JP5909006B1 - 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 PDF

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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。
特開２０１０−１８８８３号公報
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。
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。 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側の表面を示す概略図である。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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

Claims (5)

  1. 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、
    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）
    を満たすことを特徴とする円筒形スパッタリングターゲット。
  2. 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は、さらに、算術平均粗さ（Ｒａ）が
    ｄ（μｍ）×αｌ（μｍ／μｍＫ）×ΔＴ（Ｋ）×０．１≦Ｒａ（μｍ）
    を満たすことを特徴とする請求項１に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
  3. 前記円筒形スパッタリングターゲット材は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、またはＩＴＺＯからなることを特徴とする請求項１または２に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
  4. 前記接合材は、ＩｎまたはＩｎＳｎを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。
  5. 前記接合材の厚みは、０．５ｍｍ≦ｄ≦２．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。
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