JPS63121662A - Target for sputtering - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ターゲット材料と冷却用の銅製等のブロック
との接合によるターゲット材料の汚染、スパッタ時の熱
応力による接合部分の剥離等を防止したスパッタリング
用ターゲットに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention prevents contamination of the target material due to bonding between the target material and a block made of copper or the like for cooling, and prevents peeling of the bonded portion due to thermal stress during sputtering. This invention relates to a sputtering target.
スパッタリング装置においては、スパッタされる入きタ
ーゲット材料は、通常円板または板状に加工され、冷却
機構を有する銅、銅合金等のブロックの上に固定されて
いる。その目的は、グロー放電中に生ずるイオンがター
ゲット材料を？Ｌｆｒ Ｈすることによる温度上昇を防
止することにある。In a sputtering apparatus, an input target material to be sputtered is usually processed into a disk or plate shape, and is fixed on a block of copper, copper alloy, etc., which has a cooling mechanism. The purpose is that the ions generated during the glow discharge attack the target material? The purpose is to prevent temperature rise due to Lfr H.
ターゲット材料を良好に冷却するには、冷却用鋼ブロッ
クとターゲットとの熱的接触を良くする必要がある。従
来、ターゲット材料と冷却用銅ブロックのろう材による
接合が行なわれている。In order to properly cool the target material, it is necessary to have good thermal contact between the cooling steel block and the target. Conventionally, a target material and a cooling copper block have been joined using a brazing filler metal.
しかし、ターゲット材料がろう付けし難い材質、例えば
純Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、ＷＳｉ、、Ｍｏ５ｊ、、、お
よびＴｂ−Ｆｅ−Ｇｏを始めとする希土類−遷移金属合
金などの場合、ろう材は極くわずかな付着力を有するだ
けであるため、ターゲツト材はスパッタ中に冷却用銅ブ
ロックから剥離してしまい、良好な冷却効果が得られな
い、またセラミックなどの焼結ターゲットの場合、材質
中に数多く存在する空孔を介してろう材が拡散し、ター
ゲットを汚染してしまうという問題点がある。このため
、特開昭５４−８８８８５号公報、特開昭５６−３３４
７６号公報に記載の如く、プラズマ溶射によりターゲッ
ト材料にボンディング性向上とろう材の拡散防止を目的
としてメタライズ層を成形し、続いて冷却用銅ブロツク
上にろう材を介して接合する方法が提案されている。However, if the target material is a material that is difficult to braze, such as pure Cr, Mo, W, Ta, WSi, Mo5j, or rare earth-transition metal alloys such as Tb-Fe-Go, the brazing material is Because the target material has only a slight adhesion force, it will peel off from the cooling copper block during sputtering, making it impossible to obtain a good cooling effect. There is a problem in that the brazing material diffuses through the many pores that exist in the target, contaminating the target. For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-88885, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-334
As described in Publication No. 76, a method has been proposed in which a metallized layer is formed on the target material by plasma spraying for the purpose of improving bonding properties and preventing diffusion of the brazing material, and then bonding it onto a cooling copper block via a brazing material. has been done.
しかし、プラズマ溶射によるメタライズ層は、多孔質で
あるため、メタライズ層空隙間に不純ガスをトラップし
ており、スパッタリング中の雰囲気を汚染し、スパッタ
膜特性劣化の原因となる。However, since the metallized layer formed by plasma spraying is porous, impurity gas is trapped in the voids of the metallized layer, which contaminates the atmosphere during sputtering and causes deterioration of sputtered film characteristics.
また、本発明者等の検討によるとプラズマ溶射は通常不
活性ガス中で実施されるが、溶射中に不活性ガス中に含
有する酸素によって溶射金属粒子の表面が酸化される。Further, according to studies conducted by the present inventors, plasma spraying is usually carried out in an inert gas, and the surface of sprayed metal particles is oxidized by oxygen contained in the inert gas during spraying.
このため、前記金属粒子によって形成されるメタライズ
層は１本質的に脆く、またろう材との濡れ性も劣るため
、スパッタリング中の熱履歴でメタライズ層が破壊し易
い等の問題点があった。For this reason, the metallized layer formed by the metal particles is inherently brittle and has poor wettability with the brazing material, resulting in problems such as the metallized layer being easily destroyed by the thermal history during sputtering.
本発明は、上記問題点に鑑み、安定したスパッタリング
が行なえ、かつ良好なスパッタ膜特性が得られるスパッ
タリング用ターゲットの提供を目的とする。In view of the above-mentioned problems, the present invention aims to provide a sputtering target that allows stable sputtering and provides good sputtered film characteristics.
本発明は、ターゲット材料とターゲット材料冷却固定用
のブロックとが該ターゲット材料側からメタライズ層と
接合用のろう材層を介して接合されているスパッタリン
グ装置の陰極部に固定されるスパッタリングターゲット
において、該メタライズ層がイオンプレーティング、ス
パッタリングまたは湿式めっき法により形成されている
ことを特徴とするスパッタリング用ターゲットである。The present invention provides a sputtering target fixed to a cathode part of a sputtering apparatus in which a target material and a block for cooling and fixing the target material are joined from the target material side via a metallized layer and a brazing material layer for joining. The sputtering target is characterized in that the metallized layer is formed by ion plating, sputtering, or wet plating.
本発明におけるメタライズ層は、高真空中で実施される
イオンプレーティング、スパッタリングまたは湿式めっ
き法により形成されるため、不純ガスのトラップがなく
、緻密でかつ延性に優れ、ろう材に対する濡れ性も良好
である。The metallized layer in the present invention is formed by ion plating, sputtering, or wet plating in a high vacuum, so there is no trapping of impurity gases, it is dense and has excellent ductility, and has good wettability to the brazing material. It is.
したがって、
（１） スパッタリング中の雰囲気が汚染されること
なく、良好なスパッタ膜特性が得られる。Therefore, (1) Good sputtered film characteristics can be obtained without contaminating the atmosphere during sputtering.
（２） スパッタリング中に接合部に熱応力が生じて
もメタライズ層の塑性変形により応力は緩和されるため
、長時間、大電力でスパッタリングした場合にも良好な
接合状態を保持できる、といった顕著な効果が得られる
。(2) Even if thermal stress is generated in the joint during sputtering, the stress is alleviated by the plastic deformation of the metallized layer, so it is possible to maintain a good joint state even when sputtering is performed at high power for a long time. Effects can be obtained.
以下本発明を第１図、第２図を用いて説明する。The present invention will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.
第１図において、１はターゲット材料であり。In FIG. 1, 1 is a target material.
その接合面側には、イオンプレーティングやスパッタリ
ングあるいは電気めっきや無電解めっきなどの湿式めっ
き処理によりメタライズ層２が形成されている６メタラ
イズ層２は、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金のうち１
種よりなり、０．１〜３０μｍの膜厚を有する。３はタ
ーゲット材料１と冷却用銅ブロック４を接合するための
ろう材層であり、インジウムまたは半田などからなって
いる。ターゲット材料１と冷却用銅ブロック４の接合は
１次のようにして行なう。まず、冷却用銅ブロック４の
接合面側と予めメタライズ処理されたターゲット材料１
のメタライズ層２上に適当なフラックスを用いて予備ろ
う被覆をする。その後、冷却用鋼ブロック４とターゲッ
ト材料１の予備ろう被覆面同士を接触させて加熱し接合
を行なう。On the joint surface side, a metallized layer 2 is formed by ion plating, sputtering, electroplating, electroless plating, or other wet plating process.Metallized layer 2 is one of Ni, Ni alloy, Cu, and Cu alloy. 1
It consists of seeds and has a film thickness of 0.1 to 30 μm. 3 is a brazing material layer for joining the target material 1 and the cooling copper block 4, and is made of indium, solder, or the like. The target material 1 and the cooling copper block 4 are joined in a primary manner. First, the joint surface side of the cooling copper block 4 and the target material 1 which has been metallized in advance.
A pre-soldering coating is applied on the metallized layer 2 using a suitable flux. Thereafter, the pre-brazing surfaces of the cooling steel block 4 and the target material 1 are brought into contact with each other and heated to perform joining.
以上のように構成したスパッタリング用ターゲットは、
メタライズ層２によって冷却用鋼ブロック４と良好な熱
的接触を保つと同時に、ろう材によるターゲット材料の
汚染も防止されている。The sputtering target configured as above is
The metallized layer 2 maintains good thermal contact with the cooling steel block 4 and at the same time prevents contamination of the target material by the brazing material.
第２図は、本発明の他の実施の態様を示すものである。FIG. 2 shows another embodiment of the invention.
第２図ではターゲット材料１へ２層のメタライズ処理（
メタライズ層５、メタライズ層６）が施しである。ここ
でメタライズ層５は、ろう材のターゲツト材中への拡散
防止と、メタライズ層とターケン１〜材の密着性向上を
目的とし、Ｎｉまたは、Ｎｉ合金よりなり、０．１〜３
０μｍの膜厚を有する。メタライズＦ！ｊ６はろう材と
の接合性向上を目的とし、１〜１００μｍの膜厚を有す
るＣｕあるいはＣｕ合金よりなる。ターゲット材料１と
冷却用銅ブロック４との接合は、前記の実施例と同様に
して行なえばよしλ。In Figure 2, two layers of metallization are applied to target material 1 (
The metallized layer 5 and metallized layer 6) are applied. Here, the metallized layer 5 is made of Ni or a Ni alloy, and is made of Ni or a Ni alloy, and is made of Ni or a Ni alloy, and is made of Ni or a Ni alloy with the purpose of preventing diffusion of the brazing material into the target material and improving the adhesion between the metallized layer and the Tarken 1 material.
It has a film thickness of 0 μm. Metalize F! j6 is made of Cu or Cu alloy having a film thickness of 1 to 100 μm for the purpose of improving bondability with the brazing material. The target material 1 and the cooling copper block 4 may be joined in the same manner as in the previous embodiment.
実施例１
本発明を純Ｃｒターゲット適用した実施例について述べ
る。Example 1 An example in which the present invention is applied to a pure Cr target will be described.
純Ｃｒターゲツト材に電気めっき法を用いて膜厚１μｍ
のＮｉメタライズ層と膜厚３０μ臘のＣｕメタライズ層
を形成した後、冷却用鋼ブロック４にインジウムをろう
材として接合を行なった。A film thickness of 1 μm was created using electroplating on pure Cr target material.
After forming a Ni metallized layer and a Cu metallized layer with a thickness of 30 μm, they were bonded to a cooling steel block 4 using indium as a brazing material.
第１表に本ターゲツト材および従来例としてメタライズ
層の形成にプラズマ溶射を用いた純Ｃｒターゲツト材を
実際にスパッタした結果を示す。Table 1 shows the results of actual sputtering of this target material and a conventional pure Cr target material in which plasma spraying was used to form a metallized layer.
なお、従来例のプラズマ溶射では、純Ｃｒターゲット上
に２０μｍのＮｉメタライズ層を形成した後、１００μ
ｍのＣｕメタライズ層を形成している。比較例では、高
周波電力６１ｉ１／ ｃｄでプラズマ溶射メタライズ層
での剥離を生じているのに対し、本発明によるターゲツ
ト材は、高周波電力１０ｗ／ａ１においても接合界面か
らの剥離は生じなかった。またターゲツト材の使用限界
近くまでスパッタリングを行なった場合においても、ろ
う材によるスパッタ膜の汚染は認められなかった。Note that in conventional plasma spraying, after forming a 20 μm Ni metallized layer on a pure Cr target, a 100 μm
A Cu metallized layer of m is formed. In the comparative example, peeling occurred in the plasma sprayed metallized layer at a high frequency power of 61 i1/cd, whereas in the target material according to the present invention, no peeling occurred from the bonding interface even at a high frequency power of 10 w/a1. Further, even when sputtering was performed close to the usage limit of the target material, no contamination of the sputtered film by the brazing material was observed.
第１表
０；剥離なし
Δニ一部剥離
Ｘ：全面剥離
実施例２
次に本発明を光磁気記録用ターゲツト材であるＴｂ−Ｆ
ｅ−Ｇｏ金合金適用した実施例について述べる。Table 1 0; No peeling ΔD Partial peeling
An example in which e-Go gold alloy is applied will be described.
２５Ｔｂ−６５Ｆｅ−１０Ｇｏ（ａｔ％）合金にイオン
プレーティング装置を用いて、１０μＩのＣｕメタライ
ズ層を形成した後、冷却用鋼ブロック４にインジウムを
ろう材として接合を行なった。After forming a 10 μI Cu metallized layer on the 25Tb-65Fe-10Go (at%) alloy using an ion plating device, it was joined to the cooling steel block 4 using indium as a brazing material.
第３図に本ターゲツト材とメタライズ層形成にプラズマ
溶射を用いたＴｂ−Ｆｅ−Ｇｏターゲット材を実際にス
パッタし、成膜した薄膜の特性について調査した結果を
示す。本発明によるターゲツト材の薄膜の特性は積算ス
パッタ時間４時間以降は安定して７０ＫＯａ付近の値を
示すのに対し、比較例は特性のばらつきが大きいことが
わかる。このばらつきの原因としては、プラズマ溶射層
中に残留する不純ガスの影響によるものと思われる。FIG. 3 shows the results of actually sputtering this target material and a Tb--Fe--Go target material using plasma spraying to form a metallized layer, and investigating the characteristics of the thin film formed. It can be seen that the characteristics of the thin film of the target material according to the present invention stably show a value around 70 KOa after the cumulative sputtering time of 4 hours, whereas the characteristics of the comparative example show large variations. The cause of this variation is thought to be due to the influence of impurity gas remaining in the plasma sprayed layer.
なお、イオンプレーティングに代えてスパッタリングに
てメタライズ層を形成した場合にも同様な結果が得られ
ている。Note that similar results were obtained when the metallized layer was formed by sputtering instead of ion plating.
以上、純Ｃｒターゲツト材およびＴｂ−Ｆｅ−Ｇｏター
ゲット材の場合について述べたが、本発明を他の金属ま
たはセラミックターゲットに適用しても結果は同じであ
る。Although the cases of pure Cr target material and Tb-Fe-Go target material have been described above, the results are the same even if the present invention is applied to other metal or ceramic targets.
以上述べたように、本発明のスパッタリング用ターゲッ
トによれば、ターゲット材料と冷却用銅ブロックの間に
緻密で、延性に優れたメタライズ層を介することで、成
膜中の雰囲気汚染がなく、接合性向上による良好なター
ゲット冷却効果と、ろう材料によるターゲット材質汚染
が防止できるため、その実用的効果は大きい。As described above, according to the sputtering target of the present invention, by interposing a dense and highly ductile metallized layer between the target material and the cooling copper block, there is no atmosphere contamination during film formation, and bonding is possible. It has a great practical effect because it provides a good target cooling effect due to improved properties and prevents contamination of the target material by the solder material.
第１図は、本発明スパッタリング用ターゲットの一実施
態様を示す図、第２図は本発明スパッタリング用ターゲ
ットの他の態様を示す図、および第３図は本発明スパッ
タリング用ターゲットおよび従来スパッタリング用ター
ゲットにおける積算スパッタ時間と保磁力との関係を示
すグラフである。
１；ターゲット材料、２：メタライズ層。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the sputtering target of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing another embodiment of the sputtering target of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the sputtering target of the present invention and a conventional sputtering target. 3 is a graph showing the relationship between cumulative sputtering time and coercive force in FIG. 1: Target material, 2: Metallized layer.
Claims (1)
ックとが該ターゲット材料側からメタライズ層と接合用
のろう材層を介して接合されているスパッタリング装置
の陰極部に固定されるスパッタリングターゲットにおい
て、該メタライズ層がイオンプレーティング、スパッタ
リングまたは湿式めっき法により形成されていることを
特徴とするスパッタリング用ターゲット。 ２ メタライズ層がろう材の拡散防止用と接合性向上用
の２層構造である特許請求の範囲第１項記載のスパッタ
リング用ターゲット。[Claims] 1. Sputtering in which a target material and a block for cooling and fixing the target material are fixed to the cathode part of a sputtering device in which the target material is bonded from the target material side via a metallized layer and a brazing material layer for bonding. 1. A sputtering target, wherein the metallized layer is formed by ion plating, sputtering, or wet plating. 2. The sputtering target according to claim 1, wherein the metallized layer has a two-layer structure for preventing diffusion of the brazing material and improving bonding properties.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25872487A JPS63121662A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Target for sputtering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25872487A JPS63121662A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Target for sputtering |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6217386A Division JPS62222060A (en) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | Target for sputtering |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121662A true JPS63121662A (en) | 1988-05-25 |
Family
ID=17324206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25872487A Pending JPS63121662A (en) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | Target for sputtering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63121662A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019173046A (en) * | 2018-03-26 | 2019-10-10 | Ｊｘ金属株式会社 | Sputtering target member, sputtering target assembly and method for manufacturing sputtering target member |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5597473A (en) * | 1979-01-18 | 1980-07-24 | Murata Mfg Co Ltd | Target for sputtering |
| JPS5633476A (en) * | 1979-08-21 | 1981-04-03 | Siemens Ag | Fixing of target material |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP25872487A patent/JPS63121662A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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