圆筒形溅射靶的制作方法
【专利摘要】本发明的目的在于提高圆筒形基材与圆筒形溅射靶部件之间的接合性。本发明提供一种由圆筒形基材与圆筒形溅射靶部件的接合体形成的圆筒形溅射靶，当设用于使圆筒形基材与上述圆筒形溅射靶部件相接合的接合材料的厚度为d(mm)、设接合材料的线膨胀系数为αl(μm/μmK)，并设接合材料的熔点与室温之差为⊿T(K)时，圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的十点平均粗糙度(Rz)满足d(μm)×αl(μm/μmK)×⊿T(K)≤Rz(μm)。
【专利说明】
圆筒形溅射靶
技术领域
[0001]本发明涉及圆筒形溅射靶。尤其，涉及与圆筒形基材（也称为背衬管，backing tube)相接合的陶瓷圆筒形溅射靶。
【背景技术】
[0002] 圆筒形(也称为旋转型或回转型)溅射靶与平板型溅射靶相比，溅射靶部件的整个 面上腐蚀而可均匀地削减，因而具有使用效率高的优点。因此，近年来，使用圆筒形溅射靶 来取代以往的平板型溅射靶的情况有所增加。
[0003] 作为圆筒形溅射靶的制造方法，具有将圆筒形溅射靶与圆筒形基材制造成一体 的、在圆筒形基材的外周面上利用熔射法来制造的方法。另外，已知有如下方法:在圆筒形 基材的外围填充作为溅射靶部件的原料的粉末，并通过热等静压(HIP)来制造等，利用焊接 材料等的接合材料将由另外制造的陶瓷烧结体形成的圆筒形溅射靶部件与圆筒形基材相 接合。
[0004] 在以将圆筒形溅射靶部件与圆筒形基材制造成一体的方式制造而成的圆筒形溅 射靶的情况下，圆筒形基材难以再利用，因此无经济性，并且，因圆筒形溅射靶部件和圆筒 形基材的热膨胀系数不同，溅射时发生圆筒形溅射靶部件的龟裂或裂纹。
[0005] 另一方面，在利用焊接材料等的接合材料将由另外制造的陶瓷烧结体形成的圆筒 形溅射靶部件与圆筒形基材相接合来制造的方法的情况下，圆筒形溅射靶部件和圆筒形基 材经由插入于它们之间的焊接材料等接合材料来进行接合，因此在焊接材料等接合材料的 填充不充分的情况下，接合会不充分。
[0006] 若接合得不充分，则会成为在溅射时，由于圆筒形溅射靶部件膨胀，圆筒形溅射靶 部件从圆筒形基材脱离而发生空转或发生圆筒形溅射靶部件的龟裂、裂纹的问题的原因。
[0007] 因此，在专利文献1中记载了如下内容:为了强化圆筒形溅射靶部件与圆筒形基材 之间的接合，在填充焊接材料等接合材料之后，从圆筒轴向的一端开始冷却，并依次向圆筒 轴向的另一端冷却，在冷却过程中进而供给处于熔融状态的接合材料。通过以这种方式供 给接合材料，来改善接合状态，并防止发生龟裂、裂纹。
[0008] 通常，焊锡等接合材料以液相填充于圆筒形溅射靶部件与圆筒形基材之间的腔 体，并在填充后进行冷却时变为固相来进行圆筒形溅射靶部件与圆筒形基材之间的接合。 当考虑由冷却引起的接合材料的热收缩量时，专利文献1中公开的方法中，可通过补偿接合 材料的热收缩量，来提高对腔体的填充率。
[0009] 然而，在专利文献1中公开的方法中，只补偿了接合材料的热收缩量。因此，在专利 文献1中公开的方法中，结果是仅仅防止了由冷却时的接合材料相对于圆筒形溅射靶的轴 向的收缩所引起的接合性的降低。
[0010] 接合材料的收缩不仅要考虑相对于圆筒形溅射靶的轴向的收缩，还应考虑直径方 向。这是因为，圆筒的直径方向的收缩容易引起基材与靶的剥离。即使从圆筒轴向的一端开 始冷却，进而向腔体供给处于熔融状态的接合材料，也会因接合材料具有一定的粘性而难 以进行排除由圆筒的直径方向的收缩而产生的空隙的控制。在专利文献1中也处于并未取 得对因接合材料向圆筒形溅射靶的直径方向的收缩而产生的圆筒形溅射靶部件与接合材 料之间产生的空隙的对策的状况。
[0011](现有技术文献）
[0012] 专利文献1:日本特开2010-018883号公报
[0013] 本发明的问题在于，提供一种圆筒形溅射靶及其制造方法，可提高圆筒形溅射靶 部件与圆筒基材之间的接合性，同时，可防止因圆筒形溅射靶部件及圆筒形基材的热膨胀 系数不同而引起的溅射时的圆筒形溅射靶部件的龟裂、裂纹。
【发明内容】
[0014] 本发明人为了解决上述问题，发现:通过使圆筒形溅射靶的接合材料一侧的表面 粗糙度大到因接合材料的热收缩而产生的接合材料的厚度的减少量以上，可防止热收缩之 时的剥离。通常，会使圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表面粗糙度尽量小。然而，在本 发明中，反而使表面粗糙度增大，进而，不仅变得粗糙，还通过以与接合材料的厚度之间的 关系来规定表面粗糙度(Rz和/或Ra)，而可高精度地提高接合材料与圆筒形溅射靶部件之 间的锚固效果，以至于完成本发明。
[0015] 根据本发明的一实施方式，提供一种由圆筒形基材与圆筒形溅射靶部件的接合体 形成的圆筒形溅射靶，其特征在于，当设用于使圆筒形基材与圆筒形溅射靶部件相接合的 接合材料的厚度为dym，设接合材料的线膨胀系数为W(μηι/μηιΚ)，并设接合材料的恪点与室 温之差为ΖΤ(Κ)时，圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的十点平均粗糙度(Rz)满足(1(μπι) ΧαΚμηι/μηιΚ) XZ]T(K) < Rz(ym)(公式1)。十点平均粗糙度(Rz)的上限无特别规定。这是因 为，十点平均粗糙度(Rz)越大，可使圆筒形溅射靶部件的接合面与接合材料相接触的面积 越大，可提高接合材料与圆筒形溅射靶部件之间的锚固效果。另一方面，需要使下限值大到 用作接合材料的In或In合金的焊接材料的热收缩量以上，因此，优选地，下限值设定为接合 材料的热收缩量。
[0016] 根据本发明的一实施方式，提供一种圆筒形溅射靶，关于圆筒形溅射靶部件，圆筒 形派射祀部件的接合材料一侧的面的十点平均粗糙度(Rz)满足d(ym) X w(μηι/μηιΚ) X Z]T (KHRz(ym)，不仅如此，进而，圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的面的算术平均粗糙度 (Ra)满足 d(ym) Χα^μπι/μπιΚ) XjT(K) X0.1 <Ra(ym)(公式 2)。
[0017] 圆筒形溅射靶部件可以为氧化铟锡（ΙΤ0)或氧化铟锌（ΙΖ0)、氧化铟镓锌（IGZ0)或 氧化铟锡锌(ΙΤΖ0)。
[0018] 接合材料包含In或InSn。优选地，接合材料的厚度为0.5mm < d < 2.0mm。
[0019] 根据本发明，即使接合材料在从液相变为固相时在圆筒形溅射靶的直径方向收 缩，与圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的面的十点平均粗糙度(Rz)不满足(1(μπι)χ α?(μ m/μπιΚ) XjT(KH Rz(ym)的条件的圆筒形溅射靶相比，也可确保圆筒形溅射靶部件与接合 材料的接点，且可提高圆筒形溅射靶部件与圆筒基材之间的接合强度。
[0020] 进而，根据本发明，即使因接合材料热收缩而在圆筒形溅射靶部件与接合材料之 间形成空隙，也可利用空隙，来缓和由于溅射时的所热引起的因圆筒形溅射靶部件、接合材 料及圆筒形基材的各热膨胀系数不同而产生的应力。
【附图说明】
[0021]图1为用于说明本发明的实施方式的利用接合材料接合圆筒形溅射靶部件与圆筒 形基材的接合(bond ing)工序的简图。
[0022]图2为示出本发明实施方式的圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表面的简图。 [0023](附图标记的说明）
[0024] 1:圆筒形溅射靶部件;2:间隔件;3:接合材料;4:圆筒形基材
【具体实施方式】
[0025] 以下，参照附图，对本发明的圆筒形溅射靶及其制造方法进行说明。然而，本发明 的圆筒形溅射靶及其制造方法能够以各种不同方式实施，并不解释为局限于以下示出的实 施方式的记载内容。此外，在本实施方式中参照的附图中，对于相同部分或具有相同功能的 部分标注相同的附图标记，并省略其的反复说明。
[0026] 说明本发明的圆筒形溅射靶的结构及制造方法。通过实施例对本发明进行说明， 但本发明不局限于此。
[0027] 图1为用于说明本发明的实施方式的利用接合材料接合圆筒形溅射靶部件与圆筒 形基材的焊接工序的简图。图2为示出本发明实施方式的圆筒形溅射靶部件的接合材料面 的表面的简图。根据图1及图2来说明本发明的圆筒形溅射靶。
[0028] 准备多个圆筒形溅射靶部件1、圆筒形基材4及接合材料3。对圆筒形溅射靶部件1 及圆筒形基材4的外径、内径及长度不特别限定。只是，圆筒形溅射靶部件1的内径和圆筒形 基材4的外径规定在圆筒形溅射靶部件1与圆筒形基材4之间形成的腔体的宽度，并规定填 充于腔体中的接合材料的厚度。因此，对圆筒形溅射靶部件1的内径和圆筒形基材4的外径 进行调节，以使接合材料的厚度成为所需的厚度。
[0029] 圆筒形溅射靶部件1由陶瓷烧结体形成，例如为由铟、锡及氧形成的氧化铟锡 (IT0，Indium Tin Oxide)烧结体、由锌、错及氧形成的氧化错锌（AZ0，Aluminium Zinc Oxide)烧结体、由铟、锌及氧形成的氧化铟锌（IZO, Indium Zinc Oxide)烧结体、Ti〇2等烧 结体。只是，本发明的圆筒形溅射靶的圆筒形溅射靶部件1只要为陶瓷烧结体即可，不局限 于上述成分。
[0030] 作为圆筒形基材4可使用各种材质。作为圆筒形基材4的一例，可举出铜（Cu)、钛 (Ti)、钼(Mo)或包含这些元素中的多种的金属。
[0031] 作为接合材料3,例如可举出包含低恪点的铟（In)或Sn等的In合金的焊接材料。在 In合金的情况下，若考虑熔点及热导性等，则优选为至少包含99.99%以上的In的In合金。
[0032] 首先，利用喷砂处理、机械加工、砂带磨光机、砂纸、喷砂介质的摩擦等，使与准备 好的圆筒形溅射靶部件1的圆筒形基材4的接合面的表面变得粗糙，例如，如图2所示。此时， 根据接合材料3的厚度及该接合材料3的热收缩量，来确定表面粗糙度。优选地，使圆筒形溅 射靶部件1的与圆筒形基材4之间的接合面变得粗糙，使得当设接合材料3的厚度为cUim、接 合材料3的线膨胀系数* α?(μπι/μπιΚ)，并设接合材料3的熔点与室温之差为ZT(K)时，圆筒 形溅射靶部件1的接合材料一侧的十点平均粗糙度(Rz)满足d(μπι) X Μ (μπι/μπιΚ) X ΖΤ (Κ) < Rz(ym)〇
[0033] 虽然原因尚不清楚，但向圆筒形溅射靶部件1与圆筒形基材4之间流入的接合材料 3在刚流入之后以液体状态存在，因其流动性，而存在于圆筒形基材4及圆筒形溅射靶部件1 的各个表面上。然而，存在如下担忧:在接合材料3以熔点固化之后至室温的温度变化期间 发生收缩，会在接合材料3与圆筒形基材4及圆筒形溅射靶部件1的各个表面之间产生空隙。 尤其是，空隙会产生于圆筒形溅射靶部件1的表面与接合材料3之间。当使接合材料3流入 时，圆筒形基材4及圆筒形溅射靶部件1相比于常温时，与线膨胀系数相对应地变大。使接合 材料3流入其中，并凝固后降温至常温。此时，收缩最大的为接合材料3。若计算直径的变化 或周长的变化，则由于接合材料3紧固其内侧的圆筒形基材4,因此粘结不良往往在圆筒形 溅射靶部件一侧发生。
[0034] 当设接合材料3的线膨胀系数*α?(μπι/μπιΚ)，并将接合材料的熔点与室温之差设 定为ΖΤ(Κ)时，在接合材料3以熔点固化之后至室温的温度变化中的收缩量可由公式d(ym) X αι(μπ?/μπ?Κ) X(K)计算。因此，若将圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的面的十点平 均粗糙度(RZ)作为接合材料3的厚度d的函数，并以满足d(μL?) X α! (μπι/μπιΚ) X(Κ) < Rz (Ml)(公式1)的方式使圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的面变得粗糙，则即使接合材料 3以由(Κμπι) χα?(μπι/μπικ) XjT(K)计算的值收缩，由于因表面粗糙度而发生的表面积的增 加，因此也与考虑接合材料3的厚度和热收缩量而未使圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧 的表面变得粗糙的情况相比，可确实地使与圆筒形溅射靶部件1的接合材料3相接触的面积 变大。
[0035] 进而，对于圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的面的表面粗糙度，可使算术平均 粗糙度(1^)满足(1化111)\€11化 111/^1111〇\」1'(1〇\0.1<1^^111)(公式2)。这是因为，当将算术 平均粗糙度(Ra)的值设定为满足上述公式的值时，圆筒形溅射靶部件1的表面普遍成为所 需的表面粗糙度，且可使与圆筒形溅射靶部件1的接合材料3相接触的面积更加变大。
[0036] 此外，本发明中，算术平均粗糙度(Ra)及十点平均粗糙度(Rz)按当前的日本工业 标准规格(JIS B 601:1994)来定义。
[0037] 优选地，以具有满足各上述公式的十点平均粗糙度(Rz)或十点平均粗糙度(Rz)及 算术平均粗糙度(Ra)的值的方式，使圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的面整体上变得 粗糙。关于以具有满足各上述公式的十点平均粗糙度(Rz)或/及算术平均粗糙度(Ra)的值 的方式而使圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的面全体地变得粗糙，可向圆筒形溅射靶 部件1的长度方向以等间距测定12个点，并确认在任一处是否都满足十点平均粗糙度(Rz) 或/和算术平均粗糙度(Ra)。
[0038] 接着，使与接合材料3相接触的一侧的表面变得粗糙了的多个圆筒形溅射靶部件1 以各中心轴相一致的方式配置并固定于圆筒形基材4。
[0039] 由圆筒形溅射靶部件1的内径和圆筒形基材4的外径形成的腔体规定接合材料3的 厚度。优选地，由圆筒形溅射靶部件1的内径和圆筒形基材4的外径形成的腔体的厚度为 0 · 5mm~2 · 0mm。若上述腔体的厚度比0 · 5mm窄，则液相的接合材料3难以流动而会引起接合 不良。另一方面，若上述腔体的厚度比2.0_厚，则会引起热导率的降低等，有可能成为溅射 时异常放电的原因。
[0040] 接着，利用加热器(未图示）将圆筒形溅射靶部件1及圆筒形基材4的每个加热至 157°C以上，并使熔融的接合材料3流入圆筒形溅射靶部件1的内围面与圆筒形基材的外周 面之间。在流入之后，从157°C以上的温度，渐渐降低温度来使接合材料3固化，使得圆筒形 溅射靶部件1接合于圆筒形基材4。
[0041] (实施例1)
[0042] 准备了由包含10%的Sn的ΙΤ0(氧化铟锡）烧结体的圆筒形溅射靶部件1(外径： 160mmΦ、内径：136mmΦ、长度:200mm)、圆筒形基材4(外径：134mmΦ、内径：120mmΦ、长度： 3000mm)、In合金的焊接材料形成的接合材料3。接合材料3的厚度可从圆筒形派射祀部件1 的内径与圆筒形基材4的外径之差估计为ΙΟΟΟμπι。在实施例1中使用了的In合金的焊接材料 的热膨胀系数为32.1\10- 6，熔点为156.6°(：。因此，当适用于(^111)\€[心111/^ 11110\」1'(10 < Rz (μπι)(公式1)时，本发明的十点平均粗糙度(Rz)的值为4 · 38μηι以上。基于这一结果，在 本实施例中，通过喷砂处理，使圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面变得粗糙，使得 圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz)为4.38μπι以上。
[0043] 像这样，针对表面变得粗糙的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面 粗糙度，向圆筒形溅射靶部件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12 份，并测定了各分割线上的任意点。作为表面粗糙度仪，可使用日本三丰株式会社制造的 SJ-301，并以如下条件测定表面粗糙度：触针半径：2μπι、送进速度：0.5mm/秒、偏移量 (of f set): Ac 0.8mm、评价长度:4.0mm。实施例1的圆筒形派射祀部件1的接合材料一侧的表 面的十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为5μπι。在实施例1中，未对算术平均粗糙度(Ra)进 行控制，因此向圆筒形溅射靶部件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成 12份，并测定了各分割线上的任意点，其结果，算术平均粗糙度(Ra)为12处的平均，为0.4μ m〇
[0044] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧表面变得粗糙的圆筒形溅射靶部件1经 由接合材料3接合于圆筒形基材4，来制造了圆筒形溅射靶。
[0045] 利用超声波探伤仪来测定实施例1的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为98.0%。
[0046] (实施例2)
[0047] 实施例2基本上与实施例1相同，但不同之处在于，进行控制，使算术平均粗糙度 (Ra)满足从d(ym) ΧαΚμπι/μπιΚ) Χ」Τ(Κ) Χ0· 1 < Ra(ym)导出的值。由In的焊接材料形成的 接合材料3的热膨胀系数为32.1ΧΠΓ6,熔点为156.6°C。利用(ΚμπΟΧαΚμπι/μπι?ΟΧ」!^) Χ0.1 < Ra(ym)(公式2)计算算术平均粗糙度(Ra)，其结果为0.438μπι以上。在实施例2中，基 于这一结果，通过喷砂处理使表面变得粗糙，使得圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表 面的十点平均粗糙度(Rz)成为4.38μπι以上，算术平均粗糙度(Ra)成为0.438μπι以上。
[0048] 像这样，针对表面变得粗糙的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面 粗糙度，向圆筒形溅射靶部件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12 份，并测定了各分割线上的任意点。实施例2的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面 的十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为6μπι。算术平均粗糙度(Ra)为12处的平均，为0.8μ m〇
[0049] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的实施例2的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0050] 利用超声波探伤仪来测定实施例2的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为99.0%。与 实施例1相比，算术平均粗糙度(Ra)也为满足根据本发明的公式2计算出的算术平均粗糙度 (Ra)的值，因此实施例2的圆筒形溅射靶与实施例1的圆筒形溅射靶相比，粘结率更高。
[0051 ](实施例3)
[0052]实施例3基本上与实施例1相同，但改变了圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的 表面的十点平均粗糙度(Rz)的值及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0053] 在实施例3中，针对圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向 圆筒形溅射靶部件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了 各分割线上的任意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为8μπι。算术平均粗糙度 (Ra)为12处的平均，为1. Ιμπι。实施例3的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点 平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)均满足从本发明的公式1及公式2计算出的十点平 均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0054] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的实施例3的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0055] 利用超声波探伤仪来测定实施例3的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为99.5%。与 实施例2的圆筒形溅射靶相比，实施例3的圆筒形溅射靶的十点平均粗糙度(Rz)及算术平均 粗糙度(Ra)均更大。与实施例2的圆筒形溅射靶相比，实施例3的圆筒形溅射靶的粘结率更 尚。
[0056](实施例4)
[0057] 实施例4基本上与实施例1相同，但改变了圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的 表面的十点平均粗糙度(Rz)的值及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0058] 在实施例4中，针对圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向 圆筒形溅射靶部件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了 各分割线上的任意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为14μπι。算术平均粗糙 度(Ra)为12处的平均，为2. Ιμπι。实施例4的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十 点平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)均满足从本发明的公式1及公式2计算出的十点 平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0059] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的实施例4的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材，来制造了圆筒形溅射靶。
[0060] 利用超声波探伤仪来测定实施例4的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为99.7%。与 实施例3的圆筒形溅射靶相比，实施例4的圆筒形溅射靶1的十点平均粗糙度(Rz)及算术平 均粗糙度(Ra)均更大。与实施例3的圆筒形溅射靶相比，实施例4的圆筒形溅射靶的粘结率 更尚。
[0061] (实施例5)
[0062] 实施例5基本上与实施例1相同，但改变了圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的 表面的十点平均粗糙度(Rz)的值及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0063] 在实施例5中，针对圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向 圆筒形溅射靶部件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了 各分割线上的任意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为7μπι。算术平均粗糙度 (Ra)为12处的平均，为Ιμπι。实施例5的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平 均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)均满足从本发明的公式1及公式2计算出的十点平均 粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0064] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的实施例5的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0065] 利用超声波探伤仪来测定实施例5的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为99.0%。
[0066] (实施例6)
[0067] 实施例6基本上与实施例1相同，但将接合材料的厚度设定为1500μπι(将圆筒形溅 射靶部件1的内径与圆筒形基材4的外径之差设定为1500μπι)。另外，改变了圆筒形溅射靶部 件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz)的值及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0068] 在实施例6中，接合材料3本身的材质与实施例1相同，然而接合材料3的厚度为 1500μπι，因此利用求出十点平均粗糙度(Rz)的公式1及求出算术平均粗糙度(Ra)的公式2分 别计算出了本发明的十点平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)。十点平均粗糙度(Rz)为 6.58μπι以上，算术平均粗糙度(Ra)为0.658μπι以上。
[0069] 在实施例6中，对圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面进行喷砂处理，使得 十点平均粗糙度(Rz)成为6.58μπι以上，算术平均粗糙度(Ra)成为0.658μπι以上。
[0070]针对实施例6的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向圆筒 形靶部件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了各分割线 上的任意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为9μπι。算术平均粗糙度(Ra)为12 处的平均，为1.3μπι。实施例6的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙 度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)均满足从本发明的公式1及公式2计算出的十点平均粗糙度 (Rz)及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0071]像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的实施例6的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0072]利用超声波探伤仪来测定实施例6的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为98.0%。
[0073] (实施例7)
[0074] 与实施例1相比，实施例7的不同之处在于，圆筒形溅射靶部件1的材质为ΙΖ0(氧化 铟锌），以及改变了圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz)的值 及算术平均粗糙度(Ra)的值，其他的条件相同。
[0075] 针对实施例7的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向靶部 件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了各分割线上的任 意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为6μπι。算术平均粗糙度(Ra)为12处的平 均，为0.8μπι。实施例7的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz) 及算术平均粗糙度(Ra)均满足从本发明的公式1及公式2计算出的十点平均粗糙度(Rz)及 算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0076] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的实施例7的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0077]利用超声波探伤仪来测定实施例7的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为99.0%。 [0078](实施例8)
[0079]与实施例1相比，实施例8的不同之处在于，圆筒形溅射靶部件1的材质为IGZ0(氧 化铟镓锌），以及改变了圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz) 的值及算术平均粗糙度(Ra)的值，其他的条件相同。
[0080] 针对实施例8的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向靶部 件1的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了各分割线上的任 意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为8μπι。算术平均粗糙度(Ra)为12处的平 均，为1. Ιμπι。实施例8的圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz) 及算术平均粗糙度(Ra)均满足从本发明的公式1及公式2计算出的十点平均粗糙度(Rz)及 算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0081] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的实施例8的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0082]利用超声波探伤仪来测定实施例8的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为99.0%。
[0083]实施例7、实施例8和实施例2的圆筒形溅射靶部件1的材质不同，但在十点平均粗 糙度(Rz)的值及算术平均粗糙度(Ra)的值被控制成分别满足公式1及公式2的方面上是相 同的。若比较实施例7、实施例8和实施例2，则粘结率为99.0%，是相同值。因此可以明确的 是，当进行控制使得圆筒形溅射靶部件1的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz)及 算术平均粗糙度(Ra)分别满足公式1及公式2时，圆筒形溅射靶部件1与圆筒形基材4之间的 粘结率提高，而与圆筒形溅射靶部件1的材质无关。
[0084](比较例1)
[0085] 比较例1与实施例1基本上相同，但改变了圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表 面的十点平均粗糙度(Rz)的值及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0086] 针对比较例1的圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向圆筒 形溅射靶部件的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了各分 割线上的任意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为4μπι。算术平均粗糙度(Ra) 为12处的平均，为0.5μπι。比较例1的圆筒形溅射靶部件的情况下，其接合材料一侧的表面的 十点平均粗糙度(Rz)的值不满足从本发明的公式1导出的十点平均粗糙度(Rz)，而满足从 公式2导出的算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0087] 像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的比较例1的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0088] 利用超声波探伤仪来测定比较例1的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为95.0%。 [0089](比较例2)
[0090]比较例2与实施例1基本上相同，但改变了圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表 面的十点平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)。
[0091 ]针对比较例2的圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向圆筒 形溅射靶部件的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了各分 割线上的任意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为Ιμπι。算术平均粗糙度(Ra) 为12处的平均，为0.2μπι。比较例2的圆筒形溅射靶部件的情况下，其接合材料一侧的表面的 十点平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)的值均不满足从本发明的公式1导出的十点平 均粗糙度(Rz)及从公式2导出的算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0092]像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的比较例2的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0093]利用超声波探伤仪来测定比较例2的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为92.0%。 [0094](比较例3)
[0095] 比较例3与实施例6基本上相同，但改变了圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表 面的十点平均粗糙度(Rz)的值及算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0096] 针对比较例3的圆筒形溅射靶部件的接合材料一侧的表面的表面粗糙度，向圆筒 形溅射靶部件的圆筒的轴向以假想的方式画直线，将它均匀地分割成12份，并测定了各分 割线上的任意点，其结果，十点平均粗糙度(Rz)为12处的平均，为4μπι。算术平均粗糙度(Ra) 为12处的平均，为0.6μπι。比较例3的圆筒形溅射靶部件的情况下，其接合材料一侧的表面的 十点平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)的值均不满足从本发明的公式1导出的十点平 均粗糙度(Rz)及从公式2导出的算术平均粗糙度(Ra)的值。
[0097]像这样，以图1所示的方法使接合材料一侧的表面变得粗糙的比较例3的圆筒形溅 射靶部件1经由接合材料3接合于圆筒形基材4,来制造了圆筒形溅射靶。
[0098] 利用超声波探伤仪来测定比较例3的圆筒形溅射靶的粘结率，其结果为93.0%。
[0099] 总结实施例1至实施例8、比较例1至比较例3的各分析结果等，在下列表1中示出。 此外，十点平均粗糙度(Rz)及算术平均粗糙度(Ra)为测定了 12处的值的平均值。
[0100] [表 1]
[0103]如表1中明确示出，与圆筒形溅射靶部件的材质无关地，针对圆筒形溅射靶部件1 的接合材料一侧的表面的表面粗糙度进行控制，使得十点平均粗糙度(Rz)的值满足d (μπι) Χα?(μπι/μπιΚ)ΧΖΤ(ΚΗΚΖ(μπι)(公式1)，来提高圆筒形溅射靶部件1与圆筒形基材4之间 的粘结率。进而，若还进行控制，使得算术平均粗糙度(Ra)的值也满足(1(μπι)Χ α?(μπι/μπιΚ) X」T(K)X0.1<Ra(ym)(公式2)，则粘结率更加提高。
[0104]此外，本发明不局限于如上所述的实施方式，在不脱离宗旨的范围内可进行适当 变更。
【主权项】
1. 一种由圆筒形基材与圆筒形溅射靶部件的接合体形成的圆筒形溅射靶，其特征在 于，当设能够从上述圆筒形溅射靶部件的内径与上述圆筒形基材的外径之差估计的、用于 使上述圆筒形基材与上述圆筒形溅射靶部件相接合的接合材料的厚度为(Ι(μπι)，设接合材 料的线膨胀系数为α?(μπι/μπιΚ)，设接合材料的熔点与室温之差为ΖΤ(Κ)时，上述圆筒形溅 射靶部件的接合材料一侧的表面的十点平均粗糙度(Rz)满足d(ym) ΧαΚμπι/μπιΚ) XjT(K) < Rz(ym)〇2. 根据权利要求1所述的圆筒形溅射靶，其特征在于，进而，上述圆筒形溅射靶部件的 接合材料一侧的表面的算术平均粗糙度(Ra)满足d(ym) ΧαΚμπι/μπιΚ) Χ」Τ(Κ) Χ0· 1 < Ra (μπι) 〇3. 根据权利要求1所述的圆筒形溅射靶，其特征在于，上述圆筒形溅射靶部件由氧化铟 锡、氧化铟锌、氧化铟镓锌或氧化铟锡锌形成。4. 根据权利要求1所述的圆筒形溅射靶，其特征在于，上述接合材料包含In或InSn。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的圆筒形溅射靶，其特征在于，上述接合材料的厚 度为0 · 5mm仝d仝2. Omm。
【文档编号】C23C14/34GK105986232SQ201610150557
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】鹤田好孝
【申请人】Ｊｘ金属株式会社