(57)【要約】【課題】ろう付け温度領域においても、ターゲット−バッキングプレート組立体に発生する反りを効果的に抑制し、また発生した反りを矯正しながら、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートの接合を行うことができ、製造歩留りと生産効率を向上できる接合方法及びそのための装置を提供する。【解決手段】ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合に際し、ターゲット−バッキングプレート組立体を加熱するとともに真空吸引して反りを抑制し、クーリングプレートを接合することを特徴とするターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合方法。【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−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合に際し、ターゲット−バッキングプレート組立体を加熱するとともに真空吸引して、反りを抑制しながらクーリングプレートと接合することを特徴とするターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合方法。
【請求項２】
接合面にろう材を挿入して加熱接合することを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項３】
クーリングプレートが銅、アルミニウム又はこれらの合金であることを特徴とする請求項１又は２記載の接合方法。
【請求項４】
拡散接合されたターゲット−バッキングプレート組立体であることを特徴とする請求項１〜３のそれぞれに記載の接合方法。
【請求項５】
クーリングプレートの接合面に冷却溝を備えていることを特徴とする請求項１〜４のそれぞれに記載の接合方法。
【請求項６】
接合用の加熱器と該加熱器に結合した真空チャックを備え、真空チャック上にターゲット−バッキングプレート組立体を設置し、ターゲット−バッキングプレート組立体の反りを抑制しながらクーリングプレートを加熱接合することを特徴とするターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合装置。
【請求項７】
接合面にろう材を挿入して加熱接合することを特徴とする請求項６記載の接合装置。
【請求項８】
クーリングプレートが銅、アルミニウム又はこれらの合金であることを特徴とする請求項６又は７記載の接合装置。
【請求項９】
拡散接合されたターゲット−バッキングプレート組立体であることを特徴とする請求項６〜８のそれぞれに記載の接合装置。
【請求項１０】
クーリングプレートの接合面に冷却溝を備えていることを特徴とする請求項６〜９のそれぞれに記載の接合装置。
【請求項１１】
真空チャックに真空吸引用の溝を備えていることを特徴とする請求項６〜１０のそれぞれに記載の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレート（冷却板）との加熱接合に際し、ターゲット−バッキングプレート組立体に発生する加熱による反りを効果的に抑制し、また発生した反りを矯正しながらクーリングプレートと接合する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置や各種電子機器等の薄膜の形成に、スパッタリングが使用されている。このスパッタリング法は周知のように、荷電粒子をターゲットに向けて照射し、その粒子衝撃力によりターゲットから粒子を叩き出して、これをターゲットに対向させた、例えばウエハ等の基板にターゲット材料から構成される物質を中心成分とする薄膜を形成する成膜方法である。
このスパッタリング成膜法に使用されるターゲットは通常、平板状又は円盤状の板状を呈しているが、一般にこのターゲットはバッキングプレートに結合されている。
【０００３】
ターゲットはスパッタリング中に荷電粒子の大量の衝撃を受けるので、ターゲットの温度が徐々に上昇してくる。このため、ターゲットを冷却させる必要があり、多くはターゲットの裏面にアルミニウム、銅又はこれらの合金等の、熱伝導性の良い材料（バッキングプレート）をはんだ付け、拡散接合、圧着、アンカー効果を利用した接合等の手段により接合して、ターゲット−バッキングプレート組立体を形成する。
そして、このバッキングプレートを外部からの冷却手段を通じて冷却するために、同様に熱伝導性の良いクーリングプレート（冷却板）をさらに結合させて、ターゲットの熱を吸収するようにしている。
【０００４】
一般に、ターゲット−バッキングプレート組立体はクーリングプレートの接合には、Ｓｎ−Ａｇ系等のろう材を使用して接合されている。一方、ＴｉターゲットとＡｌバッキングプレートの接合は、例えば拡散接合法等により強固に接合されている。
このように接合されたターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートの接合の際には、上記のようにろう付けのために加熱されるが、ターゲット−バッキングプレート組立体は、材料の熱膨張の差により、反りが発生するという大きな問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、ろう付け温度領域においても、ターゲット−バッキングプレート組立体に発生する反りを効果的に抑制し、また発生した反りを矯正しながら、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートの接合を行うことができ、製造歩留りと生産効率を向上できる接合方法及びそのための装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、真空チャックを用いてターゲット−バッキングプレート組立体に発生する反りを防止又は矯正するものであり、
１．ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合に際し、ターゲット−バッキングプレート組立体を加熱するとともに真空吸引して、反りを抑制しながらクーリングプレートと接合することを特徴とするターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合方法
２．接合面にろう材を挿入して加熱接合することを特徴とする上記１記載の接合方法
３．クーリングプレートが銅、アルミニウム又はこれらの合金であることを特徴とする上記１又は２記載の接合方法
４．拡散接合されたターゲット−バッキングプレート組立体であることを特徴とする上記１〜３のそれぞれに記載の接合方法
５．クーリングプレートの接合面に冷却溝を備えていることを特徴とする上記１〜４のそれぞれに記載の接合方法
を提供する。
【０００７】
また、本発明は、
６．接合用の加熱器と該加熱器に結合した真空チャックを備え、真空チャック上にターゲット−バッキングプレート組立体を設置し、ターゲット−バッキングプレート組立体の反りを抑制しながらクーリングプレートを加熱接合することを特徴とするターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合装置
７．接合面にろう材を挿入して加熱接合することを特徴とする上記６記載の接合装置
８．クーリングプレートが銅、アルミニウム又はこれらの合金であることを特徴とする上記６又は７記載の接合装置
９．拡散接合されたターゲット−バッキングプレート組立体であることを特徴とする上記６〜８のそれぞれに記載の接合装置
１０．クーリングプレートの接合面に冷却溝を備えていることを特徴とする上記６〜９のそれぞれに記載の接合装置
１１．真空チャックに真空吸引用の溝を備えていることを特徴とする上記６〜１０のそれぞれに記載の接合装置
を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合方法及び装置の一例を図に基づいて説明する。
図１は、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合方法及び装置の外観を示す横断面図であり、図２は真空チャックの平面図、図３は真空チャックの真空吸引部の断面図である。
図１に示すように、本発明の装置は、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの加熱接合のための加熱器１、例えばホットプレートを備える。この加熱器１に結合させて真空チャック２を配置する。
この真空チャック２の上にターゲット−バッキングプレート組立体３を上に載せる。図１では、ターゲット−バッキングプレート組立体３の例として、円盤形の拡散接合（ＤＢ）されたアルミニウム（Ａｌ）バッキングプレート４及びターゲット５からなる組立体を示す。
【０００９】
図１に示すように、ターゲット５は真空チャック２側に位置する。真空チャック２は、ボンディングの際の、ターゲット−バッキングプレート組立体３の加熱による変形（反り）を防止するために、真空ポンプ６により吸引されるが、真空チャック２はターゲット５の全面を覆うことができるように、ターゲット５よりも大径にするのが望ましい。
ターゲット５は真空チャック２に吸引保持し、ホットプレート等の加熱器によって加熱した後、クーリングプレート７を載せ、ろう材等を介してボンディングする。
【００１０】
ろう材には、Ｓｎ−Ａｇ系ろう材が使用されるが、他のろう材を使用してボンディングしても良い。このように使用するろう材等の材料に特に制限はない。いずれのろう材又は接合法を使用しても、ターゲット−バッキングプレート組立体３が接合の際に熱影響を受けて変形又は反りを発生する場合に使用できる。
クーリングプレート７の材料には通常、熱伝導性が良好である銅、アルミニウム又はこれらの合金が使用される。クーリングプレートのバッキングプレート側の面には、図示しないが通常、冷却水通路となる複数の溝が形成されている。
上記の拡散接合（ＤＢ）されたアルミニウム（Ａｌ）バッキングプレート４は、その熱膨張の差異により、ろう付けの温度で反り力を発生するが、真空チャック２で全面が固定されているので、加熱による反りが効果的に抑制できる。
【００１１】
真空チャック２のターゲット５側に接する面には、図２に示すように多数の同心円上の溝８を有する。この溝８は、必ずしも同心円状でなくてもよい。例えば、螺旋状又は矩形の溝であっても良い。これらは、真空吸引が効果的に行なわれる溝であれば、形状に特に制限はない。
真空チャック２の吸引部は、上記同心円の溝８場合は、図３に示すように、各同心円の溝８に連通する横溝９を形成すれば良い。
【００１２】
以上によって、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートろう付け等の加熱領域においても、ターゲット−バッキングプレート組立体に発生する反りを効果的に抑制し、また発生した反りを矯正しながら、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートの接合を行うことができ、製造歩留りと生産効率を向上できる接合方法及びそのため装置を提供することができ、さらにスパッタリングプロセスにおける不良やトラブルも低減できるという優れた効果を有する。
【００１３】
【実施例および比較例】
以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例のみに制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思想に含まれる他の態様または変形を包含するものである。
【００１４】
（実施例１）
直径６７０φ×厚さ５０ｍｍのＡｌ製真空チャックを使用した。この真空チャックの吸引側に、図２に示すような複数の同心円形の溝を形成した。ターゲット−バッキングプレート組立体の吸引に際しては、６．７×１０−２Ｐａで真空吸引した。
ターゲットとして直径６００φＴｉ板、バッキングプレートとして直径６４０φＡｌ板を使用し、これを拡散接合して得た４個のターゲット−バッキングプレート組立体を用いた。ボンディングには、Ｓｎ−Ａｇ系のろう材（融点１９０°Ｃ）を用いた。
接合に際しては、加熱器を２００°Ｃに加熱し、ボンディングを行った。この結果、４個のターゲット−バッキングプレート組立体の反りは、最大反り個所で、それぞれ０．５１ｍｍ、０．４９ｍｍ、０．４４ｍｍ、０．５６ｍｍであり、平均反り量は０．５ｍｍであった。
これに対して、上記真空チャックを使用せずにボンディングした場合は、反りが１．５ｍｍに達した。以上から、ターゲット−バッキングプレート組立体を真空吸引して反りを抑制効果は著しく高いことが分かった。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合に際し、ターゲット−バッキングプレート組立体を加熱するとともに真空吸引してクーリングプレートに接合することにより、ろう付け等の温度領域においても、ターゲット−バッキングプレート組立体に発生する反りを効果的に抑制し、また発生した反りを矯正しながら、ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートの接合を行うことができ、製造歩留りと生産効率を向上できる効果を有する。これによって、スパッタリングプロセスにおける不良やトラブルも低減できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】ターゲット−バッキングプレート組立体とクーリングプレートとの接合方法及び装置の外観を示す横断面図である。
【図２】真空チャックの平面図である。
【図３】真空チャックの真空吸引部の断面図である。
【符号の説明】
１　加熱器
２　真空チャック
３　ターゲット−バッキングプレート組立体
４　バッキングプレート
５　ターゲット
６　真空ポンプ６
７　クーリングプレート
８　同心円状の溝
９　同心円の溝８に連通する横溝
【図１】
2004074180.tif 000003
【図２】
2004074180.tif 000004
【図３】
2004074180.tif 000005