TWI781065B

TWI781065B - 濺鍍靶

Info

Publication number: TWI781065B
Application number: TW111108683A
Authority: TW
Inventors: 藤田昌宏; 西岡宏司
Original assignee: 日商住友化學股份有限公司
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2022-10-11
Also published as: WO2020162313A1; JP2020190035A; TW202224830A; CN113316658B; JP2020128590A; CN116377401A; JP6755422B2; JP6677853B1; CN116377402A; JP2020128588A; TW202108273A; KR20210125485A; JP2024032987A; TWI760689B; CN113316658A; JP7432469B2

Abstract

本發明提供一種靶材不易剝落的濺鍍靶。濺鍍靶包括背板、及經由接合材而與所述背板的接合區域接合的靶材，所述靶材與所述背板之間的接合部位的接合面積相對於所述接合區域的面積為97%以上，所述靶材與所述背板之間的不存在接合材的部位的最大缺陷面積相對於所述接合區域的面積為0.6%以下。

Description

濺鍍靶

本發明是有關於一種濺鍍靶、將靶材與背板接合的方法及濺鍍靶的製造方法。

作為先前的濺鍍靶的接合方法，可列舉日本專利特開平6-114549號公報（專利文獻1）中記載的濺鍍靶的接合方法。於該濺鍍靶的接合方法中，於靶材與背板分別形成熔融釺料被覆，使靶材與背板一面相互摩擦一面相對地移動來重疊，藉此，捋出被覆表面所產生的氧化物，於氧化物或氣泡不滲入的狀態下使釺料被覆合體，其後，使釺料冷卻、凝固來進行釺焊。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平6-114549號公報

[發明所欲解決之課題] 然而，已知於如所述先前的濺鍍靶的接合方法中，存在靶材與背板的接合不充分，於濺鍍中產生靶材的剝落之虞。本發明者著眼於在先前的方法中，相對於應將靶材與背板接合的區域（接合區域）的面積，實際接合的面積（接合面積）的比例（接合率）小，且位於靶材與背板之間的不存在接合材的部位（未接合部位）之中，面積變成最大的部位的面積（最大缺陷面積）大這一點進行努力研究的結果，發現接合率及最大缺陷面積與靶材的剝落之間存在關係。

因此，本發明的課題在於提供一種可實現於濺鍍中靶材不易剝落的濺鍍靶的濺鍍靶、將靶材與背板接合的方法及濺鍍靶的製造方法。 [解決課題之手段]

為了解決所述課題，濺鍍靶的一實施方式包括：背板；以及靶材，經由接合材而與所述背板的接合區域（背板中的應接合靶材的區域）接合；所述靶材與所述背板之間的接合部位（已接合的部位）的接合面積相對於所述接合區域的面積為97%以上，所述靶材與所述背板之間的未接合部位的最大缺陷面積相對於所述接合區域的面積為0.6%以下。

根據所述實施方式，可製造能夠提昇接合率、且能夠減少最大缺陷面積，靶材不易剝落的濺鍍靶。

另外，於濺鍍靶的一實施方式中，所述靶材的長度為1000 mm以上、4000 mm以下。

根據所述實施方式，可製造於長尺寸的濺鍍靶中靶材亦不易剝落的濺鍍靶。

另外，將靶材與背板接合的方法的一實施方式是利用接合材將靶材與背板接合的方法，其包括：將接合材塗佈於所述背板的主面中的應接合所述靶材的區域（接合區域）的步驟；以所述靶材的端緣（第一端緣）自所述背板的所述接合區域的第一端緣側，移動至超過所述背板的所述接合區域中的在第一方向上與所述第一端緣相向的第二端緣的位置為止的方式，使所述靶材沿著所述背板的所述主面朝所述第一方向滑行移動的步驟；以及使所述靶材沿著所述背板的所述主面朝與所述第一方向相反方向的第二方向滑行移動，而使所述靶材與所述背板的所述接合區域一致的步驟。以下，將使靶材朝第一方向滑行移動亦稱為「滑動」，將使靶材朝第二方向滑行移動亦稱為「回動」。

根據所述實施方式，使靶材相對於背板朝第一方向滑動後朝第二方向回動，藉此使靶材與背板的接合區域一致。藉此，於靶材與背板的接合中，可提昇接合率，且可減少未接合部位之中面積變成最大的最大缺陷面積的尺寸。因此，可製造靶材不易剝落的濺鍍靶。

另外，於將靶材與背板接合的方法的一實施方式中，所述靶材及所述背板形成為長尺寸，所述靶材的所述端緣沿著所述靶材的長邊方向來形成，所述背板的所述接合區域的所述第一端緣及所述第二端緣沿著所述背板的長邊方向來形成，於所述背板的短邊方向上相向，使所述靶材相對於所述背板在所述背板的短邊方向上滑行移動。

根據所述實施方式，於長尺寸的靶材及背板中，可減小靶材相對於背板的移動距離，可縮短作業時間。

另外，於將靶材與背板接合的方法的一實施方式中，包括於所述接合材的塗佈步驟之前，將多根線（wire）配置於所述背板的所述主面上的步驟，於所述靶材的所述第一方向及所述第二方向的移動中，使所述靶材於所述線上滑行移動。

根據所述實施方式，使靶材於線上滑行，因此可於將靶材的應接合的面（接合面）與背板的應接合的面（接合面）保持成大致平行的狀態下，容易地使靶材移動，因此可提昇接合率。另外，線作為間隔件發揮功能，因此可使由接合材所形成的靶材與背板間的接合層的厚度變成固定。

另外，於將靶材與背板接合的方法的一實施方式中，所述線的直徑為0.05 mm以上、0.5 mm以下。

根據所述實施方式，可防止線斷裂，並可防止由接合材所形成的接合層的厚度的不均勻化。

另外，於將靶材與背板接合的方法的一實施方式中，包括在所述靶材的所述第一方向的移動步驟與所述靶材的所述第二方向的移動步驟之間，朝所述背板的所述接合區域的所述第一端緣側補充接合材的步驟。

根據所述實施方式，朝背板的接合區域的第一端緣側補充接合材，因此可朝接合材容易變得不足的接合區域的第一端緣側補充接合材，可進一步提昇接合率，且可進一步減少最大缺陷面積。

另外，於將靶材與背板接合的方法的一實施方式中，於所述靶材的所述第一方向的移動步驟中，當已使所述靶材的所述端緣（第一端緣）移動至超過所述背板的所述接合區域的所述第二端緣的位置時，若將自所述背板的所述接合區域的所述第二端緣至所述靶材的所述端緣（第一端緣）為止的所述第一方向的距離設為A，將所述接合區域的所述第一方向的寬度設為W，則0.03≦A/W＜1.0。

根據所述實施方式，可減小靶材相對於背板的移動距離，並提昇接合率，且可減少最大缺陷面積。

另外，於將靶材與背板接合的方法的一實施方式中，於所述靶材的所述第一方向的移動步驟中，當已將所述靶材的所述端緣（第一端緣）配置於所述背板的所述接合區域的所述第一端緣側時，若將自所述背板的所述接合區域的所述第一端緣至所述靶材的所述端緣（第一端緣）為止的所述第一方向的距離設為B，將所述接合區域的所述第一方向的寬度設為W，則0≦B/W＜2.0。

根據所述實施方式，可減小靶材相對於背板的移動距離、或將靶材設置於背板上後使其滑動，因此可提昇接合率，且可減少最大缺陷面積的尺寸。

另外，於濺鍍靶的製造方法的一實施方式中，使用所述接合方法將所述靶材與所述背板接合，而製造濺鍍靶。

根據所述實施方式，於靶材與背板的接合中，可提昇接合率，且可減少未接合部位之中面積變成最大的最大缺陷面積的尺寸。因此，可製造靶材不易剝落的濺鍍靶。 [發明的效果]

根據本發明的濺鍍靶、將靶材與背板接合的方法及濺鍍靶的製造方法，可製造靶材不易剝落的濺鍍靶。

以下，藉由圖示的實施方式來詳細地說明本發明。

（實施方式）圖1A～圖1E是表示本發明的將靶材與背板接合的方法（以下，稱為「接合方法」）的一實施方式的說明圖。如圖1A～圖1E所示，該方法是利用接合材4將靶材2與背板3接合的方法。

如圖1A所示，準備靶材2與背板3。靶材2形成為長尺寸的板狀。靶材2的長邊方向的長度例如為1000 mm以上，較佳為1500 mm以上，更佳為2000 mm以上，進而更佳為2200 mm以上，且為4000 mm以下，較佳為3500 mm以下，更佳為3200 mm以下，進而更佳為3000 mm以下。靶材2的短邊方向的長度例如為100 mm以上，較佳為120 mm以上，更佳為130 mm以上，進而更佳為150 mm以上，且為2000 mm以下，較佳為1000 mm以下，更佳為500 mm以下，進而更佳為300 mm以下。再者，長邊方向的長度與短邊方向的長度可相同，亦可不同。另外，靶材2的厚度例如為5 mm以上、40 mm以下，較佳為10 mm以上、30 mm以下，更佳為12 mm以上、25 mm以下。於本發明中，即便於使用大型的平板顯示器用的靶材的情況下，亦可實現接合率的提昇或接合區域整體的最大缺陷面積的減少。

另外，濺鍍靶的長邊方向的長度與短邊方向的長度的縱橫比（長邊方向的長度/短邊方向的長度）為1以上、30以下，較佳為5以上、25以下，更佳為6以上、20以下，進而更佳為7以上、18以下，特佳為8以上、15以下。據此，濺鍍靶雖然變成細長的形狀，但容易取得回動步驟的效果，可製造接合率高、最大缺陷面積小的濺鍍靶。

靶材2於上表面具有濺鍍面2a。自上表面觀察，靶材2具有對應於長邊的第一端緣21及第二端緣22。第一端緣21及第二端緣22沿著靶材2的長邊方向來形成，第一端緣21與第二端緣22於靶材2的短邊方向上相互面對來配置。

靶材2於成為上表面的濺鍍面2a的背側具有應與背板接合的面（接合面）。接合面的大小通常與靶材2的大小實質上相同，但亦可藉由機械加工時於接合面產生的毛刺的去除、或成為異常放電的產生原因的角的去除，而比靶材2的面積（長邊方向的長度×短邊方向的長度，具有R部時為平面圖中的面積）小。接合面的面積亦可為靶材2的面積的通常95%以上，較佳為98%以上，更佳為99%以上的尺寸。

於靶材2的濺鍍時，因濺鍍而離子化的惰性氣體衝撞濺鍍面2a。自已離子化的惰性氣體所衝撞的濺鍍面2a擊出靶材2中所包含的靶原子。已被擊出的原子堆積在與濺鍍面2a相向配置的基板上，而於該基板上形成薄膜。

製作靶材2的材料只要是如通常可用於利用濺鍍法的成膜的金屬或合金、氧化物、氮化物等包含陶瓷或燒結體的材料，則並無特別限定，只要對應於用途或目的來適宜選擇靶材料即可。例如，可自選自由鋁、銅、鉻、鐵、鉭、鈦、鋯、鎢、鉬、鈮、銦、銀、鈷、釕、鉑、鈀、鎳等金屬及該些金屬的合金所組成的群組中的材料，或摻錫氧化銦（Indium-doped Tin Oxide，ITO）、摻鋁氧化鋅（Aluminum-doped Zinc Oxide，AZO）、摻鎵氧化鋅（Gallium-doped Zinc Oxide，GZO）、In-Ga-Zn系複合氧化物（Indium Gallium Zinc Oxide，IGZO）來製作。構成靶材2的材料並不限定於該些材料。例如，作為電極或配線材料用的靶材2中的材料，較佳為鋁或鋁合金，特佳為使用例如純度為99.99%以上，更佳為99.999%以上的鋁，將該些鋁作為母材的鋁合金（Al-Cu、Al-Si、Al-Cu-Si）。高純度的鋁的線熱膨脹係數比較大，因此容易因濺鍍時受到的熱而翹曲，容易產生自背板的剝落，但根據本發明，可提昇接合率，並減小最大缺陷面積，可防止自背板的剝落。

背板3形成為長尺寸的板狀。背板3的長邊方向的長度例如為1000 mm以上、4500 mm以下，較佳為1500 mm以上、4000 mm以下，更佳為2000 mm以上、3500 mm以下，進而更佳為2500 mm以上、3200 mm以下。背板3的短邊方向的長度例如為100 mm以上、2000 mm以下，較佳為150 mm以上、1200 mm以下，更佳為180 mm以上、750 mm以下，進而更佳為200 mm以上、350 mm以下。此處，將背板3的短邊方向的一方向設為第一方向D1，將背板3的短邊方向的另一方向且與第一方向D1相反的方向設為第二方向D2。

背板3於上表面的主面3a具有接合區域30（由影線表示）。接合區域30是應接合靶材2的區域。接合區域30的形狀與靶材2的形狀對應。即，接合區域30的大小與靶材2的接合面的大小，較佳為與靶材2的大小實質上相同。

自上表面觀察，接合區域30具有對應於長邊的第一端緣31及第二端緣32。第一端緣31及第二端緣32沿著背板3的長邊方向來形成，第一端緣31與第二端緣32於背板3的短邊方向上相互面對來配置。第二端緣32位於第一端緣31的第一方向D1。

背板3包含導電性的材料，包含金屬或其合金等。作為金屬，例如可列舉：銅、銅合金、鋁、鋁合金、鈦、不鏽鋼（SUS）等。

靶材2的接合面及背板3的接合區域30較佳為平坦，就容易減少使靶材2滑動或回動時的打滑、或最大缺陷面積的觀點而言，平面度為1.0 mm以下，較佳為0.5 mm以下，更佳為0.3 mm以下。所謂平面度，是表示平面的平滑性（均勻性）的數值，是指平面形體的自幾何學上正確的平面的歪斜的大小。另外，就於接合時防止背板3的接合區域30上的接合材的流動的觀點而言，背板3只要上表面的主面3a與其背面大致平行，較佳為平行即可。就於使靶材2滑動或回動時容易固定地對靶材2施加力的觀點而言，靶材2只要上表面的濺鍍面2a與作為其背面的接合面大致平行，較佳為平行即可。

接合步驟於對靶材2、背板3、及接合材4進行了加熱的狀態下進行。如圖1B所示，將接合材4塗佈於背板3的接合區域30整個面。所塗佈的接合材4的量為1.5×10 ^-6kg/mm ²以上，較佳為2.5×10 ^-6kg/mm ²以上，更佳為4.5×10 ^-6kg/mm ²以上，進而更佳為10×10 ^-6kg/mm ²以上，進而更佳為14×10 ^-6kg/mm ²以上。上限並無特別限制，但就接合步驟的作業性的觀點而言，較佳為50×10 ^-6kg/mm ²以下，更佳為35×10 ^-6kg/mm ²以下，進而更佳為25×10 ^-6kg/mm ²以下。接合材4例如包含焊料或釺料等低熔點（例如723 K以下）的金屬，焊料的材料例如為銦、錫、鋅、鉛、銀、銅、鉍、鎘、銻等金屬或其合金等，例如為In材料、In-Sn材料、Sn-Zn材料、Sn-Zn-In材料、In-Ag材料、Sn-Pb-Ag材料、Sn-Bi材料、Sn-Ag-Cu材料、Pb-Sn材料、Pb-Ag材料、Zn-Cd材料、Pb-Sn-Sb材料，Pb-Sn-Cd材料，Pb-Sn-In材料，Bi-Sn-Sb材料，通常較佳為使用低熔點的In或In合金、Sn或Sn合金等焊料。於接合材4熔融的熔點以上的溫度，較佳為140℃以上，更佳為150℃以上且300℃以下的溫度下進行接合，若已熔融的接合材4的黏度為0.5 mPa・s以上，較佳為1.0 mPa・s以上，更佳為1.5 mPa・s以上，且為5 mPa・s以下，較佳為3 mPa・s以下，更佳為2.5 mPa・s以下，則可提昇接合率，另外，亦可減小最大缺陷面積。另外，可於使靶材2與背板3接合前，對靶材2的與背板3的接合面、或背板3的與靶材2的接合面進行用於提昇與接合材4的潤濕性的前處理（金屬化處理）。關於前處理，可進行利用研磨或研削等的粗面加工或髮線加工、壓花加工及金屬化加工，可於靶材2與背板3各自的接合面設置研磨面或研削面、髮線面、壓花面等凹凸面或金屬化層。例如，研磨加工可使用將研磨粒塗佈於紙或纖維基材而成的研磨材料，利用手工作業或安裝有研磨材料的研磨機來進行。金屬化加工可藉由將金屬化材料塗佈於接合面，進行超音波照射等方法來實施。作為金屬化材料，可自與接合材4相同的材料中選擇，例如可使用In材料、Sn-Zn材料。金屬化層的厚度為1 μm以上、100 μm以下，若為該範圍內，則容易確保與接合材4的潤濕性，容易提昇接合率。再者，靶材2與背板3不進行接合的部位亦可事先利用耐熱膠帶進行遮蔽，可防止接合材4的附著或金屬化層的形成。

如圖1C所示，其後，將靶材2的第一端緣21設置於背板3的接合區域30的第一端緣31側。此時，較佳為將靶材2的第一端緣21以疊加於接合區域30的方式配置。

如圖1D所示，其後，以靶材2的第一端緣21自背板3的接合區域30的第一端緣31側，移動至超過背板3的接合區域30的第二端緣32的位置為止的方式，使靶材2沿著背板3的主面3a朝第一方向D1滑行移動。

如圖1E所示，其後，使靶材2沿著背板3的主面3a朝第二方向D2滑行移動，而使靶材2與背板3的接合區域30一致。其後，使靶材2與背板3的位置精密地對準，於藉由放置秤砣，或者利用虎頭鉗或夾鉗、夾具夾住來將兩者固定的狀態下，對靶材2與背板3的接合體進行冷卻，使接合材4凝固。藉此，利用接合材4將靶材2與背板3接合，而製造濺鍍靶1。

根據所述接合方法，使靶材2相對於背板3朝第一方向D1滑動後朝第二方向D2回動，藉此使靶材2與背板3的接合區域30一致。如此，使靶材2不僅滑動，而且進行回動，藉此可伴隨靶材2的回動而藉由表面張力來朝第二方向D2拉回接合材4，可減少靶材2與背板3之間的不存在接合材4的空間，可減小未接合部位。

因此，於靶材2與背板3的接合中，可提昇接合率，且可減少最大缺陷面積。所謂接合率，是指靶材2與背板3之間的接合部位的接合面積對於接合區域30的面積的比例。所謂接合面積，具體而言，是指自靶材2與背板3之間的接合層的厚度方向觀察，未檢測到不存在接合材的區域的部位的總面積。所謂最大缺陷面積，是指位於靶材2與背板3之間，不存在接合材4的部位之中，面積變成最大的部位的面積。此處，所謂不存在接合材4的部位（未接合部位），是指於接合層的厚度方向上，不存在接合材的區域即空間，或者檢測到接合材的氧化物等接合材以外的異物的部位，不只是接合層的厚度方向整體，亦可包含於一部分不存在接合材的情況。例如，如圖2A所示，於存在於靶材2與背板3之間的接合層6，亦可於接合層6的厚度方向（圖中，上下方向）的一部分，存在不存在接合材4的空間S，或者如圖2B所示，於存在於靶材2與背板3之間的接合層6，亦可於接合層6的厚度方向（圖中，上下方向）的整體，存在不存在接合材4的空間S。不存在接合材的區域可藉由後述的測定方法來檢測。例如於使用超音波探傷測定的情況下，若於接合層有不存在接合材的空間，則已射入的超音波由界面反射，因此可識別缺陷部。

因此，根據本發明，可提高靶材2與背板3的接合率，且可減小最大缺陷面積，因此可製造接合強度低的部分不易形成、靶材2不易剝落的濺鍍靶1。

如此，於本發明中，發現藉由著眼於接合率與最大缺陷面積兩者，於濺鍍中靶材2變得不易剝落。若具體而言，則關於接合率，若接合率變大，則可減少不存在接合材4的區域，靶材2變得不易剝落。

另一方面，關於最大缺陷面積，若最大缺陷面積變大，則於局部產生大的缺陷，該部分的導電及導熱變差，於該部分產生熱的集中，並產生接合材4的熔融，藉此靶材2變得容易剝落。因此，若最大缺陷面積變小，則不會於局部產生大的缺陷，靶材2變得不易剝落。

另外，根據所述接合方法，使靶材2相對於背板3在背板3的短邊方向上滑行移動。據此，於長尺寸的靶材2及背板3中，可減小靶材2相對於背板3的移動距離，可縮短作業時間。

較佳為於接合材4的塗佈步驟（參照圖1B）之前，如圖1A所示，將多根線5配置於背板3的主面3a上。線5的材料例如為不鏽鋼或銅等。若具體而言，則將線5以朝第一方向D1延伸的方式配置於接合區域30，將多根線5在與第一方向D1正交的方向上空開間隔進行排列。而且，於靶材2的第一方向D1及第二方向D2的移動中，使靶材2於線5上滑行移動。據此，由於使靶材2於線5上滑行，因此可容易地使靶材2移動。只要可使靶材2平行地移動，則進行排列的線5的數量並無特別限定，但較佳為五根以上，更佳為七根以上，進而更佳為九根以上。進而，將線5設為間隔件，藉此可使由接合材4所形成的接合層的厚度變成固定。接合層的厚度通常為0.03 mm以上、1.5 mm以下，較佳為0.05 mm以上、1 mm以下，更佳為0.08 mm以上、0.5 mm以下，進而更佳為0.1 mm以上、0.35 mm以下。接合層的厚度的偏差，即接合層的最大厚度與最小厚度的差較佳為0.5 mm以下，更佳為0.4 mm以下，進而更佳為0.3 mm以下，特佳為0.25 mm以下。接合層的厚度的偏差可藉由測定濺鍍靶1的接合層的周圍的多個任意的點（較佳為四個點以上）處的接合層的厚度來算出。接合層的厚度可藉由利用例如尺或游標卡尺、深度規等自側面測定接合層來求出。另外，接合層的厚度的偏差表示與濺鍍靶1中的靶材2的自基準面（例如，背板的接合面）起的高度的偏差大致相同的數值，因此亦可藉由利用例如高度規等測定濺鍍靶1中的靶材2的多個任意的點處的高度來求出。若於提昇濺鍍靶1的接合率，且減少未接合部位之中面積變成最大的最大缺陷面積的尺寸後，進而減少接合層的厚度的偏差，則可變成靶材更不易剝落的濺鍍靶。

線5的直徑較佳為0.05 mm以上、0.5 mm以下，更佳為0.1 mm以上、0.3 mm以下。據此，不易產生線5的斷裂，可減少接合層的厚度的偏差。

較佳為在靶材2的第一方向D1的移動步驟（參照圖1D）與靶材2的第二方向D2的移動步驟（參照圖1E）之間，朝背板3的接合區域30的第一端緣31側補充接合材4。若具體而言，則於圖1D中所示的狀態下，朝接合區域30的未被靶材2覆蓋的部分追加接合材4。據此，由於朝背板3的接合區域30的第一端緣31側補充接合材4，因此可朝伴隨靶材2的移動，接合材4容易變得不足的接合區域30的第一端緣31側補充接合材4，可進一步提昇接合率，且可進一步減少最大缺陷面積。進行補充的接合材4的量較佳為0.5×10 ^-6kg/mm ²以上，更佳為0.8×10 ^-6kg/mm ²以上，進而更佳為1.0×10 ^-6kg/mm ²以上。上限並無特別限制，但就接合步驟的作業性的觀點而言，較佳為20×10 ^-6kg/mm ²以下，更佳為10×10 ^-6kg/mm ²以下，進而更佳為7.0×10 ^-6kg/mm ²以下。

較佳為於靶材2的第一方向D1的移動步驟中，如圖1D所示，當已使靶材2的第一端緣21移動至超過背板3的接合區域30的第二端緣32的位置時，若將自背板3的接合區域30的第二端緣32至靶材2的第一端緣21為止的第一方向D1的距離設為A，將接合區域30的第一方向D1的寬度設為W，則0.03≦A/W＜1.0，較佳為0.05≦A/W＜0.8，更佳為0.06＜A/W＜0.6。若具體而言，則10 mm≦A≦150 mm，較佳為12 mm≦A≦120 mm，且較佳為150 mm≦W≦300 mm。據此，可減小靶材2相對於背板3的移動距離，並提昇接合率，且可減少最大缺陷面積。

較佳為於靶材2的第一方向D1的移動步驟中，如圖1C所示，當已將靶材2的第一端緣21配置於背板3的接合區域30的第一端緣31側時，若將自背板3的接合區域30的第一端緣31至靶材2的第一端緣21為止的第一方向D1的距離設為B，將接合區域30的第一方向D1的寬度設為W，則B/W的下限值為0以上，較佳為0.03以上，更佳為0.10以上，進而更佳為0.20以上，B/W的上限值未滿2.0，較佳為1.5以下，更佳為1.2以下，進而更佳為1.0以下，特佳為0.8以下。若具體而言，則0 mm≦B≦300 mm，較佳為5 mm≦B/W≦200 mm，且較佳為150 mm≦W≦300 mm。據此，可減小靶材2相對於背板3的移動距離，並提昇接合率，且可減少最大缺陷面積。

就防止已設置於接合區域的接合材的多餘的移動、脫離的觀點而言，靶材2的第一方向D1的移動（滑動）或第二方向D2的移動（回動）的速度較佳為100 mm/sec以下，更佳為50 mm/sec以下，進而更佳為30 mm/sec以下。下限值並無特別限制，但就生產性的觀點而言，下限值為1 mm/sec以上，較佳為5 mm/sec以上。

較佳為於已將靶材2的端緣配置於背板的接合區域的第一端緣側的階段、及/或所述靶材2的第一方向D1的移動（滑動）已結束的階段，設置自靶材2的上表面賦予振動，進行可能存在於接合層的空氣的去除的步驟。作為賦予振動的方法，可執行輕敲所述靶材的所述上表面的方法、或朝與所述靶材2的所述上表面平行的方向施加振動的方法。關於施加振動的範圍，於已將所述靶材2的端緣配置於所述背板的接合區域的第一端緣側的階段，較佳為對所述靶材與所述背板間的接合層的整體（載置有靶材的接合區域）施加振動，於所述靶材2的第一方向D1的移動（滑動）已結束的階段，對第二方向D2的移動（回動）動作的前頭部施加振動。關於施加振動的方向，較佳為自所述靶材與所述背板間的接合層（載置有靶材的接合區域）的中心朝外周施加振動。藉此，可去除存在於接合層的空氣，因此可提昇接合率，且可減少最大缺陷面積。尤其於已將所述靶材2的端緣配置於所述背板的接合區域的第一端緣側的階段，在所述靶材與所述背板間的接合層（載置有靶材的接合區域）存在空氣蓄積的可能性高，因此藉由設置空氣的去除步驟，可進一步取得接合率的提昇與最大缺陷面積的減少的效果。

繼而，對濺鍍靶1的製造方法進行說明。如上所述，使用所述接合方法將所述靶材與所述背板接合，而製造濺鍍靶。

於本發明的製造方法中，可將靶材加工成大致板狀，加工成板狀的方法並無特別限定。關於自金屬材料製作的靶材，例如可將藉由溶解、鑄造所獲得的長方體或圓筒狀、圓柱狀的靶材供於壓延加工或擠出加工、鍛造加工等塑性加工後，實施切削或研削、研磨等機械加工（切斷加工或鉸刀加工、端銑刀加工等），而製造所期望的尺寸或表面狀態的靶材。壓延加工例如於日本專利特開2010-132942號公報或國際公開第2011/034127號中有記載。擠出加工例如於日本專利特開2008-156694號公報中有記載。鍛造加工例如於日本專利特開2017-150015號公報、日本專利特開2001-240949號公報、或鋁技術便覽（輕金屬協會鋁技術便覽編輯委員會編寫，卡洛斯出版（Kallos publishing），新版，1996年11月18日發行）中有記載。使用本申請案發明的接合方法，將經機械加工的板狀的靶材與背板接合，而製造濺鍍靶。另外，作為靶材，亦可購入已被機械加工成規定的尺寸的靶材來使用，亦可將自如下的濺鍍靶卸除背板，進而去除接合材而成者作為靶材，所述濺鍍靶是於濺鍍靶1的製造步驟中，在與背板的接合時產生異常，而不符合產品規格的濺鍍靶。再者，視需要亦可對接合後的濺鍍靶的表面實施利用切削加工或研磨加工的精加工。

於本發明的濺鍍靶的製造方法中，由於使用本發明的接合方法，因此可獲得品質提昇的濺鍍靶。

繼而，對藉由所述接合方法來接合的濺鍍靶1進行說明。

如圖1E所示，濺鍍靶1具有背板3、及經由接合材4而與背板3的接合區域30接合的靶材2。

圖3A是表示濺鍍靶1的靶材2與背板3之間的接合材4的狀態的簡略圖。於圖3A中，利用影線表示接合區域30中不存在接合材4的缺陷部位（未接合部位）10。缺陷部位10的測定例如可利用超音波探傷測定或透過型X射線觀察來測定，但於接合區域的面積大的情況下，較佳為利用超音波探傷測定。作為超音波探傷裝置，可使用日立電力解決方案（Hitachi Power Solutions）股份有限公司製造的FS LINE或FS LINE Hybrid、KJTD股份有限公司製造的相控陣超音波探傷影像化裝置PDS或超音波探傷影像化裝置ADS71000等。另外，於藉由超音波探傷測定來求出接合率或最大缺陷面積的情況下，使用設置有規定尺寸的平底孔的疑似缺陷樣品，且需要調整用於識別來自缺陷部的反射波的超音波探傷測定條件。超音波的傳播速度於原材料中不同，因此疑似缺陷樣品較佳為於使測定靈敏度、條件面一致後，利用與濺鍍靶1的超音波射入側的原材料相同的原材料來製作。另外，疑似缺陷樣品中的超音波射入面與所述平底孔的底面的距離較佳為等於濺鍍靶1的超音波射入面與接合層的距離。

如圖3A所示，靶材2與背板3之間的未檢測到缺陷部位10的部分的面積相對於接合區域30的面積為97%以上。即，接合率為97%以上，較佳為98%以上，更佳為98.5%以上。另外，靶材2與背板3之間的接合層中的缺陷部位10的最大缺陷面積相對於接合區域30的面積為2%以下，較佳為1%以下，更佳為0.6%以下，進而更佳為0.3%以下，進而更佳為0.1%以下，特佳為未滿0.05%。例如，當接合區域30的面積為200 mm×2300 mm時，最大缺陷面積為2000 mm ²以下。

根據本發明，可製造能夠提昇接合率、且能夠減少最大缺陷面積，靶材2不易剝落的濺鍍靶1。較佳為靶材2的長度為1000 mm以上、4000 mm以下，可製造於長尺寸的濺鍍靶1中靶材2亦不易剝落的濺鍍靶1。

接合率的上限值最大為100%，但就自接合時產生異常而變成規格外的濺鍍靶、或於濺鍍中使用完的濺鍍靶卸除背板時容易剝離靶材的觀點而言，接合率較佳為99.99%以下，更佳為99.95%以下，進而更佳為99.90%以下。再者，一面以變成用於接合的接合材的熔點以上的溫度的方式對濺鍍靶加熱，而使接合層軟化或熔融，一面視需要物理式地破壞接合層，藉此可自濺鍍靶剝離靶材。最大缺陷面積對於接合區域30的面積的比例的下限值並無特別限定，但就進一步抑制由濺鍍中產生的熱所引起的濺鍍靶的翹曲的觀點而言，所述下限值為0.001%以上，較佳為0.003%以上，更佳為0.005%以上，進而更佳為0.008%以上。若最大缺陷面積的比例的下限值為所述以上，則因濺鍍中的熱而產生的靶材的變形由局部的缺陷部來緩和，濺鍍靶的翹曲減少。

相對於此，圖3B表示僅藉由使靶材朝第一方向D1滑動來使靶材與背板接合時的比較例的濺鍍靶100，且表示靶材與背板之間的接合材的狀態。如圖3B所示，與圖3A相比，缺陷部位10的比例多且接合率變小，且缺陷部位10的最大缺陷面積變大。如此，若只是靶材的滑動，則靶材與背板的接合狀態變差，其結果，靶材變得容易剝落。尤其，若為靶材長、或接合區域大的濺鍍靶，則靶材的剝落容易性變得顯著。

於本發明的濺鍍靶的適宜的實施方式中，亦可於靶材與背板之間，即接合層中具有線。線較佳為在與靶材2的長邊方向正交的方向上空開間隔而配置多根，更佳為各線等間隔地配置。另外，設置於接合層中的線的根數與靶材2的長度的比（線數（根）/靶材2的長度（mm））為0.002以上、0.008以下，較佳為0.003以上、0.007以下，更佳為0.003以上、0.006以下。藉由如所述般於接合層具有線，而容易確保接合層的厚度，另外，更容易使接合層的厚度固定，因此可製造能夠增大濺鍍靶1的接合率、且減小最大缺陷面積，靶材2不易剝落的濺鍍靶1。

（實施例1）準備純度99.999%的高純度鋁製的壓延板，利用門型切削機進行切削加工，藉此製作200 mm×2300 mm×t16 mm的靶材（接合區域的面積為4.5×10 ⁵mm ²），並準備包含純度99.99%的無氧銅的背板。靶材的移動步驟中的所述接合區域的第一方向D1的寬度（所謂的靶材的寬度）W為200 mm。

於加熱板上，將靶材與背板加熱至接合材的熔點以上的溫度為止。

使Sn-Zn-In合金材料於靶材的接合面上熔解，使In材料於背板的接合面上熔解，利用超音波烙鐵對兩材料的接合面進行金屬化處理。於金屬化處理後，利用刮刀將靶材的接合面上、背板的接合面上的Sn-Zn-In合金材料、In材料的氧化物或多餘的Sn-Zn-In合金材料、In材料去除。

在與背板的長邊方向垂直的方向上，將十根直徑0.2 mm的SUS線大致等間隔地配置於進行了金屬化處理的背板的接合面上，進而，將接合用的In材料自SUS線的上方塗佈於接合面上。所述自SUS線的上方塗佈於接合面上的接合用的In材料的量為7.80 kg。

將靶材的方向變成靶材的接合面與背板的接合面平行地相向的方向，將靶材的長邊側的一邊以與背板的長邊側的一邊重疊的方式設置於線上（靶材設置位置B＝0），使靶材朝規定的接合位置的方向滑動。以使靶材自規定的接合位置超出的距離（超出量）A對於靶材的寬度W的比A/W變成0.1625的方式，使靶材滑動，自上方輕敲靶材的第二方向D2的移動（回動）方向的前頭部，而敲出空氣。

其後，使靶材滑動至規定的接合位置為止。以使靶材變成規定的接合位置的方式進行靶材位置的微調，將秤砣設置於靶材上來將靶材與背板固定後，對接合體進行冷卻，而製作濺鍍靶。針對濺鍍靶的接合層，利用游標卡尺測定長邊側的兩端與中央部的共計六處的接合層的厚度，求出接合層的厚度的最大值與最小值的差，結果為0.2 mm。

於In材料凝固後，對因靶材與背板的線膨脹係數的不同而產生的翹曲進行矯正而獲得靶。利用日立電力解決方案股份有限公司製造的超音波探傷裝置FS-LINE測定接合率與最大缺陷面積。

接合率與最大缺陷面積的測定藉由以下的程序來進行。首先，準備疑似缺陷樣品，所述疑似缺陷樣品是使用純度99.999%的高純度鋁製的壓延板，對壓延板的兩面進行平面切削而形成平行面後，自一側的面開設投影面積直徑（直徑）φ為2 mm的平底孔、φ為6 mm的沉頭孔而成者。此時，使自未開設孔的樣品表面至平底孔為止的距離變成與靶材厚度相同。

作為測定前的準備，將超音波探傷器「I3-1006-T S-80 mm」（頻率10 MHz，焦點距離80 mm）安裝於測定裝置。

而且，將疑似缺陷樣品設置於測定裝置，使焦點對準沉頭孔，開始測定。首先，確認沉頭孔，其後，於已使焦點對準沉頭孔的狀態下確認平底孔。其後，使焦點對準平底孔。於該狀態下，進行超音波探傷（C掃描），以經檢測的平底孔徑與疑似缺陷樣品的平底孔徑一致的方式進行靈敏度調整的結果，作為測定條件，使增益（音波的強度）變成12 dB，使測定間距變成2 mm間距，使缺陷等級變成38。藉此，以將反射回波的強度為38以上作為缺陷來檢測的方式進行程式的靈敏度調整。

繼而，自測定裝置取出疑似缺陷樣品，將已接合的濺鍍靶以靶材側變成上表面的方式設置於測定裝置。以於疑似缺陷樣品中所製作的程式的焦點位置高度變成濺鍍靶的接合層的方式設定超音波探傷器高度，以測定視野變成接合面整體的方式設定超音波探傷器的掃描範圍，對已接合濺鍍靶進行超音波探傷測定（C掃描）。超音波自靶材側射入。

利用附屬於超音波探傷裝置的分析程式，對所獲得的資料進行分析，獲得接合率、最大缺陷面積資訊。其後，藉由研磨或噴砂處理來進行表面精加工。

將以實施例1的方式接合的濺鍍靶的結果示於表1。

（實施例2～實施例12）設為表1中所示的接合材量、線直徑、接合材種類、靶材設置位置B及超出量A，於將靶材設置於背板的接合面上後，自上方輕敲靶材與背板間的接合層（接觸部、載置有靶材的接合區域）的大致整個面，而實施接合層中的空氣的去除，除此以外，以與實施例1相同的方式實施實施例2～實施例12。於實施例2～實施例12中，以與實施例1相同的方式使靶材朝第一方向滑動後朝第二方向回動。與實施例1同樣地，求出濺鍍靶的接合層的厚度的最大值與最小值的差，結果為0.2 mm～0.4 mm。（實施例13）於實施例13中，利用Sn-Zn材料對背板的接合面進行金屬化處理，將Sn-Zn（含有9%的Zn）用於接合材，未實施接合層中的空氣的敲出，除此以外，以與實施例2相同的方法製作濺鍍靶，並求出接合率與最大缺陷面積。（比較例1）於比較例1中，僅使靶材朝第一方向滑動，不使靶材朝第二方向回動，除此以外，以與實施例2～實施例12相同的方式實施。（比較例2）於比較例2中，使靶材滑動或回動及空氣的敲出均不實施，使靶材既不滑動，亦不回動，以表1記載的條件製作濺鍍靶。

[表1]

	設置接合材量 [kg]	補充接合材量 [kg]	線種類	線直徑[mm]	接合材種類	靶材設置位置B [mm]	B/W	空氣的去除	靶材超出量A [mm]	A/W	接合率 [%]	最大缺陷面積 [mm ²]	最大缺陷面積/接合區域的面積
實施例1	7.80	0	SUS	0.2	In	0	0	有	32.5	0.1625	98.31	1989	0.44%
實施例2	7.84	0	SUS	0.2	ln	10	0.05	有	32.5	0.1625	98.80	1584	0.35%
實施例3	7.94	0.52	SUS	0.2	In	10	0.05	有	32.5	0.1625	99.09	1380	0.31%
實施例4	6.70	2.40	SUS	0.2	In	10	0.05	有	32.5	0.1625	99.66	400	0.09%
實施例5	7.62	1.50	SUS	0.2	In	10	0.05	有	15	0.075	99.11	524	0.12%
實施例6	7.88	1.78	SUS	0.2	In	10	0.05	有	50	0.25	99.18	580	0.13%
實施例7	8.32	2.00	SUS	0.2	In	10	0.05	有	100	0.5	99.62	384	0.09%
實施例8	8.12	0.62	SUS	0.2	In	50	0.25	有	32.5	0.1625	99.65	164	0.04%
實施例9	8.12	0.42	SUS	0.2	In	100	0.5	有	32.5	0.1625	99.88	48	0.01%
實施例10	7.04	1.12	SUS	0.2	In	150	0.75	有	32.5	0.1625	99.08	108	0.02%
實施例11	7.20	0	SUS	0.1	In	10	0.05	有	32.5	0.1625	99.39	968	0.22%
實施例12	8.42	0	SUS	0.3	In	10	0.05	有	32.5	0.1625	99.18	1192	0.26%
實施例13	7.56	0	SUS	0.2	Sn-Zn	10	0.05	無	32.5	0.1625	99.00	1341	0.30%
比較例1	8.00	0	SUS	0.2	In	10	0.05	有	0	0	90.70	11628	2.58%
比較例2	8.64	0	SUS	0.2	In	200	1	無	0	0	96.27	1948	0.43%

於表1中，所謂「設置接合材量」，是指於圖1B中，塗佈於背板3的接合區域30的接合材的量。所謂「補充接合材量」，是指於圖1D中，朝靶材已穿過的背板3的接合區域30補充的接合材的量。所謂「線種類」，是指於圖1A中，設置於背板3的接合區域30的線5的種類，使用不鏽鋼。所謂「線直徑」，是指線5的直徑。所謂「接合材種類」，是指構成接合材的材料種類，使用包含In或Sn-Zn的焊料。所謂「靶材設置位置」，是指於圖1C中，設置靶材2的位置，且為自背板3的接合區域30的第一端緣31至靶材2的第一端緣21為止的第一方向D1的距離B。所謂「空氣敲出」，是指於圖1C中，已將靶材2的端緣配置於背板的接合區域的第一端緣側的階段，另外，於圖1D中，靶材2的第一方向D1的移動（滑動）已結束的階段，敲擊靶材2的上表面來去除靶材2與背板3之間的空氣。所謂「靶材超出量」，是指靶材2自接合區域30露出的量，且為於圖1D中，自背板3的接合區域30的第二端緣32至靶材2的第一端緣21為止的第一方向D1的距離A。所謂「接合材補充」，是指是否補充接合材。

如根據表1而可知般，於實施例1～實施例13中，接合率為97%以上，且最大缺陷面積為2000 mm ²以下（即，最大缺陷面積對於接合區域的面積的比例為0.6%以下）。於實施例1～實施例13中，靶材變得不易剝落，即便於濺鍍裝置中使用後，亦未確認到靶材的剝落。

相對於此，於比較例1中，接合率為90.70%，且最大缺陷面積為11628 mm ²，於比較例2中，接合率為96.27%，且最大缺陷面積為1948 mm ²。於比較例1、比較例2中，靶材變得容易剝落。

再者，本發明並不限定於所述實施方式，可於不脫離本發明的主旨的範圍內進行設計變更。

於所述實施方式中，靶材及背板形成為長尺寸，但靶材及背板的短邊與長邊亦可為相同的長度。

1、100:濺鍍靶 2:靶材 2a:濺鍍面 3:背板 3a:主面 4:接合材 5:線 6:接合層 10:缺陷部位 21、31:第一端緣 22、32:第二端緣 30:接合區域 A、B:距離 D1:第一方向 D2:第二方向 S:空間 W:寬度

圖1A是表示本發明的將靶材與背板接合的方法的一實施方式的說明圖。圖1B是表示本發明的將靶材與背板接合的方法的一實施方式的說明圖。圖1C是表示本發明的將靶材與背板接合的方法的一實施方式的說明圖。圖1D是表示本發明的將靶材與背板接合的方法的一實施方式的說明圖。圖1E是表示本發明的將靶材與背板接合的方法的一實施方式的說明圖。圖2A是表示於存在於靶材與背板之間的接合層中，不存在接合材的狀態的簡略剖面圖。圖2B是表示於存在於靶材與背板之間的接合層中，不存在接合材的狀態的簡略剖面圖。圖3A是表示本發明的濺鍍靶的靶材與背板之間的接合材的狀態的簡略圖。圖3B是表示比較例的濺鍍靶的靶材與背板之間的接合材的狀態的簡略圖。

2:靶材 2a:濺鍍面 3:背板 3a:主面 4:接合材 21、31:第一端緣 22、32:第二端緣 30:接合區域 B:距離 D1:第一方向 D2:第二方向 W:寬度

Claims

一種濺鍍靶，包括：背板；以及靶材，經由接合材而與所述背板的接合區域接合；所述靶材的長度為1000mm以上且4000mm以下，所述靶材與所述背板之間的接合部位的接合面積相對於所述接合區域的面積為97%以上，在所述接合面積的整體中，所述靶材與所述背板之間的不存在接合材的部位的最大缺陷面積相對於所述接合區域的總面積為0.6%以下，所述接合材為銦、錫、鋅、鉛、銀、銅、鉍、鎘、銻的金屬、或其合金。
一種濺鍍靶，包括：背板；以及靶材，經由接合材而與所述背板的接合區域接合；所述靶材的長度為1000mm以上且4000mm以下，所述靶材與所述背板之間的接合部位的接合面積相對於所述接合區域的面積為97%以上，在所述接合面積的整體中，所述靶材與所述背板之間的不存在接合材的部位的最大缺陷面積相對於所述接合區域的總面積為0.6%以下，所述接合材在熔融狀態下的黏度為0.5mPa‧s以上。
如請求項1或請求項2所述的濺鍍靶，其中所述靶材與所述背板之間具有多根線。