JP5887391B1 - スパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および爪部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工する筒状セラミックスの全長が５００ｍｍ以上であっても割れや変形の発生を抑制し得るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および爪部材を提供する。【解決手段】実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法は、全長が５００ｍｍ以上の筒状セラミックスの中空部に、３以上の支持爪を筒状セラミックスの全長の１０％以上の長さまで挿入する工程と、３以上の支持爪を筒状セラミックスの内周面にそれぞれ当接させて、筒状セラミックスを支持する工程と、３以上の支持爪で支持された筒状セラミックスを筒状セラミックスの周方向に回転させて筒状セラミックスの外周面を加工する工程とを含む。【選択図】図３
Description
開示の実施形態は、スパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および爪部材に関する。
円筒形のターゲット材の内側に磁場発生装置を有し、このターゲット材を内側から冷却しつつ、さらにこのターゲット材を回転させながらスパッタリングを行うマグネトロン型回転カソードスパッタリング装置が知られている。このようなスパッタリング装置では、ターゲット材の外周表面の全面がエロージョンとなり均一に削られる。このため、従来の平板型マグネトロンスパッタリング装置では使用効率が２０〜３０％であるのに対し、マグネトロン型回転カソードスパッタリング装置では７０％以上の格段に高い使用効率が得られる。
また、マグネトロン型回転カソードスパッタリング装置では、円筒形のターゲット材を回転させながらスパッタリングを行うことにより、平板型マグネトロンスパッタリング装置に比べて単位面積当たりに大きなパワーを投入できることから、高い成膜速度が得られる。
このような回転カソードスパッタリング方式は、円筒形状への加工が容易で機械的強度が高い金属製のターゲット材で広く普及している。これに対し、セラミックス製のターゲット材は、金属製のターゲット材に比べて機械的強度が低くて脆いという特性を有しており、円筒形状加工が容易ではない。
近年、フラットパネルディスプレイや太陽電池で使用されるガラス基板が大型化され、この大型化された基板上に効率よく薄膜を形成するために、たとえば３ｍを超えるような長尺の円筒形ターゲットが必要となっている。それに伴い、円筒形ターゲットを構成する円筒形ターゲット材の長さも、さらに長くすることが求められている。
筒状セラミックスを加工して円筒形ターゲット材を作製する際には、この筒状セラミックスの一端を固定し、円筒軸を中心線として筒状セラミックスを回転させながら研削してターゲット材の内径および外径の寸法を調整する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記した従来技術では依然として、長さが５００ｍｍ以上の筒状セラミックスを加工する際には、割れや変形の発生が懸念されるため、さらなる改善の余地がある。
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、加工する筒状セラミックスの全長が５００ｍｍ以上であっても割れや変形の発生を抑制し得るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および爪部材を提供する。
実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法は、全長が５００ｍｍ以上の筒状セラミックスの中空部に、３以上の支持爪を前記筒状セラミックスの全長の１０％以上の長さまで挿入する工程と、前記３以上の支持爪を前記筒状セラミックスの内周面にそれぞれ当接させて、前記筒状セラミックスを支持する工程と、前記３以上の支持爪で支持された前記筒状セラミックスを前記筒状セラミックスの周方向に回転させて前記筒状セラミックスの外周面を加工する工程とを含む。支持爪は、硬質ゴムでコーティングされている。
実施形態の一態様によれば、加工する筒状セラミックスの全長が５００ｍｍ以上であっても割れや変形の発生を抑制し得るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および爪部材を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本願の開示するスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
まず、実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法の概要について、図１、図２を用いて説明する。図１は、実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法の概要を示す説明図であり、図２は、図１のＡ−Ａ’断面図である。
図１および図２に示すように、筒状セラミックス１は、中空部７を有する筒状に成形されている。なお、図１では、理解を容易にするために、筒状セラミックス１のみを断面視して示している。以下ではまず、スパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法の一例について説明する。
筒状セラミックス１は、セラミックス原料粉末および有機添加物を含有するスラリーを造粒し、顆粒体を作製する造粒工程と、この顆粒体を成形し、筒状の成形体を作製する成形工程と、この成形体を焼成して焼成体を作製する焼成工程とを経て作製される。なお、焼成体の作製方法は、上記したものに限定されず、いかなる方法であってもよい。
このようにして作製された焼成体が、実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法により加工される。以後、この焼成体を、筒状セラミックス１と同様の符号を付して焼成体１として説明する場合がある。なお、筒状セラミックス１は、たとえば柱状に焼成された焼成体を切削加工して筒状にしたものであってもよい。
また、筒状セラミックス１を加工してスパッタリングターゲット用ターゲット材を作製する場合、セラミックス原料としては、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）、ＩＧＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３−ＺｎＯ）およびＡＺＯ（Ａｌ２Ｏ３−ＺｎＯ）などを例示することができるが、これらに限定されない。
実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法は、このようにして作製された筒状セラミックス１の全長が５００ｍｍ以上、好ましくは６００ｍｍ以上の場合に適用される。筒状セラミックス１の全長が５００ｍｍ未満だと、本製造方法を適用しなくても筒状セラミックス１の割れや変形は発生しにくい。ただし、全長が５００ｍｍ未満の筒状セラミックス１に対する本製造方法の使用を妨げるものではない。また、上限値は特に定めるものではないが、好ましくは４０００ｍｍ以下である。
また、筒状セラミックス１の密度は５．０ｇ／ｃｍ３以上であり、好ましくは５．０ｇ／ｃｍ３以上８．０ｇ／ｃｍ３以下である。筒状セラミックス１の密度が５．０ｇ／ｃｍ３未満だと、たとえば筒状セラミックス１自体の質量が小さくなるため、本製造方法を適用しなくても筒状セラミックス１の割れや変形は発生しにくい。ただし、密度が５．０ｇ／ｃｍ３未満の筒状セラミックス１に対する本製造方法の使用を妨げるものではない。
ここで、筒状セラミックス１の密度は、アルキメデス法に基づいて測定される。具体的には、筒状セラミックス１の空中重量を体積（＝筒状セラミックス１の水中重量／計測温度における水比重）で除したものである。
そして、筒状セラミックス１の抗折強度は２５０ＭＰａ以下であり、好ましくは３０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下である。筒状セラミックス１の抗折強度が３０ＭＰａ未満だと、強度が低すぎて加工が困難になる場合がある。また、筒状セラミックス１の抗折強度が２５０ＭＰａを超えると、本製造方法を適用しなくても筒状セラミックス１の割れや変形は発生しにくくなる場合がある。ただし、抗折強度が３０ＭＰａ未満または２５０ＭＰａを超える筒状セラミックス１に対する本製造方法の使用を妨げるものではない。なお、筒状セラミックス１の抗折強度は、ＪＩＳ Ｒ１６０１：２００８に規定された方法により測定された値である。
次に、実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法において用いられる加工治具について説明する。筒状セラミックス１は、その一端側に配置された支持体２により支持される。支持体２は、筒状セラミックス１の円筒軸に沿うように配置された爪部材２ａを備える。
爪部材２ａは、筒状セラミックス１の周方向に対してほぼ等間隔となるように配置された支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を備える。支持爪２ａ１は、芯材２ａ１１を硬質ゴム２ａ１２でコーティングした構成を有しており、支持爪２ａ２および２ａ３もまた、支持爪２ａ１と同様の構成を有している。
ここで、支持爪２ａ１の芯材２ａ１１としては、たとえば鉄、ステンレス、チタンおよびチタン合金などの金属材料を使用することができるが、これらに限定されない。また、硬質ゴム２ａ１２としては、ＪＩＳ Ｋ６２５３−３：２０１２によって規定される硬度が８０以上９０以下のもの、たとえばクロロプレンゴムなどを使用することができるが、芯材２ａ１１の強度に応じて選択することができる。
このようにして構成された支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３はそれぞれ、筒状セラミックス１の径方向に独立して移動可能に設けられている。以下では、支持体２により筒状セラミックス１を支持する手法について説明する。
まず、支持体２を移動して爪部材２ａを筒状セラミックス１の中空部７に挿入させる。支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３の間隔が広すぎて中空部７に挿入できない場合には、予め支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を筒状セラミックス１の径方向内側に移動させるとよい。
次に、爪部材２ａにより筒状セラミックス１を支持させる。具体的には、支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を筒状セラミックス１の径方向外側に移動させて、筒状セラミックス１の内周面５に支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を所定の圧力で当接させる。ここで、支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を当接させる圧力は、筒状セラミックス１の強度、硬質ゴム２ａ１２の材質および後述する筒状セラミックス１の回転数などに応じて適宜変更させることができる。
そして、爪部材２ａにより支持された筒状セラミックス１は、周方向に回転させるためのたとえば円筒研削盤などの研削装置にセットされ、砥石３により研削される。このとき、筒状セラミックス１が支持体２により支持された端面とは反対側の端面を、振れ防止のために振動防止治具４で固定してもよい。なお、振動防止治具４は、たとえば鉄、ステンレス、チタンおよびチタン合金その他の金属材料などで構成される。
ここで、支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３は、筒状セラミックス１の全長に対し、１０％以上、好ましくは１０％以上５０％以下となるように筒状セラミックス１の中空部７に挿入され、内周面５に当接される。支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を挿入する長さが筒状セラミックス１の全長に対し１０％未満だと、支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３により支持している部分に負荷が集中してしまい、筒状セラミックス１の割れや変形の原因となる。
また、筒状セラミックス１の回転速度は、筒状セラミックス１の強度および大きさに応じて設定することができるが、たとえば１０ｒｐｍ以上１５０ｒｐｍ以下とすることが好ましい。筒状セラミックス１の回転速度が１０ｒｐｍ未満だと、砥石３による筒状セラミックス１の研削が安定せずに加工精度が低下し、あるいは加工速度の遅延から製造時間の延長につながることがある。また、筒状セラミックス１の回転速度が１５０ｒｐｍを超えると、筒状セラミックス１への負荷が大きくなり、たとえば研削中に筒状セラミックス１が割れることがある。
なお、図１では、筒状セラミックス１の外周面６に対してトラバース研削を行う場合における支持部２と砥石３との接触を防止するために筒状セラミックス１と支持体２との間に隙間を設けてあるが、研削方法によっては筒状セラミックス１と支持体２とを接触させてもよい。
また、上記した実施形態では、爪部材２ａが３つの支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３で構成された例について説明したが、３以上であれば制限はなく、好ましくは４〜１６、さらに好ましくは４〜１６のうち偶数であり、特に４または８の支持爪で構成してもよい。
次に、実施形態に係るスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は、実施形態に係る筒状セラミックス１を加工する処理手順を示すフローチャートである。
図３に示すように、まず、筒状セラミックス１の中空部７に３以上の支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を挿入する（ステップＳ１１）。次いで、支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を筒状セラミックス１の径方向に移動させて筒状セラミックス１の内周面５にそれぞれ当接させる（ステップＳ１２）。
続いて、筒状セラミックス１を周方向に回転させて外周面６を研削する（ステップＳ１３）。以上の各工程により、支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を適用した一連の筒状セラミックス１の加工が終了する。
なお、円筒形スパッタリングターゲット用ターゲット材を作製する場合には、上記したステップＳ１３の後でさらなる加工が行われる。
かかる場合、ステップＳ１３では、筒状セラミックス１の外周面６を仕上げ外径よりも大きめの外径となるように加工した後、筒状セラミックス１から支持体２を取り外す。次に、加工した外周面６を基準にして、内周面５の加工を行う。さらに、外周面６の加工を再度行い、目標とする寸法になるまで研削する。また、筒状セラミックス１の長さ方向は、切断または研削により目標寸法となるまで加工する。
［実施例１］
ＢＥＴ（Brunauer−Emmett−Teller）法により測定された比表面積（ＢＥＴ比表面積）が５ｍ２／ｇのＳｎＯ２粉末１０質量％と、ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇのＩｎ２Ｏ３粉末９０質量％とを配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、原料粉末を調製した。
ＢＥＴ（Brunauer−Emmett−Teller）法により測定された比表面積（ＢＥＴ比表面積）が５ｍ２／ｇのＳｎＯ２粉末１０質量％と、ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇのＩｎ２Ｏ３粉末９０質量％とを配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、原料粉末を調製した。
このポットに、原料粉末１００質量％に対して０．３質量％のポリビニルアルコールと、０．２質量％のポリカルボン酸アンモニウムと、０．５質量％のポリエチレングリコールと、５０質量％の水とをそれぞれ加え、ボールミル混合してスラリーを調製した。次に、このスラリーをスプレードライ装置に供給し、アトマイザ回転数１４，０００ｒｐｍ、入口温度２００℃、出口温度８０℃の条件でスプレードライを行い、顆粒体を調製した。
この顆粒体を、外径１５０ｍｍの円柱状の中子（心棒）を有する内径２２０ｍｍ（肉厚１０ｍｍ）、長さ１３００ｍｍの円筒形状のウレタンゴム型にタッピングさせながら充填し、ゴム型を密閉後、８００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰ（Cold Isostatic Pressing）成形して、略円筒形の成形体を作製した。
この成形体を６００℃で１０時間加熱して有機成分を除去した。昇温速度は、常温から４００℃までの温度範囲では２０℃／ｈ、４００℃から６００℃までは５０℃／ｈとした。さらに、加熱した成形体を焼成して、焼成体１を作製した。焼成は、酸素雰囲気中で、常温からの昇温速度を３００℃／ｈとし、焼成温度１５５０℃まで加熱し１２時間保持する条件により行った。降温速度は１５５０℃から８００℃までを５０℃／ｈ、８００℃以降を３０℃／ｈとした。
上記方法により製造した焼成体１を、長さ１０００ｍｍになるように切断し、支持体２に設けられた長さ１８０ｍｍの爪部材２ａを焼成体１の中空部７に１５０ｍｍ挿入させた。爪部材２ａは、３本の支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を有する。支持爪２ａ１は、直径１０ｍｍ、長さ１８０ｍｍのステンレス製の芯材２ａ１１の外周を、厚さ５ｍｍの、硬質ゴム２ａ１２である硬度９０のクロロプレンゴムでコーティングしたものであり、支持爪２ａ２，２ａ３は、支持爪２ａ１と同様の構成を有している。
次に、焼成体１の内周面５に支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を当接させて焼成体１を支持し、回転速度２０ｒｐｍで周方向に焼成体１を回転させながら外周面６を砥石３で研削し、外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［実施例２］
ＢＥＴ比表面積が４ｍ２／ｇのＺｎＯ粉末２５．９質量％と、ＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇのＩｎ２Ｏ３粉末４４．２質量％と、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇのＧａ２Ｏ３粉末２９．９質量％とを配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、原料粉末を調製した。
ＢＥＴ比表面積が４ｍ２／ｇのＺｎＯ粉末２５．９質量％と、ＢＥＴ比表面積が７ｍ２／ｇのＩｎ２Ｏ３粉末４４．２質量％と、ＢＥＴ比表面積が１０ｍ２／ｇのＧａ２Ｏ３粉末２９．９質量％とを配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して、原料粉末を調製した。
このポットに、上記原料粉末１００質量％に対し、０．３質量％のポリビニルアルコールと、０．４質量％のポリカルボン酸アンモニウムと、１．０質量％のポリエチレングリコールと、５０質量％の水とをそれぞれ加え、ボールミル混合してスラリーを調製した。
次いで、実施例１と同様の方法で顆粒体の調製、成形体の作製および成形体からの有機成分の除去を行った。さらに、常温からの昇温速度３００℃／ｈで１４００℃まで加熱し、１２時間保持した後、降温速度５０℃／ｈで冷却することで成形体の焼成を行い、焼成体１を作製した。その後、この焼成体１を、実施例１と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［実施例３］
ＢＥＴ比表面積が４ｍ２／ｇのＺｎＯ粉末９７質量％と、ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇのＡｌ２Ｏ３粉末３質量％とを配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して原料粉末を調製した。
ＢＥＴ比表面積が４ｍ２／ｇのＺｎＯ粉末９７質量％と、ＢＥＴ比表面積が５ｍ２／ｇのＡｌ２Ｏ３粉末３質量％とを配合し、ポット中でジルコニアボールによりボールミル混合して原料粉末を調製した。
このポットに、上記原料粉末１００質量％に対し、０．３質量％のポリビニルアルコールと、０．４質量％のポリカルボン酸アンモニウムと、１．０質量％のポリエチレングリコールと、５０質量％の水とをそれぞれ加え、ボールミル混合してスラリーを調製した。
次いで、実施例１と同様の方法で顆粒体の調製、成形体の作製および成形体からの有機成分の除去を行った。さらに、常温からの昇温速度３００℃／ｈで１４００℃まで加熱し、１０時間保持した後、降温速度５０℃／ｈで冷却することで成形体の焼成を行い、焼成体１を作製した。その後、この焼成体１を、実施例１と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［実施例４］
外径１５０ｍｍの円柱状の中子（心棒）を有する内径２２０ｍｍ（肉厚１０ｍｍ）、長さ８００ｍｍの円筒形状のウレタンゴム型を使用したことを除き、実施例１と同様の方法により焼成体１を作製した。
外径１５０ｍｍの円柱状の中子（心棒）を有する内径２２０ｍｍ（肉厚１０ｍｍ）、長さ８００ｍｍの円筒形状のウレタンゴム型を使用したことを除き、実施例１と同様の方法により焼成体１を作製した。
上記方法により製造した焼成体１を、長さ６００ｍｍになるように切断し、支持体２に設けられた長さ１００ｍｍの爪部材２ａを焼成体１の中空部７に８０ｍｍ挿入させた。爪部材２ａは、３本の支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を有する。支持爪２ａ１は、直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍのステンレス製の芯材２ａ１１の外周を、厚さ５ｍｍの、硬質ゴム２ａ１２である硬度９０のクロロプレンゴムでコーティングしたものであり、支持爪３ａ２，２ａ３は、支持爪２ａ１と同様の構成を有している。
次に、焼成体１の内周面５に支持爪２ａを当接させて焼成体１を支持し、切削加工機により焼成体１を回転速度２０ｒｐｍで周方向に回転させながら外周面６を砥石３で研削し、外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［実施例５］
実施例４のウレタンゴム型を使用したことを除き、実施例２と同様の方法により焼成体１を作製した。その後、この焼成体１を、実施例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例４のウレタンゴム型を使用したことを除き、実施例２と同様の方法により焼成体１を作製した。その後、この焼成体１を、実施例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［実施例６］
実施例４のウレタンゴム型を使用したことを除き、実施例３と同様の方法により焼成体１を作製した。その後、この焼成体１を、実施例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例４のウレタンゴム型を使用したことを除き、実施例３と同様の方法により焼成体１を作製した。その後、この焼成体１を、実施例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［実施例７］
実施例１と同様に作製した焼成体１の中空部７に、支持体２に設けられた長さ１８０ｍｍの爪部材２ａを１００ｍｍ挿入させた。その後、実施例１と同様にして焼成体１の外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例１と同様に作製した焼成体１の中空部７に、支持体２に設けられた長さ１８０ｍｍの爪部材２ａを１００ｍｍ挿入させた。その後、実施例１と同様にして焼成体１の外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例１］
硬質ゴム２ａ１２でコーティングされずに芯材２ａ１１を露出させた支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を備える爪部材２ａを使用したことを除き、実施例１と同様にして焼成体１の外径を１５３．２ｍｍに加工した。
硬質ゴム２ａ１２でコーティングされずに芯材２ａ１１を露出させた支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を備える爪部材２ａを使用したことを除き、実施例１と同様にして焼成体１の外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例２］
実施例２と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例１と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例２と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例１と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例３］
実施例３と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例１と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例３と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例１と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例４］
実施例１と同様に作製した焼成体１の中空部７に、支持体２に設けられた長さ８０ｍｍの爪部材２ａを５０ｍｍ挿入させた。爪部材２ａは、３本の支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を有する。支持爪２ａ１は、直径１０ｍｍ、長さ８０ｍｍのステンレス製の芯材２ａ１１の外周を、厚さ５ｍｍの、硬質ゴム２ａ１２である硬度９０のクロロプレンゴムでコーティングしたものであり、支持爪２ａ２，２ａ３は、支持爪２ａ１と同様の構成を有している。
実施例１と同様に作製した焼成体１の中空部７に、支持体２に設けられた長さ８０ｍｍの爪部材２ａを５０ｍｍ挿入させた。爪部材２ａは、３本の支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を有する。支持爪２ａ１は、直径１０ｍｍ、長さ８０ｍｍのステンレス製の芯材２ａ１１の外周を、厚さ５ｍｍの、硬質ゴム２ａ１２である硬度９０のクロロプレンゴムでコーティングしたものであり、支持爪２ａ２，２ａ３は、支持爪２ａ１と同様の構成を有している。
次に、焼成体１の内周面５に支持爪２ａを当接させて焼成体１を支持し、切削加工機により焼成体１を回転速度２０ｒｐｍで周方向に回転させながら外周面６を砥石３で研削し、外径を１５３ｍｍに加工した。
［比較例５］
実施例２と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例２と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例６］
実施例３と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例３と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例７］
実施例４と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例４と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例８］
実施例５と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例５と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例９］
実施例６と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例６と同様に作製した焼成体１を使用したことを除き、比較例４と同様にして外径を１５３．２ｍｍに加工した。
［比較例１０］
実施例１と同様に作製した焼成体１の中空部７に、支持体２に設けられた長さ１３０ｍｍの爪部材２ａを９５ｍｍ挿入させた。爪部材２ａは、３本の支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を有する。支持爪２ａ１は、直径１０ｍｍ、長さ１３０ｍｍのステンレス製の芯材２ａ１１の外周を、厚さ５ｍｍの、硬質ゴム２ａ１２である硬度９０のクロロプレンゴムでコーティングしたものであり、支持爪２ａ２，２ａ３は、支持爪２ａ１と同様の構成を有している。
実施例１と同様に作製した焼成体１の中空部７に、支持体２に設けられた長さ１３０ｍｍの爪部材２ａを９５ｍｍ挿入させた。爪部材２ａは、３本の支持爪２ａ１，２ａ２，２ａ３を有する。支持爪２ａ１は、直径１０ｍｍ、長さ１３０ｍｍのステンレス製の芯材２ａ１１の外周を、厚さ５ｍｍの、硬質ゴム２ａ１２である硬度９０のクロロプレンゴムでコーティングしたものであり、支持爪２ａ２，２ａ３は、支持爪２ａ１と同様の構成を有している。
次に、焼成体１の内周面５に支持爪２ａを当接させて焼成体１を支持し、切削加工機により焼成体１を回転速度２０ｒｐｍで周方向に回転させながら外周面６を砥石３で研削し、外径を１５３．２ｍｍに加工した。
実施例および比較例において得られた加工後の焼成体（筒状セラミックス）１の評価方法は以下のとおりである。すなわち、割れの評価は、研削加工中の筒状セラミックス１の割れの有無に加えて、研削加工後、支持体２から外した筒状セラミックス１のクラック発生の有無を目視にて観察し、判断した。同様に作製および加工した１０本の筒状セラミックス１に対して同様の評価を行い、何本に割れが発生したかを表１に示した。なお、表１に示す密度および抗折強度の値は、１０本の筒状セラミックス１の測定結果を平均したものである。また、各実施例および比較例において加工された筒状セラミックス１は、すべて密度５．０ｇ／ｃｍ３以上、抗折強度３０ＭＰａ以上２５０ＭＰａ以下を満たすものであった。
上述した実施形態では、芯材２ａ１１は円柱形状として説明したが、これに限定されない。たとえば、三角形状や四角形状などの角形状としてもよい。かかる場合、当接の際に内周面５に与える圧力を分散させるために、芯材２ａ１１の角を丸く面取りするか、硬質ゴム２ａ１２のコーティングにより内周面５との接触面積を大きくすることが好ましい。
また、上述した実施形態では、硬質ゴム２ａ１２は芯材２ａ１１の外周部分を覆うようにコーティングされたものとして説明したが、これに限定されない。たとえば、筒状セラミックス１の内周面５と当接する部分のみを硬質ゴム２ａ１２でコーティングするようにしてもよく、また、芯材２ａ１１全体、すなわち先端部分もコーティングするようにしてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
１ 筒状セラミックス（焼成体）
２ 支持体
２ａ 爪部材
２ａ１，２ａ２，２ａ３ 支持爪
３ 砥石
４ 振動防止治具
５ 内周面
６ 外周面
７ 中空部
２ 支持体
２ａ 爪部材
２ａ１，２ａ２，２ａ３ 支持爪
３ 砥石
４ 振動防止治具
５ 内周面
６ 外周面
７ 中空部
Claims (7)
- 全長が５００ｍｍ以上の筒状セラミックスの中空部に、３以上の、硬質ゴムでコーティングされている支持爪を前記筒状セラミックスの全長の１０％以上の長さまで挿入する工程と、
３以上の前記支持爪を前記筒状セラミックスの内周面にそれぞれ当接させて、前記筒状セラミックスを支持する工程と、
３以上の前記支持爪で支持された前記筒状セラミックスを前記筒状セラミックスの周方向に回転させて前記筒状セラミックスの外周面を加工する工程と
を含む、スパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法。 - 前記筒状セラミックスが、密度５．０ｇ／ｃｍ３以上かつ抗折強度２５０ＭＰａ以下である、請求項１に記載のスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法。
- ３以上の前記支持爪が、前記筒状セラミックスの径方向に独立して移動可能に設けられてなる、請求項１または２に記載のスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法。
- 前記筒状セラミックスの周方向への回転速度が、１０ｒｐｍ以上１５０ｒｐｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１つに記載のスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法。
- 前記筒状セラミックスの材質が、ＩＴＯ、ＩＧＺＯまたはＡＺＯである、請求項１〜４のいずれか１つに記載のスパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法。
- 全長が５００ｍｍ以上の筒状セラミックスを、前記筒状セラミックスの周方向に回転可能に支持する３以上の、硬質ゴムでコーティングされている支持爪を備え、
３以上の前記支持爪が、前記筒状セラミックスの全長の１０％以上の長さまで前記筒状セラミックスの内周面にそれぞれ当接される、爪部材。 - ３以上の前記支持爪が、前記筒状セラミックスの径方向に独立して移動可能に設けられてなる、請求項６に記載の爪部材。
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