JP2831356B2 - スパッタリング用ターゲットの製造方法 - Google Patents
スパッタリング用ターゲットの製造方法Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、スパッタリング用ターゲットの製造方法
に係わり、特に、ターゲット本体とバッキングプレート
とを強固に接合し得る製造方法に関する。
に係わり、特に、ターゲット本体とバッキングプレート
とを強固に接合し得る製造方法に関する。
「従来の技術」 スパッタリングの方式には、直流二極スパッタリン
グ、高周波スパッタリング、マグネトロンスパッタリン
グなどがあり、これらのいずれの方式においても、被膜
形成物質となるターゲットが使用されている。そして、
このようなターゲットは、通常冷却板となるバッキング
プレートに単体金属や合金からなるターゲット本体が接
合された構造になっている。
グ、高周波スパッタリング、マグネトロンスパッタリン
グなどがあり、これらのいずれの方式においても、被膜
形成物質となるターゲットが使用されている。そして、
このようなターゲットは、通常冷却板となるバッキング
プレートに単体金属や合金からなるターゲット本体が接
合された構造になっている。
ところで、上記のターゲットを製造するには、軟ろう
材をターゲット本体とバッキングプレートとの間に挟
み、真空中で加熱・加圧することにより、ターゲット本
体とバッキングプレートとを接合している。そして、こ
のようにして作製されたターゲットは、スパッタリング
処理時において、アルゴン、窒素、メタンなどのガス中
でイオンの衝突を受けて発熱するため、バッキングプレ
ートを介して冷却水で冷却されて使用される。
材をターゲット本体とバッキングプレートとの間に挟
み、真空中で加熱・加圧することにより、ターゲット本
体とバッキングプレートとを接合している。そして、こ
のようにして作製されたターゲットは、スパッタリング
処理時において、アルゴン、窒素、メタンなどのガス中
でイオンの衝突を受けて発熱するため、バッキングプレ
ートを介して冷却水で冷却されて使用される。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記の製造方法により得られたターゲ
ットにあっては、軟ろう材のターゲット本体またはバッ
キングプレートに対する濡れ性不足により、ターゲット
本体とバッキングプレートとの間に空隙等が生じてター
ゲット本体とバッキングプレートとの間に十分な接合強
度が得られず、よってスパッタリング中にターゲット本
体がバッキングプレートから剥離し脱落したり、バッキ
ングプレートによる冷却が十分になされず、これにより
ターゲット材が高熱になって破損しあるいは溶融すると
いった問題がある。
ットにあっては、軟ろう材のターゲット本体またはバッ
キングプレートに対する濡れ性不足により、ターゲット
本体とバッキングプレートとの間に空隙等が生じてター
ゲット本体とバッキングプレートとの間に十分な接合強
度が得られず、よってスパッタリング中にターゲット本
体がバッキングプレートから剥離し脱落したり、バッキ
ングプレートによる冷却が十分になされず、これにより
ターゲット材が高熱になって破損しあるいは溶融すると
いった問題がある。
この発明は上記問題を解決するためになされたもの
で、ターゲット本体とバッキングプレートとを十分な強
度で接合し得るスパッタリング用ターゲットの製造方法
を提供することを目的とするものである。
で、ターゲット本体とバッキングプレートとを十分な強
度で接合し得るスパッタリング用ターゲットの製造方法
を提供することを目的とするものである。
「課題を解決するための手段」 この発明では、金属からなるターゲット本体と金属か
らなるバッキングプレートとを、別体で製造し、これら
を接合用材料を介することなく直接圧接して一体化する
ようにした。
らなるバッキングプレートとを、別体で製造し、これら
を接合用材料を介することなく直接圧接して一体化する
ようにした。
この発明の製造方法においては、金属からなるターゲ
ット本体と金属からなるバッキングプレートとを接合す
るにあたり、軟ろうや接着剤等の接合用材料を用いるこ
となく、ターゲット本体とバッキングプレートとを直接
圧接することによってスパッタリング用ターゲットを作
製するようにした。ここで、ターゲット本体とバッキン
グプレートとを直接接合する方法としては、圧接法が採
用される。圧接法は、接続すべき両金属を粘性状態ある
いは溶融に近い状態において機械的打撃または圧力を加
えて圧着する方法であり、これに属する方法としては例
えば爆圧接（爆着）や、抵抗溶接、熱間ロール圧延、拡
散接合などの方法が挙げられる。
ット本体と金属からなるバッキングプレートとを接合す
るにあたり、軟ろうや接着剤等の接合用材料を用いるこ
となく、ターゲット本体とバッキングプレートとを直接
圧接することによってスパッタリング用ターゲットを作
製するようにした。ここで、ターゲット本体とバッキン
グプレートとを直接接合する方法としては、圧接法が採
用される。圧接法は、接続すべき両金属を粘性状態ある
いは溶融に近い状態において機械的打撃または圧力を加
えて圧着する方法であり、これに属する方法としては例
えば爆圧接（爆着）や、抵抗溶接、熱間ロール圧延、拡
散接合などの方法が挙げられる。
爆圧接は、火薬が爆発するときに発生する強力なエネ
ルギーを利用して２枚の板を圧接する方法であって、例
えばターゲット素材とバッキングプレート素材のそれぞ
れの背面に火薬を充填し、この火薬を爆発させて両者を
激突させ、その際の強圧によって接合する方法である。
ルギーを利用して２枚の板を圧接する方法であって、例
えばターゲット素材とバッキングプレート素材のそれぞ
れの背面に火薬を充填し、この火薬を爆発させて両者を
激突させ、その際の強圧によって接合する方法である。
抵抗溶接は、抵抗発熱によって被溶接材の局部温度を
上げ、加圧力の作用下に、溶融部を溶融させあるいは溶
融させることなく接合する方法をある。
上げ、加圧力の作用下に、溶融部を溶融させあるいは溶
融させることなく接合する方法をある。
熱間ロール圧延は、ターゲット素材およびバッキング
プレート素材を加熱した状態で回転ロール間に通し、タ
ーゲット素材およびバッキングプレート素材を圧接する
方法である。
プレート素材を加熱した状態で回転ロール間に通し、タ
ーゲット素材およびバッキングプレート素材を圧接する
方法である。
拡散接合としては、例えば励振された超音波振動エネ
ルギーを、あるい加圧のもとに被接合部に与えてターゲ
ット素材とバッキングプレート素材とを接合する超音波
溶接法や、ターゲット素材とバッキングプレート素材と
を重ね合わせ、適当な治具で加圧固定し、アルゴンや水
素などの無酸化状態の気流中で加熱しながら接合せしめ
る炉中圧接法などが挙げられる。
ルギーを、あるい加圧のもとに被接合部に与えてターゲ
ット素材とバッキングプレート素材とを接合する超音波
溶接法や、ターゲット素材とバッキングプレート素材と
を重ね合わせ、適当な治具で加圧固定し、アルゴンや水
素などの無酸化状態の気流中で加熱しながら接合せしめ
る炉中圧接法などが挙げられる。
「作用」 このような製造方法によれば、金属からなるターゲッ
ト本体と金属からなるバッキングプレートとを、ろう
材、接着剤等の接合用材料を介することなく直接圧接す
るので、接合用材料のターゲット本体などに対する濡れ
性不足に起因する接合不良が防止され、ターゲット本体
とバッキングプレートとの間に強固な接合強度が得られ
る。
ト本体と金属からなるバッキングプレートとを、ろう
材、接着剤等の接合用材料を介することなく直接圧接す
るので、接合用材料のターゲット本体などに対する濡れ
性不足に起因する接合不良が防止され、ターゲット本体
とバッキングプレートとの間に強固な接合強度が得られ
る。
「実施例」 以下、実施例によりこの発明の製造方法を具体的に説
明する。
明する。
（実施例１） 爆圧接法によってスパッタリング用ターゲットを作製
した。
した。
ます、バッキングプレート素材として幅650mm、長さ1
250mm、厚さ22mmの無酸素銅板を用意した。また、ター
ゲット素材として幅680mm、長さ1280mm、厚さ6mmのニッ
ケル板を用意した。次に、これら無酸素銅板およびニッ
ケル板のそれぞれの接合面をバフ研磨仕上げし、さらに
脱脂洗浄を施した。次いで、これら無酸素銅板とニッケ
ル板のそれぞれの背面に火薬を装填し、この火薬を爆発
させて両者を激突させ、その際の強圧によって無酸素銅
板とニッケル板とを接合せしめた。その後、接合された
両板を直径５インチの円板状に切り出し、スパッタリン
グ用ターゲットＡとした。
250mm、厚さ22mmの無酸素銅板を用意した。また、ター
ゲット素材として幅680mm、長さ1280mm、厚さ6mmのニッ
ケル板を用意した。次に、これら無酸素銅板およびニッ
ケル板のそれぞれの接合面をバフ研磨仕上げし、さらに
脱脂洗浄を施した。次いで、これら無酸素銅板とニッケ
ル板のそれぞれの背面に火薬を装填し、この火薬を爆発
させて両者を激突させ、その際の強圧によって無酸素銅
板とニッケル板とを接合せしめた。その後、接合された
両板を直径５インチの円板状に切り出し、スパッタリン
グ用ターゲットＡとした。
このような一回の接合加工により、45枚のスパッタリ
ング用ターゲットＡが得られた。
ング用ターゲットＡが得られた。
（実施例２） 抵抗溶接法の一種であるシーム溶接によってスパッタ
リング用ターゲットを作製した。
リング用ターゲットを作製した。
まず、バッキングプレート素材として幅150mm、長さ2
000mm、厚さ20mmの無酸素銅板を用意した。また、ター
ゲット素材として幅160mm、長さ2050mm、厚さ6mmのニッ
ケル板を用意した。次に、これら無酸素銅板およびニッ
ケル板のそれぞれの接合面をバフ研磨仕上げし、さらに
脱脂洗浄を施した。次いで、第１図に示したように上記
無酸素銅板１とニッケル板２とを重ね合わせ、電源３に
接続されたローラ電極４、４により、連続的にシーム溶
接を行って無酸素銅板１とニッケル板２とを接合した。
その後、接合された両板を直径５インチの円板状に切り
出し、スパッタリング用ターゲットＢとした。
000mm、厚さ20mmの無酸素銅板を用意した。また、ター
ゲット素材として幅160mm、長さ2050mm、厚さ6mmのニッ
ケル板を用意した。次に、これら無酸素銅板およびニッ
ケル板のそれぞれの接合面をバフ研磨仕上げし、さらに
脱脂洗浄を施した。次いで、第１図に示したように上記
無酸素銅板１とニッケル板２とを重ね合わせ、電源３に
接続されたローラ電極４、４により、連続的にシーム溶
接を行って無酸素銅板１とニッケル板２とを接合した。
その後、接合された両板を直径５インチの円板状に切り
出し、スパッタリング用ターゲットＢとした。
上記実施例１、２で作製したスパッタリング用ターゲ
ットＡ、Ｂの、ターゲット本体とバッキングプレートと
の接合強度を測定し、さらにこれらをターゲットとして
スパッタリングに使用した際の使用出力限界を測定し、
その結果を第１表に示した。
ットＡ、Ｂの、ターゲット本体とバッキングプレートと
の接合強度を測定し、さらにこれらをターゲットとして
スパッタリングに使用した際の使用出力限界を測定し、
その結果を第１表に示した。
また、熱間ロール圧延法および拡散接合法によってそ
れぞれ作製したスパッタリング用ターゲットＣ、Ｄの接
合強度および使用出力限界も同様に測定し、その結果を
第１表に示した。
れぞれ作製したスパッタリング用ターゲットＣ、Ｄの接
合強度および使用出力限界も同様に測定し、その結果を
第１表に示した。
さらに、比較のため、直径５インチ、厚さ3mmのニッ
ケル製ターゲット本体と、直径５インチ、厚さ3mmの無
酸素銅製のバッキングプレートとの間にろう材を挟み、
加熱・加圧を施して接合する従来のろう付け法によって
スパッタリング用ターゲットを作製し、接合強度および
使用出力限界を測定してその結果を第１表に示した。
ケル製ターゲット本体と、直径５インチ、厚さ3mmの無
酸素銅製のバッキングプレートとの間にろう材を挟み、
加熱・加圧を施して接合する従来のろう付け法によって
スパッタリング用ターゲットを作製し、接合強度および
使用出力限界を測定してその結果を第１表に示した。
第１表に示した結果より、本発明の製造方法によるス
パッタリング用ターゲットは、いずれも従来法によるタ
ーゲットに比較して接合強度および使用出力限界に優れ
ていることが確認された。
パッタリング用ターゲットは、いずれも従来法によるタ
ーゲットに比較して接合強度および使用出力限界に優れ
ていることが確認された。
また、本発明方法によるスパッタリング用ターゲット
Ａ、Ｂと、ろう付け法による従来品とを透過Ｘ線で観察
したところ、従来品ではターゲット本体とバッキングプ
レートとの間に空隙が形成されているのが確認された
が、本発明方法によるスパッタリング用ターゲットＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄでは全く空隙が観察されず、ターゲット本体
とバッキングプレートとが良好に接合していることが確
認された。
Ａ、Ｂと、ろう付け法による従来品とを透過Ｘ線で観察
したところ、従来品ではターゲット本体とバッキングプ
レートとの間に空隙が形成されているのが確認された
が、本発明方法によるスパッタリング用ターゲットＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄでは全く空隙が観察されず、ターゲット本体
とバッキングプレートとが良好に接合していることが確
認された。
同様の結果はターゲット用素材として、チタン板を、
又、バッキングプレート素材として銅合金板を用いた場
合にも得られた。
又、バッキングプレート素材として銅合金板を用いた場
合にも得られた。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明のスパッタリング用タ
ーゲットの製造方法は、金属からなるターゲット本体と
金属からなるバッキングプレートとを別体で製造し、こ
れらを接合用材料を介することなく直接圧接して一体化
するようにしたので、接合用材料のターゲット本体など
に対する濡れ性不足に起因する接合不良を防止すること
ができ、ターゲット本体とバッキングプレートとの間に
強固な接合強度を有するターゲットを作製することがで
きる。
ーゲットの製造方法は、金属からなるターゲット本体と
金属からなるバッキングプレートとを別体で製造し、こ
れらを接合用材料を介することなく直接圧接して一体化
するようにしたので、接合用材料のターゲット本体など
に対する濡れ性不足に起因する接合不良を防止すること
ができ、ターゲット本体とバッキングプレートとの間に
強固な接合強度を有するターゲットを作製することがで
きる。
また、この発明によるスパッタリング用ターゲットを
用いれば、ターゲット本体とバッキングプレートとが強
固に接合しているため、スパッタリング中にターゲット
本体がバッキングプレートから剥離し脱落するといった
不都合を防止することができ、さらにバッキングプレー
トと空隙を介することなく良好に接合していることか
ら、ターゲット本体が高熱になって破損しあるいは溶融
するといった不都合をも防止することができる。
用いれば、ターゲット本体とバッキングプレートとが強
固に接合しているため、スパッタリング中にターゲット
本体がバッキングプレートから剥離し脱落するといった
不都合を防止することができ、さらにバッキングプレー
トと空隙を介することなく良好に接合していることか
ら、ターゲット本体が高熱になって破損しあるいは溶融
するといった不都合をも防止することができる。
さらに、ろう材等の接合用材料を使用していないた
め、接合用材料の溶解に起因するターゲット本体の剥離
が起こらず、よって高出力のスパッタリングが可能とな
る。
め、接合用材料の溶解に起因するターゲット本体の剥離
が起こらず、よって高出力のスパッタリングが可能とな
る。
また、ターゲット本体とバッキングプレートとを別体
で製造し、これらを接合して一体化するので、ターゲッ
ト本体の厚さを十分に採ることができ、ターゲットの寿
命を長くすることができる。したがって、ターゲットの
交換頻度を少なくしてスパッタリング装置の稼働率を高
めることができ、生産性の向上を図ることができる。
で製造し、これらを接合して一体化するので、ターゲッ
ト本体の厚さを十分に採ることができ、ターゲットの寿
命を長くすることができる。したがって、ターゲットの
交換頻度を少なくしてスパッタリング装置の稼働率を高
めることができ、生産性の向上を図ることができる。
第１図はこの発明のスパッタリング用ターゲットの製造
方法に係わる図であって、抵抗溶接法の一種としてのシ
ーム溶接の原理図を示す図である。 １……無酸素銅板、２……ニッケル板、 ３……トランス、４……ローラ電極
方法に係わる図であって、抵抗溶接法の一種としてのシ
ーム溶接の原理図を示す図である。 １……無酸素銅板、２……ニッケル板、 ３……トランス、４……ローラ電極
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−56788（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−131873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−297498（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】金属からなるターゲット本体と金属からな
るバッキングプレートとを別体で製造し、 これらを接合用材料を介することなく直接圧接して一体
化することを特徴とするスパッタリング用ターゲットの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63112279A JP2831356B2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | スパッタリング用ターゲットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63112279A JP2831356B2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | スパッタリング用ターゲットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01283367A JPH01283367A (ja) | 1989-11-14 |
| JP2831356B2 true JP2831356B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14582722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63112279A Expired - Lifetime JP2831356B2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | スパッタリング用ターゲットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2831356B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774436B2 (ja) * | 1990-09-20 | 1995-08-09 | 富士通株式会社 | 薄膜形成方法 |
| JPH0539566A (ja) * | 1991-02-19 | 1993-02-19 | Mitsubishi Materials Corp | スパツタリング用ターゲツト及びその製造方法 |
| US5693203A (en) * | 1992-09-29 | 1997-12-02 | Japan Energy Corporation | Sputtering target assembly having solid-phase bonded interface |
| US5342496A (en) * | 1993-05-18 | 1994-08-30 | Tosoh Smd, Inc. | Method of welding sputtering target/backing plate assemblies |
| US5487822A (en) * | 1993-11-24 | 1996-01-30 | Applied Materials, Inc. | Integrated sputtering target assembly |
| US5863398A (en) * | 1996-10-11 | 1999-01-26 | Johnson Matthey Electonics, Inc. | Hot pressed and sintered sputtering target assemblies and method for making same |
| US6274015B1 (en) | 1996-12-13 | 2001-08-14 | Honeywell International, Inc. | Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same |
| US5803342A (en) * | 1996-12-26 | 1998-09-08 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Method of making high purity copper sputtering targets |
| KR20010005546A (ko) | 1997-03-19 | 2001-01-15 | 존슨매테이일렉트로닉스, 인코퍼레이티드 | 후면에 확산 니켈 플레이트된 타겟과 그의 생성방법 |
| US6451185B2 (en) | 1998-08-12 | 2002-09-17 | Honeywell International Inc. | Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same |
| JP4519981B2 (ja) * | 2000-03-15 | 2010-08-04 | アルバックマテリアル株式会社 | 固相拡散接合スパッタリングターゲット組立て体及びその製造方法 |
| US6992261B2 (en) * | 2003-07-15 | 2006-01-31 | Cabot Corporation | Sputtering target assemblies using resistance welding |
| US7504008B2 (en) | 2004-03-12 | 2009-03-17 | Applied Materials, Inc. | Refurbishment of sputtering targets |
| CN104690410A (zh) * | 2013-12-05 | 2015-06-10 | 有研亿金新材料股份有限公司 | 一种靶材组件的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5156788A (ja) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | Nichiden Varian Kk | Supatsutasochotaagetsutodenkyoku |
| JPS5580366U (ja) * | 1979-08-27 | 1980-06-03 | ||
| JPS60131873A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-13 | 株式会社東芝 | セラミツクス−金属直接接合体およびその製造方法 |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP63112279A patent/JP2831356B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01283367A (ja) | 1989-11-14 |
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