(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット材としてのＳｉをろう材を用いてバッキングプレートにろう付けで接合した後、ブラスト処理により前記Ｓｉ及び前記バッキングプレートの表面をクリーニングするスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記ブラスト処理が不定形形状のガラスパウダーを研磨材として用いて行う粗仕上げ工程と、該粗仕上げ工程の後で球状のガラスビーズを研磨材として用いて行う仕上げ加工工程とを備えることを特徴とするスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項２】
ターゲット材としてのＳｉをろう材を用いてバッキングプレートにろう付けで接合した後、ブラスト処理により前記Ｓｉ及び前記バッキングプレートの表面をクリーニングするスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記ブラスト処理を、不定形形状のガラスパウダーと球状のガラスビーズとを所定割合で混合した研磨材を用いて行うことを特徴とするスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項３】
前記ガラスパウダーと前記ガラスビーズとの混合比が３対７乃至７対３である請求項２記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項４】
前記ガラスパウダー及び前記ガラスビーズの粒径がそれぞれ５０乃至２００μｍである請求項１，２又は３記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターゲット材としてのＳｉをバッキングプレートにろう付けで接合したスパッタリング用ターゲットの製造方法に係り、とくにろう付け作業時の汚れ及びろう材のはみ出し等のクリーニングを行うスパッタリング用ターゲットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スパッタリング用ターゲットはターゲット材とＣｕ材等のバッキングプレートとが接合されて構成されている。その接合法は、通常、Ｉｎ等をろう材としたろう付け法で行われている。このろう付け作業に伴い、ターゲット材やＣｕ材に不純物が付着したり、接合箇所からろう材がはみ出したりする。これらの不純物の付着やろう材のはみ出しは、スパッタリング用ターゲットのスパッタ装置での使用時に不純物やろう材でスパッタ装置内を汚染する恐れがある。
【０００３】
このため、スパッタリング用ターゲット表面のクリーニング（汚染物質等の除去）が必要となる。しかし、ろう付け作業時の汚れ及びろう材のはみ出し等のクリーニングは、意外と手間がかかり、コスト上昇の大きな要因となっている。また、外観の問題もあり、商品価値にも影響を及ぼすため手を抜けない工程でもある。
【０００４】
従来品は回転ブラシ又は切削・研削法が一般に行われている。また、一部ブラスト法が最終仕上げに使われているが、研磨材の材質に対しては格別の工夫は見られない。ブラスト法を用いた例としては特開平１０−２９８７４３号公報に提示されたものがある。
【０００５】
さらに、マスキングにて、ろう材のはみ出しを防ぐ方法も試みたが、時間がかかる割には充分な効果は得られなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の点に鑑み、ターゲット材としてＳｉを用いた場合に、該ターゲット材とバッキングプレートとの接合後のクリーニングを短時間で確実に実行可能で、しかも商品価値のあるスパッタリング用ターゲットを供給可能なスパッタリング用ターゲットの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、ターゲット材としてのＳｉをろう材を用いてバッキングプレートにろう付けで接合した後、ブラスト処理により前記Ｓｉ及び前記バッキングプレートの表面をクリーニングするスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記ブラスト処理が不定形形状のガラスパウダーを研磨材として用いて行う粗仕上げ工程と、該粗仕上げ工程の後で球状のガラスビーズを研磨材として用いて行う仕上げ加工工程とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、本願請求項２の発明は、ターゲット材としてのＳｉをろう材を用いてバッキングプレートにろう付けで接合した後、ブラスト処理により前記Ｓｉ及び前記バッキングプレートの表面をクリーニングするスパッタリング用ターゲットの製造方法において、
前記ブラスト処理を、不定形形状のガラスパウダーと球状のガラスビーズとを所定割合で混合した研磨材を用いて行うことを特徴としている。
【００１０】
本願請求項３の発明は、請求項２において、前記ガラスパウダーと前記ガラスビーズとの混合比が３対７乃至７対３であることを特徴としている。
【００１１】
本願請求項４の発明は、請求項１，２又は３において、前記ガラスパウダー及び前記ガラスビーズの粒径がそれぞれ５０乃至２００μｍであることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスパッタリング用ターゲットの製造方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【００１３】
図１（Ａ）乃至（Ｆ）で本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
まず、図１（Ａ）のように、ターゲット材であるＳｉ板１とバッキングプレート２（冷却及び通電のためのＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金板等の金属板）とを用意し、Ｓｉ板１のバッキングプレート２への接合面に、ろう付けのための下地金属層をスパッタリング等で成膜する。
【００１５】
ターゲット材としてのＳｉ板１の接合面に下地金属層を形成したら、図１（Ｂ）のように、ホットプレート（電熱式）３０上にＳｉ板１を接合面を上にして載置し、またバッキングプレート２も接合面を上にして載置し、ホットプレート３０によりＳｉ板１とバッキングプレート２とを加熱、昇温する。この状態において、ろう材２０としてＩｎを用いて接合のための濡らし作業、つまりＳｉ板１の接合面とバッキングプレート２の接合面にろう材２０を付着させる作業は、超音波振動子内蔵はんだ鏝３５で超音波振動をろう材２０に加えながらフラックスを用いないで実行する。
【００１６】
図１（Ｂ）のろう材２０の濡らし作業終了後、ホットプレート３０上で加熱、昇温を継続しながら、図１（Ｃ）の接合作業を実行する。つまり、バッキングプレート２の接合面（Ｉｎ濡らし面）とＳｉ板１の接合面（Ｉｎ濡らし面）とを対向、密着させて、バッキングプレート２とＳｉ板１とを重ね合わせた構造体とし、これに重り（図示省略）を載せて加圧し、ホットプレート３０の電源を切って当該ホットプレート上で徐冷（自然冷却によって徐々に冷却）する。これにより、図１（Ｄ）のようにターゲット材としてのＳｉ板１とバッキングプレート２とがＩｎのろう材２０で接合一体化されたスパッタリング用Ｓｉターゲット１０が得られる。
【００１７】
図１（Ｄ）のろう付け直後のスパッタリング用ターゲット１０の状態では、ろう付け作業に伴い、ターゲット材としてのＳｉ板１やバッキングプレート２に不純物４０が付着したり、接合箇所からろう材２０がはみ出したりしている。このため、図１（Ｅ）のクリーニング工程にてブラスト法によるクリーニングを実行する。ここでは、スパッタリング用ターゲット１０とブラスト用ノズル５０との距離を１０〜３０mmに設定し、エアー圧２〜５ｋｇ／cm２にて研磨材としてのガラス粒子を被処理面に衝突させて被処理面の付着物や突起等を除去する（ブラスト処理によるクリーニングを実行する）。
【００１８】
ここで、ブラスト処理用研磨材に使用されるガラス粒子（ここではガラスパウダーとガラスビーズを用いる）は、使用済み板ガラスの再製材であり、安価で入手が容易である。大半のブラスト処理研磨材メーカーが標準材として扱っている。また、ガラスの主成分はＳｉＯ２なので他の研磨材と比べるとＳｉに近い。つまり、仮にガラス粉がＳｉターゲットに付着した状態で、スパッタ装置に取り付けられたとしても、プリスパッタ時にＳｉスパッタと同条件で容易にクリーニングができる。
【００１９】
ガラスは以下の表１のように硬い材料であるので、研磨材として適している。特にガラスパウダーは不定形形状であるので、研削力がある。また、ガラスビーズは前記ガラスパウダーを球状に加工したものであり、ブラスト処理後の被加工物の表面粗さを滑らかにする。
【００２０】
【表１】
0004341798.tif 000002
【００２１】
なお、砂、セラミック等は研削力が大き過ぎて、ターゲット材を削ってしまう。また、くるみ、プラスチック等は研削力が無く、クリーニングにならない。よって、粗仕上げにはガラスパウダーが、上仕上げにはガラスビーズが適している。
【００２２】
このブラスト処理を２工程で行う場合、まず粒径５０〜２００μｍで不定形形状のガラスパウダーを研磨材として用い、接合部からはみ出して付着したろう材２０や不純物（汚染物）の除去及びスパッタリング用ターゲット１０全体を粗く研磨する粗仕上げ工程を実行し、その後、粒径５０〜２００μｍで球状のガラスビーズを研磨材として用い、表面を滑らかにするように仕上げ研磨を行う仕上げ加工工程を順次実行する。
【００２３】
また、ブラスト処理を１工程で行う場合、粒径５０〜２００μｍで不定形形状のガラスパウダーと粒径５０〜２００μｍで球状のガラスビーズとを所定割合で混合した研磨材を用い、主としてガラスパウダーによって接合部からはみ出して付着したろう材２０の除去や不純物の除去を行うとともに、主としてガラスビーズによりスパッタリング用ターゲット表面粗さを滑らかにする。
【００２４】
図２はブラスト処理を１工程で行う場合、ガラスパウダーとガラスビーズとの混合比と、スパッタリング用ターゲットのバッキングプレート２の表面粗さとの関係を示す。但し、バッキングプレートのブラスト処理面を表面粗さ計で見た、縦２０００倍、横１００倍の拡大図である。図２（Ａ）のガラスパウダーとガラスビーズとの混合比が１０：０の場合、凹凸が尖っていて小さな突起も多数ある。この状態は、肉眼で観察したときに非常に表面が粗いように見える。一方、図２（Ｅ）のガラスパウダーとガラスビーズとの混合比が０：１０の場合、凹凸の尖りは少なくなるが、研磨力が不足してはみ出したろう材の十分な除去が難しくなる嫌いがある。図２（Ｂ）,（Ｃ）,（Ｄ）のガラスパウダーとガラスビーズとの混合比が７：３、５：５、及び３：７の場合、尖った凹凸が少なくなり、かつガラスパウダーの働きではみ出したろう材の除去も可能になるので好ましい。つまり、前記混合比７：３〜３：７の範囲が最も好ましいことが判る。
【００２５】
なお、スパッタリング用ターゲット１０とノズル５０との距離は１０mm未満であると、ブラスト処理が施される有効面積が小さくなりすぎ、効率的でなく、３０mmを超えると、圧力不足となってブラスト処理に長時間を要する。
【００２６】
また、エアー圧は２ｋｇ／cm２未満ではブラスト処理による不純物除去が難しくなり、５ｋｇ／cm２を超えるとターゲット表面への衝撃が強くなり過ぎ、割れの原因となり、さらに大容量のコンプレッサが必要でコスト高となる。
【００２７】
前記ガラスパウダー及びガラスビーズの粒径は、２００μｍを超えると、粗すぎて仕上がりの外観が悪く、５０μｍ未満だと、細か過ぎてブラスター内での流れが悪く、抑留してしまう。よって、５０〜２００μが適している。
【００２８】
上記ブラスト処理の完了により、スパッタリング用ターゲット表面の不純物やろう材のはみ出し部分を除去した図１（Ｅ）のスパッタリング用Ｓｉターゲット１０の完成品が得られる。
【００２９】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００３０】
(1)  製造するスパッタリング用ターゲットが、ターゲット材としてのＳｉ板１をＣｕ、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金等のバッキングプレート２にろう材でろう付けしたものである。ブラスト処理用研磨材として用いるガラスの主成分はＳｉＯ２なので他の研磨材と比べるとＳｉに近く、仮にガラス粉がＳｉターゲットに付着した状態で、スパッタ装置に取り付けられたとしても、プリスパッタ時にＳｉスパッタと同条件で容易にクリーニングができる。
【００３１】
(2)  ブラスト処理用研磨材に使用されるガラス粉は、使用済み板ガラスの再製材であり、安価で入手が容易である。大半のブラスト処理研磨材メーカーが標準材として扱っている。
【００３２】
(3)  ガラスパウダーは不定形形状であるので、研削力があり、Ｉｎ等のろう材を効果的に除去できる。一方、砂、セラミック等は研削力が大き過ぎて、ターゲット材を削ってしまうし、くるみ、プラスチック等は研削力が無く、クリーニングにならない。ガラスビーズは前記ガラスパウダーを球状に加工したものであり、ブラスト処理後の被加工物の表面粗さを滑らかにする。よって、粗仕上げにはガラスパウダーが、上仕上げにはガラスビーズが適している。
【００３３】
(4)  Ｃｕ材等のバッキングプレート２のガラスパウダーによるブラスト面は、艶が無く商品価値が低いが、ガラスビーズによるブラスト処理で仕上げ加工を行うか、ガラスパウダー中にガラスビーズを混入しておくことで、ブラスト処理面として光沢のある銅色等が得られる。
【００３４】
(5)  ５０〜２００μのガラスパウダーと５０〜２００μのガラスビーズを３対７〜７対３の割合で混合した研磨材を使用することにより、１度のブラスト処理でＳｉターゲットのクリーニングができる。これは工数が半分以下となり、コスト的に有利なのは明らかである。
【００３５】
(6)  以上により、不慣れな作業者でも安全に、確実に、短時間にターゲットのクリーニングが行える。
【００３６】
なお、上記実施の形態では、ろう材としてＩｎを例示したが、Ｉｎ以外のろう材、はんだを使用した場合にも本発明を適用できる。また、ターゲット材としてのＳｉとバッキングプレートとの具体的なろう付け方法は使用するろう材に合わせて適宜変更可能である。
【００３７】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスパッタリング用ターゲットの製造方法によれば、ターゲット材としてＳｉを用いた場合に、該ターゲット材とバッキングプレートとの接合後のクリーニングを短時間で確実に実行可能で、しかも商品価値のあるスパッタリング用ターゲットを供給可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスパッタリング用ターゲットの製造方法の実施の形態を示す説明図である。
【図２】実施の形態の場合において、ガラスパウダーとガラスビーズとの混合比を変えたときのバッキングプレートの表面粗さを示す説明図である。
【符号の説明】
１  Ｓｉ板
２  バッキングプレート
１０  スパッタリング用ターゲット
２０  ろう材
３０  ホットプレート
３５  超音波振動子内蔵はんだ鏝
４０  不純物
５０  ノズル
【図１】
0004341798.tif 000003
【図２】
0004341798.tif 000004