TWI751304B - 圓筒型濺鍍靶之製造方法及圓筒型濺鍍靶 - Google Patents

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Abstract

本發明之圓筒型濺鍍靶之製造方法，係具備：在濺鍍靶材內周面及背管外周面形成焊料底層之焊料材塗布製程，在焊料材塗布製程後將濺鍍靶材及背管冷卻之冷卻製程，將在焊料底層表面生成的氧化物去除之氧化物去除製程，與將濺鍍靶材與背管焊料接合之焊料接合製程。

Description

圓筒型濺鍍靶之製造方法及圓筒型濺鍍靶
本發明係有關具備作成圓筒形狀的濺鍍靶材、與在該濺鍍靶材內周側介著由銦(In)或銦合金構成的接合層而被接合的背管之圓筒型濺鍍靶之製造方法，及圓筒型濺鍍靶。 　　本發明根據2017年3月29日於日本提出申請之特願2017-066107號專利申請案主張優先權，於此處援用其內容。
作為金屬膜或氧化物膜等薄膜之成膜手段，廣泛採用使用濺鍍靶之濺鍍法。 　　作為上述之濺鍍靶，例如，提議濺鍍面作成圓形或矩形狀之平板型濺鍍靶、及濺鍍面為圓筒面之圓筒型濺鍍靶。
在上述之平板型濺鍍靶，靶材的使用效率低、為20～30%左右，無法有效率地成膜。 　　對此，圓筒型濺鍍靶，由於其外周面(圓筒面)作為濺鍍面，且邊旋轉靶邊實施濺鍍，所以沿著在靶表面的一部分被形成的軸線方向之被濺鍍領域會在周方向移動。結果，侵蝕部在周方向擴展。從而，相比於使用平板型濺鍍靶之場合，圓筒形狀的濺鍍材具有使用效率提高60～80%之優點。
再者，在圓筒型濺鍍靶，係作成自背管內周側起被冷卻之構成，此外，圓筒形狀的濺鍍靶材因為邊旋轉邊被濺鍍，所以可以抑制上述被濺鍍領域的溫度上升、且提高濺鍍時的功率密度，故而可以再提升成膜的產出量。 　　因此，於最近有對圓筒型濺鍍靶之需要增加之傾向。
然後，在上述圓筒型濺鍍靶，如例如專利文獻1記載，作成因應所成膜的薄膜組成而被形成的圓筒形狀濺鍍靶材、與配置在該濺鍍靶材內周側、且保持前述濺鍍靶材的背管，介著接合層而被接合之構造。又，為了對應往大型基板的成膜，而提議將圓筒型靶的靶材的軸線方向長度、設定成例如0.5m以上比較長者。
在此，作為構成介在濺鍍靶材與背管之間之接合層的接合材，可列舉例如由銦及銦合金等構成之焊料材。為了接合時的作業性或減少變形，構成該等接合層之接合材的熔點，可使用比較低熔點的例如300℃以下的材料。
在上述圓筒型濺鍍靶在將濺鍍靶材與背管用接合材接合時，會因濺鍍靶材或背管的材質不同，而有與接合材潤濕性差、接合層與濺鍍靶材及背管之接合邊界面之接合強度變得不足之疑慮。 　　於是，在例如專利文獻1，藉由對於濺鍍靶材內周面與背管外周面，邊以搭載加熱器之超音波焊頭等施加超音波振動、邊將熔融狀態的接合材(焊料材)塗入，而形成焊料底層，且提升與接合材(焊料材)之潤濕性。
又，在圓筒型濺鍍靶，係藉由在濺鍍靶材及背管形成焊料底層之後一旦冷卻，就將濺鍍靶材與背管對準並組裝，並將熔融的焊料材流入濺鍍靶材與背管之間隙，而將濺鍍靶材與背管接合。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-037619號公報
[發明所欲解決之課題]
可是，近年，在液晶面板、太陽電池面板等，由於尋求更進一步的原價減低，所以要求再提高濺鍍時的功率密度並更提升成膜的產出量。 　　在此，在上述的圓筒型濺鍍靶，在接合層與濺鍍靶材及與背管之接合邊界面之接合強度變得不足之場合，係無法有效率地將濺鍍靶材的熱傳達到背管側。
因此，在使濺鍍時的功率密度再上升並濺鍍而使圓筒形狀的濺鍍靶材的表面溫度上升之場合，冷卻變得不足，有或由銦等低熔點金屬構成的接合層熔出、或致使濺鍍靶材破裂之疑慮。因此，在從前的圓筒型濺鍍靶，並無法實現更進一步的功率密度上升。
再者，為了液晶面板、太陽電池面板等更進一步之原價減低，因成膜的基板大型化，使圓筒型濺鍍靶的軸線方向長度增長，但其徑方向的尺寸並未太大改變。因此，無法將濺鍍時所發生的熱往背管內周側有效率地放散，使圓筒形狀的濺鍍靶容易溫度上升，還是有或接合層熔出、或致使濺鍍靶材破裂之疑慮。
本發明係有鑑於前述事情而作成，其目的在於提供可以製造出在濺鍍靶材與接合層之接合邊界面、及接合層與背管之接合邊界面之接合強度、以及散熱特性優良的圓筒型濺鍍靶之圓筒型濺鍍靶之製造方法，以及圓筒型濺鍍靶。 [供解決課題之手段]
為了解決上述課題，本發明人等銳意檢討之結果發現，在濺鍍靶材與接合層之接合邊界面、及接合層與背管之接合邊界面，氧化物被厚厚地形成之場合，接合強度降低、從濺鍍靶材往背管的熱傳達受阻礙，散熱特性也降低。 　　於是得出見解，在該濺鍍靶材與接合層的接合邊界面、及接合層與背管的接合邊界面被形成之氧化物，在生成在焊料底層表面的氧化物用接合材(焊料材)接合時，會藉由凝集在濺鍍靶材與接合層的接合邊界面、及接合層與背管的接合邊界面而厚厚地成長。
本發明基於上述見解而作成，本發明之圓筒型濺鍍靶之製造方法，為具備作成圓筒形狀的濺鍍靶材、與在該濺鍍靶材內周側介著由銦(In)或銦合金構成的接合層而被接合的背管之圓筒型濺鍍靶之製造方法，其特徵係具備：將前述濺鍍靶材及前述背管加熱，在前述濺鍍靶材內周面及前述背管外周面、塗布熔融的由銦或銦合金構成的焊料材而形成焊料底層之焊料材塗布製程；在前述焊料材塗布製程後將前述濺鍍靶材及前述背管冷卻之冷卻製程；在前述冷卻製程後，將在前述焊料底層表面生成的氧化物去除之氧化物去除製程；與在前述氧化物去除製程後，將前述濺鍍靶材與前述背管、用由銦或銦合金構成的焊料材進行焊料接合之焊料接合製程。
根據作成此類的構成之本發明之圓筒型濺鍍靶之製造方法，在焊料材塗布製程在濺鍍靶材內周面及背管外周面形成焊料底層之後，在將前述濺鍍靶材及前述背管冷卻之冷卻製程，在焊料底層表面會生成氧化物。 　　接著，在本發明，由於在前述冷卻製程後，具備將在前述焊料底層表面生成的氧化物去除之氧化物去除製程，而可以抑制在焊料底層表面生成的氧化物凝集在濺鍍靶材與接合層的接合邊界面、及接合層與背管的接合邊界面，且可抑制濺鍍靶材與接合層的接合邊界面、及接合層與背管的接合邊界面之氧化物厚厚地形成。 　　藉此，可以製造出在濺鍍靶材與接合層、及接合層與背管之接合強度上優良、以及散熱特性優良之圓筒型濺鍍靶。
在此，在本發明之圓筒型濺鍍靶之製造方法，於前述氧化物去除製程，亦可作成藉由將形成前述焊料底層之前述濺鍍靶材及前述背管、於還原性氛圍下進行加熱處理，而去除在前述焊料底層表面生成的氧化物之構成。 　　該場合，可以於還原性氛圍下進行加熱處理，而將在前述焊料底層表面生成的氧化物還原並去除。此外，在焊料底層的內部、焊料底層的濺鍍靶材側的邊界面、焊料底層的背管側的邊界面等存在之氧化物也可以利用還原處理而予以去除。
此外，在本發明之圓筒型濺鍍靶之製造方法，於前述氧化物去除製程，亦可作成使用藥液而將在前述焊料底層表面生成的氧化物去除之構成。 　　該場合，可以藉由使用藥液將焊料底層表面進行蝕刻處理，而將在前述焊料底層表面生成的氧化物化學性地去除。
再者，在本發明之圓筒型濺鍍靶之製造方法，於前述氧化物去除製程，也可以作成利用機械加工將在前述焊料底層表面生成的氧化物去除之構成。 　　該場合，可以利用切削加工或研削加工等機械加工，而將在前述焊料底層表面生成的氧化物物理性地去除。
本發明之圓筒型濺鍍靶，具備作成圓筒形狀的濺鍍靶材、與在該濺鍍靶材內周側介著由銦或銦合金構成的接合層而被接合的背管之圓筒型濺鍍靶，其特徵係在前述濺鍍靶材與前述接合層之接合邊界面、及前述背管與前述接合層之接合邊界面，氧化物之最大厚度為300nm以下。
根據作成此類的構成之本發明之圓筒型濺鍍靶，由於在前述濺鍍靶材與前述接合層之接合邊界面、及前述背管與前述接合層之接合邊界面，氧化物之最大厚度被抑制在300nm以下，所以可以提升前述濺鍍靶材與前述接合層、及前述背管與前述接合層之接合強度。 　　此外，由於前述濺鍍靶材與前述接合層、及前述背管與前述接合層確實地被接合，所以可以將在濺鍍成膜時於前述濺鍍靶材發生之熱、有效率地往背管側傳達，在散熱特性上優良。 　　因而，在濺鍍成膜時，可以抑制濺鍍靶材的破裂或接合層熔出之發生，可以安定進行濺鍍成膜。
在此，在本發明之圓筒型濺鍍靶，在前述濺鍍靶材與前述接合層之接合邊界面、及前述背管與前述接合層之接合邊界面，厚度150nm以上的氧化物之長度最好是1000nm以下。 　　該場合，由於在前述濺鍍靶材與前述接合層之接合邊界面、及前述背管與前述接合層之接合邊界面，厚度150nm以上的氧化物之長度可被抑制在1000nm以下，所以可以提升前述濺鍍靶材與前述接合層、及前述背管與前述接合層之接合強度，而且在散熱特性上優良。
再者，在本發明之圓筒型濺鍍靶，將前述濺鍍靶材與前述接合層與前述背管於層積方向進行拉伸試驗時之強度最好是4MPa以上。 　　該場合，前述濺鍍靶材與前述接合層、及前述背管與前述接合層會強固地被接合，在散熱特性上優良。 [發明之效果]
如上述，根據本發明，可以提供可以製造出在濺鍍靶材與接合層之接合邊界面、及接合層與背管之接合邊界面之接合強度、以及散熱特性優良的圓筒型濺鍍靶之圓筒型濺鍍靶之製造方法，以及圓筒型濺鍍靶。
以下，針對本發明實施形態之圓筒型濺鍍靶之製造方法、及圓筒型濺鍍靶，參照附圖並加以說明。
關於本實施形態之圓筒型濺鍍靶10，如圖1所示具備，沿著軸線O延伸之作成圓筒形狀之濺鍍靶材11、與被插入該濺鍍靶材11內周側之圓筒形狀的背管12。 　　然後，圓筒形狀的濺鍍靶材11與背管12，介著接合層13被接合。
濺鍍靶材11，作成因應成膜的薄膜組成之組成、且由各種金屬及氧化物等構成，由例如矽(Si)、鈦(Ti)、鈮(Nb)等構成。 　　此外，該圓筒形狀的濺鍍靶材11之尺寸，係作成例如外徑DT 在0.15m≦DT ≦0.17m之範圍內、內徑dT 在0.12m≦dT ≦0.14m之範圍內、軸線O方向長度LT 在0.5m≦LT ≦3m之範圍內。
背管12，係供保持圓筒形狀的濺鍍靶材11以確保機械性強度用而設置，進而具有往圓筒形狀的濺鍍靶材11之電力供給、及圓筒形狀的濺鍍靶材11之冷卻之功能。 　　因此，作為背管12，要求機械性強度、電性傳導性及熱傳導性上優良，由例如SUS304等不鏽鋼、鈦等構成。 　　在此，該背管12之尺寸，係作成例如外徑DB 在0.12m≦DB ≦0.14m之範圍內、內徑dB 在0.11m≦dB ≦0.13m之範圍內、軸線O方向長度LB 在0.5m≦LB ≦3m之範圍內。
介在圓筒形狀的濺鍍靶材11與背管12之間的接合層13，係在使用接合材將與圓筒形狀的濺鍍靶材11與背管12接合時被形成。 　　構成接合層13之接合材，係由銦或銦合金構成的焊料材所構成。又，接合層13之厚度t，係作成在0.0005m≦t≦0.004m之範圍內。
然後，在關於本實施形態之圓筒型濺鍍靶10，如圖2所示，在濺鍍靶材11與接合層13之接合邊界面、及背管12與接合層13之接合邊界面，觀察到的氧化物15的最大厚度為300nm以下。 　　再者，在本實施形態，在濺鍍靶材11與接合層13之接合邊界面、及背管12與接合層13之接合邊界面，觀察到的厚度150nm以上的氧化物15的長度(沿著接合邊界面的長度)為1000nm以下。
此外，在本實施形態之圓筒型濺鍍靶10，使用沿著圓筒型濺鍍靶10的半徑方向、亦即層積方向切出成圓柱狀的拉伸試驗片，將濺鍍靶材11與接合層13與背管12於層積方向進行拉伸試驗時之強度設在4MPa以上。 　　於本實施形態，如圖3A所示，從圓筒型濺鍍靶10的側面切出圓柱狀的樣本。然後，如圖3B所示，切落樣本的端面(外周面及內周面)形成平坦面，而且將樣本的外周面利用旋盤加工進行切削來製作測定試料，使用該測定試料測定拉伸強度。將此，設為濺鍍靶材11與接合層13、及接合層13與背管12之接合強度。
以下，針對本實施形態之圓筒型濺鍍靶10之製造方法，採用圖4加以說明。
(焊料底層形成製程S01) 　　首先，在濺鍍靶材11的內周面及背管12的外周面，塗布熔融的由銦或銦合金構成的焊料材，分別形成焊料底層。 　　在該焊料底層形成製程(焊料材塗布製程)S01，藉由先加熱濺鍍靶材11及背管12、邊以搭載加熱器之超音波焊頭等施加超音波振動邊將熔融的由銦或銦合金構成的焊料材塗布，而形成焊料底層。又，該焊料底層形成製程S01之加熱溫度設在170℃以上250℃以下之範圍內。加熱溫度為190℃以上230℃以下之範圍內更佳。在此，在該焊料底層形成製程S01，最好是以日本專利特開2014-037619號公報記載之方法、形成焊料底層。
(冷卻製程S02) 　　其次，於形成焊料底層之狀態，為了組裝濺鍍靶材11及背管12，暫且冷卻到室溫。 　　在該冷卻製程S02，在濺鍍靶材11內周面及背管12外周面被形成的焊料底層的表面，生成銦氧化物。
(組裝製程S03) 　　其次，將形成焊料底層之濺鍍靶材11與背管12對準並組裝。此時，使用間隔件等，在濺鍍靶材11內周面與背管12外周面之間形成指定尺寸的間隙。又，在該組裝製程S03，最好是以日本專利特開2014-037619號公報記載之方法，組裝濺鍍靶材11與背管12。
(氧化物去除製程S04) 　　其次，將在濺鍍靶材11內周面及背管12外周面被形成的焊料底層的表面生成之氧化物去除。 　　在本實施形態，藉由將形成焊料底層之濺鍍靶材11與背管12於組裝狀態、且於還原性氛圍下進行加熱處理，而去除在焊料底層表面生成的氧化物。
在該氧化物去除製程S04，作為還原性氛圍，可以適用例如氫氣氛圍、CO氣體氛圍、NH3 分解氣體氛圍，或者該等的混合氣體氛圍等。於本實施形態，作成氫氣氛圍。 　　此外，氧化物去除製程S04之加熱條件，最好是因應濺鍍靶材11、背管12、及接合層13之材質酌情設定。於本實施形態，加熱溫度設在200℃以上350℃以下之範圍內，於該加熱溫度之保持時間設在60分鐘以上240分鐘以下之範圍內。加熱溫度設在250℃以上300℃以下之範圍內更佳；保持時間設在90分鐘以上170分鐘以下之範圍內更佳。
(焊料接合製程S05) 　　其次，氧化物去除製程S04之後，在組裝的濺鍍靶材11內周面與背管12外周面之間隙，讓熔融的焊料材流入，進行與濺鍍靶材11與背管12焊料接合。 　　在該焊料接合製程S05，最好是在氧化物去除製程S04之後，於還原性氛圍或者N2 氣體或Ar氣體等惰性氣體氛圍下實施。此外，該焊料接合製程S05之加熱條件，最好是因應接合層13之材質酌情設定。於本實施形態，加熱溫度設在170℃以上250℃以下之範圍內；於該加熱溫度之保持時間設在10分鐘以上120分鐘以下之範圍內。加熱溫度設在190℃以上230℃以下之範圍內更佳；保持時間設在30分鐘以上90分鐘以下之範圍內更佳。 　　又，在該焊料接合製程S05，最好是以日本專利特開2014-037619號公報記載之方法，讓焊料材流入與濺鍍靶材11與背管12之間隙。
根據作成以上之類的構成之本實施形態之圓筒型濺鍍靶10之製造方法，在冷卻製程S02，雖在焊料底層表面會生成的銦氧化物，但在冷卻製程S02之後，具備去除焊料底層表面生成的氧化物之氧化物去除製程S04，因而可以抑制在焊料底層表面生成的氧化物凝集在濺鍍靶材11與接合層13的接合邊界面、及接合層13與背管12的接合邊界面，且可將在濺鍍靶材11與接合層13的接合邊界面、及接合層13與背管12的接合邊界面形成之氧化物15的厚度薄化。 　　因而，可以製造出在濺鍍靶材11與接合層13、及接合層13與背管12之接合強度上優良、以及散熱特性優良之圓筒型濺鍍靶10。
此外，在本實施形態，於氧化物去除製程S04，係藉由將形成焊料底層之濺鍍靶材11及背管12、於還原性氛圍下進行加熱處理，去除在焊料底層表面生成的氧化物，因而可以將在焊料底層表面生成的氧化物還原並去除。此外，在焊料底層的內部、焊料底層的濺鍍靶材11側的邊界面、焊料底層的背管12側的邊界面等存在之氧化物也可以利用還原處理而予以去除。
再者，在本實施形態，由於在氧化物去除製程S04之前，具有組裝濺鍍靶材11與背管12之組裝製程S03，在氧化物去除製程S04之後，接著實施焊料接合製程S05，所以在焊料接合製程S05並無再加熱之必要，而可以有效率地製造圓筒型濺鍍靶10。
根據本實施形態之圓筒型濺鍍靶10，由於在濺鍍靶材11與接合層13之接合邊界面、及背管12與接合層13之接合邊界面，氧化物15之最大厚度被抑制在300nm以下，所以可以提升濺鍍靶材11與接合層13、及背管12與接合層13之接合強度。氧化物15之最大厚度為250nm以下較佳、50nm以上220nm以下更佳。
此外，由於鍍靶材11與接合層13、及背管12與接合層13確實地被接合，所以可以在濺鍍成膜時，將於濺鍍靶材11發生之熱、有效率地往背管12側傳達，在散熱特性上優良。 　　因而，在濺鍍成膜時，可以抑制濺鍍靶材11的破裂或接合層13熔出之發生，可以安定進行濺鍍成膜。
再者，在本實施形態，由於在濺鍍靶材11與接合層13之接合邊界面、及背管12與接合層13之接合邊界面，厚度150nm以上的氧化物15之長度可被抑制在1000nm以下，所以可以提升濺鍍靶材11與接合層13、及背管12與接合層13之接合強度，而且在散熱特性上優良。厚度150nm以上的氧化物15之長度為710nm以下較佳、50nm以上460nm以下更佳。
此外，在本實施形態，由於將濺鍍靶材11與接合層13與背管12於層積方向進行拉伸試驗時之強度設在4MPa以上，所以可以將濺鍍靶材11與接合層13、及背管12與接合層13強固地接合，在散熱特性上優良。在上述拉伸試驗時之強度為5MPa以上較佳、6MPa以上20MPa以下更佳。
以上說明了本發明之實施形態，但本發明並不以此為限，在不逸脫本發明的技術思想的範圍可以適當地變更。 　　於本實施形態，係舉圖1所示的圓筒型濺鍍靶為例加以說明，但並不以此為限，具備作成圓筒形狀的濺鍍靶材、與在該圓筒形狀的濺鍍靶材內周側介著接合層而被接合的背管之圓筒型濺鍍靶即可。
此外，於本實施形態，如圖4所示，係作成在組裝製程S03後實施氧化物去除製程S04並加以說明，但並不以此為限，也可以如圖5所示，在冷卻製程S12之後實施氧化物去除製程S13，在氧化物去除製程S13之後實施組裝製程S14。亦即，藉由將形成焊料底層之濺鍍靶材11及背管12於還原氛圍下進行加熱處理，在去除在焊料底層表面生成的氧化物之後，再度冷卻，提供至組裝製程S14。然後，在組裝製程S14之後進行加熱處理，於焊料接合製程S15將濺鍍靶材11與背管12進行焊料接合。焊料接合製程S15之加熱處理之氛圍，為大氣氛圍，最好是惰性氣體氛圍，例如氮氣氛圍或氬氣氛圍佳。
此外，於本實施形態，作成藉由將氧化物去除製程、於還原性氛圍下進行加熱處理，而將焊料底層表面的氧化物還原並去除之構成並予以說明，但並不以此為限。 　　也可以使用藥液將焊料底層表面的氧化物化學性地去除，抑或利用切削加工等機械加工將焊料底層表面的氧化物物理性地去除。又，在實施該等構成的氧化物去除製程之場合，如圖5所示，最好是在氧化物去除製程S13之後，將濺鍍靶材與背管對準並實施組裝之組裝製程S14。 [實施例]
以下，針對關於本發明之圓筒型濺鍍靶之製造方法、及應該確認圓筒型濺鍍靶的作用效果而實施之確認試驗的結果加以說明。
準備表1所示之濺鍍靶材、背管、及焊料材。 　　又，濺鍍靶材之尺寸，外徑DT 作成0.162m、內徑dT 作成0.135m、軸線方向長度LT 作成0.60m。 　　此外，背管之尺寸，外徑DB 作成0.135m、內徑dB 作成0.133m、軸線方向長度LB 作成0.62m。
在濺鍍靶材的內周面及背管的外周面，使用超音波焊頭塗布熔融的表1所示的焊料材，分別形成焊料底層。此時的加熱溫度設為180℃。 　　在將形成焊料底層的濺鍍靶材及背管冷卻到室溫之後，於本發明例，依照表1所示之手段，實施將焊料底層表面的氧化物去除之氧化物去除製程。於比較例，並不實施氧化物去除製程。
在表1之「還原處理」，係在H2 氛圍下於200℃進行保持180分鐘之加熱處理，將氧化物還原並去除。 　　在表1之「藥液」，係藉由用浸入甲酸的不織布抹掉焊料底層表面之後、用丙酮進行洗淨，而將氧化物化學性地去除。 　　在表1之「機械加工」，係將焊料底層表面用金屬製的刮除器削刮，將氧化物物理性地去除。
然後，將濺鍍靶材與背管對準並組裝，在濺鍍靶材與背管之間隙，讓表1所示的焊料材流入，依日本專利特開2014-37619所記載之方法將濺鍍靶材與背管焊料接合，製造出圓筒型濺鍍靶。
針對得到的圓筒型濺鍍靶，就以下項目進行評價。
(氧化物) 　　在通過圓筒型濺鍍靶的軸線之剖面，觀察濺鍍靶材與接合層之接合邊界面、及接合層與背管之接合邊界面，利用電子微探分析儀之元素映射，特定出氧化物，計測氧化物的最大厚度、及厚度150nm以上之氧化物的最大長度。評價結果顯示於表1。此外，將本發明例2之濺鍍靶材與接合層的接合邊界面之觀察結果顯示在圖6；將比較例1之濺鍍靶材與接合層的接合邊界面之觀察結果顯示在圖7。
(接合強度) 　　如圖3A所示，用線切割(wire cut)，從得到的圓筒型濺鍍靶的側面切出圓柱狀的樣本。該樣本的端面(外周面及內周面)係以圖3B所示方式切落並形成平坦面，而且藉由將樣本的外周面進行機械加工而得到φ20mm的拉伸試驗片。將該拉伸試驗片、安裝在拉伸試驗機 INSTORON5984(Instron Japan公司製)並測定拉伸強度。又，最大荷重150kN、變位速度設為0.1mm/min。以測定出的拉伸強度作為接合強度並顯示於表1。
(濺鍍試驗) 　　以表2所示之條件實施8小時濺鍍成膜，評價接合層的熔出。 　　將接在圓筒形狀濺鍍靶材的全端面之接合層之並未熔出者評價為「A」；將在圓筒形狀濺鍍靶材的全端面、在軸線方向未滿1mm的接合層熔出為2處以下者評價為「B」；將在圓筒形狀濺鍍靶材的全端面、在軸線方向未滿1mm的接合層熔出為3處以上或被確認1mm以上的接合層熔出者評價為「C」；將被確認濺鍍靶材的錯位者評價為「D」。將評價結果顯示於表2。
Figure 02_image001
Figure 02_image003
在未實施氧化物去除製程之比較例1～6，濺鍍靶材與接合層的接合邊界面、及接合層與背管的接合邊界面之氧化物的最大厚度都變厚，厚度150nm以上的氧化物的最大長度也變長。此外，如圖7所示，在比較例1確認，在與濺鍍靶材11與接合層13之接合邊界面氧化物15被厚厚地形成。 　　推測在焊料接合時，在焊料底層表面生成的氧化物、會凝集在濺鍍靶材與接合層的接合邊界面、及接合層與背管的接合邊界面，而使氧化物厚厚地形成。 　　此外，在該等比較例1～6，接合強度低到2MPa以下，接合強度不足。此外，在濺鍍試驗後，發生接合層的熔出，特別是，於比較例5，還發生濺鍍靶材的錯位。推測散熱特性不足。
相對於此，在去除在焊料底層表面生成的氧化物之本發明例1～18，濺鍍靶材與接合層的接合邊界面、及接合層與背管的接合邊界面之氧化物的最大厚度皆為300nm以下，厚度150nm以上的氧化物的最大長度也被抑制在1000nm以下。此外，如圖6所示，在本發明例2確認，在與濺鍍靶材11與接合層13之接合邊界面被形成的氧化物15變薄。 　　於是，在該等本發明例1～18，接合強度都提高到4MPa以上，接合強度增加。此外，在濺鍍試驗後，並無接合層的大熔出情事，在散熱特性上優良。
因為上述，根據本發明例，確認可以提供可以製造出在濺鍍靶材與接合層之接合邊界面、及接合層與背管之接合邊界面之接合強度、以及散熱特性優良的圓筒型濺鍍靶之圓筒型濺鍍靶之製造方法，以及圓筒型濺鍍靶。 [產業上利用可能性]
根據本發明之製造方法，可以製造出在濺鍍靶材與接合層之接合邊界面、及接合層與背管之接合邊界面之接合強度、以及散熱特性優良之圓筒型濺鍍靶。
10‧‧‧圓筒型濺鍍靶11‧‧‧濺鍍靶材12‧‧‧背管13‧‧‧接合層15‧‧‧氧化物
圖1係關於本發明一實施形態之圓筒型濺鍍靶之概略說明圖。(a)為正交於軸線O方向之剖面圖；(b)為沿著軸線O之剖面圖。 　　圖2係濺鍍靶材與接合層之接合邊界面、及背管與接合層之接合邊界面之放大說明圖。 　　圖3A係顯示測定濺鍍靶材與背管的接合強度之拉伸試驗片的採取方式之說明圖。 　　圖3B係顯示測定與濺鍍靶材與背管的接合強度之拉伸試驗片的採取方法之說明圖。 　　圖4係顯示關於本發明一實施形態之圓筒型濺鍍靶之製造方法之流程圖。 　　圖5係顯示關於本發明另一實施形態之圓筒型濺鍍靶之製造方法之流程圖。 　　圖6係顯示本發明例2之濺鍍靶材與接合層的接合邊界面之觀察結果的照片。 　　圖7係顯示比較例1之濺鍍靶材與接合層的接合邊界面之觀察結果的照片。

Claims (1)

  1. 一種圓筒型濺鍍靶之製造方法，具備作成圓筒形狀的濺鍍靶材、與在該濺鍍靶材內周側介著由銦(In)或銦合金構成的接合層而被接合的背管之圓筒型濺鍍靶之製造方法，其特徵係具備：將前述濺鍍靶材及前述背管加熱，在前述濺鍍靶材內周面及前述背管外周面、塗布熔融的由銦或銦合金構成的焊料材而形成焊料底層之焊料材塗布製程；在前述焊料材塗布製程後將前述濺鍍靶材及前述背管冷卻至室溫之冷卻製程；去除藉由前述冷卻製程而在前述焊料底層表面生成的氧化物之氧化物去除製程；與在前述氧化物去除製程後，將前述濺鍍靶材與前述背管、用由銦或銦合金構成的焊料材進行焊料接合之焊料接合製程；在前述氧化物去除製程，利用機械加工去除在前述焊料底層的表面生成的氧化物。
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