(57)【要約】【課題】円筒形基材及び円筒形ターゲット材の接合強度を高めることができる円筒形スパッタリングターゲット、その製造方法及び円筒形ターゲット材を提供することこと。【解決手段】円筒形基材の外周面と円筒形ターゲット材の内周面とが接合材により接合された円筒形スパッタリングターゲットであって、円筒形ターゲット材の内周面における軸方向の両端部を除く中間部を第１領域、両端部を第２領域としたとき、第１領域の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であり、かつ、第２領域の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形基材の外周面と円筒形ターゲット材の内周面とが接合材により接合された円筒形スパッタリングターゲットであって、
前記円筒形ターゲット材の内周面における軸方向の両端部を除く中間部を第１領域、両端部を第２領域としたとき、前記第１領域の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であり、かつ、前記第２領域の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満であることを特徴とする円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記円筒形ターゲット材の内周面における前記円筒形基材との接合面積に対する前記第１領域の占有面積率が８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記第２領域の幅が２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項４】
前記第２領域がブラスト面により構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項５】
前記円筒形ターゲット材は、脆性材料により構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項６】
円筒形基材の外周面と円筒形ターゲット材の内周面とを接合材により接合して円筒形スパッタリングターゲットを製造する円筒形スパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記円筒形ターゲット材の内周面における両端部を除く中間部を第１領域、前記両端部を第２領域としたとき、前記第２領域を円周方向に沿ってマスキングした後、前記第１領域にブラストを実行するブラスト工程を有し、前記ブラスト工程により前記第１領域の算術平均粗さＲａを２．０μｍ以上６．０μｍ以下、前記第２領域の算術平均粗さＲａを０．４μｍ以上２．０μｍ未満とした後に、前記円筒形基材の外周面と前記円筒形ターゲット材の内周面とを接合材により接合することを特徴とする円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
前記ブラスト工程で用いられる粒子よりも粒度が小さい第２粒子を用いて前記第２領域にブラストを実行する第２ブラスト工程をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項８】
円筒形基材の外周面に接合材により接合されることにより円筒形スパッタリングターゲットとなる円筒形ターゲット材であって、
前記円筒形基材の外周面に接合される前記円筒形ターゲット材の内周面における軸方向の両端部を除く中間部を第１領域、両端部を第２領域としたとき、前記第１領域の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であり、かつ、前記第２領域の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満であることを特徴とする円筒形ターゲット材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネトロンスパッタリング装置に用いられる円筒形スパッタリングターゲット、その製造方法及び円筒形ターゲット材に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネトロンスパッタリング装置として、ターゲットを回転させながらスパッタを行う円筒形スパッタリングターゲットを備えたマグネトロンスパッタリング装置が知られている。このマグネトロンスパッタリング装置においては、円筒形ターゲットの内側に磁石を配置するとともに、ターゲットの内側に冷却水を流すことによりターゲットを冷却しつつ、ターゲットを回転させながらスパッタを行う。
【０００３】
このようなマグネトロンスパッタリング装置に用いられる円筒形スパッタリングターゲットとして、特許文献１〜３に記載の円筒形スパッタリングターゲットが知られている。この特許文献１に記載の円筒形スパッタリングターゲットは、円筒形基材と円筒形スパッタリングターゲット材との接合体からなり、接合材の厚みをｄμｍ、 接合剤の線膨張係数をαｌ（μｍ／μｍＫ）、 接合剤の融点と室温との差をΔＴ（Ｋ） とした場合に、円筒形スパッタリングターゲット材の接合材側の十点平均粗さ（Ｒｚ）がｄ（μｍ）×αｌ（μｍ／μｍＫ）×ΔＴ（Ｋ）≦Ｒｚ（μｍ）を満たすように、内径面を粗くすることで、熱収縮した際の剥離を防止している。
【０００４】
また、特許文献２に記載の円筒形スパッタリングターゲットは、内周面の表面粗さＲａを１．２μｍ以下と小さくすることで、特に薄肉化したスパッタリング末期における円筒形ターゲット材の機械的強度を高め、割れの発生を抑制している。さらに、特許文献３に記載の円筒形スパッタリングターゲットは、接合材が接する面における表面粗さＲａが１．８μｍ以上であり、外側表面よりも粗面化されている。また、円筒形基材における表面粗さＲａが２．０μｍ以上８．０μｍ以下とされていることから、再堆積膜の密着力が強まり、再堆積膜の剥離に起因するプラズマの異常放電を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１８０１８１号公報
【特許文献２】国際公開２０１６／１４００２１号
【特許文献３】特許第６２９７６２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、円筒形スパッタリングターゲットの内周面の表面粗さを調整する際には、通常ブラストが用いられるが、上記特許文献１〜３に記載の円筒形スパッタリングターゲットに対してブラストを実行すると、円筒形スパッタリングターゲットの上端面及び下端面の角が丸まってしまう、若しくは、カケが発生するおそれがある。例えば、円筒形スパッタリングターゲットが円筒形基材と円筒形ターゲット材との接合体により構成される場合、これらの接合強度が低下し、ボンディング時のはんだ漏れが生じる可能性がある。
また、近年、増々の大面積スパッタ化、高スループット化のため、スパッタの高出力化が益々進んでいる。このため、従来から使用されているＩｎはんだを使用する場合、はんだの溶融が問題となる。さらに、大面積スパッタ化が進むと、円筒ターゲットが長尺化するが、円筒ターゲットを製造する際に、ターゲット材に対向して配置される円筒形基材が必ずしも直線状でない場合もあり、長尺化が進むほどターゲット材とのクリアランスを確保することが難しい問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、円筒形基材及び円筒形ターゲット材の接合強度を高めることができる円筒形スパッタリングターゲット、その製造方法及び円筒形ターゲット材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の円筒形スパッタリングターゲットは、円筒形基材の外周面と円筒形ターゲット材の内周面とが接合材により接合された円筒形スパッタリングターゲットであって、前記円筒形ターゲット材の内周面における軸方向の両端部を除く中間部を第１領域、両端部を第２領域としたとき、前記第１領域の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であり、かつ、前記第２領域の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満である。
【０００９】
本発明では、円筒形ターゲット材の内周面の第１領域の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であるので、円筒形基材及び円筒形ターゲット材を接合材により確実に接合できる。また、円筒形ターゲット材の内周面の第２領域の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満と、第１領域に比べて小さいので、例えば、第２領域をブラストにより加工する場合には、その時間及び使用する粒子の粒径を小さくできる。したがって、円筒形ターゲット材の上端面及び下端面の角の丸まりやカケの発生を抑制し、ボンディング時のはんだ漏れを抑制できる。
【００１０】
なお、接合材は、Ｓｎはんだ又はＩｎはんだからなるとよく、接合材がＳｎはんだからなる場合には、Ｉｎはんだの融点よりもＳｎはんだの融点が高いため、接合材の溶融を抑制できる。また、円筒形基材の外周面と円筒形ターゲット材の内周面との隙間は、１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であるとよい。上記隙間が設計上１．０ｍｍ未満であると長尺化が進むほどターゲット材と円筒形基材とのクリアランスが確保できない箇所が現れることがあるため組立て時に不利であったり、接合材を隙間全体に充填するのが困難になり得る。５．０ｍｍを超えると接合材が厚すぎるためターゲット材の冷却効率が低下したり、使用する接合材の量が増量しすぎコスト的に不利である。
【００１１】
本発明の円筒形スパッタリングターゲットの好ましい態様としては、前記円筒形ターゲット材の内周面における前記円筒形基材との接合面積に対する前記第１領域の占有面積率が８０％以上であるとよい。
【００１２】
円筒形基材との接合面積に対する第１領域の占有面積率が８０％未満であると、円筒形基材と円筒形ターゲット材との接合強度が低下するおそれがある。
【００１３】
本発明の円筒形スパッタリングターゲットの好ましい態様としては、前記第２領域の幅が２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であるとよい。
【００１４】
第２領域の幅が２ｍｍ未満であると、円筒形スパッタリングターゲットのボンディング時にはんだ漏れが生じるおそれがある一方、第２領域の幅が１５ｍｍを超えると、円筒形基材と円筒形ターゲット材との接合強度が低下するおそれがある。
【００１５】
本発明の円筒形スパッタリングターゲットの好ましい態様としては、前記第２領域がブラスト面により構成されているとよい。
【００１６】
本発明の円筒形スパッタリングターゲットの好ましい態様としては、前記円筒形ターゲット材は、脆性材料により構成されていてもよい。
【００１７】
ここで、円筒形ターゲット材がセラミックス系材料やＣｕＧａ等の脆性材料により構成されている場合、円筒形ターゲット材が脆いので、粗い粒子等を用いて長時間ブラスト処理を行うと、円筒形スパッタリングターゲットの上端面及び下端面の角が丸まったり、カケが生じたりする可能性がある。これに対し、上記態様では、円筒形ターゲット材が脆性材料により構成されていても、上記第２領域の算術平均粗さＲａが上記範囲内であるので、円筒形ターゲット材、ひいては円筒形スパッタリングターゲットの上端面及び下端面の角の丸まりやカケが生じることを抑制できる。
【００１８】
本発明の円筒形スパッタリングターゲットの製造方法は、円筒形基材の外周面と円筒形ターゲット材の内周面とを接合材により接合して円筒形スパッタリングターゲットを製造する円筒形スパッタリングターゲットの製造方法であって、前記円筒形ターゲット材の内周面における両端部を除く中間部を第１領域、前記両端部を第２領域としたとき、前記第２領域を円周方向に沿ってマスキングした後、前記第１領域にブラストを実行するブラスト工程を有し、前記ブラスト工程により前記第１領域の算術平均粗さＲａを２．０μｍ以上６．０μｍ以下、前記第２領域の算術平均粗さＲａを０．４μｍ以上２．０μｍ未満とした後に、前記円筒形基材の外周面と前記円筒形ターゲット材の内周面とを接合材により接合する。
【００１９】
本発明の製造方法では、円筒形ターゲット材の内周面における両端部（第２領域）を円周方向に沿ってマスキングした後、第１領域をブラストする簡単な方法で、円筒形ターゲット材の内周面における軸方向の第１領域の算術平均粗さを第２領域の算術平均粗さより粗くできる。
【００２０】
本発明の円筒形スパッタリングターゲットの製造方法の好ましい態様としては、前記ブラスト工程で用いられる粒子よりも粒度が小さい第２粒子を用いて前記第２領域にブラストを実行する第２ブラスト工程をさらに備えるとよい。
【００２１】
上記態様では、第１領域のブラストに用いられる粒子よりも粒度が小さい第２粒子を用いて第２領域をブラストするので、円筒形ターゲット材の内周面における軸方向の中間部の算術平均粗さよりも端部の算術平均粗さを確実に小さくできる。
【００２２】
本発明の円筒形ターゲット材は、円筒形基材の外周面に接合材により接合されることにより円筒形スパッタリングターゲットとなる円筒形ターゲット材であって、前記円筒形基材の外周面に接合される前記円筒形ターゲット材の内周面における軸方向の両端部を除く中間部を第１領域、両端部を第２領域としたとき、前記第１領域の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であり、かつ、前記第２領域の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の円筒形スパッタリングターゲット、円筒形スパッタリングターゲットの製造方法及び円筒形ターゲット材では、円筒形基材及び円筒形ターゲット材の接合強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲットを示す断面図である。
【図２】上記実施形態における円筒形スパッタリングターゲットにおける円筒形ターゲット材の内周面の加工過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る円筒形スパッタリングターゲット及びその製造方法について、図面を用いて説明する。
【００２６】
［円筒形スパッタリングターゲットの概略構成］
図１は、本実施形態の円筒形スパッタリングターゲット１０を示す断面図である。円筒形スパッタリングターゲット１０は、図１に示すように、円筒形ターゲット材（以下、「ターゲット材」）２０と、このターゲット材２０の両端から突出して、ターゲット材２０の内周面２１に接合材３０により接合された円筒形基材４０と、を備えている。
【００２７】
ターゲット材２０および円筒形基材４０の材料や寸法は特に限定されないが、例えばターゲット材２０は、セラミックスやＣｕＧａ等の脆性材料などからなる内径１３５ｍｍ、長さ０．１５〜３ｍの筒状部材を用いることができる。また、円筒形基材４０はＴｉまたはＳＵＳ製の外径１３３ｍｍ、長さ０．２〜３ｍの筒状部材を用いることができる。接合材３０は、特に限定されないが、例えばＳｎ系はんだ材（Ｓｎはんだ、Ｓｎ合金はんだ）のような高融点の金属系材料を用いることが好ましい。なお、Ｉｎ系はんだ材（Ｉｎはんだ、Ｉｎ合金はんだ）のような低融点の金属系材料を用いてもよい。ターゲット材２０が内径１３５ｍｍ、円筒形基材４０が外径１３３ｍｍの場合、これらの隙間は半径で１ｍｍとなるが、ターゲット材２０の内径としては１３４ｍｍ〜１４３ｍｍのものを適用することができ、その場合、隙間は１．０ｍｍ〜５．０ｍｍの範囲内に設定される。この隙間が１．０ｍｍ未満であると長尺化が進むほどターゲット材２０と円筒形基材４０とのクリアランスが確保できない箇所が現れることがあるため組立て時に不利であったり、接合材３０を隙間全体に充填するのが困難になり、５．０ｍｍを超えると接合材３０が厚すぎるためターゲット材２０の冷却効率が低下したり、使用する接合材３０の量が増量してコスト的に不利である。
【００２８】
これらのうち、ターゲット材２０の内周面２１における軸方向の両端部を除く中間部からなる第１領域Ａｒ１（図２（ｂ）参照）の算術平均粗さＲａは、２．０μｍ以上６．０μｍ以下に設定されている。このターゲット材２０の内周面２１における円筒形基材４０との接合面積に対する第１領域Ａｒ１の占有面積率は、８０％以上に設定されている。このため、ターゲット材２０の内周面２１と円筒形基材４０の外周面４１とが確実に接合される。
【００２９】
また、ターゲット材２０の内周面２１における両端部からなる第２領域Ａｒ２の軸方向における幅Ｗは、それぞれ２ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定され、その算術平均粗さＲａは、０．４μｍ以上２．０μｍ未満に設定されている。すなわち、第１領域Ａｒ１の算術平均粗さＲａは、第２領域Ａｒ２の算術平均粗さＲａよりも大きく設定されている。これら第１領域Ａｒ１及び第２領域Ａｒ２のそれぞれは、ブラストされてなるブラスト面により構成されている。
【００３０】
［円筒形スパッタリングターゲットの製造方法］
このような円筒形スパッタリングターゲット１０の製造方法を説明する。上述したような円筒形スパッタリングターゲット１０は、ターゲット材２０及び円筒形基材４０の素材を、平面研削盤、円筒研削盤、旋盤、マシニングセンタ等の機械加工機を用いて、円筒形の所望の形状に機械加工した後、ターゲット材２０の内周面をブラストするブラスト工程と、ターゲット材２０の内周面２１と円筒形基材４０の外周面とを接合材３０を用いて接合する接合工程と、を備えている。なお、本実施形態では、ターゲット材２０のブラスト工程に特徴を有しているため、ブラスト工程について以下に詳しく説明する。
【００３１】
［ブラスト工程］
図２は、本実施形態に係るブラスト工程（ターゲット材２０の内周面２１の加工過程）におけるターゲット材２０の内周面２１を平面に展開して模式的に示す図であり、（ａ）はブラスト加工前、（ｂ）はブラスト加工前の円筒形ターゲット材の端部をマスキングした状態、（ｃ）はマスキングした後の円筒形ターゲット材に第１粒子を用いてブラスト加工した状態、（ｄ）はブラスト加工後の円筒形ターゲット材からマスキングを外した状態、（e）は円筒形ターゲット材に第２粒子を用いてブラスト加工をした状態のターゲット材２０の内周面２１を示している。なお、図２（ｂ）及び図２（ｃ）において、ハッチング（斜線）にて示した部位は、マスキングシート５０を示したものであり、ターゲット材２０の断面ではない。
【００３２】
［第１ブラスト工程］
まず、機械加工により所望の円筒形状に形成されたターゲット材２０（図２（ａ）参照）の内周面２１における算術平均粗さＲａは、略１．０μｍとされる。このターゲット材２０の内周面２１の両端部（第２領域Ａｒ２）のそれぞれに対して、図２（ｂ）に示すように、ターゲット材２０の円周方向に沿って、幅２ｍｍ以上１５ｍｍ以下のマスキングシート５０を用いてマスキングする。そして、ブラスト加工機を用いて研掃する。図２（ｂ）に示す状態のターゲット材２０の内周面２１の全面に対して行うブラスト加工は、例えば、ＳｉＣ粒子やガラス粒子（第１粒子）を用いて実行する。これにより、図２（ｃ）に示すように、ターゲット材２０の内周面２１における第１領域Ａｒ１が均等に粗くなる。例えば、第１領域Ａｒ１の算術平均粗さＲａは、２．０μｍ以上６．０μｍ以下とされる。また、ターゲット材２０の内周面２１における円筒形基材４０との接合面積に対する第１領域Ａｒ１の占有面積率は８０％以上である。
【００３３】
［第２ブラスト工程］
そして、図２（ｄ）に示すように、マスキングシート５０を取り外す。その後、マスキングが外された内周面２１の第２領域Ａｒ２をブラスト加工機によりブラスト加工する。これら第２領域Ａｒ２に対して実行されるブラスト加工は、上記第１ブラスト工程で使用したＳｉＣ粒子やガラス粒子（第１粒子）よりも粒度が小さいＳｉＣ粒子やガラス粒子（第２粒子）を用いて実行する。これにより、図２（ｅ）に示すように、第２領域Ａｒ２が粗くなる。例えば、第２領域Ａｒ２の算術平均粗さＲａは、０．４μｍ以上２．０μｍ未満（より好ましくは、１．０μｍ以上２．０μｍ未満）とされる。このような第２ブラスト工程を実行することにより、ターゲット材２０の内周面２１の第１領域Ａｒ１の算術平均粗さよりも第２領域Ａｒ２の算術平均粗さを小さくできる。
なお、ターゲット材２０を複数隣接させて円筒形基材４０に接合させる場合は、各ターゲット材２０の第１領域Ａｒ１、第２領域Ａｒ２に対してそれぞれのブラスト工程を施す。
【００３４】
［接合工程］
そして、ブラスト工程後に、円筒形基材４０の外周面４１とターゲット材２０の内周面２１とを接合材３０（例えば、Ｓｎはんだ）により接合する。これにより、円筒形基材４０及びターゲット材２０が確実に固定され、円筒形スパッタリングターゲット１０を得ることができる。
【００３５】
上記実施形態では、ターゲット材２０の内周面２１における軸方向の端部を除く中間部からなる第１領域Ａｒ１の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であるので、円筒形基材４０及びターゲット材２０を接合材３０により確実に接合できる。また、ターゲット材２０の内周面２１における両端部からなる第２領域Ａｒ２の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満と、第１領域Ａｒ１に比べて小さいので、第２領域Ａｒ２をブラストする際に、その時間及び使用する粒子の粒径を小さくできる。したがって、円筒形スパッタリングターゲット１０の上端面及び下端面の角の丸まりやカケの発生を抑制し、ボンディング時のはんだ漏れを抑制できる。また、接合材３０がＳｎはんだからなる場合には、Ｉｎはんだの融点よりもＳｎはんだの融点が高いため、接合材３０の溶融を抑制できる。
【００３６】
ここで、ターゲット材２０は、セラミックス系材料やＣｕＧａ等の脆性材料により構成されており脆いものの、第２領域Ａｒ２の算術平均粗さＲａが上記範囲内であるので、ターゲット材２０の上端面及び下端面の角の丸まりやカケが生じることを抑制できる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。上記実施形態の製造方法では、ブラスト工程は、第１ブラスト工程及び第２ブラスト工程を備えることとしたが、これに限らない。例えば、機械加工により所望の円筒形状に形成されたターゲット材２０の内周面２１の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満である場合には、第２ブラスト工程を実行しなくてもよい。
【００３８】
上記実施形態のブラスト工程では、第１ブラスト工程後に第２ブラスト工程を実行することとしたが、これに限らない。例えば、ブラスト工程は、ターゲット材２０の内周面２１の第２領域Ａｒ２に対して第２粒子を用いてブラストして、第２領域Ａｒ２をマスキングした後、第１領域Ａｒ１に第１粒子を用いてブラストし、マスキングを外す順序で実行してもよい。すなわち、第１ブラスト工程及び第２ブラスト工程の実行順は逆でもよい。さらに、第１領域にマスキングをした後、内周面２１の全面に第２粒子を用いてブラストを行い、マスキングを外した後、第１領域に第１粒子を用いてブラストしてもよい。
【実施例】
【００３９】
上記実施形態の製造方法を用いて、円筒形基材スパッタリングターゲット（実施例１〜７、９〜１１、１３〜１８）を製造した。具体的には、実施例８及び１２については、第１ブラスト工程のみを実行した円筒形ターゲット材を製造し、その他の実施例１〜７、９〜１１及び１３〜１８については、第１ブラスト工程及び第２ブラスト工程を実行した円筒形ターゲット材を製造した。そして、表１に示す接合材を用いて各円筒形ターゲット材と円筒形基材とを接合して、円筒形スパッタリングターゲットを製造した。なお、ターゲット材の長さを０．１５ｍあるいは０．２０ｍ、外径を１５５ｍｍ、内径を１３５ｍｍ（実施例１６及び１８）、１３９ｍｍ（実施例１５）、あるいは１４２ｍｍ（実施例１〜１５及び１７）とし、Ｔｉ製の円筒形基材の長さを０．２０ｍあるいは０．２５ｍ、外径を１３３ｍｍ、内径を１２５ｍｍとした。具体的には、実施例１、５〜１２、１５〜１８及び比較例１〜４のターゲット材１ピースの長さは０．１５ｍ、実施例２〜４、１３及び１４のターゲット材１ピースの長さは０．２０ｍである。また、実施例１、５〜１２、１５〜１８及び比較例１〜４の円筒形基材の長さは０．２０ｍ、実施例２〜４、１３及び１４の円筒形基材の長さは０．２５ｍである。なお、はんだ厚み（円筒形基材と円筒形ターゲット材との隙間）は、表１に示すとおりである。また、接合材は、実施例１〜１６及び比較例１〜４については、Ｓｎ系はんだ材（Ｓｎはんだ）を用い、実施例１７，１８についてはＩｎ系はんだ材（Ｉｎはんだ）を用いた。
【００４０】
この際、ターゲット種（ターゲット材の素材）、端部マスク幅（マスキングシートの幅）、端部（第２領域）のブラスト加工に用いた粒子（端部ブラスト粒子）、中間部（第１領域）のブラスト加工に用いた粒子（中間部ブラスト粒子）については、表１に示すものを用いた。例えば、実施例１では、端部ブラスト粒子としてＳｉＣ♯１００を用い、中間部ブラスト粒子としてＳｉＣ♯４６を用いており、♯以降の数値が大きい程、メッシュがより細かいことを示している。
なお、実施例１、６〜１１、１４〜１８、及び比較例１〜４のターゲット種ＡＺＯは、Ａｌ、Ｚｎの酸化物焼結体であり、実施例２のターゲット種であるＳＩＺとは、Ｓｉ、Ｉｎ、Ｚｒの酸化物焼結体であり、実施例３のターゲット種ＣｕＧａとは、Ｃｕ、Ｇａの合金であり、実施例５のターゲット種ＷＯｘは、異なる価数を持つＷの酸化物焼結体である。
【００４１】
また、比較例１は、表１に示すターゲット種からなる素材を、平面研削盤、円筒研削盤、旋盤、マシニングセンタ等の機械加工機を用いて、ブラスト加工を行うことなく円筒形ターゲット材を製造し、接合材を用いて円筒形ターゲット材及び円筒形基材を接合して、円筒形スパッタリングターゲットを製造した。比較例２及び３については、円筒形ターゲット材の内周面の全面に同じブラスト粒子を用いてブラスト加工した円筒形ターゲット材を製造し、接合材を用いて円筒形ターゲット材及び円筒形基材を接合して、円筒形スパッタリングターゲットを製造した。比較例４は円筒形ターゲット材のマスキング幅を１ｍｍとして、第１ブラスト加工及び第２ブラスト加工を実行した円筒形ターゲット材を製造し、接合材を用いて円筒形ターゲット材及び円筒形基材を接合して、円筒形スパッタリングターゲットを製造した。
【００４２】
［第１領域及び第２領域の算術平均粗さの測定方法］
表面粗さ測定器を用いて、ブラスト後のターゲット材の内周面の算術表面粗さＲａを測定した。測定器における端子の操作方向は、ターゲット材の長軸方向とした。第２領域（マスク部分）では、周方向６０°毎に６箇所測定した。上下に位置する各端部６箇所（合計１２箇所）の平均値を第２領域表面の粗さの値とした。第１領域も同様に周方向６０°毎に６箇所測定し、６箇所の平均値を第１領域表面の粗さの値とした。第１領域は、ターゲット材全長の半分の長さの位置を測定した。なお、第１領域平面の粗さの値及び第２領域平面の粗さの値は、分割した１ピースの平均値である。
【００４３】
［ターゲット材のカケ評価］
ブラスト加工後、ターゲット材の両端部の割れやカケの有無を目視にて確認した。１箇所以上割れあるいはカケがある場合は、「有」と評価し、割れやカケがない場合は「無」と評価した。
【００４４】
［ボンディング時のはんだ漏れ評価］
各円筒形スパッタリングターゲットにはんだを充填後、ターゲット分割部からのはんだ漏れを目視にて確認した。１箇所でもはんだ漏れがあれば「有」と評価し、はんだ漏れがない場合は「無」と評価した。
【００４５】
［接合面積率の評価］
超音波探傷検査装置により円筒形基材及びターゲット材の接合面積率を計測した。この接合面積率は、接合面の総面積に対する接合不良個所を除いた接合面積の比率として算出した。以下、表２に示す。
【００４６】
【表１】
2020105539.tif 000003
【００４７】
【表２】
2020105539.tif 000004
【００４８】
表１及び表２から明らかなように、ターゲット材の内周面における第１領域の算術平均粗さＲａが２．０μｍ以上６．０μｍ以下であり、かつ、第２領域の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上２．０μｍ未満である実施例１〜１８は、ターゲット材の端部のカケが無く、ボンディング時のはんだ漏れもない他、円筒形基材及びターゲット材の接合面積率がいずれも８８．７％を超えていた。特に、実施例１〜１３及び１５〜１８は、第１領域の占有面積率が８０％以上であることから、円筒形基材及びターゲット材の接合面積率がいずれも９３．１％を超えていた。
【００４９】
一方、比較例１は、円筒形ターゲット材の内周面にブラスト加工を実行していなかったことから、第１領域の算術平均粗さＲａが１．１μｍと小さく、接合面積率が８３．８％と低かった。また、比較例２は、第２領域の算術平均粗さＲａが２．５μｍと大きかったので、端部のカケは無かったものの、ボンディング時のはんだ漏れが生じていた。さらに、比較例３は、第２領域の算術平均粗さＲａが３．５μｍと特に大きかったため、端部のカケが生じていた。また、比較例４は、マスク幅が１ｍｍと小さかったので、端部のカケは無かったものの、ボンディング時のはんだ漏れが生じていた。
【００５０】
これらのことから、円筒形ターゲット材の内周面における第１領域の算術平均粗さＲａを２．０μｍ以上６．０μｍ以下、第２領域の算術平均粗さＲａを０．４μｍ以上２．０μｍ未満とすることで、端部のカケ及びボンディング時のはんだ漏れを抑制でき、かつ、円筒形基材及び円筒形ターゲット材の接合強度を高めることができることがわかった。
【符号の説明】
【００５１】
１０  円筒形スパッタリングターゲット
２０  円筒形ターゲット材
２１  内周面
３０  接合材
４０  円筒形基材
４１  外周面
５０  マスキングシート
【図１】
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【図２】
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