[发明专利]溅射靶材的制造方法及溅射靶材

说明书

技术领域

本发明所涉及一种一体化形成靶材部分和背板部分的溅射靶材的制造方法及溅射靶材。

背景技术

目前，形成薄膜所用的溅射靶材由圆形或长方形状的平坦的金属板形成，并以一体化接合至背板的状态装入到溅射装置。背板为用于将溅射靶材连接至溅射阴极的金属构件，且内部形成有冷却水的循环通道。采用钎焊、电子束焊接等来接合溅射靶材和背板。然而，采用钎焊的接合由于在溅射时靶材的温度上升因此可能会使靶材和背板产生分离，另一方面，采用电子束焊接的接合在背板上可能产生针孔。

因此，近年来，提出一种一体化形成溅射靶材和背板的技术。例如下述专利文献1记载了通过对由金属或合金组成的单一板材(plank)进行深拉深加工，从而制造具有靶材部分和支撑该靶材部分的支撑部分的溅射靶材的方法。

通常，溅射靶材要求用于溅射成膜的均质且正常的再结晶组织等。另一方面，背板要求能耐受冷却水压的强度。专利文件1记载的方法如下：制作对靶材部分的结晶特性进行控制的坯料，并通过对该坯料的周边部进行冲压加工从而形成支撑部分，由此，由于可以仅对支撑部分实施塑性加工，所以可以良好地维持靶材部分的结晶特性。

专利文献1：日本特开平6-158297号公报(段落[0016]、[0023]、图1)

然而，在专利文件1记载的方法中，认为很难形成具有背板所要求的机械强度的支撑部分。即，虽然上述支撑部分通过由冲压加工而承受压缩应力及弯曲应力从而预测到通过加工硬化而提高硬度，但是例如在铝合金的情况下，由于在加工时产生热而无法避免支撑部分的结晶组织的回复或再结晶，所以认为不能得到所期望的硬度。另外，采用冲压进行深拉深由于考虑到在靶材部分和支撑部分的边界部应力集中，所以很难对遍及支撑部分的全部区域赋予所期望的强度。

发明内容

鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种兼有靶材所要求的结晶特性和背板所要求的机械强度的溅射靶材及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明的一方式中的溅射靶材的制造方法包括形成组织控制的圆盘状的金属板的工序。

通过将所述金属板维持在规定温度以下的同时利用旋转加工使所述金属板的周边部拉深变形，从而在所述金属板的周边部形成环状的支撑部。

另外，本发明的一方式中的溅射靶材具有圆板状的靶材部和环状的支撑部。

所述靶材部由组织控制的金属材料形成，且具有第一硬度。

所述支撑部具有为所述第一硬度的1.2倍以上的第二硬度，且通过对所述靶材部的周围进行旋转加工而形成。

附图说明

图1是本发明一实施方式中的溅射靶材的截面图；

图2是上述溅射靶材的平面图；

图3是对上述溅射靶材的制造方法进行说明的旋转加工装置的简要侧视图。

符号说明

10        溅射靶材

11        靶材部

12        支撑部

20        旋转加工装置

21         模具

100        金属板

具体实施方式

本发明的一实施方式中的溅射靶材的制造方法包括形成组织控制的圆盘状的金属板的工序。

通过将所述金属板维持在规定温度以下的同时利用旋转加工使所述金属板的周边部拉深变形，从而在所述金属板的周边部形成有环状的支撑部。

组织控制的圆盘状的金属板是指控制作为溅射靶材所要求的金属组织、结晶组织和结晶方位等的金属板，上述金属板在成膜时形成承受溅射作用的靶材部。并且，所述支撑部在金属板的周边部一体化形成，且作为在内部导入冷却水的背板发挥作用。

在上述溅射靶材的制造方法中，在形成支撑部时，将上述金属板维持在规定温度以下的同时对上述金属板的周边部进行旋转加工。上述规定温度例如可设定为能够抑制由退火效果引起的内部应力的缓和的适宜温度。通过采用旋转加工法形成支撑部，可以对整个支撑部附加应力。由此，可以通过加工硬化来实现支撑部整体的强度提高。另外，由于随着加工而超过支撑部的规定温度的温度上升被阻止，所以可抑制由结晶组织的回复引起的支撑部的硬度下降。

如上所述，根据上述溅射靶材的制造方法，可以形成相对于上述靶材部的硬度具有1.2倍以上硬度的支撑部。由此，可以得到兼有靶材所要求的结晶特性和背板所要求的机械强度的溅射靶材。