JPH10330929A - スパッタリングタ−ゲット用バッキングプレ−ト及びスパッタリングタ−ゲット／バッキングプレ−ト組立体 - Google Patents
スパッタリングタ−ゲット用バッキングプレ−ト及びスパッタリングタ−ゲット／バッキングプレ−ト組立体Info
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- JPH10330929A JPH10330929A JP9153100A JP15310097A JPH10330929A JP H10330929 A JPH10330929 A JP H10330929A JP 9153100 A JP9153100 A JP 9153100A JP 15310097 A JP15310097 A JP 15310097A JP H10330929 A JPH10330929 A JP H10330929A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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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- H01L21/205—
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハイパワースパッタリングなどの高温環境に
おいても変形が少なく、軽量でかつ熱伝導率にも優れた
バッキングプレート材料を提供する。 【構成】 0.2％耐力が200MPa以上を有するAl合金から
なることを特徴とするスパッタリングターゲット用バッ
キングプレート及び該バッキングプレートとスパッタリ
ングターゲットとを接合させてなる組立体。好ましく
は、Cuを0.1〜７mass％含有し、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,
V,Zr,Ti から選択される成分の合計含有量が1mass％以
上10mass％未満、Al以外の元素の合計含有量10mass％未
満、残部AlであるAl合金をバッキングプレートとして用
いる。
おいても変形が少なく、軽量でかつ熱伝導率にも優れた
バッキングプレート材料を提供する。 【構成】 0.2％耐力が200MPa以上を有するAl合金から
なることを特徴とするスパッタリングターゲット用バッ
キングプレート及び該バッキングプレートとスパッタリ
ングターゲットとを接合させてなる組立体。好ましく
は、Cuを0.1〜７mass％含有し、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,
V,Zr,Ti から選択される成分の合計含有量が1mass％以
上10mass％未満、Al以外の元素の合計含有量10mass％未
満、残部AlであるAl合金をバッキングプレートとして用
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリングタ
ーゲット用バッキングプレートおよびスパッタリングタ
ーゲット／バッキングプレート組立体に関する。
ーゲット用バッキングプレートおよびスパッタリングタ
ーゲット／バッキングプレート組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング法は半導体などの薄膜形
成方法として現在、広く用いられている。スパッタリン
グターゲットには冷却用およびスパッタ装置への固定の
ためにバッキングプレートと呼ばれる裏板が接合され
る。従来、バッキングプレートとしては例えば無酸素銅
製バッキングプレートをＩｎ合金などの低融点ロウ材を
使用してロウ接合する方法が一般的であった。しかし、
ロウ材による接合の場合には、接合界面がロウ材の融点
以上の温度では使用することができないため、近年のハ
イパワースパッタリングのような高温環境では使用でき
なかった。そこで、バッキングプレートとターゲットと
を同材質で一体とした一体型ターゲットとする方法やバ
ッキングプレートをターゲットと固相接合する方法が行
われている。
成方法として現在、広く用いられている。スパッタリン
グターゲットには冷却用およびスパッタ装置への固定の
ためにバッキングプレートと呼ばれる裏板が接合され
る。従来、バッキングプレートとしては例えば無酸素銅
製バッキングプレートをＩｎ合金などの低融点ロウ材を
使用してロウ接合する方法が一般的であった。しかし、
ロウ材による接合の場合には、接合界面がロウ材の融点
以上の温度では使用することができないため、近年のハ
イパワースパッタリングのような高温環境では使用でき
なかった。そこで、バッキングプレートとターゲットと
を同材質で一体とした一体型ターゲットとする方法やバ
ッキングプレートをターゲットと固相接合する方法が行
われている。
【０００３】一体型ターゲットの場合には、バッキング
プレートはターゲット材と同じ材質であるため、例えば
Alターゲットの場合などでは、機械的強度が非常に弱く
スパッタ中に変形を生じることがある。そのため、ター
ゲットとウエハ間の距離が変化しウエハ上の成膜物の均
一性が損なわれ、デバイスの歩留まり及び信頼性に大き
な影響を与えるという問題があった。
プレートはターゲット材と同じ材質であるため、例えば
Alターゲットの場合などでは、機械的強度が非常に弱く
スパッタ中に変形を生じることがある。そのため、ター
ゲットとウエハ間の距離が変化しウエハ上の成膜物の均
一性が損なわれ、デバイスの歩留まり及び信頼性に大き
な影響を与えるという問題があった。
【０００４】一方、固相接合ターゲットの場合にも、バ
ッキングプレート材質の選定次第では一体型ターゲット
の場合と同様の問題が生ずる。固相接合は、スパッタリ
ングターゲットとバッキングプレートにある温度のもと
で圧力を加えることによって、界面の接合を行う方法で
あるが、従来用いられてきたAl合金などでは機械的強度
が低く、スパッタ中あるいは固相接合工程における変形
が避けられなかった。
ッキングプレート材質の選定次第では一体型ターゲット
の場合と同様の問題が生ずる。固相接合は、スパッタリ
ングターゲットとバッキングプレートにある温度のもと
で圧力を加えることによって、界面の接合を行う方法で
あるが、従来用いられてきたAl合金などでは機械的強度
が低く、スパッタ中あるいは固相接合工程における変形
が避けられなかった。
【０００５】そこで、従来のAl合金よりも機械的強度に
優れ、固相接合条件下でも極力機械的強度の低下が小さ
い材料として、例えばCu合金やTi合金などをバッキング
プレートに用いることも考えられた。しかし、Cu合金の
場合、密度がAl合金の約３倍もあるため、特に大口径の
ターゲット用としては重量が大きくなりハンドリング
上、大きな問題がある。一方、Ti合金はAl合金の２倍弱
の密度であり重量的にも軽量化が可能であるが、一般的
にTiは熱伝導率が小さいためターゲットの冷却用という
観点で問題がある。
優れ、固相接合条件下でも極力機械的強度の低下が小さ
い材料として、例えばCu合金やTi合金などをバッキング
プレートに用いることも考えられた。しかし、Cu合金の
場合、密度がAl合金の約３倍もあるため、特に大口径の
ターゲット用としては重量が大きくなりハンドリング
上、大きな問題がある。一方、Ti合金はAl合金の２倍弱
の密度であり重量的にも軽量化が可能であるが、一般的
にTiは熱伝導率が小さいためターゲットの冷却用という
観点で問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特にハイパ
ワースパッタリングなどの高温環境においても変形が少
なく、軽量でかつ熱伝導率にも優れたバッキングプレー
ト材料を提供することである。
ワースパッタリングなどの高温環境においても変形が少
なく、軽量でかつ熱伝導率にも優れたバッキングプレー
ト材料を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため鋭意研究した結果、スパッタリング時
の変形を防止するためには、ターゲットのバッキングプ
レートとして0.2％耐力が200MPa以上である材料を使用
する必要があるとの知見を得た。さらに、ハンドリング
及び冷却用部材として使用することを考慮すると、軽量
かつ熱伝導率の良好なAl合金が最適であり、そのような
特性を有するAl合金は非常に少なく、添加成分としてCu
を0.1〜7mass％含有する特定のAl合金に絞られることを
見いだした。
題を解決するため鋭意研究した結果、スパッタリング時
の変形を防止するためには、ターゲットのバッキングプ
レートとして0.2％耐力が200MPa以上である材料を使用
する必要があるとの知見を得た。さらに、ハンドリング
及び冷却用部材として使用することを考慮すると、軽量
かつ熱伝導率の良好なAl合金が最適であり、そのような
特性を有するAl合金は非常に少なく、添加成分としてCu
を0.1〜7mass％含有する特定のAl合金に絞られることを
見いだした。
【０００８】本発明は、上記の知見に基づき、 １．0.2％耐力が200MPa以上を有するAl合金からなるこ
とを特徴とするスパッタリングターゲット用バッキング
プレート
とを特徴とするスパッタリングターゲット用バッキング
プレート
【０００９】２．Cuを0.1〜７mass％含有し、Si,Fe,Cu,
Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択される成分の合計含有量
が1mass％以上10mass％未満、Al以外の元素の合計含有
量10mass％未満、残部AlであるAl合金からなることを特
徴とする上記１記載のスパッタリングターゲット用バッ
キングプレート
Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択される成分の合計含有量
が1mass％以上10mass％未満、Al以外の元素の合計含有
量10mass％未満、残部AlであるAl合金からなることを特
徴とする上記１記載のスパッタリングターゲット用バッ
キングプレート
【００１０】３．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させてなるスパッタリングターゲッ
ト／バッキングプレート組立体において、バッキングプ
レートが、0.2％耐力が200MPa以上を有するAl合金から
なるものであることを特徴とするスパッタリングターゲ
ット／バッキングプレート組立体
グプレートとを接合させてなるスパッタリングターゲッ
ト／バッキングプレート組立体において、バッキングプ
レートが、0.2％耐力が200MPa以上を有するAl合金から
なるものであることを特徴とするスパッタリングターゲ
ット／バッキングプレート組立体
【００１１】４．バッキングプレートが、Cuを0.1〜７m
ass％含有し、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択
される成分の合計含有量が1mass％以上10mass％未満、A
l以外の元素の合計含有量10mass％未満、残部AlであるA
l合金からなるものであることを特徴とする上記３に記
載のスパッタリングターゲット／バッキングプレート組
立体。
ass％含有し、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択
される成分の合計含有量が1mass％以上10mass％未満、A
l以外の元素の合計含有量10mass％未満、残部AlであるA
l合金からなるものであることを特徴とする上記３に記
載のスパッタリングターゲット／バッキングプレート組
立体。
【００１２】５．スパッタリングターゲットとバッキン
グプレートとが固相接合させたものであることを特徴と
する上記３または４に記載のスパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体
グプレートとが固相接合させたものであることを特徴と
する上記３または４に記載のスパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体
【００１３】６．スパッタリングターゲットがAl,Ti,C
u,Ni,Co,Ta,Mo,W,Cr,Siまたはこれらを主成分とする合
金からなることを特徴とする上記３〜５に記載のスパッ
タリングターゲット／バッキングプレート組立体を提供
するものである。
u,Ni,Co,Ta,Mo,W,Cr,Siまたはこれらを主成分とする合
金からなることを特徴とする上記３〜５に記載のスパッ
タリングターゲット／バッキングプレート組立体を提供
するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明において、バッキングプレ
ートとは、スパッタリングターゲット材を冷却しまたス
パッタリングターゲットをスパッタ装置に固定するため
のターゲットの裏側に接合する金属材料を意味してい
る。また、本発明において、スパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体とは、スパッタリングター
ゲットとバッキングプレートとを接合させて一体とした
組立体のことを意味する。
ートとは、スパッタリングターゲット材を冷却しまたス
パッタリングターゲットをスパッタ装置に固定するため
のターゲットの裏側に接合する金属材料を意味してい
る。また、本発明において、スパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体とは、スパッタリングター
ゲットとバッキングプレートとを接合させて一体とした
組立体のことを意味する。
【００１５】本発明におけるバッキングプレートは、0.
2％耐力が200MPa以上を有するAl合金からなることを特
徴とする。0.2％耐力が200MPa未満では、スパッタリン
グの際に組立体に許容範囲以上の反りが生じる。この反
りにより、スパッタリングの際の薄膜の均一性が悪くな
るため好ましくない。実験によれば、変形量が2mmを越
えると薄膜の均一性は著しく低下する。スパッタ中の変
形量を２mm以下にするためには、バッキングプレートの
0.2％耐力が200MPa以上である必要がある。
2％耐力が200MPa以上を有するAl合金からなることを特
徴とする。0.2％耐力が200MPa未満では、スパッタリン
グの際に組立体に許容範囲以上の反りが生じる。この反
りにより、スパッタリングの際の薄膜の均一性が悪くな
るため好ましくない。実験によれば、変形量が2mmを越
えると薄膜の均一性は著しく低下する。スパッタ中の変
形量を２mm以下にするためには、バッキングプレートの
0.2％耐力が200MPa以上である必要がある。
【００１６】単に機械的な強度の点だけを問題にするな
らば、従来使用されてきたCu合金やあるいはTi合金など
の使用も考えられるが、Cu合金の場合には密度が大き
く、特に大型ターゲット用バッキングプレートとしては
重量が大きくなり過ぎるためハンドリングに困難を来た
すため好ましくない。また、Ti合金の場合には、軽量で
あるものの熱伝導率が低いため冷却効率が悪く、やはり
好ましくない。本発明のAl合金の場合には、熱伝導率に
も優れ、軽量でもあるため好ましい。
らば、従来使用されてきたCu合金やあるいはTi合金など
の使用も考えられるが、Cu合金の場合には密度が大き
く、特に大型ターゲット用バッキングプレートとしては
重量が大きくなり過ぎるためハンドリングに困難を来た
すため好ましくない。また、Ti合金の場合には、軽量で
あるものの熱伝導率が低いため冷却効率が悪く、やはり
好ましくない。本発明のAl合金の場合には、熱伝導率に
も優れ、軽量でもあるため好ましい。
【００１７】上記のような0.2％耐力、熱伝導率、軽量
という要求を全て満たす材料としてはCuを0.1〜７mass
％含有し、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択さ
れる成分の合計含有量が1mass％以上10mass％未満、Al
以外の元素の合計含有量10mass％未満、残部AlであるAl
合金を挙げることができる。Cuが0.1mass％未満である
と0.2％耐力の値が200MPa以上を得ることができず、7ma
ss％を越えると耐食性が著しく劣化するため好ましくな
い。また、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択さ
れる成分の合計含有量が1mass％以上10mass％未満の範
囲を外れると、やはり上述した0.2％耐力の値が200MPa
以上を得ることができず、また、耐腐食性も劣化するた
め好ましくない。Al以外の元素の合計含有量が10mass％
以上になると同様に耐腐食性が劣化するため好ましくな
い。
という要求を全て満たす材料としてはCuを0.1〜７mass
％含有し、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択さ
れる成分の合計含有量が1mass％以上10mass％未満、Al
以外の元素の合計含有量10mass％未満、残部AlであるAl
合金を挙げることができる。Cuが0.1mass％未満である
と0.2％耐力の値が200MPa以上を得ることができず、7ma
ss％を越えると耐食性が著しく劣化するため好ましくな
い。また、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択さ
れる成分の合計含有量が1mass％以上10mass％未満の範
囲を外れると、やはり上述した0.2％耐力の値が200MPa
以上を得ることができず、また、耐腐食性も劣化するた
め好ましくない。Al以外の元素の合計含有量が10mass％
以上になると同様に耐腐食性が劣化するため好ましくな
い。
【００１８】代表的には、下記に示すようなJIS A2219
合金やJIS A6061合金を例示することができるが、本発
明はこれに限定されるものではない。A2219合金 A6061合金 Si: 0.20以下 Si: 0.40〜0.8 Fe: 0.30以下 Fe: 0.7以下 Cu: 5.8〜6.8 Cu: 0.15〜0.40 Mn: 0.20〜0.40 Mn: 0.25以下 Mg: 0.02以下 Mg: 0.8〜1.2 Zn: 0.10以下 Zn: 0.25以下 Ti: 0.02〜0.10 Ti: 0.25以下 Zr: 0.10〜0.25 Cr: 0.04〜0.35 V: 0.05〜0.15 その他 その他 個々: 0.05以下 個々: 0.05以下 計: 0.15以下 計: 0.15以下 Al: 残部 Al: 残部 （単位：mass％）
合金やJIS A6061合金を例示することができるが、本発
明はこれに限定されるものではない。A2219合金 A6061合金 Si: 0.20以下 Si: 0.40〜0.8 Fe: 0.30以下 Fe: 0.7以下 Cu: 5.8〜6.8 Cu: 0.15〜0.40 Mn: 0.20〜0.40 Mn: 0.25以下 Mg: 0.02以下 Mg: 0.8〜1.2 Zn: 0.10以下 Zn: 0.25以下 Ti: 0.02〜0.10 Ti: 0.25以下 Zr: 0.10〜0.25 Cr: 0.04〜0.35 V: 0.05〜0.15 その他 その他 個々: 0.05以下 個々: 0.05以下 計: 0.15以下 計: 0.15以下 Al: 残部 Al: 残部 （単位：mass％）
【００１９】これら本発明のAl合金製バッキングプレー
トは、適当な条件で調質することにより0.2％耐力が200
MPa以上を有するようにすることができる。最適な調質
条件は合金組成によって異なるが、例えば、５００〜５
５０℃で溶体化処理を行った後、１５０〜２００℃で時
効処理を行うなどの方法が可能である。なお、後述する
ようにターゲットとバッキングプレートとをHIP、ホッ
トプレス、爆着あるいはHot Roll法等により固相接合し
た後に、必要に応じて時効処理を施すことによって調質
が行われることもある。バッキングプレートとして0.2
％耐力が200MPa以上の強度を有するような材料を用いる
ことによって、スパッタ時にスパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体の反りを2mm以下に抑える
ことが可能である。
トは、適当な条件で調質することにより0.2％耐力が200
MPa以上を有するようにすることができる。最適な調質
条件は合金組成によって異なるが、例えば、５００〜５
５０℃で溶体化処理を行った後、１５０〜２００℃で時
効処理を行うなどの方法が可能である。なお、後述する
ようにターゲットとバッキングプレートとをHIP、ホッ
トプレス、爆着あるいはHot Roll法等により固相接合し
た後に、必要に応じて時効処理を施すことによって調質
が行われることもある。バッキングプレートとして0.2
％耐力が200MPa以上の強度を有するような材料を用いる
ことによって、スパッタ時にスパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体の反りを2mm以下に抑える
ことが可能である。
【００２０】上記のAl合金製バッキングプレートは、ス
パッタリングターゲット形状にあわせて円板状、角板状
などに加工されるが、その形状には特に限定されるもの
ではない。本発明におけるバッキングプレートはどのよ
うな材質のターゲットとも接合可能であるが、固相接合
を前提として考えた場合には、Al,Ti,Cu,Ni,Co,Ta,Mo,
W,Cr,Siまたはこれらを主成分とする合金からなるター
ゲットにおいて大きな効果を有するものである。特に、
Alターゲットに対しては、ターゲット材とバッキングプ
レートとの熱膨張係数が近いこともあり、熱膨張係数の
違いによる反りの問題が生じにくいため極めて有効であ
る。
パッタリングターゲット形状にあわせて円板状、角板状
などに加工されるが、その形状には特に限定されるもの
ではない。本発明におけるバッキングプレートはどのよ
うな材質のターゲットとも接合可能であるが、固相接合
を前提として考えた場合には、Al,Ti,Cu,Ni,Co,Ta,Mo,
W,Cr,Siまたはこれらを主成分とする合金からなるター
ゲットにおいて大きな効果を有するものである。特に、
Alターゲットに対しては、ターゲット材とバッキングプ
レートとの熱膨張係数が近いこともあり、熱膨張係数の
違いによる反りの問題が生じにくいため極めて有効であ
る。
【００２１】本発明のバッキングプレートとスパッタリ
ングターゲットとは、固相接合、ロウ接合、ネジ止めな
どの機械的接合などの種々の方法で接合され組立体とす
ることができる。特に好適な方法としては固相接合によ
る接合が挙げられる。固相接合は、ターゲット材とバッ
キングプレートとを固相状態に維持したまま、加熱およ
び加圧条件下で接合界面に原子の拡散を生じせしめてタ
ーゲット材に結晶粒成長などの悪影響を与えることなく
接合をもたらす方法である。ターゲット材の種類によっ
て、必要に応じてインサート材の使用、あるいは固相接
合表面への下地処理が行われる。例えば、Alターゲット
の場合には通常、Ag,Cu,Ni などの薄い箔をインサート
材として用いたり、あるいはイオンプレーティング等の
方法によりAg等の薄膜を形成する下地処理が行われるこ
とがある。ターゲット材とバッキングプレートの組合せ
によって固相接合条件は異なるが、例えばAlターゲット
の場合には、0.1Torr以下の真空下で温度150〜300℃、
圧力1.0〜20kg/mm2の加圧下で保持することによって固
相接合することができる。また、必要に応じて、前述し
たように固相接合の後、時効処理を行うことによってさ
らに大きな強度を付与することも可能である。
ングターゲットとは、固相接合、ロウ接合、ネジ止めな
どの機械的接合などの種々の方法で接合され組立体とす
ることができる。特に好適な方法としては固相接合によ
る接合が挙げられる。固相接合は、ターゲット材とバッ
キングプレートとを固相状態に維持したまま、加熱およ
び加圧条件下で接合界面に原子の拡散を生じせしめてタ
ーゲット材に結晶粒成長などの悪影響を与えることなく
接合をもたらす方法である。ターゲット材の種類によっ
て、必要に応じてインサート材の使用、あるいは固相接
合表面への下地処理が行われる。例えば、Alターゲット
の場合には通常、Ag,Cu,Ni などの薄い箔をインサート
材として用いたり、あるいはイオンプレーティング等の
方法によりAg等の薄膜を形成する下地処理が行われるこ
とがある。ターゲット材とバッキングプレートの組合せ
によって固相接合条件は異なるが、例えばAlターゲット
の場合には、0.1Torr以下の真空下で温度150〜300℃、
圧力1.0〜20kg/mm2の加圧下で保持することによって固
相接合することができる。また、必要に応じて、前述し
たように固相接合の後、時効処理を行うことによってさ
らに大きな強度を付与することも可能である。
【００２２】
【実施例】以下、実施例に基づいて説明する。 （実施例１）バッキングプレートとして、下記の組成を
有するAl合金（JIS A2219）を用いて直径540mm、厚さ13
mmの円板状バッキングプレートを作製した。 Si:0.1mass％,Fe:0.2mass％,Cu:6.5mass,Mn:0.3mass％,
Mg:0.01mass％,Zn:0.05mass％,V:0.1mass％,Zr:0.2mass
％,Ti:0.08mass％,その他：0.1mass％未満,残部：Al このバッキングプレートの0.2％耐力は270MPaであっ
た。スパッタリングターゲットとして、Al-0.5％Cu合金
で直径440mm、厚さ13mmの円板状スパッタリングターゲ
ットを作製した。スパッタリングターゲットの組成は下
記の通りであった。 Cu:0.5mass％,Si:0.6ppm,Fe:0.2ppm,Cu:0.5ppm,Mn:0.07
ppm,Mg:0.8ppm,Cr:0.02ppm,Zn:0.4ppm,V:0.05ppm,Zr:0.
04ppm,Ti:0.06ppm,残部:Al バッキングプレートとスパッタリングターゲットとを0.
1Torr以下の真空下で温度150〜300℃、圧力1.0〜20kg/m
m2の加圧下で保持することによって固相接合によって接
合しスパッタリングターゲット／バッキングプレート組
立体を作製した。
有するAl合金（JIS A2219）を用いて直径540mm、厚さ13
mmの円板状バッキングプレートを作製した。 Si:0.1mass％,Fe:0.2mass％,Cu:6.5mass,Mn:0.3mass％,
Mg:0.01mass％,Zn:0.05mass％,V:0.1mass％,Zr:0.2mass
％,Ti:0.08mass％,その他：0.1mass％未満,残部：Al このバッキングプレートの0.2％耐力は270MPaであっ
た。スパッタリングターゲットとして、Al-0.5％Cu合金
で直径440mm、厚さ13mmの円板状スパッタリングターゲ
ットを作製した。スパッタリングターゲットの組成は下
記の通りであった。 Cu:0.5mass％,Si:0.6ppm,Fe:0.2ppm,Cu:0.5ppm,Mn:0.07
ppm,Mg:0.8ppm,Cr:0.02ppm,Zn:0.4ppm,V:0.05ppm,Zr:0.
04ppm,Ti:0.06ppm,残部:Al バッキングプレートとスパッタリングターゲットとを0.
1Torr以下の真空下で温度150〜300℃、圧力1.0〜20kg/m
m2の加圧下で保持することによって固相接合によって接
合しスパッタリングターゲット／バッキングプレート組
立体を作製した。
【００２３】（実施例２）バッキングプレートとして、
下記の組成を有するAl合金（JIS A6061）を用いて実施
例１と同様にスパッタリングターゲット／バッキングプ
レート組立体を作製した。 Si:0.6mass％,Fe:0.5mass％,Cu:0.3mass,Mn:0.1mass％,
Mg:1mass％,Cr:0.2mass％,Zn:0.15mass％,Ti:0.1mass
％,その他：0.1mass％未満,残部：Al このバッキングプレートの0.2％耐力は255MPaであっ
た。
下記の組成を有するAl合金（JIS A6061）を用いて実施
例１と同様にスパッタリングターゲット／バッキングプ
レート組立体を作製した。 Si:0.6mass％,Fe:0.5mass％,Cu:0.3mass,Mn:0.1mass％,
Mg:1mass％,Cr:0.2mass％,Zn:0.15mass％,Ti:0.1mass
％,その他：0.1mass％未満,残部：Al このバッキングプレートの0.2％耐力は255MPaであっ
た。
【００２４】（比較例１）バッキングプレートとして、
下記の組成を有するAl合金（JIS A5052）を用いて、実
施例１と同様にスパッタリングターゲット／バッキング
プレート組立体を作製した。 Si:0.25mass％,Fe:0.3mass％,Cu:0.05mass,Mn:0.06mass
％,Mg:2.5mass％,Cr:0.3mass％,Zn:0.07mass％,その
他：0.1mass％未満,残部：Al このバッキングプレートの0.2％耐力は87MPaであった。
下記の組成を有するAl合金（JIS A5052）を用いて、実
施例１と同様にスパッタリングターゲット／バッキング
プレート組立体を作製した。 Si:0.25mass％,Fe:0.3mass％,Cu:0.05mass,Mn:0.06mass
％,Mg:2.5mass％,Cr:0.3mass％,Zn:0.07mass％,その
他：0.1mass％未満,残部：Al このバッキングプレートの0.2％耐力は87MPaであった。
【００２５】（比較例２）バッキングプレートとして、
下記の組成を有するAl合金（JIS A2219）を実施例１と
同様にスパッタリングターゲット／バッキングプレート
組立体を作製した。 Si:0.1mass％,Fe:0.2mass％,Cu:6.5mass,Mn:0.3mass％,
Mg:0.01mass％,Zn:0.05mass％,V:0.1mass％,Zr:0.2mass
％,Ti:0.08mass％,その他：0.1mass％未満,残部：Al 比較例２のバッキングプレートは、実施例１と同じ合金
組成を有するものであるが、調質条件が異なるものであ
り、0.2％耐力の値は148MPaと実施例１に比べて約半分
程度であった。
下記の組成を有するAl合金（JIS A2219）を実施例１と
同様にスパッタリングターゲット／バッキングプレート
組立体を作製した。 Si:0.1mass％,Fe:0.2mass％,Cu:6.5mass,Mn:0.3mass％,
Mg:0.01mass％,Zn:0.05mass％,V:0.1mass％,Zr:0.2mass
％,Ti:0.08mass％,その他：0.1mass％未満,残部：Al 比較例２のバッキングプレートは、実施例１と同じ合金
組成を有するものであるが、調質条件が異なるものであ
り、0.2％耐力の値は148MPaと実施例１に比べて約半分
程度であった。
【００２６】（比較例３）Al-0.5％Cu合金を用いて、タ
ーゲットとバッキングプレートとが一体となった一体型
スパッタリングターゲットを作製した。この合金の詳し
い成分組成は下記の通りである。 Cu:0.5mass％,Si:0.6ppm,Fe:0.2ppm,Cu:0.5ppm,Mn:0.07
ppm,Mg:0.8ppm,Cr:0.02ppm,Zn:0.4ppm,V:0.05ppm,Zr:0.
04ppm,Ti:0.06ppm,その他：0.1mass％未満,残部:Al この一体型スパッタリングターゲットの0.2％耐力は31M
Paであった。
ーゲットとバッキングプレートとが一体となった一体型
スパッタリングターゲットを作製した。この合金の詳し
い成分組成は下記の通りである。 Cu:0.5mass％,Si:0.6ppm,Fe:0.2ppm,Cu:0.5ppm,Mn:0.07
ppm,Mg:0.8ppm,Cr:0.02ppm,Zn:0.4ppm,V:0.05ppm,Zr:0.
04ppm,Ti:0.06ppm,その他：0.1mass％未満,残部:Al この一体型スパッタリングターゲットの0.2％耐力は31M
Paであった。
【００２７】（比較例４）バッキングプレートとして、
下記の組成を有するCu-1％Cr合金を用いて、直径540m
m、厚さ13mmの円板状バッキングプレートを作製した。 Cr:1mass％,Fe:13ppm,Mg:0.8ppm未満,Al:0.59ppm,その
他：0.1mass％未満,残部:Cu このバッキングプレートの0.2％耐力は270MPaであっ
た。スパッタリングターゲットとして、Al-0.5％Cu合金
で直径440mm、厚さ13mmの円板状スパッタリングターゲ
ットを作製した。スパッタリングターゲットの組成は下
記の通りであった。 Cu:0.5mass％,Si:0.6ppm,Fe:0.2ppm,Cu:0.5ppm,Mn:0.07
ppm,Mg:0.8ppm,Cr:0.02ppm,Zn:0.4ppm,V:0.05ppm,Zr:0.
04ppm,Ti:0.06ppm,その他：0.1mass％未満,残部:Al バッキングプレートとスパッタリングターゲットとを0.
1Torr以下の真空下で温度150〜300℃、圧力1.0〜20kg/m
m2の加圧下で保持することによって固相接合によって接
合しスパッタリングターゲット／バッキングプレート組
立体を作製した。
下記の組成を有するCu-1％Cr合金を用いて、直径540m
m、厚さ13mmの円板状バッキングプレートを作製した。 Cr:1mass％,Fe:13ppm,Mg:0.8ppm未満,Al:0.59ppm,その
他：0.1mass％未満,残部:Cu このバッキングプレートの0.2％耐力は270MPaであっ
た。スパッタリングターゲットとして、Al-0.5％Cu合金
で直径440mm、厚さ13mmの円板状スパッタリングターゲ
ットを作製した。スパッタリングターゲットの組成は下
記の通りであった。 Cu:0.5mass％,Si:0.6ppm,Fe:0.2ppm,Cu:0.5ppm,Mn:0.07
ppm,Mg:0.8ppm,Cr:0.02ppm,Zn:0.4ppm,V:0.05ppm,Zr:0.
04ppm,Ti:0.06ppm,その他：0.1mass％未満,残部:Al バッキングプレートとスパッタリングターゲットとを0.
1Torr以下の真空下で温度150〜300℃、圧力1.0〜20kg/m
m2の加圧下で保持することによって固相接合によって接
合しスパッタリングターゲット／バッキングプレート組
立体を作製した。
【００２８】（結果）実施例および比較例のスパッタリ
ングターゲット／バッキングプレート組立体をスパッタ
リング装置に取り付け、スパッタパワー20kWで12インチ
Si基板上にAl合金薄膜をスパッタ成膜するスパッタ試験
を行った。ターゲット寿命までスパッタ試験を行った場
合の組立体の反り量を測定した。また、Si基板上に成膜
されたAl合金薄膜のシート抵抗分布を測定した。それぞ
れの組立体のバッキングプレート材質組成とバッキング
プレートの0.2％耐力、反り量および組立体重量、およ
び形成された薄膜のシート抵抗分布のばらつきを示す３
σ（σ：シート抵抗分布の標準偏差）の結果を表１に示
す。
ングターゲット／バッキングプレート組立体をスパッタ
リング装置に取り付け、スパッタパワー20kWで12インチ
Si基板上にAl合金薄膜をスパッタ成膜するスパッタ試験
を行った。ターゲット寿命までスパッタ試験を行った場
合の組立体の反り量を測定した。また、Si基板上に成膜
されたAl合金薄膜のシート抵抗分布を測定した。それぞ
れの組立体のバッキングプレート材質組成とバッキング
プレートの0.2％耐力、反り量および組立体重量、およ
び形成された薄膜のシート抵抗分布のばらつきを示す３
σ（σ：シート抵抗分布の標準偏差）の結果を表１に示
す。
【００２９】
【表１】
【００３０】実施例１、２の組立体は反り量0.2mm以下
であった。これに対して比較例１、２の組立体および比
較例３の一体型ターゲットの場合にはいずれも反り量が
大きかった。比較例４の組立体は、Cu合金製バッキング
プレートを使用したため反り量は小さかったが、組立体
重量が本発明に比べて２倍以上もあり、ハンドリングの
点で問題があった。形成された薄膜のシート抵抗分布の
結果から、本発明の実施例１，２では均一な薄膜を得る
ことが可能であった。これに対して、比較例３、４の場
合には膜の均一性は良くなかった。
であった。これに対して比較例１、２の組立体および比
較例３の一体型ターゲットの場合にはいずれも反り量が
大きかった。比較例４の組立体は、Cu合金製バッキング
プレートを使用したため反り量は小さかったが、組立体
重量が本発明に比べて２倍以上もあり、ハンドリングの
点で問題があった。形成された薄膜のシート抵抗分布の
結果から、本発明の実施例１，２では均一な薄膜を得る
ことが可能であった。これに対して、比較例３、４の場
合には膜の均一性は良くなかった。
【００３１】
【発明の効果】本発明のCuを0.1mass％以上含有し、Si,
Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択される成分の合計
含有量が1mass％以上10mass％未満、残部AlであるAl−C
u合金からなり、0.2％耐力が200MPa以上を有するバッキ
ングプレートと固相接合して得られたスパッタリングタ
ーゲット／バッキングプレート組立体は、反り量が0.2m
m以下と極めて小さいため、スパッタリング時に形成さ
れる薄膜の均一性に優れている。また、組立体重量もCu
合金製バッキングプレートを用いた場合に比べて半分以
下でありハンドリングが容易である。
Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択される成分の合計
含有量が1mass％以上10mass％未満、残部AlであるAl−C
u合金からなり、0.2％耐力が200MPa以上を有するバッキ
ングプレートと固相接合して得られたスパッタリングタ
ーゲット／バッキングプレート組立体は、反り量が0.2m
m以下と極めて小さいため、スパッタリング時に形成さ
れる薄膜の均一性に優れている。また、組立体重量もCu
合金製バッキングプレートを用いた場合に比べて半分以
下でありハンドリングが容易である。
Claims (6)
- 【請求項１】 0.2％耐力が200MPa以上を有するAl合金
からなることを特徴とするスパッタリングターゲット用
バッキングプレート。 - 【請求項２】 Cuを0.1〜７mass％含有し、Si,Fe,Cu,M
n,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Tiから選択される成分の合計含有量が
1mass％以上10mass％未満、Al以外の元素の合計含有量1
0mass％未満、残部AlであるAl合金からなることを特徴
とする請求項１記載のスパッタリングターゲット用バッ
キングプレート。 - 【請求項３】 スパッタリングターゲットとバッキング
プレートとを接合させてなるスパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体において、バッキングプレ
ートが、0.2％耐力が200MPa以上を有するAl合金からな
るものであることを特徴とするスパッタリングターゲッ
ト／バッキングプレート組立体。 - 【請求項４】 バッキングプレートが、Cuを0.1〜７mas
s％含有し、Si,Fe,Cu,Mn,Mg,Zn,Cr,V,Zr,Ti から選択さ
れる成分の合計含有量が1mass％以上10mass％未満、Al
以外の元素の合計含有量10mass％未満、残部AlであるAl
合金からなるものであることを特徴とする請求項３に記
載のスパッタリングターゲット／バッキングプレート組
立体。 - 【請求項５】 スパッタリングターゲットとバッキング
プレートとが固相接合させたものであることを特徴とす
る請求項３または４に記載のスパッタリングターゲット
／バッキングプレート組立体。 - 【請求項６】 スパッタリングターゲットがAl,Ti,Cu,N
i,Co,Ta,Mo,W,Cr,Siまたはこれらを主成分とする合金か
らなることを特徴とする請求項３〜５に記載のスパッタ
リングターゲット／バッキングプレート組立体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153100A JPH10330929A (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | スパッタリングタ−ゲット用バッキングプレ−ト及びスパッタリングタ−ゲット／バッキングプレ−ト組立体 |
| EP98109557A EP0881311A1 (en) | 1997-05-28 | 1998-05-26 | Backing plate for sputtering target |
| KR1019980019377A KR19980087435A (ko) | 1997-05-28 | 1998-05-28 | 스퍼터링타겟용 뒤판 및 스퍼터링타겟/뒤판조립체 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153100A JPH10330929A (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | スパッタリングタ−ゲット用バッキングプレ−ト及びスパッタリングタ−ゲット／バッキングプレ−ト組立体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330929A true JPH10330929A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15554982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9153100A Pending JPH10330929A (ja) | 1997-05-28 | 1997-05-28 | スパッタリングタ−ゲット用バッキングプレ−ト及びスパッタリングタ−ゲット／バッキングプレ−ト組立体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0881311A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10330929A (ja) |
| KR (1) | KR19980087435A (ja) |
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| WO2001000899A1 (fr) * | 1997-10-27 | 2001-01-04 | Japan Energy Corporation | Plaque support de cible de pulverisation cathodique et assemblage plaque support/cible |
| JP2002256427A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-09-11 | Vacuum Metallurgical Co Ltd | スパッタリング用チタンターゲット組立て体及びその製造方法 |
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| EP2626444A2 (en) | 2003-12-25 | 2013-08-14 | JX Nippon Mining & Metals Corporation | Copper or copper alloy target/copper alloy backing plate assembly |
| WO2015068625A1 (ja) | 2013-11-06 | 2015-05-14 | Jx日鉱日石金属株式会社 | スパッタリングターゲット／バッキングプレート組立体 |
| CN112663008A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-16 | 江苏理工学院 | 一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法 |
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| WO2003052161A1 (fr) | 2001-12-19 | 2003-06-26 | Nikko Materials Company, Limited | Procede pour assembler une cible en substance magnetique avec une plaque dorsale, et cible en substance magnetique |
| JP7021069B2 (ja) | 2015-08-03 | 2022-02-16 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 向上した特性を有する無摩擦鍛造アルミニウム合金スパッタリングターゲット |
| US10900102B2 (en) | 2016-09-30 | 2021-01-26 | Honeywell International Inc. | High strength aluminum alloy backing plate and methods of making |
| US10760156B2 (en) | 2017-10-13 | 2020-09-01 | Honeywell International Inc. | Copper manganese sputtering target |
| US11035036B2 (en) | 2018-02-01 | 2021-06-15 | Honeywell International Inc. | Method of forming copper alloy sputtering targets with refined shape and microstructure |
| CN114934259A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-08-23 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种多元混合涂层用高强韧铝基复合靶材及其制备方法 |
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| DE3839775C2 (de) * | 1988-11-25 | 1998-12-24 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Kathoden-Zerstäubungstarget und Verfahren zu seiner Herstellung |
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-
1997
- 1997-05-28 JP JP9153100A patent/JPH10330929A/ja active Pending
-
1998
- 1998-05-26 EP EP98109557A patent/EP0881311A1/en not_active Withdrawn
- 1998-05-28 KR KR1019980019377A patent/KR19980087435A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20170070275A (ko) | 2013-11-06 | 2017-06-21 | 제이엑스금속주식회사 | 스퍼터링 타깃/배킹 플레이트 조립체 |
| CN112663008A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-16 | 江苏理工学院 | 一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法 |
| CN112663008B (zh) * | 2020-11-30 | 2022-12-23 | 江苏理工学院 | 一种利用射频磁控制备镁铝复合板的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0881311A1 (en) | 1998-12-02 |
| KR19980087435A (ko) | 1998-12-05 |
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