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圆筒型靶的制造方法及圆筒型靶

摘要

本发明的课题在于提供制造在长度方向上几乎没有变形的圆筒型靶的方法。本发明涉及的圆筒型靶的制造方法包括下述工序:将靶材料加工成圆筒形状的工序;在已被加工成圆筒形状的靶材料上设置用于安装至溅射装置的接合件的工序;和为了对具有接合件的靶材料的直线度是否在预先规定的范围内进行确认,而对具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行测定的工序。

著录项

  • 公开/公告号CN108603282A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2018-09-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 住友化学株式会社;

    申请/专利号CN201780009419.5

  • 申请日2017-02-02

  • 分类号

  • 代理机构北京市金杜律师事务所;

  • 代理人杨宏军

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-06-19 06:41:45

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2020-02-28

    授权

    授权

  • 2018-10-26

    实质审查的生效 IPC(主分类):C23C14/34 申请日:20170202

    实质审查的生效

  • 2018-09-28

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及可用于利用溅射法进行的成膜的圆筒型靶的制造方法及圆筒型靶。

背景技术

以往,在利用溅射法进行的成膜中,使用了平板型靶。然而,近年来,从靶的使用效率优异方面考虑,使用了专利文献1~3中记载的那样的圆筒型靶。例如,在液晶显示器(LCD)用的布线材料等中使用的铝靶通常是长度为1000~3000mm的圆筒型。圆筒型靶可用于一边使靶旋转一边进行溅射的成膜方法,通常,将多根圆筒型靶设置成一组,将其沿铅直方向设置于溅射装置中。

这样的圆筒型靶具有变形时,存在以下情况:在溅射时成为异常放电的原因,或者,形成的膜的厚度变得不均匀。圆筒型靶通常大多为较长的靶,沿长度方向的变形尤其被视为问题。多根圆筒型靶中即使有1根在长度方向上存在变形,也可能发生下述情况:由于与插入至圆筒型靶内部的磁体的接触而导致动作不良;或者,由于安装于圆筒型靶外部的屏蔽罩(shield)等周边构件与圆筒型靶的局部的接近或接触而导致异常放电。此外,对于圆筒型靶而言,如上所述,是使其旋转而使用,因此,若在长度方向上具有变形,则圆筒型靶与形成膜的基板的距离变得不均匀,因此,形成的膜的厚度也变得不均匀,或者,在圆筒型靶与溅射装置的连接部产生负荷,有时成为装置的破损、故障的原因。

另外,在将长度大于1m的大型的圆筒型靶用于溅射装置时,通常,并非仅使用1根,而是以3~20根的靶组的形式使用。然而,该靶组中即使有1根圆筒型靶在长度方向上具有变形,也会导致前述的动作不良或异常放电、成膜不均匀性。尚未能准备由所有圆筒型靶均不存在长度方向上的变形的圆筒型靶配备而成的靶组。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2013-57112号公报

专利文献2:日本特开2013-204052号公报

专利文献3:日本特开2014-105383号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题在于提供制造在长度方向上几乎没有变形的圆筒型靶的方法。

用于解决课题的手段

本申请的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果,发现了包括以下构成的解决手段,从而完成了本发明。

(1)圆筒型靶的制造方法,其包括下述工序:将靶材料加工成圆筒形状的工序;在已被加工成圆筒形状的靶材料上设置用于安装至溅射装置的接合件(adapter)的工序;以及,为了对具有接合件的靶材料的直线度是否在预先规定的范围内进行确认,而对具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行测定的工序。

(2)如上述(1)所述的制造方法,其中,具有接合件的靶材料的直线度在预先规定的范围外时,还包括下述工序:对具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行矫正,以使得具有接合件的靶材料的直线度成为预先规定的范围内。

(3)如上述(2)所述的制造方法,其中,直线度的矫正通过将具有接合件的靶材料供于切削加工或锻造加工来进行。

(4)如上述(1)~(3)中任一项所述的制造方法,其中,设置接合件的工序通过将接合件接合于已被加工成圆筒形状的靶材料的至少一个端部来进行。

(5)如上述(1)~(3)中任一项所述的制造方法,其中,设置接合件的工序通过将已被加工成圆筒形状的靶材料的至少一个端部成型为接合件部来进行。

(6)如上述(1)~(3)中任一项所述的制造方法,其中,设置接合件的工序通过向已被加工成圆筒形状的靶材料的中空部中插入衬管(backing tube)来进行。

(7)如上述(1)~(6)中任一项所述的制造方法,其中,外观的长度方向上的直线度的测定如下进行:沿铅直方向设置具有接合件的靶材料,一边使具有接合件的靶材料旋转,一边使用千分表进行测定。

(8)如上述(7)所述的制造方法,其中,前述千分表是以位于具有接合件的靶材料的上端部附近的方式而配置的。

(9)如上述(1)~(8)中任一项所述的制造方法,其中,前述靶材料为选自由铝、银、铜、钛及钼组成的组中的至少1种金属。

(10)圆筒型靶组,其是将多根圆筒型靶设置成一组而形成的,所述圆筒型靶的外观的长度方向上的直线度为2mm以下。

(11)如上述(10)所述的圆筒型靶组,其长度为700mm以上。

(12)如上述(10)或(11)所述的圆筒型靶组,其中,前述靶材料为选自由铝、银、铜、钛及钼组成的组中的至少1种金属。

(13)直线度测定方法,其是构成圆筒型靶的已被加工成圆筒形状的靶材料的直线度测定方法,所述直线度测定方法包括下述工序:将具有与已被加工成圆筒形状的靶材料的内径大致相同的直径的构件从已被加工成圆筒形状的靶材料的一端朝向另一端插入。

(14)测定装置,其对具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行测定,所述测定装置具备:用于沿铅直方向对具有接合件的靶材料进行设置并使其旋转的固定部、和能以与具有接合件的靶材料的圆周面接触的方式对千分表的位置进行调节的测定部。

(15)如上述(14)所述的测定装置,其中,前述千分表是以位于具有接合件的靶材料的上端部附近的方式而配置的。

(16)圆筒型靶,其是焊接有凸缘和盖的靶材料,所述圆筒型靶的外观的长度方向上的直线度为2mm以下。

(17)如上述(16)所述的圆筒型靶,其长度为700mm以上。

(18)如上述(16)或(17)所述的圆筒型靶,其中,前述靶材料为选自由铝、银、铜、钛及钼组成的组中的至少1种金属。

发明的效果

通过本发明,能制造在长度方向上几乎没有变形的圆筒型靶。此外,对于通过本发明的制造方法得到的圆筒型靶而言,由于几乎没有变形,因而即使将其设置于溅射装置,也不会向凸缘施加局部的载荷,因此,能减轻对溅射装置造成的负荷,提高耐久性。

附图说明

[图1]为表示本发明的一个实施方式涉及的圆筒型靶的制造方法的流程图。

[图2]为表示具有接合件的靶材料的各种形态的示意图,图2(A)表示在一方固定有接合件(凸缘)、在另一方固定有盖的形态,图2(B)表示在两端固定有接合件的形态,图2(C)表示将已被加工成圆筒形状的靶材料的两个端部成型为接合件部的形态,图2(D)表示向已被加工成圆筒形状的靶材料的中空部中插入衬管而进行固定的形态。

[图3]图3(A)~图3(D)是用于说明对安装有凸缘的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行矫正的方法的一个实施方式的说明图。

[图4]是对实施例中进行的针对外观来测定长度方向上的直线度的方法进行说明的说明图。

具体实施方式

本发明涉及的圆筒型靶的制造方法包括下述的第1工序~第3工序。以下,基于图1所示的流程图,详细地说明各工序。

第1工序:将靶材料加工成圆筒形状的工序。

第2工序:在已被加工成圆筒形状的靶材料上设置用于安装至溅射装置的接合件的工序。

第3工序:为了对具有接合件的靶材料的直线度是否在预先规定的范围内进行确认,而对具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行测定的工序。

(第1工序)

可用于本发明的制造方法的靶材料没有特别限制,只要是在利用溅射法进行的成膜中通常使用的那样的靶材料即可。作为这样的靶材料,可举出例如铝、银、铜、钛、钼、锡掺杂氧化铟(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、钛掺杂氧化锌、In-Ga-Zn系复合氧化物(IGZO)等。另外,靶材料可以是包含铝、银、铜、钛及钼中的至少1种以上的合金。这些中,优选铝或铜。

本发明的制造方法中,靶材料被加工成圆筒形状。加工成圆筒形状的方法没有特别限制。在金属系的靶材料的情况下,可以将圆柱状的靶材料例如供于挤出加工、或者将圆柱状的靶材料的中心部挖通而加工成圆筒形状,另外,也可利用铸造而成型为圆筒形状。另一方面,在氧化物或高熔点金属的烧结体系的靶材料的情况下,也可以将圆柱状的靶材料例如供于挤出加工、将中心部挖通而加工成圆筒形状,还可将靶材料填充至成为圆筒形状的那样的模具中并进行烧结。在经加工的圆筒靶材的表面上存在凹凸或波纹时,优选实施用于修整表面的切削加工、研削加工。

已被加工成圆筒形状的靶材料的大小没有特别限制。通常,长度为700~4000mm,优选长度为700~3000mm,外径为150~180mm,以及,内径为100~140mm左右。如图1所示,根据需要,可将已被加工成圆筒形状的靶材料供于外径加工及内径加工。外径加工及内径加工是对常规的靶材料实施的加工,可举出例如切削加工、阳极处理加工、防腐蚀加工等。此外,根据需要也可实施用于将后述的接合件固定于已被加工成圆筒形状的靶材料的至少一个端部的分级加工等。另外,根据需要,可以在将靶材加工成圆筒形状后,对外观的长度方向上的直线度进行测定。在靶材料已被加工成圆筒形状的时间点,变形较大时,可以进一步包括对直线度进行矫正的工序。

另外,对于已被加工成圆筒形状的靶材料而言,如图1所示那样,根据需要可以对中空部的长度方向上的直线度进行测定。通过预先使中空部的直线度成为预先规定的范围,从而能抑制因圆筒型靶的中空部与磁体接触而导致的动作不良、因靶材质的厚度的不均匀性而导致的溅射特性不良的发生。对中空部的长度方向上的直线度进行测定的方法没有特别限制,例如可按照下述方式进行测定。

对于中空部的长度方向上的直线度而言,可举出例如将具有与已被加工成圆筒形状的靶材料的内径大致相同(优选比内径小0.1~5%左右)的直径的圆板等构件从已被加工成圆筒形状的靶材料的一端插入至另一端的方法等。根据所期望的直线度来变更该圆板的直径即可。例如,越是使圆板的直径接近已被加工成圆筒形状的靶材料的内径,则圆板与已被加工成圆筒形状的靶材料的内周面的间隙就越狭窄,因而对直线度的要求就更高。

若圆板没有被卡住而是顺利地被从一端插入至另一端,则可判断为无变形。另一方面,若圆板在中途卡住而变得无法移动,则可判断为中空并非笔直(有变形)。圆板在中途卡住而无法移动时,进行对已被加工成圆筒形状的靶材料的内周面的直线度进行矫正的加工(例如切削加工、锻造加工等)即可。

(第2工序)

根据需要对已被加工成圆筒形状的靶材料进行上述这样的外径加工及内径加工、中空部的长度方向上的直线度的测定后,在已被加工成圆筒形状的靶材料上设置用于安装至溅射装置的接合件(接头)。作为接合件,可举出例如凸缘、接合环(adapter ring)、衬管等,没有特别限制。另外,也可以如衬管那样,通过将具有接合件部的筒状的靶支撑构件插入圆筒靶材料的中空部从而设置与装置的安装部。衬管可用于:在将圆筒型靶设置于溅射装置时对圆筒型靶进行支撑;或者,在衬管内流通水而对圆筒型靶进行冷却。或者,除了使用这些构件以外,也可将使已被加工成圆筒形状的靶材料的至少一个端部成型而得到的接合件部作为接合件。

将具有接合件的靶材料的各种形态示于图2(A)~(D)。

图2(A)示出在已被加工成圆筒形状的靶材料1的一个端部固定有凸缘21作为接合件2、在另一个端部固定有盖22的形态。即,凸缘21及盖22被固定于固定部3。凸缘21及盖22的固定方法没有特别限制,可举出例如钨-惰性气体焊接(TIG焊接)、电子束焊接(EB焊接)、金属惰性气体焊接(MIG焊接)、激光焊接等焊接、摩擦搅拌接合、钎焊等。图2(B)示出在已被加工成圆筒形状的靶材料1的两个端部固定有接合环23作为接合件2的形态。即,接合环23被固定于固定部3。对于接合环23的固定方法也没有特别限制,可举出例如上述的焊接、摩擦搅拌接合等。

图2(C)示出将已被加工成圆筒形状的靶材料1的两个端部成型为接合件部24来作为接合件2的形态。接合件部24的成型方法没有特别限制,优选在将靶材料加工成圆筒形状时一体地成型。

图2(D)示出向已被加工成圆筒形状的靶材料1的中空部中插入衬管25作为接合件2,而固定于固定部3的形态。衬管25的固定方法没有特别限制,可举出例如钎焊接合等。有时由于钎焊接合时的加热而导致衬管25发生变形,因此,优选在与衬管接合后,测定外观长度方向上的直线度,利用切削加工对端部进行矫正。另外,在使用衬管25的情况下,若已被加工成圆筒形状的靶材料1的中空部具有变形,则衬管25的插入变得困难。因此,在使用衬管25的情况下,优选预先如上所述对已被加工成圆筒形状的靶材料1的中空部的长度方向上的直线度进行测定。

然后,可以将具有接合件的靶材料供于精修加工,精修成接近于最终制品的形态。该精修工序中,考虑到在后续工序中在溅射面上产生压痕或瑕疵的风险、或提高直线度的测定精度,优选将溅射面以外供于精修加工。作为精修加工,可举出例如利用长车床进行的切削加工等。

(第3工序)

接下来,对第2工序中得到的具有接合件的靶材料是否具有预先规定的直线度进行确认。为此,对具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行测定。外观的长度方向上的直线度的测定方法没有特别限制,例如,可举出下述的(1)~(7)所示的方法。

(1)将具有接合件的端部作为底部,将具有接合件的靶材料在铅直方向上进行设置,使用千分表,对圆周方向上的数处的偏移进行测定的方法。

(2)将具有接合件的端部作为底部,将具有接合件的靶材料在铅直方向上进行设置,在最上部的外周面垂下吊有吊坠的线,对具有接合件的靶材料的最下部的外周面与线(吊坠)的间隙进行测定的方法。

(3)在(1)中,代替千分表,用L型尺、激光束来对挠曲(日文为“撓み”)进行测定的方法。

(4)将具有接合件的靶材料设置于水平台,用量隙规对挠曲进行测定的方法。

(5)拍摄具有接合件的靶材料的实物大小的照片(X射线照片等),用尺对挠曲进行测定的方法。

(6)沿水平方向设置具有接合件的靶材料,使用千分表对圆周方向上的数处的偏移进行测定的方法。

(7)将尺、直尺(straight edge)这样的具有高精度的直线度的材料抵靠于具有接合件的靶材料,用量隙规对挠曲进行测定的方法。

上述的(1)~(7)所述的方法中,从测定方法的简便性的观点考虑,优选使用了千分表的(1)所述的方法。另外,对于该测定方法而言,按照与进行溅射时同样的方式、沿铅直方向设置圆筒型靶而测定直线度,因此,能以较高精度确认直线度。对上述(1)所述的测定方法的概要进行说明。首先,将具有接合件的端部作为底部,将具有接合件的靶材料沿铅直方向设置并固定,固定部以能使具有接合件的靶材料沿圆周方向旋转的方式而构成。检查器具中以千分表位于具有接合件的靶材料的上端部附近的方式配置有千分表。

接下来,以能对距具有接合件的靶材料的最上部为0~100mm左右、优选1~50mm左右、更优选5~20mm左右的下部进行测定的方式调节千分表的位置。使具有接合件的靶材料旋转1圈,确认偏离幅度为最小值的位置,将该位置作为基准(将千分表设定为0mm)。

测定作为基准的位置以外的数处,例如从作为基准的位置起以90度的间隔测定3处的值,其最大值越大,可判断为变形越大。在全部测定位置均为0mm是理想的,但通常可将最大值为2mm左右(即,外观的长度方向上的直线度为2mm以下)的情况视为在长度方向上几乎没有变形,优选为1.8mm以下,更优选为1.5mm以下。

具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度在预先规定的范围内时,得到了圆筒型靶,但也可再次供于溅射面的精修加工。作为溅射面的精修加工,可举出例如切削加工等,以靶材料的外周面具有所期望的厚度的方式进行切削。然后,根据需要,可以使用乙醇、甲醇、异丙醇、丙酮、己烷、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯等有机溶剂、市售的洗涤剂等进行洗涤。

另一方面,具有接合件的靶材料的外观的长度方向上的直线度在预先规定的范围外时,可以将具有接合件的靶材料供于对外观的长度方向上的直线度进行矫正的工序。该矫正例如可通过利用车床进行的切削加工、锻造加工等来进行。图3(A)~图3(D)中示出对安装有凸缘的靶材料的外观的长度方向上的直线度进行矫正的方法的一个实施方式。需要说明的是,对与图2(A)相同的构件标注相同附图标记,并省略详细的说明。

图3(A)表示将凸缘21安装于已被加工成圆筒形状的靶材料1之前的状态。利用上述的焊接、摩擦搅拌接合等将凸缘21固定于已被加工成圆筒形状的靶材料1时,有时如图3(B)所示那样在固定部3处弯折而发生变形。靶的长度越长,该变形的大小、直线度落在规定的范围外的可能性越高。为了对该变形进行矫正,如图3所示,将凸缘21的端面供于例如车床加工而进行切削。如图3(D)所示,若以凸缘21的端面与已被加工成圆筒形状的靶材料1的长度方向变得垂直的方式进行矫正,则变形消失,或被降低至稍微残留的程度。结果,在使最终得到的圆筒型靶旋转时产生的偏离消失、或偏离被降低至不造成障碍的程度。

矫正后,再次测定外观的长度方向上的直线度,若在预先规定的范围内,则可如上所述供于溅射面的精修加工。若落在范围外,则反复进行矫正直至成为规定的范围内。另外,如图2(B)所示那样,在靶材料的两端具有接合件时,将一个端部作为底部,沿铅直方向设置靶材料,按照上述方式测定外观的长度方向上的直线度。然后,根据需要进行矫正,将另一个端部作为底部,测定外观的长度方向上的直线度,根据需要进行矫正,这是优选的。

如上所述,通过本发明,可得到在长度方向上几乎没有变形的圆筒型靶。通常,圆筒型靶的长度为4000mm以下,但特别地,通过本发明,即使靶的长度为2000mm以上、或2500mm以上、甚至成为2900mm以上时,也能得到在长度方向上几乎没有变形的长条的圆筒型靶。因此,得到的圆筒型靶不易发生因与插入至圆筒型靶内部的磁体的接触而导致的动作不良。或者,由于能抑制存在于圆筒型靶周边的屏蔽罩等周边构件与圆筒型靶的局部的接近或接触,因而不易产生异常放电。另外,由于几乎没有变形,因而在使圆筒型靶旋转时不发生偏离、或者即使发生偏离也是不造成障碍的程度。结果,圆筒型靶与形成膜的基板的距离变得恒定,形成的膜的厚度变得均匀。此外,即使将圆筒型靶设置于溅射装置,在长度方向上也几乎不具有变形。因此,不会向圆筒型靶与溅射装置的连接部施加局部的载荷,能减轻对溅射装置造成的负荷,提高耐久性。

在溅射时,通常在溅射装置中设置多根圆筒型靶。因此,圆筒型靶有时以配备多根而形成的圆筒型靶组的形式出货。通常,将3~20根设置成一组(例如3根、8根、9根或12根)而以圆筒型靶组的形式出货。

如上所述,通过本发明的制造方法得到的圆筒型靶几乎没有变形(即,外观的长度方向上的直线度为2mm以下)。因此,可配备多根而作为一组设置于溅射装置。在溅射装置内即使仅有1根具有变形的圆筒型靶,也容易发生异常放电、或者产生对与装置的连接部的负荷,但如果是本发明的制造方法,则可与溅射装置的设置根数一致地准备几乎没有变形的圆筒型靶。因此,对于通过本发明的制造方法得到的圆筒型靶而言,容易将多根圆筒型靶设置成一组而以圆筒型靶组的形式出货。

实施例

以下,举出实施例具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例的限制。

(实施例1)

首先,作为靶材料,使用高纯度(99.999%)的铝,将该靶材料(铝)加工成圆筒形状。已被加工成圆筒形状的靶材料的外径为165mm,内径为126mm,以及,长度为2750mm。

接下来,对于已被加工成圆筒形状的靶材料的中空部(以内径为基准),对长度方向上的直线度进行测定。测定方法如下所述。首先,准备具有比已被加工成圆筒形状的靶材料的内径小0.2mm的直径的铝制圆板(高度为110mm)。在该圆板的中心部安装3m左右的棒,将该圆板从已被加工成圆筒形状的靶材料的一端向已被加工成圆筒形状的靶材料的中空部插入。朝向另一端推圆板,若未在中途被卡住、能顺利地插入至另一端,则评价为合格。在中途被卡住、变得无法移动时,将已被加工成圆筒形状的靶材料的内周面供于切削加工,再次插入圆板。反复进行该操作直至圆板不被卡住、顺利地从一端插入至另一端。

然后,为了在已被加工成圆筒形状的靶材料的一端焊接铝合金制的凸缘并且在另一端焊接铝合金制的盖,以与凸缘或盖的形状相适配的方式对中空状靶材料的两端分别进行切削加工,然后通过TIG焊接进行焊接,得到焊接有凸缘及盖的全长为3000mm的靶材料。

(实施例2~12)

按照与实施例1同样的步骤,得到焊接有凸缘及盖的全长为3000mm的靶材料。

对于实施例1~12中得到的焊接有凸缘和盖的靶材料的外观(以外径为基准),将具有凸缘的端部作为底部,对长度方向上的直线度进行测定。如图4所示的说明图那样,使用千分表测定该直线度。如图4所示那样,将安装有凸缘121及盖122的已被加工成圆筒形状的靶材料11设置于检查器具13。用凸缘121将已被加工成圆筒形状的靶材料11固定于检查器具13。检查器具13是以能使已被加工成圆筒形状的靶材料11旋转的方式构成的。在检查器具13中配置有千分表14。调节该千分表14以使得与距盖122的上端部10mm的位置接触。

首先,使已被加工成圆筒形状的靶材料11旋转1圈,确认偏离幅度为最小值的位置。将该偏离幅度为最小值的位置作为基准位置(A点),将千分表14设定为0mm。接下来,用千分表14测定使已被加工成圆筒形状的靶材料11从基准位置顺时针旋转90度的位置(B点)的值。用千分表14测定从B点进一步顺时针旋转90度的位置(C点)的值、及从C点进一步顺时针旋转90度的位置(D点)的值。将B点~D点的测定值中的最大值为2mm以下(偏离值为2mm以下)的情况评价为合格。

将测得的结果示于表1。如表1所示那样,实施例2、3及5中得到的焊接有凸缘和盖的靶材料的最大值为2mm以下。关于实施例1、4及6~12中得到的焊接有凸缘和盖的靶材料,最大值大于2mm。因此,将凸缘121供于车床加工,对凸缘121的端面(与检查器具13的接触面)的一部分进行切削来进行矫正。矫正后,再次按照同样的步骤对长度方向上的直线度进行测定。将测得的结果示于表1。如表1所示那样,实施例1、4及6~12中得到的焊接有凸缘和盖的靶材料的最大值也成为2mm以下。

[表1]

如表1所示可知,最终实施例1~12中得到的焊接有凸缘和盖的靶材料的偏离值的最大值均为2mm以下,几乎不具有变形。接下来,将实施例1~12中得到的焊接有凸缘和盖的靶材料供于溅射面的精修加工(切削加工)。然后,用乙醇洗涤,得到圆筒型靶。

(实施例13)

使用无氧铜(99.99%)作为靶材料,将该靶材料(无氧铜)加工成圆筒形状。已被加工成圆筒形状的靶材料的外径为165mm,内径为126mm,以及,长度为2750mm。除了使用高纯度无氧铜制的凸缘及盖以外,按照与实施例1同样的步骤,制造全长为3000mm的圆筒型靶。将焊接有凸缘和盖的靶材料的矫正前后的测定结果示于表2。

[表2]

(实施例14)

使用与实施例1的批号(Lot No.)不同的铝(靶材料),将该靶材料(铝)加工成圆筒形状。已被加工成圆筒形状的靶材料的外径为165mm,内径为132mm,以及,长度为2750mm。

将具有盖及凸缘部的SUS304制的衬管(外径为130mm,内径为122mm,以及,长度为3000mm)插入已被加工成圆筒形状的靶材料的中空部。以从已被加工成圆筒形状的靶材料的两端伸出(盖侧及凸缘侧分别伸出100mm及150mm)的方式,利用铟对衬管进行钎焊接合。此外,钎焊接合后,以成为规定的尺寸的方式,对已被加工成圆筒形状的靶材料整体实施车床加工。

对于得到的全长为3000mm的靶材料,利用与实施例1同样的方法,对长度方向上的直线度进行测定。结果,为预先规定的范围(2mm以下)内。因此,未实施矫正加工,制成圆筒型靶。将测定结果示于表3。

(实施例15及16)

除了使用与实施例1及14的批号不同的铝(靶材料)以外,按照与实施例14同样的步骤,得到已被加工成圆筒形状的靶材料。

接下来,按照与实施例14同样的步骤,将SUS304制的衬管进行钎焊接合。此外,钎焊接合后,以成为规定的尺寸的方式,对已被加工成圆筒形状的靶材料整体实施车床加工。

对于得到的全长为3000mm的靶材料,利用与实施例1同样的方法,对长度方向上的直线度进行测定。结果,所有靶材料均为预先规定的范围(2mm以下)内。因此,未实施矫正加工,制成圆筒型靶。将测定结果示于表3。

[表3]

(实施例17~19)

使用与实施例1及14~16的批号不同的铝(靶材料),将该靶材料(铝)加工成圆筒形状。已被加工成圆筒形状的靶材料均为下述尺寸:外径为165mm,内径为126mm,以及,长度为2200mm。

接下来,对已被加工成圆筒形状的靶材料各自的两端进行切削加工,以使得与接合环的形状适配。在进行了切削加工的部分,通过TIG焊接将作为铝合金制的圆筒形的装置设置用接头的接合环进行焊接。焊接处理后,对在两端具有接合环的靶材料实施车床加工以使得成为规定的尺寸。

对于得到的全长为2300mm的靶材料,利用与实施例1同样的方法,对长度方向上的直线度进行测定。将各端部作为底部,对直线度进行2次测定。结果,所有靶材料均为预先规定的范围(2mm以下)内。因此,未实施矫正加工,制成圆筒型靶。将测定结果示于表4。结果仅示出2次测定中的变形较大的一方。

[表4]

如上所述,通过本发明的制造方法,能得到几乎不具有变形的圆筒型靶。因此,得到的圆筒型靶不易发生因与插入至圆筒型靶内部的磁体的接触而导致的动作不良。或者,不易发生由于安装于圆筒型靶外部的屏蔽罩等周边构件与圆筒型靶的局部的接近或接触而导致的异常放电。另外,由于几乎不具有变形,因而在使圆筒型靶旋转时不发生偏离,或者,即使发生偏离也是不造成障碍的程度。结果,圆筒型靶与形成膜的基板的距离变得恒定,形成的膜的厚度变得均匀。此外,即使将圆筒型靶设置于溅射装置,在长度方向上也几乎不具有变形。因此,不会向圆筒型靶与溅射装置的连接部施加局部的载荷,能减轻对溅射装置造成的负荷,提高耐久性。

此外,配备多根而设置成一组而成的圆筒型靶组可使在溅射装置内设置的全部的圆筒型靶均为几乎没有变形的圆筒型靶。结果,能防止异常放电、以及对连接部造成的局部的负荷。因此,对于通过本发明的制造方法得到的圆筒型靶而言,容易将多根圆筒型靶设置成一组而以圆筒型靶组的形式出货。

附图标记说明

1 已被加工成圆筒形状的靶材料

2 接合件

21凸缘

22盖

23接合环

24接合件部

25衬管

3 固定部

11已被加工成圆筒形状的靶材料

121 凸缘

122 盖

13检查器具

14千分表

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