KR20030045138A - 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체 및 물리적 증기증착 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법 - Google Patents
물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체 및 물리적 증기증착 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20030045138A KR20030045138A KR10-2003-7005724A KR20037005724A KR20030045138A KR 20030045138 A KR20030045138 A KR 20030045138A KR 20037005724 A KR20037005724 A KR 20037005724A KR 20030045138 A KR20030045138 A KR 20030045138A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- target
- bonding layer
- pvd target
- backplate
- layer
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 title abstract description 32
- 238000000429 assembly Methods 0.000 title description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 title description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 48
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 201
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 claims description 8
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910019222 CoCrPt Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910018979 CoPt Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910008651 TiZr Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 3
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 10
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 5
- -1 nionium Chemical compound 0.000 description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
- H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
본 발명은 표면을 갖는 PVD 타겟, 및 상기 표면 상에 접합층을 포함하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체에 관한 것이다. 백플레이트는 타겟 표면과 상이한 성분으로 구성되고, 백플레이트는 적어도 하나의 접합층에 의해서 PVD 타겟 표면으로부터 분리된다. 접합층은 타겟에 강한 확산 접합을 형성한다.
본 발명은 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 티타늄, 지르코늄 및 구리 중에서 하나 또는 복수개가 병합되어 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체의 타겟 및 백플레이트 사이에서 접합층을 구성한다.
Description
물리적 증기 증착(Physical Vapor Deposition : PVD) 타겟은, 박막 필름이요구되고, 또한, 예를들어, 스퍼터링 타겟을 포함하고 있는 제조공정에서 다양하게 응용된다. 스퍼터링 공정은 PVD 공정의 하나의 예이고, PVD 공정의 예시적인 응용이 반도체 제조공정에서 반도체 기판사이에 박막 필름을 형성하는 것이다.
도 1은 종래기술의 PVD 공정을 도식적으로 설명하고 있다. 보다 상세하게는, 도 1은 기판(14) 상에 PVD 타겟/백플레이트 조립체(12)를 포함하고 있는 장치(10)를 설명하고 있다. 조립체(12)는 백플레이트(18)에 결합된 스퍼터링 타겟(16)을 포함한다. 타겟(16)은 여러가지 금속 및 합금 중에서 하나로 구성되고, 백플레이트(18)은 구리 또는 알류미늄 등의 여러가지의 전기적 또한 열적으로 전도성 물질로 구성된다.
타겟(16)은 그로부터 물질이 방출되는 스퍼터링 표면(20)을 갖는다. 동작시에 표면(20)은 표면에 충격을 가하는 이온 또는 원자에 노출되어 표면으로부터 기판(14)으로 물질을 방출한다. 도 1에서 방출되는 물질은 화살표(22)로 도시된다. 방출되는 물질은 기판(14)에 착륙하여 기판 위에 박막필름(미도시)을 형성한다.
백플레이트(18)은, 도 1에 도시된 스퍼터링 공정 동안에 여러가지 기능을 갖는다. 예를들어, 백플레이트(18)은 조립체(12)를 스퍼터링 장치 챔버(미도시)내에서 제거 가능하도록 설치될 수 있는 구조를 갖는다. 또한, 백플레이트(18)은 전기적/열적으로 전도성 물질로 구성되고 또한 전기장이 스퍼터링 타겟(16)을 통과할 수 있도록 동작한다. 타겟(16)과 백플레이트(18) 사이의 인터페이스는, 바람직하게는, 스퍼터링 동작시 타겟(16)을 백플레이트(18)에 고정시킬 수 있는 충분한 강도를 갖는 접합을 갖고, 또한 전기장이 백플레이트(18)에서 타겟(16)으로 인터페이스를 균일하게 통과할 수 있는 연속적이고, 균일하고 또한 전기적으로 도전성의 구조를 갖는다.
타겟에서 백플레이트 인터페이스를 형성하는데 사용되는 종래의 방법 중 하나는 타겟과 백플레이트 사이에 납땜(도 1의 15)을 제공하여 타겟을 백플레이트에 접합하는 방법이다. 납땜은 예를들어, 주석 또는 인듐, 또는 양자의 합금으로 구성된다.
납땜을 사용하는 데 있어서 문제점은, 납땜이 타겟 물질에 잘 접착되지 않기 때문에, 백플레이트/타겟 접합에 납땜 만이 사용되는 경우에는 타겟이 백플레이트으로 부터 분리될 수 있다는 것이다. 그러한 문제점은 타겟이 탄탈륨, 코발트, 지르코늄, 백금, 철, 니오늄, 몰리브덴, 크로늄, 알리미늄, 구리 및 망간 중에서 적어도 하나를 포함하고 경우에 특히 현저하다. 그러한 문제점을 극복하기 위해서는 타겟 표면을 백플레이트에 접합하기 전에 전이층(19)을 타겟 표면에 제공하는 것이 종종 사용된다.
도시된 바와 같은 타겟/백플레이트 구조에 있어서는, 타겟(16)은 외부 판막(18)과의 접합을 형성하기 위해서 표면(17)을 가지고 있다. 전이층(19)이 타겟을 외부 판막에 접합하기 전에 표면(17)위에 형성된다.
전이층(19)은 일반적으로 니켈을 포함한다. 니켈은 인듐 또는 주석에 기반한 납땜보다 여러가지 타겟 물질에 더 양호하게 접착한다. 따라서, 인듐 또는 주석에 기반한 납땜은 타겟 물질보다는 니켈에 더 양호하게 부착된다고 생각된다. 따라서, 니켈층(19)은 긍극적으로는 납땜(15)과 접합되어 타겟(16)이 백플레이트(18)와 결합하도록 한다.
니켈 함유 전이층은 여러가지 타겟 물질이 백플레이트에 접합하는 것을 개선시킨다. 그러나, 그러한 층이 제공된다고 하여도, 스퍼터링 공정 기간에 PVD 타겟이 타겟/백플레이트 조립체로부터 분리되거나 엽렬(delamination)되는 문제가 발생한다. 니켈 함유 전이층은 Ta, Co, Zr, Pt, Fe, Nb, Mn Cr, Al, Cu 중에서 하나 또는 그 이상을 함유하는 타겟 화합물과 사용되는 경우에 특히 문제가 있다. 타겟 및 백플레이트의 분리는, 예를들어, 니켈 전이층 및 타겟 사이의 인터페이스에서 발생할 수 있다. 만약, 엽렬이 타겟 표면 면적의 약 5% 을 초과하는 경우에, 타겟/백플레이트 조립체는 그것이 바람직한 파라메터 내에서 수행되지 않기 때문에 동작할 수 없게 된다. 예를들어, 약 1% 정도나 그 이상이 엽렬되는 경우에 타겟/백플레이트 조립체는 동작할 수 없게 된다. 따라서, 니켈 전이층과 연관된 엽렬 문제를 회피하기 위하여 타겟을 백플레이트에 접착시키는 새로운 방법의 개발이 필요하다.
본 발명은 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체, 및 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체의 타겟 및 백플레이트 사이의 접합층을 형성하는 방법에 관련된 것으로서, 바람직하게는, 약 24시간 또는 이하의 기간동안에 약 500 ℃ 또는 그 이하의 온도에서 타겟에 강한 확산 접합을 수행할 수 있는 접합층을 형성하는 방법에 관한 것이다.
"강한" 확산 접합은 본 발명에서 기술하고 있는 인장실험을 통과할 수 있는 결합으로 정의된다. 또한, 본 발명은 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체에서 타겟 및 백플레이트 사이의 접합층을 티타늄, 지르코늄 및 구리 중 적어도 하나를 합급하여 사용하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 다음의 도면을 참조하여 기술된다.
도 1은 종래기술의 PVD 장치의 단면 도식도이다.
도 2는 본 발명의 방법의 1차 공정 단계에 있어서 PVD 타겟의 단면 도식도이다.
도 3은 도 2에 후속되는 공정 단계에 있어서 도 2의 타겟의 도식도이다.
도 4는 도 3에 후속되는 공정 단계에 있어서 도2의 타겟의 도식도이다.
도 5는 도 4에 후속되는 공정 단계에 있어서 도 2의 타겟의 도식도이다.
도 6은 도 5에 후속되는 공정 단계에 있어서 도 2의 타겟 및 PVD 타겟/백플레이트 조립체의 도식도이다.
본 발명은 PVD 타겟/백플레이트 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 조립체는 표면 및 표면 상부에 접합층을 갖는 PVD 타겟을 포함한다. 접합층은 타겟 표면과는 상이한 구성 성분을 갖고, 백플레이트는 적어도 하나의 접합층에 의해서 PVD 타겟 표면과 분리되도록 구성된다. 접합층은 약 24시간 또는 그 이하의 기간동안에 약 500 ℃ 또는 그 이하의 온도에서 타겟에 강한 확산 접합을 수행할 수 있는 물질을, 예를들어, 구리, 티타늄 및 지르코늄 중에서 하나 또는 그 이상으로 구성된다.
특정 실시예에서는, 접합층은 구리, 티타늄 및 지르코늄 중에서 하나 또는 그 이상으로 구성되거나, 필수적으로 구리, 티타늄 및 지르코늄 중에서 하나 또는 그 이상으로 구성된다. "강한" 확산 접합은 본 발명에서 기술되는 인장 시험을 통과할 수 있는 접합이라고 정의된다.
다른 측면에서, 본 발명은 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법에 관한 것이다. 접합층은 PVD 타겟의 표면상에 형성되고, 백플레이트는 접합층에 결합된다. 따라서, 백플레이트는 적어도 하나의 접합층에 의해서 PVD 타겟으로부터 분리된다. 접합층은 예를들어, 구리, 티타늄 및 지르코늄 중에서 하나 또는 그 이상으로 구성된다.
본 발명은 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 새로운 방법 및 그러한 방법에 의해서 형성될 수 있는 타겟/백플레이트 조립체에 관한 것이다. 본 발명의 방법은, 예를들어, 하나 이상의 전이 금속을 갖는 화합물, 또는 하나 이상의 Tl 및 Al을 갖는 화합물을 포함하는 여러가지 금속 PVD 타겟 화합물과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 방법은 본 발명의 방법에 의해서 극복될 수 있지만, 본 명세서의 배경기술에서 기술된 종래기술의 방법에서는 특별히 문제를 초래하는 탄탈륨, 코발트, 지르코늄, 백금, 철, 니오늄, 몰리브덴, 크로늄, 알르미늄, 구리 및 망간 중에서 하나 또는 그 이상을 포함하는 화합물을 갖는 PVD 타겟에 특히 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 방법은 Ta, Co, CoTaZr, CoPt, Pt, FeTa, TiZr, CoNb, Mo, CoCrPt, Al, AlCuFe, FeMn 및 FeAl 로 필수적으로 구성되거나, 구성되는 PVD 타겟에 특히 적용될 수 있다. 예를들어, CoTaZr 등과 같은 나열된 화합물은 화학양론적으로 기술되지 않고, 구성성분을 나타내는 것으로 기술되어 있다는 것을 이해하여야 한다. 다시 말하면, 예를들어, 다양한 화학량론 관계로 구성되거나, 필수적으로 구성될 수 있는 CoTaZr의 여러가지 화합물이 존재할 수 있고, "CoTaZr" 이라는 명칭은 그러한 모든 화합물을 포괄하기 위해서 사용된다.
본 발명의 예시적인 방법이 도 2-7 을 참고하여 기술된다. 먼저 도 2는 PVD 타겟(30)의 단면도이다. 타겟(30)은 스퍼터링 표면(32) 및 스퍼터링 표면(30)에 대향관계에 있는 후면(34)를 포함한다. 후면(34)는 거친부분, 오염물질, 또는 표면 거칠기의 다른 측면에 해당하는 표면 변태(36)를 포함하는 것으로 도시된다. 구성(36)은 그것을 설명하기 위해서 타겟(30)과 대비하여 상대적으로 과장된 크기로 도시된다. 따라서, 구성(36)은 타겟(30)과 대비하여 훨씬 작다는 것으로 이해된다.
도 3은 표면(34)가 세정 공정을 통과한 후의 타겟(30)을 도시하고 있다. 예시적인 세정 공정은 먼저, 용제로 표면을 세정하여 표면으로부터 부스러기를 제거하고, 계속하여 그 표면을 플라스마 에칭에 노출시켜 표면의 거친 부분이나 기타 바람직하지 않은 표면 특징을 제거하여 표면(34)을 부드럽게하는 단계를 포함한다.
용제는 타겟(30)의 물질과의 반응과 연관되어 필수적으로 활성이 없는, 예를들어 이소프로필 알콜 등과 같은 유기 용제를 선택 사용하여 표면(34)에서 타겟(30)의 산화 및/또는 부식을 방지하도록 한다. 바람직한 플라스마 에칭은 약 20분 동안 1200 볼트에서 아르곤 플라스마에 의해서 수행된다. 이 에칭은 바람직하게는 대기보다 낮은 압력, 예를들어, 약 10-6torr의 압력에서 수행된다.
도 4를 참조하면, 접합층(40)이 타겟(30)의 표면에 제공된다. 접합층(40)은 예를들어, 티타늄, 구리, 및 지르코늄 중에서 적어도 하나를 포함하고, 또한, 특정 실시예에서는 접합층은 티타늄, 지르코늄 및 구리 중에서 적어도 하나로 구성되거나, 필수적으로 티타늄, 지르코늄 및 구리 중에서 적어도 하나로 구성된다. 접합층(40)은 궁국적으로는 타겟(30)과 강한 접합을 형성하고, 약 24시간 또는 그이하의 기간동안에 약 500 ℃ 이하의 온도 또는 그 이하에서 타겟에 강한 확산 접합을 수행할 수 있는 층이다. "강한" 확산 접합은 본 발명에서 기재된 인장실험을 통과할 수 있는 접합으로 정의된다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 층(40)은 티타늄을 함유한다. 본 발명의 예시적인 실시예는 층(40)을 티타늄-함유층(40)으로 명명하여 정의된다. 그러나 본 발명은 위에서 언급된 티타늄-함유층 이외에 다른 물질과 함께 사용될 수 있고, 다른 공정에서는 예를들어, 지르코늄-함유층(40) 또는 구리-함유층(40)과 결합하여 사용될 수 있다.
층(40)이 티타늄을 포함하고 있는 예시적인 실시예에 있어서는, 티타늄 함유층(40)은 티타늄을 주요 성분으로 갖는다. (여기에서, "주 성분"이라고 하는 것은 티타늄이 다른 구성요소에 비하여 더 높은 비율로 존재하고, 다른 구성요소가 30 중량 % 이상으로 함유되지 않는다는 전제하에, 30 중량% 티탄늄을 갖는 물질을 가르킨다) 층(40) 및 타겟(30) 모두 티탄늄을 함유한다면, 층(40)은 타겟(30)의 티타늄의 구성 성분과는 상이한 비율을 포함한다.
층(40)을 형성하는 예시적인 공정은 이온 증착이다. 특히, 타겟(30)은 예를들어, 10-6torr의 압력과 같은 대기보다 낮은 압력의 진공 챔버에 놓여져서, 양 또는 음 전하로 충진된다. 층(40)이 티탄늄을 함유한다면, 티탄늄 기판에는 타겟(30)과 반대의 전하가 공급되어 전하 빔 건에 노출된다. 그리고 나서 티타늄은 기판으로부터 기화되어, 타겟에 충격을 가한다. 이온증착 공정은 종래기술이다. 이온증착공정은 티타늄층(40)을 형성하기 위한 예시적인 공정으로서, 티타늄층(40)을 형성하기 위한 여러가지 공정 중에서 하나이다. 층(40)을 형성하기 위한 다른 공정은 전기도금이다.
이온 증착 공정의 하나의 측면은 공정에 의해서 구동되는 코팅 물질은 필수적으로 타겟(30)의 표면(36)으로 짧은 거리 침투되고, 표면(36)에 코팅(40)이 형성된다. 코팅(40)은 2,000에서 4,000 옹그스트론, 가장 바람직하게는 3,000 옹그스트론의 두께로 형성된다. 코팅(40)을 형성하고 있는 동안 또는 그 후에, 코팅(40)의 물질은 타겟(30)에 확산 접합된다.
그러한 확산 접합은 바람직하게는 약 24시간 이하의 기간동안에(예를들어, 몇시간 동안), 약 500 ℃ 이하의 온도(예를들어, 200℃ 이하의 온도)에서 발생한다. 확산 접합은 바람직하게 강한 접합, 즉, 본 발명에서 기술되는 인장시험을 통과하는 접합으로 정의되는 접합을 형성한다.
이온 증착이 층(40)을 형성하기 위해서 사용되었다면, 확산 접합이 이온 증착 기간동안에 발생할 수 있다. 확산 접합을 증착 공정 기간동안에 발생하도록 하여, 확산 접합이 증착 공정과 별도의 단계에서 발생하는 실시예에 관련된 공정단계를 생략할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
플라스마 세정(도 3을 참조하여 설명) 및 티타늄 코팅(도 4를 참조하여 설명)은 대기보다 낮은 압력에서 수행될 수 있기 때문에, 타겟(30)은 플라스마 세정 단계가 시작되는 시점으로부터 이온 증착이 완료되는 시점까지 대기보다 낮은 압력조건에서 유지된다.
물질(40)이 쉽게 산화되는 물질(예를들어, 티타늄)을 포함한다면, 물질(40)위에 보호층(또는, 보호막층)을 형성하여 층(40)의 산화를 감소시키는 것이 바람직하다. 도 5는 층(40) 위에 보호막층(42)을 형성하는 것을 설명한다. 보호막층(42)는, 예를들어 니켈을 포함할 수 있고, 니켈의 이온 증착에 의해서 형성된다. 도시된 실시예에서, 층(40)은 상부 표면(41) 및 측벽 표면(41)을 포함한다. 그리고, 보호막층(42)는 상부 표면(41) 위에만 형성된다. 다른 실시예에서는 보호막층(42)가 측벽 표면(41) 위에 형성될 수 있다. 보호막층(42)는 바람직하게는 적어도 1200 옹그스트론의 두께, 예를들어 적어도 1500 옹그스토론의 두께를 갖는다.
보호막층(42)이 이온 증착에 의해서 형성된 실시예에 있어서는, 보호막층은 10-6torr의 압력과 같은, 대기보다 낮은 압력에서 형성될 수 있다. 따라서, 타겟(34)는 플라스마 세정단계 (도 3을 참조하여 기술)가 시작되는 시점에서 보호막층(42)가 형성된 후의 시점 동안에 대기보다 낮은 압력에서 유지된다. 그것에 의해서 타겟(3)이 대기에 의해서 발생하는 오염에 노출되는 것을 억제한다.
도 6을 참조하면, 납땜층(44)은 보호막층(42) 상부에 제공된다. 납땜층(44)은 예를들어, 주석 및 인듐 중에서 하나 또는 양자를 포함한다. 백플레이트(46)는 납땜(44) 상부에 제공되어, 납땜(44)을 통하여 타겟(30), 층(40, 42)을 포함하는 조립체에 접합된다. 백플레이트(46)는 예를들어, 구리를 함유한다. 납땜(44)은 예를들어, 적어도 약 10,000 Å의 두께로 형성된다.
납땜(44)을 형성하는 바람직한 방법은 납땜의 제 1 포션을 니켈층(44)에 인가하고, 후속하여 그 니켈을 200 ℃로 가열하는 단계를 포함한다. 계속하여, 납땜의 제 2 포션은 제 1 포션 상부에 인가되고, 납땜의 2개의 포션은 조립체(50)의 백플레이트(46) 및 타겟(30) 사이에서 압착된다.
납땜은 조립체(50)에서 납땜의 압착기간 동안에 소프트하고 고온의 상태에 있다. 조립체는 클램프되어, 4시간 내지 5시간동안 냉각되어 백플레이트(46)을 층(42)에 고정시키는 납땜 접합을 형성한다. 그러한 접합은 백플레이트(46)가 납땜층(44), 보호막층(42), 및 접합층(40)을 통하여 타겟(30)에 고정되는 접합으로 설명될 수 있다. 도 6의 조립체(50)은 PVD 타겟/백플레이트 조립체로 불리울 수 있다.
조립체(50)은 종래기술의 극판/백플레이트 조립체(12)(도 1)와, 조립체(50)가 종래 기술의 조립체의 니켈-함유 전이층(19) 대신에 티타늄-함유층(40)(또는 본 발명에 의해서 포함되는 다른 접합층(40))을 포함하고 있다는 점에 있어서, 상이하다.
조립체(50)는 적어도 하나의 접합층(40)에 의해서 타겟(30)으로부터 분리된 백플레이트(46)를 포함하는 것으로 고려될 수 있다. 도시된 실시예에서는, 백플레이트(46)은 접합층(40), 납땜층(42) 및 보호막층(44)에 의해서 타겟(30)으로부터 필수적으로 분리된다.
그러나, 본 발명은 층(42)(44)중에서 하나의 층 또는 두개의 층이 제거되는 실시예(미도시)을 포함한다. 예를들어, 접합층(40)은 확산-접합 방법을 이용하여 백플레이트(46)에 직접 접합될 수 있다.
접합층(40)은 타겟과 다른 구성성분을 함유하고 있다는 점에 있어서 타겟(30)과 상이하다. 접합층(40)은, 접합층이 동일한 물질을 타겟(30)과 상이한 농도로 포함하거나, 접합층이 타겟(30)과 상이한 물질을 포함하고 있다면, 타겟과 상이한 구성성분을 갖는 것이다.
본 발명의 방법에 있어서 장점은, 층(40)과 타겟(30)이 공통된 주 성분을 갖지 않는 경우에도 접합층(40) 및 타겟(30)사이에서 강한 확산 접합을 형성한다는 점이다. 예를들어, 접합층(40)은 구리를 주 성분으로 갖지만, 타겟(30)은 구리를 함유하지 않는다.
다른 실시예에서는 접합층(40)은 티타늄을 주성분으로 함유하지만, 타겟(30)은 티타늄을 함유하지 않는다. 또 다른 실시예에서는 접합층(40)은 지르코늄을 주성분으로 함유하지만, 타겟(30)은 지르코늄을 함유하지 않는다.
보호막층(42)이 니켈을 함유하는 구성에 있어서, 조립체(50)의 다른 구성은 종래기술인 도 1의 조립체(12)의 니켈-함유 전이층을 포함하고, 접합층(40)에 의해서 타겟(30)과 분리되는 니켈 함유층(42)과 같은 층을 포함하는 것으로 생각될 수 있다.
본 발명의 접합층으로 티타늄, 지르코늄 및/또는 구리를 사용하는 것의 장점은 그러한 물질들이 전이 금속, 탈륨 및 알류미늄을 포함하는 여러가지 금속 및 그것의 합금과의 강한 접합 상호작용을 형성하는데 있어서 호환가능하다는 것이다. 예를들어, 티타늄은 열 팽창에 관련되어 전이 금속, 탈륨 및 알류미늄을 포함하는 여러가지 금속 및 그것의 합금과 호환가능하다.
인장시험에 의해서, 티타늄 층(40)은 타겟(30)과 양호하게 접합되는 것이 발견되었다. 인장시험을 수행하기 위해서, 15 밀리미터의 폭을 갖는 Nichiban™Clear Tape의 스트립이 납땜(44), 니켈-함유 보호막층(42), 티타늄-함유층(40) 및 코발트/탄탈륨/지르코늄을 포함하는 타겟(30)을 포함하고 아직 백플레이트에 접합되지 않은 구성에서, 타겟 극판(30)의 직경 방향으로 납땜(44)위에 수동으로 압착된다. 그리고 나서, 태입은 납땜층으로부터 벗겨지고, 태입이 납땜층에 접착되는 양이 관찰된다. 첫번째 시험이 수행된 직경 방향으로 90˚틀어진 방향으로 제 2 테이프를 인가하여 두번째 시험이 반복된다.
테입의 스트립을 시험하므로써, 접합층(44), 니켈-함유층(42), 티타늄-함유층(40), 또는 타겟(30) 중에서 어떤 물질도 테입에 붙지 않았다는 것은 티타늄 층(40) 및 타겟(30)사이에 접합이 양호하다는 것을 나타낸다.
접합층이 상기 기재한 인장 시험을 통과한 경우에는 접합층이 타겟에 "강한" 접합을 형성하였다고 정의된다. 달리 표현하면, 접합층이 타겟에 충분하게 접착되었다면, 접합층의 표면에서 직교하는 두 방향으로 부착된 후에 들어 올려진 Nichiban™Clear Tape로 부터 접합층이 딸려오지 않는다. 테입은 접합층에 직접 부착되거나, 접합층 위에 부착된 하나 또는 복수의 층에 부착된다.
테입이 접합층 위에 접합된 하나 또는 복수의 층에 접합된 경우에 있어서는, 접합층에 충분한 응력을 가하여 접합층이 타겟으로부터 분리되는 지를 판단하지 못하고, 복수의 층들이 서로 분리되면 시험은 확정적이지 못한다.
여러가지 구성요소 및 화합물을 함유하는 타겟의 구성은 모두 본 발명의 방법에 사용될 수 있지만, 어떤 요소 및 화합물은 다른 구성요소 및 화합물보다 접합층(40)과 약한 접합을 형성하기 때문에, 어떤 요소 및 화합물은 다른 것에 비하여 바람직하지 않을 수 있다. 예를들어, 인듐-주석-산화물(Indium-tin-oxide: ITO)을 함유하는 타겟은 본 발명의 방법에 사용하는 다른 타겟보다 바람직하지 않다.
도 7은 도 6의 조립체의 평면도로서, 특정한 실시예에서는 조립체(50)는 원형의 외부 형상을 갖는 것을 설명한다. 도 2-7은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 불과한 것으로, 본 발명이 구체적으로 기재한 형상 이외에도 본 발명의 방법에 의해서 다른 형상의 백플레이트 및 타겟이 사용될 수 있다.
층(40)이 티타늄을 포함하는 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 다양한 측면이 기술되었지만, 접합층(40)이 예를들어, 지르코늄 또는 구리 등의 다른 물질을 함유하다면 유사한 공정이 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 층(40)이 지르코늄을 함유한다면, 그 층은 지르코늄을 주 성분으로 할 수 있다. 만약 층(40)이 구리를 함유한다면, 그 층은 구리를 주 성분으로 할 수 있다.
Claims (65)
- Ta, Co, CoTaZr, CoPt, Pt, FeTa, TiZr, CoNb, Mo, CoCrPt, Al, AlCuFe, FeMn, 또는 FeAl 중에서 하나 또는 그 이상을 함유하는, - 여기서, 상기 기술된 구성요소는 화학양론적으로 기술되지 않고, 구성성분을 나타내는 것으로 기술됨 - 표면을 갖는 PVD 타겟;상기 타겟 표면과 상이한 구성성분을 갖고, 타겟에 대하여 강한 확산 접합을 형성하는, 상기 PVD 타겟 표면상의 접합층; 및적어도 하나의 접합층에 의해서 상기 PVD 타겟으로부터 분리된 백플레이트를 포함하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접합층은 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 티타늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접합층은 지르코늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 지르코늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접합층은 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 구리로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 표면을 갖는 PVD 타겟;상기 PVD 타겟 상에, 상기 PVD 타겟과 상이한 구성 성분을 갖는, 티타늄-함유 접합층; 및적어도 하나의 접합층에 의해서 상기 PVD 타겟 표면으로부터 분리된 백플레이트를 포함하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 접합층의 주 성분은 티타늄인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 접합층의 주 성분은 티타늄이고, 접합층의 두께는 약 2000Å 내지 약 4000Å 인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 티타늄으로 구성된 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 접합층은 티타늄으로 구성된 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 백플레이트 및 상기 접합층의 사이에 납땜층을 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 13 항에 있어서, 상기 납땜층은 In 및 Sn 중에서 하나 또는 양자를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서,상기 접합층 상에 보호막층; 및상기 백플레이트 및 상기 보호막층 사이에 납땜층을 추가로 포함하고,상기 납땜층은 보호막층 및 백플레이트를 접합하는 것을 특징으로하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 15 항에 있어서, 상기 납땜층은 In 및 Sn 중에서 하나 또는 양자를 포함하는 것을 특징으로하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 15 항에 있어서, 상기 보호막층은 Ni 을 포함하고, 적어도 1500Å 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 15 항에 있어서, 상기 보호막층은 Ni 을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 15 항에 있어서, 상기 보호막층은 필수적으로 Ni로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 15 항에 있어서, 상기 보호막층은 Ni로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 적어도 하나의 천이 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Ta, Co, Zr, Pt, Fe, Nb, Mn Cr, Al, 또는 Cu 중에서 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 상기 제 8 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Ta, Co, CoTaZr, CoPt, Pt, FeTa, TiZr, CoNb, Mo, CoCrPt, Al, AlCuFe, FeMn, 또는 FeAl - 여기서, 상기 구성요소는 상기 화학양론적으로 기술되지 않고, 구성성분을 나타내는 것으로 기술됨 - 으로 필수적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 표면을 갖는 PVD 타겟;상기 PVD 타겟의 표면 상의, 상기 타겟 표면과 상이한 화합 구성을 갖는 지르코늄-함유 접합층; 및상기 PVD 타겟 표면으로부터 적어도 하나의 접합층에 의해서 분리되는 백플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 접합층의 주 성분은 지르코늄인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 접합층의 주 성분은 지르코늄이고, 접합층의 두께는 약 2000Å 내지 약 4000Å 인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 지르코늄으로 구성되는 것을특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 접합층은 지르코늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 필수적으로 Tl, Ta, Co, Zr, Pt, Fe, Nb, Mn Cr, Al, 또는 Cu 중에서 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 24 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Ta, Co, CoTaZr, CoPt, Pt, FeTa, TiZr, CoNb, Mo, CoCrPt, Al, AlCuFe, FeMn, 또는 FeAl - 여기서, 상기 구성요소는 상기 화학양론적으로 기술되지 않고, 구성성분을 나타내는 것으로 기술됨 - 으로 필수적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 표면을 갖고, 구리를 함유하지 않는 PVD 타겟;상기 PVD 타겟의 표면 상에, 구리-함유의 접합층; 및상기 적어도 하나의 접합층에 의해서 상기 PVD 타겟으로부터 분리되는 백플레이트를 포함하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 31 항에 있어서, 상기 접합층의 주 성분은 구리인 것을 특징으로 하는PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 31 항에 있어서, 상기 접합층의 주 성분은 구리이고, 접합층의 두께는 약 2000Å 내지 약 4000Å 인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 31 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 구리로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 31 항에 있어서, 상기 접합층은 구리로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 31 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 필수적으로 Tl, Ta, Co, Zr, Pt, Fe, Nb, Mn Cr, 및 Al 중에서 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- 제 31 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Ta, Co, CoTaZr, CoPt, Pt, FeTa, TiZr, CoNb, Mo, CoCrPt, Al, AlCuFe, FeMn, 또는 FeAl - 여기서, 상기 구성요소는 상기 화학양론적으로 기술되지 않고, 구성성분을 나타내는 것으로 기술됨- 으로 필수적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체.
- PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법에 있어서,상기 PVD 타겟의 표면에 접합층을 형성하고, 약 24 시간 또는 그 이하의 시간 동안, 약 500 ℃ 또는 그 이하의 온도에서 상기 접합층과 상기 타겟 사이에 강한 확산 접합을 형성하는 단계;상기 접합층을 형성하는 단계는 상기 접합층을 이온 증착에 의해서 상기 타겟층 표면에 코팅되어, 상기 강한 확산 접합은 상기 이온 증착 기간 동안에 형성되는 단계; 및상기 백플레이트를 적어도 하나의 접합층을 포함하는 결합을 통하여 적어도 하나의 결합층에 의해서 PVD 타겟 표면으로부터 분리되도록 상기 타겟에 결합시키는 단계를 포함하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 제 38 항에 있어서, 상기 접합층을 형성하기 전에 상기 PVD 타겟의 표면을 플라스마 에칭에 노출시키는 단계를 추가로 포함하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 39 항에 있어서,상기 접합층 상에 하나의 보호막층을 형성하는 단계; 및상기 보호막층 상에 납땜층을 형성하는 단계를 추가로 포함하고,상기 백플레이트를 타겟에 결합시키는 단계는, 백플레이트를 납땜으로 접합하고,상기 PVD 타겟을 그 타겟이 플라스마 에칭에 노출되는 단계의 시점으로부터 납땜층을 형성하는 단계까지 대기보다 낮은 압력에 노출시키는 것을 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 40 항에 있어서, 상기 보호막층은 니켈을 포함하는 것을 특징으로하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서, 상기 접합층은 티타늄을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 티타늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서, 상기 접합층은 지르코늄을 주성분으로 하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 지르코늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서, 상기 접합층의 주 성분은 구리인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 구리로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서,상기 접합층 상에 보호막층을 형성하는 단계; 및상기 보호막층 상에 납땜층을 형성하는 단계를 추가로 포함하고,상기 백플레이트를 타겟에 결합하는 단계는 백플레이트를 납땜으로 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 청구항 제 38 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 적어도 하나의 전이 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 제 38 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Tl, Ta, Co, Zr, Pt, Fe, Nb, Mn Cr, 및 Al 중에서 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 제 31 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Ta, Co, CoTaZr, CoPt, Pt, FeTa,TiZr, CoNb, Mo, CoCrPt, Al, AlCuFe, FeMn, 또는 FeAl - 여기서, 상기 구성요소는 상기 화학양론적으로 기술되지 않고, 구성성분을 나타내는 것으로 기술됨 - 으로 필수적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법에 있어서,상기 PVD 타겟의 표면 상에 지르코늄 및 티타늄 중에서 하나 또는 양자를 포함하고 있는 접합층을 형성하는 단계; 및백플레이트를 타겟에 결합시키는 단계를 포함하고,상기 백플레이트는 적어도 하나의 접합층을 포함하는 결합을 통하여 결합되고, 따라서, 백플레이트는 적어도 하나의 접합층에 의해서 PVC 타겟 표면으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서,상기 접합층을 형성하는 단계는 이온 증착에 의해서 상기 표면에 접합층을 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 접합층을 형성하기 전에 상기 PVD 타겟의 표면을 플라스마 에칭에 노출하는 단계를 추가로 포함하고,상기 접합층을 형성하는 단계는 이온 증착에 의해서 상기 표면에 접합층을 코팅하는 단계를 포함하고,상기 PVD 타겟은 상기 노출 및 코팅하는 단계에서 대기 이하의 압력에서 노출되는 것을 유지하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 54 항에 있어서,상기 접합층 상에 보호막층을 형성하는 단계; 및상기 보호막층 상에 납땜층을 형성하는 단계를 추가로 포함하고,백플레이트를 타겟에 결합시키는 단계는 백플레이트를 납땜으로 접합하는 단계를 포함하고,PVD 타겟은 타겟을 플라스마 에칭하는 시점부터 적어도 상기 납땜층을 형성하는 시점까지 대기 이하의 압력에 노출되는 것을 유지하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 55 항에 있어서, 상기 보호막층은 니켈을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 접합층을 형성하는 단계는 이온 증착에 의해서 상기 표면상에 접합층을 코팅하는 단계를 포함하고;상기 접합층을 형성하기 전에,유기 용제로 상기 표면을 세정하는 단계; 및상기 세정된 표면을 플라스마 에칭에 노출하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 접합층의 주성분은 티타늄인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 티타늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 접합층의 주성분은 지르코늄인 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 접합층은 필수적으로 지르코늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서,상기 접합층에 보호막층을 형성하는 단계; 및상기 보호막층에 납땜층을 형성하는 단계를 추가로 포함하고,상기 타겟에 백플레이트를 결합하는 단계는 백플레이트를 납땜으로 접합하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 적어도 하나의 전이 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Tl, Ta, Co, Zr, Pt, Fe, Nb, Mn Cr, Al, Cu 중에서 하나 또는 그 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
- 상기 제 52 항에 있어서, 상기 PVD 타겟은 Ta, Co, CoTaZr, CoPt, Pt, FeTa, TiZr, CoNb, Mo, CoCrPt, Al, AlCuFe, FeMn, 또는 FeAl - 여기서, 상기 구성요소는 상기 화학양론적으로 기술되지 않고, 구성성분을 나타내는 것으로 기술됨 - 으로 필수적으로 구성되는 것을 특징으로 하는 PVD 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/699,899 | 2000-10-27 | ||
| US09/699,899 US6376281B1 (en) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | Physical vapor deposition target/backing plate assemblies |
| PCT/US2001/050345 WO2002061167A2 (en) | 2000-10-27 | 2001-10-19 | Target/backing plate assemblies |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030045138A true KR20030045138A (ko) | 2003-06-09 |
Family
ID=24811389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-7005724A KR20030045138A (ko) | 2000-10-27 | 2001-10-19 | 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체 및 물리적 증기증착 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6376281B1 (ko) |
| EP (1) | EP1352104A2 (ko) |
| JP (1) | JP2004523652A (ko) |
| KR (1) | KR20030045138A (ko) |
| CN (1) | CN1494601A (ko) |
| AU (1) | AU2002249859A1 (ko) |
| TW (1) | TW533514B (ko) |
| WO (1) | WO2002061167A2 (ko) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3554835B2 (ja) * | 1997-08-19 | 2004-08-18 | 株式会社小松製作所 | バッキングプレートの製造方法 |
| US6619537B1 (en) * | 2000-06-12 | 2003-09-16 | Tosoh Smd, Inc. | Diffusion bonding of copper sputtering targets to backing plates using nickel alloy interlayers |
| 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 |
| US20060065517A1 (en) * | 2002-06-14 | 2006-03-30 | Tosoh Smd, Inc. | Target and method of diffusion bonding target to backing plate |
| US6848608B2 (en) * | 2002-10-01 | 2005-02-01 | Cabot Corporation | Method of bonding sputtering target materials |
| WO2004094688A1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-11-04 | Honeywell International Inc. | Pvd target/backing plate constructions; and methods of forming pvd target/backing plate constructions |
| US20050016833A1 (en) * | 2003-04-17 | 2005-01-27 | Shannon Lynn | Plasma sprayed indium tin oxide target for sputtering |
| US20090078570A1 (en) * | 2003-08-11 | 2009-03-26 | Wuwen Yi | Target/backing plate constructions, and methods of forming target/backing plate constructions |
| US20080197017A1 (en) * | 2003-08-11 | 2008-08-21 | Honeywell International Inc. | Target/Backing Plate Constructions, and Methods of Forming Them |
| FR2883150B1 (fr) * | 2005-03-15 | 2007-04-20 | Seb Sa | Surface de cuisson facile a nettoyer et article electromenager comportant une telle surface |
| WO2008079461A2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-07-03 | Reactive Nanotechnologies, Inc. | Reactive multilayer joining with improved metallization techniques |
| US20090186195A1 (en) * | 2006-09-08 | 2009-07-23 | Reactive Nanotechnologies, Inc. | Reactive Multilayer Joining With Improved Metallization Techniques |
| KR101086661B1 (ko) | 2007-02-09 | 2011-11-24 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 고융점 금속 합금, 고융점 금속 규화물, 고융점 금속 탄화물, 고융점 금속 질화물 혹은 고융점 금속 붕소화물의 난소결체로 이루어지는 타겟 및 그 제조 방법 그리고 동스퍼터링 타겟-백킹 플레이트 조립체 및 그 제조 방법 |
| US20110048954A1 (en) * | 2009-09-03 | 2011-03-03 | U.S. Government As Represented By The Secretary Of The Army | Enhanced solderability using a substantially pure nickel layer deposited by physical vapor deposition |
| KR20130099109A (ko) * | 2010-11-17 | 2013-09-05 | 가부시키가이샤 아루박 | 백킹 플레이트, 타겟 어셈블리 및 스퍼터링용 타겟 |
| JP5779491B2 (ja) * | 2011-12-13 | 2015-09-16 | 株式会社アルバック | ターゲット装置、スパッタリング装置、ターゲット装置の製造方法 |
| US20160053365A1 (en) * | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Honeywell International Inc. | Encapsulated composite backing plate |
| CN111424245B (zh) * | 2020-04-24 | 2022-07-01 | 先导薄膜材料（广东）有限公司 | 一种钴钽锆靶材的制备方法 |
| US10973908B1 (en) | 2020-05-14 | 2021-04-13 | David Gordon Bermudes | Expression of SARS-CoV-2 spike protein receptor binding domain in attenuated salmonella as a vaccine |
| CN113667948A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-11-19 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种铝合金车轮表面真空镀膜方法 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5936411A (ja) | 1982-08-23 | 1984-02-28 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Ｇｔカツト水晶振動子 |
| JPS60181269A (ja) * | 1984-02-27 | 1985-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スパツタ−タ−ゲツト |
| JPS61163208A (ja) | 1985-01-11 | 1986-07-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間継目無鋼管圧延用工具の熱処理方法 |
| JPH0677805B2 (ja) * | 1986-07-10 | 1994-10-05 | 株式会社神戸製鋼所 | スパツタリング用タ−ゲツトのボンデイング方法 |
| JPH0786700B2 (ja) | 1987-03-14 | 1995-09-20 | コニカ株式会社 | 静電像現像用トナ− |
| JPH0273971A (ja) * | 1988-09-08 | 1990-03-13 | Hitachi Metals Ltd | スパッタリングターゲット |
| JPH0586465A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-04-06 | Mitsubishi Materials Corp | スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法 |
| US5282943A (en) * | 1992-06-10 | 1994-02-01 | Tosoh Smd, Inc. | Method of bonding a titanium containing sputter target to a backing plate and bonded target/backing plate assemblies produced thereby |
| US5693203A (en) * | 1992-09-29 | 1997-12-02 | Japan Energy Corporation | Sputtering target assembly having solid-phase bonded interface |
| US5522535A (en) * | 1994-11-15 | 1996-06-04 | Tosoh Smd, Inc. | Methods and structural combinations providing for backing plate reuse in sputter target/backing plate assemblies |
| US5962923A (en) * | 1995-08-07 | 1999-10-05 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device having a low thermal budget metal filling and planarization of contacts, vias and trenches |
| US5799860A (en) * | 1995-08-07 | 1998-09-01 | Applied Materials, Inc. | Preparation and bonding of workpieces to form sputtering targets and other assemblies |
| US5863398A (en) | 1996-10-11 | 1999-01-26 | Johnson Matthey Electonics, Inc. | Hot pressed and sintered sputtering target assemblies and method for making same |
| NL1008197C2 (nl) | 1998-02-04 | 1999-08-05 | Stork Screens Bv | Werkwijze voor het vervaardigen van een drager met een afscherming voor stoorstraling, alsmede afschermingsmateriaal. |
| 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 |
| US6113761A (en) | 1999-06-02 | 2000-09-05 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Copper sputtering target assembly and method of making same |
-
2000
- 2000-10-27 US US09/699,899 patent/US6376281B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-19 WO PCT/US2001/050345 patent/WO2002061167A2/en not_active Application Discontinuation
- 2001-10-19 EP EP01998103A patent/EP1352104A2/en not_active Withdrawn
- 2001-10-19 KR KR10-2003-7005724A patent/KR20030045138A/ko not_active Application Discontinuation
- 2001-10-19 CN CNA018181201A patent/CN1494601A/zh active Pending
- 2001-10-19 AU AU2002249859A patent/AU2002249859A1/en not_active Abandoned
- 2001-10-19 JP JP2002561098A patent/JP2004523652A/ja not_active Withdrawn
- 2001-10-26 TW TW090126576A patent/TW533514B/zh not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-01-03 US US10/040,020 patent/US6649449B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2002061167A3 (en) | 2003-07-24 |
| US20020068386A1 (en) | 2002-06-06 |
| US6649449B2 (en) | 2003-11-18 |
| AU2002249859A1 (en) | 2002-08-12 |
| TW533514B (en) | 2003-05-21 |
| CN1494601A (zh) | 2004-05-05 |
| WO2002061167A2 (en) | 2002-08-08 |
| JP2004523652A (ja) | 2004-08-05 |
| US6376281B1 (en) | 2002-04-23 |
| EP1352104A2 (en) | 2003-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20030045138A (ko) | 물리적 증기 증착 타겟/백플레이트 조립체 및 물리적 증기증착 타겟/백플레이트 조립체를 형성하는 방법 | |
| US5593082A (en) | Methods of bonding targets to backing plate members using solder pastes and target/backing plate assemblies bonded thereby | |
| US5653856A (en) | Methods of bonding targets to backing plate members using gallium based solder pastes and target/backing plate assemblies bonded thereby | |
| US7891537B2 (en) | Sputter target and backing plate assembly | |
| US5522535A (en) | Methods and structural combinations providing for backing plate reuse in sputter target/backing plate assemblies | |
| US20060273323A1 (en) | Semiconductor device having SiC substrate and method for manufacturing the same | |
| JPH1012507A (ja) | ろう材料層を有する半導体基体 | |
| JP2004523652A5 (ko) | ||
| WO1992017622A1 (en) | Thermally compatible sputter target and backing plate assembly | |
| US6867134B2 (en) | Adherent all-gold electrode structure for lithium niobate based devices and the method of fabrication | |
| KR100616765B1 (ko) | 확산 접합된 스퍼터 타켓 조립체 및 그 제조 방법 | |
| JP4820508B2 (ja) | スパッタリングターゲットとその製造方法、スパッタリング装置、薄膜の製造方法、電子部品の製造方法 | |
| US7208396B2 (en) | Permanent adherence of the back end of a wafer to an electrical component or sub-assembly | |
| US5068020A (en) | Coated substrates and process | |
| KR100880778B1 (ko) | Ｉｔｏ 피막 부착 기판 및 그 제조방법 | |
| CA2511833C (en) | Components for a film-forming device and method for cleaning the same | |
| JP3211425B2 (ja) | はんだ材の製造方法およびはんだ材 | |
| JPH02267261A (ja) | スパッタリングターゲットの製造方法 | |
| JP2007195658A (ja) | 内視鏡及びその製造方法 | |
| JP2002110748A (ja) | Ｔａｂ用積層帯の製造方法及びｔａｂ用積層帯 | |
| JP2001220661A (ja) | セラミック基板の金属薄膜形成方法 | |
| JPH04276913A (ja) | 圧電基板 | |
| JPS62102550A (ja) | リ−ドフレ−ム表面へのアルミニウム被着方法 | |
| JP2000064036A (ja) | Ａｌ系スパッタリングターゲット | |
| JPH07268602A (ja) | 金属基材表面へのコーティング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |