(57)【要約】【課題】はんだ層が比較的厚く形成された場合であっても、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、超音波探傷によって、はんだ層の欠陥を精度良く検出することが可能なスパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】ターゲット材１１とバッキング材１２との間にはんだ層１３を有するスパッタリングターゲット１０であって、ターゲット材１１の音響インピーダンスＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、バッキング材１２の音響インピーダンスＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）に対して、はんだ層１３の音響インピーダンスＺが、Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２７を満たすとされ、はんだ層１３の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、はんだ層１３の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とされている。【選択図】図１
2019163551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット材とバッキング材との間にはんだ層を有するスパッタリングターゲットであって、
前記ターゲット材の音響インピーダンスＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、前記バッキング材の音響インピーダンスＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）に対して、前記はんだ層の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、
Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２７
を満たすとともに、
前記はんだ層の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、前記はんだ層の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とされていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記ターゲット材及び前記バッキング材が円筒状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記はんだ層の音響インピーダンスＺが１７．５×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以上２４．３×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以下の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスパッタリングターゲット。
【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材とがはんだ層を介して接合されて構成されたスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属膜や酸化物膜等の薄膜を成膜する手段として、スパッタリングターゲットを用いたスパッタ法が広く用いられている。
一般に、スパッタリングターゲットは、成膜する薄膜の組成に応じて形成されたターゲット材と、このターゲット材を保持するバッキング材とが、はんだ層を介して接合された構造とされている。
ターゲット材とバッキング材との間に介在するはんだ層を構成するはんだ材としては、例えば特許文献１、２に示すように、Ｉｎはんだ、あるいは、Ｓｎ−Ｐｂはんだ等が挙げられる。しかしながら、Ｐｂは環境負荷物質であることから、現在ではＳｎ−Ｐｂはんだの使用は避けられており、Ｉｎはんだが広く用いられている。
【０００３】
ここで、上述のスパッタリングターゲットとしては、例えば、平板型スパッタリングターゲット、及び、円筒型スパッタリングターゲットが提案されている。
平板型スパッタリングターゲットにおいては、平板状のターゲット材と平板状のバッキング材（バッキングプレート）が積層された構造とされる。
また、円筒型スパッタリングターゲットにおいては、円筒状のターゲット材の内周側に円筒状のバッキング材（バッキングチューブ）が挿入された構造とされる。なお、円筒型ターゲットの軸線方向長さが、例えば１ｍ以上と比較的長く設定されたものが提案されている。
【０００４】
円筒型スパッタリングターゲットは、その外周面がスパッタ面とされており、ターゲットを回転しながらスパッタを実施することから、平板型スパッタリングターゲットを用いた場合に比べて連続成膜に適しており、かつ、スパッタリングターゲットの使用効率に優れるといった利点を有している。
【０００５】
ここで、バッキング材は、ターゲット材の保持、ターゲット材への電力供給、及び、ターゲット材の冷却のために配設されたものであり、上述のスパッタリングターゲットにおいては、ターゲット材とバッキング材とが良好に接合されている必要がある。
ターゲット材とバッキング材との接合状態を検査する手段として、例えば特許文献３には、水中において超音波検査を行い、接合界面における超音波の反射波のピーク強度から気泡（ボイド）などの接合欠陥の有無を判定する方法が提案されている。
【０００６】
特許文献３に記載されたように、水中での超音波検査によって上述のスパッタリングターゲットを検査した場合においては、発振された超音波は、水／ターゲット材界面、ターゲット材／はんだ層界面、はんだ層／バッキング材界面、バッキング材／水界面、の４つの界面で主に反射される。ここで、空隙等の欠陥においては、音響インピーダンスがほぼ０であるため、界面における反射波に比べてピーク強度が非常に大きくなり、欠陥を検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０４２９７５号公報
【特許文献２】特開平１０−２８０１３７号公報
【特許文献３】特開平０８−２１８１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、例えば上述の円筒型スパッタリングターゲットにおいては、円筒状のターゲット材の内周側に円筒状のバッキング材（バッキングチューブ）を挿入する構成とされ、その軸線方向長さが１ｍ以上と比較的長く設定される場合もあることから、組み付け時の寸法精度の観点から、はんだ層の厚さが例えば０．７５ｍｍ以上と厚く形成される傾向にある。
【０００９】
ここで、はんだ層の厚さが、超音波の波長（例えば数十μｍ）よりも厚くなった場合には、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度が高くなる傾向にあることから、欠陥が存在した場合の信号のＳ／Ｎ比が小さくなり、欠陥を精度良く検出することができないおそれがあった。特に、はんだ材としてＩｎはんだを用いた場合には、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度がさらに高くなり、欠陥の検出がさらに困難となることがあった。
【００１０】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、はんだ層が比較的厚く形成された場合であっても、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、超音波探傷によって、はんだ層の欠陥を精度良く検出することが可能なスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明のスパッタリングターゲットは、ターゲット材とバッキング材との間にはんだ層を有するスパッタリングターゲットであって、前記ターゲット材の音響インピーダンスＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、前記バッキング材の音響インピーダンスＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）に対して、前記はんだ層の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２７を満たすとともに、前記はんだ層の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、前記はんだ層の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とされていることを特徴としている。
【００１２】
このような構成とされた本発明のスパッタリングターゲットによれば、前記はんだ層の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、超音波の波長よりも厚いため、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度が高くなる傾向にある。ここで、前記ターゲット材の音響インピーダンスをＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、前記バッキング材の音響インピーダンスをＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）としたときに、前記はんだ層の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２７を満たすことにより、ターゲット材及びバッキング材とはんだ層との音響インピーダンスの差が小さくなり、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができる。これにより、欠陥が存在した場合の信号のＳ／Ｎ比が大きくなり、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００１３】
また、前記はんだ層の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、前記はんだ層の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とされているので、はんだ層の厚さばらつきが抑えられており、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波の発生位置（時間）が安定することになり、界面における反射波の影響を確実に抑えて、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
ここで、前記はんだ層の平均厚さｔaveが、０．７５ｍｍ未満のスパッタリングターゲットは寸法精度の観点から作製が非常に困難であり、２．０ｍｍを超えるとはんだを流し込む際に気泡ができやすいためスパッタリングターゲットの重要な特性である伝熱性が劣ってしまう。よって、本発明では、前記はんだ層の平均厚さｔaveを０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内としている。
【００１４】
ここで、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、前記ターゲット材及び前記バッキング材が円筒状をなしていてもよい。
この場合、前記ターゲット材及び前記バッキング材が円筒状をなしている場合には、はんだ層の厚さが比較的厚くなることから、上述のように、ターゲット材及びバッキング材の音響インピーダンスに応じて、はんだ層の音響インピーダンスが上述の範囲内となるように、はんだ層の材質を選定することで、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００１５】
また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、前記はんだ層の音響インピーダンスが１７．５×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以上２４．３×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以下の範囲内であることが好ましい。
この場合、銅、銅合金、ステンレス等の金属からなるターゲット材及びバッキング材とはんだ層との音響インピーダンスの差を小さくすることができ、超音波探傷によって、ターゲット材とバッキング材との接合状態を的確に検査することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、はんだ層が比較的厚く形成された場合であっても、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、超音波探傷によって、はんだ層の欠陥を精度良く検出することが可能なスパッタリングターゲットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットの概略説明図である。（ａ）が軸線Ｏ方向に直交する断面図、（ｂ）が軸線Ｏ方向に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態であるスパッタリングターゲットについて添付した図面を参照して説明する。
【００１９】
本実施形態に係るスパッタリングターゲット１０は、図１に示すように、軸線Ｏに沿って延在する円筒形状をなすターゲット材１１と、このターゲット材の内周側に挿入された円筒形状のバッキング材（バッキングチューブ）１２とを備えている。
そして、ターゲット材１１とバッキング材１２は、はんだ層１３を介して接合されている。
【００２０】
ターゲット材１１は、成膜する薄膜の組成に応じた組成とされており、各種金属及び酸化物等で構成されている。本実施形態では、例えばＣｕやＮｂで構成されたものとされている。このとき、ターゲット材１１における音速は３０００〜５０００ｍ／ｓｅｃ．となる。
また、このターゲット材１１のサイズは、例えば外径Ｄ１が１００ｍｍ≦Ｄ１≦３００ｍｍの範囲内、内径ｄ１が５０ｍｍ≦ｄ１≦２００ｍｍの範囲内、軸線Ｏ方向長さＬ１が５０ｍｍ≦Ｌ１≦３０００ｍｍの範囲内とされている。
【００２１】
バッキング材１２は、ターゲット材１１を保持して機械的強度を確保するために設けられたものであり、さらにはターゲット材１１への電力供給、及び、ターゲット材１１の冷却といった作用を有するものである。このため、バッキング材１２としては、機械的強度、電気伝導性及び熱伝導性に優れていることが求められており、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼、銅又は銅合金、チタン合金等で構成されている。本実施形態では、バッキング材１２は、ＳＵＳ３０４で構成されており、このとき、バッキング材１２の音速は５７９０ｍ／ｓｅｃ．となる。
また、このバッキング材１２のサイズは、例えば外径Ｄ２が３０ｍｍ≦Ｄ２≦２００ｍｍの範囲内、内径ｄ２が２０ｍｍ≦ｄ２≦１９５ｍｍの範囲内、軸線Ｏ方向長さＬ２が５０ｍｍ≦Ｌ２≦３０００ｍｍの範囲内とされている。
【００２２】
ターゲット材１１とバッキング材１２との間に介在するはんだ層１３は、はんだ材を用いてターゲット材１１とバッキング材１２とを接合した際に形成されるものである。
本実施形態であるスパッタリングターゲット１０においては、円筒形状をなすターゲット材１１の内周側にバッキング材１２を挿入する構成とされており、さらにターゲット材１１の軸線Ｏ方向長さＬ１及びにバッキング材１２の軸線Ｏ方向長さＬ２が比較的長く設定されているため、組み付け時の寸法精度の観点から、はんだ層１３は比較的厚く形成されている。
【００２３】
本実施形態では、はんだ層１３の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、はんだ層１３の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とされている。
具体的には、円筒状のスパッタリングターゲット１０を軸線Ｏ方向に直交する一の断面においてはんだ層１３の厚さを５箇所測定し、さらに、スパッタリングターゲット１０を軸線Ｏ方向に直交する他の断面においてはんだ層１３の厚さを５箇所測定する。そして、これら１０箇所の測定値から算出されるはんだ層１３の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とされているのである。
【００２４】
なお、はんだ層１３を形成する際に、目標厚さと同径のワイヤ（例えば、Ｃｕ，ＳＵＳ、Ｔｉ等）をスペーサとしてターゲット材１１とバッキング材１２との間に挿入する。このとき、挿入するワイヤーの本数を３本以上とし、それぞれのワイヤーの間隔が同程度となるように配置する。これにより、はんだ層１３の厚さのばらつきが抑制され、１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とすることが可能となる。
【００２５】
そして、はんだ層１３の材質は、ターゲット材１１の音響インピーダンスをＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、バッキング材１２の音響インピーダンスをＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）としたときに、はんだ層１３の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２７を満たすように選定される。
【００２６】
本実施形態では、Ｃｕからなるターゲット材１１の音響インピーダンスＸが４１．８×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）、ＳＵＳ３０４からなるバッキング材１２の音響インピーダンスＹが４５．８×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）とされていることから、はんだ層１３の材質は、その音響インピーダンスＺが、Ｚ≧１６．８×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）となるように選定される。
【００２７】
具体的には、はんだ層１３は、Ｉｎ−Ｓｎ合金とされ、Ｓｎの含有量が２０ｍａｓｓ％以上とされている。そして、はんだ層１３の音響インピーダンスＺが１７．５×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以上２４．３×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以下の範囲内とされている。また、本実施形態では、はんだ層１３を構成するはんだ材の融点が２００℃以下とされている。
【００２８】
次に、本実施形態であるスパッタリングターゲット１０においてターゲット材１１とバッキング材１２との接合状態を超音波検査する方法について説明する。
上述のスパッタリングターゲット１０を水中に配置し、ターゲット材１１の表面からターゲット材１１、はんだ層１３及びバッキング材１２の積層方向に向けて超音波を発振し、その反射波のピーク強度によって欠陥の有無を検査する。
【００２９】
ターゲット材１１、はんだ層１３及びバッキング材１２の積層方向に向けて発振された超音波は、水／ターゲット材界面、ターゲット材／はんだ層界面、はんだ層／バッキング材界面、バッキング材／水界面、の４つの界面で主に反射されることになる。
そして、ターゲット材１１とバッキング材１２との間に空隙等の欠陥が存在する場合には、この欠陥に起因する反射波が発生することから、反射波のピーク強度を評価することで欠陥の有無を判定する。
【００３０】
ここで、本実施形態では、はんだ層１３の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内と比較的厚く形成されており、はんだ層１３の厚さが超音波の波長よりも長いため、ターゲット材／はんだ層界面における反射波及びはんだ層／バッキング材界面における反射波のピーク強度が高くなる傾向にある。このため、ターゲット材とバッキング材との間に欠陥が存在していても、この欠陥による反射波のピーク強度とターゲット材／はんだ層界面における反射波及びはんだ層／バッキング材界面における反射波のピーク強度との差が小さくなり、欠陥を精度良く検出できなくなるおそれがある。
【００３１】
そこで、本実施形態では、ターゲット材１１の音響インピーダンスをＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、バッキング材１２の音響インピーダンスをＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）としたときに、はんだ層１３の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、
Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２７
を満たすように、はんだ層１３の材質を選定することにより、ターゲット材／はんだ層界面における反射波及びはんだ層／バッキング材界面における反射波のピーク強度を抑えているのである。
【００３２】
これにより、本実施形態では、ターゲット材／はんだ層界面における反射波及びはんだ層／バッキング材界面における反射波のピーク強度と、欠陥による反射波のピーク強度との比（Ｓ／Ｎ比）が２．００以上とされている。
また、水／ターゲット材のピーク強度を１００とした場合に、正常なターゲット材／はんだ層界面における反射波及びはんだ層／バッキング材界面における反射波のピーク強度が０．３以下とされている。すなわち、正常なターゲット材／はんだ層界面における反射波及びはんだ層／バッキング材界面における反射波のピーク強度が十分に低く抑制されているのである。
【００３３】
以上のような構成とされた本実施形態であるスパッタリングターゲット１０によれば、上述のように、ターゲット材１１及びバッキング材１２の音響インピーダンスを考慮して、はんだ層１３の材質を選定しているので、ターゲット材１１及びバッキング材１２とはんだ層１３との音響インピーダンスの差が小さくなり、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができる。これにより、欠陥が存在した場合の信号のＳ／Ｎ比が大きくなり、欠陥を精度良く検出することが可能となる。具体的には、本実施形態では、欠陥が存在した場合の信号のＳ／Ｎ比が２．００以上とされているので、欠陥を的確に検出することが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態では、はんだ層１３の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、はんだ層１３の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内とされているので、はんだ層１３の厚さばらつきが抑えられており、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波の発生位置（時間）が安定することになり、界面における反射波の影響を確実に抑えて、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００３５】
また、本実施形態であるスパッタリングターゲット１０においては、ターゲット材１１及びバッキング材１２が円筒状をなしているので、はんだ層１３の厚さが比較的厚くなるが、上述のように、ターゲット材１１及びバッキング材１２の音響インピーダンスに応じて、はんだ層１３の音響インピーダンスが上述の範囲内となるようにはんだ層１３の材質を選定することで、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施形態であるスパッタリングターゲット１０においては、はんだ層１３の音響インピーダンスが１７．５×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以上２４．３×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以下の範囲内とされているので、Ｃｕからなるターゲット材１１及びステンレス鋼からなるバッキング材１２とはんだ層１３との音響インピーダンスの差を小さくすることができ、超音波探傷によって、ターゲット材１１とバッキング材１２との接合状態を的確に検査することができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
本実施形態では、円筒状のスパッタリングターゲットを例に挙げて説明したが、その他の形状のスパッタリングターゲットであってもよい。また、はんだ層をＩｎ−Ｓｎ合金で構成したものとして説明したが、これに限定されることはなく、ターゲット材及びバッキング材の音響インピーダンスに応じて、はんだ層の音響インピーダンスが上述の範囲内となるように設定されていればよい。
【実施例】
【００３８】
本発明に係るスパッタリングターゲットの作用効果について確認した確認実験の結果について説明する。
表１に示すターゲット材及びバッキング材を、表１に示すはんだ材を用いて接合し、各種スパッタリングターゲットを製造した。
なお、本発明例及び比較例１−３においては、はんだ層の厚さを調整するために、目標厚さと同径のワイヤー（例えば、Ｃｕ，ＳＵＳ、Ｔｉ等）をスペーサとしてターゲット材１１とバッキング材１２との間に挿入した。このとき、挿入するワイヤーの本数を３本以上とし、それぞれのワイヤーの間隔が同程度となるように配置した。
一方、比較例４においては、目標厚さと同径のワイヤーをターゲット材１１とバッキング材１２との間に２本挿入した。
【００３９】
このスパッタリングターゲットを水中に配置し、ターゲット材の表面からターゲット材、はんだ層及びバッキング材の積層方向に向けて超音波を発振し、その反射波のピーク強度によって欠陥の有無を検査した。評価結果を表２に示す。
【００４０】
【表１】
2019163551.tif 000003
【００４１】
【表２】
2019163551.tif 000004
【００４２】
はんだ層の音響インピーダンスが、ターゲット材及びバッキング材の音響インピーダンスに対して本発明の範囲外とされた比較例１−３においては、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面のいずれか一方又は両方において、Ｓ／Ｎ比が２．００未満であった。このため、欠陥を精度良く検出することができないおそれがある。
また、はんだ層の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔaveを超える比較例４においては、はんだ層の厚さのばらつきが大きく、超音波の反射強度が不安定となり、測定を行うことができなかった。
【００４３】
これに対して、はんだ層の音響インピーダンスが、ターゲット材及びバッキング材の音響インピーダンスに対して本発明の範囲内とされ、はんだ層の厚さ及びばらつきが本発明の範囲内とされた本発明例においては、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面のいずれにおいても、Ｓ／Ｎ比が２．００以上であった。これにより、本発明例によれば、欠陥を精度良く検出することが可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００４４】
１０  スパッタリングターゲット
１１  ターゲット材
１２  バッキング材
１３  はんだ層
【図１】
2019163551.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月19日(2019.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット材とバッキング材との間にはんだ層を有するスパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記ターゲット材の音響インピーダンスＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、前記バッキング材の音響インピーダンスＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）に対して、前記はんだ層の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、
Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２６．３×１０６  
を満たすように、はんだ材を選択し、
前記はんだ層を形成する際に、前記はんだ層の目標厚さと同径の３本以上のワイヤーをスペーサとして前記ターゲット材と前記バッキング材との間に挿入し、
前記はんだ層の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、前記はんだ層の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内となるように、前記はんだ層を形成す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】
前記ターゲット材及び前記バッキング材が円筒状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項３】
前記はんだ層の音響インピーダンスＺが１７．５×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以上２４．３×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以下の範囲内であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ターゲット材とバッキング材とがはんだ層を介して接合されて構成されたスパッタリングターゲットの製造方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、はんだ層が比較的厚く形成された場合であっても、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、超音波探傷によって、はんだ層の欠陥を精度良く検出することが可能なスパッタリングターゲットの製造方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記の課題を解決するために、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材との間にはんだ層を有するスパッタリングターゲットの製造方法であって、前記ターゲット材の音響インピーダンスＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、前記バッキング材の音響インピーダンスＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）に対して、前記はんだ層の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２６．３×１０６  を満たすように、はんだ材を選択し、 前記はんだ層を形成する際に、前記はんだ層の目標厚さと同径の３本以上のワイヤーをスペーサとして前記ターゲット材と前記バッキング材との間に挿入し、  前記はんだ層の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、前記はんだ層の１０箇所での測定値の標準偏差をσとするとき、３×σが０．２×ｔave以下の範囲内となるように、前記はんだ層を形成することを特徴としている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
このような構成とされた本発明のスパッタリングターゲットの製造方法によれば、前記はんだ層の平均厚さｔaveが０．７５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされ、超音波の波長よりも厚いため、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度が高くなる傾向にある。ここで、前記ターゲット材の音響インピーダンスをＸｋｇ／（ｍ2・ｓ）、前記バッキング材の音響インピーダンスをＹｋｇ／（ｍ2・ｓ）としたときに、前記はんだ層の音響インピーダンスＺｋｇ／（ｍ2・ｓ）が、Ｚ≧０．５×（Ｘ＋Ｙ）−２６．３×１０６  を満たすことにより、ターゲット材及びバッキング材とはんだ層との音響インピーダンスの差が小さくなり、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができる。これにより、欠陥が存在した場合の信号のＳ／Ｎ比が大きくなり、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
ここで、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は、前記ターゲット材及び前記バッキング材が円筒状をなしていてもよい。
この場合、前記ターゲット材及び前記バッキング材が円筒状をなしている場合には、はんだ層の厚さが比較的厚くなることから、上述のように、ターゲット材及びバッキング材の音響インピーダンスに応じて、はんだ層の音響インピーダンスが上述の範囲内となるように、はんだ層の材質を選定することで、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、欠陥を精度良く検出することが可能となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
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は、前記はんだ層の音響インピーダンスが１７．５×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以上２４．３×１０6ｋｇ／（ｍ2・ｓ）以下の範囲内であることが好ましい。
この場合、銅、銅合金、ステンレス等の金属からなるターゲット材及びバッキング材とはんだ層との音響インピーダンスの差を小さくすることができ、超音波探傷によって、ターゲット材とバッキング材との接合状態を的確に検査することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、はんだ層が比較的厚く形成された場合であっても、ターゲット材／はんだ層界面、及び、はんだ層／バッキング材界面での反射波のピーク強度を低く抑えることができ、超音波探傷によって、はんだ層の欠陥を精度良く検出することが可能なスパッタリングターゲットの製造方法を提供することが可能となる。