[发明专利]溅射靶-背衬板组装体

说明书

技术领域

本发明涉及提高PTF（漏磁通）的溅射靶-背衬板组装体。

背景技术

近年来，作为电子电气部件用材料的成膜法之一，广泛使用可以容易控制膜厚和成分的溅射法。

该溅射法使用如下原理：将正极与作为负极的靶对置，在惰性气体气氛下在这些基板与靶间施加高电压使得产生电场，此时电离的电子与惰性气体撞击而形成等离子体，该等离子体中的阳离子撞击靶（负极）的表面将靶构成原子击出，该飞出的原子附着到对置的基板上形成膜。

使用该溅射法时，靶的形状和特性的好坏对在基板上形成的薄膜的性质产生大的影响。另外，靶的制造工艺的设计会对生产成本产生影响。

一般而言，根据溅射装置的种类，确定能够使用的溅射靶的形状。不将靶与背衬板接合而使用靶本身的，是普通的形状。此时，可以说靶自身兼作背衬板。

但是，降低溅射靶的价格的情况或者需要提高漏磁通的情况下，大多采用将靶与使用便宜的非磁性材料而得到的背衬板接合的方法。

作为接合方法，一般的方法之一是使用铟等焊料的方法。但是，此时存在如下问题：在溅射中溅射靶的温度上升，由此温度上升到焊料的熔点以上，从而产生接合点剥离。

作为解决该问题的手段而采用的方法，有称为扩散焊接（扩散接合）的方法。该方法为，完全不使用焊料，而是在将溅射靶材与背衬板叠合后，暴露在高温和高压下进行固相扩散的方法。但是，此时，溅射靶与背衬板各自需要预先进行机械加工的准备，因此存在工序长，成本高的缺点。

另一方面，在制作硬盘时，一般使用将磁性材料磁控溅射的方法。但是，磁性材料的溅射靶多数含有贵金属，因此价格高。另外，磁导率高时，漏磁通不充分，引起放电不稳定或者完全不引起放电等问题。

因此，在磁性材料用途中，为了提高PTF（漏磁通），要求PTF更高的靶，尝试了如下技术：将未被侵蚀部分，即相当于背衬板的部分变更为漏磁通尽可能大的材料；以及分别制造（通过烧结等手段）靶和背衬板，并用焊料将它们接合或者进行固相扩散接合。

但是，如上所述，在这些接合中，为了使靶和背衬板两者在组合时不产生间隙，需要预先切削加工成适当的形状，但是这会产生在溅射中两者在界面剥离这样的、连磁性材料这种特殊材料也不会例外的、与上述的一般靶-背衬板组装体同样的问题。

另外，说到现有技术，与背衬板接合的方法是低价格化对策之一，但是一般而言背衬板的形状为平板，能够侵蚀的深度减少，因此在研究机构中在少量溅射时是有效的，但是不适合硬盘的大量生产。

这在使用焊料的情况下、扩散焊接的情况下、以及将粉末与背衬板同时烧结的情况下均是同样的。因此，如果仅仅将背衬板的厚度减少，不能实现原本的目的即低价格化。

因此，当利用存在被深度侵蚀的部分和不太被侵蚀的部分这一点，根据侵蚀形状改变背衬板的厚度时，通过接合方法既可以实现低价格化也可以实现高漏磁通化。该接合方法是将粉末与背衬板同时烧结的方法。

另一方面，利用使用焊料的方法或进行扩散焊接的方法时，准备的靶母材的形状不能缩小，并且在接合前需要进行实施机械加工的工序，因此结果是存在阻碍低价格化的问题。

从上述内容可以看出，成型的固体相互之间的接合，在使用接合材料时存在接合部的强度问题，在扩散接合时由于制造工序的复杂而导致生产成本上升的问题。

对于现有公知的技术而言，作为将W-Ti靶的粉末与背衬板烧结时缩短工序的手段，提出了将以成为溅射靶材料的组成的方式准备的粉末与背衬板一起填充到容器中，并进行HIP处理的方法（参考专利文献1）。此时，溅射靶的烧结工序和与背衬板接合的工序同时进行，但是工序复杂且存在必须使用高价的HIP进行处理的靶材料的特殊性。

另外，公开了如下技术：将靶/嵌件与支撑板接合时，先将钨粉末等高纯度粉末成型，制作靶/嵌件，将其直接压缩到具有凹陷的支撑板上，并使其固相扩散而接合，从而在溅射中防止剥离（参考专利文献2）。

另外，公开了如下技术：在由母材金属与分散金属构成的压坯上载置母材金属的锭，将该锭熔融使金属渗透到压坯的空隙中进行接合，从而使该锭的一部分成为背衬板（参考专利文献3）。

公开了如下技术：将金属胶粘到陶瓷靶板的四周，将该靶板载置到烟灰缸型的Cu制背衬板上进行热压而接合（参考专利文献4）。其目的在于冷却和防止破裂。另外，公开含有铝成分的靶、以及将靶材料粉末与背衬板材料粉末进行冷压后，进行热锻压的技术（参考专利文献5）。

但是，上述的公知技术存在并未公开用于解决磁性材料靶固有问题的具体手段的问题。