JPH10509479A - バッキングプレート部材へのターゲットの接着 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 スパッタターゲット（１２）をバッキングプレート部材（１４）に対して半田接着するための方法、および、半田接着されたターゲット／バッキングプレートアセンブリが開示されている。この場合、半田ペースト（２０）が、ターゲット（１２）およびバッキングプレート（１４）の表面どうしを連結するために使用されている。ペースト（２０）は、融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、周期表のＩＢ、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族の中から選択された少なくとも１つの金属成分および周期表のＩＡ、ＩＩＩ、およびＶＡ族の中から選択された少なくとも１つの金属成分を備える微細に分割された固溶体成分と、を備えている。半田ペースト（２０）は、接着するべき表面に対して適用され、固化される。約５００度の程度の高温に間違いなく耐え得るような、耐久性のある結合が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 バッキングプレート部材へのターゲットの接着 発明の属する技術分野 本発明は、関連するバッキングプレート部材へのスパッタターゲットの接着方 法に関するものである。また、半田ペースト材料によって接着されたターゲット とバッキングプレートとを備えたアセンブリに関するものである。 発明の背景 陰極スパッタリング法は、所望の基板上に薄い材料層を成膜するために、広く 使用されている。基本的には、スパッタリング法は、基板上に薄膜または薄層と して成膜することを意図された所望材料からなる面を備えたターゲットに対して 、ガスイオンが衝撃を及ぼすことを必要とする。ターゲットに対するイオン衝撃 は、スパッタされるべきターゲット材料を原子または分子とするだけではなく、 ターゲットに対してかなりの熱エネルギーをもたらす。この熱は、通常、ターゲ ットに対して熱交換可能な関係に配置されたバッキングプレートの下部または周 囲を循環する冷却流体を使用することによって逃がされる。 ターゲットは、好ましくはアルゴンのような不活性ガスを含有した排気チャン バ内に配置された陽極と関連して、陰極アセンブリの一部を形成している。そし て、陰極・陽極間には、高電圧電界が印加される。不活性ガスは、陰極から放出 された電子との衝突によって、イオン化される。正電荷に帯電したガスイオンは 、陰極に引き付けられ、ターゲット表面との衝突によって、ターゲット材料が叩 き出される。叩き出されたターゲット材料は、排気空間中を通り、通常は陽極近 傍に配置された所望基板上に薄膜として成膜される。 従来のターゲット陰極アセンブリにおいては、ターゲットは、非磁性のバッキ ングプレートに取り付けられている。バッキングプレートは、通常、ターゲット に対するイオン衝撃によって生成される熱を逃がすために、水冷されている。典 型的には、ターゲットの露出面の近傍にループまたはトンネルの形態の磁界を形 成するために、磁石が、周知の配置でバッキングプレートの下側に配置される。 ターゲットとバッキングプレートとの間において良好な熱的かつ電気的接触を 得るために、これら部材どうしは、通常、溶接、半田づけ、拡散接着（diffu-si on bonding）、クランプ、エポキシセメントを利用して、あるいは、連結用環状 部材を使用して、互いに連結される。 インジウム錫酸化物のコーティングの利用は、紙上への、あるいは、液晶デバ イスにおけるガラスおよび透明導電層上への、導電性透明層の製造に関連する需 要に基づいて、増加している。 このような材料は、陰極スパッタリング技術を利用してコーティングされるこ とが多い。その場合、インジウム錫酸化物のスパッタターゲットと銅製バッキン グプレートとからなるアセンブリが、プロセスにおいて使用される。典型的には 、このようなターゲットとバッキングプレートとからなるアセンブリにおいては 、ターゲットは、バッキングプレートに対して、融点が約１５０〜１６０℃であ るようなインジウム錫半田を介して、取り付けられる。 半田を融かすためにターゲットおよびバッキングプレートをそのような温度に まで加熱してしまうことは、脆いインジウム錫酸化物ターゲットにクラックが発 生したり、銅製バッキングプレートにそりや変形が発生したりする可能性がある という点において、問題である。この問題は、より大きなサイズのターゲット／ バッキングプレートアセンブリをますます使用するという近年の要求に対しては 、さらに深刻となる。 同様の問題は、チタン製ターゲットを、対応するアルミニウム製または銅製の バッキングプレート部材に取り付ける際にも、存在する。ＴｉおよびＴｉ合金層 の使用は、半導体応用において増加している。それゆえ、ＴｉおよびＴｉ合金の スパッタターゲットに対する需要が、増大している。 従来は、このようなＴｉターゲットおよびＣｕバッキングプレート材料は、液 化温度が約２００℃を超えるようなＳｎおよびＡｇ半田によって、取り付けられ る。ＴｉまたはＴｉ合金ターゲット／ＡｌまたはＣｕバッキングプレート部材が 加熱されたときには、これら両者の間の熱膨張特性の大きな差が、部分的なそり や部分収縮の差といった接着における問題点をもたらす。 Ｔｉターゲット／Ａ１バッキングプレートアセンブリの拡散接着が非常に有効 であることが知られている。しかしながら、近年の商業的需要によって要求され ているような格別に大きなターゲット／バッキングプレートアセンブリの出現に 伴って、大規模な拡散接着プレス機の購入が重大な資金消費という問題を引き起 こす。 他のスパッタターゲット開発においては、管状のインジウム錫酸化物ターゲッ トが、大きなディスプレイパネルをスパッタコーティングするために、提供され ている。このようなターゲットは、同軸の管状バッキング部材上に取り付けられ ている。従来、環状のターゲットーバッキング部材界面に沿って、ターゲットを 、バッキング部材に取り付けることは、界面の曲率のために、困難であった。さ らに、ターゲットとバッキングプレート金属との間の熱膨張係数の差が大きい場 合には、そりや部分収縮の差といった上記問題点が存在する。 したがって、所望のスパッタターゲット／バッキングプレート界面に対して、 低温で適用可能な丈夫な接着を提供し得る接着方法が、なお要望されている。 さらに、管状のインジウム錫酸化物ターゲットも含めてインジウム錫酸化物材 料のような脆いセラミックターゲット材料をバッキングプレートに対して接着す るのに使用可能な、また、チタンまたはチタン合金材料をアルミニウム製または 銅製バッキングプレートに対して接着するのに使用可能なような、特定の目的に 対する接着方法が要望されている。 発明の概要 上記の目的あるいは他の目的は、本発明による方法および接着アセンブリによ り得られる。 一般的には、インジウム錫酸化物ターゲットのような酸化物−セラミックター ゲットおよびこれに関連するバッキングプレートは、同様に、チタンおよびチタ ン合金ターゲットおよびこれに関連するバッキングプレートは、金属性接着タイ プの半田またはペーストにより、半田接着または連結することができる。 金属性接着タイプの半田またはペーストは、低融点金属成分と、機械的に合金 化された固溶体成分と、を備えている。低融点金属成分、および、機械的に合金 化された固溶体成分は、後にターゲット・バッキングプレート界面に沿って適用 されることとなるペーストを形成するように、混合される。その後、半田ペース トは、ターゲットをバッキングプレートに対して結合させるような、固体金属結 合を提供するよう、固化される。 本発明を、以下、添付図面を参照してさらに説明する。 図１は、本発明による接着されたターゲット／バッキングプレートアセンブリ を単純化して示す縦断面図である。 図２は、本発明による他の接着されたターゲット／バッキングプレートアセン ブリを示す斜視図である。 図３は、半田ペースト接着材料の処理時間とＸ線回折強度との間の関係を示す グラフであって、所望の金属間結合が形成される様子が示されている。 発明の詳細な説明 図１を参照すると、本発明に基づいて、半田により取り付けられたターゲット ／バッキングプレートが示されている。ターゲット１２は、熱伝導性のバッキン グプレート１４の上に重ねられている。図に示すように、バッキングプレート１ ４には、周縁フランジ１６が設けられている。周縁フランジ１６は、周知技術に 基づいて、排気されたスパッタコーティング用チャンバにおける陰極としてアセ ンブリを取り付け得るよう機能する。 ターゲット１２の下面およびバッキングプレート１４の上面によって画成され た界面に沿っては、金属性接着半田２０が、ターゲットとバッキングプレートと を互いに接着するために配置されている。 ターゲットとバッキングプレートとを接着するために使用された金属性接着半 田２０は、低融点金属成分（すなわち、７０℃あるいはそれ以下）と固溶体成分 とを備えている。低融点成分は、例えば、Ｉｎおよび／またはＢｉを含有する合 金を含むことができる。低融点成分は、 Ｉｎ ３３．７Ｂｉ Ｂｉ １７Ｓｎ ２５Ｉｎ Ｂｉ １０Ｃｄ １３．３Ｓｎ ２６．７Ｐｂ Ｂｉ １１．６Ｓｎ １８Ｐｂ ２１Ｉｎ Ｂｉ ５．３Ｃｄ ８．３Ｓｎ ２２．６Ｐｂ １９．１Ｉｎ といった合金のグループの中から選択することができる。毒性を考慮すると、Ｐ ｂおよび／またはＣｄを含有していない低融点合金成分を使用することが、好ま しい。 さらに、低融点金属成分は、室温（すなわち、３０℃〜４０℃あるいはそれ以 下）で液体であるような、Ｇａ元素またはＧａ含有合金を備えることができる。 この観点においては、Ｇａ元素、または、共晶の６２．５Ｇａ ２１．５Ｉｎ １６Ｓｎ；７５．５Ｇａ ２４．５Ｉｎ；９５Ｇａ ５Ｉｎ；あるいは、６３． １４Ｉｎ ３２．１０Ｂｉ ４．７６ＧａのようなＧａ基合金を挙げることがで きる。 固溶体成分は、少なくとも２つの金属を備えており、少なくとも２つの金属か らなる微粒子、固溶体または拡張された固溶体と同様の粉末を提供し得るような 、元素のボールミリングといった、機械的な合金技術により作製されることが好 ましい。 低融点成分は、低融点成分と固溶体成分との合計重量のうちの、約７５ｗｔ％ 〜３５％の量で存在している。好ましくは、低融点成分は、約６５％〜５５ｗｔ ％の量で存在している。したがって、固溶体成分は、２５〜６５ｗｔ％の量で、 好ましくは、３５〜４５ｗｔ％の量で存在している。 機械的に合金化された固溶体は、金属成分（ａ）、（ｂ）からなる機械的に合 金化された混合体を備えている。この場合、（ａ）は、周期表のうちのＩＢ、Ｖ ＩＩＩ、およびＩＶＢ族の金属の中から選択された、１つまたは複数のものであ る。金属の第２成分（ｂ）は、周期表のうちのＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族 の中から選択された金属からなるものである。 固溶体の金属成分（ａ）、（ｂ）は、（（ａ）および（ｂ）の合計重量を基準 として）（ａ）が約６０〜８０ｗｔ％の量で、（ｂ）が４０〜２０ｗｔ％の量で 、存在している。金属（ａ）成分は、一般には、（ｂ）成分よりも、高融点であ る。さらに詳細には、金属成分（ａ）は、約１０００℃〜１８７５℃の程度の融 点を有している。逆に、金属成分（ｂ）は、約１０００℃よりも低い融点を有し ている。 成分（ａ）は、好ましくは、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、あるいはＴｉの中から 選択された１つまたは複数のものである。成分（ｂ）は、好ましくは、Ｇｅ、Ｓ ｎ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｇａ、あるいはＩｎの中から選択された１つまたは複数 のものである。この合金（ａ）および（ｂ）は、固溶体のＸ線回折を示すべきで あり、粒径は、５〜１００μｍの程度であるべきである。 現在利用可能なデータに基づくと、好ましい低融点成分は、６２．５Ｇａ、２ １．５Ｉｎ、１６Ｓｎからなる液体合金である。これは、１０．７℃の液化温度 を有する共晶合金である。 固溶体に関しては、固溶体は、好ましくはＣｕ−Ｓｎ合金を備えており、最も 好ましくはＣｕ−２０〜２５ｗｔ％Ｓｎである。この混合物の機械的合金化は、 Ｃａｈｎ氏、Ｈａａｓｅｎ氏、およびＫｒａｍｅｒ氏によって編纂されたMate-r ial Science And Technology，Volume 15，1991，pp．194-198に開示されている ような高エネルギーボールミリングのような周知技術によって得られる。混合さ れた粉末は、ボールと粉末とのチャージ比、回転速度、等の粉砕条件に応じた所 定時間にわたって、ボールミル内において、粉砕される。一般に、混合された粉 末は、約３０分〜２時間にわたって、好ましくは９０分間、機械的に合金化され る。これによって、粒子が約５〜１００μｍの程度であって、結晶サイズが通常 的には約２〜１００ｎｍといったナノ結晶領域内にあるような固溶体が得られる 。例示することのできる、他の機械的に合金化された固溶体としては、Ｃｕ−Ｉ ｎ、Ｃｕ−Ｇａ、およびＣｕ−Ｂｉ固溶体がある。 現在利用可能なデータに基づくと、使用に好ましい半田ペーストは、（ａ）低 融点成分として、６２．５Ｇａ、２１．５Ｉｎ、１６Ｓｎを５５〜６５ｗｔ％、 （ｂ）機械的に合金化された固溶体として、Ｃｕ−２０Ｓｎを３５〜４５ｗｔ％ 、備えている。 低融点成分および機械的に合金化された固溶体は、所望の半田ペーストを形成 するために、振動パンまたは類似物内において、所望の比率で、低融点成分の融 点をわずかに超える温度で、約１０秒〜５分にわたって、好ましくは２分間にわ たって、混合される。 半田ペーストが得られると、約３０分くらい以内で使用すべきである。そうで ないと、早々に固化してしまうことになる。そして、ペースト物質は、接着され るべきターゲットおよびバッキングプレートの表面に沿って、約２００μｍ〜１ ０００μｍの薄い層状にコーティングされる。連結されるべき表面は、連結に先 立って、サンドブラストまたは同様の方法によって、クリーニングされるべきで ある。接着を補助するために、圧縮力を、コーティング層に対して垂直に作用さ せることができる。 重要な利点は、ターゲットおよびバッキングプレートをわずかに加熱するだけ であるいは一切加熱することなしに、ペーストを、ターゲット／バッキングプレ ートの界面に適用し得ることである。これに対して、従来の多くの半田づけ装置 においては、半田適用時に、ターゲットおよびバッキングプレートの高温加熱を 必要としていた。このような高温加熱は、しばしば、既に指摘したような部材の そりやクラックといった問題をもたらしていた。本発明においては、こういった 問題は、半田ペーストを、ほぼ室温で（すなわち、３０〜４０℃あるいはそれ以 下）、あるいは、わずかに加熱した状況で（すなわち、液体成分の融点を超えた 温度から約１００℃くらいまで）、適用することができることにより、最小化さ れる。 適用後においては、ペーストは、室温〜１００℃くらいの温度で、１６〜４８ 時間にわたって固化される。この固化または処理ステップは、空気の存在下で、 アルゴン雰囲気のような不活性ガス雰囲気下で、あるいは、真空中で、行うこと ができる。固化によって、半田ペーストとともに、約５００℃まで安定な、耐久 性のある接着結合が形成される。 ガリウムをベースとする半田ペーストは、インジウム錫酸化物製のスパッタタ ーゲットのような酸化物セラミックスパッタターゲットを、銅をベースとするバ ッキングプレートまたはステンレス鋼製のバッキングプレート部材に対して、接 着するのに有効であることがわかっている。加えて、初期的データでは、このよ うな半田ペーストを、Ｔｉ製のターゲットおよびＴｉ基合金製のターゲットを、 ＡｌまたはＣｕをベースとするバッキングプレートに対して、連結するのに使用 可能であることが示されている。 次に、図２を参照すると、長尺の管状ターゲット５００が示されている。この 実施形態においては、ターゲット５００は、インジウム錫酸化物から構成されて いる。ターゲット５００は、ここではステンレス鋼製であって同軸に配置されて いる管状バッキング部材５２０上に、取り付けられている。バッキング部材５２ ０の外表面上には、結合層３２０として機能するための、ニッケル製の薄層が設 けられている。このような層３２０は、バッキングプレートが、例えばステンレ ス鋼やアルミニウムのように接着性の悪い材料から構成されている場合に、設け ることが必要とされる。層３２０は、厚さが約０．５〜２．０μｍであり、好ま しくは約１μｍ厚さであり、バッキングプレート５２０の外周面上にわたって電 気メッキされている。結合層３２０は、上面への半田の適用に好適な基体をなし ている。 図示しないものの、スパッタ操作時に発生する熱を逃がすために、管状バッキ ングプレート５２０の内部を通しては、水を循環させることができる。図に示す ように、銅製の接着性層２００が、結合層３２０上にコーティングされている。 層２００は、厚さが約１〜５μｍであり、約２μｍ厚さが好ましい。接着性層２ ００は、結合層３２０の上面にスパッタコーティングすることができる。ただし 、他の従来のコーティング方法を使用することもできる。 接着性層２００の上面には、インジウム、錫、あるいは、Ｓｎ−Ａｇ製の半田 からなる、約２５〜１０００μｍ厚さの好ましくは５００μｍ厚さの半田コーテ ィング２２０が設けられる。使用する特別の半田は、陰極スパッタリングプロセ ス時に溶融することのないように、注意深く選択される。 そこで、従来のスパッタ装置において、酸化物セラミック他が使用される場合 には、ターゲット／バッキングプレートアセンブリの操作温度は、通常、約１０ ０℃あるいはそれ以下に維持される。この場合、半田は、この温度を超える融点 を有するように選択すべきである。したがって、本実施形態の条件下においては 、半田層２２０として、約１５５℃で溶融するＩｎ、および、ある種のＩｎ／Ｓ ｎ、Ｉｎ／Ｐｂ、Ｉｎ／Ｓｎ／Ｐｂ半田のようなインジウムをベースとする半田 を使用することができる。例示した半田は、Ｉｎ４８Ｓｎ；Ｉｎ１５Ｐｂ；Ｉｎ １８Ｐｂ７０Ｓｎ；Ｉｎ５０Ｐｂ；およびＩｎ２５Ｐｂを含有している。これら 半田材料は、したがって、約１００〜２００℃の範囲内の液化温度を有している 。 図２に示したターゲットが酸化物セラミックターゲットであることから、また 、ターゲット５００の内表面にわたって、銅製のまたは他の接着性材料製の薄い 接着性層２６０を配置することが望ましい。層２００と同様に、接着性層２６０ は、約１〜５μｍの厚さを有しており、ターゲットの内面に沿ってスパッタコー ティングすることができる。接着性層２６０は、接着材料のとりわけ金属性半田 ペースト材料の支持に好適な表面を提供している。 管状ターゲット５００は、ターゲットとバッキング部材との間に（すなわち、 層２６０、２２０間に）形成された管状バッキング界面に対して、半田ペースト 材料２４０により、結合される。この結合を行うために、管状界面または環状ギ ャップには、半田ペーストが充填され、上述したように、固化するために処理さ れる。半田ペースト２４０を使用することは、このような円筒状または環状界面 を接着するのに有利である。これに対して、従来の液体半田は、このような表面 から逃げ出しやすいという不都合がある。 バッキングプレートと半田ペースト２４０との間に半田層２２０を設けること は、通常のスパッタプロセスにおいてターゲットが消費されてしまった場合に、 ターゲットからバッキングプレートを取り外す際に、便利な機構を提供する。さ らに詳細には、半田層２２０の液化温度は、半田ペースト２４０の分解温度より もずっと低い。したがって、使い終わったアセンブリを層２２０の融点にまで加 熱することにより、バッキングプレートを、ターゲット内部から容易に取り外す ことができる。クリーニングの後、バッキングプレートは、再使用することがで き、その後、新たなターゲットに対して連結することができる。 図３は、ボールミル内で９０分間混合された場合の機械的に合金化されたＣｕ ２０Ｓｎ固溶体が、最も強いＸ線回折を示すことを表している。図には、比較の ために、Ｃｕ２０Ｓｎを、３０分間機械的に合金化したもの、および、キャスト 合金が示されている。この場合、低融点成分は、Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎである。 Ｘ線回折強度は、所望のＣｕＧａ₂金属間化合物の形成に関連している。図３ ば、９０分間機械的に合金化されたＣｕ２０Ｓｎが使用された場合に、このよう な金属間化合物が、より多く形成されることを示している。 図３のＸ軸は、半田ペーストを形成するよう互いに混合されたＣｕ２０Ｓｎ固 溶体／Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ液体合金が、固化または処理に供される時間に対応して いる。 上記説明および添付図面は、本発明を例示することを意図したものであって、 本発明を何ら制限するものではない。当業者であれば、添付クレームによって規 定された本発明の真の精神および範囲を逸脱することなく、様々な他の修正や応 用を行い得ることは自明である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月１７日 【補正内容】 請求の範囲 １．スパッタターゲットをバッキングプレート部材に対して半田接着するための 方法であって、 （ａ）融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、粒径が約５ 〜１００μｍの固溶体を形成するようｉ）周期表のＩＢ、ＶＩＩＩ、およびＩＶ Ｂ族を構成する族の中から選択された少なくとも１つの金属成分およびｉｉ）周 期表のＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する族の中から選択された少なく とも１つの金属成分を備える少なくとも２つの金属成分を機械的に合金化するこ とによって形成された固体成分と、を備える半田ペーストからなる薄いコーティ ングを、前記ターゲットと前記バッキングプレート部材との隣接する表面どうし の間に形成された界面に対して適用し、 （ｂ）前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 ２．前記低融点金属成分がＢｉまたはＩｎ含有成分を備えており、 前記（ａ）ステップにおいては、前記半田ペーストを、約１００℃またはそれ 以下において適用することを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．前記（ｂ）ステップにおいては、前記半田ペーストを、雰囲気温度から１０ ０℃までの温度で処理することを特徴とする請求項１記載の方法。 ４．スパッタターゲットをバッキングプレート部材に対して連結するための方法 であって、 酸化物セラミック材料から構成されたスパッタターゲットを準備し； バッキングプレート部材を準備し； 融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、粒径が約５〜１０ ０μｍの固溶体を形成するようｉ）周期表のＩＢ、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を 構成する族の中から選択された少なくとも１つの金属成分およびｉｉ）周期表の ＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する族の中から選択された少なくとも１ つの金属成分を備える少なくとも２つの金属成分を機械的に合金化することによ って形成された固体成分と、を備え、かつ、前記低融点金属成分が前記低融点金 属成分と前記固体成分との合計重量のうちの約７５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の量で存 在しさらに前記固体成分が約２５ｗｔ％〜６５ｗｔ％の量で存在している半田ペ ーストからなる薄いコーティングを、前記スパッタターゲットと前記バッキング プレート部材との隣接する表面どうしの間に適用し； 前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 ５．前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴と する請求項４記載の方法。 ６．前記固体成分は、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｂｉ、あるいはＣｕ−Ｇ ａを備えていることを特徴とする請求項５記載の方法。 ７．前記酸化物セラミック材料は、インジウム錫酸化物であることを特徴とする 請求項５記載の方法。 ８．前記バッキングプレート部材は、銅または銅合金を備えていることを特徴と する請求項６記載の方法。 ９．スパッタターゲットをバッキングプレート部材に対して連結するための方法 であって、 ＴｉまたはＴｉ合金から構成されたスパッタターゲットを準備し； バッキングプレート部材を準備し； 融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、粒径が約５〜１０ ０μｍの固溶体を形成するようｉ）周期表のＩＢ、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を 構成する族の中から選択された少なくとも１つの金属成分およびｉｉ）周期表の ＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する族の中から選択された少なくとも１ つの金属成分を備える少なくとも２つの金属成分を機械的に合金化することによ って形成された固体成分と、を備え、かつ、前記低融点金属成分が前記低融点金 属成分と前記固体成分との合計重量のうちの約７５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の量で存 在しさらに前記固体成分が約２５ｗｔ％〜６５ｗｔ％の量で存在している半田ペ ーストからなる薄いコーティングを、前記スパッタターゲットと前記バッキング プレート部材との隣接する表面どうしの間に適用し； 前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 １０．前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴 とする請求項９記載の方法。 １１．前記固体成分は、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｂｉ、あるいはＣｕ− Ｇａの中から選択された材料を備えていることを特徴とする請求項１０記載の方 法。 １２．前記バッキングプレート部材は、銅または銅合金を備えていることを特徴 とする請求項１１記載の方法。 １３．前記バッキングプレート部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を 備えていることを特徴とする請求項１１記載の方法。 １４．スパッタターゲットをバッキング部材に対して連結するための方法であっ て、 ａ）管状ターゲットを準備し； ｂ）管状バッキング部材を準備し； ｃ）前記管状ターゲットと前記管状バッキング部材とを実質的に同軸の関係に 配置した状態で、かつ、前記ターゲットと前記バッキング部材との対向表面どう しの間に環状ギャップが形成された状態で、前記管状ターゲットを前記管状バッ キング部材の周囲に配置し； ｄ）融点が７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、ｉ）周期表のＩ Ｂ、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を構成する族の中から選択された少なくとも１つ の第１金属成分およびｉｉ）周期表のＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成す る族の中から選択された少なくとも１つの第２金属成分を備えるとともにこれら 第１金属成分および第２金属成分を機械的に合金化することによって粒径が約５ 〜１００μｍの固溶体を形成するよう作製された固体成分と、を備え、かつ、前 記低融点金属成分が前記低融点金属成分と前記固体成分との合計重量のうちの約 ７５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の量で存在しさらに前記固体成分が約２５ｗｔ％〜６５ ｗｔ％の量で存在している半田ペーストを、前記環状ギャップに対して適用し； ｅ）前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 １５．前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴 とする請求項１４記載の方法。 １６．前記ターゲットは、インジウム錫酸化物から構成されていることを特徴と する請求項１５記載の方法。 １７．前記バッキング部材は、ステンレス鋼から構成されていることを特徴とす る請求項１５記載の方法。 １８．請求項１記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタターゲ ットとバッキングプレート部材との組合せ。 １９．請求項４記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタターゲ ットとバッキングプレート部材との組合せ。 ２０．請求項９記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタターゲ ットとバッキングプレート部材との組合せ。 ２１．請求項１４記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタター ゲットとバッキング部材との組合せ。 【手続補正書】 【提出日】１９９７年６月２４日 【補正内容】 特許請求の範囲 １．スパッタターゲットをバッキングプレート部材に対して半田接着するための 方法であって、 （ａ）融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、粒径が約５ 〜１００μｍの固溶体を形成するようｉ）周期表のＩＢ、ＶＩＩＩ、およびＩＶ Ｂ族を構成する族の中から選択された少なくとも１つの金属成分およびｉｉ）周 期表のＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する族の中から選択された少なく とも１つの金属成分を備える少なくとも２つの金属成分を機械的に合金化するこ とによって形成された固体成分と、を備える半田ペーストからなる薄いコーティ ングを、前記ターゲットと前記バッキングプレート部材との隣接する表面どうし の間に形成された界面に対して適用し、 （ｂ）前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。２．前記（ａ）ステップにおいては、前記半田ペーストを、約１００℃またはそ れ以下において適用することを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．前記（ｂ）ステップにおいては、前記半田ペーストを、雰囲気温度から１０ ０℃までの温度で処理することを特徴とする請求項１記載の方法。４．前記機械的に合金化する際には、ボールミル内において混合されることを特 徴とする請求項１記載の方法。 ５．前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴と する請求項１記載の方法。６．前記低融点金属成分が、 Ｉｎ ３３．７Ｂｉ Ｂｉ １７Ｓｎ ２５Ｉｎ Ｂｉ １０Ｃｄ １３．３Ｓｎ ２６．７Ｐｂ Ｂｉ １１．６Ｓｎ １８Ｐｂ ２１Ｉｎ Ｂｉ ５．３Ｃｄ ８．３Ｓｎ ２２．６Ｐｂ １９．１Ｉｎ の中から選択された材料を備えていることを特徴とする請求項５記載の方法。 ７．前記低融点金属成分が、ＧａまたはＧａ合金を備えていることを特徴とする 請求項１記載の方法。 ８．前記低融点金属成分が、共晶Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ掖体合金を備えていることを 特徴とする請求項７記載の方法。 ９．前記低融点金属成分が、６２．５Ｇａ、２１．５Ｉｎ、１６Ｓｎを備えてい ることを特徴とする請求項８記載の方法。 １０．前記成分ｉ）は、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、あるいはＴｉの中から選択さ れた１つまたは複数の物質を備え、前記成分ｉｉ）は、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｌ 、Ｇａ、Ｉｎ、あるいはＢｉの中から選択された１つまたは複数の物質を備えて いることを特徴とする請求項１記載の方法。 １１．前記固体成分は、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｂｉ、あるいはＣｕ− Ｇａを備えていることを特徴とする請求項１０記載の方法。１２． スパッタターゲットをバッキングプレートに対して連結するための方法で あって、 スパッタターゲット材料を準備し； バッキングプレート部材を準備し； 融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、粒径が約５〜１０ ０μｍの固溶体を形成するよう、周期表のＩＢ、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を構 成する族の中から選択された少なくとも１つの金属成分を備える 少なくとも２つ の金属成分を機械的に合金化することによって形成された固体成分と、を備え、 かつ、前記低融点金属成分が前記低融点金属成分と前記固溶体成分との合計重量 のうちの約７５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の量で存在しさらに前記固溶体成分が約２５ ｗｔ％〜６５ｗｔ％の量で存在している半田ペースト材料からなる薄いコーティ ングを、前記スパッタターゲットと前記バッキングプレートとの隣接する表面ど うしの間に適用し； 前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。１３． 前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴 とする請求項１２記載の方法。１４．前記低融点金属成分が、ＧａまたはＧａ合金を備えていることを特徴とす る請求項１２記載の方法。 １５．前記低融点金属成分が、共晶Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ液体合金を備えていること を特徴とする請求項１４記載の方法。 １６．前記低融点金属成分が、６２．５Ｇａ、２１．５Ｉｎ、１６Ｓｎを備えて いることを特徴とする請求項１４記載の方法。 １７．前記固体成分は、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｂｉ、あるいはＣｕ− Ｇａの中から選択された材料を備えていることを特徴とする請求項１４、１５、 または１６記載の方法。 １８．前記ターゲットは、インジウム錫酸化物を備えていることを特徴とする請 求項１１記載の方法。 １９．前記ターゲットは、ＴｉまたはＴｉ合金を備えていることを特徴とする請 求項１１記載の方法。 ２０．前記ターゲットが管状ターゲットであるとともに、前記バッキングプレー トが管状であることを特徴とする請求項１１または１８記載の方法。 ２１．請求項１ないし２０のいずれかに記載の方法によって製造されたことを特 徴とするスパッタターゲットとバッキングプレートとの組合せ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．スパッタターゲットをバッキングプレート部材に対して半田接着するための 方法であって、 （ａ）融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、ｉ）周期表 のＩＢ、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を構成する族の中から選択された少なくとも １の金属成分およびｉｉ）周期表のＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する 族の中から選択された少なくとも１つの金属成分を備えるとともにこれら成分ｉ ）およびｉｉ）を機械的に合金化することによって形成された固溶体成分と、を 備える半田ペーストからなる薄いコーティングを、前記ターゲットと前記バッキ ングプレート部材との隣接する表面どうしの間に形成された界面に対して適用し 、 （ｂ）前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 ２．前記低融点成分がＢｉまたはＩｎ含有成分を備えており、 前記（ａ）ステップにおいては、前記半田ペーストを、約１００℃またはそれ 以下において適用することを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．前記（ｂ）ステップにおいては、前記半田ペーストを、雰囲気温度から１０ ０℃までの温度で処理することを特徴とする請求項１記載の方法。 ４．スパッタターゲットをバッキングプレートに対して連結するための方法であ って、 酸化物セラミック材料から構成されたスパッタターゲットを準備し； バッキングプレートを準備し； 融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、ｉ）周期表のＩＢ 、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を構成する族の中から選択された少なくとも１つの 金属成分およびｉｉ）周期表のＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する族の 中から選択された少なくとも１つの金属成分を備えるとともにこれら成分ｉ）お よびｉｉ）を機械的に合金化することによって形成された固溶体成分と、を備え 、かつ、前記低融点成分が前記低融点成分と前記固溶体成分との合計重量のうち の約７５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の量で存在しさらに前記固溶体成分が約２５ｗｔ％ 〜６５ｗｔ％の量で存在している半田ペーストからなる薄いコーティングを、前 記スパッタターゲットと前記バッキングプレートとの隣接する表面どうしの間に 適用し； 前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 ５．前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴と する請求項４記載の方法。 ６．前記固溶体成分は、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｂｉ、あるいはＣｕ− Ｇａを備えていることを特徴とする請求項５記載の方法。 ７．前記酸化物セラミック材料は、インジウム錫酸化物であることを特徴とする 請求項５記載の方法。 ８．前記バッキングプレートは、銅または銅合金を備えていることを特徴とする 請求項６記載の方法。 ９．スパッタターゲットをバッキングプレート部材に対して連結するための方法 であって、 ＴｉまたはＴｉ合金から構成されたスパッタターゲットを準備し； バッキングプレート部材を準備し； 融点が約７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、ｉ）周期表のＩＢ 、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を構成する族の中から選択された少なくとも１つの 金属成分およびｉｉ）周期表のＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する族の 中から選択された少なくとも１つの金属成分を備えるとともにこれら成分ｉ）お よびｉｉ）を機械的に合金化することによって形成された固溶体成分と、を備え 、かつ、前記低融点成分が前記低融点成分と前記固溶体成分との合計重量のうち の約７５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の量で存在しさらに前記固溶体成分が約２５ｗｔ％ 〜６５ｗｔ％の量で存在している半田ペーストからなる薄いコーティングを、前 記スパッタターゲットと前記バッキングプレート部材との隣接する表面どうしの 間に適用し； 前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 １０．前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴 とする請求項９記載の方法。 １１．前記固溶体は、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｉｎ、Ｃｕ−Ｂｉ、あるいはＣｕ−Ｇ ａの中から選択された材料を備えていることを特徴とする請求項１０記載の方法 。 １２．前記バッキングプレート部材は、銅または銅合金を備えていることを特徴 とする請求項１１記載の方法。 １３．前記バッキングプレート部材は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を 備えていることを特徴とする請求項１１記載の方法。 １４．スパッタターゲットをバッキング部材に対して連結するための方法であっ て、 ａ）管状ターゲットを準備し； ｂ）管状バッキング部材を準備し； ｃ）前記管状ターゲットと前記管状バッキング部材とを実質的に同軸の関係に 配置した状態で、かつ、前記ターゲットと前記バッキング部材との対向表面どう しの間に環状ギャップが形成された状態で、前記管状ターゲットを前記管状バッ キング部材の周囲に配置し； ｄ）融点が７０℃あるいはそれ以下である低融点金属成分と、ｉ）周期表のＩ Ｂ、ＶＩＩＩ、およびＩＶＢ族を構成する族の中から選択された少なくとも１つ の金属成分およびｉｉ）周期表のＩＶＡ、ＩＩＩＡ、およびＶＡ族を構成する族 の中から選択された少なくとも１つの金属成分を備えるとともにこれら成分ｉ） およびｉｉ）を機械的に合金化することによって形成された固溶体成分と、を備 え、かつ、前記低融点成分が前記低融点成分と前記固溶体成分との合計重量のう ちの約７５ｗｔ％〜３５ｗｔ％の量で存在しさらに前記固溶体成分が約２５ｗｔ ％〜６４ｗｔ％の量で存在している半田ペーストを、前記環状ギャップに対して 適用し； ｅ）前記半田ペーストを固化させる、ことを特徴とする方法。 １５．前記低融点金属成分が、ＢｉまたはＩｎ含有合金を備えていることを特徴 とする請求項１４記載の方法。 １６．前記ターゲットは、インジウム錫酸化物から構成されていることを特徴と する請求項１５記載の方法。 １７．前記バッキング部材は、ステンレス鋼から構成されていることを特徴とす る請求項１５記載の方法。 １８．請求項１記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタターゲ ットとバッキングプレート部材との組合せ。 １９．請求項４記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタターゲ ットとバッキングプレートとの組合せ。 ２０．請求項９記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタターゲ ットとバッキングプレート部材との組合せ。 ２１．請求項１４記載の方法によって製造されたことを特徴とするスパッタター ゲットとバッキング部材との組合せ。