JP2001064771A - スパッタリングターゲット - Google Patents
スパッタリングターゲットInfo
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- JP2001064771A JP2001064771A JP28333899A JP28333899A JP2001064771A JP 2001064771 A JP2001064771 A JP 2001064771A JP 28333899 A JP28333899 A JP 28333899A JP 28333899 A JP28333899 A JP 28333899A JP 2001064771 A JP2001064771 A JP 2001064771A
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- backing plate
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ターゲットがＡｌやＡｌ系合金のように比較的
に機械的強度が低いターゲットをバッキングプレートに
接合した場合、ターゲットがバッキングプレートから剥
離することなく、また、スパッタリング装置のターゲッ
ト装着部で水もれや異常放電等の不具合が発生せず、さ
らに、使い捨てにできるスパッタリングターゲットを提
供する。 【解決手段】ＪＩＳ５０５２の硬質Ａｌ系合金のバッキ
ングプレートに凹部を設け、Ａｌ，Ａｌ−Ｔｉ，Ａｌ−
Ｃｒのような軟質金属材料のターゲットの底部をその凹
部にはめ込み、該バッキングプレートとターゲットの接
触部をＨＩＰ法で接合する。
に機械的強度が低いターゲットをバッキングプレートに
接合した場合、ターゲットがバッキングプレートから剥
離することなく、また、スパッタリング装置のターゲッ
ト装着部で水もれや異常放電等の不具合が発生せず、さ
らに、使い捨てにできるスパッタリングターゲットを提
供する。 【解決手段】ＪＩＳ５０５２の硬質Ａｌ系合金のバッキ
ングプレートに凹部を設け、Ａｌ，Ａｌ−Ｔｉ，Ａｌ−
Ｃｒのような軟質金属材料のターゲットの底部をその凹
部にはめ込み、該バッキングプレートとターゲットの接
触部をＨＩＰ法で接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜形成に用いる
スパッタリングターゲットに関する。さらに詳しくは、
Ａｌ系スパッタリングターゲットに関する。
スパッタリングターゲットに関する。さらに詳しくは、
Ａｌ系スパッタリングターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング法は、真空中にＡｒガス
を導入し、陰極に負電圧を与えてグロー放電を発生させ
る。ここで生成したＡｒ＋イオンはターゲット（陰極）
に衝突し、ターゲットをスパッタし、被スパッタ粒子は
対向した陽極上の基板上に堆積し薄膜を形成する技術で
ある。
を導入し、陰極に負電圧を与えてグロー放電を発生させ
る。ここで生成したＡｒ＋イオンはターゲット（陰極）
に衝突し、ターゲットをスパッタし、被スパッタ粒子は
対向した陽極上の基板上に堆積し薄膜を形成する技術で
ある。
【０００３】一般的に、このスパッタリング法で用いら
れるターゲットはボンディング材でバッキングプレート
と接合して使用される。通常、バッキングプレートは純
銅あるいは銅系合金が使用され、ボンディング材はイン
ジウムのような低融点金属、半田のような低融点合金、
樹脂等が使用される。
れるターゲットはボンディング材でバッキングプレート
と接合して使用される。通常、バッキングプレートは純
銅あるいは銅系合金が使用され、ボンディング材はイン
ジウムのような低融点金属、半田のような低融点合金、
樹脂等が使用される。
【０００４】この場合、ターゲットを使い終わるとバッ
キングプレートは回収され、使い残りのターゲットをバ
ッキングプレートから剥離して、また新しいターゲット
をボンディング材でそのバッキングプレートに接合す
る。つまり、バッキングプレートはその材質、形状等の
劣化による使用寿命がくるまで繰り返し再利用される。
したがって、バッキングプレートのメーカーとユーザー
間の移動、品質の管理等が必要になる。
キングプレートは回収され、使い残りのターゲットをバ
ッキングプレートから剥離して、また新しいターゲット
をボンディング材でそのバッキングプレートに接合す
る。つまり、バッキングプレートはその材質、形状等の
劣化による使用寿命がくるまで繰り返し再利用される。
したがって、バッキングプレートのメーカーとユーザー
間の移動、品質の管理等が必要になる。
【０００５】近年、スパッタリング装置はマグネトロン
スパッタリング装置のように、高スパッタレイトを得る
ために高出力でスパッタする装置が産業界の主流である
が、高出力でスパッタすると陰極の発熱量が多くなり、
高温のためボンディング材が溶けてターゲットがバッキ
ングプレートから剥離するという欠点がある。また、こ
の剥離はスパッタリング装置内において、バッキングプ
レートの冷却水による冷却不足でも起こる。
スパッタリング装置のように、高スパッタレイトを得る
ために高出力でスパッタする装置が産業界の主流である
が、高出力でスパッタすると陰極の発熱量が多くなり、
高温のためボンディング材が溶けてターゲットがバッキ
ングプレートから剥離するという欠点がある。また、こ
の剥離はスパッタリング装置内において、バッキングプ
レートの冷却水による冷却不足でも起こる。
【０００６】以上のような欠点を克服するため、ターゲ
ットとバッキングプレートを一体化し、同一材質で製作
した一体構造型ターゲットが、実開昭６１−１２０７５
８号、実開昭６１−１２５１６９号等で開示されてい
る。この一体構造型ターゲットはバッキングプレートを
使用しないため、高出力でスパッタしてもバッキングプ
レートからターゲットが剥離するという欠点はない。ま
た、このターゲットはボンディングを行なわないため加
工コストが安価である利点がある。また、一般的なボン
ディング付きターゲットは、不注意でスパッタし過ぎる
とバッキングプレートまでスパッタするという不都合を
生じるが、この一体構造型ターゲットは、従来のバッキ
ングプレート相当部までスパッタすることができ、経済
的である利点がある。
ットとバッキングプレートを一体化し、同一材質で製作
した一体構造型ターゲットが、実開昭６１−１２０７５
８号、実開昭６１−１２５１６９号等で開示されてい
る。この一体構造型ターゲットはバッキングプレートを
使用しないため、高出力でスパッタしてもバッキングプ
レートからターゲットが剥離するという欠点はない。ま
た、このターゲットはボンディングを行なわないため加
工コストが安価である利点がある。また、一般的なボン
ディング付きターゲットは、不注意でスパッタし過ぎる
とバッキングプレートまでスパッタするという不都合を
生じるが、この一体構造型ターゲットは、従来のバッキ
ングプレート相当部までスパッタすることができ、経済
的である利点がある。
【０００７】この一体構造型ターゲットは、使い終わる
と使い捨てにされる。したがって、ターゲット材料は、
例えばアルミニウム系金属のような比較的材料コストの
安価なターゲットにのみ適用され、材料コストが高価な
ターゲットには適用されていないのが現状である。
と使い捨てにされる。したがって、ターゲット材料は、
例えばアルミニウム系金属のような比較的材料コストの
安価なターゲットにのみ適用され、材料コストが高価な
ターゲットには適用されていないのが現状である。
【０００８】しかし、この場合、Ａｌ系金属のような比
較的に機械的強度が低いターゲットは、バッキングプレ
ート相当部まで高出力でスパッタすると冷却水の水圧に
よるバッキングプレート全体の反りが発生し、スパッタ
リング装置のターゲット装着部で水もれや異常放電等の
不具合が発生し易い。
較的に機械的強度が低いターゲットは、バッキングプレ
ート相当部まで高出力でスパッタすると冷却水の水圧に
よるバッキングプレート全体の反りが発生し、スパッタ
リング装置のターゲット装着部で水もれや異常放電等の
不具合が発生し易い。
【０００９】近年、たとえばＣＤ、ＤＶＤの反射膜とし
てＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ等の薄膜が多用されている。
また、ＬＳＩの配線材料としてＡｌ薄膜が多用されてい
る。これらの薄膜はＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ等の
ターゲットをスパッタして得られる。一般に、このよう
なＡｌやＡｌ系合金ターゲットは、ブリネル硬度約２０
〜４０程度で比較的に軟質で機械的強度が低い。したが
って、このような材料で一体構造型ターゲットを作成
し、高出力でのスパッタに供すると、スパッタリング装
置のターゲット装着部に装着したバッキングプレート相
当部の機械的強度が不足するので、上記のような不具合
が発生する。
てＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ等の薄膜が多用されている。
また、ＬＳＩの配線材料としてＡｌ薄膜が多用されてい
る。これらの薄膜はＡｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ等の
ターゲットをスパッタして得られる。一般に、このよう
なＡｌやＡｌ系合金ターゲットは、ブリネル硬度約２０
〜４０程度で比較的に軟質で機械的強度が低い。したが
って、このような材料で一体構造型ターゲットを作成
し、高出力でのスパッタに供すると、スパッタリング装
置のターゲット装着部に装着したバッキングプレート相
当部の機械的強度が不足するので、上記のような不具合
が発生する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ターゲット
がＡｌやＡｌ系合金のように比較的に機械的強度が低い
ターゲットをバッキングプレートに接合した場合、ター
ゲットがバッキングプレートから剥離することなく、ま
た、スパッタリング装置のターゲット装着部で水もれや
異常放電等の不具合が発生せず、さらに、使い捨てにで
きるためバッキングプレートの移動、管理の必要がない
スパッタリングターゲットを提供しようとするものであ
る。
がＡｌやＡｌ系合金のように比較的に機械的強度が低い
ターゲットをバッキングプレートに接合した場合、ター
ゲットがバッキングプレートから剥離することなく、ま
た、スパッタリング装置のターゲット装着部で水もれや
異常放電等の不具合が発生せず、さらに、使い捨てにで
きるためバッキングプレートの移動、管理の必要がない
スパッタリングターゲットを提供しようとするものであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、硬質Ａｌ系合
金のバッキングプレートに図１に示すような凹部を設
け、ＡｌあるいはＡｌ系合金のような軟質金属材料のタ
ーゲットの底部を該凹部にはめ込み、該バッキングプレ
ートと該ターゲットの接触部をＨＩＰ法で接合したスパ
ッタリングターゲットである。
金のバッキングプレートに図１に示すような凹部を設
け、ＡｌあるいはＡｌ系合金のような軟質金属材料のタ
ーゲットの底部を該凹部にはめ込み、該バッキングプレ
ートと該ターゲットの接触部をＨＩＰ法で接合したスパ
ッタリングターゲットである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１に基づいて本発明を説
明する。図１は本発明になるスパッタリングターゲット
の断面図である。図中、１はターゲットであり、２はバ
ッキングプレートであり、３はターゲットとバッキング
プレートとの接合部であり、その接合部はＨＩＰ法で接
合されている。
明する。図１は本発明になるスパッタリングターゲット
の断面図である。図中、１はターゲットであり、２はバ
ッキングプレートであり、３はターゲットとバッキング
プレートとの接合部であり、その接合部はＨＩＰ法で接
合されている。
【００１３】ターゲット１の材質は、Ａｌ，Ａｌ−Ｔ
ｉ，Ａｌ−Ｃｒ等のブリネル硬度約２０〜４０程度の軟
質Ａｌ系金属である。バッキングプレート２の材質は、
ＪＩＳ５０５２のブリネル硬度約７０〜１００程度の硬
質Ａｌ系合金である。本発明ではブリネル硬度の大きい
硬質Ａｌ系合金をバッキングプレートに使用したので、
高出力でスパッタしてもバッキングプレートの機械的強
度が大きいため、冷却水の水圧によるバッキングプレー
トの反りは発生せず、スパッタリング装置のターゲット
装着部での水もれや異常放電等の不具合は発生しない。
ｉ，Ａｌ−Ｃｒ等のブリネル硬度約２０〜４０程度の軟
質Ａｌ系金属である。バッキングプレート２の材質は、
ＪＩＳ５０５２のブリネル硬度約７０〜１００程度の硬
質Ａｌ系合金である。本発明ではブリネル硬度の大きい
硬質Ａｌ系合金をバッキングプレートに使用したので、
高出力でスパッタしてもバッキングプレートの機械的強
度が大きいため、冷却水の水圧によるバッキングプレー
トの反りは発生せず、スパッタリング装置のターゲット
装着部での水もれや異常放電等の不具合は発生しない。
【００１４】また、本発明ではターゲットとバッキング
プレートとの接合が、図１に示すように、ターゲットの
底面と側面でＨＩＰ法で行われる構造であるため接合面
積が広いこと、ボンディング材の不使用による接合であ
ること等により接合力は極めて大きい。したがって、高
出力でスパッタしてもバッキングプレートからターゲッ
トが剥離することはない。
プレートとの接合が、図１に示すように、ターゲットの
底面と側面でＨＩＰ法で行われる構造であるため接合面
積が広いこと、ボンディング材の不使用による接合であ
ること等により接合力は極めて大きい。したがって、高
出力でスパッタしてもバッキングプレートからターゲッ
トが剥離することはない。
【００１５】本発明で用いるＨＩＰ法（熱間等方圧成
形）は、粉末を容器に詰めて真空封入したものを高圧容
器に入れ、高温と高圧のアルゴンガスで圧縮成形と焼結
を同時に進行させて、高密度に固化する方法である。本
発明においては、本ＨＩＰ法をバッキングプレートとタ
ーゲットの熱圧着接合に応用したものである。
形）は、粉末を容器に詰めて真空封入したものを高圧容
器に入れ、高温と高圧のアルゴンガスで圧縮成形と焼結
を同時に進行させて、高密度に固化する方法である。本
発明においては、本ＨＩＰ法をバッキングプレートとタ
ーゲットの熱圧着接合に応用したものである。
【００１６】また、本発明ではバッキングプレートは硬
質Ａｌ系合金を使用し、ターゲットはＡｌあるいはＡｌ
系合金の軟質金属材料を使用しているため、いずれも材
料コストが安価であり使い捨てにできるため、バッキン
グプレートの移動、管理の必要がない。さらに、本発明
は、ターゲットの形状に無関係で適用できる。たとえ
ば、円盤状ターゲットでも角盤状ターゲットでも可能で
ある。
質Ａｌ系合金を使用し、ターゲットはＡｌあるいはＡｌ
系合金の軟質金属材料を使用しているため、いずれも材
料コストが安価であり使い捨てにできるため、バッキン
グプレートの移動、管理の必要がない。さらに、本発明
は、ターゲットの形状に無関係で適用できる。たとえ
ば、円盤状ターゲットでも角盤状ターゲットでも可能で
ある。
【００１７】
【実施例】径２４０ｍｍφ、厚さ６ｍｍのＪＩＳ５０５
２硬質Ａｌ系合金のバッキングプレートの中央部に図１
に示すように、深さ３ｍｍ、径２００ｍｍφの円形凹部
を切削加工した。その凹部に径２００ｍｍφ、厚さ１３
ｍｍのＡｌ−Ｔｉ合金（Ｔｉ＝１％）のターゲットをは
め込んだのち、ＨＩＰ法により熱圧着を行った。この時
のＨＩＰ条件はＨＩＰ室を真空にしたのち、１０００Ｋ
ｇｆ／ｃｍ２のＡｒガス圧力下、加熱温度５００℃で４
時間であった。熱圧着後、該スパッタリングターゲット
をＸ線透過装置および超音波探傷装置により接合面を観
察した結果、接合面は良好に接合されていた。
２硬質Ａｌ系合金のバッキングプレートの中央部に図１
に示すように、深さ３ｍｍ、径２００ｍｍφの円形凹部
を切削加工した。その凹部に径２００ｍｍφ、厚さ１３
ｍｍのＡｌ−Ｔｉ合金（Ｔｉ＝１％）のターゲットをは
め込んだのち、ＨＩＰ法により熱圧着を行った。この時
のＨＩＰ条件はＨＩＰ室を真空にしたのち、１０００Ｋ
ｇｆ／ｃｍ２のＡｒガス圧力下、加熱温度５００℃で４
時間であった。熱圧着後、該スパッタリングターゲット
をＸ線透過装置および超音波探傷装置により接合面を観
察した結果、接合面は良好に接合されていた。
【００１８】このターゲットをマグネトロンスパッタリ
ング装置の装着部に装着し、スパッタした。出力６Ｋ
Ｗ、スパッタレイト２００Å／ｓｅｃ、水圧４Ｋｇ／ｃ
ｍ２、３００ＫＷＨでスパッタしたが、スパッタリング
ターゲットの反りは観察されず、ターゲット装着部から
の水もれもなかった。
ング装置の装着部に装着し、スパッタした。出力６Ｋ
Ｗ、スパッタレイト２００Å／ｓｅｃ、水圧４Ｋｇ／ｃ
ｍ２、３００ＫＷＨでスパッタしたが、スパッタリング
ターゲットの反りは観察されず、ターゲット装着部から
の水もれもなかった。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、バッキングプレートの
機械的強度が高いため、高水圧、高出力でスパッタして
もバッキングプレートの反り、装着部での水もれ、異常
放電等の不具合を生じることはない効果がある。また、
ターゲットとバッキングプレートとの接合面積が広く、
ボンディング材を用いずＨＩＰ法による接合であるた
め、接合力が強く高出力でスパッタしてもターゲットが
バッキングプレートから剥離することはない効果があ
る。さらに、本発明のスパッタリングターゲットは、使
い捨てにできるためバッキングプレートの移動、管理の
必要がない効果がある。
機械的強度が高いため、高水圧、高出力でスパッタして
もバッキングプレートの反り、装着部での水もれ、異常
放電等の不具合を生じることはない効果がある。また、
ターゲットとバッキングプレートとの接合面積が広く、
ボンディング材を用いずＨＩＰ法による接合であるた
め、接合力が強く高出力でスパッタしてもターゲットが
バッキングプレートから剥離することはない効果があ
る。さらに、本発明のスパッタリングターゲットは、使
い捨てにできるためバッキングプレートの移動、管理の
必要がない効果がある。
【図１】本発明になるスパッタリングターゲットの断面
図である。
図である。
１． ターゲット ２． バッキングプレート ３． 接合部
Claims (1)
- 【請求項１】硬質Ａｌ系合金のバッキングプレートに図
１に示すような凹部を設け、ＡｌあるいはＡｌ系合金の
ような軟質金属材料のターゲットの底部を該凹部にはめ
込み、該バッキングプレートと該ターゲットの接触部を
ＨＩＰ法で接合したことを特徴とするスパッタリングタ
ーゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28333899A JP2001064771A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | スパッタリングターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28333899A JP2001064771A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | スパッタリングターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001064771A true JP2001064771A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17664198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28333899A Pending JP2001064771A (ja) | 1999-08-27 | 1999-08-27 | スパッタリングターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001064771A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1644143A2 (en) * | 2003-07-14 | 2006-04-12 | Tosoh Smd, Inc. | Sputtering target assembly having low conductivity backing plate and method of making same |
| JP2006144119A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-06-08 | Kobelco Kaken:Kk | Ａｌ−Ｎｄ合金スパッタリング用積層体 |
| JP2007245211A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Mitsubishi Materials Corp | バッキングプレート付きターゲットの製造方法 |
| CN102430865A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-05-02 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 靶材与背板的焊接方法及形成的靶材组件 |
| WO2012100476A1 (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 靶材与背板的焊接方法 |
| CN102747331A (zh) * | 2012-04-06 | 2012-10-24 | 友达光电股份有限公司 | 溅镀机 |
| CN104178739A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-12-03 | 昆山海普电子材料有限公司 | 一种带有铜合金背板的镍铂合金靶材及其制备方法 |
| JPWO2013047199A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-03-26 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| CN104551381A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 钨靶材组件的焊接方法 |
| CN104741774A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 钨钛铜靶材组件的焊接方法 |
-
1999
- 1999-08-27 JP JP28333899A patent/JP2001064771A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP1644143A4 (en) * | 2003-07-14 | 2008-10-15 | Tosoh Smd Inc | SPRAY TARGET ASSEMBLY HAVING A LOW-CONDUCTIVITY SUPPORT PLATE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
| JP2006144119A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-06-08 | Kobelco Kaken:Kk | Ａｌ−Ｎｄ合金スパッタリング用積層体 |
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| JP4706926B2 (ja) * | 2006-03-17 | 2011-06-22 | 三菱マテリアル株式会社 | バッキングプレート付きターゲットの製造方法 |
| WO2012100476A1 (zh) * | 2011-01-26 | 2012-08-02 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 靶材与背板的焊接方法 |
| JPWO2013047199A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2015-03-26 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| US9704695B2 (en) | 2011-09-30 | 2017-07-11 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Sputtering target and manufacturing method therefor |
| CN102430865A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-05-02 | 宁波江丰电子材料有限公司 | 靶材与背板的焊接方法及形成的靶材组件 |
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| CN104551381B (zh) * | 2013-10-25 | 2017-01-04 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 钨靶材组件的焊接方法 |
| CN104741774A (zh) * | 2013-12-31 | 2015-07-01 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 钨钛铜靶材组件的焊接方法 |
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Legal Events
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