KR19990087413A - 근접 네트형 평면 스퍼터링 타겟 및 그 매개체 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
한 쌍의 스퍼터 타겟을 제조하기 위한 양호한 방법은 이온 소스의 인접 네트 프로파일 특성, 스퍼터링 재료 및, 타겟 형태를 가지는 표면을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 뒷받침판을 기계가공하는 단계를 포함한다. 프리폼은 제 1 뒷받침판(34), 상기 제 1 뒷받침판에 대하여 접촉되는 제 1 분말층(36)과, 상기 제 1 분말층에 대하여 접촉되는 스페이서(38)와, 상기 스페이서에 대하여 접촉되는 제 2 분말층(40) 및, 상기 제 2 분말층에 대하여 접촉되는 제 2 뒷받침판을 포함한다. 양호한 형태에 있어서, 스페이서는 붕소 질화물과 같은 결합 저항체의 층으로 분리된 한 쌍의 금속판을 포함한다. 프리폼은 뒷받침판에 대응되는 타겟을 확산 결합하고 한 쌍의 스퍼터 타겟을 형성하는 분말층을 경화시키기 위해 열간 정수압 소결된다. 상기 방법은 타겟상의 균일하게 평평한 스퍼터링 표면의 형성을 촉진한다.
Description
기판상에 원하는 재료의 박막을 적층시키기 위한 수단으로서 스퍼터링은 집적 회로와 같은 반도체 장치의 제조에 중요하다. 스퍼터링 시스템에서, 기판상에 적층될 재료는 이온을 지닌 타겟의 충격으로부터 스퍼터링 타겟이 제거된다.
스퍼터링 공정은 스퍼터링 재료가 타겟으로부터 제거되므로, 타겟의 수명은 제한되고 주기적으로 교체되어야 한다. 타겟으로부터의 재료의 제거는 타겟의 노출면을 가로질러 균일하지 않고, 수명 말기의 타겟은 "네트 형태" 또는 이온 소스의 표면 프로파일 특성, 스퍼터링 재료 및 사용된 타겟 형태를 나타낸다. 통상적으로 상기 네트 형태는 동심 고랑(concentric furrow) 또는 "스퍼터링 트랙(sputtering track)"으로 구성되어 있다. 불행하게도, 소모되거나 또는 사용된 타겟은 비교적 비싸고 사용되지 않는 타겟 재료의 다량을 포함한다. 그러므로, 타겟의 수명 말기에 남겨진 사용되지 않은 스퍼터링 재료의 양을 줄이기 위해 "인접 네트 형태"를 가지는 타겟을 형성하는 것이 제안되었다.
최근에 활용가능한 스퍼터링 타겟은 타겟 하측에 접촉된 뒷받침판 부재를 포함한다. 통상적으로 뒷받침판 부재는 타겟보다 덜 비싼 재료로 형성된다. 종종, 냉각 매체는 스퍼터링 공정으로부터 발생되는 타겟 가열을 방산하기 위해 그 동반 뒷받침판과 타겟과의 열 변환 관계로 순환된다.
몇몇 스퍼터링 타겟은 뒷받침판에 물리적으로 납땜된다. 예를 들면, 텅스텐-티타늄 타겟은 인듐, 주석-인듐 또는 주석-은 합금을 사용하는 오오스테나이틱(비자석) 스테인레스강 뒷받침판 또는 구리로 납땜될 수 있다. 선택적으로, 서퍼터링되거나 전기도금된 금속막은 납땜 접합으로 결합된 접합면의 습윤성(濕潤性)을 향상시키기 위해 타겟과 뒷받침판의 어느 하나 또는 모두의 내부 접촉면 또는 표면에 적용될 수 있다. 몇몇 경우에 있어서, 은 충진 에폭시는 결합 시약으로서 사용된다.
스퍼터링 시스템이 고출력 레벨로 작동되면, 스퍼터링 재료와 뒷받침판 사이의 납땜 결합이 타겟/뒷받침판 조립체의 초과 가열에 기인하여 용융되거나 또는 악화될 수 있는 위험이 있다. 상기 방법에서 스퍼터링 타겟이 균열되거나 또는 다른 고장이 생기면 장치의 수명이 단축된다. 따라서, 뒷받침판은 타겟으로부터 냉각체로 열을 변환시키기 위해 타겟과 접촉되는 적절한 표면을 유지될 수 있도록 내구성 타겟/뒷받침판을 접합시킬 필요가 있다. 적절한 납땜 접합이 형성되지 않으면, 타겟은 저출력 적용으로 한정된다.
텅스텐-티타늄 스퍼터링 재료를 사용하는 몇몇 타겟에 있어서, 타겟 조립체의 변형은 스퍼터링 재료의 그것과 같이 가깝게 필적된 열 팽창율을 가진 티타늄으로 구성된 뒷받침판을 결합함으로써 줄어든다. 그러나, 티타늄의 비습윤으로 인한 티타늄 뒷받침판으로 신뢰성있는 납땜 결합시키는 것은 극도로 어렵다.
보이스(Boys)의 미국 특허 제5,215,639호에는 스퍼터링 재료가 수명 말기에 부식된 타겟 표면의 형태에 따라 프로파일되고 곡선된 배면을 가지는 타겟 구조가 스퍼터링되는 구성이 제안되어 있다. 뒷받침판은 서포트용 서프터링 타겟에 결합되고, 스퍼터링 타겟의 수명 말기 형태와 대조되는 결합면을 가지고 그와 어울리도록 설계된다. 개시된 하나의 대안에 있어서, 스퍼터링 재료는 분말 형태로 제공되고 뒷받침판과 타겟은 압축 결합, 바람직하게는 등정적 압축으로 결합된다.
다듬질된 스퍼터링 타겟상의 표면 조차 평평하게 형성하도록 하는 것이 바람직하다. 실제로, 타겟의 인접 네트 형태가 실현되는 정밀도는 최초로 노출된 표면의 평탄함에 의존된다. 보이스와 같은 방법으로 제조된 타겟상에 형성된 스퍼터링 표면이 뒷받침판의 표면상에 인접 네트 프로파일의 스퍼터링 링에 대응되는 동심 함몰부와 같은 결함에 의해 종종 훼손된다. 따라서, 보이스와 같은 방법에 의해 제조된 타겟은 원하는 형태로 제조하기 위한 부가 기술의 필요량을 요구한다. 그러므로, 산업상에 있어서 균일하게 평평한 스퍼터링을 가진 스퍼터링 타겟을 효과적으로 제조하기 위한 방법이 필요하다.
본 발명은 음극 스퍼터링 장치 및 특히, 타겟층을 형성하기 위해 분말 금속을 압력 경화함으로써 스퍼터링 타겟(sputtering target)을 경제적으로 제조하고 타겟 층과 특별하게 외형진 배면판 사이의 확산 결합을 동시에 형성하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 타겟은 근접 네트형태로 형성된다.
도 1은 본 발명의 방법으로 제조된 스퍼터링 타겟의 사시도,
도 2는 등정적 압축용 캔에 밀폐된 본 발명에 사용하기 위한 매개체를 도시하는 측단면도,
도 3은 본 발명의 방법을 도시하는 플로우챠트.
발명의 개요
본 발명의 목적은 개시된 인접 네트형 스퍼터링 타겟을 제조하기 위한 방법에 의해 달성된다.
간략히, 조립체는 뒷받침판에 동시에 결합된 스퍼터링 재료를 형성하기 위해 가열 및 가압으로 경화된 금속 분말로부터의 스퍼터링 타겟의 제조품을 포함한다. 다른 형태에서, 방법은 제 1 뒷받침판상의 제 1 기계가공된 표면과 제 2 뒷받침판상의 제 2 기계가공된 표면을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 금속 뒷받침판을 기계가공하는 단계를 포함한다. 특히, 양호한 방법에 있어서, 제 1 및 제 2 기계가공된 표면은 스퍼터 타겟의 인접 네트형태와 각각 대응되는 실질적으로 동일한 프로파일을 가진다. 매개체 또는 프리폼은 스퍼터링 재료를 뒷받침판에 결합하고 금속 분말을 경화하는데 사용되는 캔으로 구성된다. 제 1 뒷받침판은 캔의 바닥과 인접한 대향 뒷받침판 및 노출된 제 1 기계가공된 표면을 가진 캔에 위치된다. 제 1 금속 분말은 제 1 분말층을 형성하기 위해 제 1 뒷받침판에 주입되고, 제 1 분말은 제 1 기계가공된 표면을 가로질러 포개어진 평평면을 형성하기 위해 다듬질된다. 스페이서는 제 1 분말층으로부터 형성된 평평면의 상부에 위치된다. 제 2 금속 분말은 제 2 분말층을 형성하기 위해 제 1 분말층과 대향된 스페이서의 측부에 주입되고, 제 2 분말층은 제 2 기계가공된 표면의 프로파일에 대비되는 분말 표면 프로파일을 가지는 스페이서 상부에 분말 표면을 형성하기 위해 스페이서상에 형성되고 위치된다. 제 2 뒷받침판은 분말 표면과 접촉되는 제 2 기계가공된 표면을 가진 제 2 분말층에 대하여 위치된다.
캔은 밀봉되고, 프리폼은 가열되고 등정적으로 가압된다. 공정에 있어서, 제 1 및 제 2 분말층은 제 1 및 제 2 경화된 층을 형성하기 위해 바람직하게 경화되는 반면, 제 1 및 제 2 경화된 층은 제 1 및 제 2 뒷받침판에 각각에 동시에 결합된다. 압력 경화 단계 후, 캔은 제거되고 제 1 타겟/뒷받침판 조합은 제 2 타겟/뒷받침판 조합과 분리된다.
다른 구성을 가지는 뒷받침판 또는 분말층을 실제로 사용할 때, 방법은 효율을 상승시키고 낭비를 줄인다. 참고로 첨부된 개시물인 뮐러(Mueller)의 미국 특허 제5,397,050호에 개시된 것과 같은 종래 기술 방법과는 달리, 하나 이상의 스퍼터링 타겟/뒷받침판 조립체는 단일 캔을 사용하는 단일 등정적 압력 절차로 제조될 수 있다.
뒷받침판과 분말층의 구성이 실질적으로 동일할 때 상기 방법이 가장 이점이 있다. 상기 방법은 적절한 타겟 형상과 크기로 유래되는 것 또는 부가 기계가공이 거의 필요없는 평면 스퍼터링 표면을 균일하게 제조한다. 평행 금속판을 포함하는 특히 양호한 스페이서는 붕소 질화물과 같은 결합 저항체를 개방시키기 위해 그 가장자리를 따라 함께 용접되고, 하부 조립체로부터 상부 타겟/뒷받침판 조립체의 분리를 용이하게 한다.
그러므로, 본 발명의 하나의 목적은 스퍼터링 타겟을 제조하기 위한 효과적인 방법 특히, 균일하게 평평한 스퍼터링 표면을 가지는 타겟을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 하기에 상세히 설명된다.
도 1에는 양호한 방법으로 제조될 수 있는 스퍼터링 타겟/뒷받침판 조립체(10)의 일형태가 나타내어져 있다. 조립체는 티타늄으로 구성된 뒷받침판(12) 및, 텅스텐-티타늄 합금으로된 스퍼터링 재료 형성 타겟(14)의 경화층을 포함한다. 조립체(10)는 원통형이고 실질적으로 평면 스퍼터링 표면(16)을 가진다. 명확한 경계면(18)이 도 1의 뒷받침판(12)과 타켓(14) 사이에 도시되었을지라도, 양호한 방법으로 제조된 확산 결합부는 실제로 뒷받침판(12)과 타겟(14) 사이의 예리한 경계면보다 오히려 과도적 밴드를 제조하기에 적당하다. 타겟(14)과 뒷받침판(12)은 종래 음극 스퍼터 코팅 시스템의 캐소드와 결합되고 수납하기 위한 뒷받침판의 하부면과 스퍼터 코팅 시스템안에 삽입하기 위해 이미 채택된 결합 조립체를 형성한다.
도 2는 도 1의 타겟/뒷받침판 조립체(10)를 제조하기 위해 사용된 캔(32)에 조립된 매개체 또는 프리폼(30)을 도시한다. 매개체는 제 1 뒷받침판(34), 상기 제 1 뒷받침판(34)과 접촉된 제 1 분말층(36), 상기 제 1 뒷받침판(34)과 대향된 제 1 분말층(36)과 접촉되는 스페이서(38), 상기 제 1 분말층(36)과 대향된 스페이서(38)와 접촉되는 제 2 분말층(40) 및, 상기 스페이서(38)와 대향된 제 2 분말층(40)과 접촉되는 제 2 뒷받침판(42)을 포함한다. 매개체(30)가 조립된 캔(32)은 46과 같이 캔(32)에 용접된 덮개(44)로 밀봉되어 있다.
제 1 및 제 2 뒷받침판(34, 42) 각각은 티타늄을 포함한다. 제 1 뒷받침판(34)은 제 1 분말층(36)과 접촉되는 제 1 외형면(50)을 가지고 제 2 뒷받침판(42)은 제 2 분말층(40)과 접촉되는 제 2 외형면(52)을 가진다. 표면(50, 52)은 기계가공 또는 다른 유사 작동으로 적절히 형성되거나 또는 프로파일될 수 있다. 특히, 양호한 방법에 따라, 제 1 및 제 2 외형면(50, 52)은 실질적으로 원하는 타겟의 인접 네트 형태와 대응되는 동일한 프로파일을 가진다. 상기 인접 네트형상은 일반적으로 통상의 숙련된 자에 의해 공지된 방법에 따라 합리적인 경험으로 결정될 수 있다.
제 1 및 제 2 분말층(36, 40)은 티타늄과 텅스텐 분말의 혼합물을 포함한다. 특별히 양호한 형태에서, 뒷받침판(34, 42)의 구성과 형상은 동일하고 분말층(36, 40)의 구성과 형상은 캔(32)의 대칭 조립체를 형성하기 위해 실질적으로 동일하다.
스페이서는 64에서와 같이 그 가장자리를 따라 용접된 2개의 평행 강판(60, 62)을 포함한다. 붕소 질화물과 같이 가열과 압축에 견딜 수 있는 접착 저항체(66)는 판(60, 62) 사이에 밀봉되어 있다. 용접부(64)는 결합 저항체(66)가 인접 분말층(36, 40)으로부터 오염되지 않도록 충분히 연속적이고 강하다. 스페이서는 상부 타겟/뒷받침판 결합과 바닥 타겟/뒷받침판 결합을 분리한다.
도 3은 스퍼터링 타겟(10; 도 1)을 제조하기 위한 양호한 방법(80)을 설명하는 플로우챠트이다. 양호한 방법은 제 1 뒷받침판(34; 도 2)상의 제 1 외형면(50; 도 2)과 제 2 뒷받침판(34; 도 2)상의 제 2 외형면(50; 도 2)을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 금속 뒷받침판(34, 42)을 기계가공하는 단계(82)로 시작된다. 단계(84)에서, 제 1 뒷받침판(34; 도 2)은 캔 바닥과 인접한 뒷받침판의 대향 바닥면과 노출된 제 1 외형면(50; 도 2)을 가진 캔(32; 도 2)에 위치되어 있다. 단계(86)에서, 바람직하게 티타늄과 텅스텐 분말의 혼합물인 제 1 금속 분말(도시 생략)은 제 1 분말층(36; 도 2)을 형성하기 위해 제 1 뒷받침판(34; 도 2)에 주입되고 측정된다. 단계(88)에서, 제 1 분말층(36; 도 2)은 일반적으로 산업상에서 숙련된 자에 공지된 방법으로 스프레딩 공구(도시 생략)를 사용하는 제 1 외형면(50; 도 2)상에 포개어진 평평면(90; 도 2)을 형성하도록 미끄럽다. 단계(92)에서, 스페이서(38; 도 2)는 제 1 분말층(36; 도 2)으로 형성된 상기 평평면(90; 도 2) 상부에 놓여져 있다.
단계(94)에서, 형성될 인접 네트형 타겟 바람직하게는, 제 1 금속 분말로서 동일 구성의 무게와 실질적으로 대응되는 제 2 금속 분말의 주의깊게 측정된 양은 제 2 분말층(40)을 형성하도록 스페이서(40; 도 2)상에 주입되고 측정된다. 단계(96)에서, 제 2 분말층(40; 도 2)은 제 2 외형면(52; 도 2)의 프로파일과 대비되는 분말면 프로파일을 가지는 스페이서(38; 도 2)와 대향된 분말면(98; 도 2)을 형성하도록 산업상에서 숙련된 자에 의해 일반적으로 공지된 방법으로 빗 모양 스프레딩 공구(도시 생략)를 사용하여 형성된다. 단계(100)에서, 제 2 뒷받침판(42; 도 2)은 분말면(96; 도 2)과 접촉되는 제 2 외형면(52; 도 2)과 제 2 분말층(40; 도 2)에 대향하여 놓여져 있다. 단계(102)에서, 캔(32)은 캔(32)의 구멍(104; 도 2)상에 덮개(44; 도 2)의 용접에 의해 밀봉되어 있다. 임의로, 매개체(30)는 밀봉 단계(102) 이전에 구멍(104)를 통하여 삽입된 압력 펀치(도시 생략)로 압축된다.
도 3의 플로우챠트상의 단계(110)에서, 매개체(30; 도 2)는 열간 정수압 소결된다(HIP). 또한, 등정적 냉압과 응고된 기압과 같은 다른 압력 경화 기술 및 경화된 기압 공정이 사용될 수 있다. 특히, 양호한 공정에 따라, 제 1 및 제 2 분말층(36, 40; 도 3)은 타겟(14; 도 1)과 대응되는 것과 같이 제 1 및 제 2 분말층(36, 40)을 형성하도록 열간 정수압 소결(HIP) 경화되는 반면, 제 1 및 제 2 응고층은 제 1 및 제 2 뒷받침판(34, 42; 도 3)에 동시에 결합된다. 열간 정수압 소결법(HIP)을 위해 사용된 특정 상태는 응고층(도시 생략)과 뒷받침판(34, 42; 도 2) 사이의 내구성 결합을 얻고 스퍼터링 재료 요구조건을 충족하도록 선택된다.
간략히 설명하면, 열간 정수압 소결법(HIP)은 탭(102)을 통하여 필요하다면 캔(32)의 내부를 평가하는 단계와, 압력솥 상태의 소정 압력하의 선택된 온도로 캔(32)을 가열하는 단계를 포함한다. 열간 정수압 소결(HIP)된 후, 조립체는 가열 단계로 종속될 수 있고 부가로 캔 조립체를 설정한 평면도로 가압하기 위해 평탄 압력으로 압축된다. 상기 이전 열간 정수압 소결(HIP) 단계는 상술된 미국 특허 5,397,050호에 설명되어 있다. 티타늄-텅스텐 스퍼터링 타겟을 위한 통상적인 HIP 압력 상태는 4시간 정도의 주기 이상으로 15,000 내지 30,000 psi 정도의 압력과 800 내지 1000℃ 정도의 온도를 포함한다. 일반적으로 열간 정수압 소결 방법은 산업상에서 숙련된 자에 의해 공지되어 있고 뮐러(Mueller)의 미국 특허 제5,397,050호, 윅커샤함(Wickersham) 등의 미국 특허 제5,234,487호에 더욱 상세히 설명되어 있다.
열간 정수압 소결 단계(110)가 완성될 때, 캔(32)은 절삭되고 상부 및 바닥 타겟/뒷받침판 조립체는 제 1 타겟/결합된 뒷받침판 조합과 제 2 타겟/결합된 뒷받침판 조합이 발생되어 서로 분리된다. 바람직하게는, 캔(32)은 형성된 스퍼터링 타켓의 제거가 용이한 결합 저항체로 형성된다. 양호한 스페이서(38; 도 2)의 구조는 형성된 타겟의 분리를 촉진시킨다. 타겟/뒷받침판 조립체는 캔으로부터 제거되고 서로 분리되며, 설정된 다듬질 형태를 제공하기 위해 요구된 바와 같이 임의로 제거된다.
도 2에 의거하여, 상기 방법의 결과로서, 한 쌍의 스퍼터 타겟은 그 관련된 뒷받침판에 타겟 각각의 결합 단계로 동시에 제조된다. 각각의 제 1 및 제 2 외형면(50, 52)을 따라 형성된 타겟/뒷받침판 결합부는 크게 연장된 확산형태로 되어 있고 다른 결합 기술보다 높은 스퍼터 작동 온도를 가진다.
예비 관찰을 기초로, 동일한 뒷받침판 표면(50, 52)은 실질적으로 동일한 분말 재료(36, 40)의 측정된 양이 제공되는 그 간격으로, 대칭 조립체는 열간 정수압 소결(HIP)할 준비된 캔(32)내에 형성된다. 제 2 타겟/뒷받침판 조립체로부터 제 1 타겟/뒷받침판 조립체의 열간 정수압 소결(HIP)과 분리 후, 이것은 미국 특허 5,215,639에 보고된 방법으로 실제 경험된 형태의 고랑 또는 함몰부를 형성할 수 없거나 또는 거의 없는 아주 평평한 타겟의 양자에 의해 나타난 상측부, 스퍼터 표면이 관찰될 수 있다.
부가적으로, 본 발명은 한 쌍의 W, Ti/Ti 타겟/뒷받침판 조립체가 동시에 제공되는 것에 관하여 설명되었을지라도, 상기 방법은 다음 조립체의 예로서 제공하여 사용될 수 있다.
타겟 뒷받침판
Al 및/또는 Ta Al 또는 Al 합금
Ti 및/또는 Al Al 또는 Al 합금
또는, 스페이서는 HIP 캔의 상부 및 바닥 조립체의 분리가 도시되었을지라도, 스페이서는 제 1 및 제 2 외형면(50, 52) 사이에 배치된 단일, 결합된 매스에 존재하는 제 1 및 제 2 분말층(36, 38)과 생략될 수 있다. 상기 경우에서, HIP 또는 다른 압력 경화 후, 뒷받침판(34, 42)을 포함하는 전체 매스 및 뒷받침판을 사이에 끼우는 경화 분말의 조합된 매스와 뒷받침판(34, 42)을 포함하는 전체 매스는 캔으로부터 제거된다. 이어서 레이저, 전자 비임 또는 다른 절삭 공구는 그것의 하부에 놓이는 뒷받침판에 확산 결합되는 각 타겟으로 제 1 및 제 2 조립체 안으로 매스를 분리하기 위해 수평축(도 2에 도시된 구조에 대해)을 따라 조립체를 절삭하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예의 구성이 설명되었지만, 본 발명은 장치의 형태에 한정되지 않고, 종속항으로 한정된 본 발명의 범위로부터 이탈되지 않는다. 예를 들면, 스퍼터링 재료와 배면판의 구성은 본 발명에서는 중요하지 않다. 이와는 달리, 스퍼터링 재료를 배면판에 결합시키고 분말층을 경화하는 양호한 수단이 열간 정수압 소결법으로 확인된 반면, 그것은 다른 서포터 또는 캔 상태에서 매개체의 조립체를 가지고 또는 없이 다른 경화 기술을 사용하는 본 발명의 범위내에 있다.
Claims (25)
- 제 1 뒷받침판, 제 2 뒷받침판, 상기 제 1 뒷받침판과 확산 결합된 제 1 스퍼터 타겟 및, 상기 제 2 뒷받침판과 확산 결합된 제 2 스퍼터 타겟을 제조하는 제조 방법에 있어서,상부면을 가지는 제 1 뒷받침판을 공급하는 단계와,상기 제 1 타겟을 형성하기 위해 금속 분말의 제 1 층을 공급하여 상기 제 1 뒷받침판의 상부면상에 상기 제 1 층을 위치시키는 단계와,금속 분말의 제 1 층과 제 2 층 사이의 계면(界面) 경계를 한정하기 위해, 상기 제 2 타겟을 형성하도록 금속 분말의 제 2 층을 공급하여 금속 분말의 제 1 층과 금속 분말의 제 2 층을 인접하게 위치시키는 단계와,제 1 뒷받침판, 금속 분말의 제 1 층, 금속 분말의 제 2 층 및, 제 2 뒷받침판의 적층 구조를 포함하는 조합된 조립체를 형성하기 위해 금속 분말의 제 2 층과 인접된 뒷받침판 표면으로 금속 분말의 제 2 층상의 제 2 뒷받침판을 포개는 노출면을 가지는 제 2 뒷받침판을 공급하는 단계와,상기 제 1 뒷받침판과 분말의 제 1 층 사이의 확산 결합과, 제 2 뒷받침판과 분말의 제 2 층 사이의 확산 결합을 동시에 형성하기 위해, 상기 조합된 조립체를 압력 경화시키는 단계 및,상기 계면 경계를 따라 상기 조합된 조립체를 분리하는 단계를 포함하는 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 뒷받침판의 상부면과 제 2 뒷받침판의 표면은 동일 형상을 가지는 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서, 분말 금속의 제 1 및 제 2 층은 텅스텐과 티타늄 금속의 혼합물인 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 및 2 뒷받침판은 티타늄으로 구성된 제조 방법.
- 제 4 항에 있어서, 상기 압력 경화 단계는 열간 정수압 소결(hot isostatic pressing; HIP) 단계를 포함하는 제조 방법.
- 제 5 항에 있어서, 상기 열간 정수압 소결 단계는 약 800℃ 내지 1000℃의 온도와 약 15,000 내지 30,000 psi의 압력으로 상기 조립체를 가압하는 단계를 포함하는 제조 방법.
- 제 1 뒷받침판, 상기 제 1 뒷받침판에 대하여 접촉되는 제 1 분말층, 상기 제 1 뒷받침판에 대향된 제 1 분말층에 대하여 접촉되는 스페이서, 상기 제 1 분말층에 대향된 스페이서에 대하여 접촉되는 제 2 분말층 및, 상기 스페이서에 대향된 제 2 분말층에 대하여 접촉되는 제 2 뒷받침판을 포함하는, 프리폼(preform)을 구성하는 단계와,상기 제 1 및 제 2 경화층을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 분말층을 압력 경화하는 동시에, 상기 제 1 및 제 2 경화층을 제 1 및 제 2 뒷받침판에 결합하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 뒷받침판중의 하나에 요철면을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 프리폼을 구성하는 단계는 상기 요철면이 제 1 및 제 2 분말층중의 하나와 접촉되도록 프리폼을 구성하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 뒷받침판중의 하나에 상기 요철면을 형성하는 단계는 제 1 및 제 2 뒷받침판중의 하나를 기계가공하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 뒷받침판중의 하나에 요철면을 형성하는 단계는 이온 소스(ion source)로 발생된 스퍼터 트랙에 대응되는 동심 홈을 포함하는 요철면을 형성하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 프리폼을 구성하는 단계는 캔의 제 1 뒷받침판을 위치시키는 단계, 상기 캔의 제 1 뒷받침판에 대하여 제 1 분말층을 형성하는 단계, 상기 제 1 분말층에 대하여 스페이서를 위치시키는 단계, 상기 스페이서에 대하여 제 2 분말층을 형성하는 단계, 상기 제 2 분말층에 대하여 제 2 뒷받침판을 위치시키는 단계 및, 상기 캔을 밀봉하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 뒷받침판중의 하나에 요철면을 형성하는 부가 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 분말층을 형성하는 단계는 제 1 뒷받침판상에 분말을 주입하고 분말의 표면을 다듬질(smoothing)하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 제 2 분말층을 형성하는 단계는 상기 스페이서상에 분말을 주입하여, 이온 소스에 의해 발생된 스퍼터 트랙과 대비되는 프로파일을 가지는 분말상에 분말 표면을 형성하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 제 1 및 제 2 경화층을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 분말층을 압력 경화하는 동시에 상기 제 1 및 제 2 경화층을 제 1 및 제 2 뒷받침판에 결합하는 단계는 상기 프리폼을 등정적으로 압축하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 프리폼을 등정적으로 압축하는 단계는 상기 프리폼을 가열하는 단계를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
- 제 1 뒷받침판과,상기 제 1 뒷받침판과 접촉되는 제 1 분말층과,상기 제 1 뒷받침판에 대향되는 제 1 분말층과 접촉되는 스페이서와,상기 제 1 분말층과 대향된 스페이서와 접촉되는 제 2 분말층 및,상기 스페이서와 대향된 제 2 분말층과 접촉되는 제 2 뒷받침판을 포함하는 스퍼터링 타겟의 제조품에 사용되는 조립체.
- 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 뒷받침판중의 하나는 요철면을 따라 제 1 및 제 2 분말층의 하나와 접합된 조립체.
- 제 18 항에 있어서, 상기 요철면은 이온 소스에 의해 발생된 스퍼터 트랙과 대응되는 동심 홈을 포함하는 조립체.
- 제 17 항에 있어서, 상기 조립체는 캔과 조합시 캔안에 위치설정되는 것을 포함하는 조립체.
- 제 17 항에 있어서, 상기 스페이서는 결합 저항 물질의 층으로 분리된 금속 시트로 형성된 조립체.
- 제 15 항에 있어서, 상기 결합 저항체는 붕소 질화물을 포함하는 조립체.
- 상기 제 1 뒷받침판상의 제 1 이온 소스의 인접 네트 프로파일(near net profile)에 대응되는 제 1 프로파일을 가지는 제 1 기계가공면 및, 상기 제 2 뒷받침판상의 제 2 이온 소스의 인접 네트 프로파일과 대응되는 제 1 프로파일을 가지는 제 2 기계가공면을 형성하기 위해, 제 1 및 제 2 금속 뒷받침판을 기계가공하는 단계와,노출된 상기 제 1 기계가공면을 가진 캔의 제 1 뒷받침판을 위치설정하는 단계와,제 1 분말층을 형성하기 위해 상기 제 1 뒷받침판상에 제 1 금속 분말을 주입하는 단계와,상기 제 1 기계가공면과 대향되는 평평면을 형성하기 위해 제 1 분말층을 다듬질하는 단계와,상기 평평면상에 스페이서를 위치시키는 단계와,제 2 분말층을 형성하기 위해 스페이서에 제 2 금속 분말을 주입하는 단계와,상기 프로파일과 대비되는 분말 표면 프로파일을 가지는 스페이서와 대향된 분말면을 형성하기 위해 제 2 분말층을 배치시키는 단계와,상기 분말면과 접촉되는 제 2 기계가공면을 가진 제 2 분말층에 대하여 제 2 뒷받침판을 위치시키는 단계,상기 캔을 밀봉시키는 단계 및,제 1 및 제 2 경화층을 형성하기 위해 제 1 및 제 2 분말층을 경화시키는 동시에 상기 제 1 및 제 2 경화층을 제 1 및 제 2 뒷받침판에 결합시키기 위해 제 1 및 제 2 뒷받침면과 제 1 및 제 2 분말층을 등정적으로 가압되는 단계를 포함하는 스퍼터 타겟 제조 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 뒷받침층은 구성이 동일하고, 제 1 및 제 2 금속 분말은 구성이 동일하며, 제 1 및 제 2 프로파일은 동일한 스퍼터 타겟 제조 방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 2개의 금속판 사이의 결합 저항 시약을 감싸기 위해 2개의 금속판의 가장자리를 따라 2개의 금속판을 용접함으로써 스페이서를 형성하는 부가의 단계를 포함하는 스퍼터 타겟 제조 방법.
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