JP6922009B2 - スパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents
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Description
回収されたAl合金(A6061)バッキングプレート付き使用済Tiターゲットからバッキングプレートを切削加工により除去した。バッキングプレートの除去の際、ターゲット材の面が露出して表面が同一金属色となってから1mm以上の切削加工を行った。バッキングプレートを除去したターゲットおよびスクラップ材を約100mm幅に切断した。各切断片をフッ化水素酸25%、硝酸50%、酢酸25%の混合溶液で10分酸洗いし、さらに表面が同一金属色となってから同酸洗いで1mm以上切断片の一部を除去した。これら材料に対し電子ビーム溶解を行い、350mmの径を有するインゴットを作製した。このインゴットを60%の断面減少率で鍛造加工した後、熱処理を行った。その後、圧延加工して8mmの厚さに加工し、切削加工で1次加工した後、ターゲット材をAl合金(A6061)バッキングプレートと拡散接合した。仕上げ加工として切削加工を行いターゲットを作製した。
実施例1に使用した使用済Tiターゲットである。
回収されたCu合金(黄銅)バッキングプレート付き使用済Taターゲットからバッキングプレートを切削加工により除去した。バッキングプレートの除去の際、ターゲット材の面が露出して同一金属色になってから1mm以上の切削加工を行った。バッキングプレートを除去したターゲットおよびスクラップ材を約100mm幅に切断し、各切断片を硝酸67%、フッ化水素酸10%、水23%の混合溶液で10分酸洗いし、さらに表面が同一金属色となってから同酸洗いで1mm以上切断片の一部を除去した。これら材料に対して電子ビーム溶解を行い、135mmの径を有するインゴットを作製した。このインゴットを45%の断面減少率で鍛造加工した後、熱処理を行った。その後、圧延加工して12mmの厚さに加工し、切削加工で1次加工した後、ターゲット材をCu合金(黄銅)バッキングプレートと拡散接合した。仕上げ加工として切削加工を行いターゲットを作製した。
実施例2に使用した使用済Taターゲットである。
回収されたAl合金(A6061)バッキングプレート付き使用済Niターゲットからバッキングプレートを熱処理により除去した。バッキングプレートを除去したターゲットおよびスクラップ材を約100mm幅に切断し、各切断片を硝酸67%、フッ化水素酸10%、水23%の混合溶液で30分酸洗いし、さらに表面が同一金属色となってから同酸洗いで1mm以上切断片の一部を除去した。これら材料に対して電子ビーム溶解を行い、135mmの径を有するインゴットを作製した。このインゴットを70%の断面減少率で鍛造加工した後、熱処理を行った。その後、圧延加工して5mmの厚さに加工し、切削加工で1次加工した後、ターゲット材をAl合金(A6061)バッキングプレートとInソルダー接合した。仕上げ加工として切削加工を行いターゲットを作製した。
実施例3に使用した使用済Niターゲットである。
実施例1で作製して使用されたAl合金(A6061)バッキングプレート付きTiターゲットからバッキングプレートを切削加工により除去した。バッキングプレートの除去の際、ターゲット材の面が露出して同一金属色になってから1mm以上の切削加工を行った。バッキングプレートを除去したターゲットおよびスクラップ材を約100mm幅に切断し、各切断片をフッ化水素酸25%、硝酸50%、酢酸25%の混合溶液で10分酸洗いし、さらに表面が同一金属色となってから同酸洗いで1mm以上切断片の一部を除去した。これら材料に対して電子ビーム溶解を行い、350mmの径を有するインゴットを作製した。このインゴットを60%の断面減少率で鍛造加工した後、熱処理を行った。その後、圧延加工して8mmの厚さに加工し、切削加工で1次加工した後、ターゲット材をAl合金(A6061)バッキングプレートと拡散接合した。仕上げ加工として切削加工を行いターゲットを作製した。
実施例4で作製して使用されたAl合金(A6061)バッキングプレート付きTiターゲットからバッキングプレートを切削加工により除去した。バッキングプレートの除去の際、ターゲット材の面が露出して同一金属色になってから1mm以上の切削加工を行った。バッキングプレートを除去したターゲットおよびスクラップ材を約100mm幅に切断し、各切断片をフッ化水素酸25%、硝酸50%、酢酸25%の混合溶液で10分酸洗いした。これら材料に対して電子ビーム溶解を行い、350mmの径を有するインゴットを作製した。このインゴットを60%の断面減少率で鍛造加工した後、熱処理を行った。その後、圧延加工して8mmの厚さに加工し、切削加工で1次加工した後、ターゲット材をAl合金(A6061)バッキングプレートと拡散接合した。仕上げ加工として切削加工を行いターゲットを作製した。
実施例1と同じAl合金(A6061)バッキングプレート付き使用済Tiターゲットからバッキングプレートを切削加工により除去した。バッキングプレートの除去の際、ターゲット材の面が露出し同一金属色になったところで切削加工を終了した。バッキングプレートを除去したターゲットおよびスクラップ材を約100mm幅に切断し、各切断片を酸洗いしないで、電子ビーム溶解し、350mmの径を有するインゴットを作製した。このインゴットを60%の断面減少率で鍛造加工した後、熱処理を行った。その後、圧延加工して8mmの厚さに加工し、切削加工で1次加工した後、ターゲット材をAl合金(A6061)バッキングプレートと拡散接合した。仕上げ加工として切削加工を行いターゲットを作製した。
Claims (10)
- 拡散接合バッキングプレート付き使用済スパッタリングターゲットから、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Co、Ir、Ni、Pd、およびPtからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含む使用済スパッタリングターゲットの表面に拡散接合により接合されるとともにCuまたはAlを含むバッキングプレートを除去する工程と、
前記バッキングプレートを除去した後の前記表面に対し、同一金属色を有する面を露出させつつ、前記使用済スパッタリングターゲットの一部を前記面から内部方向に1mm以上除去する表面処理を行う工程と、
前記表面処理の後に、前記使用済スパッタリングターゲットを含む材料を溶解してインゴットを作製する工程と、
前記インゴットに対して鍛造加工と圧延加工と熱処理と機械加工とを行うことにより、スパッタリングターゲットを製造する工程と、
を具備する、スパッタリングターゲットの製造方法。 - 前記表面処理は、前記使用済スパッタリングターゲットに対して酸洗い除去および機械的除去の少なくとも一つを行う工程を有する、請求項1に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
- フッ化水素酸、硝酸、塩酸、および酢酸のうち、2つ以上の酸を含む混合物を用いて前記酸洗い除去を行う、請求項2に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
- 電子ビーム溶解、プラズマアーク溶解、およびコールドクルーシブル誘導溶解の少なくとも一つの溶解法を用いて前記材料を溶解する、請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
- 1.0×10−1Pa以下の真空度で前記電子ビーム溶解および前記コールドクルーシブル誘導溶解の少なくとも一つの溶解法を用い、前記材料を溶解する、請求項4に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
- 前記表面処理の前に、前記使用済スパッタリングターゲットを150mm以下の長さおよび幅を有する小片に加工する工程をさらに具備する、請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
- 前記鍛造加工による前記インゴットの断面減少率は、40%以上である、請求項1ないし請求項6のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
- 前記スパッタリングターゲットは、酸素、鉄、アルミニウム、および銅からなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、
前記スパッタリングターゲットが前記酸素を含むとき、前記スパッタリングターゲットの表面および厚さ方向の酸素量が前記スパッタリングターゲット全体の酸素量の平均値に対して+30%以下の範囲であり、
前記スパッタリングターゲットが前記鉄を含むとき、前記スパッタリングターゲットの前記表面および厚さ方向の鉄量が前記スパッタリングターゲット全体の鉄量の平均値に対して+30%以下の範囲であり、
前記スパッタリングターゲットが前記アルミニウムを含むとき、前記スパッタリングターゲットの前記表面および厚さ方向のアルミニウム量が前記スパッタリングターゲット全体のアルミニウム量の平均値に対して+40%以下の範囲であり、
前記スパッタリングターゲットが前記銅を含むとき、前記スパッタリングターゲットの前記表面および厚さ方向の銅量が前記スパッタリングターゲット全体の銅量の平均値に対して+40%以下の範囲である、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。 - 前記スパッタリングターゲットは、酸素、鉄、アルミニウム、および銅からなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、
前記スパッタリングターゲットが前記酸素を含むとき、前記スパッタリングターゲットの表面および厚さ方向の酸素量が200ppm以下であり、
前記スパッタリングターゲットが前記鉄を含むとき、前記スパッタリングターゲットの前記表面および厚さ方向の鉄量が10ppm以下であり、
前記スパッタリングターゲットが前記アルミニウムを含むとき、前記スパッタリングターゲットの前記表面および厚さ方向のアルミニウム量が10ppm以下であり、
前記スパッタリングターゲットが前記銅を含むとき、前記スパッタリングターゲットの前記表面および厚さ方向の銅量が5ppm以下である、請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。 - 前記スパッタリングターゲットの表面および厚さ方向のX線回折測定により得られるX線回折パターンにおいて、1番目に高いピーク強度を有する第1の結晶面と、2番目に高いピーク強度を有する第2の結晶面と、3番目に高いピーク強度を有する第3の結晶面との組み合わせは、Powder Diffraction Fileのデータにおける前記第1の結晶面と前記第2の結晶面と前記第3の結晶面との組み合わせと同じである、請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
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