[发明专利]圆筒型溅射靶的制造方法及圆筒型溅射靶

说明书

本发明的圆筒型溅射靶的制造方法包括：焊接材涂布工序，在溅射靶材的内周面及衬管的外周面形成焊料基底层；冷却工序，在焊接材涂布工序之后冷却溅射靶材及衬管；氧化物去除工序，去除在焊料基底层表面生成的氧化物；及焊料接合工序，对溅射靶材与衬管进行焊料接合。

技术领域

本发明涉及一种圆筒型溅射靶的制造方法及圆筒型溅射靶，该圆筒型溅射靶具备呈圆筒形状的溅射靶材与通过由铟(In)或In合金构成的接合层而被接合在该溅射靶材的内周侧的衬管。

本申请主张基于2017年3月29日于日本申请的专利申请2017-066107号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

作为形成金属膜或氧化物膜等薄膜的方法，广泛采用使用溅射靶的溅射法。

作为上述的溅射靶，例如，提出有溅射面呈圆形或矩形状的平板型溅射靶及溅射面为圆筒面的圆筒型溅射靶。

在上述的平板型溅射靶中，靶材的使用效率低，为20～30％左右，无法有效地成膜。

相对于此，圆筒型溅射靶由于其外周面(圆筒面)设为溅射面，且一边旋转靶一边实施溅射，因此沿着轴线方向形成于靶表面的一部分的被溅射区域在圆周方向上移动。其结果，侵蚀部在圆周方向上扩展。从而，与使用平板型溅射靶的情况相比，圆筒形状的溅射材具有使用效率高且为60～80％的优点。

此外，圆筒型溅射靶设为从衬管的内周侧开始被冷却的结构，并且，圆筒形状的溅射靶材由于一边旋转一边被溅射，因此能够抑制上述被溅射区域的温度上升且提高溅射时的功率密度，从而可以进一步提高成膜的产出量。

因此，最近有对圆筒型溅射靶的需求增加的倾向。

而且，例如如专利文献1所记载，上述圆筒型溅射靶设为根据成膜的薄膜组成而形成的圆筒形状溅射靶材及配置于该溅射靶材的内周侧且保持所述溅射靶材的衬管通过接合层而被接合的结构。另外，为了对应大型基板的成膜，提出有将圆筒型靶的靶材的轴线方向长度设定成例如0.5m以上的比较长的结构。

在此，作为构成夹在溅射靶材与衬管之间的接合层的接合材，可列举例如由In及In合金等构成的焊接材。为了接合时的作业性或减少变形，使用这些构成接合层的接合材的熔点为例如300℃以下的熔点比较低的材料。

在上述圆筒型溅射靶中使用接合材来接合溅射靶材与衬管时，根据溅射靶材或衬管的材质不同，有与接合材的润湿性差且接合层与溅射靶材及衬管的接合界面的接合强度不足的可能性。

因此，例如在专利文献1中，通过对溅射靶材的内周面与衬管的外周面，一边用搭载有加热器的超声波烙铁等施加超声波振动，一边涂入熔融状态的接合材(焊接材)来形成焊料基底层，从而提高与接合材(焊接材)的润湿性。

另外，在圆筒型溅射靶中，通过在溅射靶材及衬管形成焊料基底层之后暂且冷却，且将溅射靶材与衬管对准并组装，并使熔融的焊接材流入溅射靶材与衬管的间隙来接合溅射靶材与衬管。

专利文献1：日本特开2014-037619号公报

可是，近年来，由于在液晶面板、太阳电池面板等中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并进一步提高成膜的产出量。

在此，上述的圆筒型溅射靶中，在接合层与溅射靶材及衬管的接合界面的接合强度不足的情况下，无法有效地将溅射靶材的热量传递至衬管侧。

因此，在以使溅射时的功率密度进一步上升的方式进行溅射而使圆筒形状的溅射靶材的表面温度上升的情况下，冷却会不充分，有由In等低熔点金属构成的接合层熔出或致使溅射靶材破裂的可能性。因此，以往的圆筒型溅射靶未能够实现功率密度的进一步上升。