溅射靶-背衬板接合体制造技术

本发明专利技术涉及溅射靶‑背衬板接合体。一种溅射靶‑背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶‑背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600～3500℃且轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形的线状材料覆盖。本发明专利技术提供有效地抑制在使用焊接材料接合溅射靶和背衬板的情况下的由焊接材料在溅射靶和背衬板之间露出引起的电弧放电产生、粉粒产生的技术。

【技术实现步骤摘要】
溅射靶-背衬板接合体本申请是申请日为2015年8月6日、申请号为201510477273.X的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及能够抑制在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合的情况下的电弧放电产生或粉粒产生的溅射靶-背衬板接合体。
技术介绍
半导体器件的薄膜形成方法之一为溅射。但是近年来，随着向纳米领域的微细化的发展，在溅射中粉粒的管理变得越来越严格。因此，即使对于长年实施的方法，也需要重新考察，找出对策来减少溅射中的粉粒。对于溅射靶而言，其靶材料和背衬板的接合大致分为两种。一种称为扩散接合法，在真空中将贴合并封入的靶材料和背衬板材料在高压下、在适当的温度下进行热处理，由此使两种材料互相扩散，从而使其接合。另一种是将In、Sn合金等低熔点材料作为焊接材料插入靶和背板板之间，使其贴合而进行接合，即，焊接(solderbonding)法。对于前者的扩散接合法而言，具有以下优点：不存在靶材料和背衬板材料以外的材料且是清洁的，而且接合部的耐热温度比后者的使用焊接材料的情况高。因此，也适合于高功率的溅射，并且已经应用于Ti、Al、Cu、Ta、Co等主要包含金属材料的溅射靶。另一方面，对于半导体材料如硅(Si)、锗(Ge)，氧化物材料如PZT(Pb(Zr,Ti)O3)、HfO2、La2O3、MgO等而言，由于其为脆性材料或其它材料特性上的问题，不能进行扩散接合，现在还通过焊接法制作溅射靶。在背衬板材料中，主要使用热导率大且冷却效率优良的无氧铜、铜合金、铝合金，也使用其它金属(包括合金)材料。在通过焊接法制作的溅射靶中，从板状的靶和背衬板的侧面观察的焊接材料层以往在原样露出的状态下使用(参照图1和图2的a)。在这种情况下，对于位于表层的焊接材料，虽然有时为了实现减少被溅射、流出而削去若干，但是最终焊接材料层处于从靶和背衬板的外周(外侧)能看见、即露出到外周的状态(参照图2的b、c)。这样的焊接材料层通常将其厚度调节为0.1mm～1.2mm的范围。特别是在靶材料与背衬板的热膨胀差大的情况下、在靶材料的弯曲强度小的情况下，为了保持缓冲效果，经常将焊接材料调节为较厚。以上以用于半导体的靶-背衬板接合体(也称为“组件”)、即圆盘(disk)状的靶为中心进行了列举，关于焊接材料的截面结构、厚度，在ITO、IGZO等用于FPD、太阳能用途的方形(矩形)靶中也同样可见。板状靶与背衬板的接合体(组件)直接安装在溅射装置(腔室)中。其结果是，从板状靶和背衬板的侧面所观察的焊接材料层的一部分位于溅射装置(腔室)中。通常，在溅射正常运行时，即使是成为露出状态的焊接材料层，也不存在特别的问题。这是因为，通常在靶材溅射时，其一部分迂回至靶-背衬板的侧面，再析出(再沉积)，从而覆盖、抑制焊接材料层，因此在形成薄膜的基板侧不会出现不良影响。但是，在溅射装置的腔室内的等离子体密度波动的情况下，虽然极少，但是板状的靶和背衬板之间的焊接材料层有时会被溅射。另外，有时由于靶中的杂质、侵蚀时所形成的突起部的存在等而意外发生的电弧放电击中焊接材料层，有时它们在基板侧形成粉粒。以往，粉粒产生的主要原因是其它理由为主(支配的)，而且在溅射膜的布线宽度宽的情况下，上述的频率低，少量粉粒的影响小，因此不会成为特别的问题。但是，如今半导体的微细化不断发展，并且靶材料的高纯度化、高密度化不断发展，因此需要严格抑制粉粒的产生。在这一点上，对于以往以来的靶-背衬板的结构和制造方法而言，可以说不能充分解决该问题。在以下所示的专利文献1中公开了如下的高频率溅射用靶的粘接结构：通过粘接材料4彼此接合的高频率溅射用靶3和靶电极5在距它们的外周缘留有间隔的内侧的区域具有接合面11，靶电极在接合面11的外侧具有高差10，由此在与靶之间形成的间隙中嵌合包含导电性材料的环状构件，以使其与靶或靶电极分别接触。但是，在这种情况下，需要在靶上制作高差10，因此，存在靶的使用效率变差的问题。另外，在加工圆环状的高差10时，如果不进行均匀的加工，则在边缘部产生空隙，由于边缘部变多，因此具有导致粉粒产生的缺点。另外，在下述专利文献2中记载了“一种多分割溅射靶，其通过将多个靶构件利用低熔点的焊锡材料接合而形成，其中，沿着由相邻靶材料形成的分割部的底部，以不露出焊锡材料的方式设置从背衬板表面起靶材料表面的高度的1/10以下的高度的线状的保护材料”(参见权利要求1)。但是，在这种情况下，由于线状的保护材料在靶上露出，因而由保护材料导致的污染的影响不少，认为这随着溅射进行会变强。另外，在保护材料和分割靶之间产生间隙的情况下，还具有有可能发生焊锡材料的泄漏的问题。鉴于以上方面，本专利技术提供一种能够有效地抑制在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合的情况下的粉粒产生的溅射靶-背衬板接合体。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-291382号公报专利文献2：日本特开2014-129559号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在半导体用途中，随着微细化的发展，溅射时的稳定性、粉粒的管理变得非常严格。本申请专利技术解决在使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合的情况下产生的问题，提供一种有效地抑制粉粒产生并且不会污染溅射装置(腔室)内环境的溅射靶-背衬板接合体。用于解决问题的手段为了解决上述问题，提供以下的专利技术。1)一种溅射靶-背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600～3500℃的线状材料覆盖。2)如上述1)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形。3)如上述1)～2)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，溅射靶为选自半导体材料、氧化物材料、金属材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上材料。4)如上述3)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述半导体材料为硅(Si)或锗(Ge)。5)如上述3)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述氧化物材料为Al2O3、PZT(Pb(Zr,Ti)O3)、HfO2、La2O3、MgO、ITO或IGZO。6)如上述3)所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述金属材料为铟、钼或钨。7)如上述1)～6)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，背衬板包含选自无氧铜、铜合金、铝合金、钛、SUS或钼的材料。8)如上述1)～7)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，焊接材料包含选自铟(2N以上)、In-Sn合金(Sn：60～90原子％)或Sn-Ag合金(Ag：3～20原子％)的材料。9)如上述1)～8)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料包含选自铝(4N以上)、钛(4N以上)、钼(3N以上)、铜(4N以上)、铜合金(CuZn、CuCr、C18000(CuNiSiCr))或钨(4N以上)的材料。10)如上述1)～9)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料为含有选自半导体材料、氧化物材料、金属材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上组成的材料。11)如上述1)～10)中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的外表面的表面粗糙度为Ra2～10μm。12)如上述1)～11)中任本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溅射靶‑背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶‑背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600℃～3500℃的线状材料覆盖，该线状材料的厚度相对于溅射靶和背衬板之间的焊接材料的厚度为(线状材料厚度)/(焊接材料厚度)＝100％～130％，该线状材料插入在溅射靶和背衬板之间。

【技术特征摘要】
2014.08.06 JP 2014-1599891.一种溅射靶-背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600℃～3500℃的线状材料覆盖，该线状材料的厚度相对于溅射靶和背衬板之间的焊接材料的厚度为(线状材料厚度)/(焊接材料厚度)＝100％～130％，该线状材料插入在溅射靶和背衬板之间。2.一种溅射靶-背衬板接合体，其为使用焊接材料将溅射靶和背衬板接合而得到的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，将溅射靶和背衬板之间的焊接材料的外周用熔点为600℃～3500℃且厚度与焊接材料的厚度相等的线状材料覆盖，该线状材料插入在溅射靶和背衬板之间。3.如权利要求1或2所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，线状材料的轴向截面形状为圆形、椭圆形或矩形。4.如权利要求1～3中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，溅射靶为选自半导体材料、氧化物材料、金属材料、碳化硅(SiC)材料中的一种以上材料。5.如权利要求4所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述半导体材料为硅(Si)或锗(Ge)。6.如权利要求4所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述氧化物材料为Al2O3、PZT(Pb(Zr,Ti)O3)、HfO2、La2O3、MgO、ITO或IGZO。7.如权利要求4所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，所述金属材料为铟、钼或钨。8.如权利要求1～7中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，背衬板包含选自无氧铜、铜合金、铝合金、钛、SUS或钼的材料。9.如权利要求1～8中任一项所述的溅射靶-背衬板接合体，其特征在于，焊接材料包含选自铟(2N以上)、In-Sn合金(...

【专利技术属性】
技术研发人员：高村博，铃木了，
申请(专利权)人：捷客斯金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP