JP5607512B2 - 円筒状ターゲット材、その製造方法、及び、そのシート被覆方法 - Google Patents
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Description
特許文献1では、スパッタリング法に用いるターゲット材としての円筒状ターゲット材が開示されている。円筒状ターゲット材は、従来から用いられている平板状ターゲットと比較して成膜速度やターゲット使用効率の点で優れている。特許文献1に開示の円筒状ターゲット材は、ターゲット材ホルダとしてのパッキンチューブに挿着して保持され、被スパッタリングターゲット材に対向するよう配置し、ターゲット駆動装置により支持された状態でパッキンチューブとともに軸周りに回転させる部材である。
詳しくは、円筒状ターゲット材の製造方法では、ターゲット材料調質処理工程と調質処理済ターゲット材追加工工程とが行われる。ターゲット材料調質処理工程では、無酸素銅からなるターゲット材料に対して調質処理を施す工程であり、調質処理済ターゲット材追加工工程では、前記ターゲット材料調質処理工程により形成した調質処理済ターゲット材に対して、例えば、軸方向の長さ、外径、及び、内径が所望の寸法になるよう切削による追加工を施したり、洗浄を施す工程である。
このように、調質処理済ターゲット材の硬度を、ビッカース硬さ(HV)で90以下という高過ぎる硬度としないことで、仕上げ引抜き抽伸工程の後であって、調質処理済ターゲット材追加工工程の前に、調質処理済ターゲット材に対して焼鈍等を行う必要がなく、調質処理済ターゲット材追加工工程において必要な寸法精度を容易に確保した上で切削による追加工を行うことができる。
さらにまた、本発明は、シート被覆方法により被覆した円筒状ターゲット材であることを特徴とする。
本実施形態におけるスパッタリング用ターゲットとしての円筒状ターゲット材11は、図1に示すように、全長が大よそ3000mm程度の長尺サイズの円筒状に構成している。
なお、図1(a)は、円筒状ターゲット材11の一部を拡大して示すとともに、円筒状ターゲット材11の一部断面で示した側面図であり、図1(b)は、円筒状ターゲット材11の正面図である。
なお、図示しないが、円筒状ターゲット材11には、スパッタ装置に組み込む際には、該円筒状ターゲット材11の軸方向のフランジ部11Bの側と他端で開口する他端側開口部11b2を閉塞する蓋部11Cが別途、取り付けられる。
なお、図2は、円筒状ターゲット材11の製造方法の流れを示すフロー図である。
調質処理済ターゲット材は、ターゲット材料調質処理工程S10における特に仕上げ引抜き抽伸工程S15Bを経ることにより、1/4H相当の質別とすることができる。
なお、BTA加工方式とは、ドリルと穴内面の隙間から切削剤を供給し、ドリル中央部の穴から排出させる公知の方式である。但し、内径面切削加工S21では、BTA加工方式に限らず、エジェクタドリル加工方式やガンドリル加工方式といった他の深穴加工方法を採用してもよい。
なお、図6は、シート被覆工程S30の流れを示すフロー説明図であり、図7は、シート被覆工程S30で行われる作業の様子を模式的に示した説明図である。
なお、熱収縮シート31としては、例えば、ポリオレフィンで形成したシュリンクフィルムを用いることができる。
上述したターゲット材料を用いて上述した製造方法により円筒状ターゲット材11を製造することにより、たとえ大型の円筒状ターゲット材11を製造する場合であっても、曲げや歪が発生することがなく、表面に疵が発生することのないため、真直度に優れ、表面が平滑である高品質な円筒状ターゲット材11を製造することができる。
このように、円筒状ターゲット材11をビッカース硬さ(HV)で70以上の硬度とすることにより、円筒状ターゲット材11が大型サイズの被スパッタリングターゲット材に対応して大型サイズであった場合であっても、撓みや歪みが生じ難いため、スパッタ装置に組み込む際にも、容易にターゲットホルダに挿着することができる。
このように、調質処理済ターゲット材の硬度を、ビッカース硬さ(HV)で90以下という高過ぎる硬度としないことで、仕上げ引抜き抽伸工程S15Bの後であって、調質処理済ターゲット材追加工工程S20の前に、調質処理済ターゲット材に対して焼鈍等を行う必要がなく、調質処理済ターゲット材追加工工程S20において必要な寸法精度を容易に確保した上で切削による追加工を行うことができる。
(効果確認試験)
次に、本実施形態の円筒状ターゲット材11について行った効果確認試験について説明する。
効果確認試験では、本実施形態の円筒状ターゲット材11を、上述したターゲット材料を用いた上述の製造方法により2回のロットに分けて作製した。第1回目、第2回目のロットのそれぞれを実施例1,2のロットとする。
一方、比較対照となる円筒状ターゲット材を、本実施形態と異なるターゲット材料を用いて上述した製造方法により作製した。このロットを比較例のロットとする。
ここで、実施例1,2のロット、及び、比較例のロットごとに作製した円筒状ターゲット材11の硬度、平均結晶粒径を測定した。
「ターゲット本体部の長さ方向の一端で開口する開口部」は、一端側開口部11b1に対応するも、この発明は、上述した実施形態に限定せず、様々な実施形態で構成することができる。
11a…円筒状ターゲット材の外周面
11b1…一端側開口部
11A…円筒状のターゲット本体部
11B…フランジ部
31…熱収縮シート
S10…ターゲット材料調質処理工程
S11…熱間加工工程(熱間圧延工程または熱間押出工程)
S12…焼鈍前引抜き抽伸工程
S13…中間焼鈍工程
S14…焼鈍後引抜き抽伸工程
S15…ターゲット材料仕上げ工程
S15A…仕上げ焼鈍工程
S15B…仕上げ引抜き抽伸工程
S20…調質処理済ターゲット材追加工工程
S21…内径面切削加工
S22…外径面切削加工
S30…シート被覆工程
S31…シート配置工程
S32…シート熱付与工程
Claims (7)
- 無酸素銅からなるターゲット材料に対して調質処理を施すターゲット材料調質処理工程と、該ターゲット材料調質処理工程により形成した調質処理済ターゲット材に対して切削による追加工を施す調質処理済ターゲット材追加工工程とを行い円筒状ターゲット材を製造する製造方法において、
前記ターゲット材料調質処理工程では、
熱間加工工程、焼鈍前引抜き抽伸工程、中間焼鈍工程、焼鈍後引抜き抽伸工程、及びターゲット材料仕上げ工程をこの順で行うスパッタリング用の円筒状ターゲット材の製造方法であって、
前記ターゲット材料仕上げ工程において、
仕上げ焼鈍工程を行い、その後、仕上げ引抜き抽伸工程を行うことを特徴とする
円筒状ターゲット材の製造方法。 - 前記仕上げ引抜き抽伸工程において、前記ターゲット材料に対して、質別が1/4H相当の円筒状ターゲット材となるよう仕上げ抽伸を行う
請求項1に記載の円筒状ターゲット材の製造方法。 - 前記仕上げ引抜き抽伸工程の後の前記調質処理済ターゲット材を、ビッカース硬さ(HV)で70以上90以下の硬度とした
請求項1、又は、2に記載の円筒状ターゲット材の製造方法。 - 請求項1から3のいずれかに記載の製造方法により製造した円筒状ターゲット材。
- 円筒状のターゲット本体部と、該ターゲット本体部の長さ方向の一端で開口する開口部を閉塞するフランジ部とを備えるとともに、少なくとも前記ターゲット本体部と前記フランジ部とが一部材を成すよう構成した
請求項4に記載の円筒状ターゲット材。 - 請求項1から3のいずれかに記載の製造方法により製造した円筒状ターゲット材、又は、請求項4或いは5に記載の円筒状ターゲット材の表面を保護シートで密着状態に被覆する円筒状ターゲット材のシート被覆方法であって、
前記保護シートとして用いる熱収縮シートを前記円筒状ターゲット材の外周面に配置するシート配置工程と、
前記熱収縮シートに対して熱を付与して該熱収縮シートを前記円筒状ターゲット材側へ収縮させるシート熱付与工程とを行う
円筒状ターゲット材のシート被覆方法。 - 請求項6に記載のシート被覆方法により被覆した円筒状ターゲット材。
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