JPH0428866A - スパッタ用ターゲットのボンディング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スパッタ用ターゲットのボンディング方法に
関するものであり、詳しくは、複数枚のターゲット材を
各ターゲット間に僅かな間隙を設けて金属製冷却板上に
半田付けして一枚の板状ターゲット材とするに当り、タ
ーゲット同志の間隙から、半田材料が毛管現象により表
面に滲み出すのを防止するように改良されたボンデイン
ク゛方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、複数板のターゲット材を各ターゲット間に僅かな
間隙を設けて金属製冷却板上に半田付けして一枚の板状
ターゲット材とするボンデインク方法が知られている。

上記ボンディング方法は、ターゲットの犬型化に伴い、
使用中にターゲット材が変形して破損するのを防止する
ために有効な方法であり、通常、ターゲット材同志の間
隙は、０．１〜０．５ｍｍ程度とされる。

ところが、上記ボンディング方法の実施に当っては、タ
ーゲット材同志の間隙から、半田が毛細管現象により表
面に滲み出し、その結果、半田成分が製膜成分の一部と
して混入するという問題かある。

上記の問題を解決するために、特開昭６３−３１７６６
６号公報には、ターゲット材同志の対向端面（継ぎ回部
の接面）を半田の付着力が低くなるように処理する方法
が提案されている。そして、具体的な処理方法としては
、ＡＣＣｒ、　Ｔｉ又はＮａ蒸着による表面処理が開示
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記公開公報に提案された方法と同様に、タ
ーゲット材同志の間隙から、半田が毛細管現象により表
面に滲み出すのを防止するように改良されたボンディン
グ方法の提供を目的とするものであるが、上記方法とは
異なり、特別な処理を必要としない改良されたボンディ
ング方法の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

そして、本発明の上記目的は、複数枚のターゲット材を
各ターゲット間に僅かな間隙を設けて金属製冷却板上に
半田付けして一枚の板状ターゲット材とするスパッタ用
ターゲットのボンディング方法において、次の（ａ）〜
（ｃ）の各領域内に半田を施した後、（ａ）及び（ｂ）
で規定される領域の半田面同志を一致させて重ね合わせ
て加熱加圧処理を行うことを特徴とするスパッタ用ター
ゲットのボンディング方法によって容易に達成される。

（ａ）各ターゲット材の金属製冷却板との接合面におけ
るその周縁部を除く領域 （ｂ）金属製冷却板の各ターゲット材との接合面におけ
るその周縁部を除く領域 （ｃ）各ターゲット材及び／又は金属製冷却板のターゲ
ット同志が対向することのない接合面の外周の一部であ
って、前記（ａ）及び（ｂ）で規定する領域の半田面よ
り突出するはみ出し領域以下、本発明を図面に従って詳
細に説明する。

第１図は本発明のボンディング方法の一例を示す説明図
、第２（ａ）図は本発明の実施例の結果を示す説明図、
第２（ｂ）図は比較例の結果を示す説明図である。

ターゲット材は、大型化されたおり、その寸法の一例を
挙げれば、幅２００ｍｍ、長さ６００ｍｍ。

厚さ５ｍｍである。

本発明方法は、上記のような大型化されたターゲット材
に対応させるために使用されるボンディング方法であり
、複数枚のターゲット材（１）を金属製冷却板（２）上
に半田付けして全体として一枚の板状ターゲット材とす
る。第１図においては、６枚のターゲット材（１）を使
用した場合を例示しているが、１枚毎のターゲット材の
大きさや使用枚数は適宜選択される。

ターゲット材（１）としては、特に制限はなく、各種の
ものを使用し得るが、特に、本発明方法は、稀土合金タ
ーゲット材のように、脆いがために僅かの変形によって
も破損し易いターゲット材に対して有効である。

金属製冷却板（２）としては、代表的には銅板であるが
、これに限らず、例えば、ステンレスより成る冷却板な
どであってもよい。

本発明において半田は、ろう接に使用する低融点の金属
又は合金を意味し、代表的にはＰｂ−３ｎ合金であるが
、これにＩｎ、　Ｚｎ、　Ｃｕ等を添加したものやＩｎ
単独あるいはＩｎ−３ｎ等であってもよい。

複数枚のターゲット材（１）は、僅かな間隙を設けて金
属製冷却板（２）上に半田付けされる。

そして、ターゲット材（１）同志の間隙は、通常、０．
１〜０．５ｍｍ程度とされる。

本発明においては、各ターゲット材（１）及び金属製冷
却板（２）の特定領域に半田を施すが、ターゲット材（
１）及び金属製冷却板（２）の表面には酸化被膜が形成
されており、該酸化被膜に対する半田の付着力は一般に
低い。従って、半田を施す前に酸化被膜を除去するのか
好ましい。酸化被膜の除去は、ブラッシングによって行
うこともできるが、表面を研摩しつつ半田付けを行う超
音波ごてを使用するのが簡便である。

そして、半田は次の（ａ）〜（ｃ）の各領域に施す必要
がある。

（ａ）各ターゲット材（１）金属製冷却板（２）との接
合面（３）におけるその周縁部を除く領域（ｂ）金属製
冷却板（２）の各ターゲット材（１）との接合面（３′
）におけるその周縁部を除（領域（４′） （ｃ）各ターゲット材及び／又は金属製冷却板のターゲ
ット同志が対向することのない接合面の外周の一部であ
って、前記（ａ）及び（ｂ）で規定する領域の半田面よ
り突出するはみ出し領域（５）及び／又は（６） 前記（ａ）及び（ｂ）における周縁部は、通常、２〜１
０ｍｍ程度とされ、また、半田の厚みは、０゜２ｍｍ前
後とされる。

本発明においては、後記するように、各ターゲット材（
１）と金属製冷却板（２）とを対応する半田面同志を一
致させて重ね合わせて加熱加圧処理するか、上記のよう
に、各ターゲット材（１）及び金属製冷却板（２）にお
ける相互の接合面の周縁部を除いた領域（４）及び（４
′）のみに半田を施すため、加熱加圧処理によっても、
半田が接合面（３）及び（３′）を超えた領域に流展し
て付着することはない。

また、本発明においては、各ターゲット材（１）と金属
製冷却板（２）の双方に半田を施すが、これにより、各
ターゲット材（１）と金属製冷却板（２）との密着性が
高められる。

そして、本発明においては、各ターゲット材（１）及び
／又は金属製冷却板（２）のはみ出し領域（５）及び／
又は（６）に半田を施すが、ここに本発明の最大の特徴
が存する。

すなわち、前述の通り、各ターゲット材（１）及び金属
製冷却板（２）の表面に形成されている酸化被膜に対す
る半田の付着力は低い。従って、加熱加圧処理の際に、
流展された余分の半田は、予め半田の施されたはみ出し
領域（５）及び／又は（６）の半田面以外には流展せず
、専ら、はみ出し領域の半田面に流出し、はみ出し領域
の半田面は半田の除去通路として作用する。その結果、
半田は、ターゲット材（１）同志の間隙から毛管現象に
より表面に滲み出すことはない。

また、前記のはみ出し領域は、各ターゲット材（１）及
び金属製冷却板（２）のいずれかにあれば十分であり、
十分な半田面積のはみ出し領域の確保、仕上げ加工にお
けるはみ出し領域の半田除去の容易性より、金属製冷却
板（２）に設けるのが好ましい。

そして、上記のはみ出し領域（５）及び／又は（６）の
半田面積は、ターゲット材（１）の半田領域（４）及び
金属製冷却板（２）の半田領域（４′）に施される半田
厚みと該半田が加熱加圧処理により流展されて薄膜化さ
れる程度により求められる余分な半田量により適宜決定
される。

はみ出し領域（５）及び／又は（６）は、前述のように
、ターゲット材（１）同志が対向することのない接合面
の外周の一部に設けられ、これにより、仕上げ加工にお
けるはみ出し領域の半田除去は容易になし得る。

そして、上記のような特定領域の半田は、超音波ごてを
使用して容易に施し得る。また、ブラッシングにより酸
化被膜の除去を全面に行った場合は、各ターゲット材（
１）及び金属製冷却板（２）の相互の当接面（３）、（
３′）の各周縁部に対し、半田の付着力が低いテープを
マスキンクテープとして貼合してその一部を切除し、該
切除部分をはみ出し領域として利用し、必要箇所に半田
を施すこともできる。そして、このようなテープとして
は、例えば、テフロン等の耐熱性樹脂より成るテープを
使用し得る。なお、マスキングテープは、半田を施した
後、ボンディング前に除去するのがよい。

本発明方法は、上記のようにして所定の領域に半田を施
した後、第１図において矢示したように、各ターゲット
材（１）を反転させ、半田面（４）及び（４′）同志を
一致させて金属製冷却板（２）上に重ね合わせて加熱加
圧処理を行い、各ターゲット材（１）と金属製冷却板（
２）とを密着させる。

加熱温度は半田の融点より２０°Ｃ程度高い温度が採用
され、加圧は、適当な加重をかけて行われる。そして、
この加熱加圧処理により、半田は０゜０５〜０．１１１
１ｍ厚みに流展されるが、ターゲット材（１）及び金属
製冷却板（２）の各半田領域（４）及び（４′）の半田
厚みが前述のように０．２ｍｍ前後の場合には、全体の
半田量の約３／４程度が余分な半田として、前記のはみ
出し領域の半田面より流出する。

加熱加圧処理を行って得られた一枚の板状ターゲット材
は、各ターゲット材（１）の表面に半田は滲み出ておら
ず、従って、このままスパッタ装置にセットして使用し
得るが、はみ出し領域（５）及び／又は（６）の半田を
除去して使用するのが好ましい。そして、この除去は、
研摩研硝材料を用いて容易に行うことができる。

本発明方法は、上記のようにして、スパッタ用ターゲッ
トのボンディングを行うものであり、ターゲット材（１
）の形状には何等の制限はないが、例えば、方形状のタ
ーゲットの端面を斜めに切断し、傾斜端面を有するター
ゲット材を使用するのが好ましい。そして、この場合、
傾斜端面ば、各ターゲット材（１）においてターゲット
材（１）同志が対向する端面に設けられていればよく、
また、傾斜角度は、ターゲット材（１）同志の間隙にお
いて、垂直方向に重なり合うのに必要な角度とされ、前
述のように、０．１〜０．５　ｍｍの間隙が設けられる
場合には、４０〜８０℃、好ましくは６０℃前後の角度
とされる。

上記のようにして設けられた各ターゲット材（１）の傾
斜端面は、金属製冷却板（２）がスパッタされるのを防
止し、製膜成分中に冷却板（２）の金属成分が混入する
のを防止し得る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。

第１図に示す方法に従って、寸法１０１００Ｘ２０ＯＸ
５の布上ターゲット材（１）を１２０Ｘ２４０Ｘ５ｍｍ
の銅製冷却板（２）上に６枚半田付けした。

各布上ターゲット材（１）は、その対向する端面を６０
°Ｃにカットしたものを使用し、半田は５ｎ−Ｐｂ合金
（ＭＰ２０５°Ｃ）を使用した。

先ず、各ターゲット材（１）の接合面（３）における５
ｍｍ幅の周縁部を除く領域（４）と銅製冷却板（２）の
接合面（３′）における５ｍｍ幅の周縁部を除（領域（
４′）に半田を施した。

また、併せて、第１図に示すように、銅製冷却板（２）
のターゲット材（１）同志が対向することの・ない接合
面の外周（各領域（４′）の略中央部）の各はみ出し領
域（６）　　（４０Ｘ　８０ｍｍ）にも半田を施した。

半田厚みは、いずれも、０．２ｍｒｎとした。

次いで、各ターゲット材（１）を反転させ、半田領域（
４）及び（４′）同志を一致させて重ね合わせ、２２５
°Ｃに調整したオーブンに入れ、重さｌ０ｋｇの加重を
かけて加熱加圧処理を行った。

冷却後、各はみ出し領域（６）の半田をベルト研摩機で
除去して一枚の板状ターゲット材製品とした。

上記ターゲット材製品について、各ターゲット材（１）
の間隙を目視判定したところ、大部分の間隙には半田は
存在せず、また、半田の存在する間隙においても半田の
厚みは１〜２ｍｍ程度であり、各ターゲット材（１）の
いず゛れの表面にも、半田の滲み出しはなかった。

第２（ａ）図は、上記方法で得られた結果の代表的部分
を図示したものである。

因みに、各ターゲット材（１）と銅製冷却板（２）との
間の半田厚みを測定したところ、平均して０゜０８ｍｍ
であった。

なお、比較のために、上記実施例において、半田のはみ
出し領域（６）を設けなかフた他は、実施例と同様にし
て半田付けを行ったところ、各ターゲット材（１）の間
隙に半田が存在しており、ターゲット材（１）表面への
半田の滲み出しが数多く認められた。

第２（ｂ）図は、上記方法で得られた結果の代表的部分
を図示したものである。

〔発明の効果〕 以上説明した本発明によれば、ターゲット材に対して特
別な処理を必要とせずに、ターゲット材表面への半田の
滲み山しか防止されたスパッタ用ターゲットのボンディ
ング方法が提供され、本発明の工業的価値な顕著である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボンディング方法の一例を示す説明図
、第２（ａ）図は本発明の実施例の結果を示す説明図、
第２（ｂ）図は比較例の結果を示す説明図である。 図中、（１）はターゲット材、（２）は金属製冷却板、
（３）、（３’　）は接合面、（４）、（４−）。 （５）、　　（６）は半田領域を表わす。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚のターゲット材を各ターゲット間に僅かな
   間隙を設けて金属製冷却板上に半田付けして一枚の板状
   ターゲット材とするスパッタ用ターゲットのボンディン
   グ方法において、次の（ａ）〜（ｃ）の各領域内に半田
   を施した後、（ａ）及び（ｂ）で規定される領域の半田
   面同志を一致させて重ね合わせて加熱加圧処理を行うこ
   とを特徴とするスパッタ用ターゲットのボンディング方
   法。 （ａ）各ターゲット材の金属製冷却板との接合面におけ
   るその周縁部を除く領域 （ｂ）金属製冷却板の各ターゲット材との接合面におけ
   るその周縁部を除く領域 （ｃ）各ターゲット材及び／又は金属製冷却板のターゲ
   ット同志が対向することのない接合面の外周の一部であ
   って、前記（ａ）及び（ｂ）で規定する領域の半田面よ
   り突出するはみ出し領域
2. （２）各ターゲット材には、ターゲット間隙において垂
   直方向に重なり合うのに必要な傾斜端面を設けたことを
   特徴とする請求項第１項記載のスパッタ用ターゲットの
   ボンディング方法。