圆筒型溅射靶、In系焊接材料及圆筒型溅射靶的制造方法技术

本发明专利技术的圆筒型溅射靶具备呈圆筒形状的溅射靶材和经由焊接层接合于该溅射靶材的内周侧的衬管，所述圆筒型溅射靶的特征在于，所述焊接层由In系焊接材料构成，氧含量为100质量ppm以下。量ppm以下。量ppm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】圆筒型溅射靶、In系焊接材料及圆筒型溅射靶的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种圆筒型溅射靶、In系焊接材料及圆筒型溅射靶的制造方法，所述圆筒型溅射靶具备呈圆筒形状的溅射靶材和经由焊接层接合于该溅射靶材的内周侧的衬管。
[0002]本申请基于2018年8月10日在日本申请的专利申请2018-151553号主张优先权，在此引用其内容。

技术介绍

[0003]作为形成金属膜、氧化膜等薄膜的方法，使用了溅射靶的溅射方法被广泛利用。
[0004]作为上述溅射靶，例如，提出有一种溅射面呈圆形或矩形的平板型溅射靶及溅射面呈圆筒面的圆筒型溅射靶。
[0005]在上述平板型溅射靶中，靶材料的使用效率低至20～30％左右，无法有效地成膜。
[0006]相对于此，圆筒型溅射靶中，其外周面(圆筒面)为溅射面，在旋转靶的同时实施溅射，因此在靶表面的局部形成的沿着轴线方向的被溅射区域在周向上移动。其结果，腐蚀部向周向扩展。从而，与使用了平板型溅射靶的情况相比，具有圆筒形状的溅射靶材的使用效率高达60～80％的优点。
[0007]在圆筒型溅射靶中，构成为从衬管的内周侧被冷却，并且圆筒形状的溅射靶材在旋转的同时被溅射，因此抑制上述待溅射区域的温度上升，并能够提高溅射时的功率密度，因此可以进一步提高成膜的生产量。
[0008]因此，最近对圆筒型溅射靶的需求趋于增加。
[0009]在上述圆筒型溅射靶中，例如，如专利文献1、2中所记载，构成为如下结构：根据要成膜的薄膜的组成而形成的圆筒形状的溅射靶材和配置在该溅射靶材的内周侧并保持所述溅射靶材的衬管经由焊接层被接合。
[0010]作为构成介于溅射靶材与衬管之间的焊接层的焊接材料，可以举出例如由In及In合金等构成的焊接材料。为了减小接合时的操作性或应变，使用构成焊接层的焊接材料的熔点例如为300℃以下的较低熔点的材料。
[0011]例如，在专利文献1中，使用含In和Ga的焊接材料。并且，在专利文献2中，使用含In或InSn的焊接材料。
[0012]专利文献1：日本特开2006-257510号公报
[0013]专利文献2：日本专利第5909006号公报
[0014]然而，近年来，在液晶面板、太阳能电池面板等中，由于要求进一步降低成本，因此要求进一步提高溅射时的功率密度以进一步提高成膜产出量。
[0015]在上述圆筒型溅射靶中，在溅射靶材与衬管的接合强度不充分的情况下，无法将溅射靶材的热有效地传递到衬管侧。
[0016]因此，在使溅射时的功率密度进一步上升而进行溅射以使圆筒形状的溅射靶材的表面温度上升的情况下，冷却变得不充分，有可能由In等低熔点金属构成的焊接层溶出，或
者溅射靶材破裂。因此，在现有的圆筒型溅射靶中，无法实现功率密度进一步上升。
[0017]在圆筒型溅射靶中，通过由热引起的扩管及缩管而施加于接合界面的负载大，在接合界面上产生微剥离，有可能无法充分发挥溅射靶的冷却性能。并且，有可能导致溅射靶材脱落。

技术实现思路

[0018]本专利技术是鉴于前述情况而完成的，其目的在于提供一种能够确保形成于溅射靶材与衬管之间的焊接层中的强度，并且即使在使功率密度上升而使用的情况下也可以稳定地进行溅射成膜的圆筒型溅射靶、In系焊接材料及圆筒型溅射靶的制造方法。
[0019]为了解决上述课题，本专利技术人等进行深入研究的结果，得到了如下见解：当经由焊接材料而接合溅射靶材与衬管时，焊接材料氧化，导致焊接的氧化物附着于溅射靶材的接合面及衬管的接合面，由此溅射靶材与衬管的接合强度下降，从溅射靶材向衬管的热传递受到阻碍，散热特性也下降。
[0020]本专利技术是根据上述见解而完成的，本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶具备呈圆筒形状的溅射靶材和经由焊接层接合于该溅射靶材的内周侧的衬管，所述圆筒型溅射靶的特征在于，所述焊接层由In系焊接材料构成，氧含量为100质量ppm以下。
[0021]根据设为这种结构的本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶，由于焊接层中的氧含量为100质量ppm以下，因此在溅射靶材的接合面及衬管的接合面上不会附着大量的焊接氧化物，而能够确保溅射靶材与衬管的接合强度。并且，能够将溅射成膜时在所述溅射靶材中产生的热有效地传递到衬管侧，散热特性优异。
[0022]因此，即使在提高功率密度而进行了溅射成膜的情况下，也能够稳定地进行溅射成膜。
[0023]在本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶中，所述焊接层的In含量优选为95质量％以上。
[0024]在该情况下，所述焊接层的In含量为95质量％以上，因此焊接层的熔点较高，即使在提高了功率密度的情况下，也能够进一步抑制焊接层熔融。
[0025]在本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶中，所述焊接层可以在0.01质量％以上且2质量％以下的范围内包含Ga。
[0026]在该情况下，由于所述焊接层包含0.01质量％以上的Ga，因此可以进一步提高焊接层的强度。另一方面，由于所述焊接层中的Ga含量限制为2质量％以下，因此能够抑制焊接层的熔点下降，即使在提高了功率密度的情况下，也能够抑制焊接层熔融。
[0027]本专利技术的一方式的In系焊接材料的特征在于，氧含量为100质量ppm以下。
[0028]根据该结构的In系焊接材料，由于氧含量为100质量ppm以下，因此当使用该In系焊接材料来接合了被接合材料时，能够抑制在被接合体的接合面上附着焊料的氧化物，可以提高待接合材料的接合强度。
[0029]在本专利技术的一方式的In系焊接材料中，In含量优选为94质量％以上。
[0030]在该情况下，在In系焊接材料中，In含量为94质量％以上，因此能够形成熔点较高的焊接层。
[0031]在本专利技术的一方式的In系焊接材料中，可以在0.01质量％以上且3质量％以下的
范围内包含Ga。
[0032]在该情况下，由于包含比In更容易氧化的Ga，因此当焊接接合时Ga优先氧化。而且，由于Ga氧化物的比重小，因此在熔融焊接中漂浮。通过去除该漂浮的Ga氧化物，可以将焊接层中的氧含量抑制为较低。并且，由于In系焊接材料包含Ga，因此可以提高焊接层的强度。
[0033]在本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶的制造方法中，所述圆筒型溅射靶具备呈圆筒形状的溅射靶材和经由焊接层接合于该溅射靶材的内周侧的衬管，所述圆筒型溅射靶的制造方法的特征在于，在非氧化气氛中，使用上述In系焊接材料来焊接接合所述溅射靶材与所述衬管。在此，上述In系焊接材料的氧含量为100质量ppm以下。
[0034]根据设为这种结构的本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶的制造方法，由于在非氧化气氛中，使用氧含量为100质量ppm以下的In系焊接材料来焊接接合所述溅射靶材与所述衬管，因此能够形成氧含量为100质量ppm以下的焊接层，确保溅射靶材与衬管的接合强度，而能够制造散热特性优异的圆筒型溅射靶。
[0035]在本专利技术的一方式的圆筒型溅射靶的制造方法中，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种圆筒型溅射靶，其具备呈圆筒形状的溅射靶材和经由焊接层接合于所述溅射靶材的内周侧的衬管，所述圆筒型溅射靶的特征在于，所述焊接层由In系焊接材料构成，氧含量为100质量ppm以下。2.根据权利要求1所述的圆筒型溅射靶，其特征在于，所述焊接层的In含量为95质量％以上。3.根据权利要求1或2所述的圆筒型溅射靶，其特征在于，所述焊接层在0.01质量％以上且2质量％以下的范围内包含Ga。4.一种In系焊接材料，其特征在于，氧含量为100质量ppm以下。5.根据权利要求4所述的In系焊接材料，其特征在于，In含量为94质量％以上。6.根据权利要求4或5所述的In系焊接材料，其特征在于，在0.01质量％以上且3质量％以下的范围内包含Ga。7.一种圆筒型溅射靶的制造方法，所述圆筒型溅射靶具备呈圆筒形状的溅射靶材和经由焊接层接合于所述溅射靶材的内周侧的衬管，所述圆筒型溅射靶...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈野晋，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：