JPH0368947B2 - - Google Patents
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- JPH0368947B2 JPH0368947B2 JP60066166A JP6616685A JPH0368947B2 JP H0368947 B2 JPH0368947 B2 JP H0368947B2 JP 60066166 A JP60066166 A JP 60066166A JP 6616685 A JP6616685 A JP 6616685A JP H0368947 B2 JPH0368947 B2 JP H0368947B2
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- bismuth
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- sputtering
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- coating layer
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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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
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Description
「産業上の利用分野」
この発明は、スパツタリング用のビスマスまた
はビスマス含有ターゲツトに関する。
「従来の技術」
一般にターゲツトを用いてスパツタリングを行
なう場合には、ターゲツトに発生する多量の熱を
逃がすために、ターゲツトをバツキングプレート
（銅製冷却板）にろう付け接合するようにしてい
る。ターゲツトがビスマス（Bi）またはビスマ
ス合金（例えば、60atm％Bi・40atm％Se）の場
合、これらは熱衝撃に弱いので、インジウム
（In）およびIn系金属もしくは錫（Sn）およびSn
系金属などの低融点ろう材を使わなければならな
い。
「発明が解決しようとする問題点」
上記のように、ビスマスまたはビスマス含有タ
ーゲツト材の場合、InおよびIn系金属もしくは
SnおよびSn系金属のろう材によりバツキングプ
レートに接合すれば、ターゲツトを損ねることな
く接合を行なうことができるが、上記ろう材は、
ろう付け時およびスパツタリング時にターゲツト
中に浸透、拡散（この性質を、本明細書において
は、固相溶解性と称す）しやすく浸透、拡散の結
果、ターゲツトの品質が損なわれてしまうという
問題が発生していた。
この発明は、上記問題を解決するためになされ
たもので、ろう材のターゲツト内への浸透、拡散
を防止することができ、放熱率の向上を図ること
ができるスパツタリング用ビスマスまたはビスマ
ス含有ターゲツトを提供することを目的とする。
「問題点を解決するための手段」
この発明は、上記の目的を達成するために、ビ
スマスまたはビスマス含有ターゲツトのバツキン
グプレートに対する接合面に、イオンプレーテイ
ング法、蒸着法、スパツタリング法あるいはメツ
キ法によつて、ビスマスまたはビスマス合金に対
する固相溶解性が低く、かつ熱伝導性の高い金属
からなる被覆層を5μｍないし300μｍ厚に形成し
たものである。
「作用」
上記構成によれば、ターゲツト本体に対するろ
う材の浸透、拡散を防止することができ、しかも
ターゲツト本体からバツキングプレートへの伝達
熱量の増大を図つて、ターゲツト本体の剥離を防
止することができる等の効果が得られる。
「実施例」
以下に、この発明の一実施例について第１図お
よび第２図を参照して説明する。なお、第１図は
この発明に係るビスマスまたはビスマス含有ター
ゲツトの拡大断面図、第２図はその平面図であ
る。
第１図に示すように、このビスマスまたはビス
マス含有ターゲツト１は、ビスマス（Bi）また
はビスマス合金（例えば、60atm％Bi・40atm％
Se）からなるターゲツト本体２と、このターゲ
ツト本体２のバツキングプレートＡ側の面に形成
された被覆層３とから構成されている。なお、図
中符号Ｂはターゲツト１をバツキングプレートＡ
に接合するためのろう層であつて、その材質とし
ては、InおよびIn系金属もしくはSnおよびSn系
金属が用いられている。
前記被覆層３は、ろう層Ｂを構成する金属がタ
ーゲツト本体２に浸透、拡散するのを防止すると
同時に、ターゲツト１からバツキングプレートＡ
への伝達熱量の増大も図るためのものであつて、
ビスマスまたはビスマス合金に対する固相溶解性
が低く、かつ熱伝導性の良い銅（Cu）、銀
（Ag）、ニツケル（Ni）、アルミニウム（Al）、金
（Au）等の金属およびそれらの合金から構成され
ている。この被覆層３の厚さは、従来のターゲツ
トと同様にスパツタ出力に応じて決定されるがそ
の層厚は５〜300μｍに設定されている。これは
層厚5μｍより薄くした場合には、ろう材のター
ゲツト本体２への浸透、拡散を防止し得なくなる
おそれがあり、他方厚みを300μｍより厚くした
場合には、例えば、スパツタ出力をＷ／cm2以上に
したときにターゲツト１の温度が上昇し、実用に
供し得なくなることがあるからである。なお、被
覆層３の形成法としては、イオンプレーテイング
法、蒸着法、スパツタリング法あるいはメツキ法
等がある。
しかして、上記のビスマスまたはビスマス含有
ターゲツト１においては、ろう層Ｂを構成する金
属のターゲツト本体２への浸透、拡散を被覆層３
によつて防止することができ、しかもこの被覆層
３は熱伝達性の高い金属であるので、ターゲツト
本体２からバツキングプレートＡへの伝達熱量の
増大を図ることができる。
「実施例」
次に、この発明に係るビスマスまたはビスマス
含有ターゲツトの効果を確認するために行なつた
実施例を示す。この実験では、スパツタ中におけ
るビスマスまたはビスマス含有ターゲツトのバツ
キングプレートからの剥離およびろう材のターゲ
ツト本体への浸透、拡散の有無について調べた。
なお、被覆の構成する金属としては、銅を使い、
この発明のビスマスターゲツトを次のようにして
製造した。
まず、ビスマスターゲツト本体（203φ×5t）
および無酸素銅ターゲツト（203φ×5t）をスパ
ツタリング装置内に50mm隔てて対向させ、真空排
気（５×10-2Torr）後、アルゴンガス雰囲気下
（４×10-2Torr）で、ビスマスターゲツト本体に
陰電圧（−600V）をかけ、５分間エツチング処
理を施した。引き続き、アルゴンガス雰囲気下
（５×10-3Torr）で無酸素銅ターゲツトに−
255V、ビスマスターゲツト本体に−100Vをか
け、ビスマスターゲツト表面をクリーニングしつ
つ、その表面に無酸素銅の被覆を施した。このよ
うにして製造されたビスマスターゲツトの銅製の
バツキングプレート（250φ×10t）にろう材とし
てIn−Sn合金を用いてろう付けした。
そして、同様の方法にて表に示されるビスマス
含有ターゲツト（203φ×5t）に被覆層を形成さ
せ、続いて銅製のバツキングプレート（250φ×
10t）にろう付けした。
実験の結果は、次の通りである。
INDUSTRIAL APPLICATION This invention relates to bismuth or bismuth-containing targets for sputtering. ``Prior Art'' Generally, when sputtering is performed using a target, the target is brazed to a bucking plate (copper cooling plate) in order to release a large amount of heat generated in the target. When the target is bismuth (Bi) or a bismuth alloy (for example, 60 atm% Bi/40 atm% Se), indium (In) and In-based metals or tin (Sn) and Sn are used, as these are susceptible to thermal shock.
A low melting point brazing filler metal such as a base metal must be used. “Problems to be Solved by the Invention” As mentioned above, in the case of bismuth or bismuth-containing target materials, In and In-based metals or
Bonding can be performed without damaging the target by bonding to the bucking plate using a brazing filler metal made of Sn or Sn-based metal, but the above brazing filler metal
During brazing and sputtering, it is easy to penetrate and diffuse into the target (this property is referred to as solid phase solubility in this specification), resulting in a problem that the quality of the target is impaired. Was. This invention was made in order to solve the above problems, and provides a bismuth or bismuth-containing target for sputtering that can prevent penetration and diffusion of brazing filler metal into the target and improve the heat dissipation rate. The purpose is to provide. "Means for Solving the Problems" In order to achieve the above-mentioned object, the present invention applies an ion plating method, a vapor deposition method, a sputtering method, or a plating method to the bonding surface of bismuth or a bismuth-containing target to a backing plate. A coating layer made of a metal having low solid phase solubility in bismuth or bismuth alloy and high thermal conductivity is formed to a thickness of 5 μm to 300 μm. "Function" According to the above structure, it is possible to prevent the penetration and diffusion of the brazing material into the target body, and to increase the amount of heat transferred from the target body to the backing plate, thereby preventing the target body from peeling off. Effects such as being able to do this can be obtained. "Embodiment" An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. Note that FIG. 1 is an enlarged sectional view of bismuth or a bismuth-containing target according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. As shown in FIG. 1, this bismuth or bismuth-containing target 1 is made of bismuth (Bi) or a bismuth alloy (for example, 60 atm% Bi/40 atm%
The target body 2 is made of Se) and a coating layer 3 formed on the surface of the target body 2 on the backing plate A side. In addition, the symbol B in the figure indicates the backing plate A for the target 1.
This is a brazing layer for bonding to the solder, and its material is In and In-based metals or Sn and Sn-based metals. The coating layer 3 prevents the metal constituting the brazing layer B from penetrating and diffusing into the target body 2, and at the same time prevents the metal constituting the brazing layer B from penetrating and diffusing into the target body 2.
It is also intended to increase the amount of heat transferred to
From metals such as copper (Cu), silver (Ag), nickel (Ni), aluminum (Al), gold (Au), etc., which have low solid phase solubility in bismuth or bismuth alloys and have good thermal conductivity, and their alloys. It is configured. The thickness of this coating layer 3 is determined in accordance with the sputtering output like the conventional target, and the layer thickness is set to 5 to 300 .mu.m. If the layer thickness is thinner than 5 μm, there is a risk that it will not be possible to prevent the brazing filler metal from penetrating and diffusing into the target body 2. On the other hand, if the layer thickness is thicker than 300 μm, for example, the sputter output may be reduced by W/ This is because if the temperature exceeds cm 2 , the temperature of the target 1 may rise, making it impractical. The coating layer 3 may be formed by an ion plating method, a vapor deposition method, a sputtering method, a plating method, or the like. Therefore, in the bismuth or bismuth-containing target 1 described above, the coating layer 3 prevents the metal constituting the brazing layer B from penetrating and diffusing into the target body 2.
Moreover, since the coating layer 3 is made of a metal with high heat conductivity, the amount of heat transferred from the target body 2 to the backing plate A can be increased. "Example" Next, examples will be shown in order to confirm the effects of bismuth or a bismuth-containing target according to the present invention. In this experiment, the peeling of bismuth or a bismuth-containing target from the backing plate during sputtering and the penetration and diffusion of the brazing material into the target body were investigated.
Copper is used as the metal for the coating,
The bismaster target of this invention was manufactured as follows. First, the bismaster get body (203φ x 5t)
and oxygen-free copper targets (203φ x 5t) were placed facing each other at a distance of 50 mm in a sputtering device, and after vacuum evacuation (5 x 10 -2 Torr), the bismaster target body was placed in an argon gas atmosphere (4 x 10 -2 Torr). A negative voltage (-600V) was applied to the film and etching was performed for 5 minutes. Subsequently, the oxygen-free copper target was exposed to an argon gas atmosphere (5×10 -3 Torr).
255V and -100V were applied to the bismaster get body, and while cleaning the bismaster get surface, the surface was coated with oxygen-free copper. A copper backing plate (250φ x 10t) of the bismaster target thus manufactured was brazed using an In--Sn alloy as a brazing material. Then, a coating layer was formed on the bismuth-containing target (203φ x 5t) shown in the table using the same method, and then a copper backing plate (250φ x 5t) was formed.
10t). The results of the experiment are as follows.
【表】
「発明の効果」
以上説明したように、この発明のスパツタリン
グ用ビスマスまたはビスマス含有ターゲツトによ
れば、ターゲツト本体のバツキングプレートに対
する接合面に、イオンプレーテイング法、蒸着
法、スパツタリング法あるいはメツキ法によつて
ビスマスまたはビスマス合金との固相溶解性が低
く、かつ熱伝導性の高い金属からなる被覆層を形
成したものであるので、緻密な被覆層が形成され
ることにより、ターゲツト本体に対するろう材の
浸透、拡散を防止することができ、しかもターゲ
ツト本体からバツキングプレートへの伝達熱量の
増大を図つて、ターゲツト本体の剥離を防止する
ことができる等の効果が得られる。[Table] "Effects of the Invention" As explained above, according to the bismuth or bismuth-containing target for sputtering of the present invention, the bonding surface of the target body to the backing plate can be coated by ion plating, vapor deposition, sputtering or The coating layer is formed by the plating method using a metal that has low solid phase solubility with bismuth or bismuth alloy and has high thermal conductivity. It is possible to prevent penetration and diffusion of the brazing material into the backing plate, and also to increase the amount of heat transferred from the target body to the backing plate, thereby preventing peeling of the target body.
第１図および第２図はこの発明の一実施例を示
し、第１図はその拡大断面図、第２図はその平面
図である。
１……ビスマスまたはビスマス含有ターゲツ
ト、２……ターゲツト本体、３……被覆層、Ａ…
…バツキングプレート、Ｂ……ろう層。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the present invention, with FIG. 1 being an enlarged sectional view and FIG. 2 being a plan view thereof. 1...Bismuth or bismuth-containing target, 2...Target body, 3...Coating layer, A...
...Backing plate, B... Wax layer.
Claims (1)
いられるスパツタリング用ビスマスまたはビスマ
ス含有ターゲツトであつて、ターゲツト本体の前
記バツキングプレートに対する接合面に、イオン
プレーテイング法、蒸着法、スパツタリング法あ
るいはメツキ法によつて、ビスマスに対し固相溶
解性が低くかつ熱伝導性の良い金属からなる単属
のろう付け容易な被覆層が5μｍないし300μｍ厚
に形成されていることを特徴とするスパツタリン
グ用ビスマスまたはビスマス含有ターゲツト。1 A bismuth or bismuth-containing target for sputtering that is used by being brazed to a backing plate, and the surface of the target body to be joined to the backing plate is coated by ion plating, vapor deposition, sputtering, or plating. bismuth or bismuth-containing material for sputtering, characterized in that a monometallic, easy-to-braze coating layer made of a metal with low solid phase solubility for bismuth and good thermal conductivity is formed with a thickness of 5 μm to 300 μm; Target.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6616685A JPS61227166A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Bismuth or bismuth-containing target for sputtering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6616685A JPS61227166A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Bismuth or bismuth-containing target for sputtering |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227166A JPS61227166A (en) | 1986-10-09 |
| JPH0368947B2 true JPH0368947B2 (en) | 1991-10-30 |
Family
ID=13307990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6616685A Granted JPS61227166A (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Bismuth or bismuth-containing target for sputtering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61227166A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267261A (en) * | 1989-04-06 | 1990-11-01 | Kojundo Chem Lab Co Ltd | Production of target for sputtering |
| JP5026611B1 (en) * | 2011-09-21 | 2012-09-12 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | Laminated structure and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2933835C2 (en) * | 1979-08-21 | 1987-02-19 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Method for attaching target materials in disc or plate form to cooling plates for sputtering systems |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6616685A patent/JPS61227166A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61227166A (en) | 1986-10-09 |
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