JPH11200030A - Backing plate for sputtering target - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight backing plate for a sputtering target satisfying the characteristics of a high elastic coefficient, high thermal conductivity, a low thermal expansion coefficient or the like with well balance. SOLUTION: (1) This backing plate is composed of an aluminum-matrix composite contg., by volume, 2 to 80% ceramics reinforcing material. (2) The ceramics reinforcing material is composed of α-alumina powder, and as for the α-alumina powder, when, from the fine particle side in a weight accumulative size distribution, the particle size of accumulation 50% is defined as D50, D50 is regulated to 0.1 to 50 μm. (3) The α-alumina powder substantially has no fracture and is composed of polyhedral; primary particles in which the ratio of the major axis/the minor axis is regulated to <5, and when, from the fine particle side on a weight accumulative size distribution, the particle sizes of accumulation 10% and accumulation 50% are respectively defined as D10 and D50, the ratio of D50/D10 is regulated to <=2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリングタ
ーゲット用のバッキングプレートに関する。さらに詳細
には、セラミックス強化材を２体積％以上、８０体積％
以下含有するアルミニウムマトリックス複合材料からな
るスパッタリングターゲット用のバッキングプレートに
関する。The present invention relates to a backing plate for a sputtering target. More specifically, the ceramic reinforcement is 2% by volume or more and 80% by volume.
The present invention relates to a backing plate for a sputtering target composed of an aluminum matrix composite material contained below.

【０００２】[0002]

【従来の技術】各種半導体デバイスの電極、ゲート、配
線、素子、保護膜などの薄膜、磁気記録媒体用の磁性薄
膜、液晶表示装置の透明導電膜など多くの薄膜形成にス
パッタリングが利用されている。スパッタリングは、ス
パッタリングターゲットと基板の間に高電圧を印加して
放電を生じさせ、加速されたイオンがスパッタリングタ
ーゲットの表面に衝突することによりスパッタリングタ
ーゲットから空間に放出された原子を対向する基板上に
堆積させることにより薄膜を形成させる技術である。2. Description of the Related Art Sputtering is used to form many thin films such as thin films such as electrodes, gates, wirings, elements, and protective films of various semiconductor devices, magnetic thin films for magnetic recording media, and transparent conductive films of liquid crystal display devices. . Sputtering generates a discharge by applying a high voltage between the sputtering target and the substrate, and accelerated ions collide with the surface of the sputtering target, causing atoms released into the space from the sputtering target to the opposing substrate. This is a technique for forming a thin film by deposition.

【０００３】スパッタリングターゲットとしては、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金ターゲット、高融点金
属またはその合金（タングステン、モリブデン、チタ
ン、タンタル、ジルコニウム、ニオブなどまたはその合
金）ターゲット、高融点金属シリサイド（モリブデンシ
リサイド、タングステンシリサイドなど）ターゲット、
白金族ターゲットなどが代表的に使用されている。さら
に、記録媒体の薄膜形成の分野ではコバルト、ニッケル
合金などの遷移金属合金ターゲットが、また液晶表示装
置の透明導電膜などの分野では酸化インジウムと酸化錫
を主成分とするＩＴＯターゲットなどがスパッタリング
ターゲットとして使用されている。[0003] Sputtering targets include aluminum or aluminum alloy targets, high melting point metals or alloys thereof (tungsten, molybdenum, titanium, tantalum, zirconium, niobium or the like or alloys thereof), and high melting point metal silicides (molybdenum silicide, tungsten silicide, etc.). )target,
A platinum group target or the like is typically used. Furthermore, in the field of thin film formation of recording media, transition metal alloy targets such as cobalt and nickel alloys are used, and in the field of transparent conductive films of liquid crystal display devices, ITO targets containing indium oxide and tin oxide as main components are used as sputtering targets. Has been used as

【０００４】スパッタリングターゲットは、円形状もし
くは四辺形状の盤であり、通常はバッキングプレートと
呼ばれる裏当て支持材に、インジウムまたは錫合金など
の低融点材料によりはんだ付けまたはろう接されてスパ
ッタリング装置内に保持される。バッキングプレート
は、スパッタリングターゲットを支持すると同時に、ス
パッタリング中にスパッタリングターゲットに発生する
熱を裏面に逃散させる役割を果しており、通常は裏面を
冷却する構造が採られている。[0004] The sputtering target is a circular or quadrilateral disk, which is usually soldered or brazed to a backing support material called a backing plate with a low-melting material such as indium or a tin alloy to form a sputtering target in a sputtering apparatus. Will be retained. The backing plate plays a role of supporting the sputtering target and dissipating heat generated in the sputtering target during sputtering to the back surface, and usually employs a structure for cooling the back surface.

【０００５】バッキングプレートは、スパッタリングタ
ーゲットとの接合時やスパッタリング時に生じる熱応
力、裏面冷却流体の圧力、あるいは取り扱いによる変形
が生じにくいように高い弾性係数を持つことが望まし
く、スパッタリング中にスパッタリングターゲットに発
生する熱を裏面に逃散させるために、高い熱伝導率を有
することが望ましい。また、スパッタリングターゲット
とバッキングプレートの熱膨張率の差が大きい場合に
は、接合時やスパッタリング時に生じる熱応力により変
形や剥れが生じるため、バッキングプレートとスパッタ
リングターゲットの熱膨張率はできるだけ近いことが望
ましい。特に、前記の種々のスパッタリングターゲット
のうちアルミニウムまたはアルミニウム合金以外のスパ
ッタリングターゲットは比較的熱膨張率が小さく、これ
らのスパッタリングターゲット用のバッキングプレート
は熱膨張率が小さいことが望まれている。また、最近Ｉ
ＴＯ薄膜のスパッタリングなどにおいて大面積のスパッ
タリングターゲットが用いられるようになってきてお
り、バッキングプレートの軽量化が望まれている。[0005] The backing plate preferably has a high elastic coefficient so as not to be easily deformed by thermal stress generated at the time of bonding with the sputtering target or at the time of sputtering, pressure of the backside cooling fluid, or handling. In order to allow the generated heat to escape to the back surface, it is desirable to have a high thermal conductivity. When the difference between the thermal expansion coefficients of the sputtering target and the backing plate is large, the thermal stress generated at the time of joining or sputtering causes deformation or peeling, so that the thermal expansion coefficients of the backing plate and the sputtering target should be as close as possible. desirable. In particular, among the above various sputtering targets, sputtering targets other than aluminum or aluminum alloy have a relatively low coefficient of thermal expansion, and it is desired that the backing plates for these sputtering targets have a small coefficient of thermal expansion. Also recently I
A sputtering target having a large area has been used in sputtering of a TO thin film and the like, and a reduction in the weight of a backing plate has been desired.

【０００６】従来、バッキングプレートの材質として
は、無酸素銅、アルミニウム合金、ステンレス鋼などが
知られている。無酸素銅は熱伝導率は高いものの、弾性
係数が小さく、熱膨張率が比較的大きく、重いという欠
点があった。アルミニウム合金は熱伝導率が高く軽量で
あるが、無酸素銅と同様に弾性係数が小さく、熱膨張率
が比較的大きいという欠点があった。ステンレス鋼は弾
性係数は大きいが、熱伝導率が小さく、熱膨張率が比較
的大きく、重いという欠点があった。このような問題に
対して、以下の種々のバッキングプレートが提案されて
いる。Conventionally, oxygen-free copper, aluminum alloy, stainless steel and the like are known as the material of the backing plate. Although oxygen-free copper has a high thermal conductivity, it has a drawback that it has a small elastic coefficient, a relatively large coefficient of thermal expansion, and is heavy. Aluminum alloys have a high thermal conductivity and are lightweight, but have the disadvantages of having a small elastic coefficient and a relatively large coefficient of thermal expansion, like oxygen-free copper. Although stainless steel has a large modulus of elasticity, it has the disadvantages of low thermal conductivity, relatively large coefficient of thermal expansion, and heavy weight. To solve such a problem, the following various backing plates have been proposed.

【０００７】特開平１−２２２０４７号公報には、黄
銅、アルミニウム青銅および加工強化銅のうちから選択
された材料からなるバッキングプレートが、特開平４−
３２５６４号公報には、クロムおよび／またはジルコニ
ウムを含有する銅合金からなるバッキングプレートが、
特開平４−１６５０３９号公報には、クロムおよびテル
ルを含有する銅合金からなるバッキングプレートが開示
されている。また、特開平６−２９３９６３号公報に
は、チタンからなるバッキングプレートが、特開昭６２
−６７１６８号公報には、モリブデンの焼結体に銅を含
浸した複合材料からなるバッキングプレートが、特開平
８−２４６１４４号公報には、熱膨張率がスパッタリン
グターゲットよりも大きな板材と小さな板材とのサンド
イッチ構造のバッキングプレートが開示されている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-222047 discloses a backing plate made of a material selected from brass, aluminum bronze and work-reinforced copper.
Japanese Patent No. 32564 discloses a backing plate made of a copper alloy containing chromium and / or zirconium.
JP-A-4-165039 discloses a backing plate made of a copper alloy containing chromium and tellurium. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-293963 discloses a backing plate made of titanium.
JP-A-67168 discloses a backing plate made of a composite material in which a sintered body of molybdenum is impregnated with copper, and JP-A-8-246144 discloses that a plate having a larger thermal expansion coefficient and a plate having a smaller thermal expansion coefficient than a sputtering target. A sandwich backing plate is disclosed.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のいずれのバッキングプレートも上記の要望特性、即
ち、高弾性係数、高熱伝導率、低熱膨張率等をバランス
よく満たすものではなく、必ずしも十分なものではなか
った。本発明の目的は、軽量でバランスの良い特性を有
するバッキングプレートを提供することにある。However, none of these backing plates satisfy the above-mentioned desired characteristics, that is, high elastic modulus, high thermal conductivity, low thermal expansion coefficient, etc. in a well-balanced manner, and are not necessarily sufficient. Did not. An object of the present invention is to provide a backing plate that is lightweight and has well-balanced characteristics.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、弾性係数
と熱伝導率が高く、熱膨張率が小さく、かつ軽量なバッ
キングプレートについて鋭意検討を重ねた結果、セラミ
ックス強化材を特定量含有するアルミニウムマトリック
ス複合材料を用いることにより、これらの特性をバラン
スよく満たしたスパッタリングターゲット用バッキング
プレートを取得できることを見出し、本発明を完成させ
るに至った。すなわち、本発明は、セラミックス強化材
を２体積％以上、８０体積％以下含有するアルミニウム
マトリックス複合材料からなるスパッタリングターゲッ
ト用バッキングプレートに関するものである。以下、本
発明のスパッタリングターゲット用バッキングプレート
について詳しく説明する。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on a lightweight backing plate having a high elasticity coefficient, a high thermal conductivity, a low coefficient of thermal expansion, and a small amount of a ceramic reinforcing material. It has been found that by using an aluminum matrix composite material, a backing plate for a sputtering target satisfying these characteristics in a well-balanced manner can be obtained, and the present invention has been completed. That is, the present invention relates to a backing plate for a sputtering target made of an aluminum matrix composite material containing 2% by volume or more and 80% by volume or less of a ceramic reinforcing material. Hereinafter, the backing plate for a sputtering target of the present invention will be described in detail.

【００１０】[0010]

【発明の実施の形態】本発明において、複合材料のマト
リックスであるアルミニウムとは、鉄やケイ素などの不
可避的不純物のみを含有するいわゆる純アルミニウムの
他に、鉄やケイ素などの不可避的不純物とは別に銅、ケ
イ素、マグネシウム、亜鉛、マンガン、ニッケル、チタ
ン、クロムなどの合金元素の１種以上が総量で３０重量
％程度まで添加されたアルミニウム合金をも含む。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, aluminum which is a matrix of a composite material means not only so-called pure aluminum containing only unavoidable impurities such as iron and silicon but also unavoidable impurities such as iron and silicon. In addition, it includes an aluminum alloy to which at least one of alloying elements such as copper, silicon, magnesium, zinc, manganese, nickel, titanium, and chromium is added up to a total amount of about 30% by weight.

【００１１】本発明において、バッキングプレートであ
るアルミニウムマトリックス複合材料中に含まれるセラ
ミックス強化材としては、アルミニウムに比較して弾性
係数が大きいセラミックスが好ましく、例えば、アルミ
ナ、炭化ケイ素、窒化アルミ、窒化ケイ素、二ホウ化チ
タン、ホウ酸アルミなどの無機化合物の粉末や繊維やウ
ィスカなどが挙げられ、これら２種類以上の強化材が複
合的に用いられても何ら差し支えない。In the present invention, the ceramic reinforcing material contained in the aluminum matrix composite material as the backing plate is preferably a ceramic having a larger elastic coefficient than aluminum, for example, alumina, silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride. And powders of inorganic compounds such as titanium diboride and aluminum borate, fibers and whiskers. Two or more of these reinforcing materials may be used in combination without any problem.

【００１２】また、アルミニウムとの濡れ性を改善する
ための、または、溶融アルミニウムのセラミックス粉末
の粒子間隙への浸透性を改善するための表面被覆がなさ
れたセラミックス粉末を用いることも好ましい。It is also preferable to use a ceramic powder having a surface coating for improving the wettability with aluminum or for improving the permeability of the molten aluminum ceramic powder into the interparticle gap.

【００１３】好ましいセラミックス強化材としては、重
量累積粒度分布の微粒側から累積５０％の粒径をＤ５０
としたとき、Ｄ５０が０．１μm以上、５０μm以下であ
るα−アルミナ粉末が挙げられ、より好ましくは、実質
的に破面を有さず、長径／短径比が５未満の多面体一次
粒子からなり、重量累積粒度分布の微粒側から累積１０
％、累積５０％の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０とした
とき、Ｄ５０が０．１μm以上、５０μm以下で、Ｄ５０
／Ｄ１０比が２以下のα−アルミナ粉末が挙げられる。As a preferred ceramic reinforcing material, a particle size of 50% cumulative from the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution is D50.
And α-alumina powder having a D50 of 0.1 μm or more and 50 μm or less, more preferably from polyhedral primary particles having substantially no fracture surface and having a major axis / minor axis ratio of less than 5. And the cumulative 10 from the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution.
% And cumulative particle diameter of 50% are D10 and D50, respectively. If D50 is 0.1 μm or more and 50 μm or less, D50
Α-alumina powder having a / D10 ratio of 2 or less.

【００１４】セラミックス強化材としてα−アルミナ粉
末が好ましい理由は、マトリックスであるアルミニウム
との反応性が小さいためであり、重量累積粒度分布の微
粒側から累積５０％の粒径をＤ５０としたとき、Ｄ５０
が０．１μm以上、５０μm以下であることが好ましい理
由は、この種の複合材料の強化材として取り扱いが容易
であるからである。The reason why α-alumina powder is preferable as a ceramic reinforcing material is that its reactivity with aluminum as a matrix is small. When D50 is the particle size of 50% cumulative from the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution, D50
Is preferably not less than 0.1 μm and not more than 50 μm because it is easy to handle as a reinforcing material of this kind of composite material.

【００１５】重量累積粒度分布の微粒側から累積５０％
の粒径をＤ５０としたとき、Ｄ５０が０．１μm以上、
５０μm以下であるα−アルミナ粉末としては、例え
ば、電融アルミナを粉砕し、分級した粉末が挙げられ
る。50% cumulative from fine side of weight cumulative particle size distribution
D50 is 0.1 μm or more,
Examples of the α-alumina powder having a size of 50 μm or less include powder obtained by pulverizing and classifying electrofused alumina.

【００１６】実質的に破面を有さず、長径／短径比が５
未満の多面体一次粒子からなり、重量累積粒度分布の微
粒側から累積１０％、累積５０％の粒径をそれぞれＤ１
０、Ｄ５０としたとき、Ｄ５０が０．１μm以上、５０
μm以下で、Ｄ５０／Ｄ１０比が２以下のα−アルミナ
粉末がより好ましい理由は、このようなα−アルミナ粉
末は比表面積が小さいためにアルミニウムとの反応性が
より小さく、また粒子形状が比較的均一であるためによ
り充填密度を高くすることができるからである。実質的
に破面を有さず、長径／短径比が５未満の多面体一次粒
子からなり、重量累積粒度分布の微粒側から累積１０
％、累積５０％の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０とした
とき、Ｄ５０が０．１μm以上、５０μm以下で、Ｄ５０
／Ｄ１０比が２以下であるα−アルミナ粉末としては、
例えば、スミコランダム（住友化学工業株式会社製のα
−アルミナ粉末）が挙げられる。It has substantially no fracture surface and has a ratio of major axis / minor axis of 5
Of polyhedral primary particles having a particle size of 10% cumulative and 50% cumulative from the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution, respectively.
0 and D50, D50 is 0.1 μm or more, 50
The reason why α-alumina powder having a D50 / D10 ratio of 2 or less is more preferable is that the α-alumina powder has a small specific surface area and thus has a lower reactivity with aluminum and a smaller particle shape. This is because the filling density can be increased because the target is uniform. Consisting of polyhedral primary particles having substantially no fracture surface and having a major axis / minor axis ratio of less than 5, and having a cumulative 10
% And cumulative particle diameter of 50% are D10 and D50, respectively. If D50 is 0.1 μm or more and 50 μm or less, D50
As the α-alumina powder having a / D10 ratio of 2 or less,
For example, Sumicorundum (α manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
-Alumina powder).

【００１７】本発明において、スパッタリングターゲッ
ト用バッキングプレートであるアルミニウムマトリック
ス複合材料中のセラミックス強化材の含有量は、２体積
％以上、８０体積％以下である。好ましくは２０体積％
以上、８０体積％以下であり、より好ましくは４０体積
％以上、７０体積％以下である。セラミックス強化材の
含有量が不足すると、弾性係数が高くならず、熱膨張率
が低くならない。逆にセラミックス強化材の含有量が多
すぎると、熱伝導率が高くならないとともに、複合材料
の成形が困難となる。In the present invention, the content of the ceramic reinforcing material in the aluminum matrix composite material as the backing plate for the sputtering target is 2% by volume or more and 80% by volume or less. Preferably 20% by volume
As mentioned above, it is 80 volume% or less, More preferably, it is 40 volume% or more and 70 volume% or less. When the content of the ceramic reinforcing material is insufficient, the elastic coefficient does not increase and the coefficient of thermal expansion does not decrease. Conversely, if the content of the ceramic reinforcing material is too large, the thermal conductivity does not increase and the molding of the composite material becomes difficult.

【００１８】本発明において、セラミックス強化材を含
有するアルミニウムマトリックス複合材料の製造方法は
特に限定されるものではない。例えば、アルミニウム粉
末とセラミックス強化材を混合、成形、焼結した後、熱
間加工やホットプレスにより緻密化して複合材料を得る
粉末冶金の方法、アルミニウム溶湯を攪拌しながらセラ
ミックス強化材を添加する溶湯攪拌法、セラミックス強
化材の成形体にアルミニウム溶湯をプレスなどを用いて
含浸する溶湯加圧含浸法、セラミックス強化材の成形体
にアルミニウム溶湯を反応性や毛細現象を駆動力として
含浸する溶湯無加圧含浸法、その他に半溶融加工法やア
トマイズ共堆積法なども用いることが可能である。得ら
れた複合材料は、熱間加工あるいは冷間加工、切削、研
削などによりスパッタリングターゲット用バッキングプ
レートに加工される。In the present invention, the method for producing an aluminum matrix composite material containing a ceramic reinforcing material is not particularly limited. For example, a method of powder metallurgy in which an aluminum powder and a ceramic reinforcing material are mixed, molded, and sintered, then densified by hot working or hot pressing to obtain a composite material, or a molten metal in which a ceramic reinforcing material is added while stirring an aluminum melt. Agitating method, molten metal pressure impregnation method of impregnating a molded body of ceramic reinforced material with a molten aluminum using a press, etc., and molten metal impregnating a molded body of a ceramic reinforced material with the driving force of reactivity and capillary phenomenon as a driving force It is also possible to use a pressure impregnation method, a semi-solid processing method, an atomizing co-deposition method, or the like. The obtained composite material is processed into a backing plate for a sputtering target by hot working or cold working, cutting, grinding, or the like.

【００１９】[0019]

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。なお、本発明の実施例において、各種の測
定は以下の方法により行なった。 １．セラミックス強化材の結晶相の同定 Ｘ線回折測定（理学電気株式会社製、ＲＡＤ−γＣ）に
より同定した。 ２．セラミックス強化材の破面の有無ならびに一次粒子
の形状の評価 ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡、日本電子株式会社製、ＪＳ
Ｍ−Ｔ２２０）観察写真から判定した。粒子の長径／短
径比についてはＳＥＭ観察写真から５個の粒子を選定
し、その長径と短径を定規で計測して求め、その平均値
を採った。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, in the Example of this invention, various measurements were performed by the following methods. 1. Identification of Crystalline Phase of Ceramic Reinforcement The crystal phase was identified by X-ray diffraction measurement (RAD-γC, manufactured by Rigaku Corporation). 2. SEM (Scanning Electron Microscope, manufactured by JEOL Ltd., JS
M-T220) Judgment was made from the observed photograph. Regarding the ratio of the major axis / minor axis of the particles, five particles were selected from the SEM observation photograph, the major axis and the minor axis were measured and determined with a ruler, and the average value was taken.

【００２０】３．セラミックス強化材の粒度分布の測定 レーザー散乱法を用いたマスターサイザー（マルバーン
社製、ＭＳ２０型）を用いて測定し、Ｄ５０ならびにＤ
１０を求めた。 ４．バッキングプレート材の密度ならびにセラミックス
強化材の体積％の測定バッキングプレート材の密度（ρ
ｂ）とアルミニウムマトリックス単体の密度（ρｍ）と
セラミックス強化材単体の密度（ρｃ）をそれぞれ別個
にアルキメデス法により測定し、次式によりセラミック
ス強化材の体積％を求めた。 体積％＝１００×（ρｂ−ρｍ）／（ρｃ−ρｍ） ５．バッキングプレート材の弾性係数 圧縮弾性試験（インストロン社製、モデル４２０６）を
行ない、弾性係数を求めた。 ６．バッキングプレート材の熱伝導率 レーザーフラッシュ法熱定数測定装置（真空理工（株）
製、ＴＣ−７０００型）を用いて測定した。 ７．バッキングプレート材の熱膨張率 熱分析装置（島津製作所製、ＤＴ−３０Ｂ）を用い、室
温から３００℃の間で測定した。3. Measurement of particle size distribution of ceramic reinforcing material Measured using a master sizer (manufactured by Malvern, model MS20) using a laser scattering method, and measured for D50 and D
10 was determined. 4. Measurement of density of backing plate material and volume% of ceramic reinforcement material Density of backing plate material (ρ
b), the density of the aluminum matrix alone (ρm) and the density of the ceramic reinforcement alone (ρc) were separately measured by the Archimedes method, and the volume% of the ceramic reinforcement was determined by the following equation. 4. Volume% = 100 × (ρb−ρm) / (ρc−ρm) Elastic Modulus of Backing Plate Material A compression elasticity test (Model 4206, manufactured by Instron Co., Ltd.) was performed to determine the elastic modulus. 6. Thermal conductivity of backing plate material Laser flash method thermal constant measurement device (Vacuum Riko Co., Ltd.)
(TC-7000 type). 7. The coefficient of thermal expansion of the backing plate material was measured between room temperature and 300 ° C. using a thermal analyzer (DT-30B, manufactured by Shimadzu Corporation).

【００２１】セラミックス強化材として、次の２種類の
α−アルミナのいずれかを用いた。強化材Ａ；住友化学
工業株式会社製の平均粒径２１μmのα−アルミナ「ス
ミコランダムＡＡ１８」。このα−アルミナは実質的に
破面を有さない多面体一次粒子よりなる。重量累積粒度
分布の微粒側から累積１０％、累積５０％の粒径をそれ
ぞれＤ１０、Ｄ５０としたとき、Ｄ５０が２１μｍ、Ｄ
５０／Ｄ１０比が１．５、長径／短径比が１．６であっ
た。強化材Ｂ；株式会社フジミインコーポレーテッド製
の平均粒径２０μmのα−アルミナ「ＷＡ＃６００」。
このα−アルミナは電融アルミナの粉砕粉末を分級して
得られたものであるため、表面が破面で構成されており
形状は不定形である。重量累積粒度分布の微粒側から累
積５０％の粒径Ｄ５０は１８μｍであった。As the ceramic reinforcing material, one of the following two types of α-alumina was used. Reinforcing material A: α-alumina “Sumicorundum AA18” having an average particle size of 21 μm manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. The α-alumina is composed of polyhedral primary particles having substantially no fracture surface. Assuming that the particle diameters of 10% and 50% from the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution are D10 and D50, respectively, D50 is 21 μm and D50.
The 50 / D10 ratio was 1.5 and the ratio of major axis / minor axis was 1.6. Reinforcement B: α-alumina “WA # 600” having an average particle diameter of 20 μm manufactured by Fujimi Incorporated.
Since this α-alumina is obtained by classifying pulverized powder of fused alumina, the surface is composed of broken surfaces and the shape is irregular. From the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution, the particle size D50 of 50% cumulative was 18 μm.

【００２２】アルミニウムマトリックスとして以下の鋳
物用アルミニウム合金を用いた。 The following aluminum alloys for castings were used as the aluminum matrix.

【００２３】実施例１ 強化材Ａの充填層にＪＩＳ１種Ｂ合金を溶湯加圧含浸法
により含浸してセラミックス強化アルミニウムマトリッ
クス複合材料を作製し、この複合材料からなるスパッタ
リングターゲット用バッキングプレートを作製した。本
複合材料中に含まれるセラミックス強化材の含有量は６
２体積％であった。本バッキングプレートから試験片を
切り出し、弾性係数、熱伝導率、熱膨張率、密度を測定
した。その結果を表１に示す。Example 1 A JIS Class 1 B alloy was impregnated into a filler layer of a reinforcing material A by a molten metal pressure impregnation method to prepare a ceramic reinforced aluminum matrix composite material, and a backing plate for a sputtering target made of the composite material was prepared. . The content of the ceramic reinforcing material contained in the composite material is 6
It was 2% by volume. A test piece was cut out from the backing plate, and the elastic coefficient, thermal conductivity, coefficient of thermal expansion, and density were measured. Table 1 shows the results.

【００２４】実施例２ 強化材Ｂの充填層にＪＩＳ１種Ｂ合金を溶湯加圧含浸法
により含浸してセラミックス強化アルミニウムマトリッ
クス複合材料を作製し、この複合材料からなるスパッタ
リングターゲット用バッキングプレートを作製した。本
複合材料中に含まれるセラミックス強化材の含有量は４
９体積％であった。本バッキングプレートから試験片を
切り出し、弾性係数、熱伝導率、熱膨張率、密度を測定
した。その結果を表１に示す。Example 2 A JIS Class 1 B alloy was impregnated into a filler layer of a reinforcing material B by a molten metal pressure impregnation method to produce a ceramic reinforced aluminum matrix composite material, and a backing plate for a sputtering target made of this composite material was produced. . The content of the ceramic reinforcement contained in the composite material is 4
It was 9% by volume. A test piece was cut out from the backing plate, and the elastic coefficient, thermal conductivity, coefficient of thermal expansion, and density were measured. Table 1 shows the results.

【００２５】比較例 従来から用いられているバッキングプレートのうち、無
酸素銅、ＪＩＳ５０５２アルミニウム合金、１８−８ス
テンレス鋼、工業用純チタン製バッキングプレートから
試験片を切り出し、弾性係数、熱伝導率、熱膨張率、密
度を測定した。その結果を表１に示す。COMPARATIVE EXAMPLE Among conventional backing plates, test pieces were cut out from oxygen-free copper, JIS5052 aluminum alloy, 18-8 stainless steel, industrial pure titanium backing plate, and the elastic modulus, thermal conductivity, The coefficient of thermal expansion and the density were measured. Table 1 shows the results.

【００２６】[0026]

【表１】 [Table 1]

【００２７】表１から明らかなように、本発明のバッキ
ングプレートは、ステンレス鋼と同等あるいはそれに次
ぐ高い弾性係数、無酸素銅およびアルミニウム合金に次
ぐ高い熱伝導率、工業用純チタンに次ぐ低い熱膨張率、
およびアルミニウム合金に次ぐ軽量性を有する。As is clear from Table 1, the backing plate of the present invention has the same or higher elastic modulus as stainless steel, high thermal conductivity next to oxygen-free copper and aluminum alloys, and low heat conductivity next to industrial pure titanium. Expansion rate,
And it has the lightness next to aluminum alloy.

【００２８】[0028]

【発明の効果】本発明のスパッタリングターゲット用バ
ッキングプレートは、バッキングプレート自身の弾性係
数が高い、即ち硬くて強いため、熱応力や裏面冷却流体
の圧力による変形が小さく、取り扱いによる変形や傷が
生じにくく、また、熱伝導率が高いため、熱応力が生じ
にくく、またスパッタリング中にスパッタリングターゲ
ットに発生する熱を裏面に効果的に逃散させることがで
きるため、はんだ付けあるいはろう接部の剥れが生じに
くく、さらに、比較的熱膨張率が小さいスパッタリング
ターゲットと熱膨張率が近いため、接合時やスパッタリ
ング時に生じる熱応力により変形や剥れが生じにくい。
また、軽量であることから、大面積のスパッタリングタ
ーゲットを提供することができる。According to the backing plate for a sputtering target of the present invention, since the backing plate itself has a high elastic modulus, that is, is hard and strong, the deformation due to thermal stress and the pressure of the backside cooling fluid is small, and the deformation and scratches due to handling occur. It is difficult to generate thermal stress due to high thermal conductivity, and heat generated in the sputtering target during sputtering can be effectively dissipated to the back surface. Since the thermal expansion coefficient is low, and the thermal expansion coefficient is close to that of a sputtering target having a relatively low thermal expansion coefficient, deformation and peeling are less likely to occur due to thermal stress generated during bonding or sputtering.
In addition, since the sputtering target is lightweight, a large-area sputtering target can be provided.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】セラミックス強化材を２体積％以上、８０
体積％以下含有するアルミニウムマトリックス複合材料
からなるスパッタリングターゲット用バッキングプレー
ト。1. A ceramic reinforcing material having a volume of 2% by volume or more,
A backing plate for a sputtering target comprising an aluminum matrix composite material containing up to% by volume. 【請求項２】セラミックス強化材がα−アルミナ粉末で
あり、該α−アルミナ粉末が、重量累積粒度分布の微粒
側から累積５０％の粒径をＤ５０としたとき、Ｄ５０が
０．１μm以上、５０μm以下のα−アルミナ粉末である
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。2. The ceramic reinforcing material is α-alumina powder, wherein D50 is 0.1 μm or more, wherein D50 is the particle size of 50% cumulative from the fine particle side of the weight cumulative particle size distribution. The backing plate for a sputtering target according to claim 1, wherein the backing plate is an α-alumina powder having a size of 50 µm or less. 【請求項３】α−アルミナ粉末が、実質的に破面を有さ
ず、長径／短径比が５未満の多面体一次粒子からなり、
重量累積粒度分布の微粒側から累積１０％、累積５０％
の粒径をそれぞれＤ１０、Ｄ５０としたとき、Ｄ５０／
Ｄ１０比が２以下のα−アルミナ粉末である請求項２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。3. The α-alumina powder is composed of polyhedral primary particles having substantially no fractured surface and having a major axis / minor axis ratio of less than 5,
10% cumulative, 50% cumulative from fine particle side of weight cumulative particle size distribution
Are D10 and D50, respectively, D50 /
The backing plate for a sputtering target according to claim 2, wherein the backing plate is an α-alumina powder having a D10 ratio of 2 or less.