JPH05156431A - 回転カソードターゲットの製造方法 - Google Patents
回転カソードターゲットの製造方法Info
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- JPH05156431A JPH05156431A JP33998991A JP33998991A JPH05156431A JP H05156431 A JPH05156431 A JP H05156431A JP 33998991 A JP33998991 A JP 33998991A JP 33998991 A JP33998991 A JP 33998991A JP H05156431 A JPH05156431 A JP H05156431A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】円筒状ターゲットホルダー表面に、このホルダ
ーとターゲット材料（ＩＴＯ等）の中間の熱膨張係数を
有するアンダーコートを形成し、次いで、このホルダー
の外表面周囲にターゲット材料の粉末または成形体を配
置し、熱間等方圧プレスにより、ターゲット材料の焼結
およびホルダーとの接合を行う。 【効果】高密度で、ターゲットホルダーとの接合工程が
不要な原料歩留りの高い回転カソードターゲットを提供
できる。
ーとターゲット材料（ＩＴＯ等）の中間の熱膨張係数を
有するアンダーコートを形成し、次いで、このホルダー
の外表面周囲にターゲット材料の粉末または成形体を配
置し、熱間等方圧プレスにより、ターゲット材料の焼結
およびホルダーとの接合を行う。 【効果】高密度で、ターゲットホルダーとの接合工程が
不要な原料歩留りの高い回転カソードターゲットを提供
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、透明導電膜をスパッタ
リング法により形成するために用いるインジウム−錫酸
化物（ＩＴＯ）等の回転カソードターゲットの製法に関
する。
リング法により形成するために用いるインジウム−錫酸
化物（ＩＴＯ）等の回転カソードターゲットの製法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＴＯ膜や酸化スズ膜、酸化インジウム
膜等の酸化物透明導電膜は、化学量論的組成からのずれ
によりｎ型の導電性を示す半導体特性を利用しこれに必
要に応じてドーパンドを添加して１０-3〜１０-4Ωｃｍ
の低抵抗膜としたものである。特にＩＴＯ膜は高い導電
性と可視光透過性を有する透明導電膜として最も広く用
いられている。
膜等の酸化物透明導電膜は、化学量論的組成からのずれ
によりｎ型の導電性を示す半導体特性を利用しこれに必
要に応じてドーパンドを添加して１０-3〜１０-4Ωｃｍ
の低抵抗膜としたものである。特にＩＴＯ膜は高い導電
性と可視光透過性を有する透明導電膜として最も広く用
いられている。
【０００３】ＩＴＯ膜はかかる特性を応用し、例えば液
晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デ
ィスプレイ、選択透過膜、面発熱体、タッチパネルの電
極等として使用されている。透明導電膜を形成する方法
として従来化合物の熱分解を利用して加熱基板に酸化物
を形成するスプレイ法やＣＶＤ等の化学的製膜法あるい
は物理的製膜法として真空蒸着法やスパッタリング法等
があるが、大面積化を可能とした低抵抗膜を再現性よく
得る手段としてスパッタリングによる方法が広く採用さ
れている。
晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デ
ィスプレイ、選択透過膜、面発熱体、タッチパネルの電
極等として使用されている。透明導電膜を形成する方法
として従来化合物の熱分解を利用して加熱基板に酸化物
を形成するスプレイ法やＣＶＤ等の化学的製膜法あるい
は物理的製膜法として真空蒸着法やスパッタリング法等
があるが、大面積化を可能とした低抵抗膜を再現性よく
得る手段としてスパッタリングによる方法が広く採用さ
れている。
【０００４】現在ＩＴＯ膜をスパッタリング法により得
るために平板形状のＩＴＯターゲットが用いられてお
り、これら平板形状のＩＴＯターゲットの製造方法とし
ては、ＩＴＯ粉末を焼成してＩＴＯ焼結体を得、これを
加工してＣｕのバッキングプレートにＩｎを用いて接合
する方法や、ＩＴＯ粉末をホットプレスしてＩＴＯ焼結
体を得、これを加工してＣｕ基板に接合する方法等が一
般的である。
るために平板形状のＩＴＯターゲットが用いられてお
り、これら平板形状のＩＴＯターゲットの製造方法とし
ては、ＩＴＯ粉末を焼成してＩＴＯ焼結体を得、これを
加工してＣｕのバッキングプレートにＩｎを用いて接合
する方法や、ＩＴＯ粉末をホットプレスしてＩＴＯ焼結
体を得、これを加工してＣｕ基板に接合する方法等が一
般的である。
【０００５】ところが平板形状のターゲットを使用した
マグネトロンスパッタリング法においては、マグネット
によってプラズマを制御しながらターゲットをスパッタ
リングするためにターゲット表面にはマグネット形状の
エロジョン部が発生し、その部分の厚みがなくなった時
点においてはターゲットの寿命となってしまい、ターゲ
ットの使用効率は２０％前後と低いものであった。
マグネトロンスパッタリング法においては、マグネット
によってプラズマを制御しながらターゲットをスパッタ
リングするためにターゲット表面にはマグネット形状の
エロジョン部が発生し、その部分の厚みがなくなった時
点においてはターゲットの寿命となってしまい、ターゲ
ットの使用効率は２０％前後と低いものであった。
【０００６】そこでターゲット使用効率の向上や高速成
膜を目的とした新しいタイプのマグネトロン型回転カソ
ードターゲットが知られている（特表昭５８−５００１
７４号参照）。これは円筒状ターゲットの内側に磁場発
生手段を設置し、ターゲットの内側から冷却しつつ、タ
ーゲットを回転させながらスパッタを行うものであるた
め、平板形状（プレーナー型）ターゲットより大きなパ
ワーがかけられる。かかるターゲットは殆どがスパッタ
すべき金属や合金からなる円筒状の回転カソードであ
り、スパッタすべきターゲット材料が柔らかくまたは脆
い金属や合金の場合には円筒状のターゲットホルダー上
に製作されている。
膜を目的とした新しいタイプのマグネトロン型回転カソ
ードターゲットが知られている（特表昭５８−５００１
７４号参照）。これは円筒状ターゲットの内側に磁場発
生手段を設置し、ターゲットの内側から冷却しつつ、タ
ーゲットを回転させながらスパッタを行うものであるた
め、平板形状（プレーナー型）ターゲットより大きなパ
ワーがかけられる。かかるターゲットは殆どがスパッタ
すべき金属や合金からなる円筒状の回転カソードであ
り、スパッタすべきターゲット材料が柔らかくまたは脆
い金属や合金の場合には円筒状のターゲットホルダー上
に製作されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら金属また
は合金ターゲットの場合、酸素、窒素、メタン等の各種
のスパッタ雰囲気で、それぞれ酸化物、窒化物、炭化物
等の多層膜のコートが可能だが、異種雰囲気によりコー
ト膜が損傷し目的の組成のものが得られないことや低融
点合金ターゲットではパワーをかけすぎると溶けてしま
う等の欠点があり、セラミックスのターゲットが望まれ
ている。
は合金ターゲットの場合、酸素、窒素、メタン等の各種
のスパッタ雰囲気で、それぞれ酸化物、窒化物、炭化物
等の多層膜のコートが可能だが、異種雰囲気によりコー
ト膜が損傷し目的の組成のものが得られないことや低融
点合金ターゲットではパワーをかけすぎると溶けてしま
う等の欠点があり、セラミックスのターゲットが望まれ
ている。
【０００８】ＩＴＯターゲットはセラミックスターゲッ
トであり、上記の円筒形状の回転カソードターゲットを
得るために予め大きな焼結体を成形し、その内部を加工
してくり抜く方法等があるが、肉厚が大きくなるため内
部まで焼結しにくく密度が低く、また加工性や焼結体利
用歩留も悪い。これらの点から最近ニアーシェイプの円
筒ターゲットを鋳込成形やＣＩＰ（冷間静水圧プレス）
型を用いる等して密度や加工性、焼結体利用歩留の向上
を計っている。（特開平３−１５３８６７、１５３８６
８号参照）
トであり、上記の円筒形状の回転カソードターゲットを
得るために予め大きな焼結体を成形し、その内部を加工
してくり抜く方法等があるが、肉厚が大きくなるため内
部まで焼結しにくく密度が低く、また加工性や焼結体利
用歩留も悪い。これらの点から最近ニアーシェイプの円
筒ターゲットを鋳込成形やＣＩＰ（冷間静水圧プレス）
型を用いる等して密度や加工性、焼結体利用歩留の向上
を計っている。（特開平３−１５３８６７、１５３８６
８号参照）
【０００９】しかしこれらの方法においてもターゲット
の成形、焼成、加工、ボンディング等の工程が必要であ
り、ターゲットが小さい場合には大がかりな治具、装置
は必要ではないが、大型の生産機用ターゲットでは上記
治具、装置は大がかりとなり、またボンディングにおい
てもＩＴＯセラミックスターゲットを円筒ターゲットホ
ルダー金属上に接合する場合分割して加工接合する等し
て作業されるが、大がかりな装置、高価なＩｎハンダを
大量に使用する等労力、コストがかかる。
の成形、焼成、加工、ボンディング等の工程が必要であ
り、ターゲットが小さい場合には大がかりな治具、装置
は必要ではないが、大型の生産機用ターゲットでは上記
治具、装置は大がかりとなり、またボンディングにおい
てもＩＴＯセラミックスターゲットを円筒ターゲットホ
ルダー金属上に接合する場合分割して加工接合する等し
て作業されるが、大がかりな装置、高価なＩｎハンダを
大量に使用する等労力、コストがかかる。
【００１０】本発明の目的は高密度の円筒形状のＩＴＯ
等のセラミックスをターゲット材料とする回転ターゲッ
トを簡便に製造する方法を提供することにある。
等のセラミックスをターゲット材料とする回転ターゲッ
トを簡便に製造する方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべくなされたものであり、円筒状ターゲットホルダ
ーの外表面周囲にターゲット材料の粉末または成形体を
配置し、熱間等方圧プレスにより、ターゲット材料を焼
結するとともにターゲットホルダーと接合させてターゲ
ットを形成することを特徴とする回転カソードターゲッ
トの製造方法を提供するものである。
決すべくなされたものであり、円筒状ターゲットホルダ
ーの外表面周囲にターゲット材料の粉末または成形体を
配置し、熱間等方圧プレスにより、ターゲット材料を焼
結するとともにターゲットホルダーと接合させてターゲ
ットを形成することを特徴とする回転カソードターゲッ
トの製造方法を提供するものである。
【００１２】以下ターゲット材料がＩＴＯである場合を
例として本発明を詳細に説明する。本発明による方法は
円筒形状のターゲットホルダーの外表面をターゲット材
料であるＩＴＯセラミックス層と密着接合させるための
表面処理の工程と熱間等方圧プレス（Hot Isostatic Pr
ess, 以下ＨＩＰ処理という）により焼結及び接合を行
う工程によって構成されている。
例として本発明を詳細に説明する。本発明による方法は
円筒形状のターゲットホルダーの外表面をターゲット材
料であるＩＴＯセラミックス層と密着接合させるための
表面処理の工程と熱間等方圧プレス（Hot Isostatic Pr
ess, 以下ＨＩＰ処理という）により焼結及び接合を行
う工程によって構成されている。
【００１３】まず円筒形状ターゲットホルダーの材質と
してはステンレスや銅、及びＩＴＯセラミックスと熱膨
張係数の近似したＴｉやＭｏ等の金属が使用でき、その
外表面をＡｌ2 Ｏ3 やＳｉＣ等の砥粒を用いサンドブラ
ストし密着性がよくなるように、荒らしておくことが好
ましい。また必要に応じてターゲットホルダー外表面を
旋盤加工にてネジ切り加工しておくことも密着性のため
には最適である。
してはステンレスや銅、及びＩＴＯセラミックスと熱膨
張係数の近似したＴｉやＭｏ等の金属が使用でき、その
外表面をＡｌ2 Ｏ3 やＳｉＣ等の砥粒を用いサンドブラ
ストし密着性がよくなるように、荒らしておくことが好
ましい。また必要に応じてターゲットホルダー外表面を
旋盤加工にてネジ切り加工しておくことも密着性のため
には最適である。
【００１４】外表面を荒らした円筒形状ターゲットホル
ダーには、ＩＴＯセラミックス層とターゲットホルダー
との熱膨張差を緩和し、ＨＩＰ処理による焼結及び接合
の際の熱応力発生を少なくし、またスパッター時の熱シ
ョックによる剥離にも耐えるように密着力を高めるため
に、アンダーコートを形成しておくのが好ましい。かか
るアンダーコートとしては、ターゲットホルダーとター
ゲット材料の中間の熱膨張係数を有する金属または合金
からなる層（以下、Ａ層という）およびターゲット材料
に近い熱膨張係数を有する金属または合金からなる層
（以下、Ｂ層という）を少なくとも１層、その粉末をプ
ラズマ溶射して形成するのが好ましい。特に、ターゲッ
トホルダー／Ａ層／Ｂ層／ターゲット材料という構成と
するのが最適である。
ダーには、ＩＴＯセラミックス層とターゲットホルダー
との熱膨張差を緩和し、ＨＩＰ処理による焼結及び接合
の際の熱応力発生を少なくし、またスパッター時の熱シ
ョックによる剥離にも耐えるように密着力を高めるため
に、アンダーコートを形成しておくのが好ましい。かか
るアンダーコートとしては、ターゲットホルダーとター
ゲット材料の中間の熱膨張係数を有する金属または合金
からなる層（以下、Ａ層という）およびターゲット材料
に近い熱膨張係数を有する金属または合金からなる層
（以下、Ｂ層という）を少なくとも１層、その粉末をプ
ラズマ溶射して形成するのが好ましい。特に、ターゲッ
トホルダー／Ａ層／Ｂ層／ターゲット材料という構成と
するのが最適である。
【００１５】アンダーコートの材料としては Mo, Ti, N
i, Nb, Ta, W, Ni−Al, Ni-Cr, Ni-Cr-Al, Ni-Cr-Al-Y,
Ni-Co-Cr-Al-Y等の導電性の粉末を用いることができ
る。アンダーコートの膜厚は３０〜１００μｍ程度が好
ましい。
i, Nb, Ta, W, Ni−Al, Ni-Cr, Ni-Cr-Al, Ni-Cr-Al-Y,
Ni-Co-Cr-Al-Y等の導電性の粉末を用いることができ
る。アンダーコートの膜厚は３０〜１００μｍ程度が好
ましい。
【００１６】次いで前述の表面処理したターゲットホル
ダーをＨＩＰ処理カプセルに配置しＩＴＯ粉末を充填し
ＨＩＰ処理にて焼結接合する。図１にＨＩＰ処理用カプ
セルについて示す。ＨＩＰ処理用カプセルは、底付ステ
ンレス製カプセル１と、その底部に溶接接合して固定し
た円筒形状ターゲットホルダー２によって構成される。
このステンレス製カプセル１と円筒形状ターゲットホル
ダー２に挟まれる部分の間隙にＩＴＯ粉末を充填する。
または予め表面処理された円筒形状ターゲットホルダー
を、ＣＩＰ成形用ゴム型内に配置し、その間隙にＩＴＯ
粉末を充填し、円筒形状に予備ＣＩＰ成形する方法も採
用することができる。
ダーをＨＩＰ処理カプセルに配置しＩＴＯ粉末を充填し
ＨＩＰ処理にて焼結接合する。図１にＨＩＰ処理用カプ
セルについて示す。ＨＩＰ処理用カプセルは、底付ステ
ンレス製カプセル１と、その底部に溶接接合して固定し
た円筒形状ターゲットホルダー２によって構成される。
このステンレス製カプセル１と円筒形状ターゲットホル
ダー２に挟まれる部分の間隙にＩＴＯ粉末を充填する。
または予め表面処理された円筒形状ターゲットホルダー
を、ＣＩＰ成形用ゴム型内に配置し、その間隙にＩＴＯ
粉末を充填し、円筒形状に予備ＣＩＰ成形する方法も採
用することができる。
【００１７】ＨＩＰ処理用ステンレスカプセルには、カ
プセルの内部に充填されたＩＴＯ粉末または予備ＣＩＰ
成形されたＩＴＯ成形体との焼結過程での反応を抑制す
るためや、ＨＩＰ処理後の焼結体との離型を容易にする
ため、内面にアルミナファイバーペーパー（０．５〜１
ｍｍ厚み）またはシートを貼付けておくとよい。
プセルの内部に充填されたＩＴＯ粉末または予備ＣＩＰ
成形されたＩＴＯ成形体との焼結過程での反応を抑制す
るためや、ＨＩＰ処理後の焼結体との離型を容易にする
ため、内面にアルミナファイバーペーパー（０．５〜１
ｍｍ厚み）またはシートを貼付けておくとよい。
【００１８】ＩＴＯ粉末を直接ＨＩＰ焼結接合する場合
や、予備ＣＩＰ成形をＨＩＰ焼結接合する場合において
も、ＩＴＯ粉末の取扱作業性を容易にするため、ＩＴＯ
粉末の粒度を１５０μｍ以下に調整しておくことが好ま
しく、更には、平均粒径８０μｍ程度の二次粒子造粒粉
末に調整することが好ましい。
や、予備ＣＩＰ成形をＨＩＰ焼結接合する場合において
も、ＩＴＯ粉末の取扱作業性を容易にするため、ＩＴＯ
粉末の粒度を１５０μｍ以下に調整しておくことが好ま
しく、更には、平均粒径８０μｍ程度の二次粒子造粒粉
末に調整することが好ましい。
【００１９】上記ＨＩＰ処理カプセル内に充填されたＩ
ＴＯ粉末または円筒ターゲットホルダー表面上に予備Ｃ
ＩＰ成形されたＩＴＯ成形体はＨＩＰ処理ステンレスカ
プセルを減圧密封して、ＨＩＰ装置（熱間等方圧プレ
ス）にてＨＩＰ処理する。
ＴＯ粉末または円筒ターゲットホルダー表面上に予備Ｃ
ＩＰ成形されたＩＴＯ成形体はＨＩＰ処理ステンレスカ
プセルを減圧密封して、ＨＩＰ装置（熱間等方圧プレ
ス）にてＨＩＰ処理する。
【００２０】ＨＩＰ処理は高圧高温下、不活性ガスある
いは非酸化性ガス（アルゴン、ヘリウム、窒素等）を圧
力媒体としてカプセル内部のＩＴＯ充填粉末やＩＴＯ成
形体の焼結及びこれらの円筒形状のセラミックス層とタ
ーゲットホルダーとの接合を同時に行うものである。こ
の時のＨＩＰ処理条件は温度９００〜１１００℃、圧力
５０ＭＰａ（メガパスカル、以下同じ）以上のＡｒを圧
力媒体とした条件で１時間以上行うことが好ましい。Ｈ
ＩＰ処理条件で９００℃以下、圧力５０ＭＰａ以下では
ＩＴＯ焼結体の密度が低く、温度１１００℃以上、圧力
５０ＭＰａ以下では円筒ターゲットホルダー金属との反
応が起こる等のため好ましくない。
いは非酸化性ガス（アルゴン、ヘリウム、窒素等）を圧
力媒体としてカプセル内部のＩＴＯ充填粉末やＩＴＯ成
形体の焼結及びこれらの円筒形状のセラミックス層とタ
ーゲットホルダーとの接合を同時に行うものである。こ
の時のＨＩＰ処理条件は温度９００〜１１００℃、圧力
５０ＭＰａ（メガパスカル、以下同じ）以上のＡｒを圧
力媒体とした条件で１時間以上行うことが好ましい。Ｈ
ＩＰ処理条件で９００℃以下、圧力５０ＭＰａ以下では
ＩＴＯ焼結体の密度が低く、温度１１００℃以上、圧力
５０ＭＰａ以下では円筒ターゲットホルダー金属との反
応が起こる等のため好ましくない。
【００２１】このようにＨＩＰ処理されたステンレスカ
プセルをＨＩＰ装置より取出し、外面のステンレスカプ
セルを剥離して取りはずし、ＩＴＯ円筒回転カソードタ
ーゲットを得る。
プセルをＨＩＰ装置より取出し、外面のステンレスカプ
セルを剥離して取りはずし、ＩＴＯ円筒回転カソードタ
ーゲットを得る。
【００２２】このようにして作製したＩＴＯセラミック
ス回転カソードターゲットは、ＩＴＯターゲット物質か
らターゲットホルダー、さらにはカソード電極への熱伝
導もよく、また強固にターゲットホルダーに密着してい
るので冷却が十分行われ、急激な熱ショックによるター
ゲットの割れ、剥離もなく、単位面積あたりに大きな電
力を投入することが可能であるため、高速成膜が実現で
きる。またターゲットの侵食ゾーンが全面になるため、
ターゲットの利用効率もプレーナー型と比べ高いという
利点がある。
ス回転カソードターゲットは、ＩＴＯターゲット物質か
らターゲットホルダー、さらにはカソード電極への熱伝
導もよく、また強固にターゲットホルダーに密着してい
るので冷却が十分行われ、急激な熱ショックによるター
ゲットの割れ、剥離もなく、単位面積あたりに大きな電
力を投入することが可能であるため、高速成膜が実現で
きる。またターゲットの侵食ゾーンが全面になるため、
ターゲットの利用効率もプレーナー型と比べ高いという
利点がある。
【００２３】以上、ターゲット材料としてＩＴＯの例を
説明したが、本発明の製造方法によって、ＩＴＯ以外の
セラミックス材料や、金属等の種々の、無機質材料のタ
ーゲットを製造することができる。
説明したが、本発明の製造方法によって、ＩＴＯ以外の
セラミックス材料や、金属等の種々の、無機質材料のタ
ーゲットを製造することができる。
【００２４】
【実施例】以下実施例により本発明を詳しく説明する。
【００２５】［実施例］Ｉｎ2 Ｏ3 粉末（純度９９，９
％、平均粒度１μｍ）４７５０ｇ、ＳｎＯ2 粉末（純度
９９，９％、平均粒度１μｍ）２５０ｇを１０リットル
のナイロン製ポットミル中で鉄芯入りナイロンボールを
用い、回転ボールミルにて水溶媒中で１０時間混合し
た。この混合泥漿にＰＶＡ（ポリビニールアルコール）
バインダーを加え、スプレイドライヤーにて平均粒径８
０μｍの造粒粉末を得た。
％、平均粒度１μｍ）４７５０ｇ、ＳｎＯ2 粉末（純度
９９，９％、平均粒度１μｍ）２５０ｇを１０リットル
のナイロン製ポットミル中で鉄芯入りナイロンボールを
用い、回転ボールミルにて水溶媒中で１０時間混合し
た。この混合泥漿にＰＶＡ（ポリビニールアルコール）
バインダーを加え、スプレイドライヤーにて平均粒径８
０μｍの造粒粉末を得た。
【００２６】円筒形状ターゲットホルダーは外径６７．
５ｍｍφ×長さ４０６ｍｍの銅製のものを用い、旋盤に
取り付けその外表面をねじ状に加工した後Ａｌ2 Ｏ3 砥
粒でサンドブラストにより表面を荒らし、粗面の状態に
した。次にアンダーコートとしてＮｉ−Ａｌ（配合重量
比９：１）及び第２層としてＭｏ金属粉末をプラズマ溶
射（メトコ溶射機を使用）し、膜厚それぞれ５０μｍ、
２層合わせて１００μｍの被覆を形成した。
５ｍｍφ×長さ４０６ｍｍの銅製のものを用い、旋盤に
取り付けその外表面をねじ状に加工した後Ａｌ2 Ｏ3 砥
粒でサンドブラストにより表面を荒らし、粗面の状態に
した。次にアンダーコートとしてＮｉ−Ａｌ（配合重量
比９：１）及び第２層としてＭｏ金属粉末をプラズマ溶
射（メトコ溶射機を使用）し、膜厚それぞれ５０μｍ、
２層合わせて１００μｍの被覆を形成した。
【００２７】この表面処理を施した円筒形ターゲットホ
ルダーを予め内面にＡｌ2 Ｏ3 ファイバーペーパーを貼
ったＨＩＰ処理用ステンレスカプセル内に配置し、底部
を溶接接合してＨＩＰ処理カプセルを準備した。このカ
プセルと円筒ターゲットホルダーとの間隙に上記のＩＴ
Ｏ造粒粉末をバイブレータを用いて振動充填した。そし
てこのステンレスカプセル内を減圧密封してＨＩＰ処理
装置に挿入しＨＩＰ処理を行った。ＨＩＰ処理条件は温
度１０３０℃、圧力２００ＭＰａのＡｒガス（純度９
９，９％）を圧力媒体とし、１時間の処理を行った。
ルダーを予め内面にＡｌ2 Ｏ3 ファイバーペーパーを貼
ったＨＩＰ処理用ステンレスカプセル内に配置し、底部
を溶接接合してＨＩＰ処理カプセルを準備した。このカ
プセルと円筒ターゲットホルダーとの間隙に上記のＩＴ
Ｏ造粒粉末をバイブレータを用いて振動充填した。そし
てこのステンレスカプセル内を減圧密封してＨＩＰ処理
装置に挿入しＨＩＰ処理を行った。ＨＩＰ処理条件は温
度１０３０℃、圧力２００ＭＰａのＡｒガス（純度９
９，９％）を圧力媒体とし、１時間の処理を行った。
【００２８】ＨＩＰ処置後、ステンレスカプセルを取り
はずしＩＴＯセラミックス円筒形状ターゲットの表面を
平滑になるように加工し、またターゲットホルダーの内
側面を旋盤にて内径５０．５ｍｍφに加工してＩＴＯセ
ラミックスとターゲットホルダーが一体に強固に密着し
ＩＴＯターゲット肉厚５ｍｍの回転カソードターゲット
を得た。
はずしＩＴＯセラミックス円筒形状ターゲットの表面を
平滑になるように加工し、またターゲットホルダーの内
側面を旋盤にて内径５０．５ｍｍφに加工してＩＴＯセ
ラミックスとターゲットホルダーが一体に強固に密着し
ＩＴＯターゲット肉厚５ｍｍの回転カソードターゲット
を得た。
【００２９】得られたＩＴＯターゲットの相対密度は９
８％であり、高密度であった。また原料歩留は使用原料
に対して８５％であった。このようして得られたＩＴＯ
セラミックス回転カソードをマグネトロンスパッタ装置
に装填し、ガラス基板上にＩＴＯ膜を形成した。高速成
膜を行うためにパワーアップしたが何ら破損やクラック
は認められず、安定して高速成膜が可能であった。
８％であり、高密度であった。また原料歩留は使用原料
に対して８５％であった。このようして得られたＩＴＯ
セラミックス回転カソードをマグネトロンスパッタ装置
に装填し、ガラス基板上にＩＴＯ膜を形成した。高速成
膜を行うためにパワーアップしたが何ら破損やクラック
は認められず、安定して高速成膜が可能であった。
【００３０】［比較例］実施例と同様の原料配合及び混
合法にて原料粉末を得、このＩＴＯ粉末をＣＩＰ用ゴム
型に金属中子を配置してＩＴＯ粉末を振動充填した。円
筒形状部分の大きさは外径１３０ｍｍφ、内径８０ｍｍ
φ、高さ６００ｍｍとした。
合法にて原料粉末を得、このＩＴＯ粉末をＣＩＰ用ゴム
型に金属中子を配置してＩＴＯ粉末を振動充填した。円
筒形状部分の大きさは外径１３０ｍｍφ、内径８０ｍｍ
φ、高さ６００ｍｍとした。
【００３１】これをＣＩＰ装置にて圧力１５００ｋｇ／
ｃｍ2 で一次ＣＩＰ成形体を得、更に得られた一次成形
体のみを取り出し、これを薄肉のゴム袋（１ｍｍ厚み）
に真空封入し、再度５０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でＣＩ
Ｐ処理し、円筒形状のＩＴＯ粉末成形体を得た。
ｃｍ2 で一次ＣＩＰ成形体を得、更に得られた一次成形
体のみを取り出し、これを薄肉のゴム袋（１ｍｍ厚み）
に真空封入し、再度５０００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力でＣＩ
Ｐ処理し、円筒形状のＩＴＯ粉末成形体を得た。
【００３２】この得られた成形体を酸化雰囲気電気炉を
用い、１４００℃、５時間焼成して焼結体を得た。これ
を加工して外径７７．５ｍｍφ、内径６８．５ｍｍφ、
高さ４０６ｍｍの円筒形状のＩＴＯターゲット焼結体を
得た。これを直径に沿って半分に切断して、円筒形状銅
製ターゲットホルダーにＮｉメッキしてＩｎ金属を溶融
し、ＩＴＯ半分割ターゲットにはNiメッキを施した後、
Ｉｎ金属を溶かして両者を接合してＩＴＯセラミックス
回転カソードターゲットを得た。
用い、１４００℃、５時間焼成して焼結体を得た。これ
を加工して外径７７．５ｍｍφ、内径６８．５ｍｍφ、
高さ４０６ｍｍの円筒形状のＩＴＯターゲット焼結体を
得た。これを直径に沿って半分に切断して、円筒形状銅
製ターゲットホルダーにＮｉメッキしてＩｎ金属を溶融
し、ＩＴＯ半分割ターゲットにはNiメッキを施した後、
Ｉｎ金属を溶かして両者を接合してＩＴＯセラミックス
回転カソードターゲットを得た。
【００３３】得られた円筒形状のＩＴＯターゲットの相
対密度は８２％であった。また成形から焼成して最終形
状に加工するまでの原料歩留は使用原料粉末に対して６
５％であった。
対密度は８２％であった。また成形から焼成して最終形
状に加工するまでの原料歩留は使用原料粉末に対して６
５％であった。
【００３４】このようにして得られたＩＴＯセラミック
ス回転カソードターゲットをマグネトロンスパッター装
置に装填し、ガラス基板上にＩＴＯ膜を形成した。高速
成膜を行うためパワーアップしたところ、一部接合が不
十分な箇所があり、冷却されにくいその部分に急激な熱
ショックが加わり、亀裂が発生し一部剥離が認められ
た。
ス回転カソードターゲットをマグネトロンスパッター装
置に装填し、ガラス基板上にＩＴＯ膜を形成した。高速
成膜を行うためパワーアップしたところ、一部接合が不
十分な箇所があり、冷却されにくいその部分に急激な熱
ショックが加わり、亀裂が発生し一部剥離が認められ
た。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば高密度で接合工程不要な
原料歩留の高い円筒形状のＩＴＯセラミックス回転カソ
ードターゲットを得ることができる。また加工接合工程
なしに容易に低コストで短時間に作成でき、ＩＴＯに限
らず、他の多くの無機質材料に適用できる。
原料歩留の高い円筒形状のＩＴＯセラミックス回転カソ
ードターゲットを得ることができる。また加工接合工程
なしに容易に低コストで短時間に作成でき、ＩＴＯに限
らず、他の多くの無機質材料に適用できる。
【００３６】本発明のＩＴＯ回転カソードターゲットを
用いれば、スパッタ時の冷却効率も高く、スパッタパワ
ーを高くしてもターゲットの溶融や亀裂破損がないた
め、低温で安定して高速成膜が可能となり、建築用や自
動車用の大面積ガラスの生産性が著しく向上し、ターゲ
ットの使用効率も高くなるなど工業的価値は多大であ
る。
用いれば、スパッタ時の冷却効率も高く、スパッタパワ
ーを高くしてもターゲットの溶融や亀裂破損がないた
め、低温で安定して高速成膜が可能となり、建築用や自
動車用の大面積ガラスの生産性が著しく向上し、ターゲ
ットの使用効率も高くなるなど工業的価値は多大であ
る。
【図１】本発明に用いられるＨＩＰ処理用カプセルの一
例の断面図
例の断面図
【符号の説明】 １ ステンレス製カプセル ２ 表面処理を施した銅製の円筒ターゲットホルダー ３ Ａｌ2 Ｏ3 セラミックスファイバーペーパー ４ 充填されたＩＴＯ粉末
Claims (4)
- 【請求項１】円筒状ターゲットホルダーの外表面周囲に
ターゲット材料の粉末または成形体を配置し、熱間等方
圧プレスにより、ターゲット材料を焼結するとともにタ
ーゲットホルダーと接合させてターゲットを形成するこ
とを特徴とする回転カソードターゲットの製造方法。 - 【請求項２】円筒状ターゲットホルダーの外表面を荒
し、その上に、後に形成するターゲット材料と前記ター
ゲットホルダーとの中間の熱膨張係数を有する金属また
は合金からなる層、およびターゲット材料に近い熱膨張
係数を有する金属または合金からなる層のうち少なくと
も１層をプラズマ溶射によりアンダーコートとして形成
し、次いで、かかる円筒状ターゲットホルダーの外表面
周囲にターゲット材料の粉末または成形体を配置し、熱
間等方圧プレスを行うことを特徴とする請求項１の回転
カソードターゲットの製造方法。 - 【請求項３】円筒状ターゲットホルダーの外表面周囲に
インジウム−錫酸化物からなるターゲット材料の粉末ま
たは成形体を配置し、熱間等方圧プレスにより、ターゲ
ット材料を焼結するとともにターゲットホルダーと接合
させてターゲットを形成することを特徴とする回転カソ
ードターゲットの製造方法。 - 【請求項４】円筒状ターゲットホルダーの外表面を荒
し、その上に、後に形成するインジウム−錫酸化物から
なるターゲット材料と前記ターゲットホルダーとの中間
の熱膨張係数を有する金属または合金からなる層、およ
びインジウム−錫酸化物からなるターゲット材料に近い
熱膨張係数を有する金属または合金からなる層のうち少
なくとも１層をプラズマ溶射によりアンダーコートとし
て形成し、次いで、かかる円筒状ターゲットホルダーの
外表面周囲にターゲット材料の粉末または成形体を配置
し、熱間等方圧プレスを行うことを特徴とする請求項３
の回転カソードターゲットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33998991A JPH05156431A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 回転カソードターゲットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33998991A JPH05156431A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 回転カソードターゲットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05156431A true JPH05156431A (ja) | 1993-06-22 |
Family
ID=18332684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33998991A Withdrawn JPH05156431A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 回転カソードターゲットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05156431A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008358A1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Innovative Sputtering Technology | A process for manufacturing ito alloy articles |
| US6787011B2 (en) | 2000-09-08 | 2004-09-07 | Asahi Glass Company, Limited | Cylindrical target and its production method |
| JP2005281862A (ja) * | 2004-03-05 | 2005-10-13 | Tosoh Corp | 円筒形スパッタリングターゲット並びにセラミックス焼結体及びその製造方法 |
| US8206561B2 (en) | 2004-03-05 | 2012-06-26 | Tosoh Corporation | Cylindrical sputtering target, ceramic sintered body, and process for producing sintered body |
| JP2016014191A (ja) * | 2015-07-21 | 2016-01-28 | 三井金属鉱業株式会社 | セラミックス円筒形スパッタリングターゲット材およびその製造方法 |
| JP2016507004A (ja) * | 2013-02-05 | 2016-03-07 | ソレラス・アドヴァンスト・コーティングス・ビーヴイビーエー | （Ｇａ）ＺｎＳｎ酸化物スパッタリングターゲット |
| JP2016088831A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | 住友金属鉱山株式会社 | 円筒形セラミックス焼結体およびその製造方法 |
| CN108603280A (zh) * | 2016-02-03 | 2018-09-28 | 三菱综合材料株式会社 | Cu-Ga合金溅射靶的制造方法及Cu-Ga合金溅射靶 |
| US20230272519A1 (en) * | 2020-07-14 | 2023-08-31 | Soleras Advanced Coatings Bv | Dense target |
| US20230272520A1 (en) * | 2020-07-14 | 2023-08-31 | Soleras Advanced Coatings Bv | Manufacture and refill of sputtering targets |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP33998991A patent/JPH05156431A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
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| US20230272520A1 (en) * | 2020-07-14 | 2023-08-31 | Soleras Advanced Coatings Bv | Manufacture and refill of sputtering targets |
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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