TWI262954B - Sputtering target, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Description
1262954 ⑴ 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關濺鍍用靶及其製法，關於可使用在大虜 之液晶顯示器之製造等的特別大型之濺鍍用靶與其之製法 【先前技術】 近年來’因爲液晶顯不器之大型化和低成本化，所以 在液晶面板製造廠係採用對於液晶顯示器超過1 m平方的 玻璃基板，而在將來性是因進展爲顯示器之大型化，亦硏 討使用2m平方左右之玻璃基板。 此處，液晶顯示器之配線膜係以濺鍍法形成，於該濺 鍍係一般地使用有比玻璃基板大一點的濺鍍用靶（以下， 僅稱爲「祀」）。例如，約在1 1 Ο Ο X 1 2 5 0 m m平方之玻璃 基板上形成配線膜的情況，使用有尺寸約1 43 1 X 1 6 5 0mm 的非常大的靶。 在由先前的濺鍍係可進行不產生放電異常等的良好的 濺鍍，且被要求能形成成分組成和膜厚等之均勻的皮膜， 爲了使這樣的要求滿足，在使用的濺鍍用靶係被要求成分 組成和金屬組織等均勻。 在濺鍍用靶之製造係以一般金屬材料之製造方法，採 用有熔解·鑄造法、粉末成型法、噴覆成型法（spray forming )等，作爲加工所得的金屬材料而作成預定之形 狀的方法，可配合採用HIP (hot isostatic pressing:熱等 -5- (2) 1262954 均壓法）、鍛造、壓延、機械加工等之方法。 但是，在於大型之濺鍍用靶作爲得到成分組成等均勻 之物的情況，於上述製造受到了裝置之限制，在使用大型 裝置而製造的情況有組織等不能細微且均勻的問題。 例如，雖然在金屬組織中存在金屬間化合物的濺鍍用 靶之情況，該金屬間化合物細微且均勻地分散爲理想，但 這樣的金屬間化合物之細微•均勻化係以熔解•鑄造法製 造金屬材料的情況，爲般必需將熔融後的金屬材料一般地 急冷。但是，在製造大型靶的情況係熔解量過多而難以充 分得到急冷的效果，金屬間化合物之細微·均勻化變爲困 難。而且，受到鑄錠（ingot)之大小或形狀之製造裝置 的限制。 在以粉末法和噴覆成型製造金屬材料的情況係雖然在 其後進行Η I P處理而有謀求該金屬材料之緻密化的必要， 但在大型之金屬材料受到HIP之裝置的限制，亦有在可成 型的金屬材料之尺寸有限度的問題。 於先則’亦有爲製造大型耙（板厚：約6〜20mm) 的嘗試，硏討了使用熔接棒而接合2片金屬板的方法。而 且’作爲進仃不用熔接棒的溶接法，硏討了電子束熔接法 和雷射熔接法等。 但7H在些方法係由於捲進熔接氣體、或捲入金屬板 表面所形成的氧化物的缺陷發生、接合部分熔融·凝固而 爲了結晶粒組織比非熔融部分粗大化，因此有使用於灑鑛 時產生電弧作用（arcing)的問題。而且在上述方法係雖 -6- 1262954 然與結晶粒之粗大化同時地產生結晶配向之大的變化，但 也有使用這樣的結晶配向之不均勻的靶於濺鍍、及濺鑛速 度變化而膜厚不安定的問題。 可是作爲接合金屬材料的方法，在上述熔接法以外有 摩擦攪拌接合（Friction Stir Welding)法。例如在「銘 合金摩擦攪拌接合部之氧化物之舉動及其帶來機械性特性 的影響」（日本溶接學會論文集平成1 2年8月第1 9卷 第3號 p. 446-45 6 )中揭示有該方法爲藉由旋轉工具和接 合材之旋轉摩擦熱和塑性流動而將鋁合金在其融點以下接 合的方法。而且在該文獻係揭示有鑑於接合材表面之氧化 膜容易捲入接合部內，爲了了解氧化物帶給接合部之機械 性特性的影響，進行接合部之拉力試驗或彎曲疲勞試驗等 而調查了機械性特性的結果。 在「擴大應用FSW」（日本溶接技術、2002年6月 P67-78 )係提出摩擦攪拌接合法爲適用船舶、海洋構造物 、鐵路車輛、宇宙航空領域等，可確保在先前之上述熔接 法所不能構成的接合部的機械性強度的意思。 在這些文獻係雖然爲了在上述船舶、海洋構造物、鐵 路車輛、宇宙航空領域等將接合材作爲構造部材而使用， 硏討有關接合部之機械性特性之提高，但不是以不產生放 電異常可進行良好的濺鍍，且能要求可形成成分組成或膜 厚等之均勻的皮膜的濺鍍用靶爲對象。因此，認爲將上述 摩擦攪拌接合法適用於濺鍍用靶之製造有必要更加硏討。 本發明係以這樣的事情爲鑑而開發完成，而其目的在 1262954 ⑷ 提供，對接接合同質之金屬板而得的雜鍍用靶，而即使適 用於大型之濺鍍用靶的情況’金屬結晶或金屬間化合物之
粒徑·分散狀態爲在接合部與非接合部大致同等的濺鍍用 靶C 【發明內容】 所謂有關可解決上述目的的本發明的濺鍍用靶係對接 接合同質之金屬板而得的潑鍍用IE，而具有下述①〜④之 特徵。 ① 接合部之金屬間化合物之平均粒徑係非接合部之金 屬間化合物之平均粒徑的6 0〜1 3 0 %、 ② 於接合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離 爲於非接合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離之 6 0 〜1 3 0 %、 ③ 於接合部的金屬結晶粒徑之平均値爲於非接合部的 金屬結晶粒徑之平均値爲之20〜500%、 ④ 於接合部不產生樹枝狀結晶（dendrite )組織。 作爲本發明之濺鍍用靶之材質，可舉出從由鋁、銘合 金、銅、銅合金、銀及銀合金構成的群選擇1種。而且本 發明之濺鍍用靶係當適用於平面部之尺寸爲lm2以上之大 型靶時，則可充分的發揮本發明之效果。 本發明係規範濺鍍用靶之製造方法，而該方法係有藉 由摩擦攪拌接合法來接合同質之金屬材料的特徵。接合係 每旋轉一次旋轉工具之移動距離爲0.3〜0.45mm而進行爲 • 8 - (5) 1262954 佳’而且在接合後以進行退火爲良好的實施形態。而且在 本發明係若使用以噴覆成型法製造的金屬材料時，則因爲 容易得到成分組成等之均勻的濺鍍用靶而爲理想。本發明 亦包含製作成如此而可得的濺鍍用靶。 【實施方式】 本發明者們係在如前述的狀況之下，對接接合同質之 金屬板而得的濺鍍用靶，而特別是即使適用於大型之濺鍍 用靶的情況，在濺鍍時也發揮良好的濺鍍性（不產生放電 異常等事情），並且所形成的皮膜之膜厚等爲形成均勻的 方式，調查有關於該靶之接合部與非接合部的金屬結晶或 金屬間化合物之粒徑或分散狀態。其結果，發現若使下述 ①〜④之要件滿足爲佳，而想到了本發明。 ①在金屬組織中存在金屬間化合物的靶之情況，以接 合部之金屬間化合物之平均粒徑係非接合部之金屬間化合 物之平均粒徑的6 0〜1 3 0 %爲要件。 接合部之金屬間化合物之平均粒徑爲在對非接合部之 金屬間化合物之平均粒徑而超過1 3 0%的情況，因爲在接 合部存在大尺寸之金屬間化合物，而且在濺鑛時產生膜厚 之參差不一變大等的問題而不理想。前述接合部之金屬間 化合物的平均粒徑係理想爲非接合部之金屬間化合物的平 均粒徑之120%以下爲佳。更理想爲1 1〇%以下。 而且’接合部之金屬間化合物之尺寸即使比非接合部 之金屬間化合物過小，也因爲產生如上述的問題，前述接 -9 - (6) 1262954 合部之金屬間化合物的平均粒徑係作爲非接合部之金屬間 化合物之平均粒徑之60%以上。理想爲70%以上，較理想 爲8 0 %以上，接合部之金屬間化合物的平均粒徑爲與非接 合部之金屬間化合物之平均粒徑相同（]0 0 % )爲最理想 的形態。 ②在金屬組織中存在金屬間化合物的靶之情況，於接 合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離爲於非接合 部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離的 6 0〜1 3 0 % 爲要件。 於接合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離爲 若對於非接合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離 而超過130%時’則金屬間化合物爲稀疏的存在的狀態。 因爲若使用有如此組織的靶時，則所得的皮膜之膜厚的參 差不一變大’而且容易產生成分組成也變成不均勻的問題 。於接合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離爲對 於非接合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離而 1 2 0 °/〇以下爲理想。較理想爲1丨〇 %以下。 而且’於接合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均 距離爲即使比對於非接合部相鄰而存在的金屬間化合物間 之平均距離而過小，也因爲產生如上述的問題，於接合部 相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離係製作成於非接 合部相鄰而存在的金屬間化合物間之平均距離的6 〇 %以上 。理想爲70%以上，較理想爲75%以上。接合部之金屬間 化合物的平均粒徑爲與非接合部之金屬間化合物之平均粒 -10- 1262954 徑相同（1 〇 〇 % )時爲最理想的形態。 ③ 在金屬組織中不存在金屬間化合物的靶之情況，於 接合部的金屬結晶粒徑之平均値爲於非接合部的金屬結晶 粒徑之平均値的20〜5 00%爲要件。 於接合部的金屬結晶粒徑之平均値爲若對於非接合部 的金屬結晶粒徑之平均値超過5 00%時，則比起非接合部 ，接合部之金屬結晶成爲非常地粗大化的狀態’因爲若使 用如此的靶在濺鍍時，則產生濺鍍速度變化而膜厚不安定 等之問題。於接合部的金屬結晶粒徑之平均値係對於非接 合部的金屬結晶粒徑之平均値而2 5 0%以下爲理想。較理 想爲200%以下。 而且，於接合部的金屬結晶粒徑係因爲即使比於非接 合部的金屬結晶粒徑過小，也產生如上述的問題’於接合 部的金屬結晶粒徑之平均値爲製作成對於非接合部的金屬 結晶粒徑之平均値而成爲20%以上。理想爲40%以上，較 理想爲50%以上。於接合部之金屬結晶粒徑之平均値爲與 非接合部之金屬結晶粒徑之平均値相同（1 〇〇% )爲最理 想的形態。 ④ 無關於金屬組織中之金屬間化合物之有無，在接合 部不產生樹枝狀結晶（dendrite )組織爲要件。 對接接合金屬板之端面的情況，先前的接合法係雖然 在一旦在接合部熔融而凝固時樹枝狀結晶組織容易產生’ 但若使用具有如此的組織的靶於濺鍍時，則所可得的皮膜 之膜厚容易參差不一，而且因爲產生成分組成變爲不均勻 -11 - (8) 1262954 的問題而不理想。 本發明之濺鍍用靶係可舉出從由鋁、鋁合金、銅、銅 合金、銀及銀合金構成的群選擇1種，而且以鋁合金、銅 合金、銀合金，爲了授予耐熱性、耐腐蝕性等之效果，可 舉出添加了過渡金屬元素、Nd等之稀土類元素、Bi等之 元素於各個鋁、銅或銀。 而且若用作爲平面部之尺寸係1 m2以上之大型之靶時 ，可充分地發揮本發明之效果。作爲該靶之形狀係可舉出 平面部爲正方形、長方形、圓形、橢圓形等的板狀。 對接接合同質之金屬板而得的濺鍍用靶，而接合部之 金屬間化合物的粒徑·分散狀態或金屬結晶粒徑爲可得與 非接合部大致同等的靶係，在接合採用摩擦攪拌接合法相 當有效。在該方法係與先前之熔接法相異，在按照上述接 合時不使接合部分熔融，因爲在比熔融溫度低溫只產生塑 性流動’可抑制接合部之金屬結晶的粗大化，而且在金屬 間化合部存在的情況係可抑制該金屬間化合物的粗大化， 而認爲可確保與非接合部同等的金屬組織。 摩擦攪拌接合係具體上，例如在後述第1圖所示，將 由比被接合材料2硬的材質構成的旋轉工具1，旋入被接 合材料2之對接部分，而且藉由使旋轉工具1旋轉同時使 被接合材料2之對接部分（接合線）移動，產生摩擦熱， 可由該摩擦熱軟化旋轉工具；！週邊部的金屬而產生塑性流 動並接合。 作爲上述摩擦攪拌接合的條件，在接合時使用的旋轉 -12 - 1262954 C9) 工具之移動距離係，每1次旋轉爲0.3〜0.45mm爲理想。 該旋轉工具之1次旋轉之移動距離過短，即是，若旋轉工 具之進行速度遲緩而在同一範圍之攪拌變爲過剩時，則塑 性流動範圍之溫度上昇，而因爲在該範圍之外側產生組織 變性部分而不理想。另一方面，旋轉工具之1次旋轉的移 動距離長，即是，若旋轉工具之進行速度快，則旋轉工具 產生過度負荷而因爲產生加工不均，故不理想。 作爲前述旋轉工具，在使用如後述第2圖的形狀之物 的情況係肩部6部分以與進行方向顛倒至相反方向的方式 來對被接合材料（金屬板）2之平面，使旋轉工具1以3 〜5 °之範圍傾斜而接合爲理想。而且將被接合材料2之 間隙製作成〇.〇3mm以下而接合爲理想。 在接合時通過了旋轉工具的摩擦攪拌部係因爲藉由塑 性流動而變化結晶配向，因此在濺鍍後之表面係產生明顯 的攪拌痕。因此，得到以平坦外觀之美麗的靶係在接合後 進行退火，而以塑性流動使施加了強加工的領域再結晶化 ，好使塑性流動範圍之極端的結晶配向之變化緩和而除去 攪拌痕。該退火係由促進再結晶化及防止結晶粒粗大化之 觀點，例如，在靶由純鋁構成的情況係200〜3 00 °C、在 鋁合金之情況係2 5 0〜5 00 °C、在純銀之情況係400〜500 °C、在銀合金之情況係45 0〜70(TC、在純銅之情況係400 〜5 5 0 °C、在銅合金之情況係45 0〜75 0 °C之範圍進行爲理 想。而且，在充分地的除去上述痕跡係以退火時間爲2小 時以上爲理想，但若過長時則因爲結晶粒粗大化，所以控 -13- (10) 1262954 制在5小時以下爲佳。 用於製造濺鍍用靶的金屬材料係若以噴覆成型法製造 時，因爲比以鑄造法和粉末法得的金屬材料爲成分組成等 之均勻之物而爲理想。作爲上述噴覆成型法之一例，可舉 出由直徑數mm之噴嘴使已溶解的材料滴下，在其滴下途 中噴吹例如氮氣而使材料粉末化，趁該粉末狀之材料不完 全凝固，成型被稱爲預成型（Preform)的中間素材（密 度：約5 0〜6 0 % )的方法。 本發明係’未規定至上述以外之HIP ( Hot Isostatie Pressing )、鍛造、壓延等之以外的製造製程之條件，有 關這些可採用一般性的條件。作爲製造濺鍍用靶的方法係 ，例如，可舉出以上述噴覆成型法製造了的金屬材料以 HIP裝置緻密化後，鍛造而作爲板狀之金屬材料，而且壓 延板厚成爲大致與靶同程度，之後，對接同樣地製造後的 金屬板2片，而按照上述以摩擦攪拌接合法接合的方法。 若是這樣的方法，即使大型之靶也不受裝置等之制限，可 製造金屬結晶和金屬間化合物之粒徑•分散狀態之均勻的 靶。 實施例 以下雖然列舉實施例而更具體性地說明本發明’但當 然本發明不因下述實施例而受限制，在能適合於前•後述 之趣旨的範圍增加適當的變更而實施亦爲可能。那些都被 包含在本發明之技術的範圍。 -14- (11 ) 1262954 <實施例1 > [本發明例①之靶之製造] 將Al-2at%Nd合金材以噴覆成型法製造之後，將該合 金材，以高溫高壓加壓而緻密化，之後進行鍛造及壓延， 而可得板厚13.5mmx730mmxl710mra之金屬板。準備2 片同樣尺寸之金屬板，如第1圖所示，對接丨？1 長之 邊而進行了摩擦攪拌接合。 摩擦攪拌接合係製作成進行接下來的態樣，即是，在 接合係以旋轉工具1，按照第2圖所示，採用大徑部3之 直控爲1 0 m m、小徑部4之直徑爲8 m m、旋轉工具長度5 爲12.5mm、肩部6之直徑爲20mm之物。 接合係肩部6部分與進行方向顛倒至相反方向地對被 接合材料（金屬板）2之平面，使旋轉工具1以4 °傾斜 ’而對2片之被接合材料（金屬板）2之對接部分旋入， 使此旋轉工具1旋轉同時使被接合材料2之該對接部分移 動至如第1圖所示之態樣。 旋轉工具1之旋轉數係爲lOOOrpm，旋轉工具1之移 動速度爲400mm/分（所以旋轉工具1每旋轉一次之移動 距離係爲〇 · 4 m m )而且如第3圖所示，對於板厚1 3 · 5 m m ，塑性流動部7之深度約在1 3mm、接合殘餘約爲〇.5 mm 地調節了旋轉工具1之高度。 而且，接合後之板尺寸係雖然厚度爲 13.5mm X 1 4 6 0mm X 1 7 1 0mm，但插入了前述旋轉工具】的部分（接 -15- (12) 1262954 合開始部分）和拔出了的部分（接合完成部分）係因爲作 爲過加熱加工範圍的製品而不能使用’接合後之金屬板的 有效尺寸係爲厚度13.5mmxl460mmx約1680mm。 接著預備將已接合的金屬板在熱處理爐以4 5 0 t X 2 小時退火之物與不進行該退火之物，分別切削接合側之表 面至深度1 m m、有接合殘餘的表面至深度2 · 5 m m，得到了 板厚約1 0mm之靶。 [本發明例①之靶的組織觀察] 以電子顯微鏡觀察所得的靶（進行了退火者）之表面 (接合側），於1可見範圍，測定在該表面之非接合部 3 0個、在接合部3 0個之1 // m以上的金屬間化合物的粒 徑、與1 // m以上之金屬間化合物的最接近距離，而求得 了各個之平均値。其結果如第1表所示。 -16- (13) 1262954 第1表 本發明例① 比較例① 非接合部 接合部 熔解部 金屬 至最接 金屬 至最接 金屬 至最接近 No 間化 近金屬 間化 近金屬 間化 金屬間化 合物 間化合 合物 間化合 合物 合物之距 粒徑 (μπι) 物之距 離（μπι) 粒徑 (μπι) 物之距 離（μπι) 粒徑 (μπι) 離（μηι) 1 1.75 10.25 1.25 1.25 93.9 8 1.8 2 2 3.75 1.5 1.25 2 1.2 5 1.5 3 1.25 4.25 1.25 8.5 6 1 24.2 4 1 .75 6.25 1.5 5.25 12.1 2 1.2 5 1.25 5.75 1 .5 5.25 139.4 30.3 6 2.25 5.75 1 .5 1.75 2 1.2 30.3 7 1 .5 5.75 1.2 5 1.75 2 1.2 45.5 8 1 . 5 2.75 1 4 24.2 30.3 9 1 5.75 1 1.75 66.7 30.3 10 1.5 1 1.5 1.75 9.1 18.2 11 1.25 1 1.25 1 3 15.2 18.2 1 2 1.25 1.75 1 3 24.2 33.3 13 1.75 1.75 1 1.75 15.2 30.3 14 1.25 4.75 1.5 1.75 30.3 24.2 15 1.5 4 1.75 2.75 24.2 33.3 16 1 .5 4 1 1.5 5 1.5 24.2 17 1.25 1 .5 1.75 1 .5 27.3 15.2 18 1 .5 1.5 1 .25 2.75 30.3 15.2 19 1 . 5 4.75 1 .5 4.5 24.2 18.2 20 1.5 4.5 1 1 2 1.2 30.3 2 1 1 . 5 4.5 1 1 15.2 33.3 22 1 .5 5 1.25 2.75 1 8.2 30.3 23 1.5 2.25 1.5 2.75 2 4.2 27.3 24 1.25 1 1.25 3.25 15.2 27.3 2 5 1.25 8 1 3.25 45.5 27.3 2 6 1.5 3.25 1.25 1 1.25 2 1.2 26.7 2 7 2 8.25 3.25 24.2 18.2 2 8 1.5 ~'Π . 5~1 1 .5 7.7 5 15.2 1 5.2 29 1.25 1.75 1 3 15.2 24.2 3 0 1 . 5 1.75 1 3.5 5 1.5 33.3 平 均 1.5 4.3 1.3 3.3 32.6 29
按照第1表所示’丨以m以上之金屬間化合物的平均 粒徑係對在非接合部爲i · 5 V m，在接合部爲〗.3 # m，接 合部之金屬間化合物的平均粒徑係非接合部之金屬間化合 -17- (14) 1262954 物的平均粒徑之8 7 %。 而且1 /i m以上之金屬間化合物的平均距離係對在非 接合部爲4.3 // m，在接合部爲3 . 3 ν m，於接合部相鄰而 存在的金屬間化合物間之平均距離係非接合部之該平均距 離之77%。 由這些結果了解，於接合部的金屬間化合物之平均粒 徑及金屬間化合物間之平均距離係都與非接合部大致同樣 程度。 [使用了本發明例①之靶的濺鍍實驗] 使用進行了前述退火的靶與未進行該處理的靶，進行 濺鍍，確認了濺鍍後之靶的表面狀態。濺鍍係使用直流磁 控濺鍍裝置而進行，氬氣壓爲2mT〇rr，能量（電力）密 度爲6.4 w/cm2，基板—靶間之距離製作成62mm而實施。 在這樣的條件進行了 3小時濺鍍後，以目視觀察使用了靶 之表面。其結果，在實施了退火的靶係確認了比未實施退 火的靶緩和旋轉工具之痕跡。 而且爲了評價濺鍍之穩定性，測定了異常放電之計數 時，比後述的比較例①異常放電之計數還少。而且使用本 發明之靶而形成了的皮膜係膜厚之參差不一爲收斂在平均 値±3 %之範圍內，可得到大致均勻之安定膜厚。 [比較例①之靶的製造] 以電子束（EB )熔接來進行接合以外係也包含退火 -18- (15) 1262954 而作成與上述實施例1相同而製造了濺鑛用靶◦ E B熔接 係以真空度爲lx 1 〇_4T〇rr，使用直徑4mm之陰極，而作 成加速電壓60kV、電子束電流75mA、熔接速度4〇〇mm/ 分。 [比較例①之靶的組織觀察] 將如此以電子束熔接接合而得的濺鍍用靶（已進行退 火）之表面（接合側）與前述本發明例①同樣地以電子顯 微鏡觀察，而求得1 # m以上之金屬間化合物的粒徑、和 1 // m以上之金屬間化合物的最接近距離之平均値。其結 果倂記於第1表。 由第1表了解，1 // m以上之金屬間化合物的平均粒 徑係對在非接合部爲1 .5 // m而且在接合部（熔解部）爲 3 2 · 6 # m，接合部（熔解部）之金屬間化合物的平均粒徑 係超過非接合部之金屬間化合物的平均粒徑之20倍（ 2000% )，顯著地增加粗大化。 而且1 // m以上之金屬間化合物的平均距離係對在非 接合部爲4.3 // m，在接合部（熔解部）爲29 // m，於接 合部（熔解部）相鄰而存在的金屬間化合物之平均距離係 對非接合部之該平均距離之6 74%，而可了解爲顯著地稀 疏。而且，確認了接合部（熔解部）之組織的一部分成爲 樹技狀結晶組織。 [使用了比較例①之靶的濺鍍實驗] -19- (16) 1262954 爲了評價濺鍍之穩定性，測定了異常放電之計數時， 在與上述本發明例①相同的累計放電電力量係由於異常放 電之計數比上述本發明例①還多。作爲其理由，認爲比較 例①之靶係由於金屬間化合物粗大化而靶之表面狀態的凹 凸變大。 而且，使用比較例①之祀而形成了的皮膜係對膜厚之 參差不一爲平均値± 5 %，形成比本發明例①膜厚還參差不 一的結果。 <實施例2> [本發明例②之靶的製造] 接著使用不析出金屬間化合物的材料而製造¥E。在實 驗係以熔解·鑄造法來製造Ag-lat%Bi-〇.9at%Cu合金材 料、進行鍛造、壓延而得板厚Ilmmx650mmxll80mm之 接合用的金屬板。與前述第1圖同樣地將金屬板2片以 1 180mm長之邊對接，以與前述實施例1同樣之條件進行 了摩擦攪拌接合。 而且，接合後之板尺寸係雖然成爲板厚1 3 . 5 m m X 1180mmxl300mm，但插入了前述旋轉工具1的部分（接 合開始部分）和拔出了的部分（接合完成部分）係因爲是 不能作爲製品使用’接合後之金屬板的有效尺寸係成爲厚; 度 13.5mmxll80mmx 約 1270mm 〇 然後，預備將已接合的金屬板在熱處理爐以45 〇t χ2 小時退火之物與不進行該退火之物，接合側之金屬板表面 -20- (17) 1262954 切削至深度1 mm、及由有接合殘餘的金屬表面切削至深 度2.5mm ’而得板厚約10mm之靶。 [本發明例②之靶的組織觀察] 以電子顯微鏡觀察所得的靶（進行了退火之物）之表 面（接合側），測定在該表面之非接合部3 0個、在接合 部30個之各金屬結晶之長軸長度和短軸長度而將其平均 作爲結晶粒徑。其結果在第2表所示。
-21 - (18) 1262954 第2表
No 本發明例② 比較例② 非接合部 接合部 熔解部 結晶粒徑（m) 結晶粒徑（"m) 結晶粒徑（"m) 1 3 1.6 13 5 925 2 50 1 40 1295 3 48.7 65.6 1203 4 63.1 124 879 5 36.8 14 1 463 6 55.2 57 1249 7 43.4 113 786 8 68.4 110 1008 9 52.6 91 .2 749 10 42.1 102 867 11 73.6 104 348 12 50 71.3 888 13 5 1.3 89.8 1036 14 65.8 162 1129 15 52.6 102 944 16 73.6 107 1055 17 44.7 150 759 18 57.9 74.8 490 19 50 77 592 20 23.7 110 833 2 1 34.2 75.5 1064 22 2 1 147 842 23 36.8 152 666 24 44.7 8 1.2 676 25 55.2 117 574 26 27.6 10 1 7 86 27 35.5 145 944 28 26.3 72.8 916 29 44.7 69.8 110 1 30 27.6 123 63 8 平 均 46.3 1 07 8 5 6.8 按照第2表所示，金屬結晶粒徑之平均値係對在非接 合部爲4 6.3 // m，在接合部爲1 〇 7 // m。所以接合部之金 屬結晶粒徑的平均値係非接合部之該平均値的2 3 1 %，跟 後述的比較例②比，了解可抑制粗大化。 -22- (19) 1262954 [使用了本發明例②之靶的濺鍍實驗] 爲了評價濺鍍之穩定性，測定了異常放電之計數時， 在與下述比較例②同樣累計放電電力量係異常放電之計數 比比較例②少。而且若使用本發明之靶而進行濺鍍時，則 所形成的皮膜係膜厚之參差不一爲平均値± 5 %，比後述的 比較例②之情況可得到均勻的膜厚。 [比較例②之靶的製造] 在以電子束熔接（EB )進行接合以外，與上述本發 明例②同樣地進行而製造濺鍍用靶，而且EB溶接係以與 上述比較例①同樣的條件進行。 [比較例②之靶的組織觀察] 將所得的靶（進行了退火之物）之表面（接合側）與 上述本發明例②同樣地以電子顯微鏡觀察，而測定各金屬 結晶之長軸長度和短軸長度而將其平均作爲結晶粒徑。其 結果倂記於第2表。 由第2表了解，金屬結晶粒徑之平均値係對在非接合 部爲4 6 · 3 // m，在接合部（熔解部）爲8 5 7 // m，接合部 (熔解部）之金屬結晶粒徑之平均値係接近非接合部之該 平均値的20倍（185 1%)，顯著地增加粗大化。 [使用了比較例②之靶的濺鍍實驗] -23- (20) !262954 爲了評價濺鍍之穩定性’測定了異常放電之計數時， 在與上述本發明例②同樣累計放電電力量係異常放電之計 數比上述本發明例②還多。作爲其理由，比較例②之係 由於結晶粒粗大化而靶之表面狀態的凹凸變大，認爲以此 爲原因而異常放電增加。 而且，使用了比較例②之靶而形成了的皮膜係膜厚之 參差不一爲±10%，比較上述本發明例②而參差不一變大 〇 (產業上之利用可能性） 本發明係如上述所構成，對接接合同質之金屬板而可 得的濺鍍用靶，而亦適用於大型之濺鍍用靶的情況，可提 供在接合部與非接合部，金屬結晶或金屬間化合物之粒徑 •分散狀態大致同等的濺鍍用靶。 藉由這樣的組織之均勻的大型濺鍍用靶之實現，可製 造高性能之大型液晶顯示器。 【圖式簡單說明】 第1圖爲顯示在實施例進行了摩擦攪拌接合法的槪略 立體圖。 第2圖爲顯示在實施例使用了旋轉工具的槪略剖面圖 〇 第3圖爲模式性地顯示接合後之被接合材料（金屬板 )之狀態的剖面圖。 -24- (21) 1262954 【符號說明】
1…旋轉工具 2…被接合材料 3…大徑部 4…小徑部 5…旋轉工具長度 6…肩部 7…塑性流動部
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Claims (1)
- 1262954 (1) 拾、申請專利範圍 第93 1 08899號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年4月4 日修正 1 · 一種濺鍍用靶，係對接接合同質之金屬板而得的_ 鍍用靶，其特徵爲：接合部之金屬間化合物之平均粒徑係 非接合部之金屬間化合物之平均粒徑的6 0〜1 3 0 %。 2.—種濺鍍用靶，係對接接合同質之金屬板而得的濺 鍍用靶，其特徵爲：於接合部相鄰而存在的金屬間化合物 間之平均距離爲於非接合部相鄰而存在的金屬間化合物間 之平均距離之6 0〜1 3 0 %。 3 · —種濺鍍用靶，係對接接合同質之金屬板而得的濺 鍍用靶，其特徵爲：於接合部的金屬結晶粒徑之平均値爲 於非接合部的金屬結晶粒徑之平均値爲2 0〜5 0 0 %。 4.如申請專利範圍第i至3項所記載之任一項之濺鍍 用革E ’其中’於上述接合部不產生樹枝狀結晶（dendrite )組織。 5 ·如申請專利範圍第丨至3項所記載之任一項之濺鍍 用祀’其中’由銘、銘合金、銅、銅合金、銀及銀合金所 構成的群中選擇其中1種所組成。 6 .如申請專利範圍第1至3項所記載之任一項之濺鍍 用靶，其中，平面部之尺寸爲lm2以上。 7。一種濺鍍用靶之製造方法，其特徵爲··由摩擦攪拌 1262954 (2) ；；-} >；； ; ^ Λ； ；： I ‘. ' \ ：' ' ·--·- - ... : ' ' <，%" _ 接合法接合同質之金屬材料。 8 ·如申請專利範圍第7項所記載之濺鍍用靶之製造方 法，其中，每1次旋轉，旋轉工具之移動距離爲0 s 3〜 0.45mm而進行接合。 9 .如申請專利範圍第7項所記載之濺鍍用靶之製造方 法，其中，在前述接合後進行退火。 1 〇 ·如申請專利範圍第7項所記載之濺鍍用靶之製造 方法，其中，使用以噴覆成型法所製造的金屬材料。1 1 · 一種濺鍍用靶，其特徵爲：係以申請專利範圍第7 至1 0項所記載之任一項的濺鍍用靶之製造方法所得到。-2-
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