TWI824062B - 背板、濺鍍靶、它們的製造方法及接合體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種背板的製造方法,可減少槽的位置偏移。所述背板的製造方法包括將單面具有槽的板狀本體與蓋構件接合,並且槽包含於長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,本體與蓋構件的被接合區域包含至少四個第一被接合區域,所述至少四個第一被接合區域於長邊方向延伸存在且與在至少兩個第一部分中相向的各兩個側面對應;藉由以下步驟來實施至少四個第一被接合區域中的本體與蓋構件的接合:(a)在與一個第一部分的一個側面對應的一個第一被接合區域中將本體與蓋構件接合;(b)於其餘的被接合區域中的與另一第一部分的一個側面對應的一個被接合區域中,將本體與蓋構件接合;及(c),重覆進行步驟(b)。
Description
本發明是有關於一種背板(backing plate)、濺鍍靶(sputtering target)及它們的製造方法。
背板是為了支持用於濺鍍的濺鍍靶的靶材,並且將濺鍍靶固定於濺鍍裝置而使用的構件。另外,背板亦擔負將濺鍍時所產生的熱擴散的作用。
用於形成積體電路(Integrated Circuit,IC)的濺鍍裝置用的背板例如具有直徑最大為500mm~600mm左右的圓盤形的形狀,通常由銅合金或鋁合金等板材來製作。
另外,用於製造液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)的濺鍍裝置用的背板具有例如板狀(或者面板狀、長方體狀)的形狀,通常由銅或銅合金等板材來製作。
另外,LCD製造用的濺鍍裝置所使用的靶材通常較IC用的靶材更大型,濺鍍時產生的熱量亦非常大。濺鍍時產生的熱對藉由濺鍍而形成的薄膜的特性造成影響,因此LCD製造用的濺鍍裝置中使用能夠有效地將靶材冷卻的大型背板。於用於LCD製造的背板具有板狀形狀的情況下,亦存在其長度超過3m的情況。
例如,如專利文獻1~專利文獻2所記載,用於LCD製
造等的背板通常以提高散熱性能及冷卻性能為目的,大多情況下,於其內部形成有用以使冷卻介質用的流體通過的流路。此種流路例如可藉由如下操作來進行:於構成背板的本體預先形成流路用的槽,於將以覆蓋該槽的方式製作的蓋構件例如與本體的槽卡合的狀態下,藉由熔接來接合。接合時可利用摩擦攪拌接合(Friction Stir Welding)、或電子束熔接(Electron Beam Welding)等熔接。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2002-248584號公報
[專利文獻2] 日本專利特開2017-193779號公報
用於LCD製造的背板通常為大型且具有長條的尺寸,另外,可使用銅及銅合金等比較硬的金屬。
當於所述背板內形成冷卻介質用的流路時,若將本體與蓋構件藉由熔接來接合,則藉由其熱,而產生接合後的包含蓋構件的本體整體發生應變或撓曲等的問題。於藉由電子束熔接來接合的情況下,當電子束照射至接合部時,對接合部施加大量的熱量,另外,於藉由摩擦攪拌接合來接合的情況下,高速旋轉的工具被壓入接合部,對接合部施加大的負荷,因此,發生應變或撓曲的可能性升高。此外,本說明書中,將以於本體的槽的上側配
置蓋構件而接合的狀態,由本體的槽、與蓋構件所形成的空間稱為流路。
先前,將本體與蓋構件接合後,為了對接合體所發生的應變加以修正,而利用壓力機(press machine)來進行矯正作業或藉由切削加工來進行應變的去除作業。
於所述狀況下,依據本申請人的現有研究,則發現如下問題:將本體與蓋構件接合後,於接合體的厚度方向,可能於接合體的接合面側產生翹曲,若利用一般的方法,將所述接合體於厚度方向加以矯正而進行切削加工,蓋構件的厚度可能變得不均勻。本申請人為了應對所述問題而提出:將本體與蓋構件接合而一體化後,將本體與蓋構件的接合面作為上表面,以於蓋構件的表面測定的高度的最大值與最小值的差小於0.5mm的方式固定本體,對接合面的至少一部分藉由切削來進行加工(參照專利文獻2)。
而且,本發明者們進一步研究,結果新發現將本體與蓋構件接合後,於接合體的面內方向,亦可能於接合體的相互相向的兩個長邊方向側面的其中一側產生翹曲,若利用一般方法,將所述接合體於厚度方向加以矯正來進行切削加工,則形成於本體的槽部分(更詳細而言為槽及蓋構件,進而流路,以下亦同樣)可能從所需的位置,於寬度方向偏移。
此處,將本體與蓋構件接合後,於厚度方向及面內方向翹曲的接合體由於接合體作為整體而具有板狀形狀,故而可於厚
度方向進行矯正,但實際上無法於面內方向進行矯正。因此,於厚度方向進行矯正後,即便於接合面、底座面及外周側面,對於面內方向保持翹曲狀態的接合體,藉由切削加工而僅將外觀修整為所需的形狀,形成於本體的槽部分亦保持因向長邊方向側面的其中一側的翹曲而於寬度方向上(彎曲)位置偏移的狀態,存在於接合體中、甚至背板中。
如此一來可知,若於背板中產生槽部分於寬度方向上的位置偏移(以下,亦僅稱為「位置偏移」),則於濺鍍時,流路存在於相對於靶而從所需的位置偏移的位置,因此,產生無法獲得充分的冷卻效率的問題。靶材能夠以低熔點焊材來結合於背板,於所述情況下,若冷卻效率不充分,則亦存在靶材從背板上剝離的可能性。
本發明的目的為提供一種能減少槽部分的位置偏移的背板的製造方法以及槽部分的位置偏移減少的背板。另外,本發明的目的為提供一種分別使用所述背板的製造方法及背板的濺鍍靶的製造方法及濺鍍靶。
依據本發明的一要旨,提供一種背板的製造方法,其包括:將於單面具有流體所通過的槽的板狀本體、與以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體的板狀蓋構件接合;並且所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分;
所述本體與所述蓋構件的被接合區域包含至少四個第一被接合區域,所述至少四個第一被接合區域於所述本體的長邊方向延伸存在,且與在所述至少兩個第一部分中相向的各兩個側面對應;藉由以下步驟來實施所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合:步驟(a):在與一個第一部分中的一個側面對應的一個第一被接合區域中,將所述本體與所述蓋構件接合的步驟;步驟(b):於其餘的被接合區域中,與和上一步驟中所接合的第一部分不同的另一第一部分中的一個側面對應的一個被接合區域中,將所述本體與所述蓋構件接合的步驟,且於該步驟中,該接合的起點是位於與上一步驟中的接合的終點分離的位置;以及步驟(c):重覆進行所述步驟(b)的步驟。
本發明的一實施形態中,所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合可於相同方向實施。
本發明的一實施形態中,所述相同方向可為從所述至少四個第一被接合區域的一端側朝向另一端側的正方向及反方向中的任一者或兩者的組合。
本發明的一實施形態中,可以俯視時相對於沿著所述本體的長邊方向的中心線而對稱的順序,來逐個實施所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合。
本發明的一實施形態中,所述槽包含至少一個第二部
分,所述至少一個第二部分於所述本體的寬度方向延伸存在,且將鄰接的兩個所述第一部分連接;所述本體與所述蓋構件的被接合區域包含至少兩個第二被接合區域,所述至少兩個第二被接合區域於所述本體的寬度方向延伸存在,且與在所述至少一個第二部分中相向的兩個側面對應;並且可於實施所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合之前或之後,實施所述至少兩個第二被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合。
本發明的一實施形態中,可藉由電子束熔接或者摩擦攪拌接合而將所述本體與所述蓋構件接合。
依據本發明的另一要旨,提供一種接合體,其包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述接合體的長度為1000mm以上,所述本體與所述蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,且所述槽的長邊方向側面的最大應變小於1mm。
依據本發明的另一要旨,提供一種接合體,其包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述接合體的長度相對於寬度的比為3.1以上,所述本體與所述
蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,所述槽的長邊方向側面的最大應變小於1mm。
依據本發明的另一要旨,提供一種背板,其包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述背板的長度為1000mm以上,所述本體與所述蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,從所述本體的長邊方向側面至所述第一部分的最近的長邊方向側面為止的距離的最大值與最小值的差小於1mm。
依據本發明的另一要旨,提供一種背板,其包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述背板的長度相對於寬度的比為3.1以上,所述本體與所述蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,從所述本體的長邊方向側面至所述第一部分的最近的長邊方向側面為止的距離的最大值與最小值的差小於1mm。
本發明的一實施形態中,所述背板可具有超過2000mm的長度。
本發明的一實施形態中,所述背板可具有超過2000mm且5000mm以下的長度。
本發明的一實施形態中,所述背板的長度相對於寬度的比可為6.0以上。
本發明的一實施形態中,所述背板的長度相對於寬度的比可為7.0以上、40.0以下。
依據本發明的另一要旨,提供一種濺鍍靶的製造方法,其包括:於利用所述本發明的背板的製造方法來製造的背板,結合靶材。
依據本發明的另一要旨,提供一種濺鍍靶,其於所述本發明的背板上結合有靶材。
依據本發明,提供一種能夠減少槽部分的位置偏移的背板的製造方法以及槽部分的位置偏移減少的背板(以及作為其前驅物的接合體)。另外,依據本發明,亦提供一種分別使用所述背板的製造方法及背板的濺鍍靶的製造方法及濺鍍靶。
1:本體
1':本體用材料(材料)
2:槽
3:蓋構件
3':蓋構件用材料(材料)
4、30:接合體
5、7:第一部分
1a、1b、5a、5b、7a、7b:(長邊方向)側面
6:第二部分
1c、1d、6a、6b、8a、8b:(寬度方向)側面
11a、11b:孔
15a、15b、17a、17b:第一被接合區域
16a、16b:第二被接合區域
18a、18b:第三被接合區域
19:底座部
20、21、31:背板
a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p:點
M:中心線
X:長邊方向
Y:寬度方向
d1、d2、d3:距離
T1:最大距離(接合體的長邊方向側面的最大應變)
T2:最大距離(槽(流路)的長邊方向側面的最大應變)
圖1的(a)~圖1的(c)是用以對本發明的一實施方式中的背板的製造方法加以說明的概略示意圖,圖1的(a)是於本體配置有蓋構件的狀態的俯視圖(從接合面側來看的圖),圖1的(b)是沿著圖1的(a)所示的A-A線來看的剖面圖,圖1的(c)是沿著圖1的(a)所示的B-B線來看的剖面圖。
圖2的(a)及圖2的(b)是對本體與蓋構件的被接合區域
加以說明的圖,圖2的(a)是將被接合區域以細的虛線重合於圖1的(a)所對應的圖而表示的圖,圖2的(b)是從圖2的(a)中抽出被接合區域來表示的圖。
圖3的(a)及圖3的(b)是於四個第一被接合區域中對本體與蓋構件的接合方向加以說明的圖,圖3的(a)表示從四個第一被接合區域的一端側朝向另一端側而於正方向或反方向上接合的情況的一例,圖3的(b)表示將正方向及反方向加以組合來接合的情況的一例。
圖4的(a)及圖4的(b)是表示接合後經後處理的背板的一例的概略示意圖,圖4的(a)為俯視圖(從接合面側來看的圖),圖4的(b)為沿著圖4的(a)所示的A-A線來看的剖面圖。
圖5是表示接合後經後處理的背板的另一例的概略示意底視圖(從底座面側來看的圖)。
圖6是示意性表示背板的製造方法的概略立體圖,且為於圖1的(a)的A-A線上虛擬切斷來表示的圖。
圖7是表示對實施例1的背板,於沿著長邊方向的多個位置測定距離d1、距離d2、距離d3而得的值的圖表。
圖8是表示對比較例1的背板,於沿著長邊方向的多個位置測定距離d1、距離d2、距離d3而得的值的圖表。
圖9的(a)及圖9的(b)是表示比較例1的接合後的接合體以及經後處理的背板的概略示意圖,圖9的(a)是表示比較例1的機械加工前的接合體的俯視圖(從接合面側來看的圖,但,將
蓋構件省略來表示),圖9的(b)是表示藉由比較例1的機械加工而修整的背板的俯視圖(從接合面側來看的圖,但,將蓋構件省略來表示)。
圖10是表示對實施例2的背板,於沿著長邊方向的多個位置測定距離d1、距離d2、距離d3而得的值的圖表。
圖11是表示對比較例2的背板,於沿著長邊方向的多個位置測定距離d1、距離d2、距離d3而得的值的圖表。
以下,參照圖式,對本發明的兩個實施方式進行詳細說明,但本發明並不限定於該些實施方式。
(實施方式1)
本實施方式是有關於一種背板,其包含:於單面具有流體所通過的槽的板狀本體、以及以將本體的槽覆蓋的方式配置於本體的板狀蓋構件。以下,首先對該背板的製造方法進行詳細說明。
本實施方式的背板20或背板21的製造方法是如圖1的(a)~圖6所示,包括:將於單面具有流體所通過的槽2的板狀本體1、與以將本體1的槽2覆蓋的方式配置於本體1的板狀蓋構件3接合。
<本體>
如圖6所示,本體1可藉由利用切削、研削等方法,將本體用材料1'進行加工而形成。
本體用材料1'只要包含導電性的材料即可,較佳為使用
由金屬或其合金等來製作的板狀(或者面板狀、長方體狀)的材料。
金屬例如可列舉:銅、銅合金(Cu-Cr合金等)、鋁、鋁合金(A2024、A5052等)、鈦、鈦合金、鎢、鎢合金、鉬、鉬合金、鉭、鉭合金、鈮、鈮合金、不鏽鋼,就加工性、機械強度、耐久性、散熱性等觀點而言,較佳為使用銅,其中,尤其就高導熱性及高電氣導電性的觀點而言,較佳為使用無氧銅(純度為99.96%以上,氧濃度為10ppm以下)。
本發明中,對本體1的尺寸並無特別限制,但就容易藉由機械加工而將背板的外觀形狀修整為所需尺寸的觀點而言,較佳為較最終製造的背板的尺寸更大的尺寸。
例如,於接合體具有板狀(或者面板狀、長方體狀)的形狀的情況下,本體1的長度較背板的長度而言,較佳為大+10mm以上,更佳為大+20mm以上,尤佳為大+30mm以上。本體1的長度的上限值並無特別限定,但就製造成本的觀點而言,較背板的長度而言,較佳為+500mm以下、更佳為+300mm以下、尤佳為+200mm以下、特佳為+120mm以下的尺寸。具體而言,本體1的長度例如為410mm以上、5500mm以下,較佳為1000mm以上、5500mm以下,更佳為1020mm以上、5000mm以下,尤佳為2020mm以上、4500mm以下,進而更佳為2070mm以上、4000mm以下,最佳為2450mm以上、3700mm以下。本體1的寬度較背板的寬度而言較佳為大+3mm以上,更佳為大+5mm
以上,尤佳為大+7mm以上,特佳為大+10mm以上。本體1的寬度的上限值並無特別限定,但就製造成本的觀點而言,較背板的寬度而言,較佳為+50mm以下、更佳為+30mm以下、尤佳為+25mm以下的尺寸。具體而言,本體1的寬度例如為100mm以上、2050mm以下,較佳為150mm以上、1550mm以下,更佳為185mm以上、550mm以下,尤佳為210mm以上,450mm以下、進而更佳為220mm以上、330mm以下,特佳為230mm以上、300mm以下。此外,長度及寬度可相同,亦可不同,但於寬度小的情況下,容易起到本發明的效果。
本體1的厚度較背板的厚度而言較佳為+1mm以上、+10mm以下,更佳為+2mm以上、+8mm以下,尤佳為+3mm以上、+7mm以下,特佳為+4mm以上、+6mm以下。
此外,本發明中,物體等(例如接合體、背板、本體、被接合區域等)的「長度」、「寬度」及「厚度」是指該物體等的長邊方向的尺寸、與長邊方向正交的寬度方向的尺寸、以及與長邊方向及寬度方向正交的厚度方向的尺寸。
本體1為了能夠於與以下所詳細說明的蓋構件3的接合後,使液體冷卻介質(例如水、乙醇、乙二醇或該些兩種以上的混合液等流體)等通過,而於其單面具有可形成流路的槽2。
例如如圖1的(b)所示,槽2可具有能夠支持(或載置)以下所詳細說明的蓋構件3的形狀,例如階差部。槽2較佳為具有於蓋構件與本體1的接合後蓋構件3的表面與本體1的表
面成為同一面的形狀或尺寸。另外,由於通常靶材結合(或黏接(bonding))於背板的寬度方向中央部,故而就將靶材均勻冷卻來提高冷卻效率的觀點而言,槽2較佳為例如如圖1的(a)所示,設置為相對於沿著本體1的長邊方向的寬度方向中心線而成為大致線對稱,較佳為線對稱。進而,較佳為設置為相對於所述中心線,槽2的長邊方向側面為大致平行、較佳為平行。
此處,如圖6所示,具有槽2的本體1例如將適當尺寸的板狀(或者面板狀、長方體狀)的材料1',首先以成為底座面的一側的面(與接合後成為接合面的面相反側的面)作為上表面,例如使用虎鉗(vise)、真空吸盤(vacuum chuck)等,以力學的方式來固定,藉由使用例如平面銑刀(face mill)或切割機(cutter)等旋轉工具的銑削加工來進行平面切削(facing)。繼而,將該底座面作為下表面,例如使用虎鉗、真空吸盤等,以力學方式來固定,視需要,可藉由使用例如平面銑刀或切割機等旋轉工具的銑削加工來進行平面切削後,藉由使用例如平面銑刀或切割機等的切削加工來製作具有槽2的本體1。所製作的本體1只要厚度基本固定,且底座面、成為接合面的一側的面以及槽2的底面為大致平行、較佳為平行即可。另外,視需要,亦可於任意的階段,藉由切削或研磨來對本體1的外周面進行加工。
此外,於材料1'無翹曲或應變、扭曲等,水平面得到確保的情況下,可將該面直接設為底座面,亦可於其相反側的面,以所述方式形成槽2。
<蓋構件>
例如如圖1的(a)~圖1的(c)及圖6所示,蓋構件3是能以將本體1的槽2覆蓋(或堵塞)的方式配置於本體1的構件,通常為2mm~6mm的厚度的板狀(或者面板狀)的構件。就蓋構件3於本體1上的設置容易度而言,為了將蓋構件3載置於圖1的(b)所示的本體1的階差部,蓋構件3的寬度宜大於槽2的寬度。於將蓋構件3的厚度設計為5mm以下、尤其為3.5mm以下的情況下,由於對流路的加壓而容易產生蓋構件3的變形,因此蓋構件3的寬度較佳為設為槽2的寬度+30mm以下、較佳為+20mm以下、更佳為+15mm以下的尺寸。另外,蓋構件3的厚度只要適當決定即可,蓋構件3可具有1mm以上、10mm以下,較佳為2mm以上、8mm以下,更佳為2.2mm以上、5mm以下,尤佳為2.5mm以上、4mm以下,進而更佳為2.7mm以上、3.5mm以下,特佳為3mm以上、3.3mm以下的厚度。若蓋構件3的厚度為所述下限值以上,則能夠抑制對所述流路加壓時的蓋構件3的變形,或減少變形量。另外,若蓋構件3的厚度為所述上限值以下,則可使蓋構件3與本體1的被接合區域的深度(接合深度)比較淺,因此容易減少接合時的熱輸入量,能夠抑制接合時的槽部分的變形。
可形成蓋構件3的蓋構件用材料3'只要包含導電性的材料即可,較佳為使用由金屬或其合金等來製作的板狀(或者面板狀)的材料。
金屬例如可列舉:銅、銅合金(Cu-Cr合金等)、鋁、鋁合金(A2024、A5052等)、鈦、鈦合金、鎢、鎢合金、鉬、鉬合金、鉭、鉭合金、鈮、鈮合金、不鏽鋼,就加工性、機械強度、耐久性、散熱性等的觀點而言,較佳為使用銅,其中,尤其就高導熱性及高電氣導電性的觀點而言,較佳為使用無氧銅(純度為99.96%以上,氧濃度為10ppm以下)。無氧銅中,尤佳為使用強度高的級別1/4H~H的無氧銅。
材料3'可與材料1'相同,亦可不同,但就使蓋構件3與本體1藉由接合而一體化,將接合部的強度保持為高的觀點而言,較佳為同一材料或者包含同一組成、純度的材料。
蓋構件3可藉由如下方式來形成:使用例如虎鉗、夾具(clamp)、真空吸盤等限制器具,以力學方式將適當尺寸的材料3'固定,使用例如帶鋸(band saw)、線鋸(wire saw)、圓鋸(disc saw)、車床(lathe)、銑床、帶鋸(belt saw)、磨床(grinder)、噴水器(water jet)等來進行切斷或者切削。所形成的蓋構件只要厚度基本固定,且表背面大致平行、較佳為平行即可。另外,視需要,亦可於任意的階段,藉由切削或研磨來對蓋構件3的外周面進行加工。
進而,於任意的階段,視需要於蓋構件3的任意部位,可形成流體能通過的孔,例如圖1的(a)所示的孔11a、孔11b。此外,孔11a、孔11b的數量並無特別限制,於槽2中根據流體所需的流動來形成(例如,可將孔11a、孔11b的其中一者作為流體
的入口,且將另一者作為流體的出口來利用)。尤其若於對本體1的接合之前,於蓋構件3形成孔11a、孔11b,則當將蓋構件3嵌入本體1時、或於它們的接合時,由本體1及蓋構件3所包圍的空氣能夠經由孔11a、孔11b而排出,能夠抑制接合部中的偏移的發生,因此較佳。
A.本體與蓋構件的接合
將如上所述的本體1與蓋構件3接合,使它們一體化。例如,如圖1的(a)~圖1的(c)以及圖6所示,以蓋構件3將本體1的槽2覆蓋的方式將蓋構件3配置於本體1,較佳為以本體1的表面與蓋構件3的表面成為同一面的方式來配置該些構件。
對本體1與蓋構件3的接合方法並無特別限制,例如可應用電子束熔接(Electron Beam Welding,EBW)、摩擦攪拌接合(Friction Stir Welding,FSW)、鎢極惰性氣體(Tungsten Inert Gas,TIG)熔接、雷射光束(laser beam)熔接、金屬惰性氣體(Metal Inert Gas(MIG))熔接、金屬活性氣體(Metal Active Gas(MAG))熔接等熔接。其中,就焊珠(weld bead)小、熔接應變小等觀點而言,較佳為電子束熔接或摩擦攪拌接合。與摩擦攪拌接合相比,電子束熔接容易發生應變,因此能夠特別顯著地獲得本實施方式的效果。
此外,藉由將本體1與蓋構件3接合而一體化所得的接合體4(以及背板20或背板21)於其接合部具有優異的氣密性。例如,即便將加壓至0.1MPa~0.8MPa的空氣注入流路內,該空
氣亦不會洩露,能夠維持其氣密性。
此處,對接合的具體步驟進行詳細說明。圖2的(a)及圖2的(b)是對本體1與蓋構件3的被接合區域加以說明的圖,圖2的(a)是將被接合區域以細的虛線重合於圖1的(a)所對應的圖而表示的圖,圖2的(b)是從圖2的(a)中抽出被接合區域來表示的圖。如圖1的(a)~圖1的(c)以及圖2的(a)及圖2的(b)所示,本實施方式中,槽2包含於本體1的長邊方向X上延伸存在的兩個第一部分5、第一部分7。另外,本實施方式中,本體1與蓋構件3的被接合區域(更詳細而言,由本體1與配置於本體1的蓋構件3所形成的外表面中的預定相互接合的區域)包含四個第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,它們於本體1的長邊方向X上延伸存在,且與在兩個第一部分5、第一部分7中相向的各兩個側面5a、側面5b、側面7a、側面7b對應。於第一部分5、第一部分7中相向的各兩個側面5a、側面5b、側面7a、側面7b的形狀並無特別限定,但於可用於製造液晶顯示器(LCD)等平板顯示器的濺鍍裝置用的大型背板的情況下,就使流路中的液體冷卻介質的流動順暢來提高冷卻效率的觀點而言,側面5a、側面5b、側面7a、側面7b分別為大致平面,較佳為平面,另外,較佳為大致平行,更佳為平行。另外,側面5a與側面7b、側面5b與側面7a較佳為於俯視時(或者從上表面來看),相對於沿著本體1的長邊方向X的中心線M而分別處於等距離的關係。第一被接合區域
15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b亦較佳為處於與對應的側面同樣的位置關係。
另外,本實施方式中,槽2包含一個第二部分6,其於本體1的寬度方向Y上延伸存在,且將鄰接的兩個第一部分5、第一部分7連接。本體1與蓋構件3的被接合區域包含兩個第二被接合區域16a、第二被接合區域16b,其於本體1的寬度方向Y上延伸存在,且與在一個第二部分6中相向的兩個側面6a、側面6b對應。
此外,本體1與蓋構件3的被接合區域包含兩個第三被接合區域18a、第三被接合區域18b,其於本體1的寬度方向Y上延伸存在,且與位於槽2的兩端部的各側面8a、側面8b對應。通常,長邊方向X與寬度方向Y為相互正交的軸。
如此一來,本體1與蓋構件3的被接合區域包含:第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,第二被接合區域16a、第二被接合區域16b,以及第三被接合區域18a、第三被接合區域18b。
本實施方式中,藉由以下步驟來實施四個第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b中的本體1與蓋構件3的接合:步驟(a):在與一個第一部分(例如第一部分5)中的一個側面(例如側面5a、側面5b中的側面5a)對應的一個第一被接合區域(例如第一被接合區域15a),將本體1與蓋構件3接合的步驟;
步驟(b):於其餘的被接合區域中,與和上一步驟中所接合的第一部分不同的另一第一部分(例如第一部分7)中的一個側面(例如側面7a、側面7b中的側面7b)對應的一個被接合區域(例如第一被接合區域17b),將本體1與蓋構件3接合的步驟,且於該步驟中,接合的起點(例如c)位於與上一步驟中的接合的終點(例如b)分離的位置;以及步驟(c):重覆進行所述步驟(b)的步驟。
依據本實施方式,藉由所述步驟(a)~步驟(c)中的連續的任意兩個步驟,可防止與在一個第一部分中相向的兩個側面分別對應的兩個第一被接合區域連續地接合(更詳細而言,可防止第一被接合區域15a、第一被接合區域15b連續地接合,且可防止第一被接合區域17a、第一被接合區域17b連續地接合),且由於步驟(b)及步驟(c)中的接合的起點位於與上一步驟中的接合的終點分離的位置,故而能夠有效地減少如下情況,即,因接合時的熱輸入,接合後所獲得的接合體4向長邊方向側面1a及長邊方向側面1b的其中一側翹曲的情況,且能夠減少接合體4以及背板20或背板21中的槽2於寬度方向上的位置偏移。若將與在一個第一部分中相向的兩個側面分別對應的兩個第一被接合區域連續地接合,或接合的起點位於與上一步驟中的接合的終點接近的位置,則對接合體4(本體1)的熱輸入偏向於一部分,或藉由向溫度上升的部位附近進一步熱輸入而使接合體4(本體1)產生溫度梯度,材料的伸長量不均勻,產生翹曲。另外,較佳為本
體1與蓋構件3的對接部較佳為密接狀態,但藉由加工精度或嵌合時的偏移,而未完全成為密接狀態,通常產生空間,因此於接合時,蓋構件3與本體1的一部分以填埋該空間的方式移動,產生分別向接合部側拉伸的現象。因此,若將與在一個第一部分中相向的兩個側面分別對應的兩個第一被接合區域連續地接合,或接合的起點位於與上一步驟中的接合的終點接近的位置,則容易於一方向產生由本體1與蓋構件3的對接部的空間所引起的翹曲,尤其容易於被接合區域的長邊方向中央部產生翹曲。
更詳細而言,雖不限定本實施方式,但只要接合的起點為與上一步驟中所接合的第一部分不同的另一第一部分且位於與上一步驟中的接合的終點分離的位置即可。
即,例如可設為如表1所示的例1~例8般的接合順序。此外,表1中,代表性而言,例1是指:首先接合第一被接合區域15a,第二接合第一被接合區域17b,第三接合第一被接合區域15b,第四接合第一被接合區域17a。
本發明中所謂「接合的起點位於與上一步驟中的接合的
終點分離的位置」,是指步驟(b)及步驟(c)中的接合的起點、與其上一步驟中的接合的終點於被接合區域中並不相互鄰接。換言之,相對於上一步驟中的接合的終點,接合的起點於被接合區域中處於最小(或者基本最小)的距離的情況除外。步驟(b)及步驟(c)中的接合的起點、與其上一步驟中的接合的終點例如只要以其上一步驟中所接合的第一被接合區域的長度的1/4以上、較佳為1/3以上的距離而分離即可。
雖不限定本實施方式,但四個第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b中的本體1與蓋構件3的接合可於相同方向實施。藉此,接合的起點、與其上一步驟中的接合的終點之間的距離增大,可抑制藉由接合時的熱輸入而於本體1發生溫度梯度。尤其於不設置冷卻時間而將各第一被接合區域連續地接合的情況下,抑制接合體4的變形、即槽部分的變形的效果顯著。另外,能夠以相同的方式實施各第一被接合區域處的接合,因此可提高作業性。此處,所謂「相同方向」,是指對某個第一被接合區域實施的接合方向整體上與對其他第一被接合區域實施的接合方向相同。
例如,「相同方向」可為從四個第一被接合區域的一端側朝向另一端側的正方向及反方向中的任一者,或者亦可為兩者的組合。
於設為正方向及反方向中的任一者的情況下,例如,若如圖3的(a)所示,將四個第一被接合區域15a、第一被接合區
域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b的一端側設為點a、點e、點g、點c,且將另一端側設為點b、點f、點h、點d,則第一被接合區域15a可於從點a朝向點b的正方向接合,第一被接合區域15b可於從點e朝向點f的正方向接合,第一被接合區域17a可於從點g朝向點h的正方向接合,第一被接合區域17b可於從點c朝向點d的正方向接合,或者該些全部可於反方向接合。例如,於將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,以表1所示的例1的順序進行接合的情況下,能夠以從點a至點b、從點c至點d、從點e至點f、從點g至點h的順序來接合。
於將正方向與反方向加以組合的情況下,例如,若如圖3的(b)所示,將四個第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b的一端側設為點a、點e、點g、點c,且將另一端側設為點b、點f、點h、點d,則第一被接合區域15a可於從點i朝向點b的正方向,繼而於從點j朝向點a的反方向接合,第一被接合區域15b可於從點m朝向點f的正方向,繼而於從點n朝向點e的反方向接合,第一被接合區域17a可於從點o朝向點h的正方向,繼而於從點p朝向點g的反方向接合,第一被接合區域17b可於從點k朝向點d的正方向,繼而於從點1朝向點c的反方向接合。例如於將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,以表1所示的例1的順序來接合的情況下,能夠以點i至點b、點
j至點a、點k至點d、點l至點c、點m至點f、點n至點e、點o至點h、點p至點g的順序來接合。另外,於以例4的順序來接合的情況下,能夠以點m至點f、點n至點e、點o至點h、點p至點g、點i至點b、點j至點a、點k至點d、點l至點c的順序來接合。
雖不限定本實施方式,但四個第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b中的本體1與蓋構件3的接合能夠以俯視時(或者從上表面來看)相對於沿著本體1的長邊方向X的中心線M而對稱的順序,來逐個實施。此外,所謂「相對於中心線而對稱的順序」,是指根據所存在的第一被接合區域的數量來適當反覆進行如下操作:將任意的一個第一被接合區域接合,繼而,將相對於中心線而與其對稱的被接合區域接合。代表性而言,可如表1所示的例1般,接合第一被接合區域15a,繼而接合相對於中心線M而與其對稱的第一被接合區域17b,然後,接合第一被接合區域15b,繼而接合相對於中心線M而與其對稱的第一被接合區域17a。藉此,能夠更有效地減少如下情況,即,因接合時的熱輸入,而使接合後所獲得的接合體4向長邊方向側面1a及長邊方向側面1b的其中一側翹曲的情況,且能夠進一步減少接合體4以及背板20或背板21的槽(更廣泛的含義為槽部分)於寬度方向上的位置偏移。
此外,本實施方式中,於實施四個第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b
中的本體1與蓋構件3的接合之前或之後,實施所述兩個第二被接合區域16a、第二被接合區域16b中的本體1與蓋構件3的接合,另外,實施所述兩個第三被接合區域18a、第三被接合區域18b中的本體1與蓋構件3的接合。實施第二被接合區域16a、第二被接合區域16b以及第三被接合區域18a、第三被接合區域18b中的接合的順序並無特別限定。例如,可於實施第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b中的接合之前或之後,將第二被接合區域16a、第二被接合區域16b以及第三被接合區域18a、第三被接合區域18b以此順序,於任意方向接合。
於所述接合步驟中,為了防止接合時由於本體1翹曲、或應變所引起的被接合區域的位置偏移,本體1較佳為利用虎鉗或夾具而固定於接合裝置或熔接機的平面台。另外,為了防止由於因接合時的熱輸入而產生的本體1、蓋構件3或接合體4的內部應力所引起的蓋構件的翹曲或位置偏移,本體1與蓋構件3較佳為暫時固定。暫時固定可利用所例示的所述接合方法來進行。
如以上所述,獲得本體1與蓋構件3接合的接合體4。
所述獲得的接合體4中,與例如將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b以此順序或者其相反順序進行接合的情況相比,可減少向長邊方向側面1a、長邊方向側面1b的其中一側翹曲的情況。此外,本發明中,所謂接合體的「向長邊方向側面的其中一側的翹曲」,是指
當將接合體4以其接合面為上側(因此,以底座面為下側)而靜置於任意的水平的平面上時,從其上表面來看時,接合體4的長邊方向側面1a或長邊方向側面1b的兩端部較長邊方向側面1a或長邊方向側面1b的中央部分而言於寬度方向偏移。具體而言,當將無應變的接合體4的長邊方向側面1a或長邊方向側面1b以假想線來表示時,長邊方向側面1a或長邊方向側面1b從該假想線偏移。接合體4向長邊方向側面1a、長邊方向側面1b的其中一側的翹曲,即,以將長邊方向側面1a或長邊方向側面1b的兩端部連結的直線(假想線)為基準,該直線(假想線)與接合體4的長邊方向側面1a、長邊方向側面1b的最大距離(接合體的長邊方向側面的最大應變)T1較佳為1.2mm以下,更佳為1.0mm以下,尤佳為0.7mm以下,進而更佳為0.5mm以下。另外,相對於接合體4的長度而言的最大距離T1的比例為0.35×10-3以下,較佳為0.30×10-3以下,更佳為0.25×10-3以下,尤佳為0.20×10-3以下,特佳為0.10×10-3以下。另外,相對於接合體4的長度/寬度(縱橫比)而言的最大距離T1的比例為0.1以下,較佳為0.70以下,更佳為0.50以下,尤佳為0.30以下。最大距離T1是藉由如下方式來求出:例如,於加工機上,以將卸除了限制器具的接合體4的長邊方向側面1a或長邊方向側面1b的兩端載置於與加工機的掃描軸平行的直線(假想線)上的方式來設置,使用安裝於加工機的度盤規(dial gauge)等測定器,將接合體4的長邊方向側面1a或長邊方向側面1b的端部作為原點,使加工機直線地移動,來測定所述長
邊方向側面1a、長邊方向側面1b與假想線的距離。此外,於接合體4為長條的情況下,難以向寬度方向側面1c、寬度方向側面1d中的其中一側產生翹曲,可為實質上可忽略的程度。
另外,所述獲得的接合體4中,與例如將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b以此順序或其相反的順序來接合的情況相比,可減少槽2於寬度方向上的位置偏移。此外,本發明中,所謂接合體或背板中的槽的「(於寬度方向上的)位置偏移」,是指:當將接合體4(於實施的情況下,可為經過任意的後處理步驟之後,可為背板,以下亦相同),以其接合面為上側(因此,以底座面為下側)而靜置於任意的水平的平面上時,從其上表面來看時,例如,當將無應變的接合體4的槽2的第一部分5的長邊方向側面5a或者第一部分7的長邊方向側面7b以假想線來表示時,槽2的第一部分5的長邊方向側面5a或者第一部分7的長邊方向側面7b從該假想線偏移。例如,接合體4的槽2的第一部分5的長邊方向側面5a、或者第一部分7的長邊方向側面7b的位置偏移,即,以將槽2的第一部分5的長邊方向側面5a或者第一部分7的長邊方向側面7b的兩端部連結的直線(假想線)為基準,該直線(假想線)與槽2的第一部分5的長邊方向側面5a或者第一部分7的長邊方向側面7b的最大距離(槽(流路)的長邊方向側面的最大應變)T2小於1mm,較佳為0.8mm以下,更佳為0.5mm以下,尤佳為小於0.3mm,進而更佳為0.25mm以下。另外,相對於接合體4的長度而
言的最大距離T2的比例為0.35×10-3以下,較佳為0.30×10-3以下,更佳為0.25×10-3以下,尤佳為0.20×10-3以下,特佳為0.10×10-3以下。另外,相對於接合體4的長度/寬度(縱橫比)而言的最大距離T2的比例為0.1以下,較佳為0.70以下,更佳為0.50以下,尤佳為0.30以下。最大距離T2可於藉由切削加工而將接合於接合體4的蓋構件3去除後,利用與最大距離T相同的方法來求出。最大距離T2的下限值並無特別限定,但較佳為0.005mm以上,更佳為0.01mm以上,尤佳為0.04mm以上,特佳為0.05mm以上。若下限值為所述範圍,則於後述藉由靶材與背板的結合而製造的濺鍍靶中,於靶材與背板為不同材料的情況下,尤其於靶材的熔點高於背板的材料的熔點的情況下,可容易減少濺鍍靶的翹曲量。於材料間的線膨脹係數不同的情況下,靶材與背板結合時的翹曲是藉由加熱時的伸長量與冷卻時的收縮量產生差而發生,但藉由使背板內部的流路預先稍微變形,則背板加熱時的伸長方向從直線方向稍微改變,於靶材的熔點高於背板的材料的情況下,與靶材的直線方向的伸長量的差減小,難以產生冷卻時的收縮量的差,從而難以產生濺鍍靶的翹曲。
另外,於以至少進行接合體4的側面(1a、1b)的外周加工來消除外觀上的翹曲(寬度方向的翹曲)的方式所成形的接合體4或背板中,是指:於從本體1的長邊方向側面1a、長邊方向側面1b至槽2的第一部分5、第一部分7的最近的長邊方向側面為止的距離(例如本體1的長邊方向側面1a與槽2的第一部分5的長
邊方向側面5a之間的距離d1、以及本體1的長邊方向側面1b與槽2的第一部分7的長邊方向側面7b之間的距離d3)為固定的情況下,產生槽的位置偏移;且是指沿著長邊方向X,以超過1mm的大小進行變動。對側面實施外周加工且於側面具有機械性加工痕跡的接合體4(以及背板)中的槽2的位置偏移,更詳細而言,所述距離的最大值與最小值的差(即,距離d1的最大值與最小值的差、以及距離d3的最大值與最小值的差)均為小於1mm,較佳為0.8mm以下,更佳為0.5mm以下,尤佳為小於0.3mm,進而更佳為0.25mm以下。進而,相對於接合體4的長度而言的距離d1的最大值與最小值的差的比例、以及相對於接合體4的長度而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.35×10-3以下,較佳為0.30×10-3以下,更佳為0.25×10-3以下,尤佳為0.20×10-3以下,特佳為0.10×10-3以下。另外,相對於接合體4的長度/寬度(縱橫比)而言的距離d1的最大值與最小值的差的比例、以及相對於接合體4的長度/寬度(縱橫比)而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.1以下,較佳為0.70以下,更佳為0.50以下,尤佳為0.30以下。距離d1及距離d3的各自的最大值與最小值的差的下限值並無特別限定,但較佳為0.005mm以上,更佳為0.01mm以上,尤佳為0.04mm以上,特佳為0.05mm以上。若下限值為所述範圍,則如上所述,於靶材與背板為不同材料的情況下,尤其於靶材的熔點高於背板的材料的熔點的情況下,容易減少濺鍍靶的翹曲量。
此處,上文所示的最大距離T2表示出與距離d1或距離d3的最大值與最小值的差同等的數值,因此可藉由求出任一者的數值,來評價接合體中的槽的位置偏移。
本實施方式的接合體4由於其內部具有冷卻水等流體能通過的流路,故而與接合面相反側的面具有冷卻功能,而且能夠作為可配置靶材的底座面來發揮功能,因此可作為濺鍍靶用的背板來使用。
接合體4可直接用作背板。後述關於背板的尺寸的說明亦可作為接合體4的尺寸的說明而直接應用。進而,亦可視需要將接合體4附加至以下的後處理步驟來製造背板。
<後處理步驟>
後處理步驟例如可列舉以下的步驟等。
B.厚度方向上的翹曲矯正
C.外周面的機械加工
D.接合面的機械加工
E.底座面的機械加工
F.接合面的修整加工
G.底座面的修整加工
H.開孔加工
I.厚度方向上的翹曲矯正
後處理步驟較佳為以所述步驟B~步驟I的順序來進行,但並不限定於所述順序。另外,所述的步驟B~步驟I均為任
意的步驟,可以任意的順序來進行。以下,對各步驟進行簡單說明。
B.厚度方向上的翹曲矯正
本實施方式的藉由接合而獲得的接合體4中,面內方向(寬度方向)上的翹曲減少,但於厚度方向上仍然會產生翹曲,於該情況下(尤其於接合體4的長度為超過2000mm的長條的情況等),較佳為例如,使用矯正機等,一面注意使蓋構件3不變形,一面矯正接合體4直至翹曲的大小達到能夠以於水平面上接地的方式來固定的水準為止,較佳為達到小於5mm。此外,本發明中,所謂接合體4的「厚度方向上的翹曲」,是指:當將接合體4以其接合面為上側(因此,以底座面為下側)而靜置於任意的水平的平面上時,接合體4的長邊方向或者寬度方向(將長邊方向垂直橫切的寬度方向)的至少一個端部的下方的邊緣部從該水平的平面分離而坐落的情況,或者雖然所有端部的下方的邊緣部與水平的面接觸,但僅接合體4的下方的中央部從水平的平面分離的情況等,將該分離的邊緣部或下方的中央部、與水平的平面之間的最大的距離表示為「厚度方向上的翹曲」的大小。另外,亦存在所述端部的下方的邊緣部相對於所述水平的平面而以波狀分離的情況,於該情況下,亦將所述水平的平面與邊緣部之間的最大的距離表示為「厚度方向上的翹曲」的大小。另外,接合體4的下方中央部所產生的「厚度方向上的翹曲」無法直接測定,因此將於蓋構件3的表面測定的接合體4的高度減去接合體4的厚度而
得的差的最大值表示為「厚度方向上的翹曲」的大小。
藉由矯正厚度方向上的翹曲,例如,長邊方向上的至少一個端部的厚度方向上的翹曲成為較佳為小於5mm,更佳為小於1mm。另外,寬度方向上的至少一個端部的厚度方向上的翹曲較佳為小於5mm,更佳為小於1mm。
C.外周面的機械加工
本實施方式的藉由接合而獲得的接合體4中,面內方向(寬度方向)上的翹曲小。若所述最大距離T1較佳為1.0mm以下,更佳為0.5mm以下,則接合體4亦可不進行外周加工而用作背板,但為了將外觀上的面內方向(寬度方向)上的翹曲實質性地去除,較佳為進行外周面的機械加工。於進行外周面的機械加工時,以槽2成為接合體4的寬度方向的大致中央,例如第一部分5的側面5a的兩端與側面1a的距離、以及第一部分7的側面7b的兩端與側面1b的距離成為基本相同的方式進行加工。例如,於進行電子束熔接的情況下,於接合面的接合部能夠確認熔接線(焊珠),因此能夠將該熔接線作為基準,以所述方式來決定加工位置。
例如於水平的平面上,以接合體4的本體1與蓋構件3的接合面為上側來固定(例如,參照圖6所示的接合體4)。當於該水平的平面上固定接合體4時,較佳為以使接合體4所設置的一側的面(成為底座面的一側的面)盡可能與該水平的平面接近的方式來固定。對固定方法並無限制,例如,較佳為使用虎鉗、夾具、真空吸盤等限制器具,以力學方式來固定。然後,以成為所需的
長度、寬度的方式,進行使用端銑刀(end mill)、弧度切割機(radian cutter)、R切割機(R cutter)等切削工具的切削加工、或使用磨石的研削加工等機械加工,從而對外周面的至少一部分、較佳為長邊方向側面的整個面、更佳為整個外周面(整個側面)的整個面進行機械加工。可藉由使所述切削工具一面圍繞軸而旋轉,一面與接合體4的側面接觸,而對接合體4的外周面進行切削加工。藉此,接合體4(以及背板)被修整為外觀上的面內方向(寬度方向)的翹曲實質上不存在的形狀。具體而言,若接合體4的長邊方向側面為大致平面,較佳為平面,且相向的長邊方向側面彼此為大致平行,較佳為平行,則可以說外觀上的面內方向(寬度方向)的翹曲實質上不存在。另外,外周面成為切削面、研削面、研磨面等具有機械性加工痕跡的面,亦可進而進行修整加工而成為鏡面。若進行修整加工而成為表面粗糙度小的鏡面,則於藉由使用例如焊材的黏接來結合靶材後,能夠於短時間內對藉由加熱而氧化的側面進行研磨。
D.接合面的機械加工
例如於水平的平面上,以接合體4的本體1與蓋構件3的接合面為上側來固定(例如,參照圖6所示的接合體4)。而且,於該水平的平面上固定接合體4時,較佳為以使接合體4所設置的一側的面(成為底座面的一側的面)盡可能與該水平的平面接近的方式,較佳為按壓而固定。而且,以於蓋構件3的表面測定的高度(即,從該水平的平面至蓋構件3的表面的測定點為止的距
離)的最大值與最小值的差成為較佳為小於0.5mm、更佳為0.4mm~0mm、尤佳為0.3mm~0mm的方式來固定,視需要對接合面的至少一部分、較佳為接合面的整個面與蓋構件3一併,藉由機械加工、例如切削而水平地加工。
另外,於能夠保證接合面與底座面的彼此的平行性的情況下,步驟(D)中的接合體4的固定方法亦可使用以下方法。於所述水平的平面上,以接合體4的本體1與蓋構件3的接合面為上表面(或者上側),以其底座面盡可能與水平的平面接地的方式來固定。當於該水平的平面上固定接合體4時,較佳為使該水平的平面、與接合體4的底面(成為底座面的一側的面)之間的距離的最大值成為較佳為小於0.5mm、更佳為0.4mm~0mm、尤佳為0.3mm~0mm來固定,然後,對接合面的至少一部分、較佳為整個面,以所述方式藉由機械加工、例如切削而水平地加工。
對接合體4、尤其是本體1的固定方法並無特別限制,例如較佳為使用虎鉗、夾具、真空吸盤等限制器具,以力學方式來固定。於使用虎鉗、夾具等限制器具來固定的情況下,例如可藉由在接合體4的長邊方向配置多個限制器具,以夾入接合體的側部的方式進行按壓,而將接合體4固定於水平的平面上。限制器具均等地配置於至少接合體4的長邊方向的兩端部與中央部此三處,較佳為進而追加長邊方向的1/4、3/4的位置的五處以上。於在蓋構件3的表面測定的高度(從水平面起的高度)的最大值與最小值的差未達到小於0.5mm的情況下,以虎鉗來暫時固定至
接合體4不移動的程度,然後,利用木錘(mallet)或塑膠錘(plastic hammer)等來敲擊而使其接地於水平的平面上,藉此可將蓋構件3的表面固定為水平的狀態。另外,於利用真空吸盤來固定的情況下,例如於本體1與蓋構件3的接合前,對本體1的底座面側進行切削加工來製作平坦的面,為了使吸附面積增大,而以中心位於從接合體的邊緣部起30mm以內、較佳為5mm~20mm的部位的方式,將O環配置於接合體的周圍,將底座面側作為吸附面而抽真空至0.1MPa的真空度(表壓)來固定,藉此可將蓋構件3的表面固定為水平的狀態。
另外,於蓋構件3的表面,對測定其高度的位置並無特別限制,例如較佳為於槽2(更詳細而言為槽2的第一部分5、第一部分7)的上方測定,尤佳為於槽2(更詳細而言為槽2的第一部分5、第一部分7)的中央部分的上方測定。
對高度的測定方法並無特別限制,例如可使用高度規(height gauge)、度盤規等來測定。
於以在蓋構件3的表面所測定的高度的最大值與最小值的差成為較佳為小於0.5mm、更佳為0.4mm~0mm、尤佳為0.3mm~0mm的方式來固定接合體4的狀態下,對接合面的至少一部分、較佳為整個面藉由機械加工、例如切削來水平地加工,較佳為藉由平面切削來水平地加工,藉此能使加工後的蓋構件的厚度均勻。較佳為可將加工後的蓋構件的厚度的最大值與最小值的差設為0.5mm以下、較佳為0.4mm以下、更佳為0.35mm~0
mm、尤佳為0.3mm~0mm。所述蓋構件的厚度的最大值與最小值的差較佳為遍及所述蓋構件的長邊方向的大致全長,而於槽的中央部分的上方進行測定來求出。
此外,接合面的加工只要可藉由機械加工來對接合面進行處理,則並無特別限制,例如可藉由銑削加工、平面研削加工、端銑刀加工、車床加工等來進行加工。藉此,接合面較佳為整個面成為具有機械性加工痕跡的面,例如切削面、研削面、研磨面。
E.底座面的機械加工
亦可將接合體4以其底座面為上側來配置,利用例如真空吸盤等來固定,使用例如銑削加工、研削加工、端銑刀加工、車床加工等,對接合體4的底座面進一步進行加工。
該藉由切削的加工是用以使底座面相對於接合體4的接合面而大致平行、較佳為平行地加工。
F.接合面的修整加工
亦可將接合體4以其接合面為上側來配置,利用例如真空吸盤等來固定,使用例如銑削加工、研削加工、端銑刀加工、車床加工、研磨加工等,對接合體4的接合面進行修整加工。
該修整加工是用以將接合體4的接合面,根據其用途來調整表面粗糙度,或視需要進行切削或研削、或者研磨而修整至成為鏡面。藉此,接合面成為具有機械性加工痕跡的面,例如切削面、研削面、研磨面。若將接合面進行修整加工至成為表面粗糙度小的鏡面,則於藉由使用例如焊材的黏接來結合靶材後,能
夠於短時間內對藉由加熱而氧化的接合面表面進行研磨。
G.底座面的修整加工
亦可將接合體4以其底座面為上側來配置,利用例如真空吸盤等來固定,使用例如銑削加工、研削加工、端銑刀加工等,對接合體4的底座面進行修整加工。
將藉此所得的背板20示於圖4的(a)及圖4的(b)以及圖6中。另外,於對底座面進行修整加工之前的任意階段,視需要,亦可於底座面形成底座部19。將藉此所得的背板21示於圖5及圖6。對底座部19的形成方法並無特別限制,例如可使用銑削加工、研削加工、端銑刀加工、車床加工、研磨加工等。
底座面的修整加工亦可將所述底座部19與其以外的周圍的部分分別分開進行。
該修整加工亦可對接合體4的底座面(視情況,為所述底座部19以及其以外的周圍部分此兩者),根據其用途來調整表面粗糙度,或視需要加工至成為鏡面。藉由所述修整加工,底座面成為具有機械性加工痕跡的面,例如切削面、研削面、研磨面。若以機械性加工痕跡殘留的方式對底座面進行修整加工,則當藉由使用例如焊材的黏接來結合靶材時,能夠提高焊材的潤濕性。
H.開孔加工
視需要,亦可於背板的未形成有本體1的槽2或底座部19的部分形成貫通孔。藉由使螺栓等經由所述貫通孔,可將本體1固定於濺鍍裝置。對貫通孔的形成方法並無特別限制,例如可使
用鑽孔機(drill)等來形成。另外,對貫通孔的尺寸、位置、數量等並無特別限制。
1.厚度方向上的翹曲矯正
進而,視需要,藉由步驟B來實施所述厚度方向上的翹曲矯正,較佳矯正接合體4直至厚度方向上的翹曲的大小成為小於2mm、較佳為1mm~0mm、更佳為0.5mm~0mm為止。
另外,如上所述的翹曲的矯正可於背板製造的任一階段中進行。
以如上所述的方式,來製造本實施方式的背板20或背板21(參照圖4的(a)及圖4的(b)以及圖5)。
本實施方式的背板包含板狀本體1以及板狀蓋構件3,所述板狀本體1於單面具有流體所通過的槽2,所述板狀蓋構件3以本體1的槽2覆蓋的方式配置於本體1,並且本體1與蓋構件3藉由接合而一體化,槽2包含於本體1的長邊方向延伸存在的兩個第一部分5、第一部分7,從本體1的長邊方向側面1a及長邊方向側面1b至第一部分5及第一部分7的最近的長邊方向側面5a及長邊方向側面7b為止的距離(如圖4的(a)及圖4的(b)所示,分別為d1及d3)的最大值與最小值的差小於1mm以下。藉此,提供槽2的面內方向上的位置偏移減少的背板。
本發明中,對背板的形狀並無特別限制,例如較佳為如圖4的(a)及圖4的(b)以及圖5所示的整體為板狀(或面板狀、長方體狀)的背板。
本發明中,對背板的尺寸並無特別限制(此外應注意,如上所述,與背板的尺寸有關的說明亦可作為接合體4的尺寸的說明而直接應用)。例如,於背板具有板狀(或者面板狀、長方體狀)的形狀的情況下,背板(更具體而言為背板中的本體)的長度例如為400mm~5000mm,較佳為1000mm~4500mm,更佳為2000mm~4000mm,尤佳為2050mm~3850mm,進而更佳為2400mm~3500mm。另外,背板(更具體而言為背板的本體)的寬度例如為100mm~2000mm,較佳為150mm~1500mm,更佳為180mm~500mm,進而更佳為200mm~400mm,最佳為200mm~300mm,特佳為200mm~285mm。此外,長度及寬度可相同,亦可不同,於寬度小的情況下,容易起到本發明的效果。
本實施方式的背板可為具有長條的尺寸的背板。於該情況下,背板(更具體而言為背板的本體)的長度可超過2000mm,例如可超過2000mm且為5000mm以下。另外,背板(更具體而言為背板的本體)的長度相對於寬度的比(長度/寬度,即縱橫比)為3.1以上,較佳為6.0以上,尤佳為7.0以上,進而更佳為7.0以上、40.0以下,進而更佳為7.5以上、30以下,尤其較佳為8以上、20以下,特佳為8.5以上、15以下。若背板的長度相對於寬度的比(縱橫比)為所述範圍內,則更容易發揮使背板內部的槽的位置偏移減少的效果。
背板的厚度(即,底座面(於具有底座部的情況下,為底座部的底座面)與接合面之間的距離的平均值)例如為5mm~
30mm,較佳為7mm~25mm,更佳為10mm~20mm。但,只要能夠於其內部形成流路,則對背板的厚度並無特別限制。
背板的蓋構件3的厚度(即,接合面與流路之間的距離的平均值)可具有例如為1.5mm以上、7mm以下,較佳為2mm以上、5mm以下,更佳為2.5mm以上、4mm以下,尤佳為2.7mm以上、3.5mm以下,特佳為3mm以上、3.3mm以下的厚度。若蓋構件3的厚度為所述下限值以上,則能夠抑制對所述流路加壓時的變形,或減少變形量。另外,若蓋構件3的厚度為所述上限值以下,則能夠使蓋構件3與本體1的被接合區域的深度(接合深度)比較淺,因此容易減少接合時的熱輸入量,能夠抑制接合時的槽部分的變形。
只要槽包含於本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,則背板的內部所形成的流路的形狀並無特別限制,只要是能夠將配置於背板的底座面的靶材冷卻的形狀即可。例如,如圖示的實施方式般,於流路具有矩形的剖面的情況下,其寬度方向的尺寸例如為10mm~100mm,較佳為20mm~80mm,更佳為30mm~70mm,尤佳為40mm~60mm。另外,高度方向的尺寸例如為1mm~20mm,較佳為2mm~15mm,更佳為3mm~10mm,尤佳為4mm~7mm。背板中,槽2的底面、與蓋構件3的背面較佳為大致平行,更佳為平行。根據背板的尺寸,亦可形成多個流路。
如圖4的(a)所示,於背板的蓋構件3,可於其任意部
位,形成任意尺寸的孔11a、孔11b,可實現與形成於本體1的槽(或流路)2的流體連接。此外,孔11a、孔11b的數量並無特別限制。
進而,於背板的本體1,亦可形成用以可對濺鍍裝置進行安裝的多個孔,較佳為貫通孔(未圖示)。
另外,如圖5及圖6的背板21所示,亦可於其底座面,形成能夠配置靶材的底座部19。
依據本實施方式,可減少接合後所獲得的接合體4以及背板20或背板21中的槽2的位置偏移。尤其於進行外周加工而將外觀上的面內方向的翹曲去除的接合體4以及背板20或背板21中,可使從本體1的長邊方向側面1a、長邊方向側面1b,至槽2的第一部分5、第一部分7的最近的長邊方向側面為止的距離(如圖4的(a)及圖4的(b)所示,本體1的長邊方向側面1a與槽2的第一部分5的長邊方向側面5a之間的距離d1、以及本體1的長邊方向側面1b與槽2的第一部分7的長邊方向側面7b之間的距離d3)的最大值與最小值的差小於1mm。
(實施方式2)
本實施方式是有關於一種包含背板的濺鍍靶。以下,首先對該濺鍍靶的製造方法進行詳細說明。
本實施方式的濺鍍靶的製造方法包括:對實施方式1中利用所述製造方法來製造的背板,結合靶材。
對於實施方式1中以所述方式獲得的背板,使用焊材或
硬焊材,於背板的底座面結合(或者接合或黏接)靶材,藉此可製造濺鍍靶。
作為靶材,只要是利用濺鍍法的成膜中通常可使用的包含金屬或合金、氧化物、氮化物等陶瓷或燒結體的材料,則並無特別限定,只要根據用途或目的來適當選擇靶材即可。此種靶材例如可列舉:選自由Al、Cu、Cr、Fe、Ta、Ti、Zr、W、Mo、Nb、Ag、Co、Ru、Pt、Pd、Ni等單體金屬以及以該些金屬為主成分的合金所組成的群組中的金屬材料;或錫摻雜氧化銦(Indium Tin Oxide,ITO)、鋁摻雜氧化鋅(Aluminum Zinc Oxide,AZO)、鎵摻雜氧化鋅(Gallium Zinc Oxide,GZO)、In-Ga-Zn系複合氧化物(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO)等。該些材料中,較佳為:鋁(純度為99.99%(4N)以上,較佳為純度為99.999%(5N)以上的純Al)、鋁合金(添加元素可列舉Si、Cu、Nd、Mg、Fe、Ti、Mo、Ta、Nb、W、Ni、Co等,較佳為包含Si、Cu作為添加元素;另外,除添加元素以外的母材的Al純度為99.99%以上,較佳為99.999%以上)、或者銅(純度為99.99%(4N)以上)。
本實施方式的製造方法中,靶材可加工為大致板狀,但加工為板狀的方法並無特別限定。於金屬系的靶材料的情況下,可藉由如下操作來製造:例如將藉由熔解、鑄造而獲得的長方體或圓筒狀的靶材料,供給至軋壓加工或擠出加工、鍛造加工等塑性加工後,藉由實施切斷加工或銑削加工、端銑刀加工等機械加工,而修整成為所需的尺寸或表面狀態。另一方面,於高熔點金
屬或氧化物的燒結體系的靶材料的情況下,可藉由如下操作來製造:於成為板狀的模具中填充靶材料,藉由利用熱壓或熱等均壓加壓裝置進行燒結的加壓燒結法、或冷等均壓加壓或射出成形等而獲得壓實粉體後,利用於大氣壓下進行燒結的常壓燒結法等而獲得板狀的燒結體,然後藉由實施切斷加工或銑削加工、端銑刀加工等機械加工、研削加工,而修整成為所需的尺寸或表面狀態。
靶與背板的接合時所使用的焊材並無特別限制,較佳為包含低熔點(例如723K以下)的金屬或合金的材料,例如可列舉包含選自由銦(In)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉍(Bi)、鎘(Cd)及銻(Sb)所組成的群組中的金屬或其合金的材料等。更具體而言,可列舉:In、In-Sn、Sn-Zn、Sn-Zn-In、In-Ag、Sn-Pb、Sn-Pb-Ag、Sn-Bi、Sn-Ag-Cu、Pb-Sn、Pb-Ag、Zn-Cd、Pb-Sn-Sb、Pb-Sn-Cd、Pb-Sn-In、Bi-Sn-Sb等。濺鍍靶的焊材通常可廣泛使用低熔點的In或In合金、Sn合金。
通常,僅藉由於靶材或背板載置所述焊材,可存在於靶材或背板的表面的氧化膜產生影響,無法獲得充分的接合強度。因此,為了提高焊材對它們的表面的潤濕性而進行金屬化處理,亦可於靶材或背板的表面,設置包含金屬化用焊材以及靶材或背板中所含的金屬原子的金屬化層。金屬化處理是使用例如超音波烙鐵(ultrasonic soldering iron)來進行。
可用於金屬化的焊材例如為包含選自由銦(In)、錫(Sn)、鋅(Zn)、鉛(Pb)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉍(Bi)、鎘(Cd)
及銻(Sb)所組成的群組中的金屬或其合金的材料等,更具體而言,可列舉:In、In-Sn、Sn-Zn、Sn-Zn-In、In-Ag、Sn-Pb-Ag、Sn-Bi、Sn-Ag-Cu、Pb-Sn、Pb-Ag、Zn-Cd、Pb-Sn-Sb、Pb-Sn-Cd、Pb-Sn-In、Bi-Sn-Sb等。只要適當選擇與靶材或背板的親和性高的材料即可。
以所述方式來製造於背板上結合有靶材的本實施方式的濺鍍靶。
依據本實施方式,於濺鍍靶中,可減少背板的槽的於面內方向上的位置偏移。若槽的位置偏移增大,則導熱效率局部地變化,於利用焊材而結合有靶材的濺鍍靶中,可能存在濺鍍中產生靶材的局部剝離的顧慮。若靶材剝離,則於該部位,靶材與基板之間的距離變化,存在產生對藉由濺鍍而成膜的薄膜特性造成不良影響等問題的顧慮。與此相對,本實施方式的濺鍍靶中,能夠實質上消除所述顧慮。
以上,已對本發明的兩個實施方式加以說明,但該些實施方式可於本發明的範圍內進行多種改變。例如,於所述實施方式中,已對兩個第一部分以及與該些第一部分對應的四個第一被接合區域、將鄰接的兩個第一部分連接的一個第二部分以及與其對應的兩個第二被接合區域、位於槽2的兩端部的兩個第三被接合區域存在的情況進行說明。第一部分、第一被接合區域、第二部分以及第二被接合區域、第三被接合區域的數量並不限定於該些,亦可存在更多。
[實施例]
以下,列舉實施例來對本發明進一步進行詳細說明,但本發明並不限定於以下的實施例。
(實施例1)
依據實施方式1,使用圖1的(a)~圖1的(c)以及圖6所示的形狀的本體1及蓋構件3,以如下方式來製造圖4的(a)及圖4的(b)所示的背板20。槽2相對於大致長方體的本體1的沿著長邊方向的寬度方向中心線而線對稱,另外設置為,槽2的長邊方向側面分別成為相對於所述中心線而平行、且與鉛直方向平行的平面。
A.本體與蓋構件的接合
本體與蓋構件的接合是使用斯泰格瓦爾德(Steigerwald)公司製造的電子束熔接機,藉由電子束熔接,於本體以虎鉗來固定於電子束熔接機的固定台的狀態下實施。本體與蓋構件的接合是如圖3的(b)所示,首先將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,以點i至點b、點j至點a、點k至點d、點l至點c、點m至點f、點n至點e、點o至點h、點p至點g的順序來接合,然後,將第二被接合區域16a、第二被接合區域16b以及第三被接合區域18a、第三被接合區域18b,以點b至點d、點f至點h、點a至點e、點g至點c的順序來接合。
電子束熔接是以電子束的中心照射至在接合面側看到的本體與蓋構件的接合部的方式來掃描電子束,以接合區域的熔
接深度成為8mm~10mm的方式來實施(所使用的蓋構件的厚度為5mm)。所獲得的接合體的尺寸為長度2600mm、寬度280mm(縱橫比:9.29)、高度20mm。
各構件的材料及設計目標值是如以下所述。
本體:無氧銅板(三菱伸銅公司製造的軋壓板C1020-1/2H)
維氏硬度(Vickers hardness)為90
拉伸強度為280MPa
導電率>101%IACS(International Annealed Copper Standard,國際退火銅標準)(20℃)
蓋構件:無氧銅板(三菱伸銅公司製造的軋壓板C1020-1/2H)
維氏硬度>90
拉伸強度為280MPa
導電率>101%IACS(20℃)
背板的設計目標值
背板的長度(=本體的長度):2500mm
背板的寬度(=本體的寬度):270mm
背板的縱橫比:9.26
背板的厚度(=本體的槽部的厚度+蓋構件的厚度+流路的高度):16mm
本體的槽部的厚度:8mm
蓋構件的厚度:3mm
蓋構件的長度:2350mm
蓋構件的總寬度:175mm(=70mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸)+35mm(中間部分的寬度方向的尺寸)+70mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸))
流路的總寬度:165mm(=60mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸,即,側面5a與側面5b之間的距離)+45mm(中間部分的寬度方向的尺寸,即,側面5b與側面7a之間的距離)+60mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸,即,側面7a與側面7b之間的距離))
流路的高度(或厚度):5mm
流路的長度:2300mm
B.厚度方向上的翹曲矯正
接合後的接合體由於在長邊方向及寬度方向,均向接合面側翹曲,故而藉由以翹曲成為小於1mm的方式實施壓制成型而進行矯正。
C.外周面的機械加工
然後,將接合體以其接合面成為上側的方式,利用虎鉗來固定,且使用門型切削機(machining center),對其接合面實施端銑刀加工。此時,以熔接線為基準,以將長邊側的側面的兩端連結的直線與加工方向大致平行的方式來固定接合體,且以流路配置於接合體的寬度方向中央的方式來進行端銑刀加工。
D.接合面的機械加工
繼而,將接合體以其接合面成為上側的方式,利用虎鉗來固定(使於接合面測定的高度的最大值與最小值的差小於0.5mm),使用門型切削機,對其接合面實施銑削加工。
E.底座面的機械加工
繼而,將所述銑削加工後的接合體以其底座面成為上側的方式,利用真空吸盤來固定,使用門型切削機,對其底座面實施銑削加工。
將以所述方式製造的本實施例的背板20,於沿著長邊方向X的多個位置(將寬度方向側面1c側的流路側面的位置設為零,相當於至朝向另一寬度方向側面1d的方向上的多個位置為止的距離),於寬度方向Y上切斷,使用游標尺來測定:從本體1的一個長邊方向側面1a至槽2的第一部分5、第一部分7的最近的長邊方向側面5a為止的距離d1,槽2的第一部分5、第一部分7的相互鄰接的長邊方向側面5b及長邊方向側面7a之間的距離d2,以及從本體1的另一個長邊方向側面1b至槽2的第一部分5、第一部分7的最近的長邊方向側面7b為止的距離d3。將結果示於圖7及表2中(流路的長邊方向的中心為1165mm的位置)。此外,於本實施例的機械加工前的接合體中,向長邊方向側面1a、長邊方向側面1b的其中一側的翹曲(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1))為0.1mm,相對於接合體的長度而言的最大距離T1的比例為0.04×10-3,相對於接合體的縱橫比而言的最
大距離T1的比例為0.01。另外,於藉由機械加工而修整的背板中,實質上未確認到翹曲(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1))。向長邊方向側面1a、長邊方向側面1b的其中一側的翹曲是利用安裝於門型切削機上的度盤規來測定。
如圖7及表2所示,距離d1的最大值與最小值的差、以及距離d3的最大值與最小值的差均為小於1mm(0.1mm),槽(流路)的長邊方向側面的最大應變(最大距離T2)小於1mm(0.1mm左右)。相對於背板的長度而言的距離d1的最大值與最小值的差、以及相對於背板的長度而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.04×10-3,相對於背板的縱橫比而言的距離d1的最大值與最小值的差的比例、以及相對於背板的縱橫比而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.01。此外,距離d2的最大值與最小值的差亦小於1mm(小於0.1mm)。
另外,於所述蓋構件的槽的中央部分將背板切斷,利用游標尺來測定蓋構件的厚度。遍及所述蓋構件的長邊方向的大致全長
而於槽中央的上方進行測定來求出的所述蓋構件的厚度的最大值與最小值的差為0.3mm(蓋構件的平均厚度為3.0mm),厚度方向的不均亦均勻。
另外,於步驟(D)中,於將接合體固定的狀態下,藉由切削來對接合面的至少一部分進行加工,但藉由此種固定,基本上看不到對製造後的背板的翹曲或應變的影響,即便於機械加工後不實施矯正,製造後的背板的翹曲量亦小於0.5mm。
(比較例1)
參照圖3的(b),首先將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,以點i至點b、點j至點a、點m至點f、點m至點e、點o至點h、點p至點g、點k至點d、點l至點c的順序來接合,然後將第二被接合區域16a、第二被接合區域16b及第三被接合區域18a、第三被接合區域18b,以點b至點d、點f至點h、點a至點e、點g至點c的順序來接合,除此以外,以與實施例1相同的方式,進行本體與蓋構件的接合,來製造背板。
以與實施例1同樣的方式,將以所述方式製造的本比較例的背板於沿著長邊方向X的多個位置,測定距離d1、距離d2及距離d3。將結果示於圖8及表3。此外,如圖9的(a)中示意性表示,本比較例的機械加工前的接合體30是以長邊方向側面1a、長邊方向側面1b中的長邊方向側面1b的一側凸起的方式,翹曲約1mm(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1)
為1mm,相對於接合體的長度而言的最大距離T1的比例為0.38×10-3,相對於接合體的縱橫比而言的最大距離T1的比例為0.11),翹曲的中心為流路的長邊方向中央部附近。另外,如圖9的(b)中示意性表示,本比較例的藉由機械加工而修整的背板31中,實質上未確認到翹曲(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1))。
如圖8及表3所示,距離d1的最大值與最小值的差為1mm,並且,距離d3的最大值與最小值的差超過1mm,槽(流路)的長邊方向側面的最大應變(最大距離T2)為1mm以上(1.1mm左右)。相對於背板的長度而言的距離d1的最大值與最小值的差、以及相對於背板的長度而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例分別為0.40×10-3及0.44×10-3,相對於背板的縱橫比而言的距離d1的最大值與最小值的差的比例、以及相對於背板的縱橫比而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例分別為0.11及0.12。此外,距離d2的最大值與最小值的差小於1mm(0.1mm)。
因此可知,所述實施例1中製造的背板中,與比較例1中製造的背板相比,槽的位置偏移減少。
(實施例2)
如圖3的(a)所示,首先將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,以點a至點b、點c至點d、點e至點f、點g至點h的順序來接合,然後,將第二被接合區域16a、第二被接合區域16b及第三被接合區域18a、第三被接合區域18b,以點b至點d、點f至點h、點a至點e、點g至點c的順序來接合,且將接合區域的熔接深度設定為7mm~9mm,除此以外,以與實施例1同樣的方式,進行本體與蓋構件的接合,來製造背板。
以與實施例1同樣的方式,將以所述方式製造的本實施例的背板,於沿著長邊方向X的多個位置,測定距離d1、距離d2及距離d3。將結果示於圖10及表4中。此外,於本實施例的機械加工前的接合體中,向長邊方向側面1a、長邊方向側面1b的其中一側的翹曲(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1))為0.3mm左右,相對於接合體的長度而言的最大距離T1的比例為0.12×10-3,相對於接合體的縱橫比而言的最大距離T1的比例為0.03。另外,翹曲的中心為流路的長邊方向中央部附近。另外,於藉由機械加工而修整的背板中,實質上未確認到翹曲(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1))。
如圖10及表4所示,距離d1的最大值與最小值的差、以及距離d3的最大值與最小值的差均為小於1mm(0.3mm),槽(流路)的長邊方向側面的最大應變(最大距離T2)為小於1mm(0.3mm左右)。相對於背板的長度而言的距離d1的最大值與最小值的差、以及相對於背板的長度而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.12×10-3,相對於背板的縱橫比而言的距離d1的最大值與最小值的差的比例、以及相對於背板的縱橫比而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.03。此外,距離d2的最大值與最小值的差亦小於1mm(0.1mm)。
另外,於所述蓋構件的槽的中央部分將背板切斷,利用游標尺來測定蓋構件的厚度。遍及所述蓋構件的長邊方向的大致全長而於槽中央的上方進行測定來求出的所述蓋構件的厚度的最大值與最小值的差為0.2mm(蓋構件的平均厚度為3.0mm),厚度方向的不均亦均勻。
因此可知,實施例2中製造的背板亦與所述實施例1中製造的背板同樣,與比較例1中製造的背板相比,槽的位置偏移
減少。
(實施例3)
以與實施例1同樣的方式來製作背板,從設置在與流路相連的蓋構件的孔中,對背板內的流路施加0.5MPa的水壓,進行耐壓測試。於加壓狀態下保持30分鐘後,於卸載狀態下確認蓋構件是否變形,結果未看到變形的部位。另外,於耐壓測試後,使用愛發科(ULVAC)製造的He洩漏裝置來進行流路的He洩漏測試,但洩漏速率為5.0×10-10Pa.m3/s以下,未看到漏泄。
於已藉由所述耐壓測試以及流路的He洩漏測試來確認無變形或洩漏的背板上,使用銦焊料來黏接2250mm×200mm×厚度15mm的鋁靶,製作濺鍍靶。於黏接作業時,將背板加熱至240℃,但未產生大的翹曲,利用超音波探傷裝置來進行接合率檢查的結果為,接合率為99%以上,能夠製作靶材整個面被均勻黏接的濺鍍靶。
(比較例2)
以如下所示的設計目標值來製造背板。各構件的材料是使用與實施例1同樣的材料。
背板的設計目標值
背板的長度:800mm
背板的寬度:270mm
背板的縱橫比:2.96
背板的厚度(=本體的槽部的厚度+蓋構件的厚度+流路的
高度):18mm
本體的槽部的厚度:8mm
蓋構件的厚度:5mm
蓋構件的長度:710mm
蓋構件的總寬度:175mm(=70mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸)+35mm(中間部分的寬度方向的尺寸)+70mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸))
流路的總寬度:165mm(=60mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸,即,側面5a與側面5b之間的距離)+45mm(中間部分的寬度方向的尺寸,即,側面5b與側面7a之間的距離)+60mm(長條直線部分的寬度方向的尺寸,即,側面7a與側面7b之間的距離))
流路的高度(或者厚度):5mm
流路的長度:700mm
參照圖3的(a),首先將第一被接合區域15a、第一被接合區域15b、第一被接合區域17a、第一被接合區域17b,以點g至點h、點f至點e、點a至點b、點d至點c的順序來接合,然後將第二被接合區域16a、第二被接合區域16b以及第三被接合區域18a、第三被接合區域18b,以點b至點d、點f至點h、點a至點e、點g至點c的順序來接合,製造長度為820mm、寬度為280mm(縱橫比:2.93)、高度為20mm的接合體,除此以外,以與實施例1同樣的方式,進行本體與蓋構件的接合,來製造所述
所示的設計目標的背板。
將以所述方式製造的本比較例的背板,以與實施例1同樣的方式,於沿著長邊方向X的多個位置,測定距離d1、距離d2及距離d3。將結果示於圖11及表5。此外,本比較例的機械加工前的接合體30是以長邊方向側面1a、長邊方向側面1b中的長邊方向側面1a的一側成為凸起的方式,翹曲0.4mm(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1)為0.4mm,相對於接合體的長度而言的最大距離T1的比例為0.49×10-3,相對於接合體的縱橫比而言的最大距離T1的比例為0.14),翹曲的中心為流路的長邊方向中央部附近。另外,本比較例的藉由機械加工而修整的背板中,實質上未確認到翹曲(即,接合體的長邊方向側面的最大應變(最大距離T1))。
如圖11及表5所示,距離d1的最大值與最小值的差、以及距離d3的最大值與最小值的差均為0.4mm,槽(流路)的長邊方向側面的最大應變(最大距離T2)為0.5mm左右。相對於背
板的長度而言的距離d1的最大值與最小值的差、以及相對於背板的長度而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.50×10-3,相對於背板的縱橫比而言的距離d1的最大值與最小值的差的比例、以及相對於背板的縱橫比而言的距離d3的最大值與最小值的差的比例均為0.14。此外,距離d2的最大值與最小值的差小於1mm。
[產業上的可利用性]
本發明的背板及其製造方法能夠用於濺鍍靶,尤其是可用於製造液晶顯示器(LCD)等平板顯示器的的濺鍍靶。
1:本體
2:槽
3:蓋構件
5、7:第一部分
1a、1b、5a、5b、7a、7b:(長邊方向)側面
6:第二部分
1c、1d、6a、6b、8a、8b:(寬度方向)側面
11a、11b:孔
15a、15b、17a、17b:第一被接合區域
16a、16b:第二被接合區域
X:長邊方向
Y:寬度方向
Claims (16)
- 一種背板的製造方法,包括將於單面具有流體所通過的槽的板狀本體、與以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體的板狀蓋構件接合;並且所述槽包含至少兩個第一部分,所述至少兩個第一部分於所述本體的長邊方向延伸存在;所述本體與所述蓋構件的被接合區域包含至少四個第一被接合區域,所述至少四個第一被接合區域於所述本體的長邊方向延伸存在,且與在所述至少兩個第一部分中相向的各兩個側面對應;藉由以下步驟來實施所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合:步驟(a):在與一個第一部分中的一個側面對應的一個第一被接合區域中,將所述本體與所述蓋構件接合的步驟;步驟(b):於其餘的被接合區域中,與和上一步驟中所接合的第一部分不同的另一第一部分中的一個側面對應的一個被接合區域中,將所述本體與所述蓋構件接合的步驟,且該接合的起點位於與上一步驟中的接合的終點分離的位置;以及步驟(c):重覆進行所述步驟(b)的步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述的背板的製造方法,其中所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合是於相同方向實施。
- 如申請專利範圍第2項所述的背板的製造方法,其中 所述相同方向是從所述至少四個第一被接合區域的一端側朝向另一端側的正方向及反方向中的任一者或兩者的組合。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的背板的製造方法,其中以俯視時相對於沿著所述本體的長邊方向的中心線而對稱的順序,來逐個實施所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的背板的製造方法,其中所述槽包含至少一個第二部分,所述至少一個第二部分於所述本體的寬度方向延伸存在,且將鄰接的兩個所述第一部分連接;所述本體與所述蓋構件的被接合區域包含至少兩個第二被接合區域,所述至少兩個第二被接合區域於所述本體的寬度方向延伸存在,且與在所述至少一個第二部分中相向的兩個側面對應;並且於實施所述至少四個第一被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合之前或之後,實施所述至少兩個第二被接合區域中的所述本體與所述蓋構件的接合。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的背板的製造方法,其中藉由電子束熔接或摩擦攪拌接合而將所述本體與所述蓋構件接合。
- 一種接合體,包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述接合體的長度為1000mm以上,所述本體與所述蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,且所述槽的長邊方向側面的最大應變小於1mm。
- 一種接合體,包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述接合體的長度相對於寬度的比為3.1以上,所述本體與所述蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,且所述槽的長邊方向側面的最大應變小於1mm。
- 一種背板,包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述背板的長度為1000mm以上,所述本體與所述蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,且從所述本體的長邊方向側面至所述第一部分的最近的長邊方向側面為止的距離的最大值與最小值的差小於1mm。
- 一種背板,包含板狀本體及板狀蓋構件,所述板狀本體於單面具有流體所通過的槽,所述板狀蓋構件以將該本體的該槽覆蓋的方式配置於該本體,並且所述背板的長度相對於寬度的 比為3.1以上,所述本體與所述蓋構件藉由接合而一體化,所述槽包含於所述本體的長邊方向延伸存在的至少兩個第一部分,且從所述本體的長邊方向側面至所述第一部分的最近的長邊方向側面為止的距離的最大值與最小值的差小於1mm。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的背板,其中所述背板具有超過2000mm的長度。
- 如申請專利範圍第11項所述的背板,其中所述背板具有超過2000mm且為5000mm以下的長度。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的背板,其中所述背板的長度相對於寬度的比為6.0以上。
- 如申請專利範圍第13項所述的背板,其中所述背板的長度相對於寬度的比為7.0以上且40.0以下。
- 一種濺鍍靶的製造方法,包括:於利用如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的背板的製造方法來製造的背板,結合靶材。
- 一種濺鍍靶,於如申請專利範圍第9項至第14項中任一項所述的背板上結合有靶材。
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