WO2003052161A1 - Procede pour assembler une cible en substance magnetique avec une plaque dorsale, et cible en substance magnetique - Google Patents

Procede pour assembler une cible en substance magnetique avec une plaque dorsale, et cible en substance magnetique Download PDF

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Yasuhiro Yamakoshi
Kenichi Mogaki
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Nikko Materials Company, Limited
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Definitions

  • the present invention relates to a method for joining a magnetic material get and a packing plate with a small variation in thickness of the magnetic material get and a magnetic material target.
  • a low-melting-point bonding material such as an alloy has been used for joining a magnetic target and a backing plate.
  • bonding materials with low bonding strength such as indium
  • bonding has been proposed, and diffusion bonding is now becoming mainstream.
  • diffusion bonding is also performed on targets such as iron, cobalt, nickel, platinum, and alloys thereof, without exception.
  • targets such as iron, cobalt, nickel, platinum, and alloys thereof
  • aluminum or aluminum alloy is generally used as the packing plate.
  • the heat between iron, cobalt, nickel, platinum or their alloys and aluminum or aluminum alloy is used. The difference in expansion coefficient is large, and the amount of warpage is large during the cooling process after diffusion bonding, and the bonding interface may peel off.
  • ferromagnetic targets such as iron, cobalt, nickel, platinum, and alloys thereof as described above do not have to perform complete annealing to provide anisotropy in magnetism, so that the processing strain is reduced. Must be left as is.
  • the ferromagnetic material has such a residual strain, but a major problem here is that the residual strain is a cause during the bonding process to the packing plate. Warpage occurs in ferromagnetic materials such as iron, cobalt, nickel, platinum, or alloys thereof. For example, in the bonding step, heat of about 200 to 250 ° C. is applied, but even at such a low temperature, warpage occurs.
  • the target material is formed to have a thickness of 10 mm or less, usually 5 mm or less in order to increase the sputtering efficiency of the magneto opening spring ring.
  • the problem is that it appears and it is very difficult to repair it.
  • a ferromagnetic target such as iron, cobalt, nickel, platinum or an alloy thereof is finally held in a vacuum chuck for grinding, but is held in such a chuck. Even if the flatness is maintained during the operation, once warpage occurs, after the chuck is released, the phenomenon of warping again occurs.
  • the problem of warpage is serious because the target material is thin, and there is a problem that the target material cannot be easily bonded to the backing plate with flatness. Disclosure of the invention
  • the joining method between the magnetic target and the packing plate which can maintain the flatness of the magnetic target, and the thickness and leakage flux of the magnetic target can be maintained by a relatively simple operation until joining to the backing plate.
  • the present invention provides the following based on such knowledge.
  • a magnetic target characterized in that, when the maximum leakage flux of the target is 100%, the average leakage flux relative to the maximum leakage flux is 80% or more.
  • a magnetic target characterized in that, when the maximum leakage flux of the target is 100%, the minimum leakage flux relative to the maximum leakage flux is 80% or more.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view in which a high-purity cobalt target is placed on a vacuum chuck while maintaining flatness, and an aluminum plate is bonded via an adhesive.
  • FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of joining a high-purity cobalt target in which an aluminum plate is joined to a copper alloy packing plate via a joining material.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the integrated power and the uniformity.
  • Fig. 4 shows the nickel target thickness when using an aluminum plate (reinforcing plate). Using an ultrasonic thickness measuring device, the thickness of the nickel target was concentrically set at a predetermined angle (0) from the center. It is a figure showing the result of measurement.
  • FIG. 5 is a diagram showing the measurement results of the leakage magnetic flux in the above.
  • Figure 6 shows a total of 25 points of the nickel gate thickness at a predetermined angle (0) from the center concentrically using an ultrasonic thickness gauge when no aluminum plate (reinforcement plate) is used. It is a figure which shows the result of having measured.
  • FIG. 7 is a diagram showing the measurement result of the leakage magnetic flux, which is the same as above.
  • the flatness of a magnetic target such as iron, cobalt, nickel, platinum or their alloys (6 — ⁇ [1 alloy, Co—Ni alloy, Mn—Pt alloy, etc.) is maintained in advance by a vacuum tag or the like. While joining to aluminum plate by explosion bonding, diffusion bonding, brazing, and other bonding methods.
  • the joining strength is about 250 ° C, and it is important that the target is not adversely affected. Explosion bonding, diffusion joining, brazing, etc. And other bonding methods (adhesion methods) are available. There is no particular limitation on these joining methods or bonding methods and joining materials.
  • An aluminum plate can be rephrased as a reinforcing plate or a protection plate for preventing warpage.
  • the aluminum plate used here includes an aluminum alloy plate and is cut and removed later, so that an inexpensive material can be used.
  • the aluminum plate needs some strength and thickness to maintain the flatness of the magnetic target. It is appropriate to use a magnetic target with a thickness equal to or greater than the thickness, but the thickness of this aluminum plate can also be changed arbitrarily according to the strength or amount of warpage of the magnetic target. It is not particularly limited and can be selected as appropriate.
  • this aluminum plate is joined to a packing plate while maintaining the flatness of the magnetic target joined thereto. In this case, bonding may be performed by conventional bonding, or bonding may be performed by diffusion bonding.
  • the diffusion bonding it is effective to use indium having a certain thickness, an alloy thereof, or another insert material having a low melting point.
  • aluminum or aluminum alloy can be used.
  • the function of the insert material is that diffusion bonding can be performed at a lower temperature, and, after cooling to room temperature after the diffusion bonding, the stress generated by the difference in thermal expansion between the evening get and the packing plate is reduced by the insert material. It can be alleviated.
  • the backing plate it is preferable to use copper or copper alloy or aluminum or aluminum alloy having higher strength.
  • a copper alloy such as a copper-chromium alloy or a copper-zinc alloy as a packing plate in the sense of a packing plate that causes less warpage when joined and does not deform even at high power sputtering.
  • the surface of the magnetic material is covered with an aluminum plate (reinforcement or protection plate) via an adhesive, so that it is protected during bonding.
  • an aluminum plate reinforcement or protection plate
  • the operation can be performed without damaging the magnetic body, or it can be pressed as necessary.
  • the aluminum plate and the joining material serving as the reinforcing plate are ground and removed. Materials generated by explosive bonding, diffusion bonding, brazing, or other bonding methods of aluminum plates, or bonding methods, that is, bonding materials between aluminum plates and magnetic targets and aluminum plates
  • the magnetic target is bonded to the higher strength backing plate of the aluminum alloy or copper alloy, the flatness can be maintained as it is. After grinding and removing the aluminum plate and the joining material, the magnetic material surface can be further ground.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view in which a high-purity cobalt target 2 is placed on a vacuum chuck 1 while maintaining flatness, and an aluminum plate 4 is bonded via a bonding material 3.
  • FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view in which a copper alloy packing plate 5 is joined to a high-purity cobalt target 2 to which an aluminum sheet 4 has been joined via a joining material 3 by a bonding brazing material 6. .
  • the displacement of the thickness at each position over the target area with respect to the average thickness is 4% or less, and the maximum leakage magnetic flux of the target is 100%.
  • the average leakage flux relative to the maximum leakage flux is 80% or more, preferably 90% or more, and the minimum leakage flux relative to the maximum leakage flux when the maximum leakage flux of the target is 100%.
  • a magnetic material with a leakage flux of 70% or more can be obtained.
  • These magnetic targets can be applied to magnetic materials of iron, cobalt, nickel, platinum or their alloys.
  • the leakage magnetic flux can be measured using a normal Gauss meter.
  • a magnet is placed on the packing plate side, and a probe is applied to the opposite magnetic body side, and measurement is performed by Gaussian.
  • the measurement position is obtained by arbitrarily moving the tracing stylus. Examples and comparative examples
  • high purity cobalt raw material is hot-rolled at 450 ° C to produce a 6mm thick high purity cobalt plate, which is a disk-shaped target with a diameter of ⁇ 350 ⁇ and a thickness of 3.5mm. And finished by machining.
  • the backing plate used was a copper-chromium alloy (chromium content lwt%). While maintaining the flatness by holding the high-purity cobalt plate on a vacuum chuck, the PbAgSn-based brazing material (97.5 Pb-1 Sn-1.5 Ag) was used for this high-purity cobalt plate at 325 ° C. ⁇ A 0 mm aluminum plate was joined. After joining, the surface on the get side was ground (approximately 0.3 mm) in the evening.
  • the heating temperature is 230 ° C.
  • the aluminum plate was removed by machining (grinding), and cobalt was chamfered (about 0.2 mm) to obtain a target-packing plate assembly.
  • the thickness of the target was measured using an ultrasonic thickness meter with the disc-shaped cobalt one gate facing upward.
  • the measurement points were concentrically 49 points in total (1 point at the center, 8 points at 13 circles, 16 points at 23 circles, 24 points at the outer periphery).
  • the maximum thickness was 3.06 mm and the minimum thickness was 2.9 Omm, and the maximum displacement from the target thickness was 0.1 mm (3.3%).
  • the difference between the maximum and minimum thickness was 0.16 mm.
  • the sputtering conditions are as follows.
  • the uniformity is improved from about 6 kWh of integrated power, and the uniformity is maintained at 2% or less up to about 30 kWh of integrated power, and the uniformity of the film formed by sputtering is good. It indicates that This is considered to be a result of the target having less variation in thickness and excellent flatness.
  • a high-purity cobalt plate having a thickness of 6 mm was prepared from a raw material of 99.999 wt% (5 N) high-purity cobalt by warm rolling at 450 ° C. A 3 mm thick disc-shaped evening get was machine-finished. A copper-chromium alloy (chromium content lwt%) was similarly used as the backing plate, and the sputtering target and the backing plate were directly bonded using indium solder. The heating temperature is 230 ° C.
  • the amount of warpage was measured using an ultrasonic thickness measuring device with the disc-shaped cobalt target facing upward.
  • a total of 49 measurement points (1 center, 8 1/3 circumference, 16 2Z3 circumference, 24 outer circumference points) were concentrically measured.
  • the maximum thickness was 3.12 mm and the minimum thickness was 2.78 mm, and the maximum displacement from the target thickness was 0.22 mm (7.3%).
  • the difference between the maximum and minimum thickness was 0.34 mm.
  • the amount of warpage was extremely large, and scratches and the like also occurred.
  • the uniformity is about 7%, which is very bad. And it is more than 2% of uniformity to 3 Okwh of integrated power, and there is fluctuation.
  • the poor uniformity of the film formed by sputtering the disk-shaped cobalt target shown in this comparative example is considered to be the result of large thickness fluctuation of the target and poor flatness.
  • high-purity nickel raw material is hot-rolled at 450 ° C to produce a 6-mm-thick high-purity nickel plate, with a diameter of ⁇ 350 ⁇ and a thickness of 3.
  • the packing plate used was a copper-chromium alloy (chromium content lwt%).
  • the PbAgSn-based brazing material (97.5 Pb—I Sn—1.5 Ag) is used for the high-purity nickel plate at 325 °.
  • a 1 Omm aluminum plate was joined with C. After joining, the surface on the get side was ground (approximately 0.3 mm) in the evening.
  • the heating temperature is 230 ° C.
  • the aluminum plate was removed by machining (grinding), and nickel was chamfered (about 0.2 mm) to obtain a target-backing plate assembly.
  • the thickness of the target was measured using an ultrasonic thickness meter with the disk-shaped nickel target facing up.
  • the measurement points were concentrically arranged at a predetermined angle (0) from the center for a total of 25 points (one point at the center, 8 points at 1/3 circumference, 16 points at 2/3 circumference).
  • Table 1 shows the results.
  • Figure 4 shows the graph corresponding to Table 1.
  • the maximum thickness was 0.324 mm
  • the minimum thickness was 3.2 Omm
  • the average was 3.216 mm.
  • the maximum displacement from the average thickness was 024 mm (0.7%).
  • the difference between the maximum and minimum thickness was 0.04 mm.
  • the variation in the thickness was extremely small, the bonding condition was good as in Example 1, and there was no occurrence of scratches. table 1
  • the magnetic flux leakage of the disk-shaped nickel target was measured using a Gauss meter. The measurement was performed in the same manner as in the above thickness measurement. Usually, it is preferable that the average of the leakage magnetic fluxes is large because the sputtering efficiency is high.
  • the strongest value of leakage flux is set to 100%.
  • Example 2 In the same manner as in Example 2, a raw material of 99.999 wt% (5N) of high-purity nickel was hot-rolled at 450 ° C to produce a 6-mm-thick high-purity nickel plate. A 350 mm, 3 mm thick disk-shaped evening target was machined and finished. Similarly, a copper-chromium alloy (chromium content l.wt%) was used as the backing plate, and the sputtering target and the packing plate were directly joined using indium solder. The heating temperature is 230 ° C.
  • the measurement points are concentrically arranged at a predetermined angle (0) from the center for a total of 25 points (one point at the center, 8 points at the circumference of 1Z3, and 16 points at the circumference of 2/3). did.
  • Table 3 shows the results.
  • Figure 6 shows the graph corresponding to Table 3.
  • the maximum thickness was 3.3 lmra
  • the minimum thickness was 2.95 mm
  • the average was 3.183 mm.
  • the maximum displacement from the average thickness was 0.233 mm (7.3%).
  • the difference between the maximum and minimum thickness was 0.36 mm.
  • the magnetic flux leakage of the disk-shaped nickel target was examined with a Gauss meter.
  • the measurement was performed in the same manner as in the above thickness measurement.

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Description

明 細 書 磁性体夕一ゲットとパッキングプレートとの接合方法及び磁性体夕一ゲット 技術分野
本発明は、 磁性体夕一ゲットの板厚ばらつきの少ない磁性体夕一ゲットとパ ッキングプレ一トとの接合方法及び磁性体ターゲットに関する。 背景技術
従来、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金のような強磁性体夕 ーゲットを該夕一ゲット裏面に磁石を配置してマグネトロンスパッ夕を実施し た場合、 夕一ゲット内部で磁界が閉塞してしまい夕一ゲット表面に磁界を発生 させることが困難である。
すなわち強磁性体である鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金等の特有の磁界効果 により、 プラズマ密度の上昇が起こらずアルゴンのイオン化効率も低くなり、 結果としてスパッタ効率の低いものであった。
このため、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金等のような強磁 性体ターゲットを用いる場合、 単純に夕一ゲット厚さを薄くして磁場の漏れを 起こさせるなどの対策がとられてきた。
一般に、 これまでの磁性体ターゲットとバッキングプレートの接合には、 ィ ンジゥム等の低融点のボンディング材が使用されていた。
しかし、 最近ではこのようなインジウム等の接合強度の弱いボンディング材 では、 最近のハイパワースパッタリングが使用されると発生する熱の影響で剥 れることがあるため、 このようなボンディング材に替えて拡散接合することが 提案され、 現在ではこの拡散接合が主流になりつつある。
このようなことから、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金等の ターゲットにおいても例外ではなく、 同様に拡散接合することも行われている。 一方、 パッキングプレートとして一般にアルミニウム又はアルミニウム合金 が使用されているが、 このアルミニウム又はアルミニウム合金を使用した場合、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金等とアルミニウム又はアルミ ニゥム合金との間の熱膨張率差が大きく、 拡散接合後の冷却過程で反り量が大 きく接合界面が剥離してしまうことがあつた。
近年、 さらなるハイパワースパッ夕によりスパッ夕粒子をイオン化し、 基板 に大きな運動エネルギーをもたせて均一に成膜する方法がとられるようになつ てきており、 スパッタリング時の熱的影響と冷却媒体の水圧によりバッキング プレートを接合したターゲットが大きく凸に変形し、 水漏れが起こってしまう 場合があった。
最近では、 ウェハ一の大口径化に伴いターゲット自体も大型化しており、 こ のような接合界面の剥離やパッキングプレートの変形問題がさらに大きな問題 となってきた。 このようなことから、 より強度の高い銅や銅合金をパッキング プレートに使用する傾向にある。
ところで、 上記のような鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金等 の強磁性体ターゲットは、 磁性に異方性を持たせるため、 完全なァニールを施 すことを行うことがなく、 加工歪みをそのまま残す必要がある。
このような残留歪みを有しているのが強磁性体夕一ゲットの特徴の一つであ るが、 ここで大きな問題はパッキングプレートへの接合工程の間で、 前記残留 歪みが原因となり、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金等の強磁 性体夕一ゲット材料に反りが発生することである。 例えばボンディング工程で は2 0 0〜2 5 0 ° C程度の熱がかかるが、 このような低温の加熱でも反りが 発生する。
上記のようにマグネト口ンスパッ夕リングのスパッ夕効率を上げるため、 1 0 mm以下、 通常 5 mm以下の厚みにターゲット材が構成されるが、 このよう に薄い夕一ゲットでは反りがより顕著に現れ、 さらにこれを修復することが非 常に難しいという問題がある。 通常、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金等の強磁性体タ一ゲ ットは最終的に真空チャックに保持して研削が行われているが、 このようなチ ャックに保持されている間に平坦性が保持されていても、 一度反りが発生した ものは、 チャックを解放した後には、 再び反るという現象も発生する。
上記のように、 ターゲット材料が薄いだけに反りの問題は深刻であり、 平坦 性を持たせてバッキングプレートに接合することが容易にできないという問題 があった。 発明の開示
以上のようなことから、 比較的簡単な操作で、 バッキングプレートに接合する までの間、 磁性体ターゲットの平坦性を維持できる磁性体ターゲットとパツキ ングプレー卜との接合方法及び板厚及び漏れ磁束のばらつきが少ない磁性体夕 ーゲットを提供する。
本発明者らにより鋭意検討の結果、 使い捨てができる保持板を用いて反りを防 止できるとの知見を得た。
本発明はこのような知見に基づき、 次を提供するものである。
1 . 平坦性を維持しながら磁性体夕一ゲットを予めアルミニウム板に接合し、 次にこのアルミニウム板を接合した磁性体夕ーゲットを、 平坦性を維持したま まバッキングプレートに接合し、 磁性体夕一ゲットのパッキングプレートへの 接合後、 前記アルミニウム板を研削除去することを特徴とする板厚のばらつき の少ない磁性体ターゲットとパッキングプレートとの接合方法
2 . 磁性体が鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金であることを特徴 とする上記 1記載の磁性体ターゲットとパッキングプレートとの接合方法
3 . バッキングプレートが銅若しくは銅合金又はアルミニウム若しくはアルミ二 ゥム合金であることを特徴とする上記 1又は 2記載の磁性体ターゲットとパツキ ングプレートとの接合方法
4. 磁性体ターゲットとバッキングプレートをボンディング又は拡散接合によ り接合することを特徴とする上記 1〜 3のそれぞれに記載の磁性体ターゲット とバッキングプレートとの接合方法 5 . アルミニウムあるいはアルミニウム合金板等のインサート材を介して拡散 接合することを特徴とする上記 4記載の磁性体ターゲットとパッキングプレー 卜との接合方法
6 . アルミニウム板を研削除去後、 磁性体表面をさらに研削することを特徴と する上記 1〜 5のそれぞれに記載の磁性体夕一ゲットとパッキングプレートと の接合方法
7 . 平均厚みに対する厚みの変位が 4 %以下であることを特徴とする磁性体タ —ケッ卜
8 . ターゲットの最大漏れ磁束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に対 する平均漏れ磁束が 8 0 %以上であることを特徴とする磁性体ターゲット
9 . ターゲットの最大漏れ磁束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に対 する平均漏れ磁束が 8 0 %以上であることを特徴とする上記 7記載の磁性体タ
— ッ卜
1 0 . ターゲットの最大漏れ磁束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に 対する最少漏れ磁束が 8 0 %以上であることを特徴とする磁性体ターゲット
1 1 . ターゲッ卜の最大漏れ磁束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に 対する最少漏れ磁束が 8 0 %以上であることを特徴とする上記 7〜1 0のそれ ぞれに記載の磁性体ターゲット
1 2 . 磁性体が、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金であることを 特徴とする上記 7〜 1 1のそれぞれに記載の磁性体ターゲット 図面の簡単な説明
図 1は、 真空チャックに平坦性を維持した状態で高純度コバルトターゲット を載せ、 接着材を介してアルミニウム板を接合する断面説明図である。
図 2は、 銅合金製のパッキングプレートに接合材を介してアルミニウム板を 接合した高純度コバルトターゲット接合する断面説明図である。
図 3は、 積算電力とユニフォーミティーの関連を示す図である。 図 4は、 アルミニウム板.（補強板） を使用した場合の、 ニッケルターゲット 厚さを、 超音波厚み測定器を使用して同心円状に中心から所定角度 （0 ) 毎に. 合計 2 5点を測定した結果を示す図である。
図 5は、 同上の、 漏れ磁束の測定結果を示す図である。
図 6は、 アルミニウム板 （補強板） を使用しない場合の、 ニッケル夕ーゲッ 卜厚さを、 超音波厚み測定器を使用して同心円状に中心から所定角度 （0 ) 毎 に、 合計 2 5点を測定した結果を示す図である。
図 7は、 同上の、 漏れ磁束の測定結果を示す図である。 発明の実施の形態
鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金等 （ 6—^[ 1合金、 C o— N i合金、 M n— P t合金等） の磁性体ターゲットを予め真空チヤッグ等により 平坦性を維持しながら、 爆着法、 拡散接合法、 ろう付け法、 その他の接合法に よりアルミニゥム板に接合する。
このアルミニウム板に接合する方法としては、 2 5 0 ° C程度で接合強度が 十分であればよく、 ターゲットに悪い影響を及ぼさないことが重要であり、 爆 着法、 拡散接合法、 ろう付け法、 その他の接合法 （接着法） が利用できる。 こ れらの接合方法又は接着法及び接合材に、 特に制限がない。
アルミ二ゥム板は、 反りを防止する補強板又は保護板と言い替えることもで きる。 ここで使用するアルミニウム板はアルミニウム合金板を含むものであり 後で切削除去するので安価な材料を使用することができる。
アルミニウム板は磁性体ターゲットの平坦性を維持するために、 ある程度の 強度と厚さを必要とする。 磁性体ターゲットの厚さ又はそれ以上の厚さのもの を使用するのが適当であるが、 このアルミニウム板の厚みも、 磁性体ターゲッ トの反りの強さ又は反り量によって任意に替えることができるもので、 特に制 限される必要はなく、 適宜選択できる。 次に、 このアルミニウム板を接合した磁性体ターゲットの平坦性を維持した ままパッキングプレートに接合する。 この場合、 従来のボンディングによって 接合しても良いし、 また拡散接合により接合することもできる。
例えば、 インジウム又はインジウム合金によってボンディングする場合には、 2 0 0〜2 5 0 ° Cの温度がかかるが、 上記アルミニウム板及び接合材はこの 接合時の温度に耐性があり、 反り等の発生がないようにすることが必要である。 拡散接合する場合には比較的高温になるので、 高温での耐性が求められる。 例えば、 コバルトターゲッ卜の場合は低い透磁率を維持しなければならないの で拡散接合の温度は低温 （4 5 0 ° C以下） で行わなければならないという制 限はあるが、 それでも数百度の温度までに加熱する必要がある。
前記拡散接合に際しては、 ある厚みをもつインジウム若しくはその合金その 他の低融点のインサート材を使用する事が有効である。 場合によっては、 アル ミニゥム又はアルミニウム合金を使用することもできる。 前記インサート材の 機能は、 より低温で拡散接合が可能であるということ、 及び拡散接合後、 室温 まで冷却される際に、 夕ーゲットとパッキングプレート間の熱膨張差によって 生ずる応力をこのィンサート材によって緩和することができることである。
バッキングプレートには、 より強度の高い銅若しくは銅合金又はアルミニウム 若しくはアルミニウム合金を使用するのが好適である。 例えば、 接合した場合の 反りが少なく、 ハイパワースパッ夕でも変形を起こさないパッキングプレート という意味では、 パッキングプレートとして銅クロム合金、 銅亜鉛合金等の銅 合金を用いることが有効である。
上記のように、 ボンディングの場合も拡散接合の場合も、 磁性体の表面を、 接着材を介してアルミニウム板 （補強又は保護板） で覆われているので、 接合 の際に、 これを保護拫としてバッキングプレートへの磁性体の接合が完了する まで、 磁性体を傷つけずに操作することができ又は必要に応じて押圧すること もできる。 磁性体夕一ゲッ卜のバッキングプレートへの接合後、 前記補強板となってい たアルミニウム板及び接合材を研削除去する。 アルミニウム板の爆着、 拡散接 合、 ろう付けその他の接合法、 若しくは接着法により発生した物質、 すなわち アルミニウム板及び磁性体ターゲットとアルミニウム板との間にある接合材
(接着材） 又は界面に残存する物質は全て除去される。
この段階で、 磁性体ターゲットはより強度の高い、 前記アルミニウム合金や 銅合金等のバッキングプレートに接合されているので、 平坦性をそのまま維持 できる。 アルミニウム板及び接合材を研削除去後、 磁性体表面をさらに研削す ることもできる。
図 1に、 真空チヤック 1に平坦性を維持した状態で高純度コバルト夕ーゲッ ト 2を載せ、 接合材 3を介してアルミニウム板 4を接合する断面説明図を示す。 図 2には、 銅合金製のパッキングプレート 5を、 接合材 3を介してアルミ二 . ゥム板 4を接合した高純度コバルトターゲット 2にボンディングろう材 6によ り接合する断面説明図を示す。
以上の磁性体ターゲットとパッキングプレートとの接合方法により、 ターゲ ットの面積に亘る各位置の、 平均厚みに対する厚みの変位が 4 %以下、 タ一ゲ ッ卜の最大漏れ磁束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に対する平均漏 れ磁束が 8 0 %以上、 好ましくは 9 0 %以上、 さらにターゲットの最大漏れ磁 束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に対する最少漏れ磁束が 7 0 %以 上の磁性体夕ーゲットを得ることができる。
これらの磁性体ターゲットは、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合 金の磁性体に適用できる。
なお、 漏れ磁束は、 通常のガウスメーターを使用して測定することができる。 すなわち、 パッキングプレート側に磁石を置き、 反対側の磁性体側に測定子を当 てガウスメ一夕一により測定する。 測定位置は測定子を任意に移動させて行う。 実施例及び比較例
次に、 実施例に基づいて本発明を説明する。 実施例は発明を容易に理解するた めのものであり、 これによつて本発明が制限されるものではない。 すなわち、 本 発明は本発明の技術思想に基づく他の実施例及び変形を包含するものである。
(実施例 1 )
99. 999wt % (5N) の高純度コバルトの原材料を 450 ° Cの温間 圧延にて厚さ 6 mmの高純度コバルト板を作製し、 直径 Φ 350πιπι、 厚さ 3. 5 mmの円盤状ターゲットに、 機械加工により仕上げた。
バッキングプレ一トは銅クロム合金 （クロム含有量 lwt%) を使用した。 前記高純度コバルト板を真空チャックに保持して平坦性を維持ながら、 この 高純度コバルト板に PbAgSn系ろう材 （97. 5 Pb- 1 Sn- 1. 5 A g) を使って 325 ° Cで Γ 0mmのアルミニウム板を接合した。 接合後、 夕 一ゲット側を平面研削 （約 0. 3mm) して平面とした。
次に、 インジウムはんだを使用してスパッタリングターゲット及びバッキン グプレ一トを接合した。 加熱温度は 230 ° Cである。
この後、 前記アルミニウム板を機械加工 （研削） により除去し、 コバルトを 面削 （約 0. 2mm) してターゲット—パッキングプレート組立体とした。
次に、 円盤状コバルト夕一ゲッ卜を上にして、 ターゲット厚さを、 超音波厚 み測定器を使用して測定した。 測定点は、 同心円状に合計 49点 （中心 1点、 1 3円周 8点、 2 3円周 16点、 外周部 24点） とした。
この結果、 最大厚さが 3. 06mm, 最小厚さが 2. 9 Ommであり、 目標 とする厚さからの変位は最大 0. 1mm (3. 3 %) であった。 また、 最大厚 さと最小厚さの差異は 0. 16mmであった。 このように、 その厚さ変動は少 なく、 また接合状況も良好であり、 擦りきずなどの発生もなかった。
これは、 ターゲットのバッキングプレートへの接合時や加工の際に反りを発 生するが、 これが前記ろう材を介してアルミニウム板に強固に保持かつ保護さ れていたためである。 また、 アルミニウム及びろう材の研削は容易であり、 こ れによる工程増又はコス卜増はわずかであった。 次に、 円盤状コバルトターゲットーパッキングプレート組立体を使用して基 板上にスパッタリングを卖施し、 形成されたコバルトのユニフォーミティーを 観察した。 その結果を図 3に示す。
なお、 スパッタリングの条件は次の通りである。
投入電力： 1 kw
T一 S ： 50 mm
膜厚 ： 1000 A
A r圧力： 9X 10— 3To r r
図 3に示すように、 積算電力 6 kwh程度からユニフォーミティーが改善さ れ、 それが積算電力 30 kwh程度までユニフォーミティー 2 %以下に持続し ており、 スパッタリングにより形成された膜のュニフォーミティ一が良好であ ることを示している。 これは、 ターゲットの厚み変動が少なく平坦性に優れて いる結果と考えられる。
(比較例 1)
実施例 1と同様の方法で、 99. 999 w t % (5 N) の高純度コバルトの 原材料を 450° Cの温間圧延にて厚さ 6 mmの高純度コバルト板を作製し、 直径 φ 350mm、 厚さ 3 mmの円盤状夕一ゲットに、 機械加工により仕上げ た。 バッキングプレートとして、 同様に銅クロム合金 （クロム含有量 lw t %) を使用し、 インジウムはんだを使用してスパッタリングターゲットとバ ッキングプレートを直接接合した。 加熱温度は 230° Cである。
次に、 実施例と同様に、 円盤状コバルトターゲットを上にして反り量を、 超 音波厚み測定器を使用して測定した。 測定点は、 同様に同心円状に合計 49点 (中心 1点、 1/3円周 8点、 2Z3円周 16点、 外周部 24点） とした。 この結果、 最大厚さが 3. 12mm, 最小厚さが 2. 78mmであり、 目標 とする厚さからの変位は最大 0. 22 mm (7. 3 %) であった。 また、 最大 厚さと最小厚さの差異は 0. 34mmであった。 このように、 その反り量は著しく大きく、 また擦りきずなども発生していた。 これは補強となるアルミニウム板がないので、 スパッタリング夕一ゲットとパ ッキングプレートとの接合時等において大きく反り、 その反りが存在した状態 のまま研削したために、 中心部が薄く外周部が厚くなつた （研削側によっては、 その逆となる） ためと考えられる。 ·
次に、 比較例の円盤状コバルトターゲットーパッキングプレート組立体を使 用して基板上にスパッタリングを実施し、 形成されたコバルトのュニフォーミ ティ一を観察した。 その結果を実施例と対比して、 同様に図 3に示す。
なお、 スパッタリングの条件は実施例と同様の条件とした。
図 3に示すように、 積算電力 6 kwh程度でもユニフォーミティーが 7 %程 度あって非常に悪い。 そして、 それが積算電力 3 Okwh程度まで、 ュニフォ —ミティー 2 %を超えており、 かつ変動がある。
この比較例に示す円盤状コバルトターゲットをスパッタリングすることによ つて形成された膜のユニフォーミティーが悪いのは、 該ターゲットの厚み変動 が大きく、 平坦性が悪い結果と考えられる。
(実施例 2)
99. 999wt% (5 N) の高純度ニッケルの原材料を 450 ° Cの温間 圧延にて厚さ 6 mmの高純度ニッケル板を作製し、 直径 φ 350πΐΓη、 厚さ 3.
5mmの円盤状ターゲットに、 機械加工により仕上げた。 パッキングプレート は銅クロム合金 （クロム含有量 lwt%) を使用した。
前記高純度ニッケル板を真空チャックに保持して平坦性を維持ながら、 この 高純度ニッケル板に P bAg S n系ろう材 （97. 5Pb— I Sn— 1. 5 A g) を使って 325 ° Cで 1 Ommのアルミニウム板を接合した。 接合後、 夕 一ゲット側を平面研削 （約 0. 3mm) して平面とした。
次に、 インジウムはんだを使用してスパッタリングターゲット及ぴパッキン グプレートを接合した。 加熱温度は 230 ° Cである。
この後、 前記アルミニウム板を機械加工 （研削） により除去し、 ニッケルを 面削 （約 0. 2mm) してターゲットーバッキングプレート組立体とした。 1 次に、 円盤状ニッケルターゲットを上にして、 ターゲット厚さを超音波厚み 測定器を使用して測定した。 測定点は、 同心円状に中心から所定角度 （0) 毎 に、 合計 25点 （中心 1点、 1/3円周 8点、 2/3円周 16点） とした。 こ の結果を表 1に示す。 また、 表 1に対応したグラフを図 4に示す。
この結果、 表 1及び図 4に示す通り、 最大厚さが.3. 24 mm, 最小厚さが 3. 2 Ommであり、 平均は 3. 216 mmであった。 平均厚さからの変位は 最大 024mm (0. 7%) であった。 また、 最大厚さと最小厚さの差異 は 0. 04mmであった。 このように、 その厚さ変動は極めて少なく、 実施例 1と伺様に接合状況も良好であり、 擦りきずなどの発生もなかった。 表 1
Figure imgf000013_0001
差替え用紙 （規則 26) 次に、 この円盤状ニッケルターゲットの漏れ磁束をガウスメーターにより調 ベた。 測定点は、 上記厚み測定と同様に実施した。 通常、 漏れ磁束の平均して 大きい方が、 スパッタ効率が高くなり、 好ましいと言える。
漏れ磁束の最も強い値を 1 0 0 %した時の、 各測定点における相対値である, 最大 1 0 0 %、 最小で 9 1 %、 平均 9 5 %となった。 最大と最小の差異は 9 % であった。 この結果を、 表 2及び図.5に示す。
後述する比較例 2との対比から、 厚みの変化が少ないと漏れ磁束が大きくな るという結果が得られた。 また、 ニッケルの場合には、 厚み変動によって漏れ · 磁束が大きく影響を受けることが分かつた。 表 2
Figure imgf000014_0001
漏れ磁束の一番強い値を 100%としている。
差替え用紙 （規則 26) (比較例 2 )
実施例 2と同様の方法で、 99. 999 w t % (5N) の高純度ニッケルの 原材料を 450 °.Cの温間圧延にて厚さ 6 mmの高純度ニッケル板を作製し、 · 直径 Φ 350mm、 厚さ 3 mmの円盤状夕ーゲットに、 機械加.土により仕上げ た。 バッキングプレートとして、 同様に銅クロム合金 （クロム含有量 l.w t%) を使用し、 インジウムはんだを使用してスパッタリングターゲットとパ ッキングプレートを直接接合した。 加熱温度は 230° Cである。
次に、 実施例 2と同様に、 測定点は、 同心円状に中心から所定角度 （0)毎 に、 合計 25点 (中心 1点、 1Z3円周 8点、 2/3円周 16点） とした。 こ の結果を表 3.に示す。 また、 表 3に対応したグラフを図 6に示す。 表 3
Figure imgf000015_0001
この結果、 表 3及び図 6に示す通り、 最大厚さが 3. 3 lmra, 最小厚さが 2. 95mmであり、 平均は 3. 183 mmであった。 平均厚さからの変位は 最大 0. 233mm (7. 3%) であった。 また、 最大厚さと最小厚さの差異 は 0. 36 mmであった。
このように、 その反り量は著しく大きく、 比較例 1と同様に ,擦りきずなども 発生していた。 これは補強となるアルミニウム板がないので、 スパッタリング ターゲットとバッキングプレートとの接合時等において大きく反り、 その反り が存在した状態のまま研削したために、 中心部が薄く外周部が厚くなつた （研 削側によっては、 その逆となる） ためと考えられる。
次に、 この円盤状ニッケルタ一ゲットの漏れ磁束をガウスメータ一により 調べた。 測定点は、 上記厚み測定と同様に実施した。
漏れ磁束の最も強い値を 100%した時の、 各測定点における相対値である。 最大 100% (中心部） 、 最小で 64%、 平均 79. 5%となった。 最大と最 小の差異は 36 %であった。 この結果を、 表 4及び図 7に示す。
後述する比較例 2との対比から、 厚みの変化が大きいと漏れ磁束が急速に減 少するという結果が得られた。
表 4
Figure imgf000016_0001
発明の効果
磁性体ターゲットとバッキングプレートとの接合に際し、 比較的簡単な操作 で、 ノ ツキングプレートに接合するまでの間、 磁性体ターゲットの反りの発生 がなく、 作業工程中平坦性を維持でき、 さらにバッキングプレートとの接合後 もそのまま平坦性を維持できるという優れた効果を有する。

Claims

請 求 の 範 囲 1 . 平坦性を維持しながら磁性体ターゲットを予めアルミニウム板に接合し、 次にこのアルミニウム板を接合した磁性体夕一ゲットを、 平坦性を維持したま まパッキングプレートに接合し、 磁性体夕一ゲットのパッキングプレートへの 接合後、 前記アルミニウム板を研削除去することを特徴とする板厚のばらつき の少ない磁性体夕一ゲットとパッキングプレートとの接合方法。
2 . 磁性体が、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金であることを特 徵とする請求の範囲第 1項記載の磁性体ターゲットとバッキングプレートとの接 合方法。
3 . バッキングプレートが銅若しくは銅合金又はアルミニウム若しくはアルミ二 ゥム合金であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項記載の磁性体ター ゲットとパッキングプレートとの接合方法。
4. 磁性体ターゲットとバッキングプレートをボンディング又は拡散接合によ り接合することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のそれぞれに記載の磁 性体夕一ゲッ卜とバッキングプレートとの接合方法。
5 . アルミ ゥムあるいはアルミニウム合金板等のインサート材を介して拡散 接合することを特徴とする請求の範囲第 4項記載の磁性体ターゲットとパツキ ングプレートとの接合方法。
6 . アルミニウム板を研削除去後、 磁性体表面をさらに研削することを特徴と する請求の範囲第 1項〜第 5項のそれぞれに記載の磁性体夕一ゲットとパツキ ングプレーとの接合方法。
7 . 平均厚みに対する厚みの変位が 4 %以下であることを特徴とする磁性体夕 ーケッ卜。
8 . ターゲットの最大漏れ磁束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に対 する平均漏れ磁束が 8 0 %以上であることを特徴とする磁性体ターゲット。
9 . 夕ーゲットの最大漏れ磁束を 1 0 0 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に対 する平均漏れ磁束が 8 0 %以上であることを特徴とする請求の範囲第 7項記載 の磁性体夕一ゲット。
1 0. ターゲットの最大漏れ磁束を 100 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に 対する最少漏れ磁束が 70%以上であることを特徴とする磁性体夕ーゲット。
1 1. ターゲットの最大漏れ磁束を 1 00 %とした場合の、 該最大漏れ磁束に 対する最少漏れ磁束が Ί 0 %以上であることを特徴とする請求の範囲第 7項〜 第 10項のそれぞれに記載の磁性体ターゲット。
12. 磁性体が、 鉄、 コバルト、 ニッケル、 白金又はこれらの合金であることを 特徴とする請求の範囲第 7項〜第 1 1項のそれぞれに記載の磁性体ターゲット。
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