圓筒形濺射靶的制作方法
【專利摘要】本發明的目的在于提高圓筒形基材與圓筒形濺射靶部件之間的接合性。本發明提供一種由圓筒形基材與圓筒形濺射靶部件的接合體形成的圓筒形濺射靶，當設用于使圓筒形基材與上述圓筒形濺射靶部件相接合的接合材料的厚度為d(mm)、設接合材料的線膨脹系數為αl(μm/μmK)，并設接合材料的熔點與室溫之差為⊿T(K)時，圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的十點平均粗糙度(Rz)滿足d(μm)×αl(μm/μmK)×⊿T(K)≤Rz(μm)。
【專利說明】
圓筒形濺射靶
技術領域
[0001]本發明涉及圓筒形濺射靶。尤其，涉及與圓筒形基材（也稱為背襯管，backing tube)相接合的陶瓷圓筒形濺射靶。
【背景技術】
[0002] 圓筒形(也稱為旋轉型或回轉型)濺射靶與平板型濺射靶相比，濺射靶部件的整個 面上腐蝕而可均勻地削減，因而具有使用效率高的優點。因此，近年來，使用圓筒形濺射靶 來取代以往的平板型濺射靶的情況有所增加。
[0003] 作為圓筒形濺射靶的制造方法，具有將圓筒形濺射靶與圓筒形基材制造成一體 的、在圓筒形基材的外周面上利用熔射法來制造的方法。另外，已知有如下方法:在圓筒形 基材的外圍填充作為濺射靶部件的原料的粉末，并通過熱等靜壓(HIP)來制造等，利用焊接 材料等的接合材料將由另外制造的陶瓷燒結體形成的圓筒形濺射靶部件與圓筒形基材相 接合。
[0004] 在以將圓筒形濺射靶部件與圓筒形基材制造成一體的方式制造而成的圓筒形濺 射靶的情況下，圓筒形基材難以再利用，因此無經濟性，并且，因圓筒形濺射靶部件和圓筒 形基材的熱膨脹系數不同，濺射時發生圓筒形濺射靶部件的龜裂或裂紋。
[0005] 另一方面，在利用焊接材料等的接合材料將由另外制造的陶瓷燒結體形成的圓筒 形濺射靶部件與圓筒形基材相接合來制造的方法的情況下，圓筒形濺射靶部件和圓筒形基 材經由插入于它們之間的焊接材料等接合材料來進行接合，因此在焊接材料等接合材料的 填充不充分的情況下，接合會不充分。
[0006] 若接合得不充分，則會成為在濺射時，由于圓筒形濺射靶部件膨脹，圓筒形濺射靶 部件從圓筒形基材脫離而發生空轉或發生圓筒形濺射靶部件的龜裂、裂紋的問題的原因。
[0007] 因此，在專利文獻1中記載了如下內容:為了強化圓筒形濺射靶部件與圓筒形基材 之間的接合，在填充焊接材料等接合材料之后，從圓筒軸向的一端開始冷卻，并依次向圓筒 軸向的另一端冷卻，在冷卻過程中進而供給處于熔融狀態的接合材料。通過以這種方式供 給接合材料，來改善接合狀態，并防止發生龜裂、裂紋。
[0008] 通常，焊錫等接合材料以液相填充于圓筒形濺射靶部件與圓筒形基材之間的腔 體，并在填充后進行冷卻時變為固相來進行圓筒形濺射靶部件與圓筒形基材之間的接合。 當考慮由冷卻引起的接合材料的熱收縮量時，專利文獻1中公開的方法中，可通過補償接合 材料的熱收縮量，來提高對腔體的填充率。
[0009] 然而，在專利文獻1中公開的方法中，只補償了接合材料的熱收縮量。因此，在專利 文獻1中公開的方法中，結果是僅僅防止了由冷卻時的接合材料相對于圓筒形濺射靶的軸 向的收縮所引起的接合性的降低。
[0010] 接合材料的收縮不僅要考慮相對于圓筒形濺射靶的軸向的收縮，還應考慮直徑方 向。這是因為，圓筒的直徑方向的收縮容易引起基材與靶的剝離。即使從圓筒軸向的一端開 始冷卻，進而向腔體供給處于熔融狀態的接合材料，也會因接合材料具有一定的粘性而難 以進行排除由圓筒的直徑方向的收縮而產生的空隙的控制。在專利文獻1中也處于并未取 得對因接合材料向圓筒形濺射靶的直徑方向的收縮而產生的圓筒形濺射靶部件與接合材 料之間產生的空隙的對策的狀況。
[0011](現有技術文獻）
[0012] 專利文獻1:日本特開2010-018883號公報
[0013] 本發明的問題在于，提供一種圓筒形濺射靶及其制造方法，可提高圓筒形濺射靶 部件與圓筒基材之間的接合性，同時，可防止因圓筒形濺射靶部件及圓筒形基材的熱膨脹 系數不同而引起的濺射時的圓筒形濺射靶部件的龜裂、裂紋。
【發明內容】
[0014] 本發明人為了解決上述問題，發現:通過使圓筒形濺射靶的接合材料一側的表面 粗糙度大到因接合材料的熱收縮而產生的接合材料的厚度的減少量以上，可防止熱收縮之 時的剝離。通常，會使圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表面粗糙度盡量小。然而，在本 發明中，反而使表面粗糙度增大，進而，不僅變得粗糙，還通過以與接合材料的厚度之間的 關系來規定表面粗糙度(Rz和/或Ra)，而可高精度地提高接合材料與圓筒形濺射靶部件之 間的錨固效果，以至于完成本發明。
[0015] 根據本發明的一實施方式，提供一種由圓筒形基材與圓筒形濺射靶部件的接合體 形成的圓筒形濺射靶，其特征在于，當設用于使圓筒形基材與圓筒形濺射靶部件相接合的 接合材料的厚度為dym，設接合材料的線膨脹系數為W(μηι/μηιΚ)，并設接合材料的恪點與室 溫之差為ΖΤ(Κ)時，圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的十點平均粗糙度(Rz)滿足(1(μπι) ΧαΚμηι/μηιΚ) XZ]T(K) < Rz(ym)(公式1)。十點平均粗糙度(Rz)的上限無特別規定。這是因 為，十點平均粗糙度(Rz)越大，可使圓筒形濺射靶部件的接合面與接合材料相接觸的面積 越大，可提高接合材料與圓筒形濺射靶部件之間的錨固效果。另一方面，需要使下限值大到 用作接合材料的In或In合金的焊接材料的熱收縮量以上，因此，優選地，下限值設定為接合 材料的熱收縮量。
[0016] 根據本發明的一實施方式，提供一種圓筒形濺射靶，關于圓筒形濺射靶部件，圓筒 形派射祀部件的接合材料一側的面的十點平均粗糙度(Rz)滿足d(ym) X w(μηι/μηιΚ) X Z]T (KHRz(ym)，不僅如此，進而，圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的面的算術平均粗糙度 (Ra)滿足 d(ym) Χα^μπι/μπιΚ) XjT(K) X0.1 <Ra(ym)(公式 2)。
[0017] 圓筒形濺射靶部件可以為氧化銦錫（ΙΤ0)或氧化銦鋅（ΙΖ0)、氧化銦鎵鋅（IGZ0)或 氧化銦錫鋅(ΙΤΖ0)。
[0018] 接合材料包含In或InSn。優選地，接合材料的厚度為0.5mm < d < 2.0mm。
[0019] 根據本發明，即使接合材料在從液相變為固相時在圓筒形濺射靶的直徑方向收 縮，與圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的面的十點平均粗糙度(Rz)不滿足(1(μπι)χ α?(μ m/μπιΚ) XjT(KH Rz(ym)的條件的圓筒形濺射靶相比，也可確保圓筒形濺射靶部件與接合 材料的接點，且可提高圓筒形濺射靶部件與圓筒基材之間的接合強度。
[0020] 進而，根據本發明，即使因接合材料熱收縮而在圓筒形濺射靶部件與接合材料之 間形成空隙，也可利用空隙，來緩和由于濺射時的所熱引起的因圓筒形濺射靶部件、接合材 料及圓筒形基材的各熱膨脹系數不同而產生的應力。
【附圖說明】
[0021]圖1為用于說明本發明的實施方式的利用接合材料接合圓筒形濺射靶部件與圓筒 形基材的接合(bond ing)工序的簡圖。
[0022]圖2為示出本發明實施方式的圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表面的簡圖。 [0023](附圖標記的說明）
[0024] 1:圓筒形濺射靶部件;2:間隔件;3:接合材料;4:圓筒形基材
【具體實施方式】
[0025] 以下，參照附圖，對本發明的圓筒形濺射靶及其制造方法進行說明。然而，本發明 的圓筒形濺射靶及其制造方法能夠以各種不同方式實施，并不解釋為局限于以下示出的實 施方式的記載內容。此外，在本實施方式中參照的附圖中，對于相同部分或具有相同功能的 部分標注相同的附圖標記，并省略其的反復說明。
[0026] 說明本發明的圓筒形濺射靶的結構及制造方法。通過實施例對本發明進行說明， 但本發明不局限于此。
[0027] 圖1為用于說明本發明的實施方式的利用接合材料接合圓筒形濺射靶部件與圓筒 形基材的焊接工序的簡圖。圖2為示出本發明實施方式的圓筒形濺射靶部件的接合材料面 的表面的簡圖。根據圖1及圖2來說明本發明的圓筒形濺射靶。
[0028] 準備多個圓筒形濺射靶部件1、圓筒形基材4及接合材料3。對圓筒形濺射靶部件1 及圓筒形基材4的外徑、內徑及長度不特別限定。只是，圓筒形濺射靶部件1的內徑和圓筒形 基材4的外徑規定在圓筒形濺射靶部件1與圓筒形基材4之間形成的腔體的寬度，并規定填 充于腔體中的接合材料的厚度。因此，對圓筒形濺射靶部件1的內徑和圓筒形基材4的外徑 進行調節，以使接合材料的厚度成為所需的厚度。
[0029] 圓筒形濺射靶部件1由陶瓷燒結體形成，例如為由銦、錫及氧形成的氧化銦錫 (IT0，Indium Tin Oxide)燒結體、由鋅、錯及氧形成的氧化錯鋅（AZ0，Aluminium Zinc Oxide)燒結體、由銦、鋅及氧形成的氧化銦鋅（IZO, Indium Zinc Oxide)燒結體、Ti〇2等燒 結體。只是，本發明的圓筒形濺射靶的圓筒形濺射靶部件1只要為陶瓷燒結體即可，不局限 于上述成分。
[0030] 作為圓筒形基材4可使用各種材質。作為圓筒形基材4的一例，可舉出銅（Cu)、鈦 (Ti)、鉬(Mo)或包含這些元素中的多種的金屬。
[0031] 作為接合材料3,例如可舉出包含低恪點的銦（In)或Sn等的In合金的焊接材料。在 In合金的情況下，若考慮熔點及熱導性等，則優選為至少包含99.99%以上的In的In合金。
[0032] 首先，利用噴砂處理、機械加工、砂帶磨光機、砂紙、噴砂介質的摩擦等，使與準備 好的圓筒形濺射靶部件1的圓筒形基材4的接合面的表面變得粗糙，例如，如圖2所示。此時， 根據接合材料3的厚度及該接合材料3的熱收縮量，來確定表面粗糙度。優選地，使圓筒形濺 射靶部件1的與圓筒形基材4之間的接合面變得粗糙，使得當設接合材料3的厚度為cUim、接 合材料3的線膨脹系數* α?(μπι/μπιΚ)，并設接合材料3的熔點與室溫之差為ZT(K)時，圓筒 形濺射靶部件1的接合材料一側的十點平均粗糙度(Rz)滿足d(μπι) X Μ (μπι/μπιΚ) X ΖΤ (Κ) < Rz(ym)〇
[0033] 雖然原因尚不清楚，但向圓筒形濺射靶部件1與圓筒形基材4之間流入的接合材料 3在剛流入之后以液體狀態存在，因其流動性，而存在于圓筒形基材4及圓筒形濺射靶部件1 的各個表面上。然而，存在如下擔憂:在接合材料3以熔點固化之后至室溫的溫度變化期間 發生收縮，會在接合材料3與圓筒形基材4及圓筒形濺射靶部件1的各個表面之間產生空隙。 尤其是，空隙會產生于圓筒形濺射靶部件1的表面與接合材料3之間。當使接合材料3流入 時，圓筒形基材4及圓筒形濺射靶部件1相比于常溫時，與線膨脹系數相對應地變大。使接合 材料3流入其中，并凝固后降溫至常溫。此時，收縮最大的為接合材料3。若計算直徑的變化 或周長的變化，則由于接合材料3緊固其內側的圓筒形基材4,因此粘結不良往往在圓筒形 濺射靶部件一側發生。
[0034] 當設接合材料3的線膨脹系數*α?(μπι/μπιΚ)，并將接合材料的熔點與室溫之差設 定為ΖΤ(Κ)時，在接合材料3以熔點固化之后至室溫的溫度變化中的收縮量可由公式d(ym) X αι(μπ?/μπ?Κ) X(K)計算。因此，若將圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的面的十點平 均粗糙度(RZ)作為接合材料3的厚度d的函數，并以滿足d(μL?) X α! (μπι/μπιΚ) X(Κ) < Rz (Ml)(公式1)的方式使圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的面變得粗糙，則即使接合材料 3以由(Κμπι) χα?(μπι/μπικ) XjT(K)計算的值收縮，由于因表面粗糙度而發生的表面積的增 加，因此也與考慮接合材料3的厚度和熱收縮量而未使圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側 的表面變得粗糙的情況相比，可確實地使與圓筒形濺射靶部件1的接合材料3相接觸的面積 變大。
[0035] 進而，對于圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的面的表面粗糙度，可使算術平均 粗糙度(1^)滿足(1化111)\€11化 111/^1111〇\」1'(1〇\0.1<1^^111)(公式2)。這是因為，當將算術 平均粗糙度(Ra)的值設定為滿足上述公式的值時，圓筒形濺射靶部件1的表面普遍成為所 需的表面粗糙度，且可使與圓筒形濺射靶部件1的接合材料3相接觸的面積更加變大。
[0036] 此外，本發明中，算術平均粗糙度(Ra)及十點平均粗糙度(Rz)按當前的日本工業 標準規格(JIS B 601:1994)來定義。
[0037] 優選地，以具有滿足各上述公式的十點平均粗糙度(Rz)或十點平均粗糙度(Rz)及 算術平均粗糙度(Ra)的值的方式，使圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的面整體上變得 粗糙。關于以具有滿足各上述公式的十點平均粗糙度(Rz)或/及算術平均粗糙度(Ra)的值 的方式而使圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的面全體地變得粗糙，可向圓筒形濺射靶 部件1的長度方向以等間距測定12個點，并確認在任一處是否都滿足十點平均粗糙度(Rz) 或/和算術平均粗糙度(Ra)。
[0038] 接著，使與接合材料3相接觸的一側的表面變得粗糙了的多個圓筒形濺射靶部件1 以各中心軸相一致的方式配置并固定于圓筒形基材4。
[0039] 由圓筒形濺射靶部件1的內徑和圓筒形基材4的外徑形成的腔體規定接合材料3的 厚度。優選地，由圓筒形濺射靶部件1的內徑和圓筒形基材4的外徑形成的腔體的厚度為 0 · 5mm~2 · 0mm。若上述腔體的厚度比0 · 5mm窄，則液相的接合材料3難以流動而會引起接合 不良。另一方面，若上述腔體的厚度比2.0_厚，則會引起熱導率的降低等，有可能成為濺射 時異常放電的原因。
[0040] 接著，利用加熱器(未圖示）將圓筒形濺射靶部件1及圓筒形基材4的每個加熱至 157°C以上，并使熔融的接合材料3流入圓筒形濺射靶部件1的內圍面與圓筒形基材的外周 面之間。在流入之后，從157°C以上的溫度，漸漸降低溫度來使接合材料3固化，使得圓筒形 濺射靶部件1接合于圓筒形基材4。
[0041] (實施例1)
[0042] 準備了由包含10%的Sn的ΙΤ0(氧化銦錫）燒結體的圓筒形濺射靶部件1(外徑： 160mmΦ、內徑：136mmΦ、長度:200mm)、圓筒形基材4(外徑：134mmΦ、內徑：120mmΦ、長度： 3000mm)、In合金的焊接材料形成的接合材料3。接合材料3的厚度可從圓筒形派射祀部件1 的內徑與圓筒形基材4的外徑之差估計為ΙΟΟΟμπι。在實施例1中使用了的In合金的焊接材料 的熱膨脹系數為32.1\10- 6，熔點為156.6°(：。因此，當適用于(^111)\€[心111/^ 11110\」1'(10 < Rz (μπι)(公式1)時，本發明的十點平均粗糙度(Rz)的值為4 · 38μηι以上。基于這一結果，在 本實施例中，通過噴砂處理，使圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面變得粗糙，使得 圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz)為4.38μπι以上。
[0043] 像這樣，針對表面變得粗糙的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面 粗糙度，向圓筒形濺射靶部件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12 份，并測定了各分割線上的任意點。作為表面粗糙度儀，可使用日本三豐株式會社制造的 SJ-301，并以如下條件測定表面粗糙度：觸針半徑：2μπι、送進速度：0.5mm/秒、偏移量 (of f set): Ac 0.8mm、評價長度:4.0mm。實施例1的圓筒形派射祀部件1的接合材料一側的表 面的十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為5μπι。在實施例1中，未對算術平均粗糙度(Ra)進 行控制，因此向圓筒形濺射靶部件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成 12份，并測定了各分割線上的任意點，其結果，算術平均粗糙度(Ra)為12處的平均，為0.4μ m〇
[0044] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側表面變得粗糙的圓筒形濺射靶部件1經 由接合材料3接合于圓筒形基材4，來制造了圓筒形濺射靶。
[0045] 利用超聲波探傷儀來測定實施例1的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為98.0%。
[0046] (實施例2)
[0047] 實施例2基本上與實施例1相同，但不同之處在于，進行控制，使算術平均粗糙度 (Ra)滿足從d(ym) ΧαΚμπι/μπιΚ) Χ」Τ(Κ) Χ0· 1 < Ra(ym)導出的值。由In的焊接材料形成的 接合材料3的熱膨脹系數為32.1ΧΠΓ6,熔點為156.6°C。利用(ΚμπΟΧαΚμπι/μπι?ΟΧ」!^) Χ0.1 < Ra(ym)(公式2)計算算術平均粗糙度(Ra)，其結果為0.438μπι以上。在實施例2中，基 于這一結果，通過噴砂處理使表面變得粗糙，使得圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表 面的十點平均粗糙度(Rz)成為4.38μπι以上，算術平均粗糙度(Ra)成為0.438μπι以上。
[0048] 像這樣，針對表面變得粗糙的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面 粗糙度，向圓筒形濺射靶部件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12 份，并測定了各分割線上的任意點。實施例2的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面 的十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為6μπι。算術平均粗糙度(Ra)為12處的平均，為0.8μ m〇
[0049] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的實施例2的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0050] 利用超聲波探傷儀來測定實施例2的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為99.0%。與 實施例1相比，算術平均粗糙度(Ra)也為滿足根據本發明的公式2計算出的算術平均粗糙度 (Ra)的值，因此實施例2的圓筒形濺射靶與實施例1的圓筒形濺射靶相比，粘結率更高。
[0051 ](實施例3)
[0052]實施例3基本上與實施例1相同，但改變了圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的 表面的十點平均粗糙度(Rz)的值及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0053] 在實施例3中，針對圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向 圓筒形濺射靶部件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了 各分割線上的任意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為8μπι。算術平均粗糙度 (Ra)為12處的平均，為1. Ιμπι。實施例3的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點 平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)均滿足從本發明的公式1及公式2計算出的十點平 均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0054] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的實施例3的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0055] 利用超聲波探傷儀來測定實施例3的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為99.5%。與 實施例2的圓筒形濺射靶相比，實施例3的圓筒形濺射靶的十點平均粗糙度(Rz)及算術平均 粗糙度(Ra)均更大。與實施例2的圓筒形濺射靶相比，實施例3的圓筒形濺射靶的粘結率更 尚。
[0056](實施例4)
[0057] 實施例4基本上與實施例1相同，但改變了圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的 表面的十點平均粗糙度(Rz)的值及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0058] 在實施例4中，針對圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向 圓筒形濺射靶部件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了 各分割線上的任意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為14μπι。算術平均粗糙 度(Ra)為12處的平均，為2. Ιμπι。實施例4的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十 點平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)均滿足從本發明的公式1及公式2計算出的十點 平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0059] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的實施例4的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材，來制造了圓筒形濺射靶。
[0060] 利用超聲波探傷儀來測定實施例4的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為99.7%。與 實施例3的圓筒形濺射靶相比，實施例4的圓筒形濺射靶1的十點平均粗糙度(Rz)及算術平 均粗糙度(Ra)均更大。與實施例3的圓筒形濺射靶相比，實施例4的圓筒形濺射靶的粘結率 更尚。
[0061] (實施例5)
[0062] 實施例5基本上與實施例1相同，但改變了圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的 表面的十點平均粗糙度(Rz)的值及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0063] 在實施例5中，針對圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向 圓筒形濺射靶部件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了 各分割線上的任意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為7μπι。算術平均粗糙度 (Ra)為12處的平均，為Ιμπι。實施例5的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平 均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)均滿足從本發明的公式1及公式2計算出的十點平均 粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0064] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的實施例5的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0065] 利用超聲波探傷儀來測定實施例5的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為99.0%。
[0066] (實施例6)
[0067] 實施例6基本上與實施例1相同，但將接合材料的厚度設定為1500μπι(將圓筒形濺 射靶部件1的內徑與圓筒形基材4的外徑之差設定為1500μπι)。另外，改變了圓筒形濺射靶部 件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz)的值及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0068] 在實施例6中，接合材料3本身的材質與實施例1相同，然而接合材料3的厚度為 1500μπι，因此利用求出十點平均粗糙度(Rz)的公式1及求出算術平均粗糙度(Ra)的公式2分 別計算出了本發明的十點平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)。十點平均粗糙度(Rz)為 6.58μπι以上，算術平均粗糙度(Ra)為0.658μπι以上。
[0069] 在實施例6中，對圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面進行噴砂處理，使得 十點平均粗糙度(Rz)成為6.58μπι以上，算術平均粗糙度(Ra)成為0.658μπι以上。
[0070]針對實施例6的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向圓筒 形靶部件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了各分割線 上的任意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為9μπι。算術平均粗糙度(Ra)為12 處的平均，為1.3μπι。實施例6的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙 度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)均滿足從本發明的公式1及公式2計算出的十點平均粗糙度 (Rz)及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0071]像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的實施例6的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0072]利用超聲波探傷儀來測定實施例6的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為98.0%。
[0073] (實施例7)
[0074] 與實施例1相比，實施例7的不同之處在于，圓筒形濺射靶部件1的材質為ΙΖ0(氧化 銦鋅），以及改變了圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz)的值 及算術平均粗糙度(Ra)的值，其他的條件相同。
[0075] 針對實施例7的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向靶部 件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了各分割線上的任 意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為6μπι。算術平均粗糙度(Ra)為12處的平 均，為0.8μπι。實施例7的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz) 及算術平均粗糙度(Ra)均滿足從本發明的公式1及公式2計算出的十點平均粗糙度(Rz)及 算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0076] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的實施例7的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0077]利用超聲波探傷儀來測定實施例7的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為99.0%。 [0078](實施例8)
[0079]與實施例1相比，實施例8的不同之處在于，圓筒形濺射靶部件1的材質為IGZ0(氧 化銦鎵鋅），以及改變了圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz) 的值及算術平均粗糙度(Ra)的值，其他的條件相同。
[0080] 針對實施例8的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向靶部 件1的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了各分割線上的任 意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為8μπι。算術平均粗糙度(Ra)為12處的平 均，為1. Ιμπι。實施例8的圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz) 及算術平均粗糙度(Ra)均滿足從本發明的公式1及公式2計算出的十點平均粗糙度(Rz)及 算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0081] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的實施例8的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0082]利用超聲波探傷儀來測定實施例8的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為99.0%。
[0083]實施例7、實施例8和實施例2的圓筒形濺射靶部件1的材質不同，但在十點平均粗 糙度(Rz)的值及算術平均粗糙度(Ra)的值被控制成分別滿足公式1及公式2的方面上是相 同的。若比較實施例7、實施例8和實施例2，則粘結率為99.0%，是相同值。因此可以明確的 是，當進行控制使得圓筒形濺射靶部件1的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz)及 算術平均粗糙度(Ra)分別滿足公式1及公式2時，圓筒形濺射靶部件1與圓筒形基材4之間的 粘結率提高，而與圓筒形濺射靶部件1的材質無關。
[0084](比較例1)
[0085] 比較例1與實施例1基本上相同，但改變了圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表 面的十點平均粗糙度(Rz)的值及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0086] 針對比較例1的圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向圓筒 形濺射靶部件的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了各分 割線上的任意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為4μπι。算術平均粗糙度(Ra) 為12處的平均，為0.5μπι。比較例1的圓筒形濺射靶部件的情況下，其接合材料一側的表面的 十點平均粗糙度(Rz)的值不滿足從本發明的公式1導出的十點平均粗糙度(Rz)，而滿足從 公式2導出的算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0087] 像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的比較例1的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0088] 利用超聲波探傷儀來測定比較例1的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為95.0%。 [0089](比較例2)
[0090]比較例2與實施例1基本上相同，但改變了圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表 面的十點平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)。
[0091 ]針對比較例2的圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向圓筒 形濺射靶部件的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了各分 割線上的任意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為Ιμπι。算術平均粗糙度(Ra) 為12處的平均，為0.2μπι。比較例2的圓筒形濺射靶部件的情況下，其接合材料一側的表面的 十點平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)的值均不滿足從本發明的公式1導出的十點平 均粗糙度(Rz)及從公式2導出的算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0092]像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的比較例2的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0093]利用超聲波探傷儀來測定比較例2的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為92.0%。 [0094](比較例3)
[0095] 比較例3與實施例6基本上相同，但改變了圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表 面的十點平均粗糙度(Rz)的值及算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0096] 針對比較例3的圓筒形濺射靶部件的接合材料一側的表面的表面粗糙度，向圓筒 形濺射靶部件的圓筒的軸向以假想的方式畫直線，將它均勻地分割成12份，并測定了各分 割線上的任意點，其結果，十點平均粗糙度(Rz)為12處的平均，為4μπι。算術平均粗糙度(Ra) 為12處的平均，為0.6μπι。比較例3的圓筒形濺射靶部件的情況下，其接合材料一側的表面的 十點平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)的值均不滿足從本發明的公式1導出的十點平 均粗糙度(Rz)及從公式2導出的算術平均粗糙度(Ra)的值。
[0097]像這樣，以圖1所示的方法使接合材料一側的表面變得粗糙的比較例3的圓筒形濺 射靶部件1經由接合材料3接合于圓筒形基材4,來制造了圓筒形濺射靶。
[0098] 利用超聲波探傷儀來測定比較例3的圓筒形濺射靶的粘結率，其結果為93.0%。
[0099] 總結實施例1至實施例8、比較例1至比較例3的各分析結果等，在下列表1中示出。 此外，十點平均粗糙度(Rz)及算術平均粗糙度(Ra)為測定了 12處的值的平均值。
[0100] [表 1]
[0103]如表1中明確示出，與圓筒形濺射靶部件的材質無關地，針對圓筒形濺射靶部件1 的接合材料一側的表面的表面粗糙度進行控制，使得十點平均粗糙度(Rz)的值滿足d (μπι) Χα?(μπι/μπιΚ)ΧΖΤ(ΚΗΚΖ(μπι)(公式1)，來提高圓筒形濺射靶部件1與圓筒形基材4之間 的粘結率。進而，若還進行控制，使得算術平均粗糙度(Ra)的值也滿足(1(μπι)Χ α?(μπι/μπιΚ) X」T(K)X0.1<Ra(ym)(公式2)，則粘結率更加提高。
[0104]此外，本發明不局限于如上所述的實施方式，在不脫離宗旨的范圍內可進行適當 變更。
【主權項】
1. 一種由圓筒形基材與圓筒形濺射靶部件的接合體形成的圓筒形濺射靶，其特征在 于，當設能夠從上述圓筒形濺射靶部件的內徑與上述圓筒形基材的外徑之差估計的、用于 使上述圓筒形基材與上述圓筒形濺射靶部件相接合的接合材料的厚度為(Ι(μπι)，設接合材 料的線膨脹系數為α?(μπι/μπιΚ)，設接合材料的熔點與室溫之差為ΖΤ(Κ)時，上述圓筒形濺 射靶部件的接合材料一側的表面的十點平均粗糙度(Rz)滿足d(ym) ΧαΚμπι/μπιΚ) XjT(K) < Rz(ym)〇2. 根據權利要求1所述的圓筒形濺射靶，其特征在于，進而，上述圓筒形濺射靶部件的 接合材料一側的表面的算術平均粗糙度(Ra)滿足d(ym) ΧαΚμπι/μπιΚ) Χ」Τ(Κ) Χ0· 1 < Ra (μπι) 〇3. 根據權利要求1所述的圓筒形濺射靶，其特征在于，上述圓筒形濺射靶部件由氧化銦 錫、氧化銦鋅、氧化銦鎵鋅或氧化銦錫鋅形成。4. 根據權利要求1所述的圓筒形濺射靶，其特征在于，上述接合材料包含In或InSn。5. 根據權利要求1至4中任一項所述的圓筒形濺射靶，其特征在于，上述接合材料的厚 度為0 · 5mm仝d仝2. Omm。
【文檔編號】C23C14/34GK105986232SQ201610150557
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】鶴田好孝
【申請人】Ｊｘ金屬株式會社