JPWO2020250586A1 - スパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents

スパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】長く、円筒型であっても、パーティクル、異常放電が抑制されるスパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】スパッタリングターゲットにおいて、ターゲット本体は、筒状のバッキングチューブの外周面に沿うように並設され円弧状の断面を有する複数のターゲット部材を含む。複数のターゲット部材のそれぞれは、バッキングチューブの中心軸周りに離間するように配置される。中心軸周りに並ぶターゲット部材間に形成される間隙は、バッキングチューブの中心軸方向に延在する。接合材は、バッキングチューブとターゲット本体との間に介設され、バッキングチューブと複数のターゲット部材のそれぞれとを接合する。遮蔽部材は、接合材とターゲット本体との間に設けられ、間隙を接合材の側から遮蔽する。【選択図】図１

Description

本発明は、スパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットの製造方法に関する。
薄型テレビの大画面化に伴い、フラットパネルディスプレイを製造するときに使用されるスパッタリングターゲットの大型化が進行している。これに伴い、大面積の酸化物ターゲットが出現している。特に、長く且つ円筒型の酸化物ターゲットが取り付けられる成膜装置が開発されている。長い円筒型の酸化物ターゲットを得るために、複数個の円筒型の酸化物焼結体を円筒型のバッキングチューブに接合する方法が提供されている。
しかし、複数個のターゲット部材でスパッタリングターゲットを構成した場合、ターゲット部材の熱膨張によって隣り合うターゲット部材同士が接触して、ターゲット部材が割れる場合がある。この接触による割れを防ぐために、隣り合うターゲット部材間には、間隙が設けられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１５−１６８８３２号公報
しかしながら、間隙からはパーティクルが発生したり、間隙に酸化物以外の成分が付着すると異常放電が発生したりして、成膜工程に悪影響をもたらす。特に、長い円筒型ターゲットを得るためには、複数の円筒型ターゲット部材を列状に配置する必要があり、その分、間隙の数が増加する。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、長く、円筒型であっても、パーティクル、異常放電が抑制される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にある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るスパッタリングターゲットは、筒状のバッキングチューブと、ターゲット本体と、接合材と、遮蔽部材とを具備する。
上記ターゲット本体は、上記バッキングチューブの外周面に沿うように並設され円弧状の断面を有する複数のターゲット部材を含む。上記複数のターゲット部材のそれぞれは、上記バッキングチューブの中心軸周りに離間するように配置される。上記中心軸周りに並ぶターゲット部材間に形成される間隙は、上記バッキングチューブの中心軸方向に延在する。
上記接合材は、上記バッキングチューブと上記ターゲット本体との間に設けられ、上記バッキングチューブと上記複数のターゲット部材のそれぞれとを接合する。
上記遮蔽部材は、上記接合材と上記ターゲット本体との間に設けられ、上記間隙を上記接合材の側から遮蔽する。
このようなスパッタリングターゲットによれば、ターゲット本体は、円弧状の断面を有する複数のターゲット部材を含み、複数のターゲット部材のそれぞれは、バッキングチューブの中心軸周りに離間するように配置され、中心軸周りに並ぶターゲット部材間に形成される間隙がバッキングチューブの中心軸方向に延在する。これにより、スパッタリングターゲットが長く、円筒型であっても、間隙の容積増大が抑えられ、パーティクル、異常放電が抑制される。
上記スパッタリングターゲットにおいては、上記ターゲット本体は、一組のターゲット部材によって上記バッキングチューブを囲む。上記一組のターゲット部材を上記バッキングチューブの上記中心軸方向と直交する方向に切断した場合、上記一組のターゲット部材間に形成される一対の上記間隙間に上記バッキングチューブの中心軸が位置してもよい。
このようなスパッタリングターゲットによれば、一組のターゲット部材間に形成される一対の間隙間にバッキングチューブの中心軸が位置するので、スパッタリングターゲットが長く、円筒型であっても、間隙の容積増大が抑えられ、パーティクル、異常放電が抑制される。
上記スパッタリングターゲットにおいては、上記ターゲット本体は、上記バッキングチューブの上記中心軸方向に列状となって複数並設されてもよい。
このようなスパッタリングターゲットによれば、スパッタリングターゲットがより長尺に形成される。
上記スパッタリングターゲットにおいては、上記複数のターゲット部材のそれぞれは、酸化物の焼結体によって構成されてもよい。
このようなスパッタリングターゲットによれば、複数のターゲット部材のそれぞれが酸化物の焼結体によって構成されても、スパッタリングターゲットのパーティクル、異常放電が抑制される。
上記スパッタリングターゲットにおいては、上記焼結体は、Ｉｎ、Ｇａ、及びＺｎを有してもよい。
このようなスパッタリングターゲットによれば、焼結体がＩｎ、Ｇａ、及びＺｎを有するので、安定した酸化物半導体膜が形成される。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法では、中心軸を周回する外周面が上記バッキングチューブの外周面と同じ曲率で構成され、上記外周面から外側に突出する凸部を有する円柱状の芯棒であって、筒状の型によって上記外周面が囲まれたときに、上記外周面と上記型とによって形成される空間が上記凸部によって上記中心軸の周りに複数の空間部に画定される上記芯棒が準備される。
上記芯棒と上記型とによって上記複数の空間部が形成される。
上記複数の空間部のそれぞれに粉体が充填される。
上記粉体に上記型を介して等方的に圧力をかけることによって上記粉体による成形体が形成される。
上記成形体を加熱することにより、上記粉体が焼結した焼結体が形成される。
このようなスパッタリングターゲットの製造方法によれば、スパッタリングターゲットが長く、円筒型であっても、間隙の容積増大が抑えられ、パーティクル、異常放電が抑制されたスパッタリングターゲットが確実に製造される。
上記スパッタリングターゲットの製造方法においては、上記空間を上記凸部によって上記中心軸の周りに並ぶ一対の空間部が画定されてもよい。
このようなスパッタリングターゲットの製造方法によれば、上記空間が凸部によって中心軸の周りに並ぶ一対の空間部が画定されるので、スパッタリングターゲットが長く、円筒型であっても、間隙の容積増大が抑えられ、パーティクル、異常放電が抑制されたスパッタリングターゲットが確実に製造される。
上記スパッタリングターゲットの製造方法においては、上記一対の空間部に充填されて形成された上記成形体の長手方向が上記成形体を支持する支持台の支持面に対して平行になるように上記支持台に上記成形体が載置され、
上記成形体が上記芯棒の上記外周面に当接した当接面と上記支持台との間に上記成形体と同じ成分で構成された支持冶具を介在させ、
上記支持冶具によって上記当接面を支持しながら上記成形体が焼成されてもよい。
このようなスパッタリングターゲットの製造方法によれば、成形体と同じ成分で構成された支持冶具によって成形体が支持されながら成形体が焼成されるので、円筒型であっても、間隙の容積増大が抑えられ、パーティクル、異常放電が抑制されたスパッタリングターゲットが確実に製造される。
以上述べたように、本発明によれば、長く、円筒型であっても、パーティクル、異常放電が抑制されるスパッタリングターゲット及びその製造方法が提供される。
図（ａ）は、本実施形態に係るスパッタリングターゲットの模式的斜視図である。図（ｂ）は、本実施形態に係るスパッタリングターゲットの模式的断面図である。 遮蔽部材の断面構造を示す模式的断面図である。 スパッタリングターゲットの製造方法で用いられる製造冶具を示す模式的斜視図である。 スパッタリングターゲットの製造方法で用いられる別の製造冶具を示す模式的断面図である。 図（ａ）は、ターゲット本体の前駆体である成形体を示す模式的斜視図である。図（ｂ）は、成形体を焼結するときの様子を示す模式的斜視図である。 ターゲット本体とバッキングチューブとの間に接合材を充填する様子を示す模式図である。 本実施形態の変形例１に係るスパッタリングターゲットの模式的斜視図である。 本実施形態の変形例２に係るスパッタリングターゲットの模式的断面図である。 ターゲット本体とバッキングチューブとの間に接合材を充填する別の様子を示す模式図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、ＸＹＺ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。
図１（ａ）は、本実施形態に係るスパッタリングターゲットの模式的斜視図である。図１（ｂ）は、本実施形態に係るスパッタリングターゲットの模式的断面図である。図１（ｂ）には、図１（ａ）のＸ−Ｙ軸平面における断面が示されている。
図１（ａ）、（ｂ）に示すスパッタリングターゲット１は、スパッタリング成膜に用いられる円筒状のターゲットアセンブリである。スパッタリングターゲット１は、バッキングチューブ１０と、ターゲット本体２０と、接合材３０と、遮蔽部材４０とを具備する。
バッキングチューブ１０は、筒状体であり、その内部が中空状になっている。バッキングチューブ１０は、一軸方向（例えば、中心軸１０ｃの方向）に延在する。中心軸１０ｃの方向は、バッキングチューブ１０の長手方向である。また、バッキングチューブ１０は、スパッタリングターゲット１の基材であることから、中心軸１０ｃは、スパッタリングターゲット１の中心軸でもある。
バッキングチューブ１０は、中心軸１０ｃの周りを周回する外周面１０１と、外周面１０１とは反対側に位置し、中心軸１０ｃの周りを周回する内周面１０２とを有する。バッキングチューブ１０を中心軸１０ｃと直交する平面（例えば、Ｘ−Ｙ軸平面）で切断した場合、その形状は、例えば、環状になっている。
バッキングチューブ１０の材料は、熱伝導性に優れた材料を有し、例えば、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）等である。バッキングチューブ１０の内部には、適宜、冷媒が流通する流路が形成されてもよい。
ターゲット本体２０は、バッキングチューブ１０の外周面１０１を囲む。ターゲット本体２０は、バッキングチューブ１０に対して同心状に配置される。ターゲット本体２０は、複数のターゲット部材を有する。例えば、図１（ａ）、（ｂ）の例では、ターゲット本体２０は、一組のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂを有している。
ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれは、バッキングチューブ１０を囲む。例えば、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂは、バッキングチューブ１０の外周面１０１に沿うように並設される。ターゲット部材２０Ａ、２０ＢのそれぞれをＸ−Ｙ軸平面で切断した場合、その形状は、例えば、円弧状になっている。例えば、Ｘ−Ｙ軸平面におけるターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれの断面形状は、同じ形状をしている。また、Ｚ軸方向におけるターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれの長さは、同じである。
ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれは、互いに接触することなく、バッキングチューブ１０の中心軸１０ｃの周りに離間するように配置される。例えば、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂは、バッキングチューブ１０の中心軸１０ｃの周りに並設される。換言すれば、ターゲット本体２０は、中心軸１０ｃに対し直交する方向で分割された分割構造を有する。これにより、ターゲット部材２０Ａとターゲット部材２０Ｂとの間には、間隙（分割部）２０１が形成される。
例えば、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂを中心軸１０ｃの方向と直交する方向に切断した場合、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれの間には、一対の間隙２０１が形成される。一対の間隙２０１のそれぞれは、互いに平行となってバッキングチューブ１０の中心軸１０ｃの方向に延在する。また、一対の間隙２０１の間には、バッキングチューブ１０の中心軸１０ｃが位置する。例えば、Ｘ−Ｙ軸平面において、一対の間隙２０１と中心軸１０ｃとは、直列状に並んでいる。
間隙２０１の幅については、特に限定されず、例えば、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂの熱膨張によって、それぞれが互いに接触しない程度に設定される。
ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂは、同一材料で構成され、例えば、酸化物の焼結体によって構成されている。一例として、焼結体は、Ｉｎ及びＺｎを有する。例えば、焼結体は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ（ＩＧＺＯ）からなる。例えば、焼結体は、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ（ＩＴＺＴＯ）焼結体、Ｉｎ−Ｔｉ−Ｚｎ−Ｓｎ−Ｏ（ＩＧＴＯ）焼結体等でもよい。
接合材３０は、バッキングチューブ１０とターゲット本体２０との間に介設されている。接合材３０は、バッキングチューブ１０とターゲット本体２０とに密に接している。接合材３０は、バッキングチューブ１０と複数のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれとを接合する。接合材３０は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、ハンダ材等を有する。
遮蔽部材４０は、接合材３０とターゲット本体２０との間に設けられる。遮蔽部材４０は、間隙２０１と接合材３０との間に位置する。遮蔽部材４０は、間隙２０１を接合材３０の側から遮蔽する。これにより、接合材３０の間隙２０１への漏れが抑制され、間隙２０１に接合材３０が侵入しにくくなる。また、スパッタリング時に間隙２０１がプラズマに晒されたとしても、遮蔽部材４０により接合材３０がプラズマから遮蔽される。これにより、スパッタリング時には、接合材３０の成分（例えば、Ｉｎ）がターゲット本体２０の成分と混ざりにくくなる。
遮蔽部材４０の具体的な構成を以下に説明する。図２（ａ）、（ｂ）は、遮蔽部材の断面構造を示す模式的断面図である。
遮蔽部材４０は、図２（ａ）に示す遮蔽部材４０Ａであってもよく、図２（ｂ）に示す遮蔽部材４０Ｂであってもよい。
図２（ａ）に示す遮蔽部材４０Ａは、粘着性を有する粘着シート４０１と、プラズマ耐性を有する樹脂シート４０２とを有する。樹脂シート４０２は、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂと粘着シート４０１との間に設けられる。樹脂シート４０２は、遮蔽部材４０Ａの遮蔽基材である。粘着シート４０１は、遮蔽部材４０Ａの貼付材である。
樹脂シート４０２は、間隙２０１を跨ぎ、その一部が間隙２０１に露出される。樹脂シート４０２は、粘着シート４０１によってターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに接合材３０の側から貼付される。粘着シート４０１及び樹脂シート４０２のそれぞれの材料は、例えば、ポリイミド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を含む。
図２（ｂ）に示す遮蔽部材４０Ｂは、粘着シート４０１と、金属シート４０３と、酸化物層４０４とを有する。遮蔽部材４０Ｂは、接合材３０からターゲット部材２０Ａ、２０Ｂに向かって、粘着シート４０１／金属シート４０３／酸化物層４０４の順に並ぶ積層構造を有する。遮蔽部材４０Ｂにおいては、金属シート４０３が粘着シート４０１と酸化物層４０４とを接合し、それぞれの応力を緩和する中間層として機能し、酸化物層４０４が遮蔽基材として機能する。
酸化物層４０４は、間隙２０１を跨ぎ、その一部が間隙２０１に露出される。さらに、酸化物層４０４は、金属シート４０３を介して粘着シート４０１によりターゲット部材２０Ａ、２０Ｂのそれぞれに接合材３０の側から貼付される。
金属シート４０３は、例えば、チタン（Ｔｉ）を含む。酸化物層４０４は、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂと同じ材料で構成されている。これにより、スパッタリング時に、遮蔽部材４０Ｂがプラズマに晒されたとしても、ターゲット本体２０の成分以外の成分が被膜に混在しにくくなる。
スパッタリングターゲット１の製造方法について説明する。
図３は、スパッタリングターゲットの製造方法で用いられる製造冶具を示す模式的斜視図である。
まず、図３に示す円柱状の芯棒５が準備される。芯棒５は、中心軸５ｃの方向に延在し、中心軸５ｃの方向が芯棒５の長手方向となる。芯棒５においては、外周面５１が中心軸５ｃを周回し、外周面５１がバッキングチューブ１０の外周面１０１と同じ曲率で構成されている。さらに、芯棒５には、外周面５１に外周面５１から外側に突出する凸部５２が設けられている。例えば、凸部５２は、外周面５１に複数設けられる。例えば、図３の例では、中心軸５ｃの周りに、１８０度の間隔で、一対の凸部５２が設けられている。
図４（ａ）、（ｂ）は、スパッタリングターゲットの製造方法で用いられる別の製造冶具を示す模式的断面図である。図４（ａ）、（ｂ）には、製造冶具のＸ−Ｙ軸断面が示されている。
次に、図４（ａ）に示すように、筒状の型６が準備される。型６は、中心軸５ｃの方向に延在し、その両端の少なくとも一方が閉塞されている。芯棒５が筒状の型６によって囲まれると、芯棒５と型６との間に複数の空間部５３が形成される。例えば、型６によって芯棒５の外周面５１が囲まれると、一対の凸部５２が型６の内壁６ｗに当接する。これにより、外周面５１と型６との間の空間は、複数の空間部５３に画定される。
例えば、図４（ａ）の例では、一対の凸部５２によって外周面５１と型６との間の空間が中心軸５ｃの周りに一対の空間部５３に画定される。一対の空間部５３は、中心軸５ｃの周りに並ぶ。
次に、図４（ｂ）に示すように、複数の空間部５３のそれぞれに、ターゲット本体２０の原料である粉体２１が充填される。続いて、冷間等方加圧（CIP:Cold Isostatic Pressing）等の手法により、型６の外側から粉体２１に等方的に圧力がかけられる（矢印参照）。
図５（ａ）は、ターゲット本体の前駆体である成形体を示す模式的斜視図である。図５（ｂ）は、成形体を焼結するときの様子を示す模式的斜視図である。
型６を介して粉体２１に等方的に圧力がかけられることにより、図５（ａ）に示すように、粉体２１による一対の成形体２２が形成される。
次に、図５（ｂ）に示すように、成形体２２を支持する支持台７０が準備される。続いて、成形体２２の長手方向が支持台７０の支持面７１に対して平行になるように成形体２２が支持台７０に載置される。
次に、芯棒５の外周面５１に当接した成形体２２の当接面（内壁）２２ｗと、支持台７０との間に、成形体２２と同じ成分で構成された支持冶具７２を介在させる。支持冶具７２は、ブロック状であり、少なくとも１つ準備される。続いて、支持冶具７２によって当接面２２ｗが支持されながら、成形体２２が加熱される。これにより、粉体２１が焼成した焼結体、すなわち、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂが形成される。ここで、支持冶具７２は、成形体２２と同じ成分で構成されているため、焼結体に支持冶具７２から異物が混入することはない。
図６は、ターゲット本体とバッキングチューブとの間に接合材を充填する様子を示す模式図である。
次に、バッキングチューブ１０が立てかけられた状態で、バッキングチューブ１０の周りにターゲット部材２０Ａ、２０Ｂが配置される。続いて、バッキングチューブ１０の下方から、バッキングチューブ１０と、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂとの間に溶融した接合材３０が充填される（例えば、１６０℃、Ｉｎ）。接合材３０の充填では、圧力（重力）差を利用した充填、圧入等が利用される。この際、間隙２０１は、遮蔽部材４０で遮蔽されているため、接合材３０が間隙２０１に漏れにくくなっている。
この後、接合材３０がバッキングチューブ１０とターゲット部材２０Ａ、２０Ｂとの間で固化し、バッキングチューブ１０と、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂとが接合材３０によって接合される。この後、必要に応じて、ターゲット部材２０Ａ、２０Ｂの表面粗さを調える仕上げ加工が施される。
スパッタリングターゲット１を用いた場合の効果の一例について説明する。
非分割構造の円筒型の酸化物ターゲットにおいては、その成形体が焼成されるときに、成形体が高温環境下に置かれるため、成形体の軟化、収縮等によって成形体に歪みが発生する場合がある。このため、非分割構造の円筒型の酸化物ターゲットを作製するときは、円筒型の成形体を立てた状態で焼成する手法が採用されることがある。
しかし、成形体を立てた状態で焼成する場合、形成される焼結体（ターゲット部材）の長さが焼成炉の高さによって制限される。従って、１ｍ以上の長さの焼結体を得るためには、縦長の新たな焼成炉を新規導入しなければならず、コスト的な問題を招来する。また、立てた状態で成形体の焼成を行うと、焼結体が歪んだり、倒壊したりする可能性が高くなる。このため、非分割構造の円筒型の酸化物ターゲットでは、歩留りが低下する。
これに対して本実施形態では、成形体２２を半円筒状にしている。これにより、成形体２２の焼成時には、成形体２２を横置きにすることができ、成形体２２に歪みが発生しにくく、成形体２２の倒壊が起きにくくなっている。この結果、酸化物ターゲットの歩留りが大きく向上する。また、成形体２２を横置きにすることで、長尺のターゲット部材が得られ、さらには、焼成炉の高さの制限を受けないことから焼成炉を新規導入する必要がなくなる。これにより、低コスト化が実現する。特に、本実施形態の手法は、酸化物半導体材料であるＩＧＺＯ（インジウム−ガリウム−亜鉛−酸化物）等のスパッタリングターゲッットを形成するときに有効である。
また、長尺のスパッタリングターゲットの中心軸と直交する方向に、間隙が幾重にも形成されると、スパッタリング時にプラズマに晒される間隙の容積が必然的に大きくなる。このため、間隙を介して接合材の成分またはバッキングチューブの成分が被膜に混入する可能性がある。このような不純物の混入は、被膜の品質低下を将来したり、被膜の特性がばらついたりする。
これに対して本実施形態では、スパッタリングターゲット１の長手方向に間隙２０１が形成されるために、プラズマに晒される間隙の容積が減少する。特に、一対の半円筒型のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂをバッキングチューブ１０の周りに配置することで、プラズマに晒される間隙の容積が大きく減少する。これにより、被膜には不純物の混入しにくくなり、高品質な被膜が形成され得る。さらに、被膜の特性がばらつきにくくなる。
さらに、間隙２０１は、接合材３０の側から遮蔽部材４０によって遮蔽されているため、間隙２０１への接合材３０の漏れ、接合材３０へのプラズマ照射が確実に抑制される。
（変形例１）
図７は、本実施形態の変形例１に係るスパッタリングターゲットの模式的斜視図である。
スパッタリングターゲット２においては、ターゲット本体２０がバッキングチューブ１０の中心軸１０ｃの方向に列状となって複数並設されている。複数のターゲット本体２０のそれぞれは、中心軸１０ｃの方向に互いに離間して配置される。複数のターゲット本体２０を有するスパッタリングターゲット２の中心軸１０ｃの方向における長さは、２０００ｍｍ以上である。
中心軸１０ｃの方向に隣り合うターゲット本体２０の間隙２０２は、間隙２０１よりも狭めてもよい。これにより、ターゲット本体２０を中心軸１０ｃの方向に複数重ねたとしても、間隙の容積は過大とならない。
このような構成によれば、上述した効果に加え、スパッタリングターゲットの中心軸１０ｃの方向における長さを簡便に長くすることができる。
（変形例２）
図８（ａ）、（ｂ）は、本実施形態の変形例２に係るスパッタリングターゲットの模式的断面図である。
ターゲット本体２０においては、間隙２０１に連通する凹部２０３がターゲット本体２０の内側に設けられてもよい。凹部２０３は、バッキングチューブ１０の側に形成される。凹部２０３には、遮蔽部材４０Ａ（図８（ａ））または、遮蔽部材４０Ｂ（図８（ｂ））が収容される。
このような構成であれば、遮蔽部材４０Ａ（または、遮蔽部材４０Ｂ）とバッキングチューブ１０との間の空間が確実に確保される。これにより、溶融した接合材３０が遮蔽部材４０Ａ（または、遮蔽部材４０Ｂ）によって負荷を受けることなく、バッキングチューブ１０とターゲット本体２０との間により満遍なく行き渡る。
図９は、ターゲット本体とバッキングチューブとの間に接合材を充填する別の様子を示す模式図である。
例えば、バッキングチューブ１０及びターゲット本体２０を横置きにした状態で、下方から接合材３０をバッキングチューブ１０とターゲット本体２０との間に接合材３０を注入する場合には、溶融した接合材３０が遮蔽部材４０Ａ（または、遮蔽部材４０Ｂ）によって負荷を受けることなく、バッキングチューブ１０とターゲット本体２０との間により満遍なく行き渡ることになる。
［ターゲット部材］
（実施例）
原料として、一次粒子の平均粒径が１．１μｍであるＩｎ２Ｏ３粉と、一次粒子の平均粒径が０．５μｍであるＺｎＯ粉と、一次粒子の平均粒径が１．３μｍであるＧａ２Ｏ３を酸化物のモル比で１：２：１となるように秤量した。これらの原料粉末を湿式ボールミルで粉砕・混合した。粉砕メディアとしてφ５ｍｍのジルコニアボールを使用した。粉砕混合したスラリーをスプレードライヤで乾燥造粒し、造粒粉を得た。
金属製の芯棒５が内部に設置されたポリウレタン製の型６に造粒粉を充填して、造粒粉を密封後、９８ＭＰａの圧力でＣＩＰ成形を行った。これにより、２つの半円筒状の成形体（被焼成体）２２を得た。同時に、支持治具７２を成形した。支持治具７２の寸法は、幅４０ｍｍ×高さ７７ｍｍである。
成形体２２を脱脂炉に横向きに静置して６００℃で脱脂を行った。脱脂処理が終了した後、成形体２２をアルミナ製の支持台７０上に横向きに静置し、支持台７０上で列状に並べた３個の支持治具７２で成形体２２を支持した。成形体２２のサンプル数としては、１０回の成形を行うことで、計２０個（１回の成形で２個）の成形体２２を作製した。
成形体２２それぞれを焼成炉内で最高温度１５００℃、１０時間の加熱処理を行い、長さ１０５０ｍｍの半円筒型のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂを得た。焼成後の２０個のターゲット部材の内径の歪みの平均は、１．１ｍｍであった。
（比較例１）
実施例と同条件で製作した造粒粉を凸部５２が設けられていない丸棒状の金属製の芯棒と型６との間に充填した。造粒粉を密封後、９８ＭＰａの圧力でＣＩＰ成形を行い、間隙２０１のない円筒状の成形体を得た。得られた成形体（被焼成体）を立てた状態で脱脂炉内で６００℃で脱脂を行った。成形体のサンプル数としては、１０回の成形を行うことで、計１０個（１回の成形で１個）の成形体を作製した。
脱脂処理が終了した成形体は、支持台７０の上に立てた状態で静置し、焼成炉内で最高温度１５００℃、１０時間の焼成を行った。これにより、長さ３５０ｍｍの円筒型のターゲット部材が得られた。
１０個のターゲット部材の内径の歪みの平均は、２ｍｍとなり、実施例よりも大きくなった。この要因の１つとして、焼成時の収縮が支持台７０と接触していた端面の滑りが支持台７０との摩擦抵抗によって阻害されたため、上側の端面との内径の差が大きくなったと考えられる。
（比較例２）
実施例と同条件で製作した造粒粉を比較例１と同条件でＣＩＰ成形、脱脂を行って円筒状の成形体を得た。脱脂処理が終了した成形体を支持台７０上で横向きに静置し、焼成炉内で最高温度１５００℃、１０時間の焼成を行い、長さ１０５０ｍｍの円筒型のターゲット部材を得た。成形体のサンプル数としては、１０回の成形を行うことで、計１０個（１回の成形で１個）の成形体を作製した。
１０個のターゲット部材の中、４本のターゲット部材に割れが発生した。割れのない残り６個のターゲット部材の内径の歪みの平均は１０ｍｍとなり、比較例１よりも大きくなった。この要因の１つとして、横向きの静置では、焼成時の収縮の際に自重によって歪みが大きくなることが考えられる。
実施例、比較例１、２でＣＩＰ成形した成形体の本数と、その中で割れが生じなかったターゲット部材の個数及び内径の歪みを表１にまとめた。
Figure 2020250586
［スパッタリングターゲット］
実施例で得られた半円筒型のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂを内径１３５ｍｍ、外径１４７ｍｍ、長さ１０００ｍｍになるように機械加工を行い、一組のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂを準備した。また、厚さ０．２ｍｍのＴｉ製の金属シート４０３にプラズマ溶射によって酸化物層４０４（ＩＧＺＯ層）を積層させた幅５ｍｍの遮蔽部材４０を製作した。
一組のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂを円筒状になるように対向させ、間隙２０１に内側から遮蔽部材４０を貼付した。続けて、円筒状のターゲット部材２０Ａ、２０Ｂ（ターゲット本体２０）の内部にバッキングチューブ１０を配置した。なお、バッキングチューブ１０の内周面１０２には、超音波発信機を搭載したコテで超音波振動を与えながらＩｎの擦り込むみをする前処理を行った。
ターゲット本体２０と、バッキングチューブ１０とが同心円状になるように位置あわせを行った後、溶融したＩｎの接合材３０をターゲット本体２０と、バッキングチューブ１０との間に注入した。この後、接合材３０を冷却して固化させた。
得られたスパッタリングターゲット１の間隙２０１の幅は０．３ｍｍであった。間隙２０１をマイクロスコープで観察した結果、接合材３０の漏れは観測されなかった。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。
１、２…スパッタリングターゲット
５…芯棒
５ｃ…中心軸
５１…外周面
５２…凸部
５３…空間部
６…型
６ｗ…内壁
１０…バッキングチューブ
１０ｃ…中心軸
１０１…外周面
１０２…内周面
２０…ターゲット本体
２０Ａ、２０Ｂ…ターゲット部材
２０１、２０２…間隙
２１…粉体
２２…成形体
２２ｗ…当接面
３０…接合材
４０、４０Ａ、４０Ｂ…遮蔽部材
４０１…粘着シート
４０２…樹脂シート
４０３…金属シート
４０４…酸化物層
７０…支持台
７１…支持面
７２…支持冶具

Claims (8)

  1. 筒状のバッキングチューブと、
    前記バッキングチューブの外周面に沿うように並設され円弧状の断面を有する複数のターゲット部材を含み、前記複数のターゲット部材のそれぞれが前記バッキングチューブの中心軸周りに離間するように配置され、前記中心軸周りに並ぶターゲット部材間に形成される間隙が前記バッキングチューブの中心軸方向に延在するターゲット本体と、
    前記バッキングチューブと前記ターゲット本体との間に設けられ、前記バッキングチューブと前記複数のターゲット部材のそれぞれとを接合する接合材と、
    前記接合材と前記ターゲット本体との間に設けられ、前記間隙を前記接合材の側から遮蔽する遮蔽部材と
    を具備するスパッタリングターゲット。
  2. 請求項１に記載のスパッタリングターゲットにおいて、
    前記ターゲット本体は、一組のターゲット部材によって前記バッキングチューブを囲み、
    前記一組のターゲット部材を前記バッキングチューブの前記中心軸方向と直交する方向に切断した場合、前記一組のターゲット部材間に形成される一対の前記間隙間に前記バッキングチューブの中心軸が位置する
    スパッタリングターゲット。
  3. 請求項１または２に記載のスパッタリングターゲットにおいて、
    前記ターゲット本体は、前記バッキングチューブの前記中心軸方向に列状となって複数並設されている
    スパッタリングターゲット。
  4. 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において、
    前記複数のターゲット部材のそれぞれは、酸化物の焼結体によって構成されている
    スパッタリングターゲット。
  5. 請求項４に記載のスパッタリングターゲットにおいて、
    前記焼結体は、Ｉｎ、Ｇａ、及びＺｎを有する
    スパッタリングターゲット。
  6. 筒状のバッキングチューブと、前記バッキングチューブを囲むターゲット本体と、前記バッキングチューブと前記ターゲット本体との間に介設され、前記バッキングチューブと前記ターゲット本体とを接合する接合材とを有するスパッタリングターゲットの製造方法であって、
    中心軸を周回する外周面が前記バッキングチューブの外周面と同じ曲率で構成され、前記外周面から外側に突出する凸部を有する円柱状の芯棒であって、筒状の型によって前記外周面が囲まれたときに、前記外周面と前記型とによって形成される空間が前記凸部によって前記中心軸の周りに複数の空間部に画定される前記芯棒を準備し、
    前記芯棒と前記型とによって前記複数の空間部を形成し、
    前記複数の空間部のそれぞれに粉体を充填し、
    前記粉体に前記型を介して等方的に圧力をかけることによって前記粉体による成形体を形成し、
    前記成形体を加熱することにより、前記粉体が焼結した焼結体を形成する
    スパッタリングターゲットの製造方法。
  7. 請求項６に記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
    前記空間を前記凸部によって前記中心軸の周りに並ぶ一対の空間部に画定する
    スパッタリングターゲットの製造方法。
  8. 請求項６または７に記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
    前記一対の空間部に充填されて形成された前記成形体の長手方向が前記成形体を支持する支持台の支持面に対して平行になるように前記支持台に前記成形体を載置し、
    前記成形体が前記芯棒の前記外周面に当接した当接面と前記支持台との間に前記成形体と同じ成分で構成された支持冶具を介在させ、
    前記支持冶具によって前記当接面を支持しながら前記成形体を焼成する
    スパッタリングターゲットの製造方法。
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