JPS62158162A - スパツタ−タ−ゲツトの製造方法 - Google Patents

スパツタ−タ−ゲツトの製造方法

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JPS62158162A
JPS62158162A JP61305148A JP30514886A JPS62158162A JP S62158162 A JPS62158162 A JP S62158162A JP 61305148 A JP61305148 A JP 61305148A JP 30514886 A JP30514886 A JP 30514886A JP S62158162 A JPS62158162 A JP S62158162A
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JP
Japan
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carbide
nitride
binder
target
sputter target
Prior art date
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Pending
Application number
JP61305148A
Other languages
English (en)
Inventor
エーリツヒ、クニ
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Metallwerk Plansee GmbH
Original Assignee
Metallwerk Plansee GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

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、而・ｊ熱金属の炭化物及び／又は窒化物及び
／又はホウ化物からなるスパッターターゲットを製造す
る方法に関する。
〔従来の技術〕
［（λ極スパッター装置内でターゲット？蒸発させるこ
とにより不均一質の金属及び非金属の成形部分を被覆す
る方法は近年飛躍的に重要性を増し、更にその範囲を広
げている。耐熱金属の炭化物及び／又は窒化物及び／叉
はホウ化物からなるスパッターターゲットは従来粉末状
の炭化物、窒化物、ホウ化物又はその混合物を加圧及び
焼結することにより、または熱加圧することによＩＪ製
造された。必要とされる焼結温度並びに熱加圧温度は極
めて高（２０００℃にもなる。この製造方法により得ら
れる成形体は僅かな機械的強度？有するにすぎず５機械
的に処理し難く、その上亀裂を生じる傾向を有し、また
そのことから熱的耐負荷性も低い。このような特性をも
つ加工材料はスパッターターゲットで極めて限定的（二
側用し得る（二すぎない。従って従来この種のターゲッ
トはあまり使用されていない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、上記の欠点を有さｌい、耐熱金属の炭
化物及び／又は窒化物及び／又はホウ化物からなるスパ
ッターターゲラトラ製造する方法を提供すること（二あ
る。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明によればこの目的は、まず周期表第ＩＶＡ〜第Ｖ
ＩＡ族の金属の炭化物及び／又は窒化物及び／又はホウ
化物の一種又は数種と、一種又は数種の鉄族金属からの
金属結合剤とからなる緊密な複合体を粉末冶金学的方法
で加圧及び焼結することにより製造し、その際ターゲッ
ト成形体に打利には焼結の前及び／又は後に機械的Ｃ二
加工し、最後に結合剤を化学的又は電気化学的処理によ
りターゲットから除去することによって達成される。
〔作用効果〕
成形体はそれ自体は公知の方法により耐熱金属の炭化物
及び／又は窒１ヒ物及び／又はホウ化物並び（二結合金
属粉末からなる粉末混合物を加圧及び焼結すること５二
より製造される。結合剤としては通常コバルト、鉄、ニ
ッケル又はこれらの蛍鵬の混合物が使用される。本発明
方法（二よって、公知の製造方法に比べて明らかに低い
約１５００℃前後の焼結温度を使用することができる。
スパッターターゲットを機械的に加工する必要がある場
合には、焼結された成形体を更く二結合剤の除去前（二
最終的な形（二する。この方法によりスパッターターゲ
ットは機械的に容易に加工することができる。
機械的に成形した後に金属結合剤を化学的又は電気化学
的腐食法で完全に除去する。
まったく驚くべきことには、結合剤の除去後もこのスパ
ッターターゲットは大きｔ（９４械的強度及び高い耐熱
性を有することが判明した。ターゲットにとって重要な
材料特性である機械的強度及び熱衝撃安定性は、他の方
法により製造されたターゲットでこれ迄に達成された数
値をはるかに凌駕する。結合剤は化学的又は電気化学的
腐食法によりほぼ完全１ニスバツターターゲツトから除
去することができる。酸素、窒素又は金属結合剤の残漬
のような不純元素の含有量は本発明による方法では極＜
　＋ａｒ少であＬ）、スパッターターゲットのこれらの
不純物に関して設定される必要条件を完全に満たすもの
である。
次表で例示的Ｃ二種々の炭化タングステンスパッタータ
ーゲットの不純度及び曲げ破壊強さを記載するが、これ
らのターゲットは本発明による方法に基づき種々の出発
物質を使用して製造したものである。
表 本発明により製造されたスパッターターゲットの不純度
及び曲げ破壊強さ 七の（ｔＪＬはＷＣ Ｃｏ９％、　’］’ａＣＯ，６％ＴｉＣ０，２％　　７
８０　　　１２　０．０４　　　　　／／その他はＷＣ Ｃｏ９％、　ＴａＮｂＣ】０％　　　　Ｉ　２００　　
］　ｔｏｏ　　Ｏ，０５４７５Ｔｔｃ　４％その他はＷ
Ｃ ００６％、ＴａＮｂＣ５，５％　　　　１０２０　　５
００　０．０８　　　６＋４ＴｔＣ５％その他はＷＣ ００６％そのイ也はＷＣ１７５−０，０３３９５〔実施
例〕 次に本発明を実施例に基づき詳述する。
例１ 出来上り寸法が直径７５ｍ５．円板の厚さ６ｍｔｘの、
炭化タングステンからなる円板状のスパツターターゲツ
トを以下のようにして製造した。
平均粒径１３μｍのコバルト粉末０．３Ｋｐ’４、平均
粒径５５μ鴇の炭化タングステン粉末−１，７Ｋ９と混
合した。総炭素含有量はカーボンブラック粉末で５８３
％（二調整する。粉末バッチを１２０時間ボールミル中
で炭化タングステン球及び粉砕液としてのアセトンと共
に粉砕した。粉砕工程終了後アセトンを蒸留して除去す
る。こうして得られた粉末混合物を圧力１０００パール
で等圧圧縮法により円筒状の成形品に圧縮加工した。こ
の円筒状の成形品から円板を切１Ｊｆｉし、焼結に際し
て生ずる４５容雇チの縮小を考慮し、また焼結後Ｃ二、
必要とされているスパッターターゲットの出来上り寸法
よりも若干大きめである円板状の本体が得られるような
寸法にする。機械的処理をした後円板状の本体を真空下
に１４８０℃で］時間焼結した。焼結した円板状の本体
をダイヤ研摩盤で処理することにより必要とされる出来
上り寸法にした。引続きこの円板状の硬質合金本体を、
コバルト結合相？溶出するために二沸騰する半濃縮塩酸
で約１６８時間処理した。残存する塩酸？除去するため
に円板状のスパツターターゲツトをまず蒸留水？用いて
１００℃で処理し、更に約１２０”Ｃで２・１時間乾燥
した。
コバルト結合相が完全にスペッタ−ターゲットから溶出
されたかどうかを検査するために、スパッターターゲッ
トの塩酸処理前と塩酸処理完了後とにおける重量差をそ
の尺度として利用する。またコバルトが完全にスパッタ
ーターゲットから溶出されたかどうかの検査にはコバル
ト不含の際に零であるべき磁気飽和を利用すること（二
よっても可能である。残コバルト含有はかなお認められ
る場合（畷ま、新鮮な沸騰する半濃縮塩酸で、コバルト
結合相の必要とされる完全な溶出が達成されるまで、ス
パッターターゲットを新たに処理する。
ｈｔｔｓ）代理人弁理士冨村　ｅＩτ２？、’−Ｉ　　
　＋４ ′“−１：ｉｌ り宵士

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）耐熱金属の炭化物及び／又は窒化物及び／又はホウ
    化物からなるスパツターターゲツトを製造する方法にお
    いて、まず周期表第IVＡ〜第VIＡ族の金属の炭化物及び
    又は窒化物及び／又はホウ化物一種又は数種と、一種又
    は数種の鉄族金属からの金属結合剤とからなる緊密な複
    合体を粉末冶金学的方法で加圧及び焼結により製造し、
    ターゲット成形体を有利には焼結の前及び／又は後に機
    械的に加工し、終りにこの結合剤を化学的又は電気化学
    的処理によりターゲットから除去することを特徴とする
    スパツターターゲツトを製造する方法。 ２）炭化タングステン、炭化チタン、炭化タンタル、炭
    化ニオブ、炭化ジルコニウム、炭化クロム、炭化モリブ
    デンの群から選択される一種又は数種の炭化物からなる
    、一種又は数種の鉄族金属からの結合剤との複合体を製
    造することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
    法。 ３）窒化タングステン、窒化チタン、窒化タンタル、窒
    化ニオブ、窒化ジルコニウム、窒化クロム、窒化モリブ
    デンの群から選択される一種又は数種の窒化物からなる
    、一種又は数種の鉄族金属からの結合剤との複合体を製
    造することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
    法。
JP61305148A 1985-12-23 1986-12-19 スパツタ−タ−ゲツトの製造方法 Pending JPS62158162A (ja)

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