 연질 부재 안으로 침투하도록 홈을 갖추고 있다.
열팽창률이 매우 다른 재료들을 납땜 결합하는 것은 결합 경계면이 납땜을 인가하기에 너무 연약할 때 이의 최외측 연부에서 개시되는 전단 파괴를 일으키기 쉽다. 공통적으로 경험되는 결과는 사용중에 결합이 해제된다는 것이다. 습윤되기 어려운 재료에 인가된 중간 코팅 및 납땜에 대한 필요성은 도포된 코팅의 점착 신뢰성 및 코팅을 도포하는 데 추가되는 비용 등의 문제를 일으킨다. 고전력 인가용으로 사용된 용융점이 높은 납땜은 강하기는 하지만 재료 시스템에서 발생되는 응력을 덜 허용한다. 크기가 큰 타겟들은 큰 응력 문제 및 전체 결합 표면에 걸쳐 정상 결합의 생성을 더 어렵게 한다는 문제를 갖고 있다. 스퍼터링 타겟의 크기 및 전력 요구량이 증가함으로써 연질 납땜은 재료 시스템의 결합에 적용하기가 어렵게 된다.
폭발 결합은 비교적 비용이 덜 드는 결합 방법이다. 예를 들어, 이러한 결합은 타겟 조립체의 주연에서의 예견가능한 손상 때문에 재료를 큰 크기로 마련할 것을 요하며, 이로써 재료 비용이 추가된다. 또한, 수용가능한 제품을 얻기 위한 조건은 상이한 부품 크기 및 재료 조합체에 대하여 조정되어야 하고, 결합이 양호한 강도를 제공하더라도 결합 경계면의 물리적 특성은 다양하다. 또한, 이러한 방법은 취성 또는 제한된 연성을 갖는 하나의 성분을 갖는 재료 시스템에는 적용할 수 없다.
매끄러운 표면 확산 결합은 준비시에 과도한 주의를 요하고, 신뢰성 있는 결합 품질을 보장하기 위해서는 결합 작동 전에 그리고 결합 작동중에 표면 청결도를 유지할 것을 요한다. 확산 결합 경계면들이 평면이기 때문에 이들은 결합 영역의 단부들에서 박리되게 하는 단순한 전단 응력을 받게 된다. 장시간의 열 노출로 인해 두께를 증가시키는 결합 경계면에서 취성 전자화합물의 형태는 결합 전단 파괴 가능성을 더 크게 한다.
홈 결합은 매우 다른 재료들을 결합하는 데 적용할 수 있으나, 이 공정이 낮은 용융점 합금의 용융온도 근처에서 일어나기 때문에 유사하지 않은 용융온도를 갖는 재료에만 제한된다. 또한, 상기 방법은 유사한 금속에 사용하는 것을 배제하고 있다. 또한, 홈의 톱니형 특성이 응력 집중부로서 작용할 수도 있어서 결합부 근처에 있는 합금에 빠른 균열을 촉진시킨다. 또한, 홈을 가공하는 작업이 시간을 많이 소모하는 작업이다.
따라서, 본 발명의 목적은 유사하거나 유사하지 않은 타겟과 지지판 재료들을 결합함에 있어서 스퍼터링중에 결합부에 작용된 열팽창 및 수축 응력을 견딜 수 있는 편리하고 경제적인 방법을 마련하는 것이다.
본 발명은 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체 및 이러한 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 상기 형태의 조립체의 형성시에, 결합 표면중 하나는 적어도 약 120 Ra의 표면 조도를 생성하도록 러핑(roughening) 가공하거나 또는 결합 표면에 복수개의 구멍을 드릴 가공함으로써 처리된다. 이러한 표면 처리는 결합 조립체에서 스퍼터 타겟과 지지판 사이에 상호 기계식 로킹이 형성되는 것을 도와준다.
도1은 표면 러핑 가공 전의 스퍼터 타겟의 결합 표면을 도시한 평면도.
도2는 표면 러핑 가공 후의 도1의 스퍼터 타겟의 평면도.
도3은 도2의 선 3-3을 따라 취한 스퍼터 타겟의 단면도.
도4는 도3의 러핑 가공된 스퍼터 타겟과 상기에 설명한 러핑 가공되지 않은 지지판을 도시한 미결합 조립체의 분해 단면도.
도5는 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체의 단면도.
도6은 스퍼터 타겟과 지지판의 결합 표면들 사이에 형성된 결합 상태를 400배 확대하여 도시한 것으로, 도5의 6에서 취한 확대 단면 사진.
도7은 결합 표면에 드릴 가공된 복수개의 구멍을 도시한 것으로 도1의 스퍼터 타겟의 4분원 평면도.
도8은 도7의 선 8-8을 따라 취한 스퍼터 타겟의 일부 단면도.
도9는 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체를 형성하도록 지지판에 결합된 도8에 도시된 스퍼터 타겟 부분의 단면도.
본 발명은 개선된 스퍼터 타겟/지지판 조립체 및 이러한 조립체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 조립체는 하부 지지판의 결합 표면에 결합되는 결합 표면을 갖는 스퍼터 타겟을 포함한다. 결합 조립체를 형성하는 방법은 적어도 약 120 Ra의 표면 조도를 갖는 러핑 가공부를 형성하도록 결합 표면중 하나에서의 적어도 일부를 러핑 가공하거나 또는 결합 표면중 하나에 복수개의 구멍을 드릴 가공함으로써 결합 표면중 하나를 처리하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 결합 표면에 의해 형성된 경계면을 갖는 조립체를 형성하도록 스퍼터 타겟 및 지지판을 방향 설정하는 단계와, 조립체를 제어식 분위기에 두는 단계와, 결합 표면들을 결합하도록 조립체를 가압하는 단계도 포함한다.
표면 러핑 가공을 사용하면, 이 작업은 입자 블라스팅, 샷 피닝, 에칭 또는 이들을 조합한 형태에 의해 수행할 수 있다. 러핑 가공 단계는 스퍼터 타겟 및 지지판중 적어도 하나에서의 전체 결합 표면을 실질적으로 거칠게 하거나, 필요에 따라서는 러핑 가공할 표면은 격자형 패턴 등의 특정 러핑 가공 패턴을 형성하는 방식으로 마스킹 또는 커버링될 수도 있다. 본 발명의 양호한 형태에서, 러핑 가공 단계는 스퍼터 타겟의 결합 표면의 적어도 일부, 특히 양호한 형태에서는 실질적으로 타겟 결합 표면 전체를 러핑 가공하는 단계를 포함한다.
러핑 가공부가 적어도 120 Ra의 표면 조도를 가져야 하지만, 이 표면 조도는 약 120 Ra내지 150 Ra이고, 바람직하게는 러핑 가공 단계 후에 약 135 Ra이다.
처리 단계가 결합 표면중 하나에 복수개의 구멍을 천공하는 단계를 포함하면 이들 구멍은 대개 전체 결합 표면에 걸쳐 분포한다. 구멍들은 약 1.19 mm (3/64 inch)의 직경과 약 1.65 mm (0.065 inch)의 깊이를 각각 갖고, 약 12.7 mm (1/2 inch)로 서로 이격된 것이 바람직하다. 각 구멍이 가공될 때 금속중 일부가 구멍의 입구에 주연 버어를 형성하는데, 이는 결합 표면의 일부로서 보유된다. 그 다음에, 스퍼터 타겟 및 지지판을 함께 결합할 때 각각의 버어는 결합 조립체의 결합 표면중 다른 하나로부터의 재료에 기계적으로 상호 로킹된다. 드릴 가공된 구멍들이 사용될 때 구멍들은 스퍼터 타겟의 결합 표면에 위치한다.
결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체를 형성할 때 사용된 제어식 분위기는 진공, 불활성 가스, 환원 가스 또는 이들의 조합 형태가 바람직하다.
임의의 상이한 재료들의 수를 스퍼터 타겟 및 지지판에 사용할 수 있다. 스퍼터 타겟은 티탄, 알루미늄, 몰리브덴, 코발트, 크롬, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 이리듐, 백금, 금, 텅스텐, 실리콘, 탄탈륨, 바나듐, 니켈, 철, 망간, 게르마늄 또는 이들의 합금으로 제조되는 것이 바람직하다. 지지판은 알루미늄, 구리, 강철, 티탄 또는 이들의 합금으로 제조되는 것이 바람직하다.
가열 단계에서, 상기 조립체는 지지판에 사용된 금속의 동일 용융점보다 다소 낮은 온도로 가열된다. 특히, 지지판이 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 때 상기 조립체는 약 300 ℃ 내지 575 ℃의 온도로 가열되는 것이 바람직하고, 구리 또는 구리 합금이 사용될 때 상기 조립체는 약 540 ℃ 내지 1015 ℃의 온도로 가열된다. 지지판이 강철로 제조되어 있으면 가열 단계의 온도는 약 730 ℃ 내지 1320 ℃의 범위이고, 텅스텐 또는 티탄 합금이 사용되면 상기 온도는 약 890 ℃ 내지 1570 ℃의 범위이다.
가압 단계에서, 조립체는 약 30 MPa 내지 140 MPa의 압력으로 가압되는 것이 바람직하다.
상기 방법에 따라 제조된 스퍼터 타겟/지지판 조립체의 장점중 한가지는 개선된 강도 및 전단 파괴에 대한 저항성이며, 이는 주로 결합 표면중 하나를 표면 처리함으로써 생긴다. 이러한 개선된 강도 및 결합 파괴에 대한 저항성은 상기 조립체가 높은 작동성을 갖는 스퍼터링 온도에서 사용될 수 있게 해주고 보충적인 구조적 신뢰성 없이도 사용할 수 있는 타겟 크기 범위를 연장시킨다.
또한, 입자 블라스팅, 샷 피닝, 에칭 및 드릴링 등의 결합 표면 처리 방법은 매끄러운 표면 확산 결합에 필요한 넓은 표면을 준비하는 것과 홈 결합에 사용된 홈을 가공하는 것에 비해 제조 시간 및 비용면에서 유리하다. 또한, 수개의 종래 기술의 방법은 타겟의 미세 구조를 나쁘게 변경시킬 수 있는 온도에 조립체를 장시간 노출시킬 것을 요하는 데 이로써 타겟의 성능을 악화시키게 된다. 그러나, 이 방법에 사용된 온도는 고온에의 과도한 노출을 최소로 하면서 중실 상태의 결합이 형성될 수 있게 해준다.
이 기술분야에 숙련된 자는 첨부 도면을 참조한 본 발명의 상세한 설명으로부터 상기에 설명한 특징 및 장점에 대하여 명확하게 이해할 수 있다.
도1 내지 도4에 도시된 본 발명의 양호한 형태에서, 가공된 결합 표면(12)을 갖는 스퍼터 타겟(10)은 가공된 결합 표면(12)을 러핑 가공함으로써 지지판과의 결합 준비 상태로 된다. 러핑 가공된 결합 표면(14)은 예를 들어 입자 블라스팅, 샷 피닝, 에칭 또는 이들의 조합을 포함하는 임의의 기술에 의해 형성된다. 그릿을 갖는 입자 블라스팅은 설비를 용이하게 마련할 수 있고 그 사용 방법도 용이하기 때문에 양호하게 사용되며, 이 방법은 더욱 균일한 러핑 가공 표면을 만든다.
도2 및 도3에 도시된 것처럼 러핑 가공 처리는 실질적으로 전체 결합 표면(14)에 서 수행된다. 그러나, 필요에 따라서는 러핑 가공 처리는 결합 표면의 특정 부분(들)에만 비균일 형상 또는 특정 형상으로 수행될 수도 있다. 특정 패턴은 표면을 러핑 가공하기 전에 결합 표면의 일전 부분을 마스킹함으로써 얻어진다. 예를 들어, 필요에 따라서는 러핑 가공하지 않은 결합 표면의 격자형 패턴은 표면 러핑 가공 전에 마스킹 테이프 등의 고무질 테이프의 수직 및 수평 스트립을 교차 삽입함으로써 러핑 가공되지 않은 결합 표면을 마스킹함으로써 생성된다. 또한, 도4에 도시된 본 발명의 양호한 형태에서는 스퍼터 타겟(10)의 결합 표면(14) 만이 러핑 가공 처리되는 반면에 지지판(16)의 결합 표면(18)은 러핑 가공되지 않은 상태로 유지된다. 그러나, 필요에 따라서는 본 발명을 스퍼터 타겟을 러핑 가공하는 대신에 지지판 결합 표면의 적어도 일부를 러핑 가공함으로써 실시할 수도 있다. 한편, 러핑 가공 단계는 스퍼터 타겟 및 지지판 결합 표면들 양자의 적어도 일부를 러핑 가공하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 발명을 실시함에 있어서, 러핑 가공될 특정 표면(들)은 적어도 120 Ra의 표면 조도를 갖도록 처리되어야 한다. 여기에 사용된 것처럼 표면 조도는 기준선 또는 중심선으로부터 마이크로 인치로 표현된 표면의 산술적 평균 편차이며, Ra는 국제적으로 채용된 표면 조도 기호이다. 이러한 표면 조도는 약 120 Ra내지 150 Ra이어야 하고, 러핑 가공 단계 후에 약 135 Ra인 것이 바람직하다. 도3 내지 도4에 도시된 것처럼 러핑 가공 단계는 처리될 결합 표면 상에서의 비균일 표면 분포를 생성한다.
결합 조립체를 형성하는 양호한 방법에서, 러핑 가공된 부분은 그릿 블라스팅, 샷 피닝 또는 에칭 후에 잔류할 수도 있는 어떠한 입자도 제거하도록 결합 전에 세척된다. 입자를 제거하는 데에는 여러 상이한 방법을 사용할 수 있으며, 이 공정이 탈그리스 단계가 아니기 때문에 건조 무린트 와이프(dry lint-free wipe)를 사용할 수도 있다. 필요에 따라서, 조립체의 미러핑 가공 성분(대개는 스퍼터 타겟이 러핑 가공되었을 때의 지지판)의 결합 표면은 가공 오일 및 손자국 등을 제거하도록 이소프로필 알콜 또는 비누 및 물 등의 아세톤 와이프 또는 다른 탈그리스 혼합물로 세척된다.
표면 러핑 가공의 다른 방법으로서, 결합 표면의 복수개의 구멍을 드릴 가공함으로써 처리할 수도 있다. 예를 들어, 도7에서는 복수개의 구멍(28)이 스퍼터 타겟(10')의 결합 표면(14')에 드릴 가공되어 있다. 4분원만이 도시되어 있으나, 실제 실시예에서는 드릴 가공된 구멍(28)이 대체로 동심을 이루는 링들에서 전체 결합 표면(14')에 걸쳐 균일하게 분포한다. 그러나, 필요에 따라서는 드릴 가공된 구멍들이 격자 형태 등과는 다른 패턴으로 결합 표면에 정렬될 수도 있고 완전히 비균일한 어레이 상태로 결합 표면에 위치할 수도 있다. 양호한 실시예에서, 구멍들은 약 12.7 mm (1/2 inch)로 서로 이격되어 있으며, 각 구멍은 약 1.19 mm (3/64 inch)의 직경과 약 1.65 mm (0.065 inch)의 깊이를 갖는다.
도8에서, 각 구멍(28)은 드릴 가공된 후에 과도하게 형성된 금속 재료에서 구멍(28)의 입구에 주연 버어 또는 핀(30)을 갖는다. 이들 버어 또는 핀들은 스퍼터 타겟 및 지지판이 함께 결합될 때 버어들이 다른 성분의 금속과 약간의 기계적 상호 로킹을 제공함으로써 조립체의 결합을 도와주도록 비작동 상태로 유지된다.
상기 방법이 타겟의 결합 표면에 구멍들을 드릴 가공하는 데 바람직하지만, 본 발명은 상기 방법 대신에 지지판의 결합 표면 또는 양 결합 표면들에 구멍들을 드릴 가공함으로써 실시할 수도 있다.
결합 표면중 하나가 상기에 설명한 것처럼 구멍들의 표면 러핑 가공 또는 드릴 가공에 의해 일단 처리되면, 스퍼터 타겟 및 지지판은 고온 등정 가압(HIPing) 또는 단일 축 고온 가압(UHPing) 등의 방법을 사용하여 결합될 수도 있다. 도4에서, 예를 들어 스퍼터 타겟(10) 및 지지판(16)은 이들의 결합 표면(14, 18)에 의해 형성된 경계면을 갖는 조립체(20)를 형성하는 방향을 취한다. 그 다음에, UHPing가 사용되면 비결합 조립체는 한쌍의 플런저, 평판 또는 램 사이에 위치한다. 이들 램은 온도, 압력 및 다른 분위기 상태를 제어할 수 있게 해주는 제어 챔버에 내장되어 있다.
제어식 분위기는 진공, 환원 가스 또는 불활성 가스 또는 이들의 조합으로 될 수 있다. 진공은 금속의 재산화를 방지하는 데 더욱 양호한 제어를 제공하기 때문에 바람직하다. 그러나, 필요에 따라서는 예를 들어 5 내지 10 중량퍼센트의 수소를 포함하는 질소 등의 임의의 환원 가스도 사용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 불활성 가스를 사용할 수도 있다.
분위기를 조정하는 것 외에도 단일 축 고온 제어 챔버의 온도는 비결합 조립체를 가열하기 위하여 증가된다. 이 조립체는 지지판에 사용된 금속의 동일 용융점(Tm)보다 다소 아래의 온도로 가열된다. 상기 조립체는 약 0.60 Tm내지 0.95 Tm의 범위, 특히 약 0.75 Tm내지 0.09 Tm의 범위가 바람직하다. 표1에서, 이들 온도는 지지판 재료로서 대표적으로 사용되는 여러 금속에 대한 것이다. 조립체의 온도를 지지판 재료의 용융점보다 다소 낮은 온도까지 상승시킴으로써 지지판은 연화되며 가압시에 스퍼터 타겟의 처리된 결합 표면을 갖는 기밀 경계면을 형성한다.
동일 용융점(Tm)의 분수로서의 온도값
지지판 재료 0.6 Tm 0.75 Tm 0.9 Tm 0.95 Tm
Cu 815。K542 ℃ 1015。K742 ℃ 1220。K947 ℃ 1288。K1015 ℃
강철 1005。K732 ℃ 1255。K982 ℃ 1505。K1232 ℃ 1590。K1317 ℃
Ti 1165。K892 ℃ 1455。K1182 ℃ 1745。K1472 ℃ 1844。K1571 ℃
Al 573。K300 ℃ 723。K450 ℃ 823。K550 ℃ 848。K575 ℃
조립체가 가열되면 압축력이 램에 의해 조립체 상에 단일 축방향으로 작용된다. 조립체 상의 압력은 대개 약 30 MPa 내지 140 MPa의 범위로 상승된다.
조립체는 상기 온도, 압력 및 분위기 가스 상태에서 대개는 약 30 내지 60분 동안 제어 챔버 내에 유지되며, 이로써 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체를 형성하게 된다.
이와 달리, 상기 조립체는 고온 등정 가압(HIPing)을 사용하여 결합될 수도 있다. HIPing이 사용되면, 처리된 스퍼터 타겟 및 지지판은 결합 표면들에 의해 형성된 경계면을 갖는 조립체를 형성하도록 하는 방향을 취하며, 상기 조립체는 HIPing 캐니스터 내에 위치한다. 캐니스터로서는 변형가능하고 HIPing을 견딜 수 있는 것이면 어떤 것이라도 무방하다. 대개는, 측벽, 바닥판, 상부판 및 진공을 일으키기 위한 밀봉 개구를 갖는 강철 캔이 사용된다. 조립체가 HIPing 캐니스터 내에 일단 위치하면, 대개는 10-2토르 이상인 진공이 생성된다. 그 다음에, 캐니스터는 가혹한 온도 및 압력 상태를 견디도록 구성된 HIPing 챔버 내에 위치한다. HIPing 챔버 내의 대기 분위기는 아르곤 또는 헬륨 등의 순수 불활성 가스로 대체된다. 또한, HIPing 챔버 내의 온도 및 압력은 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체를 형성하기 위해 상기에 설명한 것처럼 UHPing에 비해 증가된다. 표1에서, 조립체는 지지판에 사용된 금속의 동일 용융점보다 약간 아래의 온도로 가열된다. 조립체는 약 0.60 Tm내지 0.95 Tm, 바람직하게는 0.75 Tm내지 0.09 Tm범위의 온도로 가열된다. 또한, 압력에 있어서 HIPing 캐니스터 및 그 안에 수납된 조립체는 모든 측면으로부터 약 30 MPa 내지 140 MPa의 압력으로 가압된다. 조립체는 소정의 온도, 압력 및 분위기 상태에서 약 60분 동안 유지되는 것이 바람직하다. 상이한 팽창 계수를 갖는 금속을 스퍼터 타겟 및 지지판에 사용하면, 증가된 압력의 일부를 상승된 온도로 유지하면서 HIPing 챔버로부터 제거하는 것이 바람직하며, 이로써 인장 응력에 기인한 결합 파괴의 위험을 감소시킬 수 있다.
도5 및 도6에 도시된 것처럼 러핑 가공 스퍼터 타겟(10) 및 지지판(16)은 함께 결합되어 결합 조립체(22)를 형성하며, 스퍼터 타겟(10)의 러핑 가공 결합 표면(14)은 연질 지지판(16)의 결합 표면(24)을 약간 가압하여 이를 변형시키며, 이로써 기밀 결합 표면(26)을 생성하게 된다.
도9에서, 스퍼터 타겟(10') 및 지지판(16')이 함께 결합되어 결합 조립체(22')를 형성하면, 지지판(16')으로부터의 금속은 스퍼터 타겟(10')의 결합 표면(14')에 형성된 드릴 가공 구멍(28) 안으로 유동한다. 또한, 스퍼터 타겟(10') 및 지지판(16')이 함께 가압됨으로써 각 구멍의 입구에 있는 주연 버어(30)가 하방으로 밀려나서 스퍼터 타겟(10')의 결합 표면(14')에 있는 구멍 또는 공동(28') 안으로 유동된 지지판 재료와 약간의 기계식 상호 로킹부를 형성하며, 이로써 기밀 결합 경계면을 생성한다. 결합 지지판(16')의 결합 표면은 24'으로 도시되어 있다.
스퍼터 타겟 및 지지판에 사용된 금속은 여러 상이한 금속의 순수 형태 또는 합금 형태로 될 수 있다. 예를 들어, 스퍼터 타겟은 티탄, 알루미늄, 몰리브덴, 코발트, 크롬, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 이리듐, 백금, 금, 텅스텐, 실리콘, 탄탈륨, 바나듐, 니켈, 철, 망간, 게르마늄 또는 이들의 합금으로 제조되는 것이 바람직하다. 또한, 지지판은 알루미늄, 구리, 강철, 티탄 또는 이들의 합금으로 제조되는 것이 바람직하다. 바람직한 스퍼터 타겟/지지판 금속 쌍으로는 알루미늄 지지판에 결합된 티탄-텅스텐 타겟, 티탄 지지판에 결합된 티탄-텅스텐 타겟, 알루미늄 지지판에 결합된 티탄 타겟, 알루미늄 지지판에 결합된 알루미늄 타겟, 티탄 지지판에 결합된 티탄 타겟, 구리 지지판에 결합된 몰리브덴 타겟, 구리 지지판에 결합된 코발트 타겟, 구리 지지판에 결합된 크롬 타겟, 그릿 지지판에 결합된 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 이리듐, 백금 또는 금 등의 귀금속으로 형성된 타겟이 있다. 티탄-텅스텐 합금이 사용되면, 이 합금은 중량으로 약 10 % 내지 15 %의 티탄을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 방법을 디스크형 스퍼터 타겟/지지판 조립체와 관련하여 설명하였으나, 이 기술분야에 숙련된 자는 상기 방법을 임의의 상이한 형상 및 크기를 갖는 스퍼터와 지지판을 결합하는 데에도 사용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
〈실시예〉
(실시예 1) : 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체의 형성
타겟용 순수 티탄 및 지지판용 2024 알루미늄을 사용하여 수개의 디스크형 타겟/지지판 조립체를 만들었다. 각각의 디스크형 타겟은 152 mm × 15.2 mm로 측정되었고, 각각의 디스크형 지지판은 152 mm × 25.4 mm로 측정되었다. 각각의 티탄 타겟의 결합 표면을 평면으로 가공한 후에 수개의 타겟을 소정의 상이한 표면 처리로 처리했다. 타겟중 두개는 결합 표면 상의 격자에 형성된 마스킹 테이프의 보호 커버링을 수납한다. 5 mm 폭의 스트립을 결합 표면 상의 수직 및 수평 방향으로 10 mm 이격하였다. 이들 마스킹된 스퍼터 타겟은 다음 공정을 사용하여 그릿 블라스팅되었다. 각각의 타겟을 그릿 블라스트 캐비넷 내에 위치시키고 그릿 블라스트 기계 상의 공기압은 4.22 kg/cm2(60 psi)로 설정하였다. 그 다음에, 그릿 번호 46을 사용하여 그릿 블라스트 노즐을 45 °각도에서 결합 표면으로부터 38.1 mm 내지 50.8 mm (1.5 inch 내지 2 inch)로 유지함으로써 타겟의 결합 표면을 그릿 블라스팅한다. 모든 노출된 타겟 결합 표면들이 거친 그레이 표면을 가질 때까지 그릿 블라스팅을 스위핑 운동 상태로 계속했다. 그 다음에, 압축된 공기를 사용하여 타겟으로부터 손실된 어떠한 입자도 불어 내고, 마스킹 테이프를 제거하고 타겟 결합 표면을 알콜로 세척했다. 두개의 추가 타겟 시료를 결합 표면의 어떠한 부분도 마스킹 또는 커버링 보호하지 않은 상태로 상기 공정을 사용하여 전체적으로 그릿 블라스팅하였다.
타겟 결합 표면에 구멍들을 드릴 가공함으로써 결합하기 위해 수개의 다른 티탄 타겟을 마련했다. 타겟 시료중 두개에 대하여, 구멍을 약 10.16 mm (0.4 inch)로 서로 이격된 격자형 패턴으로 드릴 가공했다. 각각의 구멍은 약 1.19 mm (3/64 inch)의 폭 및 약 1.65 mm (0.065 inch)의 깊이를 갖는다. 다른 두개의 시료에 대하여, 동일 폭 및 깊이를 갖는 구멍들을 사용하였으나, 이들 구멍은 동심 링 패턴으로 형성되었고 약 12.7 mm (0.5 inch)로 서로 이격되어 있다.
각각의 티탄 타겟은 2024 알루미늄 지지판과 쌍을 이루고 소기된 강철 고온 등정 가압 캔 안에 투입되었다. 그 다음에, 각 캔은 결합 조립체를 형성하기 위해 고온 등정 가압(HIPing)되었다. 조립체를 내장하는 가압 캔이 HIPing 제어 챔버 내에 일단 투입되면, 상기 챔버는 아르곤으로 충전되고 약 900。F의 온도 및 약 421.8 kg/cm2(6000 psi)의 압력으로 증가된다. 스퍼터 타겟/지지판 조립체는 상기 상태에서 약 60분 동안 유지되고, 여기서 421.8 kg/cm2(6000 psi)로부터 351.5 kg/cm2(5000 psi)로 급속 감소되어 조립체를 다소 냉각시키게 된다. 그 다음에, 조립체는 온도를 매 시간당 약 120。F 감소시킴으로써 대기 온도로 냉각된다. 또한, HIPing 챔버 내의 압력은 동일 주기 동안 대기 압력으로 복귀한다. 상기에 설명한 각각의 타겟/지지판 조립체는 동일 공정을 사용하여 등정 가압되었다.
(실시예 2) : 결합 완전성 측정
실시예 1에서 형성된 각각의 티탄/알루미늄 조립체의 결합 완전성은 실제로 결합된 결합 표면의 퍼센티지를 결정하도록 초음파 기술로 측정한다. 각 표면 준비 형태에 대하여 평균 초음파를 사용하여 두개의 시료를 시험하였으며, 그 결과가 표2에 기재되어 있다.
표면 준비 형태 표면 결합-초음파 (%)
매끄러운 표면 99
그릿 블라스팅 (마스킹 무) 100
그릿 블라스팅 (마스킹 유) 100
드릴 가공 구멍 (동심 링) 100
드릴 가공 구멍 (격자) 100
드릴 가공된 구멍들을 사용하는 그릿 블라스팅된 조립체 및 조립체들은 100 %의 결합을 보이는 반면에 매끄러운 표면 조립체는 약 99 %의 결합을 보인다.
(실시예 3) : 결합부의 인장 강도
실시예 1에 형성된 로딩된 조립체들은 25.4 mm의 폭으로 101.6 mm의 길이로 구획된다. 그 다음에, 구멍은 결합 경계면에 수직한 상태로 일단부 가까이의 각각의 결합 조립체를 통해서 드릴 가공되고, 인장 시험을 위해 결합 경계면의 평면을 따라 25.4 mm의 깊은 절결부가 동일 단부로부터 형성된다. 그 다음에, Instron Universal Testing Machine Model TTC를 사용하여 인장 시험을 수행한다. 시료들은 결합부에 수직하게 인가된 응력 방향으로 인장에 의해 당겨진다. 각각의 표면 준비 형태에 대하여 두개의 시료가 시험되었고, 각 결합부에 대한 2회의 인장 시험 결과의 평균이 표3에 기재되어 있다.
표면 준비 결합 파괴시의 인장 강도
매끄러운 표면 5.16 MPa
그릿 블라스팅 (마스킹 무) 11.8 MPa
그릿 블라스팅 (마스킹 유) 12.7 MPa
드릴 가공 구멍 (동심 링) 8.3 MPa
드릴 가공 구멍 (격자) 13.4 MPa
그릿 블라스팅 및 드릴 가공 구멍 시료들의 파괴시의 인장 강도는 매끄러운 표면에서보다 약 2배 정도이다.
상기에 설명한 양호한 실시예 및 실험은 단지 설명을 위한 것이며, 청구범위에 한정된 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

Claims (32)

  1. 결합 표면을 갖는 스퍼터 타겟 및 결합 표면을 갖는 하부 지지판을 포함하는 결합 스퍼터 타겟/지지판 조립체를 형성하는 방법에 있어서,
    적어도 약 120 Ra의 표면 조도를 갖는 러핑 가공부를 생성하도록 결합 표면중 하나에서의 적어도 일부를 러핑 가공하는 방법과 결합 표면중 하나에 복수개의 구멍을 드릴 가공하는 방법으로부터 선택된 처리 방법으로 결합 표면중 하나를 처리하는 단계와,
    결합 표면들에 의해 형성된 경계면을 갖는 조립체를 형성하도록 스퍼터 타겟 및 지지판을 방향 설정하는 단계와,
    상기 조립체를 제어식 분위기 하에 두는 단계와,
    상기 조립체를 가열하는 단계와,
    결합 표면들을 결합하도록 상기 조립체를 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 처리 단계가 적어도 약 120 Ra의 표면 조도를 갖는 러핑 가공부를 생성하도록 결합 표면중 하나에서의 적어도 일부를 러핑 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 러핑 가공부가 러핑 가공 단계 후에 약 120 Ra내지 150 Ra의 표면 조도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 러핑 가공부가 러핑 가공 단계 후에 약 135 Ra의 표면 조도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 결합 표면이 입자 블라스팅, 샷 피닝, 에칭 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 러핑 가공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제2항에 있어서, 러핑 가공 단계가 스퍼터 타겟 및 지지판중 적어도 하나에서의 전체 결합 표면을 실질적으로 러핑 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제2항에 있어서, 러핑 가공 단계가 결합 표면들 상에 특정 패턴을 형성하도록 스퍼터 타겟 및 지지판중 적어도 하나에서의 결합 표면을 러핑 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 특정 패턴이 그릿형 패턴인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제2항에 있어서, 러핑 가공 단계가 스퍼터 타겟의 결합 표면을 러핑 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 처리 단계가 결합 표면중 하나에 복수개의 구멍을 드릴 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 구멍들이 실질적으로 전체 결합 표면에 걸쳐 분포한 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 구멍들이 약 12.7 mm (1/2 inch)로 서로 이격된 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 각각의 구멍이 약 1.19 mm (3/64 inch)의 직경과 약 1.65 mm (0.065 inch)의 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 각각의 구멍이 이의 입구에 주연 버어를 포함하고, 상기 버어는 결합 조립체의 결합 표면중 다른 하나와 기계식 상호 로킹을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제10항에 있어서, 드릴 가공 단계가 스퍼터 타겟의 결합 표면에 복수개의 구멍을 드릴 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 제어식 분위기가 진공, 불활성 가스, 환원 가스 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 지지판이 알루미늄, 구리, 강철, 티탄 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속으로 제조되는 특징으로 하는 방법.
  18. 제1항에 있어서, 스퍼터 타겟이 티탄, 알루미늄, 몰리브덴, 코발트, 크롬, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 은, 오스뮴, 이리듐, 백금, 금, 텅스텐, 실리콘, 탄탈륨, 바나듐, 니켈, 철, 망간, 게르마늄 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 지지판이 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조되고, 가열 단계가 조립체를 약 300 ℃ 내지 575 ℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 지지판이 구리 또는 구리 합금으로 제조되고, 가열 단계가 조립체를 약 540 ℃ 내지 1015 ℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제17항에 있어서, 지지판이 강철로 제조되고, 가열 단계가 조립체를 약 730 ℃ 내지 1320 ℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제17항에 있어서, 지지판이 티탄 또는 티탄 합금으로 제조되고, 가열 단계가 조립체를 약 890 ℃ 내지 1570 ℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제1항에 있어서, 가압 단계가 조립체를 약 30 MPa 내지 140 MPa의 압력으로 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제1항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  25. 제5항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  26. 제9항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  27. 제11항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  28. 제14항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  29. 제15항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  30. 제16항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  31. 제17항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
  32. 제18항의 방법으로 제조된 결합 조립체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101273096B1 (ko) * 2011-04-26 2013-06-13 김준년 스퍼터용 원통형 타겟의 제조 방법

Families Citing this family (94)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6073830A (en) * 1995-04-21 2000-06-13 Praxair S.T. Technology, Inc. Sputter target/backing plate assembly and method of making same
US5857611A (en) * 1995-08-16 1999-01-12 Sony Corporation Sputter target/backing plate assembly and method of making same
JPH10158829A (ja) * 1996-12-04 1998-06-16 Sony Corp スパッタリングターゲット組立体の製造方法
US6376815B1 (en) * 1998-01-12 2002-04-23 Furukawa Electric Co., Ltd. Highly gas tight substrate holder and method of manufacturing the same
DE29802062U1 (de) * 1998-02-06 1998-04-02 Leybold Materials Gmbh Target für die Sputterkathode einer Vakuumbeschichtungsanlage
US6183686B1 (en) * 1998-08-04 2001-02-06 Tosoh Smd, Inc. Sputter target assembly having a metal-matrix-composite backing plate and methods of making same
US6071389A (en) * 1998-08-21 2000-06-06 Tosoh Smd, Inc. Diffusion bonded sputter target assembly and method of making
US6749103B1 (en) * 1998-09-11 2004-06-15 Tosoh Smd, Inc. Low temperature sputter target bonding method and target assemblies produced thereby
EP1115899B1 (en) * 1998-09-11 2006-04-12 Tosoh Smd, Inc. Low temperature sputter target bonding method and target assemblies produced thereby
BR9908244A (pt) * 1998-12-25 2000-10-24 Kiyokazu Kobayashi Métodos e aparelhos para processamento de superfìcies unidas e para união de elementos de aço, elementos de aço, e de reforço de amarração, aparelho de estrutura de armação, e, ferramenta de processamento
US20050178818A1 (en) * 1998-12-25 2005-08-18 Kiyokazu Kobayashi Method of joining steel members, method of processing joined surface of steel member and reinforcing member
DE69940277D1 (de) * 1998-12-29 2009-02-26 Tosoh Smd Inc Diffusionsgebundene sputtertargetanordnung und verfahren zu deren herstellung
US6521108B1 (en) * 1998-12-29 2003-02-18 Tosoh Smd, Inc. Diffusion bonded sputter target assembly and method of making same
US6164519A (en) * 1999-07-08 2000-12-26 Praxair S.T. Technology, Inc. Method of bonding a sputtering target to a backing plate
TW483793B (en) 1999-07-12 2002-04-21 Tosoh Smd Inc Friction fit target assembly
WO2001034339A1 (en) * 1999-11-09 2001-05-17 Tosoh Smd, Inc. Hermetic sealing of target/backing plate assemblies using electron beam melted indium or tin
US6774339B1 (en) 1999-11-09 2004-08-10 Tosoh Smd, Inc. Hermetic sealing of target/backing plate assemblies using electron beam melted indium or tin
US6780794B2 (en) * 2000-01-20 2004-08-24 Honeywell International Inc. Methods of bonding physical vapor deposition target materials to backing plate materials
US6698647B1 (en) * 2000-03-10 2004-03-02 Honeywell International Inc. Aluminum-comprising target/backing plate structures
US6725522B1 (en) 2000-07-12 2004-04-27 Tosoh Smd, Inc. Method of assembling target and backing plates
JP3905295B2 (ja) * 2000-10-02 2007-04-18 日鉱金属株式会社 高純度コバルトターゲットと銅合金製バッキングプレートとの拡散接合ターゲット組立体及びその製造方法
JP3905301B2 (ja) * 2000-10-31 2007-04-18 日鉱金属株式会社 タンタル又はタングステンターゲット−銅合金製バッキングプレート組立体及びその製造方法
AT4240U1 (de) * 2000-11-20 2001-04-25 Plansee Ag Verfahren zur herstellung einer verdampfungsquelle
JP4503817B2 (ja) * 2000-11-30 2010-07-14 株式会社東芝 スパッタリングターゲットおよび薄膜
KR100824928B1 (ko) 2000-12-15 2008-04-28 토소우 에스엠디, 인크 고전력 스퍼터링 작업을 위한 마찰 끼워 맞춤 타겟 조립체
KR100817742B1 (ko) 2000-12-18 2008-03-31 토소우 에스엠디, 인크 스퍼터 타겟 조립체의 제조방법 및 타겟 조립체
KR20040015195A (ko) * 2001-04-26 2004-02-18 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 몰리브덴과 알루미늄을 함유한 어셈블리 및타겟/백플레이트 어셈블리 형성 시에 중간층 이용방법
US6673220B2 (en) * 2001-05-21 2004-01-06 Sharp Laboratories Of America, Inc. System and method for fabricating silicon targets
US6599405B2 (en) 2001-05-30 2003-07-29 Praxair S.T. Technology, Inc. Recessed sputter target
US20040129559A1 (en) * 2002-04-12 2004-07-08 Misner Josh W. Diffusion bonded assemblies and fabrication methods
TWI269815B (en) * 2002-05-20 2007-01-01 Tosoh Smd Inc Replaceable target sidewall insert with texturing
US6708870B2 (en) 2002-05-24 2004-03-23 Praxair S.T. Technology, Inc. Method for forming sputter target assemblies
EP1511879A1 (en) * 2002-06-07 2005-03-09 Heraeus, Inc. Fabrication of ductile intermetallic sputtering targets
WO2003106733A1 (en) * 2002-06-14 2003-12-24 Tosoh Smd, Inc. Target and method of diffusion bonding target to backing plate
US20050284746A1 (en) * 2003-08-26 2005-12-29 Tosoh Smd, Inc. Systems and methods for a target and backing plate assembly
JP4883546B2 (ja) * 2002-09-20 2012-02-22 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 タンタルスパッタリングターゲットの製造方法
US20040065546A1 (en) * 2002-10-04 2004-04-08 Michaluk Christopher A. Method to recover spent components of a sputter target
ATE425277T1 (de) * 2002-10-21 2009-03-15 Cabot Corp Verfahren zur herstellung eines sputtertargets und sputtertarget
KR100621532B1 (ko) * 2003-01-22 2006-09-14 캐논 가부시끼가이샤 소결체 및 이것을 이용한 막형성방법
US6921470B2 (en) * 2003-02-13 2005-07-26 Cabot Corporation Method of forming metal blanks for sputtering targets
EP1592823B1 (en) * 2003-02-20 2007-04-11 N.V. Bekaert S.A. A method of manufacturing a sputter target
US20040256226A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-23 Wickersham Charles E. Method and design for sputter target attachment to a backing plate
WO2005007920A2 (en) * 2003-07-14 2005-01-27 Tosoh Smd, Inc. Sputtering target assembly having low conductivity backing plate and method of making same
US6992261B2 (en) * 2003-07-15 2006-01-31 Cabot Corporation Sputtering target assemblies using resistance welding
US7425093B2 (en) * 2003-07-16 2008-09-16 Cabot Corporation Thermography test method and apparatus for bonding evaluation in sputtering targets
US20050061857A1 (en) * 2003-09-24 2005-03-24 Hunt Thomas J. Method for bonding a sputter target to a backing plate and the assembly thereof
US7431195B2 (en) * 2003-09-26 2008-10-07 Praxair S.T. Technology, Inc. Method for centering a sputter target onto a backing plate and the assembly thereof
US20050072668A1 (en) * 2003-10-06 2005-04-07 Heraeus, Inc. Sputter target having modified surface texture
EP1716624B1 (de) * 2004-02-20 2009-01-28 Electrovac AG Verfahren zum herstellen von plattenstapeln, insbesondere von aus plattenstapeln bestehenden kühlern oder kühlerelementen
JP5236145B2 (ja) * 2004-03-30 2013-07-17 フタムラ化学株式会社 帯電防止性ポリプロピレンフィルム
US20050236270A1 (en) * 2004-04-23 2005-10-27 Heraeus, Inc. Controlled cooling of sputter targets
US8123107B2 (en) * 2004-05-25 2012-02-28 Praxair S.T. Technology, Inc. Method for forming sputter target assemblies
US7690312B2 (en) * 2004-06-02 2010-04-06 Smith Timothy G Tungsten-iron projectile
DE102004058316A1 (de) * 2004-12-02 2006-06-08 W.C. Heraeus Gmbh Rohrförmiges Sputtertarget
US7998287B2 (en) 2005-02-10 2011-08-16 Cabot Corporation Tantalum sputtering target and method of fabrication
US20070059502A1 (en) * 2005-05-05 2007-03-15 Applied Materials, Inc. Integrated process for sputter deposition of a conductive barrier layer, especially an alloy of ruthenium and tantalum, underlying copper or copper alloy seed layer
US20060251872A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-09 Wang Jenn Y Conductive barrier layer, especially an alloy of ruthenium and tantalum and sputter deposition thereof
DE112006002609T5 (de) * 2005-09-28 2008-08-21 Cabot Corp., Boston Trägheitsbondverfahren zum Ausbilden einer Sputtertarget-Anordnung und dadurch hergestellte Sputtertarget-Anordnung
US20080078268A1 (en) 2006-10-03 2008-04-03 H.C. Starck Inc. Process for preparing metal powders having low oxygen content, powders so-produced and uses thereof
US20080145688A1 (en) 2006-12-13 2008-06-19 H.C. Starck Inc. Method of joining tantalum clade steel structures
US8206646B2 (en) * 2006-12-22 2012-06-26 Praxair Tecnology, Inc. Method for consolidating and diffusion-bonding powder metallurgy sputtering target
US20080236738A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Chi-Fung Lo Bonded sputtering target and methods of manufacture
CN101290152B (zh) * 2007-04-18 2010-05-26 海尔集团公司 过滤网自清洁装置
US8197894B2 (en) 2007-05-04 2012-06-12 H.C. Starck Gmbh Methods of forming sputtering targets
US8246903B2 (en) 2008-09-09 2012-08-21 H.C. Starck Inc. Dynamic dehydriding of refractory metal powders
JP2010163639A (ja) * 2009-01-13 2010-07-29 Showa Denko Kk スパッタリング装置及びそれを用いた磁気記録媒体の製造方法
CN101537530B (zh) * 2009-03-16 2011-08-03 宁波江丰电子材料有限公司 靶材结构的制作方法
KR20170072965A (ko) 2009-11-13 2017-06-27 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 스퍼터링 타겟 및 그 제조방법, 및 트랜지스터
TWI399447B (zh) * 2010-04-01 2013-06-21 China Steel Corp 鉻合金靶材及具有硬質薄膜之金屬材料
TWI544099B (zh) * 2010-05-21 2016-08-01 烏明克公司 濺鍍標靶對支撐材料的非連續性接合
TWI414632B (zh) * 2010-05-25 2013-11-11 Nat Univ Chung Hsing An alloy hardened layer containing titanium chrome
US8894825B2 (en) 2010-12-17 2014-11-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Sputtering target, method for manufacturing the same, manufacturing semiconductor device
US9771646B2 (en) * 2011-04-21 2017-09-26 View, Inc. Lithium sputter targets
CN103814151B (zh) 2011-06-27 2016-01-20 梭莱有限公司 Pvd靶材及其铸造方法
WO2013003065A2 (en) 2011-06-30 2013-01-03 Soladigm, Inc. Sputter target and sputtering methods
US8734896B2 (en) 2011-09-29 2014-05-27 H.C. Starck Inc. Methods of manufacturing high-strength large-area sputtering targets
TWI623634B (zh) 2011-11-08 2018-05-11 塔沙Ｓｍｄ公司 具有特殊表面處理和良好顆粒性能之矽濺鍍靶及其製造方法
CN103264219B (zh) * 2013-06-04 2015-09-30 成都国光电气股份有限公司 一种钨、无氧铜复合金属材料的制备方法
US9761420B2 (en) 2013-12-13 2017-09-12 Praxair S.T. Technology, Inc. Diffusion bonded high purity copper sputtering target assemblies
CN103894720B (zh) * 2014-04-16 2016-10-05 昆山海普电子材料有限公司 一种高纯钴靶材坯料与背板的焊接方法
CN104032270B (zh) * 2014-06-12 2016-05-04 贵研铂业股份有限公司 一种大尺寸钌基合金溅射靶材及其制备方法
JP6332155B2 (ja) * 2014-08-28 2018-05-30 住友金属鉱山株式会社 円筒形スパッタリングターゲットの製造方法
US10307861B2 (en) * 2014-12-27 2019-06-04 Cooler Master Corp. Bonded aluminum-dissimilar metal structure and method of making same
AT14497U1 (de) * 2015-01-26 2015-12-15 Plansee Composite Mat Gmbh Beschichtungsquelle
JP5947413B1 (ja) * 2015-02-13 2016-07-06 Ｊｘ金属株式会社 スパッタリングターゲット及びその製造方法
JP6341146B2 (ja) * 2015-06-17 2018-06-13 住友金属鉱山株式会社 円筒形スパッタリングターゲットの製造方法
WO2017011155A1 (en) * 2015-07-13 2017-01-19 Albemarle Corporation Processes for low pressure, cold bonding of solid lithium to metal substrates
US10138545B2 (en) * 2016-02-05 2018-11-27 Sci Engineered Materials, Inc. Process for the removal of contaminants from sputtering target substrates
JP6277309B2 (ja) 2016-07-13 2018-02-07 住友化学株式会社 スパッタリングターゲットの製造方法およびスパッタリングターゲット
JP6271798B2 (ja) 2016-07-13 2018-01-31 住友化学株式会社 スパッタリングターゲットの製造方法
CN107755911A (zh) * 2017-09-11 2018-03-06 中国科学院合肥物质科学研究院 一种用于氧化物弥散强化钢固相焊接的方法
CN107775168B (zh) * 2017-09-20 2018-09-25 西安理工大学 一种铜铬合金与不锈钢的连接方法
JP6586540B1 (ja) * 2019-03-28 2019-10-02 Ｊｘ金属株式会社 ターゲット材とバッキングプレートとの接合体、および、ターゲット材とバッキングプレートとの接合体の製造方法
CN110788471A (zh) * 2019-11-28 2020-02-14 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种金属的焊接方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3186083A (en) * 1961-05-15 1965-06-01 Lukens Steel Co Method and parting compound for producing titanium clad stainless steel
JPS61108483A (ja) * 1984-10-30 1986-05-27 Nippon Kokan Kk <Nkk> 熱間圧延によるチタンクラツド鋼の製造方法
JPS62149866A (ja) * 1985-12-23 1987-07-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd スパツタ用タ−ゲツト
JPS6432761A (en) * 1987-07-29 1989-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd Ragiograph information reader
JP2618935B2 (ja) * 1987-11-19 1997-06-11 富士通株式会社 スパッタリング・ターゲット電極
US5354446A (en) * 1988-03-03 1994-10-11 Asahi Glass Company Ltd. Ceramic rotatable magnetron sputtering cathode target and process for its production
JPH01301855A (ja) * 1988-05-30 1989-12-06 Toshiba Corp スパッタリング用ターゲット
JPH028364A (ja) * 1988-06-24 1990-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd スパッタ用ターゲット及びその製造方法
JPH0254761A (ja) * 1988-08-19 1990-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd スパッタ用ターゲット及びその製造方法
JPH02301855A (ja) * 1989-05-17 1990-12-13 Nec Corp 中央演算処理装置の並列運転方式
US5230459A (en) * 1992-03-18 1993-07-27 Tosoh Smd, Inc. Method of bonding a sputter target-backing plate assembly assemblies produced thereby
KR100348437B1 (ko) * 1992-06-16 2002-10-30 죤슨매트히일렉트로닉스인코오퍼레이티드 스퍼터링타겟어셈블리의제조방법및새로운타겟어셈블리
TW234767B (ko) * 1992-09-29 1994-11-21 Nippon En Kk

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101273096B1 (ko) * 2011-04-26 2013-06-13 김준년 스퍼터용 원통형 타겟의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CA2218022A1 (en) 1996-10-24
EP0826075A1 (en) 1998-03-04
AU4007295A (en) 1996-11-07
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TW287125B (ko) 1996-10-01
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WO1996033294A1 (en) 1996-10-24
US5836506A (en) 1998-11-17

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