圆筒型溅射靶及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种圆筒型溅射靶及其制造方法，本发明专利技术的圆筒型溅射靶的制造方法包括：基底处理工序，在作为圆筒型靶(2)的接合面的内周面和作为圆筒型衬管(3)的接合面的外周面中的至少一方涂布基底处理接合材料以形成基底处理层(11)；及接合工序，在基底处理工序之后，将填充用接合材料填充到圆筒型靶(2)与插入到该圆筒型靶内的衬管(3)之间的间隙并进行固化，基底处理接合材料的熔点或固相线温度超过填充用接合材料的熔点或固相线温度。

Cylindrical sputtering target and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆筒型溅射靶及其制造方法
本专利技术涉及一种使用于溅射装置中的圆筒型溅射靶及其制造方法。本申请主张基于2017年4月7日于日本申请的专利申请2017-076471号及2018年3月23日于日本申请的专利申请2018-56467号的优先权，并将其内容援用于此。
技术介绍
已知有一边使圆筒型溅射靶旋转一边进行溅射的溅射装置。如专利文献1或专利文献2所示，该溅射装置中所使用的圆筒型溅射靶在圆筒型衬管的外周面上接合有圆筒型靶的内周面。已知有如下接合方法：在该接合中，在成为接合面的圆筒型衬管的外周面及圆筒型靶的内周面上，作为基底处理而通过基于超声波焊接机(超声波钎焊烙铁)的焊接机处理来形成与接合材料相同或类似的被膜，之后，在圆筒型靶中插入圆筒型衬管，在两者之间设置用于接合部的间隙，在该间隙中供给接合材料以填充间隙。并且，也已知有作为接合材料而使用铟(In)。专利文献1：日本特开2016-74977号公报(A)专利文献2：日本特开2014-37619号公报(A)圆筒型衬管与圆筒侧靶的接合需要如下一系列工艺：这些衬管及靶的加热、基于基底处理接合材料的基底处理及其冷却、衬管向靶的插入、在两者之间形成接合材料用间隙、组装、靶及衬管的再加热、接合材料向间隙的填充及冷却。在此，若对靶与衬管的基底处理进行说明，则基底处理为如下工序：将靶及衬管加热至基底处理接合材料的熔点以上，并使用超声波钎焊烙铁对衬管的外周面及靶的内周面涂布基底处理接合材料。靶及衬管的基底处理接合材料的表面通过基底处理后的冷却及用于将接合材料填充于两者的间隙中的接合前的再加热而进行表面氧化。通过形成该基底处理接合材料表面的氧化膜，所填充的接合材料与基底处理接合材料的接触受到阻止，并容易产生接合不良，在接合后的超声波探伤检查中无法确保既定的接合面积比率，有时产品的品质成为不合格。关于这种品质成为不合格的溅射靶，在对整体进行加热以使接合材料熔解之后，需要从衬管中取出靶，再次进行修正接合的操作。另一方面，随着被溅射的基板的大型化，圆筒型靶被加长，也期待接合强度的提高。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于防止因经过基底处理的接合材料表面的氧化膜而产生接合不良，并减少接合的修正操作以提高生产率，并且提高靶与衬管的接合强度。本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶的制造方法(以下，称作“本专利技术的圆筒型溅射靶的制造方法”)，其将圆筒型衬管的外周面和圆筒型靶的内周面设为接合面，并由接合材料来填充设置于接合面之间的间隙并进行接合，所述圆筒型溅射靶的制造方法包括：基底处理工序，在作为所述圆筒型靶的接合面的内周面和作为所述圆筒型衬管的接合面的外周面中的至少一方涂布基底处理接合材料以形成基底处理层；及接合工序，在基底处理工序之后，将填充用接合材料填充到所述圆筒型靶与插入到该圆筒型靶内的所述衬管之间的间隙中并进行固化，所述基底处理接合材料的熔点或固相线温度超过所述填充用接合材料的熔点或固相线温度。在该制造方法中，在基底处理工序中形成的基底处理层在基底处理接合材料涂布后的冷却中及接合工序时的加热中表面被氧化，并形成氧化膜。在该基底处理接合材料的熔点或固相线温度比填充用接合材料的熔点或液相线温度高的情况下，能够将接合时的温度设定为两者的中间温度。通过该温度设定，基底处理接合材料在用于将填充用接合材料进行填充的加热工序中以固相状态被加热，因此氧化得到抑制，接合不良减少。在本专利技术的圆筒型溅射靶的制造方法中，所述基底处理接合材料是锡含量为90质量％以上的纯锡或锡合金，所述填充用接合材料是铟含量为85质量％以上的纯铟或铟合金即可。在该制造方法中，将接合工序中的接合温度设为铟的熔点(约157℃)以上且基底处理接合材料的熔点以下，由此在接合工序时的加热中，基底处理层的表面不会熔融，因此能够抑制因接合前的加热导致的基底处理层表面的氧化。并且，若填充用接合材料与基底处理接合材料在接合界面上接触，则因锡与铟的共晶反应的效果而润湿性提高，能够减少接合不良。并且，作为接合不良减少的另一理由，可以例举：基底处理层表面的氧化膜是锡的氧化物，由此与填充用接合材料相比密度较小，因此在圆筒型靶与圆筒型衬管的间隙中填充熔融状态的填充用接合材料的过程中，从基底处理层表面被剥离的氧化膜在熔融部的上方浮起。根据该效果，在接合完成之后，氧化物也不易残留在填充接合材料中。该情况下，所述填充用接合材料是包含15质量％以下的锡的铟合金即可。在本专利技术的圆筒型溅射靶的制造方法中，在非活性气氛中实施所述基底处理工序或所述接合工序中的至少一个即可。通过非活性气氛能够尽可能地防止氧化，并能够实现接合强度的进一步提高。该情况下，在基底处理工序中，至少从基底处理接合材料的涂布开始到冷却完成为止的期间，并且，在接合工序中，至少从加热开始到填充用接合材料的填充完成为止的期间，维持非活性气氛即可。在本专利技术的圆筒型溅射靶的制造方法中，所述接合工序可以具备再加热工序，该再加热工序将所述圆筒型靶和插入到该圆筒型靶内的所述衬管，以所述填充用接合材料的熔点或固相线温度以上且低于所述基底处理接合材料的熔点或固相线温度的温度进行再加热。关于本专利技术的其他方式的圆筒型溅射靶(以下，称作“本专利技术的圆筒型溅射靶”)，在圆筒型靶内插入圆筒型衬管，在圆筒型衬管的外周面与圆筒型靶的内周面之间形成有包含铟和锡的接合部，在相对于所述圆筒型衬管的中心轴垂直的所述接合部的剖面上，在将从圆筒型靶与所述接合部的接合界面、以及圆筒型衬管与所述接合部的接合界面中的至少一方的接合界面向接合部内部10μm厚度的范围内的锡浓度设为S1质量％、且将所述接合部的厚度方向的中央部的锡浓度设为S2质量％时，(S1/S2)≥1.5。在将圆筒型靶与圆筒型衬管进行接合的情况下，在两者之间填充接合材料之前，在圆筒型靶的内周面和圆筒型衬管的外周面中的至少一方预先涂布有以锡为主要成分的基底处理材料，但如上所述，若在接合后的接合部中在厚度方向产生锡的浓度梯度，则成为基底处理层与接合部熔合的状态，接合强度提高。该情况下，若(S1/S2)小于1.5，则接合部的接合力降低，有可能圆筒型靶在溅射中在圆筒型衬管上偏移。根据本专利技术，能够防止因经过基底处理的接合材料表面的氧化膜而产生接合不良，并减少接合的修正操作以提高生产率，并且能够提高靶与衬管的接合强度。附图说明图1是本专利技术的实施方式的圆筒型溅射靶的纵剖视图。图2是图1的横剖面图。图3是图1的A中表示的局部放大剖面图及接合部的剖面中的组分特性的示意图。图4是对圆筒型溅射靶的制造方法的第1实施方式进行说明的流程图。图5是表示第1实施方式的制造方法中的制造过程中的状态的纵剖视图。图6是对圆筒型溅射靶的制造方法的第2实施方式进行说明的流程图。图7A是表示第2实施方式的制造方法中的制造过程中的状态的纵剖视图。图7B是表示第2实施方式的制造方法中的制造过程中的状态的纵剖视图。具体实施方式以下，参考附图，对本专利技术所涉及的圆筒型溅射靶及其制造方法的实施方式进行说明。如图1及图2所示，关于圆筒型溅射靶1，在圆筒型靶2内插入圆筒型衬管3，这些圆筒型靶2的内周面与圆筒型衬管3的外周面之间经由接合部4而被接合。在该情况下，圆筒型靶2和圆筒型衬管3以中心轴一致的状态而配置。圆筒型靶2及圆筒型衬管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种圆筒型溅射靶的制造方法，其将圆筒型衬管的外周面和圆筒型靶的内周面设为接合面，并由接合材料来填充设置于接合面之间的间隙并进行接合，所述圆筒型溅射靶的制造方法的特征在于，包括：基底处理工序，在作为所述圆筒型靶的接合面的内周面和作为所述圆筒型衬管的接合面的外周面中的至少一方涂布基底处理接合材料以形成基底处理层；及接合工序，在基底处理工序之后，将填充用接合材料填充到所述圆筒型靶与插入到该圆筒型靶内的所述衬管之间的间隙中并进行固化，所述基底处理接合材料的熔点或固相线温度超过所述填充用接合材料的熔点或固相线温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.04.07 JP 2017-076471;2018.03.23 JP 2018-056461.一种圆筒型溅射靶的制造方法，其将圆筒型衬管的外周面和圆筒型靶的内周面设为接合面，并由接合材料来填充设置于接合面之间的间隙并进行接合，所述圆筒型溅射靶的制造方法的特征在于，包括：基底处理工序，在作为所述圆筒型靶的接合面的内周面和作为所述圆筒型衬管的接合面的外周面中的至少一方涂布基底处理接合材料以形成基底处理层；及接合工序，在基底处理工序之后，将填充用接合材料填充到所述圆筒型靶与插入到该圆筒型靶内的所述衬管之间的间隙中并进行固化，所述基底处理接合材料的熔点或固相线温度超过所述填充用接合材料的熔点或固相线温度。2.根据权利要求1所述的圆筒型溅射靶的制造方法，其特征在于，所述基底处理接合材料是锡含量为90质量％以上的纯锡或锡合金，所述填...

【专利技术属性】
技术研发人员：三岛昭史，加藤慎司，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP