JP2017089014A - 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 - Google Patents
円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017089014A JP2017089014A JP2017024646A JP2017024646A JP2017089014A JP 2017089014 A JP2017089014 A JP 2017089014A JP 2017024646 A JP2017024646 A JP 2017024646A JP 2017024646 A JP2017024646 A JP 2017024646A JP 2017089014 A JP2017089014 A JP 2017089014A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sputtering target
- cylindrical sputtering
- cylindrical
- average roughness
- target material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】本発明は、円筒形基材と円筒形スパッタリングターゲット材との接合性高めることを目的とする。【解決手段】円筒形基材と円筒形スパッタリングターゲット材との接合体からなる円筒形スパッタリングターゲットにおいて、円筒形基材と前記円筒形スパッタリングターゲット材とを接合させる接合材の厚みをdμm、 接合剤の線膨張係数をαl(μm/μmK)、 接合剤の融点と室温との差をΔT(K) とした場合に、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の十点平均粗さ(Rz)がd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)を満たす円筒形スパッタリングターゲットが提供される。【選択図】図2
Description
本発明は、円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法に関する。特に、円筒形基材(バッキングチューブとも呼ばれる。)に接合されたセラミックス円筒形スパッタリングターゲットに関する。
円筒形(ロータリー型又は回転型ともいう)スパッタリングターゲットは平板型スパッタリングターゲットに比べて、スパッタリングターゲット材の全面がエロージョンとなり、均一に削られることから、使用効率が高いという利点がある。したがって、近年は、従来の平板型スパッタリングターゲットに替えて円筒形スパッタリングターゲットの使用が増加している。
円筒型スパッタリングターゲットの製造方法としては、円筒形スパッタリングターゲットを円筒形基材と一体的に製造する、円筒形基材の外周面に溶射法による製造方法、円筒形基材の外周にスパッタリングターゲットの原料である粉末を充填し熱間等方圧プレス(HIP)することにより製造する方法等、及び、別途製造したセラミックス焼結体からなる円筒型スパッタリングターゲット材を半田材等の接合材を用いて、円筒形基材に接合する方法が知られている。
円筒形スパッタリングターゲット材を円筒形基材と一体的に製造する方法で製造された円筒形スパッタリングターゲットの場合、円筒形基材の再利用が難しく、不経済であるうえに、円筒形スパッタリングターゲット材を円筒形基材の熱膨張係数の違いからスパッタ時に円筒形スパッタリングターゲット材の割れや欠けが生じる。
一方、別途製造したセラミックス焼結体からなる円筒形スパッタリングターゲット材を半田材等の接合材を用いて円筒形基材に接合して製造する方法の場合、円筒形スパッタリングターゲット材と円筒形基材とはその間に挿入される半田材等の接合材を介して接合させるため、半田材等の接合材の充填が不十分の場合、接合が不十分となる。
接合が不十分であると、スパッタ時に、円筒形スパッタリングターゲット材の膨張により円筒形スパッタリングターゲット材が円筒形基材から外れ、空転する、または円筒形スパッタリングターゲット材の割れ、欠けるといった原因となる。
そこで、特許文献1では、円筒形スパッタリングターゲット材と円筒形基材との接合を強化するために、半田材等の接合材を充填した後、円筒軸方向の一端より冷却を開始し他端に向けて順次冷却し、冷却中にさらに溶融状態の接合材を供給することにより、接合状態を改善し、割れ、欠けを防ぐことが記載されている。
通常、半田などの接合材は、液相で円筒形スパッタリングターゲット材と円筒形基材との間のキャビティに充填し、充填後に冷却する際に固相へと変化させて円筒形スパッタリングターゲット材と円筒形基材との接合を行う。冷却に伴う接合材の熱収縮量を考慮すると、特許文献1に開示されている方法は、接合材の熱収縮量を補うことによりキャビティへの充填率を高めているといえる。
しかしながら、特許文献1に開示されている方法は、接合材の熱収縮量を補うことしか行っていないため、結果として、冷却時における接合材の円筒型スパッタリングターゲットの軸方向に対する収縮による接合性の低下を防止しているに過ぎない。
接合材の収縮は、円筒型スパッタリングターゲットの軸方向に対する収縮だけでなく、直径方向も考慮すべきである。円筒の直径方向の収縮によって容易に基材とターゲットは剥離してしまうためである。円筒軸方向の一端より冷却を開始し、さらに溶融状態の接合材をキャビティに供給しても、接合材には一定の粘性があり、円筒の直径方向の収縮によって生じうる空隙を排除するよう制御することは困難である。特許文献1においても、接合材の円筒型スパッタリングターゲットの直径方向への収縮によって生じる円筒形スパッタリングターゲット材と接合材との間に生じる空隙に対する対応策は取られていない状況である。
本発明の課題は、円筒形スパッタリングターゲット材と円筒基材との接合性を高めるとともに、円筒形スパッタリングターゲット材及び円筒形基材の熱膨張係数の違いによって引き起こされるスパッタ時における円筒形スパッタリングターゲット材の割れ、欠けを防止することが可能な円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するために円筒形スパッタリングターゲットの接合材側の表面粗さを、接合材の熱収縮によって生じる接合材の厚みの減少量以上に大きくすることで、熱収縮した際の剥離を防止することが可能となることを見出した。通常、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面粗さは出来るだけ小さくするようにする。しかしながら、本発明では、敢えて表面粗さを大きくし、さらに、単に荒らすだけでなく、表面粗さ(Rz及び/またはRa)を接合材の厚みとの関係で規定することで、精度よく接合材と円筒形スパッタリングターゲット材とのアンカー効果を高めることを可能とする本発明の完成に至った。
本発明の一実施形態によれば、円筒形基材と円筒形スパッタリングターゲット材との接合体からなる円筒形スパッタリングターゲットにおいて、円筒形基材と円筒形スパッタリングターゲット材とを接合させる接合材の厚みをdμm、接合材の線膨張係数をαl(μm/μmK)、接合材の融点と室温との差をΔT(K)とした場合に、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の十点平均粗さ(Rz)がd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)(式1)を満たすことを特徴とする円筒形スパッタリングターゲットが提供される。十点平均粗さ(Rz)の上限は、特に規定しない。十点平均粗さ(Rz)が大きいほど円筒形スパッタリングターゲット材の接合面と接合材とが接する面積を大きくすることができ、接合材と円筒形スパッタリングターゲット材とのアンカー効果を高めることが可能となるためである。一方、下限値は、接合材として用いられるInまたはIn合金の半田材の熱収縮量以上に大きい必要があるため下限値は接合材の熱収縮量とすることが望ましい。
本発明の一実施形態によれば、円筒形スパッタリングターゲット材は、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の十点平均粗さ(Rz)がd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)を満たすのみならず、さらに、その接合材側の算術平均粗さ(Ra)がd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)×0.1≦Ra(μm)(式2)を満たす円筒形スパッタリングターゲットが提供される。
円筒形スパッタリングターゲット材は、ITOまたはIZO、IGZO、またはITZOであってもよい。
接合材は、InまたはInSnを含み、厚みは0.1mm≦d≦2.0mmとするのが望ましい。
本発明によれば、接合材が液相から固相へと変化する際に円筒形スパッタリングターゲットの直径方向に収縮したとしても、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の十点平均粗さ(Rz)がd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)を満たさない円筒形スパッタリングターゲットに比べて、円筒形スパッタリングターゲット材と接合材との接点を確保することが可能となり、円筒形スパッタリングターゲット材と円筒基材との接合の強度を高めることが可能となる。
さらに本発明によれば、接合材が熱収縮して円筒形スパッタリングターゲット材と接合材との間に空隙が形成されても、空隙によってスパッタ時の熱による円筒形スパッタリングターゲット材、接合材及び円筒形基材の各熱膨張係数の違いによって生じる応力を緩和することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明に係る円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法について説明する。但し、本発明の円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本実施の形態で参照する図面において、同一部分または同様の機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
本発明に係る円筒形スパッタリングターゲットの構成及び製造方法を説明する。本発明について実施例で説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1は本発明の実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲット材と円筒形基材とを接合材を用いて接合させるためのボンティング工程を説明するための概略図である。図2は、本発明の実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲット材の接合材面の表面を示す概略図である。図1及び図2に沿って本発明にかかる円筒形スパッタリングターゲットを説明する。
複数の円筒形スパッタリングターゲット材1、円筒形基材4、及び接合材3を用意する。円筒形スパッタリングターゲット材1及び円筒形基材4の外径、内径、及び長さについて、特に制限はない。ただし、円筒形スパッタリングターゲット材1の内径と円筒形基材4の外径は、円筒形スパッタリングターゲット材1と円筒形基材4の間で形成されるキャビティの幅を規定し、キャビティに充填される接合材の厚みを規定するため、接合材の厚みが所望の厚みとなるように調整する。
円筒形スパッタリングターゲット材1はセラミック焼結体からなり、例えば、インジウム
、スズ及び酸素からなるITO焼結体(Indium Tin Oxide)、亜鉛、アルミニウム及び酸素からなるAZO焼結体(Aluminium Zinc Oxide)、インジウム、亜鉛及び酸素からなるIZO焼結体(Indium Zinc Oxide)、TiO2等の焼結体である。ただし、本発明にかかる円筒形スパッタリングターゲットの円筒形スパッタリングターゲット材はセラミック焼結体であれば、上記組成に限定されない。
、スズ及び酸素からなるITO焼結体(Indium Tin Oxide)、亜鉛、アルミニウム及び酸素からなるAZO焼結体(Aluminium Zinc Oxide)、インジウム、亜鉛及び酸素からなるIZO焼結体(Indium Zinc Oxide)、TiO2等の焼結体である。ただし、本発明にかかる円筒形スパッタリングターゲットの円筒形スパッタリングターゲット材はセラミック焼結体であれば、上記組成に限定されない。
円筒形基材4としては、種々の材質が使用可能であるが、一例として、銅(Cu)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)またはこれらの元素が複数含まれる金属をあげることができる。
接合材3としては、例えば、低融点のインジウム(In)、またはSnなどを含むIn合金の半田材が挙げられる。In合金の場合、融点及び熱伝導性などを考慮すると、Inは少なくとも99.99%以上含有するIn合金が望ましい。
まず、用意した円筒形スパッタリングターゲット材1の円筒形基材4との接合面の表面をブラスト処理、機械加工、ベルトサンダー、サンドペーパ、ブラストメディアのこすり付けなどにより、例えば、図2に示すように荒らす。このとき、接合材の厚みおよび該接合材の熱収縮量に応じて、表面粗さを決定する。接合材の厚みをdμm、接合材の線膨張係数をαl(μm/μmK)、接合材の融点と室温との差をΔT(K)とした場合、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の十点平均粗さ(Rz)がd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)を満たすように円筒形スパッタリングターゲット材1の円筒形基材4との接合面を荒らすことが望ましい。
理由は定かではないが、円筒形スパッタリングターゲット材1と円筒形基材4との間に流し込まれる接合材3は、流し込まれた直後は液体状態で存在し、その流動性から円筒形基材4及び円筒形スパッタリングターゲット材1の各表面に存在している。しかしながら、接合材3は、融点で固化し、室温まで温度変化する間に縮みが生じ、接合材3と円筒形基材4及び円筒形スパッタリングターゲット材1の各表面との間に空隙が生じるおそれがある。特に、空隙は、円筒形スパッタリングターゲット材1の表面と接合材3との間に生じる。接合材を流しこんだ際に、円筒形基材4および円筒形スパッタリングターゲット材1は、常温時に比べて線膨張係数分だけ、大きくなっている。そこへ接合材3を流しこみ、凝固後に常温まで降温する。その際に、もっとも縮むのが接合材3である。直径の変化、または周長の変化を計算すると、接合材3がその内側にある円筒形基材4を締め付けるため、接着不良はもっぱら円筒形スパッタリングターゲット材側で発生する。
接合材3が融点で固化し、室温までの温度変化での収縮量は、接合材3の線膨張係数をα1(μm/μmK)、接合材の融点と室温との差をΔT(K)とした場合、式d(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)から算出可能である。したがって、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の面の十点平均粗さ(Rz)を接合材3の厚みdの関数とし、d(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)(式1)を満たすように荒らせば、たとえ接合材3がd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)から算出される値で収縮しても表面粗さによる表面積の増加によって円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材3と接する面積を、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合側の表面を接合材3の厚みと熱収縮量を考慮して荒らしていない場合に比べて確実に大きくすることが可能となる。
さらに、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の面の表面粗さについては、算術平均粗さ(Ra)をd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)×0.1≦Ra(μm)(式2)を満たすようにするとよい。算術平均粗さ(Ra)の値を上記の式を満た
す値にした場合、円筒形スパッタリングターゲット材1の表面がまんべんなく所望の表面粗さになり、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材3と接する面積をよりいっそう大きくすることが可能となるためである。
す値にした場合、円筒形スパッタリングターゲット材1の表面がまんべんなく所望の表面粗さになり、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材3と接する面積をよりいっそう大きくすることが可能となるためである。
なお、本発明において、算術平均面粗さ(Ra)および十点平均粗さ(Rz)は現時点のJIS規格(JIS B 601:1994)で定義される。
円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の面は全体的に上記各式を満たす十点平均粗さ(Rz)または十点平均粗さ(Rz)および算術平均面粗さ(Ra)の値を有するように荒らすことが望ましい。円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の面が全体的に上記各式を満たす十点平均粗さ(Rz)または/および算術平均面粗さ(Ra)の値を有するように荒らされていることは、円筒形スパッタリングターゲット材1の長手方向に等間隔で12点測定し、いずれの箇所においても、十点平均粗さ(Rz)または/および算術平均面粗さ(Ra)を満たすか否かで確認することができる。
次に、接合材と接する側の表面が荒らされた複数の円筒形スパッタリングターゲット材1を、円筒形基材4に各中心軸が一致するように配置し固定する。
円筒形スパッタリングターゲット材1の内径と円筒形基材3の外径で形成されるキャビティは、接合材の厚みを規定する。円筒形スパッタリングターゲット材1の内径と円筒形基材4の外径で形成されるキャビティは、望ましくは、0.5mm〜2.0mmである。0.5mmより狭いと液相の接合材が流れにくくなり接合不良を引き起こす。一方、2.0mmよりも厚いと、熱伝導率の低下などを引き起こし、スパッタ時の異常放電などの原因となりうる。
次に、ヒーター(図示せず)を用いて円筒形スパッタリングターゲット材1及び円筒形基材4を各々157℃以上まで加熱し、円筒形スパッタリングターゲット材1の内周面と円筒形基材の外周面の間に溶融させた接合材を流し込む。流し込んだ後、157℃以上の温度から、徐々に温度を低下させて接合材を固化させることにより円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に接合させる。
(実施例1)
Snを10%含有するITO焼結体の円筒形スパッタリングターゲット材(外径:160mmφ、内径:136mmφ、長さ:200mm)、円筒形基材4(外径:134mmφ、内径:120mmφ、長さ:3000mm)、In合金の半田材からなる接合材3を用意した。接合材3の厚みは、円筒形スパッタリングターゲット材1の内径と円筒形基材4の外径の差から1000μmと見積もることができる。実施例1で用いたIn合金の半田材の熱膨張係数は、32.1×10−6であり、融点は156.6℃である。よって、d(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)(式1)に当てはめると、本発明にかかる十点平均粗さ(Rz)の値として、4.38μm以上となった。この結果に基づき、本実施例では、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)が4.38μm以上となるように、ブラスト処理により円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面を荒らした。
Snを10%含有するITO焼結体の円筒形スパッタリングターゲット材(外径:160mmφ、内径:136mmφ、長さ:200mm)、円筒形基材4(外径:134mmφ、内径:120mmφ、長さ:3000mm)、In合金の半田材からなる接合材3を用意した。接合材3の厚みは、円筒形スパッタリングターゲット材1の内径と円筒形基材4の外径の差から1000μmと見積もることができる。実施例1で用いたIn合金の半田材の熱膨張係数は、32.1×10−6であり、融点は156.6℃である。よって、d(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)(式1)に当てはめると、本発明にかかる十点平均粗さ(Rz)の値として、4.38μm以上となった。この結果に基づき、本実施例では、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)が4.38μm以上となるように、ブラスト処理により円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面を荒らした。
このように表面を荒らした円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材1の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定した。表面粗さは、表面粗さ計としてミツトヨ製のSJ−301を用いて、触針半径:2μm、送り速度:0.5mm/sec、カットオフ:λc0.8mm、評価長さ:4.0mmの条件で測定できる。実施例1にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)は、
12箇所の平均で5μmであった。実施例1では、算術平均粗さ(Ra)に関しては制御しなかったため、算術平均粗さ(Ra)は、円筒形スパッタリングターゲット材1の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定した結果、12箇所の平均で0.4μmであった。
12箇所の平均で5μmであった。実施例1では、算術平均粗さ(Ra)に関しては制御しなかったため、算術平均粗さ(Ra)は、円筒形スパッタリングターゲット材1の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定した結果、12箇所の平均で0.4μmであった。
このように接合材側表面を荒らした円筒形スパッタリングターゲット材1を図1に示す方法で接合材3を介して円筒形基材4に接合させて、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例1にかかる円筒形スパッタリングターゲットを超音波探傷機により接着率を測定したところ、98.0%であった。
(実施例2)
実施例2は、基本的に実施例1と同様であるが、算術平均粗さ(Ra)をd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)×0.1≦Ra(μm)から導出される値を満たすように制御した点で異なる。Inの半田材からなる接合材3の熱膨張係数は32.1×10−6であり、融点は156.6℃である。d(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)×0.1≦Ra(μm)(式2)を用いて算術平均粗さ(Ra)を求めたところ、0.438μm以上となった。実施例2では、この結果に基づき、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)は4.38μm以上、算術平均粗さ(Ra)は0.438μm以上となるように、ブラスト処理により表面を荒らした。
実施例2は、基本的に実施例1と同様であるが、算術平均粗さ(Ra)をd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)×0.1≦Ra(μm)から導出される値を満たすように制御した点で異なる。Inの半田材からなる接合材3の熱膨張係数は32.1×10−6であり、融点は156.6℃である。d(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)×0.1≦Ra(μm)(式2)を用いて算術平均粗さ(Ra)を求めたところ、0.438μm以上となった。実施例2では、この結果に基づき、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)は4.38μm以上、算術平均粗さ(Ra)は0.438μm以上となるように、ブラスト処理により表面を荒らした。
このように表面を荒らした円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材1の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定した。実施例2の円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で6μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で0.8μmであった。
このように接合材側の表面を荒らした実施例2にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例2にかかる円筒形スパッタリングターゲットを超音波探傷機により接着率を測定したところ、99.0%であった。実施例1に比べて算術平均粗さ(Ra)も本発明の式2によって算出される算術平均粗さ(Ra)を満たす値としているため、実施例2にかかる円筒形スパッタリングターゲットは、実施例1にかかる円筒形スパッタリングターゲットに比べて接着率が高まっていた。
(実施例3)
実施例3は、基本的に実施例1と同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
実施例3は、基本的に実施例1と同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
実施例3においては、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材1の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で8μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で1.1μmであった。実施例3にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)はいずれも本発明の式1及び式2から算出される十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値を満たす。
このように接合材側の表面を荒らした実施例3にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例3にかかる円筒形スパッタリングターゲットを超音波探傷機により接着率を測定したところ、99.5%であった。実施例3にかかる円筒形スパッタリングターゲットは、実施例2にかかる円筒形スパッタリングターゲットに比べて十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)がいずれも大きい。実施例3にかかる円筒形スパッタリングターゲットは、実施例2にかかる円筒形スパッタリングターゲットに比べてさらに接着率が高まっていた。
(実施例4)
実施例4は、基本的に実施例1と同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
実施例4は、基本的に実施例1と同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
実施例4においては、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で14μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で2.1μmであった。実施例4にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)はいずれも本発明の式1及び式2から各々算出される十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値を満たす。
このように接合材側の表面を荒らした実施例4にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例4にかかる円筒形スパッタリングターゲットの超音波探傷機により接着率を測定したところ、99.7%であった。実施例4にかかる円筒形スパッタリングターゲットは、実施例3にかかる円筒形スパッタリングターゲットに比べて十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)がいずれも大きい。実施例4にかかる円筒形スパッタリングターゲットは、実施例3にかかる円筒形スパッタリングターゲットに比べてさらに接着率が高まっていた。
(実施例5)
実施例5は、基本的に実施例1と同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
実施例5は、基本的に実施例1と同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
実施例5においては、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で7μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で1μmであった。実施例5にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)はいずれも本発明の式1及び式2から各々算出される十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値を満たす。
このように接合材側の表面を荒らした実施例5にかかる円筒形スパッタリングターゲット
材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例5にかかる円筒形スパッタリングターゲットの超音波探傷機により接着率を測定したところ、99.0%であった。
(実施例6)
実施例6は、基本的に実施例1と同じであるが、接合材の厚みを1500μm(円筒形スパッタリングターゲット材の内径と円筒形基材の外径の差を1500μm)とした。また、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えた。
実施例6は、基本的に実施例1と同じであるが、接合材の厚みを1500μm(円筒形スパッタリングターゲット材の内径と円筒形基材の外径の差を1500μm)とした。また、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えた。
実施例6では、接合材自体の材質は、実施例1と同じであるが、接合材の厚みを1500μmとしたため、十点平均粗さ(Rz)を求める式1及び算術平均粗さ(Ra)を求める式2を用いて、本発明にかかる十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)を各々算出した。十点平均粗さ(Rz)は6.58μm以上となり、算術平均粗さ(Ra)は0.658μm以上となった。
実施例6では、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面を十点平均粗さ(Rz)で6.58μm以上、算術平均粗さ(Ra)で0.658μm以上となるようにブラスト処理を行った。
実施例6にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の表面粗さをターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で9μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で1.3μmであった。実施例6にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)はいずれも本発明の式1及び式2から各々算出される十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値を満たす。
このように接合材側の表面を荒らした実施例6にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例6にかかる円筒形スパッタリングターゲットを超音波探傷機により接着率を測定したところ、98.0%であった。
(実施例7)
実施例7は、実施例1と比べ、円筒形スパッタリングターゲット材の材質をIZOにした点と、該円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えた点で異なり、その他の条件は同じである。
実施例7は、実施例1と比べ、円筒形スパッタリングターゲット材の材質をIZOにした点と、該円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えた点で異なり、その他の条件は同じである。
実施例7にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の表面粗さをターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で6μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で0.8μmであった。実施例7にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)はいずれも本発明の式1及び式2から各々算出される十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値を満たす。
このように接合材側の表面を荒らした実施例7にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例7にかかる円筒形スパッタリングターゲットを超音波探傷機により接着率を測定したところ、99.0%であった。
(実施例8)
実施例8は、実施例1と比べ、円筒形スパッタリングターゲット材の材質をIGZOにした点と、該円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えた点で異なり、その他の条件は同じである。
実施例8は、実施例1と比べ、円筒形スパッタリングターゲット材の材質をIGZOにした点と、該円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えた点で異なり、その他の条件は同じである。
実施例8にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の表面粗さをターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で8μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で1.1μmであった。実施例8にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)はいずれも本発明の式1及び式2から各々算出される十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値を満たす。
このように接合材側の表面を荒らした実施例8にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
実施例8にかかる円筒形スパッタリングターゲットを超音波探傷機により接着率を測定したところ、99.0%であった。
実施例7及び8と実施例2とは、円筒形スパッタリングターゲット材の材質は異なるが、十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値が各々式1及び式2を満たすように制御されている点で共通する。実施例7及び8と実施例2とを比較すると、接着率は99.0%と同じ値とであった。したがって、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)を各々式1及び式2を満たすように制御すれば、円筒形スパッタリングターゲット材の材質に関係なく、円筒形スパッタリングターゲット材と円筒形基材との接着率が高まることが明らかとなった。
(比較例1)
比較例1は、実施例1と基本的に同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
比較例1は、実施例1と基本的に同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
比較例1にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で4μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で0.5μmであった。比較例1にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の場合、その接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値は本発明の式1から導かれる十点平均粗さ(Rz)を満たさないが、式2から導かれる算術平均粗さ(Ra)の値は満たす。
このように接合材側の表面を荒らした比較例1にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリ
ングターゲットを作製した。
ングターゲットを作製した。
比較例1にかかる円筒形スパッタリングターゲットの超音波探傷機により接着率を測定したところ、接着率は95.0%であった。
(比較例2)
比較例2は、実施例1と基本的に同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)を変えたものである。
比較例2は、実施例1と基本的に同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)を変えたものである。
比較例2にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で1μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で0.2μmであった。比較例2にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の場合、その接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値はいずれも本発明にかかる式1から導かれる十点平均粗さ(Rz)及び式2から導かれる算術平均粗さ(Ra)の値を満たさない。
このように接合材側の表面を荒らした比較例2にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
比較例2にかかる円筒形スパッタリングターゲットの超音波探傷機により接着率を測定したところ、接着率は92.0%であった。
(比較例3)
比較例3は、実施例5と基本的に同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
比較例3は、実施例5と基本的に同様であるが、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)の値及び算術平均粗さ(Ra)の値を変えたものである。
比較例3にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の表面粗さを円筒形スパッタリングターゲット材の円筒の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の点を測定したところ、十点平均粗さ(Rz)は、12箇所の平均で4μmであった。算術平均粗さ(Ra)は12箇所の平均で0.6μmであった。比較例3にかかる円筒形スパッタリングターゲット材の場合、その接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)の値はいずれも本発明にかかる式1から導かれる十点平均粗さ(Rz)及び式2から導かれる算術平均粗さ(Ra)の値を満たさない。
このように接合材側の表面を荒らした比較例3にかかる円筒形スパッタリングターゲット材1を円筒形基材4に図1に示す方法で、接合材3を介して接合させ、円筒形スパッタリングターゲットを作製した。
比較例3にかかる円筒形スパッタリングターゲットの超音波探傷機により接着率を測定したところ、接着率は93.0%であった。
実施例1〜8および比較例1〜3の各分析結果などをまとめたものを表1に示すと以下のとおりである。なお、十点平均粗さ(Rz)及び算術平均粗さ(Ra)は12箇所測定した値の平均値である。
表1からも明らかなとおり、円筒形スパッタリングターゲット材の材質に関係なく、円筒形スパッタリングターゲット材1の接合材側の表面の表面粗さについて、十点平均粗さ(Rz)の値をd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)(式1)を満たすように制御することにより、円筒形スパッタリングターゲット材1と円筒形基材4との接着率が高まることが明らかとなった。さらに算術平均粗さ(Ra)の値もd(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)×0.1≦Ra(μm)(式2)を満たすように制御すれば、よりいっそう接着率が高まることが明らかとなった。
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
1 円筒形スパッタリングターゲット材
2 スペーサー
3 接合材
4 バッキングチューブ
2 スペーサー
3 接合材
4 バッキングチューブ
Claims (1)
- 円筒形基材に接合材を介して円筒形スパッタリングターゲット材を接合する方法において、
前記円筒形スパッタリングターゲット材の内径と前記円筒形基材の外径との差から見積もられる、前記円筒形基材と前記円筒形スパッタリングターゲット材とを接合させる接合材の厚みをdμm、接合剤の線膨張係数をαl(μm/μmK)、接合剤の融点と室温との差をΔT(K)とした場合に、
前記円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面の十点平均粗さ(Rz)が
d(μm)×αl(μm/μmK)×ΔT(K)≦Rz(μm)
を満たすように前記円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の表面を荒らすことを特徴とする円筒形基材に接合材を介して円筒形スパッタリングターゲット材を接合する方法。
ただし、Rz(μm)は、前記円筒形スパッタリングターゲット材の軸方向に仮想で直線を引いてそれを均等に12分割し、各分割線上の任意の各点の十点平均粗さ(Rz)の平均値とする。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017024646A JP2017089014A (ja) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017024646A JP2017089014A (ja) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016059703A Division JP6095824B2 (ja) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017089014A true JP2017089014A (ja) | 2017-05-25 |
Family
ID=58770342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017024646A Pending JP2017089014A (ja) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017089014A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110747438A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-04 | 广西晶联光电材料有限责任公司 | 一种高贴合强度旋转靶材的绑定方法 |
-
2017
- 2017-02-14 JP JP2017024646A patent/JP2017089014A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110747438A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-02-04 | 广西晶联光电材料有限责任公司 | 一种高贴合强度旋转靶材的绑定方法 |
CN110747438B (zh) * | 2019-12-02 | 2021-11-23 | 广西晶联光电材料有限责任公司 | 一种高贴合强度旋转靶材的绑定方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI404815B (zh) | Sputtering target structure | |
JP2013204052A (ja) | 銀系円筒ターゲット及びその製造方法 | |
JP5909006B1 (ja) | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP6383726B2 (ja) | スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP2011084795A (ja) | 円筒形スパッタリングターゲットの製造方法 | |
JP2015036431A (ja) | 円筒形スパッタリングターゲットおよびその製造方法。 | |
JP2010150610A (ja) | 円筒形スパッタリングターゲット | |
JP6095824B2 (ja) | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP2017089014A (ja) | 円筒型スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP6130075B2 (ja) | 防食性の金属とMo又はMo合金を拡散接合したバッキングプレート、及び該バッキングプレートを備えたスパッタリングターゲット−バッキングプレート組立体 | |
JP2020111837A (ja) | スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
CN105369204B (zh) | 溅射靶-背衬板接合体 | |
JP2021055120A (ja) | 円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
CN1625450A (zh) | 连续铸造用结晶器铜板及其制造方法 | |
JP2011214115A (ja) | 溶融金属めっき浴用ロール | |
JP6756283B2 (ja) | 円筒型スパッタリングターゲット | |
CN108115109B (zh) | 一种塑性金属陶瓷叠层涂层压铸模具及其制备方法 | |
JP2008248276A (ja) | 円筒形スパッタリングターゲット | |
JP5781714B1 (ja) | スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
WO2016093197A1 (ja) | 電気抵抗炉の運用方法 | |
JP2020026546A (ja) | 円筒型スパッタリングターゲット、In系はんだ材、及び、円筒型スパッタリングターゲットの製造方法 | |
JP6830421B2 (ja) | 円筒形スパッタリングターゲットの製造方法 | |
JP6273734B2 (ja) | 平板形スパッタリングターゲットとその製造方法 | |
JP5748928B1 (ja) | スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
JP2006137979A (ja) | 連続溶融金属めっき用ロール |