KR20050019134A - Target and method of diffusion bonding target to backing plate - Google Patents

Target and method of diffusion bonding target to backing plate

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KR20050019134A
KR20050019134A KR10-2004-7020257A KR20047020257A KR20050019134A KR 20050019134 A KR20050019134 A KR 20050019134A KR 20047020257 A KR20047020257 A KR 20047020257A KR 20050019134 A KR20050019134 A KR 20050019134A
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support plate
intermediate layer
mating surface
assembly
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KR10-2004-7020257A
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유진와이. 이바노브
해리더블유 코나르드
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토소우 에스엠디, 인크
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    • B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
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Abstract

본 발명은 보다 적은 시간에 스퍼터 타겟 조립체의 보다 높은 산출량을 제조하면서, 종래에 사용되던 HIP 프로세스가 최소화되거나, 제거되는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법 및 스퍼터 타겟 조립체(10)에 관련한다. 일 예에서, 스퍼터 타겟 조립체는 단일 HIP 프로세스 동안 인접 층 사이의 금속간 확산 접합을 달성하기 위해서, 단일 또는 다수의 층화된 중간층(14, 16)을 타겟과 지지판(18) 사이에 포함한다. 또한, 단일 HIP 프로세스 동안 타겟(12)과 지지판 사이의 기계적 상호결합이 달성되는 것이 바람직하다. 다른 예에서, 타겟과 지지판은 전자 빔 용접에 의해 직접적으로 함께 용접되며, 중간층 및 HIP 프로세스가 생략된다. 각 경우에, 스퍼터 타겟 조립체를 제조하기 위한 프로세스가 단축되며, 강인한 강도를 가지는 조립체를 달성하면서, 보다 적은 비용으로, 보다 덜 손상되게 한다.The present invention relates to a sputter target assembly manufacturing method and the sputter target assembly 10 in which the HIP process conventionally used is minimized or eliminated while producing a higher yield of the sputter target assembly in less time. In one example, the sputter target assembly includes a single or multiple layered interlayers 14, 16 between the target and support plate 18 to achieve intermetallic diffusion bonding between adjacent layers during a single HIP process. It is also desirable that a mechanical interconnection between the target 12 and the support plate be achieved during a single HIP process. In another example, the target and the support plate are welded together directly by electron beam welding, with the intermediate layer and the HIP process omitted. In each case, the process for manufacturing the sputter target assembly is shortened, resulting in less damage and less damage, while achieving an assembly with robust strength.

Description

지지판에 타겟을 확산 접합하는 방법 및 타겟{Target and method of diffusion bonding target to backing plate}Target and method of diffusion bonding target to backing plate}

관련 출원에 대한 상호 참조Cross Reference to Related Application

본 출원은 2002년 6월 14일자로 출원된 미국 가출원 제60/388,780호의 급부를 주장한다.This application claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 388,780, filed June 14,2002.

발명의 분야Field of invention

본 발명은 스퍼터 타겟 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sputter target assembly and a method of manufacturing the same.

지지판(backing plate)에 부착된 고순도 금속 또는 금속 합금으로 이루어지는 스퍼터 타겟은 예로서, 반도체 장치 같은 기판상에 박막을 증착하기 위해 일반적으로 사용된다. 일부 방법에서, 고순도 금속 및 금속 합금 스퍼터 타겟은 역사적으로 두 단계의 확산 접합 프로세스에 의해 지지판에 접합되어 왔다. 이 두 단계의 작업은 예로서, 포일/타겟 조합체가 열간 정수압 성형(hot isostatic pressing)(HIP)을 받게 하여 타겟에 포일을 확산 접합하는 것을 필요로 한다. 그후, 확산 접합된 포일/타겟이 필요시 기계가공되고, 다른 HIP 프로세스에 의해 지지판에 접합된다. 다른 기술은 포일/타겟 조합체를 지지판에 개별적으로 납땜하는 것을 포함한다.Sputter targets made of high purity metals or metal alloys attached to a backing plate are commonly used to deposit thin films on substrates such as, for example, semiconductor devices. In some methods, high purity metal and metal alloy sputter targets have historically been bonded to the support plate by a two step diffusion bonding process. This two-step operation requires, for example, the foil / target combination to undergo hot isostatic pressing (HIP) to diffuse bond the foil to the target. The diffusion bonded foils / targets are then machined if necessary and bonded to the support plate by another HIP process. Another technique involves individually soldering the foil / target combination to the support plate.

다양한 접합 유형 및 구조가 예로서, 미국 특허 제6,376,281호, WO 제98/41669호, 미국 특허 제5,693,203호 및 제5,224,556호에 예시되어 있다.Various bonding types and structures are illustrated by way of example in US Pat. Nos. 6,376,281, WO 98/41669, US Pat. Nos. 5,693,203 and 5,224,556.

스퍼터 조립체가 받는 처리의 양을 최소화하는 것이 바람직하다. 유사하게, 종래의 방법을 사용하여 달성되는 것 보다 짧은 시간에 스퍼터 타겟 조립체를 제조하는 것도 바람직하다. 또한, 조립체 제조 시간 및 노력을 최소화하면서 강인한 접합 강도를 가지는 스퍼터 타겟 조립체를 제조하는 것은 더욱 바람직하다.It is desirable to minimize the amount of processing the sputter assembly receives. Similarly, it is also desirable to produce a sputter target assembly in a shorter time than is achieved using conventional methods. It is further desirable to produce sputter target assemblies with robust bond strengths while minimizing assembly manufacturing time and effort.

본 발명의 시스템 및 방법의 다양한 예시적 실시예가 하기의 도면을 참조로 상세히 설명된다.Various exemplary embodiments of the systems and methods of the present invention are described in detail with reference to the following drawings.

도 1은 본 발명에 따라 형성된 스퍼터 타겟 조립체의 제1 예시적 실시예를 예시하는 도면.1 illustrates a first exemplary embodiment of a sputter target assembly formed in accordance with the present invention.

도 2는 도 1의 스퍼터 타겟 조립체의 분해도.FIG. 2 is an exploded view of the sputter target assembly of FIG. 1. FIG.

도 3은 중간층 포일의 측면이 드러나 있지 않은 도 1의 스퍼터 타겟 조립체를 예시하는 도면.FIG. 3 illustrates the sputter target assembly of FIG. 1 without the side of the interlayer foil exposed. FIG.

도 4는 다중 레벨 사이의 기계적 상호결합 및 중간층 사이의 확산 접합을 가지는 본 발명에 따른 스퍼터 타겟 조립체의 제2 예시적 실시예를 예시하는 도면.4 illustrates a second exemplary embodiment of a sputter target assembly according to the present invention having mechanical interconnection between multiple levels and diffusion bonding between intermediate layers.

도 5는 확산 접합 및 기계적 상호결합을 가지는 실질적인 단일 레벨 스퍼터 타겟 조립체의 제3 예시적 실시예를 예시하는 도면.5 illustrates a third exemplary embodiment of a substantially single level sputter target assembly with diffusion bonding and mechanical interconnection.

도 6은 본 발명에 따른 스퍼터 타겟 조립체를 제조하기 위한 홈 및 융기부를 가지는 예시적 타겟을 예시하는 도면.6 illustrates an example target having grooves and ridges for producing a sputter target assembly in accordance with the present invention.

도 7은 도 6의 타겟의 홈 및 융기부(ridge)에 대응하는 홈 및 융기부를 가지는 예시적인 지지판을 예시하는 도면.FIG. 7 illustrates an exemplary support plate having grooves and ridges corresponding to the grooves and ridges of the target of FIG. 6.

도 8은 본 발명에 따라 용접 접합으로 이루어진 스퍼터 타겟 조립체의 제4 예시적 실시예를 예시하는 도면.8 illustrates a fourth exemplary embodiment of a sputter target assembly made of a weld joint in accordance with the present invention.

본 발명의 한 양태는 타겟, 중간층(interlayer) 및 지지판으로 구성되는 스퍼터 타겟 조립체에 관련하며, 이는 본 발명의 한 양태에서 단일 HIP 프로세스 동안 함께 접합된다. 따라서, 중간층은 타겟과 지지판 사이에 배치되며, 인접한 타겟과 지지판 재료에 확산 접합된다. 중간층은 예로서, 금속 합금으로 구성되는 단층이거나, 별개의 다른 재료로 각각 구성되는 다층일 수 있다. 타겟 및 지지판은 타겟 및 지지판의 형태에 따라, 실질적인 단일 레벨에서 계면하거나, 다수의 레벨에서 계면할 수 있다. 각 경우에, 중간층은 인접 층 사이에 금속간 확산 접합을 형성한다.One aspect of the invention relates to a sputter target assembly consisting of a target, an interlayer and a support plate, which in one aspect of the invention are bonded together during a single HIP process. Thus, the intermediate layer is disposed between the target and the support plate and is diffusion bonded to the adjacent target and support plate material. The intermediate layer can be, for example, a single layer consisting of a metal alloy or a multilayer consisting of each of a separate different material. The target and support plate may interface at a substantially single level or at multiple levels, depending on the shape of the target and support plate. In each case, the intermediate layer forms an intermetallic diffusion junction between adjacent layers.

특히 양호한 실시예에서, 본 발명은 탄탈륨으로 구성된 타겟, 알루미늄으로 구성된, 타겟에 인접한 제1 중간층, 제1 중간층에 인접한 티타늄으로 구성된 제2 중간층, 및 제2 중간층에 인접한 구리 또는 그 합금으로 구성된 지지판을 별도로 제공한다. 인접 층은 단일 HIP 프로세스를 받게 되며, 그에 의해, 인접 층들은 서로 확산 접합하여 강인한 스퍼터 타겟 조립체를 형성한다.In a particularly preferred embodiment, the invention provides a support plate composed of a target composed of tantalum, a first intermediate layer composed of aluminum, a second intermediate layer adjacent to the target, a second intermediate layer composed of titanium adjacent to the first intermediate layer, and copper or an alloy thereof adjacent the second intermediate layer. Provide separately. Adjacent layers are subjected to a single HIP process, whereby the adjacent layers are diffusion bonded to one another to form a robust sputter target assembly.

본 발명은 별도로, 스퍼터 타겟 조립체를 함께 추가로 고정하기 위해 인접 층들 사이의 확산 접합에 부가하여, 타겟과 지지판 사이에 형성된 기계적 접합을 포함하는 스퍼터 타겟 조립체를 제공한다. 중앙 돌기(central stud)가 타겟과 지지판 중 하나에 제공되어 타겟과 지지판 중 나머지에 제공된 대응 오목부내로 끼워진다. 오목부가 제공된, 타겟 또는 지지판의 두께를 통해 연장하는 오목부의 외향으로 벌어진 측벽으로 인해 오목부는 음의 각도 또는 재진입(re-entrant) 각도를 형성한다. 음의 각도는 타겟과 지지판 사이에 기계적 상호결합을 형성하도록 HIP 프로세스 동안 재료로 충전된다. 유사한 음의 각도가 타겟 또는 지지판의 각 레벨의 외주를 따라 제공되며, 이는 유사하게 재료로 충전되어 HIP 처리 동안 타겟과 지지판 사이에 부가적인 기계적 상호결합을 형성한다. 따라서, 결과적인 스퍼터 타겟 조립체는 타겟, 중간층 및 지지판 사이의 금속간 확산 접합(intermetallic diffusion bond)과, 타겟과 지지판 사이의 기계적 상호결합을 포함한다. 본 발명의 다양한 예시적 실시예에서, 내부에 음의 각도가 형성되어 있는 타겟 또는 지지판은 단일 레벨이지만, 본 발명의 다른 예시적 실시예에서, 내부에 음의 각도가 형성되어 있는 타겟 또는 지지판은 다중 레벨로 구성된다. The present invention separately provides a sputter target assembly comprising a mechanical bond formed between the target and the support plate in addition to the diffusion bond between adjacent layers to further secure the sputter target assembly together. A central stud is provided on one of the target and the support plate to fit into the corresponding recess provided in the other of the target and the support plate. The recesses form negative angles or re-entrant angles due to the outwardly extending sidewalls of the recesses extending through the thickness of the target or support plate provided with the recesses. The negative angle is filled with material during the HIP process to form a mechanical interconnect between the target and the support plate. Similar negative angles are provided along the perimeter of each level of the target or support plate, which are similarly filled with material to form additional mechanical interconnection between the target and the support plate during HIP processing. Thus, the resulting sputter target assembly includes an intermetallic diffusion bond between the target, the interlayer and the support plate, and a mechanical interconnect between the target and the support plate. In various exemplary embodiments of the present invention, the target or support plate with a negative angle formed therein is a single level, but in another exemplary embodiment of the present invention, the target or support plate with a negative angle formed therein is Consists of multiple levels.

본 발명의 또 다른 예시적 실시예에서, 단일 HIP 처리에 의해 형성된 스퍼터 타겟 조립체는 인접한 층들 사이에 증가된 접촉 면적을 제공하는 대응 홈을 가지는 타겟 및 지지판을 포함할 수 있다. 따라서, 증가된 접촉 표면적으로 인해 증가된 양의 금속간 확산 접합이 인접 층들 사이에 형성된다. In another exemplary embodiment of the present invention, the sputter target assembly formed by a single HIP treatment may include a target and support plate having corresponding grooves that provide increased contact area between adjacent layers. Thus, increased amounts of intermetallic diffusion junctions are formed between adjacent layers due to the increased contact surface area.

본 발명의 다른 양태는 전자 빔 용접에 의해 서로 직접적으로 용접된 타겟과 지지판으로 구성되는 스퍼터 타겟 조립체에 관련한다. 전자 빔 용접은 타겟과 지지판의 재료 사이에 용접 접합이 발생하게 한다. 용접 접합(weld bond)은 예로서, 타겟과 지지판의 외주에서 이루어질 수 있다. 전자 빔 용접을 받게 될 때, 타겟 및 지지판을 포함하는 다른 방식으로는 혼합할 수 없는 재료가 액체 상태에서 혼합될 수 있으며, 그에 의해, 타겟과 지지판 사이에 용접 접합이 형성될 수 있게 한다. 부가적으로, 타겟과 지지판상에 제공된 홈은 함께 가압되고, 타겟과 지지판을 마찬가지로 서로 추가로 고정하는 것을 돕는다.Another aspect of the invention relates to a sputter target assembly composed of a support plate and a target welded directly to each other by electron beam welding. Electron beam welding causes a weld joint to occur between the target and the material of the support plate. Weld bonds may be made, for example, at the outer periphery of the target and the support plate. When subjected to electron beam welding, materials that cannot be mixed in other ways, including the target and the support plate, can be mixed in the liquid state, thereby allowing a weld joint to be formed between the target and the support plate. In addition, the grooves provided on the target and the support plate are pressed together, helping to further secure the target and the support plate to each other as well.

본 발명에 따른 방법 및 시스템의 다양한 예시적 실시예의 하기의 상세한 설명에 본 발명의 이들 및 다른 특징과 장점이 설명되어 있으며, 이로부터 이들을 명백히 알 수 있을 것이다.These and other features and advantages of the present invention are described in the following detailed description of various exemplary embodiments of the method and system according to the present invention, from which the art will become apparent.

도 1은 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 스퍼터 타겟 조립체(10)를 도시한다. 스퍼터 타겟(10)은 타겟(12), 제1 중간층(14), 제2 중간층(16) 및 지지판(18)으로 형성된다. 도1에 도시된 바와 같이, 제1 층은 타겟 및 제2 중간층에 인접하며, 제2 중간층은 지지판 및 제1 중간층에 인접한다. 제1 중간층은 타겟 및 제2 중간층에 확산 접합하는 재료로 구성되며, 제2 중간층은 제1 중간층 및 지지판에 확산 접합하는 재료로 구성된다. 본 발명의 본 실시예를 포함하는 다양한 재료층을 보다 명확하게 예시하기 위해 다양한 층의 측면이 도 1에 드러나 있다. 완전히 조립되었을 때의 스퍼터 타겟 조립체의 제1 및 제2 중간층(14, 16)은 드러나지 않으며, 도 3에 도시되어 있다. 1 shows a sputter target assembly 10 according to a first exemplary embodiment of the present invention. The sputter target 10 is formed of the target 12, the first intermediate layer 14, the second intermediate layer 16, and the support plate 18. As shown in Fig. 1, the first layer is adjacent to the target and the second intermediate layer, and the second intermediate layer is adjacent to the support plate and the first intermediate layer. The first intermediate layer is composed of a material that is diffusion bonded to the target and the second intermediate layer, and the second intermediate layer is composed of a material that is diffusion bonded to the first intermediate layer and the support plate. Aspects of the various layers are shown in FIG. 1 to more clearly illustrate the various layers of material comprising this embodiment of the present invention. The first and second intermediate layers 14, 16 of the sputter target assembly when fully assembled are not visible and are shown in FIG. 3.

도 2는 도 1에 도시된 타겟 조립체(10)의 구성요소의 분해도이다. 보다 구체적으로, 도 2는 타겟의 직경 d2 및 지지판의 직경 d1 은 거의 동일하며, 제1 및 제2 중간층 각각의 직경 d3 및 d4 은 타겟 및 지지판의 직경 d1 및 d2 보다 작다. 따라서, 도 2에 도시된 실시예의 다양한 층의 관계는 (d1=d2)>(d3=d4)이다. 비록, 도 1 및 도 2의 중간층의 두께가 변할 수 있지만, 제1 중간층의 양호한 두께는 0.381 mm(0.015in)이고, 제2 중간층의 양호한 두께는 0.0254 mm(0.001in)이다.FIG. 2 is an exploded view of the components of the target assembly 10 shown in FIG. 1. More specifically, Figure 2 is a diameter d 1, a diameter d 2 and the support plate of the target is almost the same, the first and second intermediate layer each having a diameter d 3 and d 4 is the target and the diameter of the support plate d 1 and d 2 is less than . Thus, the relationship of the various layers of the embodiment shown in FIG. 2 is (d1 = d2)> (d3 = d4). Although the thickness of the intermediate layer of FIGS. 1 and 2 may vary, the preferred thickness of the first intermediate layer is 0.381 mm (0.015 in) and the preferred thickness of the second intermediate layer is 0.0254 mm (0.001 in).

도 1 및 도 2에 도시된 타겟 및 지지판은 타겟과 지지판이 결합될 때, 타겟과 지지판 사이의 계면(interface)이 정합면(mating surface)과 중간층에 의해 형성된 평면에서 이루어지도록 각각 실질적인 단일 레벨로 각각 도시되어 있다. 따라서, 제1 및 제2 중간층은 일반적으로 각 타겟 및 지지판의 실질적인 전체 정합면 위에 배치된다. 이렇게 조립된 인접 층은 HIP 캔내에 배치되며, 단일 HIP 프로세스를 받게 된다. HIP 프로세스의 결과로서, 본 발명에 따른 스퍼터 타겟 조립체의 일 예시적 실시예를 형성하기 위해, 인접한 층 사이에 확산 접합이 형성된다. The target and support plates shown in FIGS. 1 and 2 are each at a substantially single level such that when the target and support plate are joined, the interface between the target and the support plate is in the plane formed by the mating surface and the intermediate layer. Each is shown. Thus, the first and second intermediate layers are generally disposed over substantially the entire mating surface of each target and support plate. Adjacent layers thus assembled are placed in a HIP can and subjected to a single HIP process. As a result of the HIP process, a diffusion junction is formed between adjacent layers to form one exemplary embodiment of the sputter target assembly according to the present invention.

비록, 도 1 및 도 2에 관하여 설명된 스퍼터 타겟 조립체가 제1 및 제2 중간층을 예시하지만, 조립체는 또한 단일 중간층을 사용하여 형성될 수도 있다. 중간층이 단일 층인 경우에, 인접한 타겟 및 지지판 재료와 이상적으로는 동등하게 양호하게 확산 접합을 형성하는 금속 합금으로 구성되는 것이 바람직하다. 이는 제1 중간층이 타겟 및 제2 중간층과 확산 접합을 형성하고, 제2 중간층이 지지판 및 제1 중간층과 확산 접합을 형성하도록 개별적으로 다른 재료로 각각 구성되는 도 1 및 도 2에 도시된 제1 및 제2 중간층과는 대조적이다. 달리 말하면, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 제1 및 제2 중간층 중 어느 것도 지지판 및 타겟 양자와 직접적으로 확산 접합을 형성하지 않지만, 단일 중간층이 사용될 때에는 단일 중간층은 타겟 및 지지판 양자 모두와 직접적으로 확산 접합되어야 한다. 그러나, 각 경우에, 단일 또는 다층 중간층은 인접층 사이에 금속간 확산 접합을 형성한다.Although the sputter target assembly described with respect to FIGS. 1 and 2 illustrates the first and second interlayers, the assembly may also be formed using a single interlayer. In the case where the intermediate layer is a single layer, it is preferred to consist of a metal alloy which forms a diffusion bond ideally equally well with the adjacent target and support plate materials. This is because the first intermediate layer forms a diffusion bond with the target and the second intermediate layer, and the first intermediate layer shown in FIGS. 1 and 2 is respectively composed of different materials so that the second intermediate layer forms a diffusion bond with the support plate and the first intermediate layer. And in contrast to the second interlayer. In other words, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, neither of the first and second interlayers forms a diffusion junction directly with both the support plate and the target, but when a single interlayer is used, the single interlayer is both the target and the support plate. It must be diffusion bonded directly to all. In each case, however, a single or multilayer interlayer forms an intermetallic diffusion junction between adjacent layers.

본 발명의 양호한 실시예에서, 타겟은 탄탈륨으로 구성되고, 제1 중간층은 알루미늄으로 구성되고, 제2 중간층은 티타늄으로 구성되며, 지지판은 구리 또는 그 합금, 예로서, 구리-1%크롬 또는 구리-아연으로 구성된다. 기존의 경험은 탄탈륨이 알루미늄에 성공적으로 확산 접합되며, 알루미늄은 개별적으로 티타늄에 성공적으로 확산 접합되며, 티타늄은 개별적으로 구리-1%크롬에 성공적으로 확산 접합된다. 따라서, 본 발명의 양호한 실시예는 하나의 단계에서, 구리-1%크롬 지지판에 탄탈륨 타겟을 확산 접합하도록 인접 층내의 이들 재료를 조합한다. 예로서, Ti/Al6601 확산 접합을 위한 표준 HIP 프로세스가 사용될 수 있다. In a preferred embodiment of the invention, the target consists of tantalum, the first intermediate layer consists of aluminum, the second intermediate layer consists of titanium, and the support plate is copper or its alloys, eg copper-1% chromium or copper It is composed of zinc. Previous experience has shown that tantalum is successfully diffusion bonded to aluminum, aluminum is successfully diffusion bonded to titanium individually, and titanium is successfully diffusion bonded to copper-1% chromium. Thus, a preferred embodiment of the present invention combines these materials in adjacent layers to diffuse bond the tantalum target to a copper-1% chromium support plate in one step. As an example, a standard HIP process for Ti / Al6601 diffusion bonding can be used.

양호한 실시예에서와 같이, 탄탈륨-알루미늄-티타늄-(구리-1%크롬)으로 구성된 인접층을 확산 접합한 결과로서, 예로서, 알루미늄 중간층의 연성 파괴가 발생하는 경우에도 알루미늄 제1 중간층과 지지판 사이의 취성 Al/Cu 콤파운드가 발생할 가능성이 적다. 오히려, 도 4에 도시된 바와 같이, 티타늄 제2 중간층(16)은 완전히 남아서 알루미늄 중간층(14)과 지지판(18) 사이에 이런 Al/Cu 콤파운드를 형성할 가능성을 최소화한다.As in the preferred embodiment, as a result of the diffusion bonding of adjacent layers composed of tantalum-aluminum-titanium- (copper-1% chromium), for example, even when a ductile failure of the aluminum interlayer occurs, the aluminum first interlayer and the support plate It is less likely that brittle Al / Cu compounds will occur. Rather, as shown in FIG. 4, the titanium second intermediate layer 16 remains completely to minimize the possibility of forming such an Al / Cu compound between the aluminum intermediate layer 14 and the support plate 18.

티타늄 중간층의 완전성을 유지하는 것은 예로서, 구리 지지판과의 알루미늄 중간층의 접촉을 최소화, 또는, 이상적으로는 방지하기 위해 중요하다. 구리지지판과의 알루미늄 중간층의 접촉은 예로서, 티타늄 중간층의 부재시 형성하는 취성 Al/Cu 콤파운드의 결과로서 스퍼터 조립체의 접합 강도를 약화시킨다. 따라서, 본 발명의 양호한 실시예는 인접한 탄탈륨-알루미늄-티타늄-구리 지지판 층의 결과로서, 단일 HIP 프로세스를 사용하여 증가된 강도 및 안정성을 갖는 스퍼터 타겟 조립체를 제공한다. Maintaining the integrity of the titanium interlayer is important, for example, to minimize, or ideally prevent, contact of the aluminum interlayer with the copper support plate. Contact of the aluminum interlayer with the copper support plate weakens the bond strength of the sputter assembly, for example as a result of the brittle Al / Cu compound formed in the absence of the titanium interlayer. Accordingly, a preferred embodiment of the present invention provides a sputter target assembly with increased strength and stability using a single HIP process as a result of adjacent tantalum-aluminum-titanium-copper support plate layers.

도 4는 본 발명에 따른 스퍼터 타겟 조립체의 다른 예시적 실시예를 예시한다. 도 4에 도시된 조립체는 그 사이에 제1 및 제2 중간층(14, 16)을 갖는 다중 레벨 지지판(18)에 확산 접합된 다중 레벨 타겟(12)으로 구성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 지지판의 직경 d1 은 타겟의 직경 d2 보다 조금 크고, 타겟의 직경 d2 는 제1 중간층의 직경 d3 보다 조금 크며, 제1 중간층의 직경 d3 은 제2 중간층의 직경 d4 보다 조금 크다. 따라서, 도 4의 스퍼터 타겟 조립체내의 다양한 층의 관계는 d4<d3<d2<d1이다.4 illustrates another exemplary embodiment of a sputter target assembly in accordance with the present invention. The assembly shown in FIG. 4 consists of a multi level target 12 diffusely bonded to a multi level support plate 18 having first and second intermediate layers 14, 16 therebetween. As shown in FIG. 4, the diameter d1 of the support plate is slightly larger than the diameter d2 of the target, the diameter d2 of the target is slightly larger than the diameter d3 of the first intermediate layer, and the diameter d3 of the first intermediate layer is larger than the diameter d4 of the second intermediate layer. A little big Thus, the relationship of the various layers in the sputter target assembly of FIG. 4 is d4 <d3 <d2 <d1.

도 4의 지지판(18)은 예로서, 3개 층(20, 21, 22)을 구비하며, 타겟은 예로서, 3개 레벨(30, 31, 32)을 구비한다. 지지판의 레벨(21)은 지지판의 정합면으로부터 함몰되어 공동을 형성하고, 이 공동에 제1 중간층(14) 및 타겟의 레벨(31)이 수용된다. 지지판의 레벨(22)은 지지판의 정합면으로부터 보다 더 함몰되어 공동을 형성하고, 그 내부에 제2 중간층(16) 및 레벨(32)이 수용된다. 지지판은 레벨(32)을 통해 타겟내로 연장하는 오목부(35)내로 제1 및 제2 중간층 각각내의 구멍을 통해 돌출하는 중앙 돌기(25)를 구비한다. 오목부(35)의 측벽(36)은 외향으로 벌어져 음의 각도를 형성하며, HIP 처리 동안 이 음의 각도내로 지지판 재료가 흐르게 된다. 타겟의 각 레벨(21, 22)의 외주는 유사하게 음의 각도 또는 재진입 각도가 형성되며, HIP 처리 동안 용융된 재료로 유사하게 충전되게 된다. HIP 처리 동안 타겟 레벨의 외주와 오목부내에 형성된 음의 각도의 충전은 타겟과 지지판 사이의 기계적 상호결합을 형성한다. 완전히 조립되었을 때, 다양한 레벨은 도 3에 도시된 바와 같은 조립체가 나타나도록 서로 같은 높이로 끼워진다. The support plate 18 of FIG. 4 has, by way of example, three layers 20, 21, 22, and the target has, for example, three levels 30, 31, 32. The level 21 of the support plate is recessed from the mating surface of the support plate to form a cavity, in which the first intermediate layer 14 and the level 31 of the target are accommodated. The level 22 of the support plate is further recessed from the mating surface of the support plate to form a cavity, in which the second intermediate layer 16 and the level 32 are received. The support plate has a central protrusion 25 that projects through the hole in each of the first and second intermediate layers into the recess 35 extending through the level 32 into the target. The sidewalls 36 of the recess 35 open outwardly to form a negative angle, which causes the support plate material to flow into this negative angle during HIP processing. The outer circumference of each level 21, 22 of the target is similarly formed with a negative angle or reentry angle, and is similarly filled with molten material during the HIP process. The negative angle filling formed in the periphery and recess of the target level during the HIP treatment forms a mechanical interconnect between the target and the support plate. When fully assembled, the various levels fit at the same height to each other to reveal the assembly as shown in FIG. 3.

전술한 실시예에서와 같이, 타겟은 탄탈륨으로 구성되고, 제1 중간층은 알루미늄으로 구성되고, 제2 중간층은 티타늄으로 구성되며, 지지판은 구리 또는 그 합금, 바람직하게는 구리-1%크롬 또는 구리-아연으로 구성되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 도 4에 도시된 바와 같은 다중 레벨 스퍼터 타겟 조립체가 달성될 수 있으며, 원하는 스퍼터 타겟 조립체를 형성하기 위해 HIP 처리 동안 인접 층 사이에 확산 접합이 형성된다. 또한, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 중간층은 대안적으로 타겟 및 지지판과 다양한 레벨로, 이상적으로는 동등한 수준으로 양호하게, 직접적으로 접합을 형성하는 금속 합금으로 구성된 단층으로 구성될 수 있다. 각 경우에, 조립체는 인접 층 사이에 확산 접합 및 기계적 상호결합 양자 모두를 포함한다.As in the above embodiment, the target is composed of tantalum, the first intermediate layer is composed of aluminum, the second intermediate layer is composed of titanium, and the support plate is copper or an alloy thereof, preferably copper-1% chromium or copper -Preferably composed of zinc. As a result, a multi-level sputter target assembly as shown in FIG. 4 can be achieved, with diffusion junctions formed between adjacent layers during the HIP process to form the desired sputter target assembly. In addition, as described above, the first and second interlayers may alternatively be composed of monolayers composed of metal alloys which form good, direct bonds at various levels, ideally equivalently, with the target and support plates. . In each case, the assembly includes both diffusion bonding and mechanical interconnection between adjacent layers.

도 5는 본 발명에 따른 스퍼터 타겟 조립체의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 도 5에 도시된 실시예는 도 5에서 타겟(12)이 도 4에서와 같이 다중 레벨(레벨 31 및 32)이 아닌 단일 레벨(레벨 31)이며, 단 하나의 중간층(14)이 도 5에 도시된 실시예에 사용된다는 것을 제외하면, 도 4에 도시된 것과 유사하다. 도 5의 타겟의 단일 레벨(레벨 31)의 음의 각도의 외주 및 음의 각도의 오목부는 도 4에 도시된 전술한 실시예에서와 같이 인접한 층 사이에 형성된 확산 접합에 부가하여 기계적 상호결합을 달성하기 위해, 유사하게 HIP 처리 동안 재료로 충전된다. 5 shows another exemplary embodiment of a sputter target assembly according to the present invention. 5 shows that the target 12 in FIG. 5 is a single level (level 31) rather than multiple levels (levels 31 and 32) as in FIG. 4, with only one intermediate layer 14 in FIG. Similar to that shown in FIG. 4 except that it is used in the illustrated embodiment. The negative circumference and negative angle recesses of the single level (level 31) of the target of FIG. 5 provide for mechanical interconnection in addition to diffusion junctions formed between adjacent layers as in the above-described embodiment shown in FIG. To achieve this, they are similarly filled with material during the HIP treatment.

현재까지 설명된 예시적 실시예 모두에서 타겟과 지지판 재료 사이에서 이루어지는 확산 접합은 다양한 층을 포함하도록 사용된 재료로 인해, 그리고, HIP 프로세스의 시간, 온도 및 압력 조건과, 확산 접합 및 기계적 상호결합을 통해 함께 결합될 재료로 인해 달성된다. 본 발명의 일부 실시예에서 인접한 타겟, 제1 중간층, 제2 중간층 및 지지판 층 사이에 독창적으로 형성된 금속간 확산 접합의 화학적 특성에 부가하여, 본 발명의 다른 실시예에서는 가열된 플라스틱 재료가 음의 각도 둘레에서 냉각 및 경화될 때, 타겟과 지지판 사이의 기계적 상호결합도 이루어 진다. 금속간 확산 접합 및 기계적 상호결합의 조합은 단일 HIP 프로세스로 비교적 신속하게 달성되는 스퍼터 타겟 조립체에 강인한 강도를 제공한다.In all of the exemplary embodiments described to date, the diffusion bonding between the target and the support plate material is due to the materials used to include the various layers, and due to the time, temperature and pressure conditions of the HIP process, diffusion bonding and mechanical interconnection. Is achieved due to the materials to be joined together through. In some embodiments of the present invention, in addition to the chemical properties of the intermetallic diffusion junctions uniquely formed between adjacent targets, the first intermediate layer, the second intermediate layer, and the support plate layer, in other embodiments of the present invention, the heated plastic material is negative. When cooled and cured around an angle, mechanical interaction between the target and the support plate is also achieved. The combination of intermetallic diffusion bonding and mechanical interconnection provides robust strength to sputter target assemblies achieved relatively quickly in a single HIP process.

도 6 및 도 7은 도 1 내지 도 5에 도시된 예시적 실시예에 대한 변형을 도시하며, 여기서, 타겟(12)(도 6) 및 지지판(18)(도 7)은 중간층(들)과 정합하도록 적용되는 이들 타겟과 지지판의 각 측면상에 대응 홈(40) 및 융기부(41)를 구비한다. 융기부(41)는 필요시, 타겟과 지지판이 함께 가압될 때 억지끼워맞춤을 제공하도록 홈(40)의 폭 보다 다소 클 수 있다. 그러나, 홈과 융기부는 스퍼터 타겟 조립체의 인접 층 사이의 접촉 표면적을 증가시킨다는 것이 보다 중요하다. 따라서, 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서, 스퍼터 타겟 조립체는 홈 및 융기부에 의해 제공된 증가된 표면적으로 인해 보다 많은 금속간 확산 접합을 갖게되는 경향이 있으며, 따라서, 단일 HIP 프로세스를 사용하여 매우 보다 강한 조립체를 초래한다. 홈 및 리지는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 동심적일 수 있지만, 당업자는 홈 및 리지가 동심일 필요가 없다는 것을 알 수 있을 것이다. 오히려, 기술된 다양한 예시적 실시예에서 바람직한 확산 접합 및 기계적 접합을 저해하지 않는 인접한 층 사이의 접촉 표면적을 증가시키는 소정의 패턴이 고려될 수 있다.6 and 7 show a variation on the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 5, wherein the target 12 (FIG. 6) and the support plate 18 (FIG. 7) are in contact with the intermediate layer (s). Corresponding grooves 40 and ridges 41 are provided on each side of these targets and support plates that are adapted to mate. The ridge 41 may, if necessary, be somewhat larger than the width of the groove 40 to provide an interference fit when the target and support plate are pressed together. However, it is more important that the grooves and ridges increase the contact surface area between adjacent layers of the sputter target assembly. Thus, in the embodiment shown in FIGS. 1-5, the sputter target assembly tends to have more intermetallic diffusion bonding due to the increased surface area provided by the grooves and ridges, thus using a single HIP process. This results in a much stronger assembly. The grooves and ridges may be concentric as shown in FIGS. 6 and 7, although those skilled in the art will appreciate that the grooves and ridges need not be concentric. Rather, in the various exemplary embodiments described, certain patterns may be considered that increase the contact surface area between adjacent layers that do not interfere with the desired diffusion and mechanical bonding.

비록, 당업자가 타겟, 제1 및 제2 중간층 및 지지판이 인접한 층 사이의 금속간 확산 접합을 달성하기 위해 다수의 대안적인 재료 조합으로 구성될 수 있다는 것을 알 수 있지만, 본 발명의 제1 및 제2 예시적 실시예에 관하여 본 명세서에 설명된 예시적 재료는 Ta 타겟, Al 제1 중간층, Ti 제2 중간층 및 Cu-1%Cr 지지판을 포함한다. 물론, 당업자는 별개의 서로 다른 재료로 구성되는 제1 및 제2 중간층이 예로서, 은-구리-주석 또는 은-구리-주석-아연 같은 금속 합금으로 구성된 단일 중간층으로 대체될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 단일 금속 합금 중간층이 타겟과 지지판 사이에 배치된다. 또한, 당업자는 기계적 상호결합을 가지는 이들 실시예에 관하여, 돌기 및 오목부는 대응 쌍이며, 대응 쌍이 타겟과 지지판 사이에 존재하는 상태로 타겟과 지지판상에 역순으로 제공될 수 있고, 다양한 층은 대응 공동이 서로 다른 인접층을 수용하도록 제공되는 상태로 타겟과 지지판 중 나머지상에 역방향으로 배향되어 이들 실시예의 목적하는 기계적 상호결합을 가지는 조립체를 형성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. Although one of ordinary skill in the art will appreciate that the target, the first and second interlayers and the backing plate can be composed of a number of alternative material combinations to achieve intermetallic diffusion bonding between adjacent layers, the first and first aspects of the present invention. Exemplary materials described herein with respect to two exemplary embodiments include a Ta target, an Al first intermediate layer, a Ti second intermediate layer, and a Cu-1% Cr support plate. Of course, those skilled in the art will appreciate that the first and second intermediate layers composed of separate different materials can be replaced by a single intermediate layer composed of a metal alloy such as, for example, silver-copper-tin or silver-copper-tin-zinc. There will be. Thus, a single metal alloy intermediate layer is disposed between the target and the support plate. In addition, those skilled in the art, with respect to these embodiments with mechanical interconnection, the protrusions and recesses are corresponding pairs, which may be provided in reverse order on the target and the support plate with the corresponding pair present between the target and the support plate, and the various layers correspond to It will be appreciated that the cavities can be oriented in the opposite direction on the remainder of the target and the support plate with the cavity provided to accommodate different adjacent layers to form an assembly having the desired mechanical interconnection of these embodiments.

제1 및 제2 실시예의 스퍼터 타겟 조립체를 형성하는 일반적인 방법은 일반적으로 하기와 같다.The general method of forming the sputter target assemblies of the first and second embodiments is generally as follows.

a. 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 지지판을 제공한다.a. A support plate composed of a first material and having a mating surface is provided.

b. 제2 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟을 제공한다.b. A target is made of a second material and has a mating surface.

c. 타겟과 지지판 사이에, 제1 및 제2 재료와는 다른 재료로 구성된 중간층을 제공한다.c. Between the target and the support plate, an intermediate layer made of a material different from the first and second materials is provided.

d. 인접한 층들로서 타겟, 중간층 및 지지판을 HIP 캔내에 배치하고, 바람직하게는 인접 층들이 단일 HIP 처리 단계를 받게하여 조립체를 형성한다.d. The target, intermediate layer and support plate as adjacent layers are placed in a HIP can, preferably adjacent layers undergo a single HIP treatment step to form an assembly.

e. 인접한 층들 사이에 금속간 확산 접합을 형성한다.e. An intermetallic diffusion junction is formed between adjacent layers.

f. HIP 캔으로부터 조립체를 제거한다.f. Remove the assembly from the HIP can.

물론, 단계 a 및 b에서 제공된 타겟 및 지지판은 다양한 직경의 인접 층들이 타겟과 지지판 중 하나의 대응 레벨에 수용되어 있는 다중 레벨 조합체일 수 있다. 기계적 상호결합을 필요로 하는 이들 실시예에서, 중앙 돌기 및 대응 오목부는 타겟과 지지판상에 제공되며, 중간층(들)은 오목부내로의 배치를 위해 그를 통과하는 중앙 돌기를 수용하기 위해 필요한 구멍(들)을 구비한다. 예로서, 타겟의 각 층의 외주는 또한 음의 각도가 형성된다. 따라서, 상기 단계 e와 f 사이에 기계적 상호결합이 형성된다. 단계 c에서 제공되는 중간층은 서로 다른 재료의 다수의 층으로 구성될 수 있다. 부가적으로, 타겟 및 지지판은 금속간 확산 접합이 HIP 처리 동안 다양한 층 사이에서 형성되는 표면적을 증가시키도록 홈과 융기부를 구비할 수 있다.Of course, the target and support plates provided in steps a and b may be multi-level combinations in which adjacent layers of various diameters are housed in corresponding levels of one of the target and support plates. In these embodiments requiring mechanical interconnection, the central projections and corresponding recesses are provided on the target and the support plate, and the intermediate layer (s) are provided with holes necessary for receiving the central projections passing therethrough for placement into the recesses. S). By way of example, the outer circumference of each layer of the target is also formed with a negative angle. Thus, a mechanical interconnect is formed between the steps e and f. The intermediate layer provided in step c may consist of multiple layers of different materials. Additionally, the target and support plate may be provided with grooves and ridges such that intermetallic diffusion bonding increases the surface area formed between the various layers during HIP processing.

도 8은 본 발명에 따른 스퍼터 타겟 조립체(100)의 다른 예시적 실시예를 도시한다. 스퍼터 타겟 조립체(100)는 타겟(112) 및 지지판(118)으로 구성된다. 따라서, 전술된 실시예에서와 같이 타겟과 지지판 사이의 중간층은 도 8에 도시된 실시예에서 생략되어 있다. 8 shows another exemplary embodiment of a sputter target assembly 100 in accordance with the present invention. The sputter target assembly 100 is composed of a target 112 and a support plate 118. Thus, as in the embodiment described above, the intermediate layer between the target and the support plate is omitted in the embodiment shown in FIG.

타겟(112) 및 지지판(118)은 도 5 및 도 6에 도시된 것들과 유사한 대응 홈 및 융기부를 구비할 수 있다. 그러나, 제3 실시예의 타겟(112) 및 지지판(118)은 제1 및 제2 실시예에 기술된 중앙 돌기 및 오목부를 구비하지 않는다.Target 112 and support plate 118 may have corresponding grooves and ridges similar to those shown in FIGS. 5 and 6. However, the target 112 and the support plate 118 of the third embodiment do not have the central protrusions and recesses described in the first and second embodiments.

제3 실시예의 타겟(112) 및 지지판(118)은 전자 빔 용접에 의해 함께 접합된다. 용접 접합은 타겟과 지지판의 외주가 함께 용접되도록 이루어지는 것이 바람직하다. 전자 빔 용접은 타겟과 지지판을 포함하는 다른 방식으로는 혼합할 수 없는 재료를 액화하고, 타겟과 지지판을 함께 용접한다.The target 112 and the support plate 118 of the third embodiment are joined together by electron beam welding. The welding joint is preferably made so that the outer periphery of the target and the support plate are welded together. Electron beam welding liquefies materials that cannot be mixed in other ways, including the target and support plate, and welds the target and support plate together.

부가적으로, 타겟과 지지판상에 제공된 대응 홈 및 융기부는 타겟과 지지판이 함께 가압될 때 타겟과 지지판 사이에 억지끼워맞춤(interference fit)을 형성하도록 함께 가압된다. 전술한 바와 같이, 당업자는 홈과 융기부는 타겟과 지지판의 정합면 둘레에서 동심이 될 수 있지만 이는 필수적인 것은 아니라는 것을 알 것이다. 오히려, 홈과 융기부는 제3 예시적 실시예의 용접 접합에 부가하여, 타겟과 지지판 사이에 원하는 억지끼워맞춤을 달성하도록 서로 대응하는 소정의 패턴으로 이루어질 수 있다. 따라서, 제3 예시적 실시예는 이루어지는 용접 접합 및 억지끼워맞춤의 결과로서 강인한 강도의 스퍼터 타겟 조립체를 여전히 산출하면서, 중간층(들)과 HIP 처리를 생략한다. Additionally, corresponding grooves and ridges provided on the target and the support plate are pressed together to form an interference fit between the target and the support plate when the target and the support plate are pressed together. As noted above, those skilled in the art will appreciate that the grooves and ridges may be concentric around the mating surface of the target and support plate, but this is not essential. Rather, the grooves and ridges may be made in a predetermined pattern corresponding to each other to achieve the desired interference fit between the target and the support plate, in addition to the weld joint of the third exemplary embodiment. Thus, the third exemplary embodiment omits the intermediate layer (s) and HIP treatment, while still yielding a robust strength sputter target assembly as a result of the welded joint and interference fit that is made.

제3 실시예의 스퍼터 타겟 조립체를 형성하기 위한 방법은 하기와 같다.The method for forming the sputter target assembly of the third embodiment is as follows.

a. 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟을 제공한다.a. A target is made of a first material and has a mating surface.

b. 제2 재료로 구성되며 정합면을 가지는 지지판을 타겟에 인접하게 제공한다.b. A support plate composed of a second material and having a mating surface is provided adjacent to the target.

c. 타겟과 지지판의 정합면들을 함께 가압한다.c. The mating surfaces of the target and the support plate are pressed together.

d. 타겟 및 지지판 조립체가 전자 빔 용접을 받게 하여 타겟과 지지판의 제1 및 제2 재료를 용접한다.d. The target and support plate assembly is subjected to electron beam welding to weld the first and second materials of the target and support plate.

제1 및 제2 실시예에 관하여 전술한 바와 같이, 당업자는 비록, 제3 예시적 실시예의 설명이 단지 예시의 목적으로 Ta 타겟(112)과 Cu-1%Cr 지지판(118)이 사용되는 것을 고려하였지만, 타겟과 지지판 사이의 확산 접합 및 억지끼워맞춤을 달성하기 위한 다수의 대안적인 재료의 조합으로 타겟 및 지지판이 구성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 홈과 융기부 또는 기타 패턴화된 정합면이 단계 d의 용접 접합에 부가하여 타겟과 지지판 사이의 억지끼워맞춤을 달성하기 위해 타겟과 지지판상에 제공될 수 있다. 또한, 단계 d는 그 외주를 따라 타겟과 지지판을 용접하는 것이 바람직하다. As described above with respect to the first and second embodiments, those skilled in the art will recognize that although the description of the third exemplary embodiment is for illustrative purposes only, the Ta target 112 and the Cu-1% Cr support plate 118 are used. Although considered, it will be appreciated that the target and support plate may be constructed from a combination of a number of alternative materials to achieve diffusion bonding and interference fit between the target and the support plate. Grooves and ridges or other patterned mating surfaces may be provided on the target and the support plate in addition to the weld joint of step d to achieve an interference fit between the target and the support plate. In addition, step d preferably welds the target and the support plate along its periphery.

상술된 특정 실시예를 참조로 본 발명을 설명하였지만, 본 기술의 숙련자는 다수의 대안, 조합, 변경 및 변용을 명백히 알 수 있을 것이다. 따라서, 상술된 본 발명의 양호한 실시예는 예시적인 것이며 제한적인 것은 아니다. 본 발명의 개념 및 범주로부터 벗어나지 않고, 다양한 변경이 이루어질 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the specific embodiments described above, those skilled in the art will clearly recognize many alternatives, combinations, changes and variations. Accordingly, the preferred embodiments of the invention described above are illustrative and not restrictive. Various changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (58)

스퍼터 타겟 조립체에 있어서,A sputter target assembly, 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟;A target composed of a first material and having a mating surface; 제2 재료로 구성된 중간층; 및An intermediate layer composed of a second material; And 제3 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 지지판을 포함하고,A support plate composed of a third material and having a mating surface, 상기 중간층은 HIP 프로세스 동안 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면과 금속간(intermetallically) 확산 접합되는 스퍼터 타겟 조립체.And the intermediate layer is intermetallically diffusion bonded to the mating surface of the target and the support plate during a HIP process. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 재료는 탄탈륨 또는 그 합금이고, 상기 제3 재료는 구리 또는 그 합금이며, 상기 제2 재료는 상기 제1 및 제3 재료에 확산 접합가능한 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체.The sputter target assembly of claim 1, wherein the first material is tantalum or an alloy thereof, the third material is copper or an alloy thereof, and the second material is a metal alloy that is diffusion bonded to the first and third materials. . 제 2 항에 있어서, 상기 제2 재료는 은-구리-주석-아연으로 구성되는 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체.3. The sputter target assembly of claim 2, wherein the second material is a metal alloy consisting of silver-copper-tin-zinc. 제 2 항에 있어서, 상기 타겟 및 지지판의 상기 정합면은 확산 접합이 이루어질 때 서로 접하는 스퍼터 타겟 조립체.The sputter target assembly of claim 2, wherein the mating surfaces of the target and the support plate are in contact with each other when diffusion bonding is performed. 제 2 항에 있어서, 상기 중간층은 제1 중간층 및 제2 중간층으로 구성되는 스퍼터 타겟 조립체.The sputter target assembly of claim 2, wherein the intermediate layer is comprised of a first intermediate layer and a second intermediate layer. 제 5 항에 있어서, 상기 타겟은 탄탈륨으로 구성되고, 상기 제1 중간층은 알루미늄으로 구성되며, 상기 제2 중간층은 티타늄으로 구성되고, 상기 지지판은 구리 또는 그 합금으로 구성되는 스퍼터 타겟 조립체.6. The sputter target assembly of claim 5, wherein said target is comprised of tantalum, said first intermediate layer is comprised of aluminum, said second intermediate layer is comprised of titanium, and said support plate is comprised of copper or an alloy thereof. 제 6 항에 있어서, 상기 구리 합금은 구리-1%크롬인 스퍼터 타겟 조립체.7. The sputter target assembly of claim 6, wherein the copper alloy is copper-1% chromium. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 중간층은 상기 제2 중간층보다 두꺼운 스퍼터 타겟 조립체.8. The sputter target assembly of claim 7, wherein the first intermediate layer is thicker than the second intermediate layer. 제 8 항에 있어서, 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면은 상기 확산 접합된 재료 사이에 증가된 접촉 표면적을 제공하는 대응 패턴을 가지는 스퍼터 타겟 조립체.9. The sputter target assembly of claim 8, wherein the mating surface of the target and the support plate has a corresponding pattern providing an increased contact surface area between the diffusion bonded material. 제 9 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면상의 홈 및 융기부인 스퍼터 타겟 조립체.10. The sputter target assembly of claim 9, wherein the pattern is grooves and ridges on the mating surface of the target and the support plate. 제 9 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면상의 비동심(non-concentric) 결합 부재인 스퍼터 타겟 조립체.10. The sputter target assembly of claim 9, wherein the pattern is a non-concentric coupling member on the mating surface of the target and the support plate. 스퍼터 타겟 조립체를 제조하는 방법에 있어서,A method of making a sputter target assembly, a. 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟을 제공하는 단계;a. Providing a target composed of a first material and having a mating surface; b. 제2 재료로 구성된 중간층을 상기 타겟의 상기 정합면에 인접하게 제공하는 단계;b. Providing an intermediate layer of second material adjacent said mating surface of said target; c. 제3 재료로 구성되며, 상기 중간층에 인접한 정합면을 가지는 지지판을 제공하는 단계; c. Providing a support plate composed of a third material and having a mating surface adjacent to the intermediate layer; d. 상기 인접한 타겟, 중간층 및 지지판 조립체를 HIP 캔내에 배치하고, 상기 조립체를 HIP 프로세스로 처리하는 단계;d. Placing the adjacent target, interlayer and support plate assemblies in a HIP can and subjecting the assembly to a HIP process; e. 상기 인접 층 사이에, 중간층이 상기 타겟과 상기 지지판에 확산 접합하는 금속간 확산 접합을 형성하는 단계; 및e. Forming an intermetallic diffusion junction between the adjacent layers, the intermediate layer being diffusion bonded to the target and the support plate; And f. 상기 HIP 캔으로부터 상기 조립체를 제거하는 단계를 포함하는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. f. Removing the assembly from the HIP can. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 재료는 탄탈륨 또는 그 합금이고, 상기 제3 재료는 구리 또는 그 합금이며, 상기 제2 재료는 상기 제1 및 제3 재료에 확산 접합 가능한 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 13. The sputter target assembly of claim 12, wherein the first material is tantalum or an alloy thereof, the third material is copper or an alloy thereof, and the second material is a metal alloy capable of diffusion bonding to the first and third materials. Manufacturing method. 제 13 항에 있어서, 상기 제2 재료는 은-구리-주석-아연으로 구성된 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. The method of claim 13, wherein the second material is a metal alloy consisting of silver-copper-tin-zinc. 제 13 항에 있어서, 상기 타겟 및 상기 지지판은 확산 접합이 이루어질 때, 상기 타겟과 상기 지지판의 외주에서 서로 직접 접촉하는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. The method of claim 13, wherein the target and the support plate are in direct contact with each other at an outer circumference of the target and the support plate when diffusion bonding is performed. 제 15 항에 있어서, 상기 중간층은 제1 중간층 및 제2 중간층으로 구성되는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 16. The method of claim 15, wherein said intermediate layer is comprised of a first intermediate layer and a second intermediate layer. 제 16 항에 있어서, 상기 타겟은 탄탈륨으로 구성되고, 상기 제1 중간층은 알루미늄으로 구성되고, 상기 제2 중간층은 티타늄으로 구성되며, 상기 지지판은 구리 또는 그 합금으로 구성되는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 17. The method of claim 16, wherein said target is comprised of tantalum, said first intermediate layer is comprised of aluminum, said second intermediate layer is comprised of titanium, and said support plate is comprised of copper or an alloy thereof. 제 17 항에 있어서, 상기 구리 합금은 구리-1%크롬 및 구리-아연으로 구성되는 그룹 중 일원인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 18. The method of claim 17, wherein the copper alloy is one of a group consisting of copper-1% chromium and copper-zinc. 제 18 항에 있어서, 상기 제1 중간층은 약 .015in 두께이고, 상기 제2 중간층은 약 0.0254 mm(0.001in) 두께인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 19. The method of claim 18, wherein the first intermediate layer is about .015 inches thick and the second intermediate layer is about 0.0254 mm (0.001 inches) thick. 제 17 항에 있어서, 상기 타겟 및 상기 지지판의 상기 정합면은 상기 확산 접합된 재료 사이에 증가된 접촉 표면적을 제공하는 대응 패턴을 가지는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 18. The method of claim 17, wherein the mating surface of the target and the support plate has a corresponding pattern that provides an increased contact surface area between the diffusion bonded material. 제 20 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판 각각에 있는 동심의 홈 및 융기부인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 21. The method of claim 20, wherein said pattern is concentric grooves and ridges in each of said target and said support plate. 제 21 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면상의 비동심 결합 부재인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법. 22. The method of claim 21, wherein said pattern is a non-concentric coupling member on said mating surface of said target and said support plate. 스퍼터 타겟 조립체에 있어서,A sputter target assembly, 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟;A target composed of a first material and having a mating surface; 제2 재료로 구성되는 중간층; 및An intermediate layer composed of a second material; And 제3 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 지지판을 포함하고, A support plate composed of a third material and having a mating surface, 상기 중간층은 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면과 금속간 확산 접합되며, 상기 타겟과 상기 지지판은 HIP 프로세스 동안 기계적으로 상호결합되는 스퍼터 타겟 조립체.Wherein said intermediate layer is diffusion bonded between said target and said mating surface of said support plate and said metal, said target and said support plate being mechanically interconnected during a HIP process. 제 23 항에 있어서, 상기 타겟과 상기 지지판 중 하나는 상기 타겟과 상기 지지판 중 나머지상의 대응 오목부에 수용되는 중앙 돌기를 추가로 포함하는 스퍼터 타겟 조립체.24. The sputter target assembly of claim 23, wherein one of the target and the support plate further comprises a central protrusion received in a corresponding recess on the other of the target and the support plate. 제 24 항에 있어서, 상기 오목부는 기계적 상호결합 중 하나를 달성하도록 상기 HIP 프로세스 동안 상기 제1, 제2 및 제3 재료 중의 재료로 충전되는 음의 각도를 형성하는 스퍼터 타겟 조립체.25. The sputter target assembly of claim 24, wherein the recess defines a negative angle filled with a material in the first, second and third materials during the HIP process to achieve one of the mechanical interconnects. 제 25 항에 있어서, 상기 타겟은 다중 레벨 정합면을 추가로 포함하고, 상기 지지판은 상기 타겟의 상기 정합면에 대응하는 다중 레벨 정합면을 추가로 포함하는 스퍼터 타겟 조립체.27. The sputter target assembly of claim 25, wherein the target further comprises a multilevel mating surface, and the support plate further comprises a multilevel mating surface corresponding to the mating surface of the target. 제 26 항에 있어서, 상기 타겟과 상기 지지판 중 하나의 외주는 그 다중 레벨 각각상에서 음의 각도를 형성하고, 상기 음의 각도는 다른 기계적 상호결합을 달성하기 위해 상기 HIP 프로세스 동안 상기 재료로 충전되는 스퍼터 타겟 조립체.27. The method of claim 26, wherein an outer circumference of one of the target and the support plate forms a negative angle on each of its multiple levels, wherein the negative angle is filled with the material during the HIP process to achieve another mechanical interconnection. Sputter Target Assembly. 제 24 항에 있어서, 상기 제1 재료는 탄탈륨 또는 그 합금이고, 상기 제3 재료는 구리 또는 그 합금이며, 상기 제2 재료는 상기 제1 및 제3 재료에 확산 접합가능한 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체.25. The sputter target assembly of claim 24, wherein the first material is tantalum or an alloy thereof, the third material is copper or an alloy thereof, and the second material is a metal alloy diffusively bonded to the first and third materials. . 제 28 항에 있어서, 상기 제2 재료는 은-구리-주석-아연으로 구성되는 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체.29. The sputter target assembly of claim 28, wherein said second material is a metal alloy consisting of silver-copper-tin-zinc. 제 24 항에 있어서, 상기 중간층은 제1 중간층 및 제2 중간층으로 구성되고, 상기 제1 중간층은 상기 타겟 및 상기 제2 중간층에 접합가능하며, 상기 제2 중간층은 상기 제1 중간층 및 상기 지지판에 접합가능한 스퍼터 타겟 조립체.25. The method of claim 24, wherein the intermediate layer comprises a first intermediate layer and a second intermediate layer, the first intermediate layer is bondable to the target and the second intermediate layer, and the second intermediate layer is bonded to the first intermediate layer and the support plate. Bondable Sputter Target Assembly. 제 30 항에 있어서, 상기 타겟은 탄탈륨이고, 상기 제1 중간층은 알루미늄이고, 상기 제2 중간층은 티타늄이며, 상기 지지판은 구리 또는 그 합금인 스퍼터 타겟 조립체.31. The sputter target assembly of claim 30, wherein the target is tantalum, the first intermediate layer is aluminum, the second intermediate layer is titanium, and the support plate is copper or an alloy thereof. 제 31 항에 있어서, 상기 지지판은 구리-1%크롬 및 구리-아연으로 구성되는 그룹의 일원인 스퍼터 타겟 조립체.32. The sputter target assembly of claim 31, wherein said support plate is a member of a group consisting of copper-1% chromium and copper-zinc. 제 30 항에 있어서, 상기 제1 중간층은 약 .015in 두께이고, 상기 제2 중간층은 약 0.0254 mm(0.001in) 두께인 스퍼터 타겟 조립체.31. The sputter target assembly of claim 30, wherein the first intermediate layer is about .015 inches thick and the second intermediate layer is about 0.0254 mm (0.001 inches) thick. 제 33 항에 있어서, 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면은 상기 확산 접합된 재료 사이에 증가된 접촉 표면적을 제공하는 대응 패턴을 가지는 스퍼터 타겟 조립체.34. The sputter target assembly of claim 33, wherein the mating surface of the target and the support plate has a corresponding pattern providing an increased contact surface area between the diffusion bonded material. 제 34 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면에 있는 동심의 홈 및 융기부인 스퍼터 타겟 조립체.35. The sputter target assembly of claim 34, wherein the pattern is a concentric groove and ridge in the mating surface of the target and the support plate. 제 35 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면에 있는 비동심 결합 부재인 스퍼터 타겟 조립체.36. The sputter target assembly of claim 35, wherein the pattern is a non-concentric engaging member at the mating surface of the target and the support plate. 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법에 있어서,A method for producing a sputter target assembly, a. 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟을 제공하는 단계;a. Providing a target composed of a first material and having a mating surface; b. 제2 재료로 구성되는 중간층을 상기 타겟의 상기 정합면에 인접하게 제공하는 단계;b. Providing an intermediate layer composed of a second material adjacent said mating surface of said target; c. 제3 재료로 구성되며, 상기 중간층에 인접한 정합면을 가지는 지지판을 제공하는 단계;c. Providing a support plate composed of a third material and having a mating surface adjacent to the intermediate layer; d. 상기 인접한 타겟, 중간층 및 지지판 조립체를 HIP 캔내에 배치하고, 상기 조립체를 HIP 프로세스로 처리하는 단계; d. Placing the adjacent target, interlayer and support plate assemblies in a HIP can and subjecting the assembly to a HIP process; e. 상기 인접층 사이에 금속간 확산 접합을 형성하는 단계;e. Forming an intermetallic diffusion junction between the adjacent layers; f. 상기 타겟과 상기 지지판 사이에, 상기 중간층이 상기 타겟과 상기 지지판에 확산 접합하는 기계적 상호결합을 형성하는 단계;f. Forming a mechanical interconnect between the target and the support plate, wherein the intermediate layer is diffusion bonded to the target and the support plate; g. 상기 HIP 캔으로부터 상기 조립체를 제거하는 단계를 포함하는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.g. Removing the assembly from the HIP can. 제 37 항에 있어서, 상기 타겟과 상기 지지판 중 하나는 상기 타겟과 상기 지지판 중 나머지상의 대응 오목부에 수용되는 중앙 돌기를 포함하고, 상기 중앙 돌기는 상기 중간층내에 제공된 구멍을 통과하는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.38. The sputter target assembly of claim 37, wherein one of the target and the support plate comprises a central protrusion received in a corresponding recess on the other of the target and the support plate, the central protrusion passing through a hole provided in the intermediate layer. Way. 제 38 항에 있어서, 상기 오목부는 상기 HIP 프로세스 동안 상기 기계적 상호결합 중 하나의 달성을 위해 상기 제1, 제2 및 제3 재료 중의 재료로 충전되는 음의 각도를 형성하는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.39. The method of claim 38, wherein the recess forms a negative angle filled with a material in the first, second and third materials to achieve one of the mechanical interconnections during the HIP process. 제 39 항에 있어서, 상기 타겟은 다중 레벨 정합면을 추가로 포함하고, 상기 지지판은 상기 타겟의 상기 정합면에 대응하는 다중 레벨 정합면을 추가로 포함하는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.40. The method of claim 39, wherein said target further comprises a multilevel mating surface, and said support plate further comprises a multilevel mating surface corresponding to said mating surface of said target. 제 40 항에 있어서, 상기 타겟 및 상기 지지판 중 하나상의 외주는 그 다중 레벨 각각에 음의 각도를 형성하고, 이 음의 각도는 HIP 처리 동안 다른 기계적 상호결합을 형성하도록 상기 재료로 충전되는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.41. The sputter target of claim 40, wherein an outer circumference on one of the target and the support plate forms a negative angle at each of its multiple levels, the negative angle being filled with the material to form another mechanical interconnect during HIP processing. Assembly manufacturing method. 제 38 항에 있어서, 상기 제1 재료는 탄탈륨 또는 그 합금이고, 상기 제3 재료는 구리 또는 그 합금이며, 상기 제2 재료는 상기 제1 및 재 3 재료에 확산 접합가능한 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.39. The sputter target assembly of claim 38, wherein the first material is tantalum or an alloy thereof, the third material is copper or an alloy thereof, and the second material is a metal alloy capable of diffusion bonding to the first and ash third materials. Manufacturing method. 제 42 항에 있어서, 상기 제2 재료는 은-구리-주석-아연으로 구성되는 금속 합금인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.43. The method of claim 42, wherein said second material is a metal alloy consisting of silver-copper-tin-zinc. 제 38 항에 있어서, 상기 중간층은 제1 중간층 및 제2 중간층으로 구성되고, 상기 제1 중간층은 상기 타겟 및 상기 제2 중간층에 접합가능하고, 상기 제2 중간층은 상기 제1 중간층 및 상기 지지판에 접합가능한 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.39. The method of claim 38, wherein the intermediate layer comprises a first intermediate layer and a second intermediate layer, the first intermediate layer is bondable to the target and the second intermediate layer, and the second intermediate layer is bonded to the first intermediate layer and the support plate. A method of making a joinable sputter target assembly. 제 44 항에 있어서, 상기 타겟은 탄탈륨이고, 상기 제1 중간층은 알루미늄이고, 상기 제2 중간층은 티타늄이며, 상기 지지판은 구리 또는 그 합금인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.45. The method of claim 44, wherein said target is tantalum, said first intermediate layer is aluminum, said second intermediate layer is titanium, and said support plate is copper or an alloy thereof. 제 45 항에 있어서, 상기 지지판은 구리-1%크롬인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.46. The method of claim 45, wherein said support plate is copper-1% chromium. 제 46 항에 있어서, 상기 제1 중간층은 약 0.381 mm(0.015in) 두께이고, 상기 제2 중간층은 약 0.0254 mm(0.001in) 두께인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.47. The method of claim 46, wherein the first intermediate layer is about 0.381 mm (0.015 in) thick and the second intermediate layer is about 0.0254 mm (0.001 in) thick. 제 47 항에 있어서, 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면은 상기 확산 접합된 재료 사이에 증가된 접촉 표면적을 제공하는 대응 패턴을 가지는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.48. The method of claim 47, wherein the mating surface of the target and the support plate has a corresponding pattern that provides an increased contact surface area between the diffusion bonded material. 제 48 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판 각각에 있는 동심의 홈 및 융기부인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.49. The method of claim 48, wherein said pattern is concentric grooves and ridges in each of said target and said support plate. 제 49 항에 있어서, 상기 패턴은 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면에 있는 비동심 결합 부재인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.50. The method of claim 49, wherein said pattern is a non-concentric engaging member at said mating surface of said target and said support plate. 스퍼터 타겟 조립체에 있어서, A sputter target assembly, 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟; 및A target composed of a first material and having a mating surface; And 제2 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 지지판을 포함하고,A support plate composed of a second material and having a mating surface, 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면은 전자 빔 용접에 의해 용접 접합되는 스퍼터 타겟 조립체.And a mating surface of the target and the support plate is weld-bonded by electron beam welding. 제 51 항에 있어서, 상기 제1 재료는 탄탈륨이고, 상기 제2 재료는 구리 또는 그 합금인 스퍼터 타겟 조립체.52. The sputter target assembly of claim 51, wherein said first material is tantalum and said second material is copper or an alloy thereof. 제 52 항에 있어서, 상기 구리 합금은 구리-1%크롬인 스퍼터 타겟 조립체.53. The sputter target assembly of claim 52, wherein the copper alloy is copper-1% chromium. 제 53 항에 있어서, 상기 타겟은 홈형 정합면을 추가로 포함하고, 상기 지지판은 홈형 정합면을 추가로 포함하며, 상기 홈형 정합면들은 함께 결합하여 그 사이에 억지끼워맞춤을 형성하는 스퍼터 타겟 조립체.54. The sputter target assembly of claim 53, wherein the target further comprises a grooved mating surface, the support plate further comprises a grooved mating surface, and the grooved mating surfaces are joined together to form an interference fit therebetween. . 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법에 있어서,A method for producing a sputter target assembly, a. 제1 재료로 구성되며, 정합면을 가지는 타겟을 제공하는 단계;a. Providing a target composed of a first material and having a mating surface; b. 제2 재료로 구성되며 정합면을 가지는 지지판을 상기 타겟의 상기 정합면에 인접하게 제공하는 단계;b. Providing a support plate composed of a second material and having a mating surface adjacent to the mating surface of the target; c. 상기 타겟과 상기 지지판의 상기 정합면을 함께 가압하는 단계; 및c. Pressing the mating surface of the target and the support plate together; And d. 상기 타겟과 상기 지지판 조립체가 전자 빔 용접을 받게하여 상기 제1 및 제2 재료 사이에 용접 접합을 형성하는 단계를 포함하는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.d. And subjecting the target and the support plate assembly to electron beam welding to form a weld joint between the first and second materials. 제 55 항에 있어서, 상기 제1 재료는 탄탈륨이고, 상기 제2 재료는 구리 또는 그 합금인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.56. The method of claim 55, wherein said first material is tantalum and said second material is copper or an alloy thereof. 제 56 항에 있어서, 상기 제2 재료는 구리-1% 크롬 및 구리-아연으로 구성되는 그룹의 일원인 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.59. The method of claim 56, wherein said second material is a member of a group consisting of copper-1% chromium and copper-zinc. 제 57 항에 있어서, 상기 용접 접합은 상기 타겟과 상기 지지판의 외주를 따라 이루어지는 스퍼터 타겟 조립체 제조 방법.58. The method of claim 57, wherein said weld joint is made along an outer periphery of said target and said support plate.
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