[发明专利]陶瓷圆筒形溅射靶材及其制造方法

说明书

本发明为一种陶瓷圆筒形溅射靶材，其特征在于,所述陶瓷圆筒形溅射靶材为，长度为500mm以上且相对密度为95％以上的一体部件。由于本发明的陶瓷圆筒形溅射靶材为具有高密度且500mm以上的长度的一体部件，因此无需将多个溅射靶材堆叠从而设为长尺寸来使用。因此，由于在磁控管旋转阴极溅射装置等中使用本发明的陶瓷圆筒形溅射靶材的情况下，靶材整体不存在分割部或者其数量较少，因此在溅射中电弧或微粒的产生较少。

本申请为，中国国家申请号为201380006061.2、申请日为2013年1月11日、发明名称为陶瓷圆筒形溅射靶材及其制造方法的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷圆筒形溅射靶材及其制造方法，更详细而言，涉及一种高密度且长尺寸的陶瓷圆筒形溅射靶材及其制造方法。

背景技术

磁控管型旋转阴极溅射装置为，在圆筒形靶的内侧具有磁场产生装置，一边从靶的内侧进行冷却一边使靶旋转并进行溅射的装置，且使靶材的整个表面被酸蚀(erosion)从而被削均匀。因此，相对于平板型磁控管溅射装置的使用效率为20～30％，磁控管旋转阴极溅射装置能够得到60％以上的非常高的使用效率。而且，由于与现有的平板型磁控管溅射装置相比，通过使靶旋转，从而每单位面积可输入较大的功率，因此能够得到较高的成膜速度。

近年来，为了使平板显示器或太阳能电池中所使用的玻璃基板大型化，且在该大型化了的基板上形成薄膜，而需要长度超过3m的长尺寸的圆筒形靶。

这样的旋转阴极溅射方式在易于加工成圆筒形状且机械强度较强的金属靶中广泛普及。但是，由于陶瓷靶材的强度较低且较脆，因此在制造过程中容易产生裂纹、变形等。因此，虽然在陶瓷靶中能够制造出短尺寸的圆筒形靶材，但却无法制造出性能较好的长尺寸的圆筒形靶材。

在专利文献1公开了一种如下的技术，即，在将短尺寸的圆筒形靶材进行堆叠而制作出的长尺寸的圆筒形靶中，通过以圆筒形靶的外周表面为基准将各个靶材接合，并将靶的分割部处产生的高低差设为0.5mm以下，从而抑制因高低差而产生的电弧或微粒。然而，由于在该技术中，在圆筒形靶材较短的情况下，如果不对多个靶材进行堆叠则无法得到长尺寸的圆筒形靶，因此将使靶材与靶材之间产生的分割部的数量增多。只要存在分割部，则即便不存在高低差，也无法避免因分割部而引起电弧的产生。因此，在分割部的数量大量产生的所述技术中，电弧的产生次数增多。另外，由于在溅射中将于分割部处集中放电，因此在分割部的数量较多的情况下，溅射中容易产生以分割部为起点的裂纹。当对多个靶材进行接合时则耗费时间，且制造上效率也较差。

在专利文献2中公开了一种如下的技术，即，在中空圆筒形状的陶瓷烧结体的烧结中，通过将所述陶瓷成型体置于具有与陶瓷成型体的烧结收缩率相同的烧结收缩率的板状陶瓷成型体上并进行烧结，从而防止烧结时的裂纹，得到相对密度95％以上的烧结体。然而，即使在该技术中也会存在如下问题，即，在对陶瓷粉末进行成型、脱脂以及烧结而制作出长度为500mm以上的长尺寸的圆筒陶瓷烧结体的情况下，在成型、脱脂或烧结中的任意一个工序中均会产生裂纹。

专利文献3公开了一种利用喷镀法而制造出长度为500mm以上的ITO圆筒形靶材的技术。但是，利用喷镀法而获得的圆筒形靶材无法将相对密度设得较高，而相对密度最多为70～80％。当使用相对密度较低的靶材来实施溅射时，电弧产生的次数将增多。因此，当使用由喷镀法而得到的长尺寸圆筒形靶材来实施溅射时，电弧产生的次数将增多。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-100930号公报

专利文献2：日本特开2005-281862号公报

专利文献3：日本特开平10-68072号公报

发明内容

发明所要解决的课题