(57)【要約】【課題】ターゲット材とバッキングプレートとを、気泡を発生させることなく確実に接合できる簡単な方法を提供する。【解決手段】ターゲット材２及びバッキングプレート３の接合面にボンディング材の塗布層４Ａ，４Ｂを形成した状態でこれらの一方の接合面を上方に向けて配置するとともに、その接合面に他方の接合面を上方から対向させ、これらの面方向の一端部を接触させた状態で、一端部から離れた位置で両接合面の間にボンディング材により形成されたブロック材１１を配置し、ブロック材１１及び塗布層４Ａ，４Ｂを溶融することにより、両接合面どうしを密接させ、ターゲット材２とバッキングプレート３とを接合する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット材及びバッキングプレートの接合面にボンディング材の塗布層を形成した状態でこれらの一方の接合面を上方に向けて配置するとともに、その接合面に他方の接合面を上方から対向させ、これらの面方向の一端部を接触させた状態で、該一端部から離れた位置で両接合面の間に前記ボンディング材により形成されたブロック材を配置し、該ブロック材及び前記塗布層を溶融することにより、両接合面どうしを密接させ、前記ターゲット材とバッキングプレートとを接合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。
【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ボンディング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】
薄膜形成技術の一つであるスパッタリングに用いられるスパッタリングターゲットは、一般に、薄膜を形成するための材料であるターゲット材と、導電性および熱伝導性に優れた材質のバッキングプレートとを接合することにより構成されている。これらターゲット材とバッキングプレートとを接合する場合、これらの熱伝達を確実にするため、接合部に空隙が生じないように隙間なく密接することが求められる。その接合方法として、特許文献１〜４に記載の方法がある。
【０００３】
特許文献１には、ボンディング材の浴中に、接合面以外マスキング材にて被覆したターゲット材とバッキングプレートを接合面を相対向させて浸漬し、ターゲット材とバッキングプレートの一方又は両方の材料を上下又は揺動運動させて、両者の間にボンディング材の流れを発生せしめ、この流れにより両者の接合面から酸化物、気泡等を夫々除去してターゲット材とバッキングプレートをボンディング材にて接合することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、ターゲットをバッキングプレートに接合してスパッタリング用ターゲットを製造するに際し、溶融Ｉｎ浴中にプレソルダーしたバッキングプレートを浸漬するとともに、該浴上にプレソルダーしたターゲットを浮べ、次いで該ターゲットを真空吸着移動装置により移動させると同時にスクレーパーによりプレソルダー面の酸化物を除去した後ターゲットをバッキングプレート上に移動させ、バッキングプレート上に移動したターゲットに荷重を置いて浮上を防止し、該ターゲットをバッキングプレートに密着させ、しかる後にターゲットをバッキングプレートともに大気中に引き上げて冷却することが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、スパッタリングターゲット（ターゲット材）と受け板（バッキングプレート）の接合すべき面が溶解状態のハンダに浸漬されている状態で、接合すべき面の間に布地を入れて通らせることで、接合すべき面の間に存在する酸化物と気泡を外へ掃き出すことが開示されている。
特許文献４には、あらかじめターゲット材とターゲットホルダー（バッキングプレート）の接合面に軟ろう材に可溶の金属被膜を形成し、その後軟ろう材をはさんで加熱し、ターゲット材またはターゲットホルダーの自重により接合することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２-２８０６６号公報
【特許文献２】特許第２６２２７１６号公報
【特許文献３】特表２００８−５１２５７１号公報
【特許文献４】特公平１−４０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜３記載の技術では、ターゲット材とバッキングプレートとをボンディング浴中に浸漬する必要があり、装置が大掛かりになり易いとともに、それらの揺動運動や布地を通らせる作業等が必要で煩雑である。また、特許文献４記載の方法では、予めターゲット材及びバッキングプレートに金属被覆を施しておく必要があり、工程数が多い。
【０００８】
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、気泡を発生させることなく確実に接合できる簡単な方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、ターゲット材及びバッキングプレートの接合面にボンディング材の塗布層を形成した状態でこれらの一方の接合面を上方に向けて配置するとともに、その接合面に他方の接合面を上方から対向させ、これらの面方向の一端部を接触させた状態で、該一端部から離れた位置で両接合面の間に前記ボンディング材により形成されたブロック材を配置し、該ブロック材及び前記塗布層を溶融することにより、両接合面どうしを密接させ、前記ターゲット材とバッキングプレートとを接合することを特徴とする。
【００１０】
ターゲット材及びバッキングプレートは、接合前の状態では、これらの接合面の一端部どうしが接触し、他端部は両接合面間に介在しているブロック材により他方の接合面が浮かせられた状態に配置される。この状態でブロック材及び塗布層を溶融すると、ブロック材の溶融に伴い他方の接合面が自重により徐々に下降して、両接合面が密接する。この場合、両接合面どうしの隙間は、最初に接触状態であった一端部から他端部にかけて面方向に徐々に閉じていくことになり、これに伴い両接合面間に存在する空気及び塗布層表面の酸化物も一端部から面方向に押し出され、他端部から排出されるため、両接合面が密接する際には、これら接合面間に残存することが防止される。
【００１１】
ターゲット材とバッキングプレートとを重ね合わせる際にブロック材を介在させるという簡単な作業で接合することができ、従来から行われているターゲット材及びバッキングプレートへのボンディング材の塗布作業及びその一方を裏返して重ね合わせる作業を大きく変更することなく実施することができる。
【発明の効果】
【００１２】
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、ブロック材を介在させて溶融するという作業で、ターゲット材とバッキングプレートとを、気泡を発生させることなく確実に接合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るスパッタリングターゲットの製造方法の一実施形態を（ａ）から（ｄ）の順に工程順に示した断面図である。
【図２】本発明に係るスパッタリングターゲットの一実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るスパッタリングターゲットの製造方法の一実施形態について説明する。
スパッタリングターゲット１は、図１（ｄ）及び図２に示すように、ターゲット材２とバッキングプレート３とがボンディング材４によって接合されることにより製造される。
ターゲット材２は、薄膜の材料となる金属、酸化物等により作製され、バッキングプレート３は熱伝導性に優れる純銅又は銅合金により作製されている。これらターゲット材２、バッキングプレート３の形状は限定されるものではないが、例えば、いずれも円板状に形成される。
【００１５】
また、ボンディング材４としては、Ｉｎ系のはんだ材の他、Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ａｇ系の種々のはんだ材が用いられ、導電性を有するとともに、バッキングプレート３とターゲット材２との表面の平滑度の差を吸収できるクッション性を有するものが用いられる。このボンディング材４の厚さは、限定されるものではないが、ターゲット材２とバッキングプレート３との間に厚さ確保のために例えば０．４ｍｍ径の銅製ワイヤ５が介在され、このワイヤ５の介在により形成される隙間が埋まる程度の厚さでよい。
このように構成されるスパッタリングターゲット１は、バッキングプレート３が設けられていない側のターゲット材２の表面がスパッタ面６とされ、このスパッタ面６を図示略の処理基板に対向させた状態でスパッタリング装置のターゲットホルダーに取り付けられて使用される。
【００１６】
次に、これらターゲット材２とバッキングプレート３とを接合して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。
まず、ターゲット材２およびバッキングプレート３をホットプレート１０上に載置して十分に加熱しながら、これらターゲット材２およびバッキングプレート３の接合面に溶融状態のボンディング材を塗布し、図１（ａ）に示すようにボンディング材の塗布層４Ａ，４Ｂをそれぞれ形成する。必要に応じて、ボンディング材に超音波振動等を加えながら塗布するとよい。
【００１７】
次に、バッキングプレート３は接合面（ボンディング材の塗布層４Ｂを形成した面）を上方に向けた状態でホットプレート１０上に載置したまま、その上にワイヤ５を配置し、ターゲット材２は、裏返して、接合面（ボンディング材の塗布層４Ａを形成した面）を下向きにしてバッキングプレート３の接合面に上方から対向させ、その面方向の一端部どうしを接触させる。一方、この接触状態の一端部から離れた他端部付近では、ターゲット材２とバッキングプレート３との間に、塗布層４Ａ，４Ｂを形成しているボンディング材と同じボンディング材からなる例えば直方体状のブロック材１１を介在させ、図１（ｂ）に示すように、そのブロック材１１にターゲット材２を支持させる。
【００１８】
これにより、ターゲット材２は、バッキングプレート３の上で、一端部がバッキングプレート３に接触し、他端部付近でブロック材１１に支持され、バッキングプレート３との間隔を一端部から他端部に向けて（図１（ｂ）では右側端部から左側端部に向けて）漸次広げた状態に斜めに配置される。また、ターゲット材２及びバッキングプレート３の接合面のボンディング材の塗布層４Ａ，４Ｂは、これらターゲット材２及びバッキングプレート３が十分に加熱状態とされているため、溶融状態が維持されている。
【００１９】
そして、このターゲット材２をバッキングプレート３の上にブロック材１１により斜めに支持した状態でホットプレート１０の熱によりブロック材１１を溶融すると、ブロック材１１は、溶融に伴い、図１（ｃ）に示すように、溶けたボンディング材が流れ広がり、またターゲット材２の自重により実線矢印で示すように上方から押しつぶされるために、高さが減少する。そして、このブロック材１１に支持されているターゲット材２は、ブロック材１１の溶融による高さの減少に伴って自重により徐々に下降し、バッキングプレート３に重ねられる。
【００２０】
この場合、バッキングプレート３とターゲット材２との接合面どうしの隙間は、最初に接触状態であった一端部から他端部にかけて面方向に徐々に閉じていくことになり、これに伴い両接合面間に存在する空気は図１（ｃ）の破線矢印で示すように一端部から面方向に押し出され、他端部から排出されるため、両接合面が密接する際には、ターゲット材２とバッキングプレート３との間に気泡が残存することが防止される。また、塗布層４Ａ，４Ｂの表面には、溶融により酸化物やガスが発生するが、これら酸化物やガスもターゲット材２の下降に伴い同様にして破線矢印で示すように押し出され、外部に排出されるので、ターゲット材２とバッキングプレート３との間に残存することが防止される。
【００２１】
そして、ターゲット材２がバッキングプレート３に重ねられた図１（ｄ）に示す態で冷却することにより、ターゲット材２とバッキングプレート３との間の接合部に気泡の発生が少なく、これらが確実に接合されたスパッタリングターゲット１が製造される。
この接合作業は、ターゲット材２とバッキングプレート３との間にブロック材１１を介在させて溶融するという作業であって、簡単であり、従来から行われているホットプレート１０を使用した作業により容易に行うことができ、特別の装置も必要としない。ターゲット材の直径が大きい場合でも、端部から順次接触させるので、気泡等を介在させることが少なく、確実に接合することができる。
【００２２】
本発明の効果を確認するため、以下の実験を行った。
Ａｇからなる直径３００ｍｍで厚さが１５ｍｍのターゲット材と、Ｃｕからなる直径３３０ｍｍで厚さが２３ｍｍからなるバッキングプレートとをホットプレート上に載置し、これらを２１０℃に昇温後、その上面にＩｎからなるボンディング材を厚さ０．５ｍｍ程度に塗布した後、バッキングプレートの上に０．４ｍｍ径の銅製ワイヤとＩｎからなるブロック材とを載置した。このブロック材は、縦２０ｍｍ×横５０ｍｍ×高さ２０ｍｍの大きさで、バッキングプレートの周縁部寄りの端部上に載置した。そして、ターゲット材を裏返し、その一端部をバッキングプレート上に接触させ、他端部をブロック材の上に支持した。
この状態で２１０℃に維持することによりブロック材を溶融させ、ターゲット材を自重によってバッキングプレートに重ね合わせることにより、これらを接合してスパッタリングターゲットを作製した。ブロック材にターゲット材を支持させた状態から、ブロック材が完全に溶融して、ターゲット材がバッキングプレートに重ね合わせられるまで、約２分かかった。
【００２３】
このスパッタリングターゲットにおける接合部を超音波探傷により観察したところ、気泡を除く接合部の面積は、ターゲット全体面積の９９．３％であった。通常、接合部としてはターゲット全体面積の９０％以上あれば、スパッタリングターゲットとして支障なく使用できる。したがって、本発明の製造方法により、気泡等の介在が少なく、ターゲット材とバッキングプレートとを良好に接合することができることが確認された。
【００２４】
なお、本発明は前記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、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。
実施形態ではターゲット材及びバッキングプレートとも円板状としたが、矩形板状、楕円板状等、種々の形状のものに適用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  スパッタリングターゲット
２  ターゲット材
３  バッキングプレート
４  ボンディング材
４Ａ，４Ｂ  塗布層
５  ワイヤ
６  スパッタ面
１０  ホットプレート
１１  ブロック材
【図１】
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【図２】
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