WO2015037546A1 - バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法 - Google Patents

バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法 Download PDF

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backing plate
sputtering target
target
warpage
correcting
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伊藤 治
卓哉 長嶋
雅広 青野
孝充 山本
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田中貴金属工業株式会社
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    • H01J37/3435Target holders (includes backing plates and endblocks)

Definitions

  • the present invention relates to a warp correction method for a sputtering target with a backing plate (hereinafter, sometimes simply referred to as “warp correction method”), and more specifically, a sputtering target with a backing plate in which warpage has occurred (hereinafter referred to as “target with BP”). It is related with the warp correction method which can correct
  • a sputtering target (hereinafter, simply referred to as “target”) may be attached to a sputtering apparatus with a backing plate attached for cooling the target during attachment to the sputtering apparatus and sputtering. is there.
  • the sputtering target and the backing plate are heated to a temperature at which indium melts (for example, about 250 to 300 ° C.) and melted between the sputtering target and the backing plate.
  • indium is interposed and cooled to room temperature to solidify the indium to join the sputtering target and the backing plate.
  • the target with BP in which warpage has occurred becomes difficult to properly attach to the sputtering apparatus, and cooling during sputtering may not be performed properly.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a warp correction method capable of correcting the warpage of a sputtering target with a backing plate in which warpage has occurred by a simple method.
  • the present inventor has found that the above problems can be solved by the following method for correcting the warpage of the sputtering target with a backing plate, and has led to the present invention.
  • the method for correcting warpage of a sputtering target with a backing plate comprises joining the sputtering target and the backing plate with a brazing material, wherein the sputtering target side is convex and the backing plate side is warped.
  • a method for correcting warpage of a sputtering target with a backing plate to reduce warpage of the sputtering target with a backing plate comprising an upper pressure surface and a lower pressure surface so as to face each other in the vertical direction, and the lower pressure surface
  • the sputtering target with a backing plate is arranged on the lower pressing surface of the pressurizing device capable of pressurizing an object to be pressed arranged in the vertical direction so that the sputtering target side is located on the upper side.
  • An arrangement step of arranging a spacer between an outer edge portion of the sputtering target with a backing plate on the side of the backing plate and the lower pressure surface of the pressure device, and after the arrangement step, the sputtering target with a backing plate is A pressurizing step of pressurizing in the vertical direction by the pressurizing device, wherein the sputtering target is a composite in which at least one of a metal oxide and carbon is dispersed in a matrix metal. This is a method for correcting warpage of a sputtering target with a backing plate.
  • the jig when pressurizing the sputtering target with the backing plate, the jig also constitutes a part of the pressurizing apparatus. Therefore, in the case of using a jig, the “upper pressure surface” of the pressure device is the upper pressure surface of the jig to be used, and the “lower pressure surface” of the pressure device is This is the pressure surface on the lower side of the jig to be used.
  • the warp correction method can be suitably used.
  • Oxygen-free copper or copper alloy can be used for the backing plate.
  • the pressure applied to the sputtering target with a backing plate may be increased in one step up to a target pressure.
  • the warpage correction method can make the amount of warpage on the backing plate side less than 0.1 mm.
  • the thickness of the spacer is preferably 0.05 to 0.5 mm.
  • Indium can be preferably used as the brazing material.
  • an Sn-based alloy can be used as the brazing material.
  • the Sn-based alloy is an alloy containing Sn, and is a concept including not only a binary system but also a ternary or higher Sn alloy.
  • a cushioning material is further arranged between an outer surface of the sputtering target with the backing plate on the sputtering target side and the upper pressure surface.
  • the buffer material for example, silicon rubber can be used, and the silicon rubber preferably has a thickness of 0.5 to 1.5 mm.
  • the method of correcting the warpage of the sputtering target with a backing plate according to the present invention can be carried out in a room temperature atmosphere.
  • the method for correcting warpage of a sputtering target with a backing plate according to the present invention can be executed so as not to plastically deform the sputtering target and the backing plate.
  • the warpage of the sputtering target with a backing plate in which warpage has occurred can be corrected by a simple method, and the production efficiency of the sputtering target with a backing plate can be improved.
  • FIG. 1 A side view schematically showing warped target with BP
  • FIG. 1 A side view schematically showing a state in which a warped BP-attached target is set in a pressurizing apparatus when performing the warp correction method of the present embodiment.
  • the side view which shows typically the case where the upper and lower sides of the target 10 with BP are pressurized via the silicon rubber 20 without using the spacer 18.
  • Bar graph showing relationship between press pressure and warpage amount in Example 1 and Comparative Example 1
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a sputtering target with a backing plate (hereinafter, sometimes referred to as “target with BP”) to be warped using the warp correction method according to the present embodiment. .
  • target with BP a sputtering target with a backing plate
  • the sputtering target with a backing plate 10 (hereinafter sometimes referred to as “target with BP 10”) includes a sputtering target 12, a backing plate 14, and indium 16, and includes a sputtering target 12 and a backing plate 14.
  • a backing plate 14 is attached to the sputtering target 12 by indium 16 interposed therebetween.
  • the sputtering target 12 is a composite in which a metal oxide such as SiO 2 , TiO 2 , Co 3 O 4 , and CoO or carbon is dispersed in a matrix metal, whereas the backing plate 14 is made of oxygen-free copper or a copper alloy. is there. For this reason, the thermal expansion coefficient of the backing plate 14 is larger than the thermal expansion coefficient of the sputtering target 12.
  • the sputtering target 12 and the backing plate 14 are heated to a temperature at which the indium 16 melts (for example, about 250 to 300 ° C.).
  • the molten indium 16 is interposed therebetween, and in this state, the indium 16 is cooled to room temperature to solidify the indium 16, and the backing plate 14 is attached to the sputtering target 12.
  • the thermal expansion coefficient of the backing plate 14 is larger than the thermal expansion coefficient of the sputtering target 12, the cooling of the indium 16 from the temperature at which the indium 16 melts (for example, about 250 to 300 ° C.) to room temperature is higher than the sputtering target 12.
  • the backing plate 14 has a larger contraction amount. For this reason, when the backing plate 14 is attached to the sputtering target 12 and cooled to room temperature, as shown in FIG. 1, the sputtering target 12 side becomes convex and the backing plate 14 side becomes concave.
  • the warpage amount on the sputtering target 12 side is the TG warpage amount a
  • the warpage amount on the backing plate 14 side is the BP warpage amount b
  • TG is an abbreviation for target
  • BP is an abbreviation for backing plate.
  • the measured value of the BP warpage amount b is the warpage amount of the target with BP.
  • FIG. 2 is a side view schematically showing a state in which the warped BP-attached target 10 is set in a pressurizing device.
  • the compression jig used for pressurization constitutes a part of the pressurizer.
  • the warp of the BP-target 10 is corrected using the warp correction method according to the present embodiment, first, as shown in FIG. 2, the outer edge portion 14A on the backing plate 14 side of the BP-target 10 and the pressure are applied.
  • the spacer 18 is disposed between the lower pressing surface 22A of the compression jig 22 attached to the apparatus.
  • the silicon rubber 20 is disposed between the outer surface of the sputtering target 12 side of the target 10 with BP and the upper pressing surface 22B of the compression jig 22 attached to the pressing device.
  • the target 10 with BP is pressurized in the vertical direction with the compression jig 22 attached to the pressurizing device, and the target 10 with BP is made flat to reduce warpage.
  • the temperature at the time of pressurization may be room temperature, and the atmosphere may be air.
  • the magnitude of the pressure applied to the target BP 10 is appropriately adjusted according to the state of warping occurring in the target 10 with BP.
  • the warp correction method according to this embodiment can be suitably applied to the sputtering target 12 in which the total volume fraction of the metal oxide and carbon is in the range of approximately 10 to 60 vol%. Even if the total volume fraction of the metal oxide and carbon is less than 10 vol%, the warp correction method according to the present embodiment can be applied, but the total volume fraction of the metal oxide and carbon is less than 10 vol%. In many cases, even when the backing plate 14 is attached, only a small warp is generated. In the case of a small warp, even if the warp correction method according to the present embodiment is carried out, the effect is not prominent.
  • the BP warpage amount b which is the warpage amount on the backing plate 14 side of the target 10 with BP, is less than 0.1 mm after pressurization. If the BP warpage amount b is reduced to less than 0.1 mm, it is unlikely that it will be difficult to properly attach the BP-equipped target 10 to the sputtering apparatus due to the influence of warpage, and cooling during sputtering is appropriate. It is difficult to think that it will be difficult to do.
  • the pressure applied to the BP-equipped target 10 may be increased in one step up to the target pressure, or may be increased in two or more steps. This will be described again later using specific data in the embodiment.
  • the spacer 18 has a function of further increasing the effect of reducing the warp of the target 10 with BP by applying pressure.
  • silicon rubber 20 is disposed between the outer surface of the BP target 10 on the backing plate 14 side and the lower pressing surface 22A of the compression jig 22 attached to the pressing device.
  • the warpage of the target 10 with BP can be reduced by applying pressure to the upper and lower sides of the target 10 with BP through the silicon rubber 20 without using the spacer 18.
  • the effect of reducing the warp of the BP-equipped target 10 can be expressed more effectively with a smaller pressing force than in the case shown in FIG. This will be described again later using specific data in the embodiment.
  • the thickness of the spacer 18 is preferably 0.05 to 0.5 mm. If the thickness of the spacer 18 is less than 0.05 mm, the function of further increasing the effect of reducing the warpage of the BP-attached target 10 by pressurization is weakened. On the other hand, when the thickness of the spacer 18 exceeds 0.5 mm, there is a possibility that a large reverse warp may occur in the BP-attached target 10 after being pressed.
  • the spacer 18 The thickness of is more preferably 0.07 to 0.4 mm, and particularly preferably 0.08 to 0.2 mm.
  • the material of the spacer 18 is required to be a material that can withstand the pressure during pressurization, but the material is not particularly limited as long as it has such characteristics.
  • carbon tool steel (SK material), SUS304H, or the like can be used as the spacer 18.
  • the silicon rubber 20 has a role as a cushioning material, and when the target 10 with BP is compressed in the vertical direction as shown in FIG. 2, the role of relieving stress concentration on a specific part, BP
  • the material used as the buffer material is not limited to silicon rubber as long as the material can play these roles and the component does not substantially adhere to the sputtering target 12. Also good.
  • the thickness of the silicon rubber 20 is preferably thick, but if the thickness of the silicon rubber 20 becomes too thick, the correction of the warp of the target 10 with BP becomes insufficient. There is a fear.
  • the thickness of the silicon rubber 20 is preferably 0.5 to 1.5 mm, preferably 0.8 to 1.2 mm is more preferable, and 0.9 to 1.1 mm is particularly preferable.
  • indium is used as a brazing material for joining the sputtering target 12 and the backing plate 14, but the applicable brazing material is not limited to indium.
  • Other materials may be used as long as they are excellent in plastic deformation ability at room temperature and can maintain a predetermined shape holding ability without being discharged even when subjected to heat during sputtering.
  • Sn alloy Sn—Pb alloy, Sn—Ag alloy, Sn—In alloy, Sn—Zn alloy, Sn—Sb alloy, Sn—Pb—Ag alloy, etc.
  • other low melting point brazing materials are replaced with indium. Can also be used.
  • the Sn-based alloy has a melting point of 120 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. If the melting point is less than 120 ° C, the shape retention ability during sputtering may be insufficient, and if the melting point exceeds 350 ° C, the plastic deformation ability at room temperature may be insufficient. Further, from the viewpoint of the plastic deformation ability at normal temperature and the shape retention ability at the time of sputtering, among Sn-based alloys, those having a melting point of 120 ° C. or higher and 300 ° C. or lower are more preferable. From the viewpoint of environmental conservation, those not containing Pb are preferable.
  • the material of the compression jig 22 used for pressurization is not particularly limited, and even if the BP-equipped target 10 is pressurized to correct warpage, the pressure does not substantially deform and is damaged.
  • stainless steel or carbon can be used.
  • Example 1 In Example 1, a sputtering target having a diameter of 158.75 mm and a thickness of 3.17 mm and a composition of Fe-35Pt-15SiO 2 -10C (the volume ratio of SiO 2 and C to the entire target is 38.47%, 4 The volume ratio of the total of SiO 2 and C to the entire target was 43.46 vol%).
  • This sputtering target is a composite in which SiO 2 and C are dispersed in a matrix metal (FePt alloy).
  • An oxygen-free copper backing plate having a diameter of 165.1 mm and a thickness of 3.18 mm was attached to the sputtering target with indium.
  • the sputtering target, oxygen-free copper backing plate, and indium are heated to about 300 ° C., the molten indium is interposed between the sputtering target and the oxygen-free copper backing plate, and cooled to room temperature to cool the indium. After solidifying, the sputtering target and the oxygen-free copper backing plate were bonded.
  • the target with BP after bonding cooled to room temperature had a warping amount on the backing plate side (BP warping amount b shown in FIG. 1) of 0.8 mm.
  • a target with BP, a spacer, and silicon rubber were placed in a compression jig of a pressure device so that the same arrangement as in FIG. 2 was obtained.
  • a spacer made of SK material having a thickness of 0.1 mm is provided between the outer edge of the target with BP on the backing plate side and the lower pressing surface of the compression jig attached to the pressing device.
  • 1.0 mm thick silicon rubber was disposed between the outer surface of the sputtering target side of the target with BP and the upper pressure surface of the compression jig attached to the pressure device.
  • pressurization was performed in the atmosphere at room temperature (about 25 ° C.).
  • the press pressure to be applied pressure to pressurize
  • the press pressure was increased in the order of 0.50 MPa ⁇ 2.48 MPa ⁇ 4.95 MPa ⁇ 14.86 MPa.
  • the target with BP is taken out from the pressurizing apparatus, and the amount of warpage on the backing plate side (hereinafter sometimes referred to as “BP warpage amount”) is measured. did.
  • the target with BP, the spacer, and the silicon rubber are again placed in the compression jig of the pressure device in the same manner as described above.
  • the amount of BP warpage was measured by applying pressure at the level of. In this way, the amount of BP warpage was measured each time after the pressurization for 10 minutes at each of the four levels was completed.
  • the measurement of the amount of BP warpage after the pressurization in the four stages and the pressurization at each level is performed on the same target with BP.
  • Example 1 The measurement results in Example 1 are shown in Table 1 below.
  • a spacer is disposed between the outer edge of the target with BP on the backing plate side and the lower pressing surface of the compression jig attached to the pressing device.
  • silicon rubber is arranged between the outer surface of the backing plate side of the target with BP and the lower pressing surface of the compression jig attached to the pressing device.
  • the arrangement state was the same as the arrangement state of FIG. That is, both the upper and lower sides of the target with BP were pressurized through silicon rubber.
  • Example 1 press pressure was applied in four stages such as 0.50 MPa ⁇ 2.48 MPa ⁇ 4.95 MPa ⁇ 14.86 MPa, but in Comparative Example 1, 0.50 MPa ⁇ 2.48 MPa ⁇ 4
  • the pressing pressure was applied in six stages, such as .95 MPa ⁇ 14.86 MPa ⁇ 24.77 MPa ⁇ 29.72 MPa.
  • the target with BP was taken out from the pressurizing apparatus, and after applying the press pressure of each level, the amount of BP warpage was measured each time.
  • Example 1 As can be seen from Table 3 and FIG. 4, in both Example 1 and Comparative Example 1, the BP warpage amount decreases as the press pressure is increased. In Example 1, however, the BP warpage amount is smaller than that in Comparative Example 1. The decrease in is increasing.
  • Example 1 the amount of BP warpage was 0.07 mm after pressurization of 14.86 MPa, which was less than 0.1 mm. However, in Comparative Example 1, the amount of BP warp was 0 even when pressure was applied up to 29.72 MPa. It decreases only to 12mm and is not less than 0.1mm.
  • Example 1 when pressurizing is effective in increasing the effect of reducing the warpage of the target with BP.
  • the target with BP before pressurization after checking the state of the space
  • the target with BP is heated again to about 300 ° C.
  • the sputtering target and the backing plate were separated by melting, it was confirmed that the sputtering target and the backing plate maintained the original shape (the shape before being joined by indium). That is, even if pressure is applied as in Example 1 and Comparative Example 1, it is considered that the sputtering target and the backing plate are not plastically deformed. Therefore, the reason why the amount of warpage of the target with BP is reduced by pressurizing as in Example 1 and Comparative Example 1 is considered to be due to plastic deformation of indium between the sputtering target and the backing plate.
  • Example 1 and Comparative Example 1 of FIG. If the target with BP whose pressure has been corrected in this way is heated again after sputtering and separated into a sputtering target and a backing plate, the separated backing plate can be used again as a backing plate.
  • Example 2 In Example 1, the press pressure to be applied was increased in four stages, such as 0.50 MPa ⁇ 2.48 MPa ⁇ 4.95 MPa ⁇ 14.86 MPa, but in Example 2, the pressurization was 14.86 MPa. Was performed for 10 minutes, and pressurization was performed in one stage.
  • Example 1 the same target with BP as in the first embodiment is used.
  • Example 2 the pressure of 14.86 MPa was applied for 10 minutes, and then the amount of BP warpage was measured and found to be 0.07 mm.
  • the value of the BP warpage amount is the same as the value of the BP warpage amount after pressurizing 14.86 MPa for 10 minutes in Example 1. Therefore, if the maximum value of the press pressure to be finally applied and the time to apply the press pressure at the maximum value are substantially the same, even if the pressurization pressure is gradually increased and the pressurization is performed in multiple stages, the pressurization is performed in one stage. However, the degree of decrease in the amount of BP warpage is considered to be the same within the scope of this experiment.
  • Example 3 In Example 3, a sputtering target having a diameter of 153 mm and a thickness of 3 mm and a composition of 85 (Co-40Cr) -15TiO 2 (volume ratio of TiO 2 to the entire target was 33.02 vol%) was used.
  • This sputtering target is a composite in which TiO 2 is dispersed in a matrix metal (CoCr alloy).
  • An oxygen-free copper backing plate having a diameter of 161 mm and a thickness of 4 mm was attached to the sputtering target with indium.
  • the sputtering target, oxygen-free copper backing plate, and indium are heated to about 300 ° C., the molten indium is interposed between the sputtering target and the oxygen-free copper backing plate, and cooled to room temperature to cool the indium. After solidifying, the sputtering target and the oxygen-free copper backing plate were bonded.
  • the target with BP after bonding cooled to room temperature had a warping amount on the backing plate side (BP warping amount b shown in FIG. 1) of 0.23 mm.
  • a target with BP, a spacer, and silicon rubber were placed in a compression jig of a pressure device so that the same arrangement as in FIG. 2 was obtained.
  • a spacer made of SK material having a thickness of 0.1 mm is provided between the outer edge of the target with BP on the backing plate side and the lower pressing surface of the compression jig attached to the pressing device.
  • 1.0 mm thick silicon rubber was disposed between the outer surface of the sputtering target side of the target with BP and the upper pressure surface of the compression jig attached to the pressure device.
  • pressurization was performed in the atmosphere at room temperature (about 25 ° C.).
  • the press pressure to be applied pressure to pressurize
  • the press pressure was increased from 0.53 MPa to 2.67 MPa.
  • the target with BP was taken out from the pressurizing device, and the amount of warpage (BP warpage amount) on the backing plate side was measured.
  • the target with BP, the spacer, and the silicon rubber are again placed in the compression jig of the pressure device in the same manner as described above.
  • the amount of BP warpage was measured by applying pressure at the level of. In this manner, the amount of BP warpage was measured each time after the pressurization for 10 minutes at each of the two levels was completed. In addition, the measurement of the BP warpage amount after the pressurization in the two steps and the pressurization at each level is performed on the same target with BP.
  • Example 4 In Example 3, a spacer having a thickness of 0.1 mm was used. In Example 4, a spacer having a thickness of 0.2 mm was used.
  • Example 4 the same target with BP as Example 3 was used, but the amount of BP warpage before pressurization of the target with BP used in Example 4 was 0.24 mm.
  • Example 5 In Example 3, a spacer having a thickness of 0.1 mm was used, but in Example 5, a spacer having a thickness of 0.3 mm was used.
  • Example 5 the experiment was performed under the same conditions as in Example 3.
  • the target with BP similar to Example 3 is used in Example 5
  • the BP warpage amount before pressurization of the target with BP used in Example 5 was 0.25 mm.
  • Example 5 The measurement results in Example 5 are shown in Table 6 below.
  • Example 3 (Comparative Example 2) In Example 3, a spacer is disposed between the outer edge of the target with BP on the backing plate side and the lower pressing surface of the compression jig attached to the pressing device. Instead of using silicon rubber, silicon rubber is placed between the outer surface on the backing plate side of the target with BP and the lower pressing surface of the compression jig attached to the pressing device.
  • the arrangement state is the same as the arrangement state of FIG. That is, both the upper and lower sides of the target with BP were pressurized through silicon rubber.
  • Example 3 press pressure was applied in two stages, such as 0.53 MPa ⁇ 2.67 MPa, but in Comparative Example 2, 0.53 MPa ⁇ 2.67 MPa ⁇ 5.33 MPa ⁇ 16.00 MPa ⁇ 26
  • the pressing pressure was applied in 6 stages, such as .67 MPa ⁇ 29.33 MPa. Then, after maintaining the pressure for 10 minutes at each level of press pressure, the target with BP was taken out from the pressurizing apparatus, and after applying the press pressure of each level, the amount of BP warpage was measured each time.
  • Table 8 below collectively shows the measurement results of the BP warpage amount for Examples 3 to 5 and Comparative Example 2, and FIG. 5 shows a bar graph of the measurement results.
  • Table 8 the amount of BP warpage at a press pressure of 5.33 MPa, 16.00 MPa, 26.67 MPa, and 29.33 MPa, which is measured in Comparative Example 2, is not shown for convenience of table creation.
  • the amount of BP warpage at the press pressure is also represented by a bar graph.
  • the BP warpage amounts after pressurization of 0.53 MPa were 0.06 mm, 0.05 mm, and 0.05 mm, respectively, which were less than 0.1 mm. Then, when the pressure is 0.53 MPa, the amount of BP warpage decreases only to 0.15 mm, and does not fall below 0.1 mm.
  • the spacers used were 0.1 mm in Example 3, 0.2 mm in Example 4, and 0.3 mm in Example 5, but after the pressing pressure of 0.53 MPa was applied.
  • the amounts of BP warpage in Examples 3, 4, and 5 were 0.06 mm, 0.05 mm, and 0.05 mm, respectively, and there was almost no difference, and Examples 3, 4, and 5 after the press pressure of 2.67 MPa was applied.
  • the BP warpage amount in each was 0.01 mm, and there was no difference. Therefore, within the range of this experiment, it is considered that even if the thickness of the spacer is varied in the range of 0.1 to 0.3 mm, the effect of reducing the BP warpage amount is hardly affected.
  • the target with BP after the pressurization was finished (after the pressurization of 2.67 MPa in Examples 3 to 5 and after the pressurization of 29.33 MPa in Comparative Example 2) was heated again to about 300 ° C.
  • indium was melted and the sputtering target and the backing plate were separated, it was confirmed that the sputtering target and the backing plate maintained the original shape (the shape before joining with indium). That is, even when pressure is applied as in Examples 3 to 5 and Comparative Example 2, it is considered that the sputtering target and the backing plate are not plastically deformed. Therefore, the reason why the amount of warpage of the target with BP is reduced by pressurizing as in Examples 3 to 5 and Comparative Example 2 is considered to be due to plastic deformation of indium between the sputtering target and the backing plate.
  • the backing plate after separation maintains the original shape (the shape before joining with indium). If a target with BP that has been pressed and corrected for warping as in Comparative Example 2 is heated again after sputtering and separated into a sputtering target and a backing plate, the separated backing plate can be used again as a backing plate. it can.
  • Example 6 In Example 3, the press pressure to be applied was increased in two steps such as 0.53 MPa ⁇ 2.67 MPa, but in Example 6, pressurization of 2.51 MPa was only performed for 10 minutes. Pressurization was performed in one stage.
  • the thickness of the spacer used is 0.1 mm.
  • the same target with BP as in the third embodiment is used.
  • Example 6 the pressure of 2.51 MPa was applied for 10 minutes, and then the BP warpage amount was measured to be 0.01 mm.
  • the value of this BP warpage amount is the same as the value of the BP warpage amount after pressurizing 2.67 MPa for 10 minutes in Example 3. Therefore, if the maximum value of the press pressure to be finally applied and the time to apply the press pressure at the maximum value are substantially the same, even if the pressurization pressure is gradually increased and the pressurization is performed in multiple stages, the pressurization is performed in one stage. However, the degree of decrease in the amount of BP warpage is considered to be the same.
  • Example 7 In Example 4, the press pressure to be applied was increased in two steps such as 0.53 MPa ⁇ 2.67 MPa, but in Example 7, pressurization of 2.51 MPa was only performed for 10 minutes. Pressurization was performed in one stage.
  • the spacer used has a thickness of 0.2 mm.
  • the same target with BP as in the fourth embodiment is used.
  • Example 7 the pressure of 2.51 MPa was applied for 10 minutes, and then the BP warpage amount was measured to be 0.01 mm.
  • the value of this BP warpage amount is the same as the value of the BP warpage amount after pressurizing 2.67 MPa for 10 minutes in Example 4. Therefore, if the maximum value of the press pressure to be finally applied and the time to apply the press pressure at the maximum value are substantially the same, even if the pressurization pressure is gradually increased and the pressurization is performed in multiple stages, the pressurization is performed in one stage. However, the degree of decrease in the amount of BP warpage is considered to be the same.
  • Example 8 In Example 5, the press pressure to be applied was increased in two steps, such as 0.53 MPa ⁇ 2.67 MPa, but in Example 8, pressurization of 2.51 MPa was only performed for 10 minutes. Pressurization was performed in one stage.
  • the spacer used has a thickness of 0.3 mm.
  • the same target with BP as in the fifth embodiment is used.
  • Example 8 the pressure of 2.51 MPa was applied for 10 minutes, and then the BP warpage amount was measured to be 0.01 mm.
  • the value of the BP warpage amount is the same as the value of the BP warpage amount after pressing at 2.67 MPa for 10 minutes in Example 5. Therefore, if the maximum value of the press pressure to be finally applied and the time to apply the press pressure at the maximum value are substantially the same, even if the pressurization pressure is gradually increased and the pressurization is performed in multiple stages, the pressurization is performed in one stage. However, the degree of decrease in the amount of BP warpage is considered to be the same.
  • the reverse warp amount X is the amount of reverse warp generated at the outer edge portion of the backing plate 14.
  • the reverse warpage amounts are 0.05 mm and 0.06 mm, respectively, and are less than 0.1 mm, and the target with BP is suitable for the sputtering apparatus. It is unlikely that it will be difficult to attach to the substrate, and it is unlikely that cooling during sputtering will be performed properly.
  • the target with BP was again heated to about 300 ° C. to indium.
  • the sputtering target and the backing plate were separated by melting, it was confirmed that the sputtering target and the backing plate maintained the original shape (the shape before joining with indium). Therefore, it is considered that it does not cause plastic deformation and does not hinder the reuse of the backing plate.
  • the amounts of reverse warpage generated in Examples 3 and 6 using spacers with a thickness of 0.1 mm were 0.02 mm and 0.01 mm, respectively, and Examples 4 and 4 using spacers with a thickness of 0.2 mm were used. 7 were 0.03 mm and 0.03 mm, respectively, and the amounts of reverse warp generated in Examples 5 and 8 using a spacer having a thickness of 0.3 mm were 0.05 mm and 0.03 mm, respectively. Since the thickness of the spacer to be used is the same, if the maximum value of the press pressure to be finally applied and the time for applying the press pressure at the maximum value are substantially the same, gradually increase the pressure. It can be considered that there is no substantial difference in the effect on the occurrence of reverse warp even if the pressure is applied in multiple stages or in one stage.
  • Example 9 In Example 9, a sputtering target having a diameter of 161.93 mm, a thickness of 3.18 mm, and a composition of 89 (Co-10Cr-18Pt) -5TiO 2 -3Co 3 O 4 -3B 2 O 3 was used.
  • This sputtering target is a composite in which oxides (TiO 2 , Co 3 O 4 , B 2 O 3 ) are dispersed in a matrix metal (CoCrPt alloy), and the oxides (TiO 2 , Co 3 O 4 , B 2).
  • the volume ratio of the total of O 3 ) to the entire target is 34.08 vol%.
  • a stepped oxygen-free copper backing plate was attached to the sputtering target with indium.
  • This stepped oxygen-free copper backing plate has different outer diameters on the side close to the target and on the side far from the target, and the shape on the side close to the target (the side to be bonded to the target) is 161.93 mm in diameter and 1.50 mm in thickness.
  • the shape on the side far from the target has a diameter of 165.10 mm and a thickness of 1.68 mm, and the total thickness is 3.18 mm.
  • the stepped oxygen-free-copper backing plate used in this Example 9 is outside on the side close
  • the diameters are different, and the shape of the backing plate 14 shown in FIGS. 1, 2 and 6 is different in this respect.
  • Example 9 when the sputtering target is attached to the stepped oxygen-free copper backing plate with indium, the sputtering target, the stepped oxygen-free copper backing plate, and indium are heated to about 300 ° C., and the molten indium is sputtered. It was interposed between the target and the stepped oxygen-free copper backing plate, cooled to room temperature to solidify indium, and the sputtering target and the stepped oxygen-free copper backing plate were bonded.
  • the target with BP after bonding cooled to room temperature had a warping amount on the backing plate side (BP warping amount b shown in FIG. 1) of 0.32 mm.
  • a target with BP, a spacer, and silicon rubber were placed in a compression jig of a pressure device so that the same arrangement as in FIG. 2 was obtained.
  • a spacer made of SK material having a thickness of 0.1 mm is provided between the outer edge of the target with BP on the backing plate side and the lower pressing surface of the compression jig attached to the pressing device.
  • 1.0 mm thick silicon rubber was disposed between the outer surface of the sputtering target side of the target with BP and the upper pressure surface of the compression jig attached to the pressure device.
  • the target with BP after bonding the sputtering target and the stepped oxygen-free copper backing plate with indium is pressurized at room temperature (about 25 ° C.) in the atmosphere. went.
  • pressurization of 2.67 MPa was only performed for 10 minutes, and pressurization was performed in one stage.
  • the target with BP was taken out from the pressurizing apparatus, and the amount of warpage (BP warpage amount) on the backing plate side was measured.
  • Example 9 in which pressurization was performed in one stage, after the pressurization of 2.67 MPa was performed, the outer edge portion of the backing plate was observed, and as shown in FIG. Warped in the opposite direction).
  • the reverse warp amount X is the amount of reverse warp generated at the outer edge portion of the backing plate 14.
  • the amount of the reverse warp observed on the backing plate after finishing the pressurization of 2.67 MPa was measured, it was 0.01 mm, and the reverse warp amount was sufficiently less than 0.1 mm.
  • Example 10 a sputtering target having a diameter of 161.93 mm, a thickness of 3.18 mm, and a composition of 90 (Co-15Cr-20Pt) -4SiO 2 -3TiO 2 -3CoO was used.
  • the sputtering target is a complex dispersed in the oxide (SiO 2, TiO 2, CoO ) is the matrix metal (CoCrPt alloy), the volume for the whole sum of the target oxide (SiO 2, TiO 2, CoO ) The ratio is 23.72 vol%.
  • the target with BP after bonding the sputtering target and the stepped oxygen-free copper backing plate with indium had a warping amount on the backing plate side (BP warping amount b shown in FIG. 1) of 0.28 mm.
  • the target with BP after bonding the sputtering target and the stepped oxygen-free copper backing plate with indium was pressurized at 2.67 MPa for 10 minutes in the same manner as in Example 9, and pressurized in one step. went.
  • BP warpage amount amount of warpage on the backing plate side after pressurization was measured, it was 0.01 mm, which was a BP warpage amount sufficiently lower than 0.1 mm.
  • Example 10 in which pressurization was performed in one stage, after the pressurization of 2.67 MPa was performed, the outer edge portion of the backing plate was observed.
  • the reverse warp (the warp before pressurization) as shown in FIG. Warped in the opposite direction).
  • the reverse warp amount X is the amount of reverse warp generated at the outer edge portion of the backing plate 14.
  • the amount of reverse warping observed on the backing plate after finishing the pressurization of 2.67 MPa was 0.01 mm, and the amount of reverse warping was well below 0.1 mm.

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Abstract

反りが発生したバッキングプレート(BP)付きスパッタリングターゲットの反りを簡易な方法で矯正することができる反り矯正方法を提供する。 上下方向に対向するように上側の加圧面(22B)と下側の加圧面(22A)を備える加圧装置の下側の加圧面(22A)に、BP付きスパッタリングターゲット(10)をターゲット(12)の側が上方に位置するように配置するとともに、BP付きターゲット(10)のバッキングプレート(14)の側の外縁部(14A)と下側の加圧面(22A)との間にスペーサ(18)を配置する配置工程と、前記配置工程の後、BP付きターゲット(10)を前記加圧装置により上下方向に加圧する加圧工程と、を有し、ターゲット(12)は、金属酸化物および炭素のうちの少なくとも一方がマトリックス金属中に分散した複合体である。

Description

バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法
 本発明は、バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法(以下、単に「反り矯正方法」と記すことがある。)に関し、詳しくは、反りが発生したバッキングプレート付きスパッタリングターゲット(以下、「BP付きターゲット」と記すことがある。)の反りを効率的に矯正することができる反り矯正方法に関する。
 スパッタリングターゲット(以下、単に「ターゲット」と記すことがある。)は、スパッタリング装置への取付けおよびスパッタリングの最中のターゲットの冷却のため、バッキングプレートが取り付けられた状態でスパッタリング装置へ取り付けられることがある。
 スパッタリングターゲットにバッキングプレートを取り付ける際には、現状では、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとをインジウムが溶融する温度(例えば250~300℃程度)まで加熱して、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間に溶融したインジウムを介在させ、その状態で常温まで冷却してインジウムを固化させてスパッタリングターゲットとバッキングプレートとを接合することが多くなされている。
 しかし、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間には熱膨張係数に違いがあるため、冷却に伴う収縮量が異なる。このため、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとを接合したBP付きターゲットにおいては、常温まで冷却した状態において反りが発生することがある。
 反りが発生したBP付きターゲットは、スパッタリング装置に適切に取り付けることが難しくなるとともに、スパッタリングの最中の冷却が適切に行えなくなるおそれがある。
 これに対応するための技術としては、反り自体が発生しないようにする技術(例えば、特許文献1、2参照)や、発生した反りを矯正する技術(例えば、特許文献3、4、5参照)がある。
 しかし、特許文献1に記載の技術では、接合されるスパッタリングターゲットとバッキングプレートとの双方の接合面に互いに隙間なく嵌合しうる凹凸を形成する必要があり、手間がかかる。
 特許文献2に記載の技術では、接合の領域を、ターゲット部材の中央の所要部分を外した範囲に制限する必要があり、手間がかかる。
 特許文献3に記載の技術では、400℃以上でろう材の融点未満の温度に加熱した状態で矯正することが必要であり、手間がかかる。
 特許文献4に記載の技術では、真空吸引する必要があり、手間がかかる。
 特許文献5に記載の技術では、冷却とともに発生する反りを断続的に測定し、その都度発生した反りを相殺する逆反りを加える必要があり、手間がかかる。
特開平8-188872号公報 特開平6-65727号公報 特開平5-214518号公報 特開2001-131738号公報 特開2001-140064号公報
 本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、反りが発生したバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反りを簡易な方法で矯正することができる反り矯正方法を提供することを課題とする。
 本発明者は、前記課題を解決するため鋭意研究開発を行った結果、以下のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法により、前記課題を解決できることを見出し、本発明をするに至った。
 即ち、本発明に係るバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法は、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとをろう材で接合してなり、前記スパッタリングターゲットの側が凸に、前記バッキングプレートの側が凹に反っているバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反りを減少させるバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法であって、上下方向に対向するように上側の加圧面と下側の加圧面を備えていて該下側の加圧面の上に配置された被加圧物を上下方向に加圧することができる加圧装置の前記下側の加圧面に、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットを前記スパッタリングターゲットの側が上方に位置するように配置するとともに、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの前記バッキングプレートの側の外縁部と前記加圧装置の前記下側の加圧面との間にスペーサを配置する配置工程と、前記配置工程の後、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットを前記加圧装置により上下方向に加圧する加圧工程と、を有し、前記スパッタリングターゲットは、金属酸化物および炭素のうちの少なくとも一方がマトリックス金属中に分散した複合体であることを特徴とするバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法である。
 ここで、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットを加圧する際に圧縮用の治具を用いる場合には、該治具も前記加圧装置の一部を構成しているものとする。したがって、治具を用いる場合には、前記加圧装置の「上側の加圧面」は、用いる治具の上側の加圧面ということになり、前記加圧装置の「下側の加圧面」は、用いる治具の下側の加圧面ということになる。
 前記金属酸化物および前記炭素の合計の前記スパッタリングターゲット全体に対する体積分率が10~60vol%のときに、前記反り矯正方法を好適に用いることができる。
 前記バッキングプレートには無酸素銅または銅合金を用いることができる。
 また、前記加圧工程において、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットに加える圧力を、目標とする圧力まで1段階で上昇させてもよい。
 また、前記反り矯正方法により、前記バッキングプレート側の反り量が0.1mm未満となるようにすることができる。
 前記スペーサの厚さは、0.05~0.5mmであることが好ましい。
 前記ろう材としては、インジウムを好適に用いることができる。
 また、前記ろう材としてSn系合金を用いることもできる。ここで、Sn系合金とはSnを含む合金のことであり、2元系だけでなく3元系以上のSn合金も含む概念である。
 前記配置工程において、さらに、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの前記スパッタリングターゲットの側の外面と前記上側の加圧面との間に緩衝材を配置することが好ましい。
 前記緩衝材としては、例えばシリコンゴムを用いることができ、前記シリコンゴムは、厚さが0.5~1.5mmであることが好ましい。
 また、本発明に係るバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法は、常温大気中で実行することもできる。
 また、本発明に係るバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法は、前記スパッタリングターゲットおよび前記バッキングプレートを塑性変形させないように実行することも可能である。
 本発明によれば、反りが発生したバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反りを簡易な方法で矯正することができ、バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの生産効率を向上させることができる。
反りのあるBP付きターゲットを模式的に示す側面図 本実施形態の反り矯正方法を実施するに際し、反りのあるBP付きターゲットを加圧装置にセットした状態を模式的に示す側面図 スペーサ18を用いずにBP付きターゲット10の上下のどちらの側もシリコンゴム20を介して加圧する場合を模式的に示す側面図 実施例1および比較例1におけるプレス圧力と反り量との関係を示す棒グラフ 実施例3~5および比較例2におけるプレス圧力と反り量との関係を示す棒グラフ 実施例3~8において逆反りの生じた加圧後のBP付きターゲット10を模式的に示す側面図
 以下、本発明の実施形態に係るバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法について詳細に説明する。
 図1は、本実施形態に係る反り矯正方法を用いて反りを矯正する対象のバッキングプレート付きスパッタリングターゲット(以下、「BP付きターゲット」と記すことがある。)を模式的に示す側面図である。
 このバッキングプレート付きスパッタリングターゲット10(以下、「BP付きターゲット10」と記すことがある。)は、スパッタリングターゲット12と、バッキングプレート14と、インジウム16とからなり、スパッタリングターゲット12とバッキングプレート14との間に介在するインジウム16によって、スパッタリングターゲット12にバッキングプレート14が取り付けられている。
 スパッタリングターゲット12は、SiO2、TiO2、Co34、CoO等の金属酸化物や炭素がマトリックス金属中に分散した複合体であるのに対し、バッキングプレート14は無酸素銅または銅合金である。このため、スパッタリングターゲット12の熱膨張係数よりもバッキングプレート14の熱膨張係数は大きくなっている。
 スパッタリングターゲット12にバッキングプレート14を取り付ける際には、スパッタリングターゲット12とバッキングプレート14とをインジウム16が溶融する温度(例えば250~300℃程度)まで加熱して、スパッタリングターゲット12とバッキングプレート14との間に溶融したインジウム16を介在させ、その状態で常温まで冷却してインジウム16を固化させてスパッタリングターゲット12にバッキングプレート14を取り付ける。
 前述したように、スパッタリングターゲット12の熱膨張係数よりもバッキングプレート14の熱膨張係数は大きいため、インジウム16が溶融する温度(例えば250~300℃程度)から常温まで冷却すると、スパッタリングターゲット12よりもバッキングプレート14の方が収縮量が大きくなる。このため、スパッタリングターゲット12にバッキングプレート14を取り付けて常温まで冷却すると、図1に示すように、スパッタリングターゲット12側が凸となり、バッキングプレート14側が凹となるように変形する。
 図1において、スパッタリングターゲット12側の反り量がTG反り量aであり、バッキングプレート14側の反り量がBP反り量bである。ここで、TGとはターゲットの略であり、BPとはバッキングプレートの略である。なお、後述する実施例では、BP反り量bの測定値をBP付きターゲットの反り量としている。
 次に、BP付きターゲット10の反りを矯正する際の方法を具体的に説明する。
 図2は、反りのあるBP付きターゲット10を加圧装置にセットした状態を模式的に示す側面図である。なお、本明細書においては、加圧する際に用いる圧縮用の治具は、加圧装置の一部を構成しているものとする。
 本実施形態に係る反り矯正方法を用いてBP付きターゲット10の反りを矯正する際には、まず図2に示すように、BP付きターゲット10のバッキングプレート14の側の外縁部14Aと、加圧装置に取り付けられた圧縮治具22の下側の加圧面22Aとの間にスペーサ18を配置する。また、それとともに、BP付きターゲット10のスパッタリングターゲット12の側の外面と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具22の上側の加圧面22Bとの間にシリコンゴム20を配置する。
 次に、加圧装置に取り付けられた圧縮治具22で上下方向にBP付きターゲット10を加圧して、BP付きターゲット10を平たんな状態にして反りを低減させる。加圧する際の温度は常温でよく、また、雰囲気も大気でよい。
 BP付きターゲット10に加える圧力は大きい方が反りを低減させる効果が大きくなるが、BP付きターゲット10に加える圧力が大きすぎるとBP付きターゲット10自体がその圧力により損傷してしまうおそれが生じるとともに、スペーサ18の高さの分だけBP付きターゲット10が逆反りしてしまうおそれがある。
 したがって、BP付きターゲット10に生じている反りの状態に応じて、BP付きターゲット10に加える圧力の大きさを適宜調整して加える。
 本実施形態に係る反り矯正方法は、金属酸化物および炭素の合計の体積分率が概ね10~60vol%の範囲にあるスパッタリングターゲット12に対して好適に適用可能である。金属酸化物および炭素の合計の体積分率が10vol%未満であっても本実施形態に係る反り矯正方法を適用することができるが、金属酸化物および炭素の合計の体積分率が10vol%未満のターゲットの場合、バッキングプレート14を取り付けても小さな反りしか生じないことが多く、小さな反りの場合、本実施形態に係る反り矯正方法を実施してもその効果は顕著には現れにくい。一方、金属酸化物および炭素の合計の体積分率が60vol%を上回ると、ターゲットに占める金属成分の割合が少なくなり、ターゲットが脆くなるので、本実施形態に係る反り矯正方法を実施するに際し、目標とする矯正後の反り量およびプレス圧力をより慎重に設定することが必要になる。
 そして、加圧後に、BP付きターゲット10のバッキングプレート14側の反り量であるBP反り量bが0.1mm未満になるようにすることが好ましい。BP反り量bが0.1mmを下回る程度まで減少すれば、反りの影響によってBP付きターゲット10をスパッタリング装置に適切に取り付けることが難しくなることは考えにくく、また、スパッタリングの最中の冷却が適切に行いにくくなることも考えにくい。
 BP付きターゲット10を図2に示すように加圧することにより、BP付きターゲット10の反りを低減させることができる理由は、現段階では明確になっていないが、BP付きターゲット10を図2に示すように加圧してBP付きターゲット10を平たんな状態にすると、インジウム16がその形状状態に塑性変形をするためだと考えられ、加圧によってインジウム16に加えられる力がインジウム16の塑性変形を促進するものと考えられる。なお、インジウムは融点が156.6℃と低く、常温においても融点からわずか130℃程度下に過ぎず、常温の状態においてもインジウムは十分に軟らかくなっており塑性変形しやすい状態にあると考えられる。
 なお、本実施形態に係る反り矯正方法においては、BP付きターゲット10に加える圧力を、目標とする圧力まで1段階で上昇させてもよく、あるいは2段階以上で上昇させてもよい。このことについては、後に実施例のところで具体的なデータを用いて再度説明する。
 スペーサ18は、加圧することによってBP付きターゲット10の反りを低減させる効果をより増大させる機能を有する。図3に示すように、BP付きターゲット10のバッキングプレート14の側の外面と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具22の下側の加圧面22Aとの間にシリコンゴム20を配置して、スペーサ18を用いずにBP付きターゲット10の上下のどちらの側もシリコンゴム20を介して加圧することによっても、BP付きターゲット10の反りを低減させることができるが、図2に示す本実施形態のようにスペーサ18を用いて加圧した場合は、図3に示す場合よりも小さい加圧力でBP付きターゲット10の反りを低減させる効果をより効果的に発現させることができる。このことについては、後に実施例のところで具体的なデータを用いて再度説明する。
 スペーサ18の厚さは、0.05~0.5mmであることが好ましい。スペーサ18の厚さが0.05mm未満では、加圧することによってBP付きターゲット10の反りを低減させる効果をより増大させるという機能が弱まってしまう。一方、スペーサ18の厚さが0.5mmを超えると、加圧後のBP付きターゲット10に大きな逆反りが生じてしまうおそれがある。加圧することによってBP付きターゲット10の反りを低減させる効果をより増大させる機能を確保する観点、および加圧後のBP付きターゲット10に大きな逆反りが生じてしまわないようにする観点から、スペーサ18の厚さは、0.07~0.4mmであることがより好ましく、0.08~0.2mmであることが特に好ましい。
 スペーサ18の材質は、加圧の際の圧力に耐えることのできる材質であることが必要であるが、このような特性を有するのであれば材質は特に限定されない。例えば、炭素工具鋼鋼材(SK材)やSUS304H等をスペーサ18として用いることができる。
 シリコンゴム20は、緩衝材としての役割を有し、BP付きターゲット10を図2に示すように上下方向に加圧して圧縮する際、特定の部位に応力が集中することを緩和する役割、BP付きターゲット10と圧縮治具22とが直接的に接触して、BP付きターゲット10および圧縮治具22に傷が生じることを防ぐ役割、およびBP付きターゲット10に汚れが付着することを防ぐ役割を有する。これらの役割を果たすことができ、かつ、スパッタリングターゲット12にその成分が実質的に付着することのない材料であれば、緩衝材として用いる素材はシリコンゴムに限定されず、他の素材であってもよい。
 加圧時の応力集中を緩和する観点からは、シリコンゴム20の厚さは厚い方が好ましいが、シリコンゴム20の厚さが厚くなりすぎるとBP付きターゲット10の反りの矯正が不十分になるおそれがある。
 加圧時の応力集中を緩和する観点およびBP付きターゲット10の反りの矯正を十分に行う観点から、シリコンゴム20の厚さは0.5~1.5mmであることが好ましく、0.8~1.2mmであることがより好ましく、0.9~1.1mmであることが特に好ましい。
 なお、本実施形態で用いたBP付きターゲット10においては、スパッタリングターゲット12とバッキングプレート14とを接合するろう材としてインジウムを用いたが、適用可能なろう材はインジウムに限定されるわけではなく、常温での塑性変形能力に優れ、かつ、スパッタリング時の熱を受けても流出等せずに所定の形状保持能力を保つことができる材料であれば、他の材料であってもよい。例えば、Sn系合金(Sn-Pb合金、Sn-Ag合金、Sn-In合金、Sn-Zn合金、Sn-Sb合金、Sn-Pb-Ag合金等)や他の低融点ろう材をインジウムに替えて用いることも可能である。常温での塑性変形能力の観点およびスパッタリング時の形状保持能力の観点から、Sn系合金の中では、融点が120℃以上350℃以下のものが好ましい。融点が120℃未満ではスパッタリング時の形状保持能力が不足するおそれがあり、また、融点が350℃を超えると常温での塑性変形能力が不足するおそれがある。また、常温での塑性変形能力の観点およびスパッタリング時の形状保持能力の観点から、Sn系合金の中では、融点が120℃以上300℃以下のものがより好ましい。なお、環境保全の観点からはPbを含まないものが好ましい。
 また、加圧に用いる圧縮治具22の材質は特に限定されず、BP付きターゲット10を反りの矯正のために加圧してもその圧力では実質的に変形することがなく、かつ、破損することのない硬さと強度がある材料であればよく、例えばステンレスやカーボン等を用いることができる。
(実施例1)
 本実施例1では、直径158.75mm、厚さ3.17mmで、組成がFe-35Pt-15SiO2-10Cのスパッタリングターゲット(SiO2、Cのターゲット全体に対する体積比はそれぞれ38.47%、4.99%であり、SiO2とCの合計のターゲット全体に対する体積比は43.46vol%)を用いた。このスパッタリングターゲットは、SiO2およびCがマトリックス金属(FePt合金)中に分散した複合体である。
 このスパッタリングターゲットに、直径165.1mm、厚さ3.18mmの無酸素銅バッキングプレートをインジウムにより取り付けた。インジウムで取り付ける際、スパッタリングターゲット、無酸素銅バッキングプレート、およびインジウムを300℃程度まで加熱し、溶融したインジウムをスパッタリングターゲットと無酸素銅バッキングプレートとの間に介在させ、常温まで冷却してインジウムを固化させて、スパッタリングターゲットと無酸素銅バッキングプレートとを接着した。
 常温まで冷却した接着後のBP付きターゲットは、バッキングプレート側の反り量(図1に示すBP反り量b)が0.8mmであった。
 次に、図2と同様の配置状態になるように、BP付きターゲット、スペーサ、およびシリコンゴムを、加圧装置の圧縮治具内に配置した。具体的には、BP付きターゲットのバッキングプレートの側の外縁部と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の下側の加圧面との間に厚さ0.1mmのSK材製のスペーサを配置するとともに、BP付きターゲットのスパッタリングターゲットの側の外面と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の上側の加圧面との間に厚さ1.0mmのシリコンゴムを配置した。
 以上のように配置をし終えた後、常温(25℃程度)、大気中で加圧を行った。加えるプレス圧力(加圧する圧力)は4段階で大きくしていった。具体的には、0.50MPa→2.48MPa→4.95MPa→14.86MPaのようにプレス圧力を大きくしていった。そして、各レベルのプレス圧力で10分間その圧力を維持した後に、加圧装置からBP付きターゲットを取り出し、バッキングプレート側の反り量(以下、「BP反り量」と記すことがある。)を測定した。あるレベルでの10分間の加圧終了後に、BP反り量を測定し終えたら、再度、前記と同様に、BP付きターゲット、スペーサ、およびシリコンゴムを加圧装置の圧縮治具に配置し、次のレベルでの加圧を行って、BP反り量を測定した。このようにして、前記4段階の各レベルでの10分間の加圧終了後にその都度BP反り量を測定した。なお、前記4段階の加圧および各レベルでの加圧終了後のBP反り量の測定は同一のBP付きターゲットに対して行っている。
 本実施例1における測定結果を次の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(比較例1)
 実施例1では、BP付きターゲットのバッキングプレートの側の外縁部と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の下側の加圧面との間にスペーサを配置したが、本比較例1ではスペーサに替えてシリコンゴムを用いており、BP付きターゲットのバッキングプレートの側の外面と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の下側の加圧面との間にシリコンゴムを配置しており、図3の配置状態と同様の配置状態とした。即ち、BP付きターゲットの上下のどちらの側もシリコンゴムを介して加圧するようにした。
 また、実施例1では、0.50MPa→2.48MPa→4.95MPa→14.86MPaのように4段階でプレス圧力を加えたが、本比較例1では、0.50MPa→2.48MPa→4.95MPa→14.86MPa→24.77MPa→29.72MPaのように6段階でプレス圧力を加えた。そして、各レベルのプレス圧力で10分間その圧力を維持した後に、加圧装置からBP付きターゲットを取り出し、各レベルのプレス圧力を加えた後にその都度BP反り量を測定した。
 以上述べた点以外は実施例1と同様にして実験を行った。
 本比較例1における測定結果を次の表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(実施例1および比較例1についての考察)
 実施例1および比較例1についてのBP反り量の測定結果をまとめたものを次の表3に示し、それを棒グラフにしたものを図4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3および図4からわかるように、実施例1および比較例1のどちらもプレス圧力を大きくするほどBP反り量が小さくなっているが、実施例1の方が比較例1よりもBP反り量の減少が大きくなっている。
 実施例1では14.86MPaの加圧後にBP反り量が0.07mmとなって、0.1mmを下回っているが、比較例1では29.72MPaまで加圧を行ってもBP反り量が0.12mmまでしか減少せず、0.1mmを下回っていない。
 したがって、加圧する際に実施例1のようにスペーサを用いることは、BP付きターゲットの反りを低減させる効果を高める上で効果的であると考えられる。
 なお、BP反り量が0.1mmを下回る程度まで減少すれば、BP付きターゲットをスパッタリング装置に適切に取り付けることが難しくなることは考えにくく、また、スパッタリングの最中の冷却が適切に行えなくなるおそれも考えにくい。
 また、加圧する前のBP付きターゲットについて、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面に存在する空隙の状態を超音波探傷装置で調べておき、加圧を終えた後(実施例1では14.86MPaの加圧終了後、比較例1では29.72MPaの加圧終了後)のBP付きターゲットについても、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面に存在する空隙の状態を超音波探傷装置で調べたところ、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面に存在する空隙の状態は加圧の前後で変化しておらず、今回行ったプレス圧力の範囲内では、プレス圧力を加えたことによる悪影響を接合面に与えていないことを確認した。
 また、加圧を終えた後(実施例1において14.86MPaの加圧終了後、比較例1において29.72MPaの加圧終了後)のBP付きターゲットを再び300℃程度まで加熱してインジウムを溶融させ、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとを分離したところ、スパッタリングターゲットとバッキングプレートは当初の形状(インジウムによって接合する前の形状)を保っていることを確認した。即ち、実施例1、比較例1のように加圧しても、スパッタリングターゲットとバッキングプレートは塑性変形をしていないと考えられる。したがって、実施例1、比較例1のように加圧することによりBP付きターゲットの反り量が減少した理由は、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間のインジウムが塑性変形したためだと考えられる。
 なお、実施例1、比較例1のように加圧しても、分離後のバッキングプレートは当初の形状(インジウムによって接合する前の形状)を保っていることから、実施例1、比較例1のように加圧して反りを矯正したBP付きターゲットをスパッタリング実施後に再度加熱して、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとに分離すれば、分離後のバッキングプレートはバッキングプレートとして再度使用することができる。
(実施例2)
 実施例1では、加えるプレス圧力を、0.50MPa→2.48MPa→4.95MPa→14.86MPaのように4段階で大きくしていったが、本実施例2では、14.86MPaの加圧を10分間行ったのみであり、1段階で加圧を行った。
 それ以外は実施例1と同様の条件にして実験を行った。なお、本実施例2では実施例1と同様のBP付きターゲットを用いている。
 本実施例2において、14.86MPaの加圧を10分間行った後に、BP反り量を測定したところ0.07mmであった。このBP反り量の値は、実施例1において14.86MPaの加圧を10分間行った後のBP反り量の値と同じである。したがって、最終的に加えるプレス圧力の最高値およびその最高値のプレス圧力を加える時間が略同一であれば、徐々に加圧力を大きくして多段階で加圧しても、1段階で加圧しても、BP反り量の減少の程度は本実験の範囲内においては同様であると考えられる。
(実施例3)
 本実施例3では、直径153mm、厚さ3mmで、組成が85(Co-40Cr)-15TiO2のスパッタリングターゲット(TiO2のターゲット全体に対する体積比は33.02vol%)を用いた。このスパッタリングターゲットは、TiO2がマトリックス金属(CoCr合金)中に分散した複合体である。
 このスパッタリングターゲットに、直径161mm、厚さ4mmの無酸素銅バッキングプレートをインジウムにより取り付けた。インジウムで取り付ける際、スパッタリングターゲット、無酸素銅バッキングプレート、およびインジウムを300℃程度まで加熱し、溶融したインジウムをスパッタリングターゲットと無酸素銅バッキングプレートとの間に介在させ、常温まで冷却してインジウムを固化させて、スパッタリングターゲットと無酸素銅バッキングプレートとを接着した。
 常温まで冷却した接着後のBP付きターゲットは、バッキングプレート側の反り量(図1に示すBP反り量b)が0.23mmであった。
 次に、図2と同様の配置状態になるように、BP付きターゲット、スペーサ、およびシリコンゴムを、加圧装置の圧縮治具内に配置した。具体的には、BP付きターゲットのバッキングプレートの側の外縁部と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の下側の加圧面との間に厚さ0.1mmのSK材製のスペーサを配置するとともに、BP付きターゲットのスパッタリングターゲットの側の外面と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の上側の加圧面との間に厚さ1.0mmのシリコンゴムを配置した。
 以上のように配置をし終えた後、常温(25℃程度)、大気中で加圧を行った。加えるプレス圧力(加圧する圧力)は2段階で大きくしていった。具体的には、0.53MPa→2.67MPaのようにプレス圧力を大きくしていった。そして、各レベルのプレス圧力で10分間その圧力を維持した後に、加圧装置からBP付きターゲットを取り出し、バッキングプレート側の反り量(BP反り量)を測定した。あるレベルでの10分間の加圧終了後に、BP反り量を測定し終えたら、再度、前記と同様に、BP付きターゲット、スペーサ、およびシリコンゴムを加圧装置の圧縮治具に配置し、次のレベルでの加圧を行って、BP反り量を測定した。このようにして、前記2段階の各レベルでの10分間の加圧終了後にその都度BP反り量を測定した。なお、前記2段階の加圧および各レベルでの加圧終了後のBP反り量の測定は同一のBP付きターゲットに対して行っている。
 本実施例3における測定結果を次の表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(実施例4)
 実施例3では厚さ0.1mmのスペーサを用いたが、本実施例4では厚さ0.2mmのスペーサを用いた。
 それ以外は実施例3と同様の条件にして実験を行った。なお、本実施例4では実施例3と同様のBP付きターゲットを用いているが、本実施例4で用いたBP付きターゲットの加圧前のBP反り量は0.24mmであった。
 本実施例4における測定結果を次の表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
(実施例5)
 実施例3では厚さ0.1mmのスペーサを用いたが、本実施例5では厚さ0.3mmのスペーサを用いた。
 それ以外は実施例3と同様の条件にして実験を行った。なお、本実施例5では実施例3と同様のBP付きターゲットを用いているが、本実施例5で用いたBP付きターゲットの加圧前のBP反り量は0.25mmであった。
 本実施例5における測定結果を次の表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
(比較例2)
 実施例3では、BP付きターゲットのバッキングプレートの側の外縁部と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の下側の加圧面との間にスペーサを配置したが、本比較例2ではスペーサを用いる代わりにシリコンゴムを用いており、BP付きターゲットのバッキングプレートの側の外面と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の下側の加圧面との間にシリコンゴムを配置しており、図3の配置状態と同様の配置状態とした。即ち、BP付きターゲットの上下のどちらの側もシリコンゴムを介して加圧するようにした。
 また、実施例3では、0.53MPa→2.67MPaのように2段階でプレス圧力を加えたが、本比較例2では、0.53MPa→2.67MPa→5.33MPa→16.00MPa→26.67MPa→29.33MPaのように6段階でプレス圧力を加えた。そして、各レベルのプレス圧力で10分間その圧力を維持した後に、加圧装置からBP付きターゲットを取り出し、各レベルのプレス圧力を加えた後にその都度BP反り量を測定した。
 以上述べた点以外は実施例3と同様にして実験を行った。
 本比較例2における測定結果を次の表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
(実施例3~5、比較例2についての考察)
 次の表8に、実施例3~5および比較例2についてのBP反り量の測定結果をまとめて示し、それを棒グラフにしたものを図5に示す。ただし、表8では、表作成の都合上、比較例2において測定した、プレス圧力5.33MPa、16.00MPa、26.67MPa、29.33MPaでのBP反り量は記載していない。図5では、それらのプレス圧力におけるBP反り量も棒グラフで表現している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表8および図5からわかるように、実施例3~5および比較例2のいずれもプレス圧力を大きくするほどBP反り量が小さくなっているが、実施例3~5の方が比較例2よりもBP反り量の減少が大きくなっている。
 実施例3、4、5では0.53MPaの加圧後にBP反り量がそれぞれ0.06mm、0.05mm、0.05mmとなっており、いずれも0.1mmを下回っているが、比較例2では0.53MPaの加圧ではBP反り量が0.15mmまでしか減少せず、0.1mmを下回っていない。
 したがって、加圧する際に実施例3~5のようにスペーサを用いることは、BP付きターゲットの反りを低減させる効果を高める上で効果的であると考えられる。
 なお、BP反り量が0.1mmを下回る程度まで減少すれば、BP付きターゲットをスパッタリング装置に適切に取り付けることが難しくなることは考えにくく、また、スパッタリングの最中の冷却が適切に行えなくなるおそれも考えにくい。
 また、用いたスペーサの厚さは、実施例3が0.1mmで、実施例4が0.2mmで、実施例5が0.3mmであるが、プレス圧力0.53MPaを加えた後の実施例3、4、5におけるBP反り量はそれぞれ0.06mm、0.05mm、0.05mmであってほとんど差はなく、また、プレス圧力2.67MPaを加えた後の実施例3、4、5におけるBP反り量はいずれも0.01mmであって差はなかった。したがって、本実験の範囲内では、スペーサの厚さを0.1~0.3mmの範囲で変動させてもBP反り量を低減させる効果にほとんど影響を与えないと考えられる。
 また、加圧する前のBP付きターゲットについて、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面に存在する空隙の状態を超音波探傷装置で調べておき、加圧を終えた後(実施例3~5、比較例2において2.67MPaの加圧終了後)のBP付きターゲットについても、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面に存在する空隙の状態を超音波探傷装置で調べたところ、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面に存在する空隙の状態は加圧の前後で変化しておらず、今回行ったプレス圧力の範囲内では、プレス圧力を加えたことによる悪影響を接合面に与えていないことを確認した。
 また、加圧を終えた後(実施例3~5において2.67MPaの加圧終了後、比較例2において29.33MPaの加圧終了後)のBP付きターゲットを再び300℃程度まで加熱してインジウムを溶融させ、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとを分離したところ、スパッタリングターゲットとバッキングプレートは当初の形状(インジウムによって接合する前の形状)を保っていることを確認した。即ち、実施例3~5、比較例2のように加圧しても、スパッタリングターゲットとバッキングプレートは塑性変形をしていないと考えられる。したがって、実施例3~5、比較例2のように加圧することによりBP付きターゲットの反り量が減少した理由は、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとの間のインジウムが塑性変形したためだと考えられる。
 なお、実施例3~5、比較例2のように加圧しても、分離後のバッキングプレートは当初の形状(インジウムによって接合する前の形状)を保っていることから、実施例3~5、比較例2のように加圧して反りを矯正したBP付きターゲットをスパッタリング実施後に再度加熱して、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとに分離すれば、分離後のバッキングプレートはバッキングプレートとして再度使用することができる。
(実施例6)
 実施例3では、加えるプレス圧力を、0.53MPa→2.67MPaのように2段階で大きくしていったが、本実施例6では、2.51MPaの加圧を10分間行ったのみであり、1段階で加圧を行った。
 それ以外は実施例3と同様の条件にして実験を行った。用いたスペーサの厚さは0.1mmである。なお、本実施例6では実施例3と同様のBP付きターゲットを用いている。
 本実施例6において、2.51MPaの加圧を10分間行った後に、BP反り量を測定したところ0.01mmであった。このBP反り量の値は、実施例3において2.67MPaの加圧を10分間行った後のBP反り量の値と同じである。したがって、最終的に加えるプレス圧力の最高値およびその最高値のプレス圧力を加える時間が略同一であれば、徐々に加圧力を大きくして多段階で加圧しても、1段階で加圧しても、BP反り量の減少の程度は同様であると考えられる。
(実施例7)
 実施例4では、加えるプレス圧力を、0.53MPa→2.67MPaのように2段階で大きくしていったが、本実施例7では、2.51MPaの加圧を10分間行ったのみであり、1段階で加圧を行った。
 それ以外は実施例4と同様の条件にして実験を行った。用いたスペーサの厚さは0.2mmである。なお、本実施例7では実施例4と同様のBP付きターゲットを用いている。
 本実施例7において、2.51MPaの加圧を10分間行った後に、BP反り量を測定したところ0.01mmであった。このBP反り量の値は、実施例4において2.67MPaの加圧を10分間行った後のBP反り量の値と同じである。したがって、最終的に加えるプレス圧力の最高値およびその最高値のプレス圧力を加える時間が略同一であれば、徐々に加圧力を大きくして多段階で加圧しても、1段階で加圧しても、BP反り量の減少の程度は同様であると考えられる。
(実施例8)
 実施例5では、加えるプレス圧力を、0.53MPa→2.67MPaのように2段階で大きくしていったが、本実施例8では、2.51MPaの加圧を10分間行ったのみであり、1段階で加圧を行った。
 それ以外は実施例5と同様の条件にして実験を行った。用いたスペーサの厚さは0.3mmである。なお、本実施例8では実施例5と同様のBP付きターゲットを用いている。
 本実施例8において、2.51MPaの加圧を10分間行った後に、BP反り量を測定したところ0.01mmであった。このBP反り量の値は、実施例5において2.67MPaの加圧を10分間行った後のBP反り量の値と同じである。したがって、最終的に加えるプレス圧力の最高値およびその最高値のプレス圧力を加える時間が略同一であれば、徐々に加圧力を大きくして多段階で加圧しても、1段階で加圧しても、BP反り量の減少の程度は同様であると考えられる。
(実施例3~8における逆反りについて)
 2段階で加圧を行った実施例3~5において、2.67MPaの加圧終了後に、バッキングプレートの外縁部を観察したところ、図6に示すような逆反り(加圧前の反りとは反対方向の反り)が生じていた。また、1段階で加圧を行った実施例6~8においても、2.51MPaの加圧終了後に、バッキングプレートの外縁部を観察したところ、図6に示すような逆反り(加圧前の反りとは反対方向の反り)が生じていた。
 図6において、逆反り量Xが、バッキングプレート14の外縁部に生じた逆反りの量である。
 ただし、実施例3~8において加圧終了後のバッキングプレートに観察された逆反りは、バッキングプレートの外縁部のみに観察され、バッキングプレートの中央部付近は平たんであった。
 実施例3~5において2.67MPaの加圧を終了した後および実施例6~8において2.51MPaの加圧を終了した後のバッキングプレートに観察された逆反りの量を、次の表9にまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表9からわかるように、スペーサの厚さが厚いほど逆反り量が大きくなっているので、用いるスペーサの厚さは本実験の範囲では薄いものほど好ましいと考えられる。ただし、スペーサの厚さが0.3mmの実施例5、8においてもその逆反り量はそれぞれ0.05mm、0.06mmであり、0.1mmを下回っており、BP付きターゲットをスパッタリング装置に適切に取り付けることが難しくなることは考えにくく、また、スパッタリングの最中の冷却が適切に行えなくなるおそれも考えにくい。
 また、実施例3~5において2.67MPaの加圧を終えた後および実施例6~8において2.51MPaの加圧を終えた後のBP付きターゲットを再び300℃程度まで加熱してインジウムを溶融させ、スパッタリングターゲットとバッキングプレートとを分離したところ、スパッタリングターゲットとバッキングプレートは当初の形状(インジウムによって接合する前の形状)を保っていることを確認しており、前記した逆反りはバッキングプレートに塑性変形をもたらしていないと考えられ、バッキングプレートの再使用の障害とはならないと考えられる。
 また、厚さ0.1mmのスペーサを用いた実施例3、6において生じた逆反りの量はそれぞれ0.02mm、0.01mmであり、厚さ0.2mmのスペーサを用いた実施例4、7において生じた逆反りの量はそれぞれ0.03mm、0.03mmであり、厚さ0.3mmのスペーサを用いた実施例5、8において生じた逆反りの量はそれぞれ0.05mm、0.06mmであったことから、用いるスペーサの厚さが同じ場合、最終的に加えるプレス圧力の最高値およびその最高値のプレス圧力を加える時間が略同一であれば、徐々に加圧力を大きくして多段階で加圧しても、1段階で加圧しても、逆反りの発生に及ぼす影響に実質的な差はないと考えられる。
 なお、スペーサを用いていない比較例2では、プレス圧力29.33MPaまで加圧しても、逆反りは発生しなかった。
(実施例9) 
   本実施例9では、直径161.93mm、厚さ3.18mmで、組成が89(Co-10Cr-18Pt)-5TiO2-3Co34-3B23のスパッタリングターゲットを用いた。このスパッタリングターゲットは、酸化物(TiO2、Co34、B23)がマトリックス金属(CoCrPt合金)中に分散した複合体であり、酸化物(TiO2、Co34、B23)の合計のターゲット全体に対する体積比は34.08vol%である。
 このスパッタリングターゲットに、段付きの無酸素銅バッキングプレートをインジウムにより取り付けた。この段付きの無酸素銅バッキングプレートはターゲットに近い側と遠い側で外径が異なっており、ターゲットに近い側(ターゲットと接着する側)の形状は直径161.93mm、厚さ1.50mmであり、ターゲットから遠い側の形状は直径165.10mm、厚さ1.68mmであり、合計の厚さは3.18mmである。なお、以下では図1、図2、図6も参照して説明するが、本実施例9で用いた段付きの無酸素銅バッキングプレートは、前記のようにターゲットに近い側と遠い側で外径が異なっており、図1、図2、図6に記載のバッキングプレート14の形状とはこの点で異なっている。
 本実施例9において、スパッタリングターゲットを段付きの無酸素銅バッキングプレートにインジウムで取り付ける際、スパッタリングターゲット、段付きの無酸素銅バッキングプレート、およびインジウムを300℃程度まで加熱し、溶融したインジウムをスパッタリングターゲットと段付きの無酸素銅バッキングプレートとの間に介在させ、常温まで冷却してインジウムを固化させて、スパッタリングターゲットと段付きの無酸素銅バッキングプレートとを接着した。
 常温まで冷却した接着後のBP付きターゲットは、バッキングプレート側の反り量(図1に示すBP反り量b)が0.32mmであった。
 次に、図2と同様の配置状態になるように、BP付きターゲット、スペーサ、およびシリコンゴムを、加圧装置の圧縮治具内に配置した。具体的には、BP付きターゲットのバッキングプレートの側の外縁部と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の下側の加圧面との間に厚さ0.1mmのSK材製のスペーサを配置するとともに、BP付きターゲットのスパッタリングターゲットの側の外面と、加圧装置に取り付けられた圧縮治具の上側の加圧面との間に厚さ1.0mmのシリコンゴムを配置した。
 以上のように配置をし終えた後、スパッタリングターゲットと段付きの無酸素銅バッキングプレートとをインジウムで接着した後のBP付きターゲットに対して、常温(25℃程度)、大気中で加圧を行った。本実施例9では、2.67MPaの加圧を10分間行ったのみであり、1段階で加圧を行った。加圧終了後に、加圧装置からBP付きターゲットを取り出し、バッキングプレート側の反り量(BP反り量)を測定したところ0.02mmであり、0.1mmを十分に下回るBP反り量であった。
 また、1段階で加圧を行った本実施例9において、2.67MPaの加圧終了後に、バッキングプレートの外縁部を観察したところ、図6に示すような逆反り(加圧前の反りとは反対方向の反り)が生じていた。図6において、逆反り量Xが、バッキングプレート14の外縁部に生じた逆反りの量である。本実施例9において2.67MPaの加圧を終了した後のバッキングプレートに観察された逆反りの量を測定したところ0.01mmであり、0.1mmを十分に下回る逆反り量であった。
(実施例10)
 本実施例10では、直径161.93mm、厚さ3.18mmで、組成が90(Co-15Cr-20Pt)-4SiO2-3TiO2-3CoOのスパッタリングターゲットを用いた。このスパッタリングターゲットは、酸化物(SiO2、TiO2、CoO)がマトリックス金属(CoCrPt合金)中に分散した複合体であり、酸化物(SiO2、TiO2、CoO)の合計のターゲット全体に対する体積比は23.72vol%である。
 それ以外は実施例9と同様の条件にして実験を行った。
 スパッタリングターゲットと段付きの無酸素銅バッキングプレートとをインジウムで接着した後のBP付きターゲットは、バッキングプレート側の反り量(図1に示すBP反り量b)が0.28mmであった。
 スパッタリングターゲットと段付きの無酸素銅バッキングプレートとをインジウムで接着した後のBP付きターゲットに対して、実施例9と同様に、2.67MPaの加圧を10分間行い、1段階で加圧を行った。加圧後のバッキングプレート側の反り量(BP反り量)を測定したところ0.01mmであり、0.1mmを十分に下回るBP反り量であった。
 また、1段階で加圧を行った本実施例10において、2.67MPaの加圧終了後に、バッキングプレートの外縁部を観察したところ、図6に示すような逆反り(加圧前の反りとは反対方向の反り)が生じていた。図6において、逆反り量Xが、バッキングプレート14の外縁部に生じた逆反りの量である。本実施例10において2.67MPaの加圧を終了した後のバッキングプレートに観察された逆反りの量は0.01mmであり、0.1mmを十分に下回る逆反り量であった。
 本発明によれば、反りが発生したバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反りを簡易な方法で矯正することができる。
 10…バッキングプレート付きスパッタリングターゲット(BP付きターゲット)
 12…スパッタリングターゲット
 14…バッキングプレート
 14A…外縁部
 16…インジウム
 18…スペーサ
 20…シリコンゴム
 22…圧縮治具
 22A…下側の加圧面
 22B…上側の加圧面
 a…TG反り量
 b…BP反り量
 X…逆反り量

   

Claims (13)

  1.   スパッタリングターゲットとバッキングプレートとをろう材で接合してなり、前記スパッタリングターゲットの側が凸に、前記バッキングプレートの側が凹に反っているバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反りを減少させるバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法であって、
     上下方向に対向するように上側の加圧面と下側の加圧面を備えていて該下側の加圧面の上に配置された被加圧物を上下方向に加圧することができる加圧装置の前記下側の加圧面に、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットを前記スパッタリングターゲットの側が上方に位置するように配置するとともに、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの前記バッキングプレートの側の外縁部と前記加圧装置の前記下側の加圧面との間にスペーサを配置する配置工程と、 
      前記配置工程の後、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットを前記加圧装置により上下方向に加圧する加圧工程と、
      を有し、
     前記スパッタリングターゲットは、金属酸化物および炭素のうちの少なくとも一方がマトリックス金属中に分散した複合体であることを特徴とするバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  2.  前記金属酸化物および前記炭素の合計の前記スパッタリングターゲット全体に対する体積分率が10~60vol%であることを特徴とする請求項1に記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  3.   前記バッキングプレートは無酸素銅または銅合金であることを特徴とする請求項1または2に記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  4.  前記加圧工程において、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットに加える圧力を、目標とする圧力まで1段階で上昇させることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  5.  前記バッキングプレート側の反り量が0.1mm未満となることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  6.   前記スペーサの厚さは、0.05~0.5mmであることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  7.   前記ろう材は、インジウムであることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  8.   前記ろう材は、Sn系合金であることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  9.   前記配置工程において、さらに、前記バッキングプレート付きスパッタリングターゲットの前記スパッタリングターゲットの側の外面と前記上側の加圧面との間に緩衝材を配置することを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  10.   前記緩衝材は、シリコンゴムであることを特徴とする請求項9に記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  11.  前記シリコンゴムは、厚さが0.5~1.5mmであることを特徴とする請求項10に記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  12.  常温大気中で行うことを特徴とする請求項1~11のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
  13.  前記スパッタリングターゲットおよび前記バッキングプレートを塑性変形させないことを特徴とする請求項1~12のいずれかに記載のバッキングプレート付きスパッタリングターゲットの反り矯正方法。
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