JPH029530B2 - - Google Patents
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- JPH029530B2 JPH029530B2 JP22515984A JP22515984A JPH029530B2 JP H029530 B2 JPH029530 B2 JP H029530B2 JP 22515984 A JP22515984 A JP 22515984A JP 22515984 A JP22515984 A JP 22515984A JP H029530 B2 JPH029530 B2 JP H029530B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、特に、高融点金属材と珪素材から
なる複合ターゲツト材を製造する際などに適用さ
れる高融点金属材と珪素材の接合方法に関する。
なる複合ターゲツト材を製造する際などに適用さ
れる高融点金属材と珪素材の接合方法に関する。
なお、前記複合ターゲツト材は、半導体用珪素
基板上に配線・ゲート電極用材料として高融点金
属珪化物膜をスパツタリングにより折出させる際
に使用されるターゲツト材である。
基板上に配線・ゲート電極用材料として高融点金
属珪化物膜をスパツタリングにより折出させる際
に使用されるターゲツト材である。
〔従来の技術〕
スパツタリング法で半導体用珪素基板上に配
線・ゲート電極用材料として高融点金属珪化物膜
を形成するには、一般に、焼結法で製造された高
融点金属珪化物製のターゲツト材を使用してい
る。
線・ゲート電極用材料として高融点金属珪化物膜
を形成するには、一般に、焼結法で製造された高
融点金属珪化物製のターゲツト材を使用してい
る。
しかしながら、このターゲツト材は、珪素粉末
と金属粉末をプレス成形し、焼結して製造きれる
ため、高純度化が難しいので、このターゲツト材
を用いて形成された膜の比抵抗が上昇してしま
い、したがつて、このようにして得られた膜は半
導体を高密度化・高集積化するための電極・配線
材料としては余り好ましくないという欠点を有し
ている。
と金属粉末をプレス成形し、焼結して製造きれる
ため、高純度化が難しいので、このターゲツト材
を用いて形成された膜の比抵抗が上昇してしま
い、したがつて、このようにして得られた膜は半
導体を高密度化・高集積化するための電極・配線
材料としては余り好ましくないという欠点を有し
ている。
そこで、高融点金属及び珪素のそれぞれ単体で
は高純度化が可能であることより、従来、第３図
に示すように、高融点金属の基材１に珪素片２を
載置した構造のターゲツト材か、第４図のように
珪素片２を埋め込みにより高融点金属の基材１と
接合した構造か、第５図のように珪素片２にテー
パーを付けて嵌合により高融点金属の基材１と接
合させた構造のターゲツト材を用いてスパツタリ
ングを行ない、高融点金属珪化物の膜を形成して
いる。勿論、ターゲツト材を作製する場合、逆
に、珪素の基材の上あるいは中に高融点金属片を
載置、埋め込み、嵌合してもよい。
は高純度化が可能であることより、従来、第３図
に示すように、高融点金属の基材１に珪素片２を
載置した構造のターゲツト材か、第４図のように
珪素片２を埋め込みにより高融点金属の基材１と
接合した構造か、第５図のように珪素片２にテー
パーを付けて嵌合により高融点金属の基材１と接
合させた構造のターゲツト材を用いてスパツタリ
ングを行ない、高融点金属珪化物の膜を形成して
いる。勿論、ターゲツト材を作製する場合、逆
に、珪素の基材の上あるいは中に高融点金属片を
載置、埋め込み、嵌合してもよい。
第４図及び第５図に示された構造のターゲツト
材は、第３図に示されたものと異なり、スパツタ
アツプ方式（ターゲツトが下方にあり、高融点金
属珪化物膜が形成されるべき基板を上方に位置さ
せて行なう方式）だけではなく、サイドスパツタ
方式（ターゲツトと基板を垂直にして対向させる
方式）やスパツタダウン方式（スパツタアツプ方
式の逆の配置方式）にも使用し得るが、精度良く
埋め込んだり嵌合させるための加工は、高融点金
属材も珪素材も共に加工性が悪いために相当難し
く、又、ときとして接触面で異常放電を起こす欠
点があつた。更に、第４図のターゲツト材では、
スパツタダウン方式を採用すると、ターゲツト材
を構成する金属材の加工精度が悪い場合には、埋
め込み片が落下する場合もあり、又、第５図のタ
ーゲツト材では、嵌合できる形状に制限があり、
簡単な形状のターゲツト材しか作製できないとい
う欠点もあつた。
材は、第３図に示されたものと異なり、スパツタ
アツプ方式（ターゲツトが下方にあり、高融点金
属珪化物膜が形成されるべき基板を上方に位置さ
せて行なう方式）だけではなく、サイドスパツタ
方式（ターゲツトと基板を垂直にして対向させる
方式）やスパツタダウン方式（スパツタアツプ方
式の逆の配置方式）にも使用し得るが、精度良く
埋め込んだり嵌合させるための加工は、高融点金
属材も珪素材も共に加工性が悪いために相当難し
く、又、ときとして接触面で異常放電を起こす欠
点があつた。更に、第４図のターゲツト材では、
スパツタダウン方式を採用すると、ターゲツト材
を構成する金属材の加工精度が悪い場合には、埋
め込み片が落下する場合もあり、又、第５図のタ
ーゲツト材では、嵌合できる形状に制限があり、
簡単な形状のターゲツト材しか作製できないとい
う欠点もあつた。
したがつて、この発明の目的は、上向、下向及
び垂直等どのように配置にすることもでき、かつ
接合された複合金属材をターゲツト材として用い
たとき、複合金属材を構成する両者の金属材の間
で異常放電を起こさないような複合金属材を製造
することができる高融点金属材と珪素材の接合方
法であつて、しかも、簡単に、どのような形状の
複合金属材でも製造することができる接合方法を
提供することである。
び垂直等どのように配置にすることもでき、かつ
接合された複合金属材をターゲツト材として用い
たとき、複合金属材を構成する両者の金属材の間
で異常放電を起こさないような複合金属材を製造
することができる高融点金属材と珪素材の接合方
法であつて、しかも、簡単に、どのような形状の
複合金属材でも製造することができる接合方法を
提供することである。
本発明者らはまず高融点金属材と珪素材とを
直接熔解接合することを試みたが、高融点金属材
と溶融珪素とを直接接触させると、接触面におけ
る高融点金属珪化物生成に伴う多量かつ急激な熱
発生のため、溶融珪素の突沸を引き起こし、正常
な接合を妨げること、しかしながら、熔解接合
する際に、予め高融点金属材の接合すべき面に高
融点金属の珪化物の膜を形成してから、そこに珪
素材を溶融された状態で接触させることにより、
溶融珪素の突沸も起こらずに高融点金属材と珪素
材とを良好に接合することができ、しかも接合に
より得られた複合金属材は上向、下向及び垂直等
どのように配置することもでき、かつ接合された
複合金属材をターゲツト材として用いたとき、複
合金属材を構成する両者の金属材の間で異常放電
を起こさずに高純度で良好な膜質の被膜を形成し
得ることを種々研究の結果見い出した。
直接熔解接合することを試みたが、高融点金属材
と溶融珪素とを直接接触させると、接触面におけ
る高融点金属珪化物生成に伴う多量かつ急激な熱
発生のため、溶融珪素の突沸を引き起こし、正常
な接合を妨げること、しかしながら、熔解接合
する際に、予め高融点金属材の接合すべき面に高
融点金属の珪化物の膜を形成してから、そこに珪
素材を溶融された状態で接触させることにより、
溶融珪素の突沸も起こらずに高融点金属材と珪素
材とを良好に接合することができ、しかも接合に
より得られた複合金属材は上向、下向及び垂直等
どのように配置することもでき、かつ接合された
複合金属材をターゲツト材として用いたとき、複
合金属材を構成する両者の金属材の間で異常放電
を起こさずに高純度で良好な膜質の被膜を形成し
得ることを種々研究の結果見い出した。
この発明は上記知見に基いて発明されたもので
あり、 (1) Mo，Ｗ，Ta及びTi並びにこれらの合金か
らなる群より選ばれた１種又は２種以上の高融
点金属材と珪素材とを接合させる際に、予め高
融点金属材の少なくとも接合すべき面に高融点
金属の珪化物の膜を形成してから、前記の高融
点金属の珪化物の膜が形成された高融点金属材
の接合すべき面に、珪素材を溶融された状態で
接触させることを特徴とする高融点金属材と珪
素材の接合方法。
あり、 (1) Mo，Ｗ，Ta及びTi並びにこれらの合金か
らなる群より選ばれた１種又は２種以上の高融
点金属材と珪素材とを接合させる際に、予め高
融点金属材の少なくとも接合すべき面に高融点
金属の珪化物の膜を形成してから、前記の高融
点金属の珪化物の膜が形成された高融点金属材
の接合すべき面に、珪素材を溶融された状態で
接触させることを特徴とする高融点金属材と珪
素材の接合方法。
(2) 高融点金属材の接合すべき面が、高融点金属
材にあけられた有底穴の内壁面である特許請求
の範囲第１項記載の高融点金属材と珪素材の接
合方法 である。
材にあけられた有底穴の内壁面である特許請求
の範囲第１項記載の高融点金属材と珪素材の接
合方法 である。
以下、この発明の構成について説明する。
接合すべき金属材の材質、形状、配置
材質
この発明において、珪素材と接合されるべき
高融点金属材はMo，Ｗ，Ta及びTi並びにこ
れらの合金（例えば、Ｗ−10重量％Ti）から
なる群より１種又は２種以上が選ばれる。
高融点金属材はMo，Ｗ，Ta及びTi並びにこ
れらの合金（例えば、Ｗ−10重量％Ti）から
なる群より１種又は２種以上が選ばれる。
形状・配置
接合により得られた複合金属材をターゲツト
材として使用する場合には、高融点金属材と珪
素材の配置は第４図（従来ターゲツト材）に示
した如く、スパツタ面が平坦であることが好ま
しい。
材として使用する場合には、高融点金属材と珪
素材の配置は第４図（従来ターゲツト材）に示
した如く、スパツタ面が平坦であることが好ま
しい。
それ故、通常は第１図に示されるように、高
融点金属材１に適当な一方が閉じた任意の形状
をもつ穴（有底穴）をあけ、その中に珪素材２
を配置する方法が用いられるが、この発明の両
金属材の形状・配置の仕方は上記の形状・配置
の仕方に限定されるものではなく、任意の形
状・配置の高融点金属材と珪素材との接合に対
して一般的に適用される方法と解するべきであ
る。
融点金属材１に適当な一方が閉じた任意の形状
をもつ穴（有底穴）をあけ、その中に珪素材２
を配置する方法が用いられるが、この発明の両
金属材の形状・配置の仕方は上記の形状・配置
の仕方に限定されるものではなく、任意の形
状・配置の高融点金属材と珪素材との接合に対
して一般的に適用される方法と解するべきであ
る。
例えば、２種の高融点金属材１，１′と珪素
材２とを接合する場合には、第２図のｂに示す
ように、それぞれ加工された２種の高融点金属
材を、両者の間に固体珪素あるいは溶融珪素を
充填することができる程度の間隙を設けて対置
し、形成された空隙に珪素材２を配置する仕方
がある。
材２とを接合する場合には、第２図のｂに示す
ように、それぞれ加工された２種の高融点金属
材を、両者の間に固体珪素あるいは溶融珪素を
充填することができる程度の間隙を設けて対置
し、形成された空隙に珪素材２を配置する仕方
がある。
高融点金属の珪化物の膜形成工程
この工程は、この発明において基本的に重要で
ある。
ある。
高融点金属材上に珪化物の膜（好ましくは二珪
化物の膜）を形成する方法としては、 ａ 高融点金属材の接合すべき面（のみ）を珪素
蒸気にさらす方法。
化物の膜）を形成する方法としては、 ａ 高融点金属材の接合すべき面（のみ）を珪素
蒸気にさらす方法。
ｂ 高融点金属材の接合すべき面上に、接合に用
いる珪素材の量に比べると極く少量の珪素微粉
を塗布してから熱処理する方法。
いる珪素材の量に比べると極く少量の珪素微粉
を塗布してから熱処理する方法。
ｃ 高融点金属材の接合すべき面上に珪素化合物
（例えば、高融点金属の二珪化物（MSi2），五
三珪化物（M5Si3），三一珪化物（M3Si））粉
末の有機溶媒分散液を塗布して熱処理する方
法。
（例えば、高融点金属の二珪化物（MSi2），五
三珪化物（M5Si3），三一珪化物（M3Si））粉
末の有機溶媒分散液を塗布して熱処理する方
法。
ｄ 高融点金属材の接合すべき面（のみ）に、
CVD法により珪化物膜を形成する方法。
CVD法により珪化物膜を形成する方法。
ｅ 高融点金属材の接合すべき面（のみ）に、ス
パツタリング法及びその後の熱処理により珪化
物膜を形成する方法。
パツタリング法及びその後の熱処理により珪化
物膜を形成する方法。
以上、ａ〜ｅ等の方法が挙げられる。
なお、接合された複合金属材を、半導体用珪素
基板上に配線・ゲート電極用材料として高融点金
属珪化物膜をスパツタリングにより折出させる際
のターゲツト材として用いる場合には、接合すべ
き面以外の面にも珪化物の膜が形成されても支障
はない。即ち、上記ａ）〜ｅ）の方法を行なう際
に、前もつて接合すべき面以外の面を実施例記載
のようにBN等でマスクする必要は必ずしもな
い。
基板上に配線・ゲート電極用材料として高融点金
属珪化物膜をスパツタリングにより折出させる際
のターゲツト材として用いる場合には、接合すべ
き面以外の面にも珪化物の膜が形成されても支障
はない。即ち、上記ａ）〜ｅ）の方法を行なう際
に、前もつて接合すべき面以外の面を実施例記載
のようにBN等でマスクする必要は必ずしもな
い。
上記のａ）〜ｅ）の方法の詳細については実施
例で述べる。
例で述べる。
高融点金属材上に形成されるその珪化物膜の平
均膜厚は0.1μmから500μmまで変えることが可能
であるが、接合された複合金属材をスパツタリン
グ用のターゲツト材として用いる場合には、スパ
ツタリングにより得られる膜の組成制御が容易で
あるという理由から、接合の際の珪化物膜の平均
膜厚は薄い方が好ましく、一方、一般的には接合
強度や高融点金属材と溶融珪素の直接的接触防止
の観点から、ある程度の厚さは必要であるから、
好ましくは珪化物膜の平均膜厚は１〜30μmであ
る。
均膜厚は0.1μmから500μmまで変えることが可能
であるが、接合された複合金属材をスパツタリン
グ用のターゲツト材として用いる場合には、スパ
ツタリングにより得られる膜の組成制御が容易で
あるという理由から、接合の際の珪化物膜の平均
膜厚は薄い方が好ましく、一方、一般的には接合
強度や高融点金属材と溶融珪素の直接的接触防止
の観点から、ある程度の厚さは必要であるから、
好ましくは珪化物膜の平均膜厚は１〜30μmであ
る。
この工程により形成された高融点金属の珪化物
の膜は、知見事項〜の所でも一部述べたよう
に、一種のるつぼの役割を果たし、溶融珪素が直
接高融点金属材と接触するのを防ぎ、ひいては溶
融珪素の突沸を防ぎ、そのことと、高融点金属材
と珪化物膜、珪化物膜と珪素材間の接合性が良い
こととが相俟つて、高融点金属材と珪素材との正
常で良好な接合を助ける作用を有する。
の膜は、知見事項〜の所でも一部述べたよう
に、一種のるつぼの役割を果たし、溶融珪素が直
接高融点金属材と接触するのを防ぎ、ひいては溶
融珪素の突沸を防ぎ、そのことと、高融点金属材
と珪化物膜、珪化物膜と珪素材間の接合性が良い
こととが相俟つて、高融点金属材と珪素材との正
常で良好な接合を助ける作用を有する。
高融点金属の珪化物の膜による突沸防止の効果
は、高融点金属材の接合すべき面が高融点金属材
にあけられた有底穴の内壁面である場合に特に著
しい。というのは、高融点金属材にあけられた有
底穴の内壁面に、高融点金属の珪化物の膜が存在
しない場合には、前記の穴の中で熔解した珪素の
殆んどすべてが突沸により穴の外へ飛散してしま
い、全く接合できないからである。
は、高融点金属材の接合すべき面が高融点金属材
にあけられた有底穴の内壁面である場合に特に著
しい。というのは、高融点金属材にあけられた有
底穴の内壁面に、高融点金属の珪化物の膜が存在
しない場合には、前記の穴の中で熔解した珪素の
殆んどすべてが突沸により穴の外へ飛散してしま
い、全く接合できないからである。
溶融珪素の接触工程
珪素材を溶融された状態で接触させるために
は、珪素の溶湯を注ぎ入れてもよいし、あるいは
珪素を固体状態で供給あるいは充填して、その場
で熔解させてもよい。その際の雰囲気は珪素の酸
化を防ぐため真空中あるいは不活性ガス中が望ま
しい。その後、冷却することにより、高融点金属
材と珪素材とが正常かつ良好に接合され得る。
は、珪素の溶湯を注ぎ入れてもよいし、あるいは
珪素を固体状態で供給あるいは充填して、その場
で熔解させてもよい。その際の雰囲気は珪素の酸
化を防ぐため真空中あるいは不活性ガス中が望ま
しい。その後、冷却することにより、高融点金属
材と珪素材とが正常かつ良好に接合され得る。
以下、実施例によりこの発明の構成を詳細に説
明する。
明する。
実施例 １
50mm×50mm×５mm厚のモリブデン材に、直径10
mmで深さ2.5mmの丸形の穴を４個等間隔にあける。
mmで深さ2.5mmの丸形の穴を４個等間隔にあける。
穴の内壁面以外のところが珪素蒸気と接触しな
いように、穴の内壁面以外のところにBNを塗布
する。上記モリブデン材を真空度10-3torr、温度
1500℃の条件下において溶融した珪素の上方２cm
のところで、かつモリブデン材の穴と上昇してく
る珪素蒸気が直接当たるように設置して、20分間
保持した後、炉冷する。このようにして穴の内壁
面に平均膜厚25μmのモリブデン珪化物の緻密な
膜が形成された。
いように、穴の内壁面以外のところにBNを塗布
する。上記モリブデン材を真空度10-3torr、温度
1500℃の条件下において溶融した珪素の上方２cm
のところで、かつモリブデン材の穴と上昇してく
る珪素蒸気が直接当たるように設置して、20分間
保持した後、炉冷する。このようにして穴の内壁
面に平均膜厚25μmのモリブデン珪化物の緻密な
膜が形成された。
次いで、直径が９mmで厚さが3.6mm、重量0.53g
の円盤状に加工した珪素材を４個、それぞれの穴
に入れ、真空度10-3torr、珪素の融点直下の温度
〜1425℃の温度範囲で10分間溶融した後、炉冷し
た。このようにして、固体状態で供給された珪素
はモリブデン材中の穴の中で熔解・冷却し、平均
膜厚が25μmのモリブデン珪化物の膜を介してモ
リブデン材と珪素材とが接合した。
の円盤状に加工した珪素材を４個、それぞれの穴
に入れ、真空度10-3torr、珪素の融点直下の温度
〜1425℃の温度範囲で10分間溶融した後、炉冷し
た。このようにして、固体状態で供給された珪素
はモリブデン材中の穴の中で熔解・冷却し、平均
膜厚が25μmのモリブデン珪化物の膜を介してモ
リブデン材と珪素材とが接合した。
又、上記円盤状珪素材の代りに同重量の珪素粉
末あるいは珪素溶湯を用いても、同様にモリブデ
ン材と珪素材とを接合することができた。
末あるいは珪素溶湯を用いても、同様にモリブデ
ン材と珪素材とを接合することができた。
更に、同様にして、タングステン材、タンタル
材、チタン材についても接合を行なうことができ
た。但し、チタン材の接合の際の珪化物膜の形成
条件は温度1450℃である。
材、チタン材についても接合を行なうことができ
た。但し、チタン材の接合の際の珪化物膜の形成
条件は温度1450℃である。
実施例 ２
実施例１と同様に穴をあけたモリブデン材を用
意する。穴の内面はボール盤しあげのままで面粗
度はかなり悪くしておく。
意する。穴の内面はボール盤しあげのままで面粗
度はかなり悪くしておく。
穴の中に平均粒径10μmの珪素粉をそれぞれ
0.05g入れ、更にアセトンを注ぎ込み、穴を満た
す。それぞれの穴の中のアセトンをかき混ぜなが
らドライヤーでアセトンを蒸発させ、珪素微粉を
穴の内壁面上に均一に分散させる。このモリブデ
ン材を真空炉中で温度1500℃、真空度10-3torrの
条件下で30分間保持した後、炉冷する。このよう
にして穴の内壁面に平均膜厚が約15μmのモリブ
デン珪化物の膜がほぼ均一に形成された。
0.05g入れ、更にアセトンを注ぎ込み、穴を満た
す。それぞれの穴の中のアセトンをかき混ぜなが
らドライヤーでアセトンを蒸発させ、珪素微粉を
穴の内壁面上に均一に分散させる。このモリブデ
ン材を真空炉中で温度1500℃、真空度10-3torrの
条件下で30分間保持した後、炉冷する。このよう
にして穴の内壁面に平均膜厚が約15μmのモリブ
デン珪化物の膜がほぼ均一に形成された。
更に、実施例１と同じようにして円盤状に加工
した0.53gの珪素材をそれぞれ穴の中で熔解し、
モリブデン材と珪素材の接合を行なつた。このよ
うにして平均膜厚が約15μmのモリブデン珪化物
の膜を介してモリブデン材と珪素材とを接合する
ことができた。
した0.53gの珪素材をそれぞれ穴の中で熔解し、
モリブデン材と珪素材の接合を行なつた。このよ
うにして平均膜厚が約15μmのモリブデン珪化物
の膜を介してモリブデン材と珪素材とを接合する
ことができた。
同様に、タングステン材、タンタル材、チタン
材に対しても実施例２を繰り返し、タングステン
材、タンタル材、チタン材のそれぞれと珪素材の
接合を行なつた。但し、チタン材の接合の際の珪
化物膜の形成条件は温度1450℃である。
材に対しても実施例２を繰り返し、タングステン
材、タンタル材、チタン材のそれぞれと珪素材の
接合を行なつた。但し、チタン材の接合の際の珪
化物膜の形成条件は温度1450℃である。
実施例 ３
実施例１と同様に４個の穴をあけた50mm×50mm
×５mm厚の大きさのモリブデン材の穴の内壁面以
外のところに、スプレーによりBNを吹きつけ、
平均層厚約0.5mmのBN層を設ける。
×５mm厚の大きさのモリブデン材の穴の内壁面以
外のところに、スプレーによりBNを吹きつけ、
平均層厚約0.5mmのBN層を設ける。
横型炉において上記モリブデン材に1100℃の温
度、H2の流速：75／min.、SiCl4の流速：
2.5g／min.の条件下で５分間CVD蒸着を行ない、
平均膜厚1μmのモリブデン珪化物膜を形成させ
た。
度、H2の流速：75／min.、SiCl4の流速：
2.5g／min.の条件下で５分間CVD蒸着を行ない、
平均膜厚1μmのモリブデン珪化物膜を形成させ
た。
この穴の中に、実施例１と同じく直径９mmで厚
さ3.6mm、重量0.53gの円盤状珪素材を入れて、真
空度10-3torr、温度1425℃、保持時間10分間とい
う条件下で熔解接合を行なつた。このようにし
て、珪素材とモリブデン材は平均膜厚1μmのモリ
ブデン珪化物の膜を介して強固に接合した。
さ3.6mm、重量0.53gの円盤状珪素材を入れて、真
空度10-3torr、温度1425℃、保持時間10分間とい
う条件下で熔解接合を行なつた。このようにし
て、珪素材とモリブデン材は平均膜厚1μmのモリ
ブデン珪化物の膜を介して強固に接合した。
同様にしてタングステン材、タンタル材、チタ
ン材にそれぞれ実施例３を繰り返して、それぞれ
珪素材と接合させた。
ン材にそれぞれ実施例３を繰り返して、それぞれ
珪素材と接合させた。
実施例 ４
実施例３と同じ穴あきモリブデン材の穴の内壁
面以外の場所にBNをスプレーで吹きつけてお
く。直流スパツタリング装置に上記モリブデン材
を入れて、珪素ターゲツト板の上方50mmのところ
に置く。Arガス圧：４×10-3toor、出力：1KW、
所要時間：90分の条件のスパツタリングによりモ
リブデン材の穴の内壁面に珪素膜を平均膜厚3μm
で形成させる。珪素膜をつけたモリブデン材を温
度1100℃、真空度10-3torrの条件で30分間アニー
ルして珪素膜をモリブデン珪化物膜（平均膜厚：
2μm）に変えた後、実施例３と同様にして穴の中
で珪素を熔融する方法で接合した。このようにし
て、平均膜厚2μmのモリブデン珪化物膜を介して
モリブデン材と珪素材とが接合された。
面以外の場所にBNをスプレーで吹きつけてお
く。直流スパツタリング装置に上記モリブデン材
を入れて、珪素ターゲツト板の上方50mmのところ
に置く。Arガス圧：４×10-3toor、出力：1KW、
所要時間：90分の条件のスパツタリングによりモ
リブデン材の穴の内壁面に珪素膜を平均膜厚3μm
で形成させる。珪素膜をつけたモリブデン材を温
度1100℃、真空度10-3torrの条件で30分間アニー
ルして珪素膜をモリブデン珪化物膜（平均膜厚：
2μm）に変えた後、実施例３と同様にして穴の中
で珪素を熔融する方法で接合した。このようにし
て、平均膜厚2μmのモリブデン珪化物膜を介して
モリブデン材と珪素材とが接合された。
タングステン材、タンタル材及びチタン材につ
いてもそれぞれ同じ手順を繰り返し、それぞれ珪
素材と接合させた。
いてもそれぞれ同じ手順を繰り返し、それぞれ珪
素材と接合させた。
実施例 ５
モリブデン材とタングステン材とをそれぞれ第
２図のａ及びｂに示すような形状（ｌ＝49mm、ｎ
＝50mm、ｄ＝30mm、l′＝９mm、d′＝10mm）に加工
して、これらのモリブデン材とタングステン材の
接合面以外にBNを塗布し、まず実施例１と同様
な方法により、モリブデン材の接合すべき面には
平均膜厚25μmのモリブデン珪化物の膜を、そし
てタングステン材の接合すべき面には平均膜厚
20μｍのタングステン珪化物の膜を形成した。
２図のａ及びｂに示すような形状（ｌ＝49mm、ｎ
＝50mm、ｄ＝30mm、l′＝９mm、d′＝10mm）に加工
して、これらのモリブデン材とタングステン材の
接合面以外にBNを塗布し、まず実施例１と同様
な方法により、モリブデン材の接合すべき面には
平均膜厚25μmのモリブデン珪化物の膜を、そし
てタングステン材の接合すべき面には平均膜厚
20μｍのタングステン珪化物の膜を形成した。
次いで、前記モリブデン材とタングステン材
を、BNを塗布したグラフアイト板上で第２図の
ａ及びｂに示すように対置させ（その結果ｒ＝２
mmとなる）、平均粒径10μmの珪素粉末を18g、珪
化物膜を形成された接合すべき面で囲まれた空隙
に充填し、真空度10-3torr、温度1425℃、保持時
間10分間という条件で熔解接合を行なつた。この
ようにして、モリブデン珪化物膜及びタングステ
ン珪化物膜を介して、モリブデン材と珪素材とタ
ングステン材とが強固に接合した。
を、BNを塗布したグラフアイト板上で第２図の
ａ及びｂに示すように対置させ（その結果ｒ＝２
mmとなる）、平均粒径10μmの珪素粉末を18g、珪
化物膜を形成された接合すべき面で囲まれた空隙
に充填し、真空度10-3torr、温度1425℃、保持時
間10分間という条件で熔解接合を行なつた。この
ようにして、モリブデン珪化物膜及びタングステ
ン珪化物膜を介して、モリブデン材と珪素材とタ
ングステン材とが強固に接合した。
この発明の接合方法によれば、溶融珪素の突沸
を起こることなく、高融点金属材と珪素材とを正
常かつ良好に接合することができる。そして、こ
の発明の接合方法により得られた複合金属材は上
向、下向及び垂直等どのように配置することもで
き、かつ接合面の強度が大であるので、その表面
を機械的研摩により容易に平坦化することができ
る。したがつて、接合された複合金属材をターゲ
ツト材として用いるときは、スパツタアツプ方式
だけではなく、サイドスパツタ方式やスパツタダ
ウン方式にも使用可能で、しかも、ターゲツト材
のスパツタリング面を容易に平坦化できるので、
膜組成の均一な膜を形成することができるし、
又、スパツタリング中に異常放電が起こることも
ないので、質の良い膜が得られるのである。
を起こることなく、高融点金属材と珪素材とを正
常かつ良好に接合することができる。そして、こ
の発明の接合方法により得られた複合金属材は上
向、下向及び垂直等どのように配置することもで
き、かつ接合面の強度が大であるので、その表面
を機械的研摩により容易に平坦化することができ
る。したがつて、接合された複合金属材をターゲ
ツト材として用いるときは、スパツタアツプ方式
だけではなく、サイドスパツタ方式やスパツタダ
ウン方式にも使用可能で、しかも、ターゲツト材
のスパツタリング面を容易に平坦化できるので、
膜組成の均一な膜を形成することができるし、
又、スパツタリング中に異常放電が起こることも
ないので、質の良い膜が得られるのである。
第１図は、この発明の接合方法により得られた
複合金属材の断面図、第２図のａは、この発明の
接合方法により得られた複合金属材の断面図、第
２図のｂは、第２図のａに示された複合金属材を
製造するために２種類の高融点金属材を対置した
所の正面図、第３図〜５図は、高融点金属材と珪
素材とからなる従来の複合ターゲツト材の断面図
である。 １，１′……高融点金属材、２……珪素材、３
……高融点金属の珪化物の膜。
複合金属材の断面図、第２図のａは、この発明の
接合方法により得られた複合金属材の断面図、第
２図のｂは、第２図のａに示された複合金属材を
製造するために２種類の高融点金属材を対置した
所の正面図、第３図〜５図は、高融点金属材と珪
素材とからなる従来の複合ターゲツト材の断面図
である。 １，１′……高融点金属材、２……珪素材、３
……高融点金属の珪化物の膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Mo，Ｗ，Ta及びTi並びにこれらの合金か
らなる群より選ばれた１種又は２種以上の高融点
金属材と珪素材とを接合させる際に、予め高融点
金属材の少なくとも接合すべき面に高融点金属の
珪化物の膜を形成してから、前記の高融点金属の
珪化物の膜が形成された高融点金属材の接合すべ
き面に、珪素材を溶融された状態で接触させるこ
とを特徴とする高融点金属材と珪素材の接合方
法。 ２ 高融点金属材の接合すべき面が、高融点金属
材にあけられた有底穴の内壁面である特許請求の
範囲第１項記載の高融点金属材と珪素材の接合方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22515984A JPS61103686A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 高融点金属材と珪素材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22515984A JPS61103686A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 高融点金属材と珪素材の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61103686A JPS61103686A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH029530B2 true JPH029530B2 (ja) | 1990-03-02 |
Family
ID=16824865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22515984A Granted JPS61103686A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 高融点金属材と珪素材の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61103686A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2588241B2 (ja) * | 1988-04-05 | 1997-03-05 | 株式会社東芝 | スパッタリングターゲット |
| JP5766966B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2015-08-19 | 新日鐵住金株式会社 | Ｎａ含有Ｍｏターゲット及びその製造方法 |
| CN107497932A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-12-22 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种可切削塑料拉型模及其制造方法 |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP22515984A patent/JPS61103686A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61103686A (ja) | 1986-05-22 |
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