[发明专利]溅射靶/背衬板组件

说明书

技术领域

本发明涉及具有在磁控溅射中所需要的特性的溅射靶/背衬板组件。

背景技术

一直以来，作为电子电气部件用材料的成膜方法之一，经常使用可以容易控制膜厚、成分的溅射法。另外，为了提高该溅射的成膜速度，尤其经常使用通过电磁力控制等离子体的磁控溅射装置。另外，为了提高成膜速度而使溅射靶的输入功率尽可能大，然而在这种情况下，通过阳离子对靶表面的撞击而进行加热，随着输入功率增加，靶的温度有升高的倾向。

通常，溅射靶的结构是，与由铜等热传导性优良的材料制作的背衬板接合，将该背衬板利用水冷等手段进行冷却，将如上所述被加热的溅射靶间接冷却。背衬板在多数情况下会被再利用，因此该溅射靶与背衬板经常以能够更换溅射靶的方式用焊接材料、胶粘剂接合。

通常，磁控溅射装置中的磁铁采用在冷却装置中使其旋转的结构。在这样的装置中，在冷却装置中使磁铁旋转时产生涡电流，随着旋转速度的增加，涡电流也增大。而且，由于该涡电流而产生逆磁场，其作用是减少有效磁通量。这样的有效磁通量的减少结果会对膜的均匀性产生大的影响，产生的问题是使成膜速度变化。

接下来，介绍现有技术。

在专利文献1中公开了一种靶/背衬板组件，其为用于磁控溅射的铜或铜合金靶/铜合金背衬板组件，铜合金背衬板为铍铜合金、Cu-Ni-Si合金。

另外，在专利文献2中记载了一种将铜、铝、钽等溅射靶与比电阻值为3.0μΩ·cm以上且拉伸强度为150MPa以上的铜合金或铝合金制背衬板接合而成的组件。

在专利文献3中公开了一种将包含具有200MPa以上的0.2％屈服应力的Cu合金的溅射用背衬板与溅射靶接合而成的组件。另外，在专利文献4中记载了一种将包含具有200MPa以上的0.2％屈服应力的Al合金的溅射用背衬板与溅射靶接合而成的组件。

在专利文献5中公开了一种即使在靶与背衬板的热膨胀率之差大的情况下扩散接合后的变形也小，经由铝或铝合金的插层材料扩散接合的组件。另外，在专利文献6中记载了一种强度与涡电流特性优良、具有在靶的中央部的背衬板位置上埋入有纯铜的结构的溅射靶/背衬板组件。

但是，以往的溅射靶/背衬板组件存在以下问题。即，由于对溅射靶施加对应于输入功率(溅射功率)的热，因此开关溅射电源时，反复对靶进行加热与冷却。因此，溅射靶/背衬板组件如图1所示反复发生由于以双金属的形式热膨胀与收缩而引起的变形，在靶上产生塑性变形。而且，这样的靶的变形存在的问题是，引起膜厚的均匀性、成膜速度的变化、与磁铁接触等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4331727号

专利文献2：日本特开2001-329362号公报

专利文献3：日本特开平11-236665号公报

专利文献4：日本特开平10-330929号公报

专利文献5：国际公开第2010/134417号

专利文献6：国际公开第2011/018970号

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的课题在于，通过尽量减少溅射靶/背衬板组件由于以双金属的形式反复热膨胀与收缩而引起的溅射靶的塑形变形，提供一种能够提高膜厚的均匀性、且能够提高成膜速度、提高生产率的溅射靶/背衬板组件。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过适当选择具有规定的0.2％屈服应力的材料作为溅射靶、背衬板，即使在溅射靶与背衬板的热膨胀系数之差大的情况下，也能够抑制由反复的热膨胀与收缩引起的溅射靶的塑性变形。

本发明基于该发现而提供：

1)一种溅射/背衬板组件，其为将溅射靶与热膨胀率大于该溅射靶的背衬板接合而得到的溅射靶/背衬板组件，其特征在于，溅射靶包含具有150～200MPa的0.2％屈服应力的Ta，背衬板包含具有60～200MPa的0.2％屈服应力的Cu合金。

2)如权利要求1所述的溅射靶/背衬板组件，其特征在于，背衬板包含具有100～150MPa的0.2％屈服应力的Cu合金。

3)如权利要求1所述的溅射靶/背衬板组件，其特征在于，背衬板包含Cu合金，所述Cu合金含有30～40原子％的Zn，且余量为Cu。

发明效果

本发明的溅射靶/背衬板组件通过尽量减少由于以双金属的形式热膨胀与收缩而产生的溅射靶的塑形变形，具有以下优良效果：能够提高膜厚的均匀性、且能够提高成膜速度、提高生产率。

附图说明