将防腐蚀性金属与Mo或Mo合金扩散接合而得到的背衬板、以及具备该背衬板的溅射靶-背衬板组件制造技术

本发明专利技术提供一种背衬板，其为将防腐蚀性的金属与Mo或Mo合金接合而得到的背衬板，其中，在该Mo或Mo合金制背衬板的将要冷却的一侧(冷却面侧)的表面具备具有背衬板的总厚度的1/40～1/8的厚度的、通过接合选自Cu、Al或Ti中的一种以上金属或它们的合金而得到的包含防腐蚀性金属的层。本发明专利技术还提供将该Mo或Mo合金制背衬板与包含低热膨胀材料的靶接合而得到的溅射靶‑背衬板组件。特别是，在半导体用途中，推进微细化，溅射时的粉粒的控制变得非常严格。本申请发明专利技术的课题在于，解决在包含低热膨胀材料的溅射靶的翘曲和Mo或Mo合金制背衬板的耐腐蚀性方面产生的问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将低热膨胀材料作为溅射靶材时使用的背衬板，特别是，涉及能够防止溅射靶与背衬板的接合时或溅射时的翘曲(变形)的、将防腐蚀性金属与Mo或Mo合金扩散接合而得到的背衬板以及具备该背衬板的溅射靶-背衬板组件。
技术介绍
近年来，在半导体器件的用途中，渐渐需要各种各样的薄膜，硅、锗、碳等低热膨胀材料的需求也渐渐增加。另外，随着作为基板的硅晶片的直径增大至200mm、300mm、450mm，溅射靶也在推进大型化，产生了使用这些低热膨胀材料制作大口径的靶的需要。另一方面，推进半导体器件向纳米区域的微细化，要求比以往更薄的薄膜且在整个基板上以均匀的膜厚进行成膜，因此，溅射靶的翘曲的控制渐渐变得更严格。在制作低热膨胀材料的靶的情况下，存在越是大口径则靶材料与背衬板材料的热膨胀量之差越大，从而越容易翘曲的问题。此外，近年来，为了提高生产效率，在高功率下进行溅射。在该高功率下的溅射时成为问题的是，背衬板自身的强度与冷却能力(良热导率)以及背衬板与靶的接合强度。特别是，在将通常使用的铜制的背衬板与低热膨胀的靶材加热至钎料的熔点以上并进行钎焊后进行冷却时，膨胀系数大的铜制的背衬板大幅收缩，因此发生靶材侧形成凸型的翘曲(变形)，这成为阻碍在溅射时形成均匀的膜的主要原因。另外，在接合界面处两种材料的收缩量之差导致接合强度下降的问题。在对高品质的薄膜更严格要求的最近的半导体的用途中，需要解决该课题。此外，需要不仅溅射特性优良而且具有不会污染洁净室内或冷却水的耐腐蚀性优良的背衬板的溅射靶。作为现有技术，存在若干将在金属材料中相对低热膨胀的Mo(钼)用于接合层或背衬板的例子。作为其一例，有专利文献1。该文献1的第0006段中记载了，在接合后的冷却时由于两者的热膨胀率之差而产生翘曲、由于该翘曲而产生靶构件的破裂等，因而提供翘曲小、冷却效率优良的溅射靶的目的(第0008段)。然而，其解决手段是使钼粉末等金属粉末混合在金属接合材料层中的方法，是与后述的本专利技术完全不同的方法。专利文献2的第0006段中记载了考虑强度、耐腐蚀性以及传热特性来选择支撑板材料(背衬板)，为了生成更稳定的等离子体，作为降低涡电流的材料，列举了电导率低的钼作为支撑板材料的选项之一(参见第0007段、第0027段)。然而，在使用钼背衬板并且如果以与该钼直接接触的方式流通冷却水的情况下，容易产生氧化钼的锈，会污染溅射装置的周边环境，而文献2中完全没有提及改善其耐腐蚀性的手段。另外，专利文献3中记载了以Mo或Mo/Cu复合物作为背衬板的Si靶。另外，背衬板材料从与硅的热膨胀系数(CTE)相近的材料中选择。然而，关于Mo/Cu的复合材料的制作方法，可考虑各种各样的方法，没有关于具体的解决方法的记载。另外，没有关于耐腐蚀性、Mo/Cu的厚度的记载，可认为仅单纯进行复合化的情况下，不能实现作为目标的溅射靶的需求规格。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3829367号公报专利文献2：日本特表2007-534834号公报专利文献3：WO2013/070679/A1
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术为用于与包含低热膨胀材料的靶接合Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，在对该Mo或Mo合金制背衬板进行冷却的一侧(冷却面侧)的表面具备背衬板的总厚度的1/40～1/8的、通过扩散接合选自Cu、Al或Ti中的一种以上金属或它们的合金而得到的包含防腐蚀性的金属的层。在溅射时成为问题的是，背衬板自身的强度与冷却能力、以及背衬板与靶的接合强度。另外，不污染溅射装置的冷却水、洁净室等周边环境。为了缓和热膨胀差而将钼用于背衬板并进行水冷时，需要防止生锈的处理。本申请专利技术的课题在于解决这些问题。用于解决问题的手段为了解决上述的课题，提供以下的专利技术。1)一种Mo或Mo合金制背衬板，其为用于与靶接合的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，在该Mo或Mo合金制背衬板的将要冷却的一侧(冷却面侧)的表面具备具有背衬板的总厚度的1/40～1/8的厚度的包含防腐蚀性金属的层。2)如1)所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，上述防腐蚀性金属为选自Cu、Al或Ti中的一种以上金属或它们的合金。3)如上述1)～2)所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，Mo或Mo合金制背衬板的与防腐蚀性金属接合的面具有高差，且该高差为2mm以上。4)如上述1)～3)所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，Mo或Mo合金制背衬板的与防腐蚀性金属接合的面的高差部具有R1～R3的曲面。5)如上述1)～4)中任一项所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，Mo或Mo合金制背衬板为圆盘状，且直径为500mm以上。6)如上述1)～5)中任一项所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，在上述扩散接合界面的Mo或Mo合金制背衬板的防腐蚀性金属的接合面具有深度0.08mm～0.4mm的槽。7)如上述1)～6)中任一项所述的Mo合金制背衬板，其特征在于，上述Mo合金为含有80重量％以上的Mo的合金。8)一种溅射靶-背衬板组件，其特征在于，通过将上述1)～7)中任一项所述的Mo或Mo合金制背衬板与包含低热膨胀材料的靶接合而得到。9)如8)所述的溅射靶-背衬板组件，其特征在于，包含低热膨胀材料的靶为99.99重量％(4N)以上的硅、锗、碳中的任意一种的单一材料、或者含有95重量％以上的这些物质的复合材料。专利技术效果本专利技术涉及一种背衬板，其为用于与包含低热膨胀材料的靶接合的、膨胀系数小的Mo或Mo合金为主体的背衬板，并且作为容易由于冷却水而发生腐蚀的Mo的防腐蚀，在对该Mo或Mo合金制背衬板进行冷却的一侧(冷却面侧)的表面以致密且牢固的层的形式形成有具有背衬板的总厚度的1/40～1/8的厚度的防腐蚀性的金属。在本申请专利技术中，由于将包含低热膨胀材料的靶与热膨胀系数接近的Mo或Mo合金制背衬板接合，因此能够尽可能减小溅射靶的翘曲。由此能够在粉粒少的情况下在整个基板上形成均匀的膜。另外，通过在钼的冷却面侧具备包含防腐蚀性金属的层，能够解决如下问题：以往的由于钼的腐蚀而产生的黑色粉状的锈混入冷却水的问题；在靶的卸下时锈向洁净室内扩散的问题。另外，对于在溅射时成为问题的背衬板自身的强度、耐腐蚀性、冷却能力以及背衬板与靶的接合强度而言，在保持适当厚度的情况下对低热膨胀、高热导率、高强度的钼材料进行耐腐蚀处理的方面，本申请专利技术也具有效果。由此，在利用钎焊接合的溅射靶中，具有能够进行高功率下的溅射，能够利用均匀的成膜减少不良率，并且能够提高生产效率这样的巨大效果。另外，能够提供不污染装置的冷却水、洁净室等周边环境的高清洁度的溅射靶。附图说明图1的a)、b)是Mo或Mo合金制背衬板和在对该Mo或Mo合金制背衬板进行冷却的一侧(冷却面侧)的表面引入防腐蚀性的金属然后将溅射靶材与背衬板接合的图。图2是Mo制背衬板与在对该Mo制背衬板进行冷却的一侧(冷却面侧)的表面扩散接合有OFC(Cu)的情况的截面说明图。图3是Mo制背衬板与在对该Mo制背衬板进行冷却的一侧(冷却面侧)的表面扩散接合有Al的情况的截面说明图。具体实施方式作为溅射方法已知：在导入了氩气的溅射装置中，将靶侧作为阴极，将基板侧作为阳极，对双方施加电压，通过Ar离子对靶的撞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Mo或Mo合金制背衬板，其为用于与靶接合的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，在该Mo或Mo合金制背衬板的将要冷却的一侧(冷却面侧)的表面具备具有背衬板的总厚度的1/40～1/8的厚度的包含防腐蚀性金属的层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.31 JP 2014-1556741.一种Mo或Mo合金制背衬板，其为用于与靶接合的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，在该Mo或Mo合金制背衬板的将要冷却的一侧(冷却面侧)的表面具备具有背衬板的总厚度的1/40～1/8的厚度的包含防腐蚀性金属的层。2.如权利要求1所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，所述防腐蚀性金属为选自Cu、Al或Ti中的一种以上金属或它们的合金。3.如权利要求1～2所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，Mo或Mo合金制背衬板的与防腐蚀性金属接合的面具有高差，且该高差为2mm以上。4.如权利要求1～3所述的Mo或Mo合金制背衬板，其特征在于，Mo或Mo合金制背衬板的与防腐蚀性金属接合的面的高差部具有R1～R3的曲面...

【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