(57)【要約】【課題】ターゲット材とバッキングプレートとを簡単な構成で確実に位置合わせをでき、連続して接合することのできるスパッタリングターゲットの製造方法を提供する。【解決手段】重ね合わせた状態のターゲット材３及びバッキングプレート２に被せられることにより、これらを位置決め保持する保持部を有する重り５を用意しておき、ターゲット材３及びバッキングプレート２の双方の接合面２ａ，３ａ間にシート状の接合材４を挟んで重ね合わせ、これらの上に重り５を被せて、重り５の保持部により重ね合わせ状態に位置決め保持し、この位置決め保持状態で加熱炉を通過させることにより、接合材４を溶融させた後、位置決め保持状態のまま、接合材４を固化させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット材とバッキングプレートとを接合材により接合してスパッタリングターゲットを製造する方法であって、重ね合わせた状態の前記ターゲット材及び前記バッキングプレートに被せられることにより、これらを位置決め保持する保持部を有する重りを用意しておき、前記ターゲット材及び前記バッキングプレートの双方の前記接合面間にシート状の前記接合材を挟んで重ね合わせ、これらの上に前記重りを被せて前記保持部により重ね合わせ状態に位置決め保持し、この位置決め保持状態で加熱炉を通過させることにより、前記接合材を溶融させた後、前記位置決め保持状態のまま、前記接合材を固化させることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項２】
前記ターゲット材の前記接合面は、中央部が凸形状となる傾斜面に形成されてい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の製造方法。
【請求項３】
前記重りの保持部には、前記接合材の付着を防止するためのコーティング処理が施されることを特徴とする請求項１又は２記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット材とバッキングプレートとを接合材により接合してなるスパッタリングターゲットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スパッタリングターゲットは、薄膜を形成するための材料であるターゲット材と、導電性及び熱伝導性に優れた材質のバッキングプレートとが接合材で接合されて構成されている（特許文献１）。
【０００３】
このようなスパッタリングターゲットを製造するには、ターゲット材とバッキングプレートとを接合するために、その間に介在される接合材をその融点以上に加熱する必要がある。
例えば、特許文献２では、昇温したホットプレート上にバッキングプレートを載置して、加熱されたバッキングプレートの接合面に溶融させた接合材を塗布し、ホットプレート上で加熱を継続させながらバッキングプレートとターゲット材とを接合材を介して重ね合わせている。この状態でバッキングプレートとターゲット材との位置合わせをして、重ね合わせたバッキングプレート及びターゲット材の上に重りを載せ、ホットプレートの電源を切って徐冷することで、バッキングプレートとターゲット材とを接合させている。
【０００４】
この場合、徐冷の過程で、バッキングプレートとターゲット材との線膨張係数の違いによる位置ずれや応力が残ることを防ぐため、急冷せずに完全に接合材が固化するまでホットプレート上に静置しておく必要がある。そして、このスパッタリングターゲットの製造方法では、作業毎にホットプレートの昇温と降温とを繰り返す必要がある。
このように、従来のスパッタリングターゲットの製造方法においては、ホットプレートの昇温、ホットプレート上でのバッキングプレートとターゲット材との位置合わせ及び冷却を必要とし、作業時間を要して効率的ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５７５１０号公報
【特許文献２】特開２００１−２２６７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ターゲット材とバッキングプレートとを簡単な構成で確実に位置合わせをでき、連続して接合することのできるスパッタリングターゲットの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、ターゲット材とバッキングプレートとを接合材により接合してスパッタリングターゲットを製造する方法であって、重ね合わせた状態の前記ターゲット材及び前記バッキングプレートに被せられることにより、これらを位置決め保持する保持部を有する重りを用意しておき、前記ターゲット材及び前記バッキングプレートの双方の前記接合面間にシート状の前記接合材を挟んで重ね合わせ、これらの上に前記重りを被せて前記保持部により重ね合わせ状態に位置決め保持し、この位置決め保持状態で加熱炉を通過させることにより、前記接合材を溶融させた後、前記位置決め保持状態のまま、前記接合材を固化させることを特徴とする。
【０００８】
この製造方法においては、ターゲット材及びバッキングプレートを保持する保持部が設けられた重りによって、ターゲット材とバッキングプレートとの位置合わせをするとともに、ターゲット材及びバッキングプレートと、これら双方の接合面間に挟まれる接合材とを重ね合わせた状態で押さえて加圧することができる。これにより、ターゲット材及びバッキングプレートが位置ずれを引き起こすことがないので、例えば、ベルトコンベア等の移動手段を用いて連続的に加熱炉を通過させた場合においても、ターゲット材及びバッキングプレートの双方の接合面間に、溶融した接合材を確実に充填することができる。そして、接合材の充填後は、重りを被せた位置決め保持状態のままで徐冷して接合材を固化することで、ターゲット材とバッキングプレートとを接合することができる。このように、ターゲット材とバッキングプレートとを位置合わせして保持することができる重りを用いているので、ベルトコンベア等を利用した連続炉を通過させて加熱した場合においても、位置ずれを起こすことなくターゲット材とバッキングプレートとを接合することができる。
したがって、複数のスパッタリングターゲットの製造を連続的に進行させることができ、生産性がよい。
【０００９】
また、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法において、前記ターゲット材の前記接合面は、中央部が凸形状となる傾斜面に形成されているとよい。
ターゲット材の接合面は凸形状となっているので、重りにより重ね合わされた状態で加圧されると中央部から接合材に押圧される。したがって、ターゲット材及びバッキングプレートと接合材との間に、万一空気が入り込んだとしても、その空気を傾斜面に沿って外部に逃がすことができる。これにより、接合強度をさらに向上させることができる。
【００１０】
また、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法において、前記重りの保持部には、前記接合材の付着を防止するためのコーティング処理が施されるとよい。
重りに接合材の付着を防止するコーティング処理を施すことで、接合面間からはみ出た余分な接合材の付着を防止して、作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ターゲット材とバッキングプレートとを重ね合わせた状態で位置決め保持することができる重りを用いることで、ターゲット材とバッキングプレートとを連続して接合することができ、製造効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態において、スパッタリングターゲットに重りを被せた状態を示す縦断面図である。
【図２】図１のスパッタリングターゲットを製造するために用いられる装置を説明する図である。
【図３】第１実施形態で用いられる重りを説明する図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は背面図である。
【図４】本発明の第２実施形態において、スパッタリングターゲットに重りを被せた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のスパッタリングターゲット製造方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１〜図３は、第１実施形態を示している。
この実施形態により製造されるスパッタリングターゲット１は、図１に示すとおり、バッキングプレート２と、バッキングプレート２の接合面２ａに接合されるターゲット材３と、バッキングプレート２とターゲット材３とを接合する接合材４とから構成されている。
これらバッキングプレート２、ターゲット材３、接合材４の材料や寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、バッキングプレート２は、ＴｉまたはＣｕ製の外径２２０ｍｍ、板厚６ｍｍの板材であり、ターゲット材３は、ＩＴＯまたはＡＺＯの外径２００ｍｍ、板厚１０ｍｍの板材であり、接合材４は、シート状に設けられたＩｎもしくはＩｎ−Ｓｎ系合金、Ｐｂ−Ｓｎ系合金、Ｓｎ−Ａｇ系合金等の低融点はんだ箔である。
【００１４】
ターゲット材３は、図１に示す上側の面がスパッタ面とされている。このスパッタ面と逆側の面が接合面３ａとなっており、予め、接合材４の濡れ性を向上させるための下地処理が施される。
この下地処理には、超音波振動を発生させる超音波はんだごてを用いて、はんだ材を塗布することにより行われる。超音波振動がはんだ材に与えられることにより、接合面３ａ表面の全面にはんだ材が塗布され、接合材４の濡れ性を向上させることができる。本実施形態においては、はんだ材には、接合材４と同じＩｎ系もしくはＳｎ系の低融点はんだ材を用いている。
【００１５】
バッキングプレート２は、図１に示す上側の面が接合面２ａとされている。この接合面２ａも、ターゲット材３の接合面３ａと同様に下地処理が施される。
そして、ターゲット材３の外周面及びバッキングプレート２の接合面２ａの外周部は、耐熱性を有するマスキングテープ６によってマスキングされる。ターゲット材３とバッキングプレート２が接合する際に、流動性の高くなった接合材４が接合面２ａ，３ａの間から外側にはみ出すことがあり、このはみ出した余分な接合材４を除去するためにマスキングテープ６が貼付される。このマスキングテープ６には、例えば、フッ素樹脂テープが用いられる。
【００１６】
図１に示す重り５は、ターゲット材３とバッキングプレート２との双方の接合面３ａ，２ａの間に接合材４を挟んだ状態で位置決め保持するためのものであり、重ね合わされた状態のターゲット材３及びバッキングプレート２の上に被せて使用される。重り５は例えば鉄、ステンレス、Ｎｉ、Ａｌ、セラミックス等からなり、ターゲット材３の外周面に嵌合する上段側凹部５１と、バッキングプレート２の外周面に嵌合する下段側凹部５２とから形成される二段の凹部が設けられている。図３に示すように、この二段に設けられた凹部の上段側凹部５１には、ターゲット材３の外周面を保持する３箇所のターゲット材保持部５１ａが周方向に等間隔で設けられ、下段側凹部５２にはバッキングプレート２の外周面を保持する３箇所のバッキングプレート保持部５２ａが周方向に等間隔で設けられている。これらターゲット材保持部５１ａの内側面によって形成される内接円とバッキングプレート保持部５２ａの内側面によって形成される内接円とは同心に設けられている。そして、上段側凹部５１の天井面には、ターゲット材３を押さえる加圧部５３が設けられている。また、下段側凹部５２に連通するように切欠部５４が設けられており、この切欠部５４により、バッキングプレート２及びターゲット材３、接合材４を重ね合わせた状態で重り５を被せた際、重り５内部の状況を外部から確認することができるようになっている。
また、重り５の上段側凹部５１及び下段側凹部５２の表面には接合材４の付着防止のため、例えば、フッ素樹脂コーティングが施されている。
【００１７】
次に、このスパッタリングターゲット１を製造する方法について説明する。
接合面２ａを上にして配置したバッキングプレート２の上に、シート状の接合材４を介してターゲット材３の接合面３ａを下にして重ね合わせ、これに重り５を被せると、重り５に設けられているターゲット材保持部５１ａ及びバッキングプレート保持部５２ａにならって、ターゲット材３及びバッキングプレート２の位置が合わされる。加えて、重り５の自重によって加圧部５３により加圧されるので、ターゲット材３及びバッキングプレート２と接合材４との間が押さえられて密接に保持される。本実施形態においては、この重り５と合わせて位置決め保持された状態のスパッタリングターゲット１をスパッタリングターゲットユニット１０と称することとする。
【００１８】
図２に示すように、本実施形態においては、ベルトコンベヤ１２を利用した加熱炉１１が用いられる。ベルトコンベヤ１２の前後には、導入側コンベヤ１３と導出側コンベヤ１４とが配置されており、スパッタリングターゲット１０を導入側コンベヤ１３から導出側コンベヤ１４まで連続的に搬送し、加熱炉１１を通過させる。この加熱炉１１内には窒素を流しており、酸素濃度を下げることによって接合材４が酸化することを防ぐようにしている。また、加熱炉１１はベルトコンベヤ１２の長さや移動速度を調整することにより任意の加熱処理時間に設定される。
加熱炉１１を接合材４の溶融温度以上（例えば、１６０℃〜１９０℃）に加熱した状態で、重り５により押圧保持状態のままスパッタリングターゲットユニット１０を導入側コンベヤ１３の上に載せ、連続的に加熱炉１１を通過させる。この通過時間内で、接合材４は溶融し、重り５により適宜加圧されることによりターゲット材３とバッキングプレート２の間に密着して充填される。
続いて、加熱炉１１を通過させた後、バッキングプレート２とターゲット材３とを重り５により押圧保持したままの状態で、接合材４を自然冷却によって徐冷し固化させる。
その後、接合材４が完全に固化した状態で重り５を外し、金属製のスクレーパ等を使用して、マスキングテープ６とともに余分な接合材４を引き剥がすことで、スパッタリングターゲット１が得られる。
【００１９】
上述のように、重り５を被せることによって、接合される前のターゲット材３及びバッキングプレート２の位置が合わされ、ターゲット材３及びバッキングプレート２とこれら双方の接合面３ａ，２ａの間に挟まれる接合材４とを重ね合わせた状態に押圧保持することができるので、ベルトコンベヤ１２等を利用した加熱炉１１を通過させて加熱した場合においても、位置ずれを起こすことなくターゲット材３とバッキングプレート２とを確実に接合することができる。
そして、この製造方法においては、ベルトコンベア等を用いて連続的にボンディング処理を行って複数のスパッタリングターゲットの製造を進行させることができ、生産効率を高めることができる。
【００２０】
図４は、本発明の第２実施形態を示しており、スパッタリングターゲット２０に重り５を被せた状態を示す。
第１の実施形態では、ターゲット材３は平行平板の円板を用いていたが、この第２実施形態では、図４に示すように、ターゲット材３０の接合面３０ａが緩やかな傾斜面及び球面によって凸形状に形成されたものを用いる。このターゲット材３０の接合面３０ａの中央部は凸形状の球面に設けられているので、重り５を被せて重ね合わせた状態で加圧されると、接合面３０ａの中央部から接合材４に押圧されて、接合面３０ａの球面及び傾斜面に沿って介在している空気を外部に逃がす構成となっている。これにより、ターゲット材３０及びバッキングプレート２と接合材４とを密接させて接合することができ、接合強度を向上させることができる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
第１の実施形態においては、ターゲット材３及びバッキングプレート２は、平板の円板状に設けられているが、円板形状に限定されるものではない。例えば、双方の形状が長方形の板材等の種々の形状を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１，２０  スパッタリングターゲット
２  バッキングプレート
３，３０  ターゲット材
４  接合材
５  重り
６  マスキングテープ
１０  スパッタリングターゲットユニット
１１  加熱炉
１２  ベルトコンベヤ
１３  導入側コンベヤ
１４  導出側コンベヤ
５１  上段側凹部
５１ａ  ターゲット材保持部
５２  下段側凹部
５２ａ  バッキングプレート保持部
５３  加圧部
５４  切欠部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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