JPH0379734A - バッキングプレート用銅合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明は、スパッタリングに用いられるバッキングプレ
ートに好適な銅合金に関する。

（従来の技術〉 近年、透明導電電極、光及び磁気記憶素子、半導体素子
などに高機能性薄膜の需要が急増している。これらの薄
膜の多くは、それぞれの目的に応じたターゲツト材を使
用してスパッタリング法により作成される。

こうしたターゲツト材は通常バッキングプレートにろう
接等の方法により固定して使用される。

しかし、ターゲラ１〜材を保持・冷却する必要からバッ
キングプレート用の材料にはスパッタリング時の熱影響
によって変形しないこと、熱伝導性の良いことに加えて
、ろう接性の良好なこと等の特性が要求される。そのた
め、従来バッキングプレートには熱伝導性に優れた無酸
素銅が使用されてきた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、近年、ターゲツト材の大型化が進むにつ
れスパッタリング時の熱歪が大きくなってきており、そ
のため無酸素銅のバッキングプレートではスパッタリン
グ時に変形を起こし、繰り返し使用することが困難とな
っている。

したがって、本発明は上記のような問題点に鑑み、熱歪
による変形が少なく、繰り返し使用が可能であり、かつ
熱伝導性やろう接も良好であるバッキングプレートに用
いるのに好適な銅合金を提供することを目的としている
。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、発明者は種々検討を加えた
結果、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明の第１のバッキングプレート用銅合金
は、Ｃｒ　０．０５〜０．８％（以下重量％を単に％と
記す）、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなることを特徴
とするものであり、第２のバッキングプレート用銅合金
は．Ｃｒ０．０５〜０．８％を含み、更に、Ｓｎ　０．
０１〜２．５％、Ｚｎ　０．０１〜１．０％、Ｓｉ　０
．０１〜（＞、３％、Ｚｒ　Ｄ、　０１〜０．３％、）
ＩＱｏ、００１〜０．５％、Ｔｅ　０．０１〜１．０％
、Ｐｂ０．１〜４．０％のうち■種以上を含み、残部Ｃ
ｕ及び不可避不純物からなることを特徴とするものであ
る。

（作　用） 次に、本発明合金を構成する合金成分の添加理由とその
組成範囲の限定理由を説明する。

第１の発明におけるＣｒは合金中に析出物として分散す
ることにより、熱伝導性をあまり低下せずに、合金強度
を増し、熱歪による変形を小さく抑える働きをするが、
Ｃｒ含有量を０．０５〜０．８％としたのは、０．０５
未満では、その効果が充分でなく、逆に０．８％を超え
ると粗大なＣｒ相が出現するようになり、ろう接柱が低
下するためである。

第２の発明におけるＣｒは第ｔの発明に記載したとおり
で、ＳｎはＣｒ析出物の分散状態を良好にすると同時に
それ自身が合金に固溶することによって合金強度を向上
し、熱歪による変形を抑える働きをするが、ｓｎの含有
量を０．０１〜２，５％としたのは、ｏ、ｏｉ未満では
その効果が充分でなく、逆に２．５％を超えると熱伝導
性の低下が著しくなるからである。次にＩｎは合金の鋳
造性を改善するが、２ｎの含有量をｏ、ｏｉ〜１，０％
としたのは、０．０１未満では、その効果が充分でなく
、逆に１，０％を超えるとろう接柱が低下するためであ
る。Ｓｉ、Ｚｒは合金強度を向上し、熱歪による変形を
押える働きをするが、夫々の含有量を０．０１〜０．３
％としたのは、０．０１％未満ではその効果が充分でな
く、逆に０．３％を超えると効果が飽和すると共に、ろ
う接柱が低下するからである。Ｈｇは合金強度を向上し
、熱歪による変形を抑える働きをするが、ＨＱの含有量
を０、００１〜０．５％としたのは、０．００１未満で
は、その効果が充分でなく、逆に２．５％を超えると合
金の鋳造性が著しく低下するがらである。Ｔｅ、　Ｐｂ
はそれぞれ合金の快削性を向上する働きをするが、Ｔｅ
及びｐｂの含有量をそれぞれ０．０１〜１．０％、０，
１〜４．０％としたのは、所定量未満では、その効果が
充分でなく、逆に、所定量を超えると効果が飽和すると
共に合金の製造が困難となるからである。

（実施例〉 以下、実施例により説明する。

通常の電気銅を高周波溶解炉で大気溶解し、目的値に応
じたＣｒ、　Ｓｎ、　Ｉｎ、　Ｓｉ、　Ｚｒ、　１４ｇ
、Ｔｅ、　Ｐｂを純金属若しくは各々１０〜５０％含有
する銅母合金の形で加えた後、半連続鋳造法により厚さ
１００閣、１１４００　ｍｍの断面を持つ鋳塊を得た。

得られた鋳塊の組成は第１表の通りである。これらの鋳
塊を８５０〜９５０℃に加熱した後、熱間圧延により厚
さ１５閣の板とした。こうして得られた板を大気中５０
０℃で１時間加熱した後、表面酸化層を片面２．５ｎｗ
ｎずつ面側することにより板厚１０ｍｍの供試材とした
。

このようにして作製された試料の評価として、ろう接試
験及びスパッタリング試験を行った。

先ず、ろう接柱は上記供試材から１０ｍｍ　Ｘ　１０ｍ
ｍ　Ｘ５０ｍｍの試験片を切り出し、その試験片を酸洗
・乾燥後、Ｉｎ−１０％Ｓｎ浴中に５分間浸漬し、ろう
が表面に均一に濡れるかどうかを目視観察することによ
って評価した。

次に、スパッタリング試験は上記供試材から中１５４　
ｒｒｒｍ、長さ４４４ｍ、厚さ１０馴のバッキングプレ
ートを切削により作製した後、実際に巾１３０１ＷＩ、
長さ４２０　ｍｍ、厚さ５Ｗ１１のＩＴＯターゲッ！・
及びＭ〜８１合金ターゲットを上記バッキングプレート
にＩｎ−１０％Ｓｎろう材を用いて接合し、スパッタリ
ングを行なうという工程を繰り返した場合に、熱歪によ
る変形によって使用できなくなるまで何回繰り返し使用
できたかを評価した。但し、スパッタリングは電流１０
〜２０Ａ、電圧３００〜４００Ｖのテスト条件で２４Ｈ
ｒのバッチ操業で行なった。また、バッキングプレート
の熱歪による変形限度は使用後のバッキングプレートを
定盤上に静置し、曲り、ねじれなどにより浮上った部分
の最大寸法を５ｍｍとして、この値を超えるものを使用
不可とした。

これらの結果を同様な工程で作製し、評価した比較合金
の結果と共に第１表に示した。

第１表に示すごとく、本発明に係わる合金は、従来材の
無酸素銅に比べ熱歪による変形によって使用できなくな
るまでの使用回数が２倍以上となっており、かつ、ろう
接柱も良好であることは明４かである。また、スパッタ
リング試験の結果、本発明に係わる合金は熱伝導性も０
．２　Ｃａ１７’ｃｎ・ｓｅｃ　・℃以上あり、実用上
問題なく、加えて有害な元素の蒸発がなく、正常なスパ
ッタリングを行なうことができることも明らかになって
いる。

〈発明の効果〉 以上のことから明らかなように、本発明によればスパッ
タリングに用いられるバッキングプレートに好適な材料
を提供することが可能であり、本発明の工業的価値は大
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．Ｃｒ０．０５〜０．８重量％、残部Ｃｕ及び不可避
   不純物からなることを特徴とするバッキングプレート用
   銅合金。
2. ２．Ｃｒ０．０５〜０．８重量％を含み、更にＳｎ０．
   ０１〜２．５重量％、Ｚｎ０．０１〜１．０重量％、Ｓ
   ｉ０．０１〜０．３重量％、Ｚｒ０．０１〜０．３重量
   ％、Ｈｇ０．００１〜０．５重量％、Ｔｅ０．０１〜１
   ．０重量％、Ｐｂ０．１〜４．０重量％のうち、１種以
   上を含む、残部Ｃｕ及び不可避不純物からなることを特
   徴とするバッキングプレート用銅合金。