(57)【要約】【課題】Ｒ面を目標のＲ面に近づけることができ、かつ、Ｒ面に傷が付くことを防止できるスパッタリングターゲットの加工方法を提供する。【解決手段】軸に沿った断面において円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具を、軸回りに回転して、刃部の凹曲面により、スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、円弧状の目標のＲ面に近づくように面取りして、スパッタリングターゲットを加工する方法であって、軸に沿った断面において、刃部の凹曲面の曲率半径Ｒａを、目標のＲ面の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、刃部の凹曲面の両端を、スパッタリングターゲットから離れるようにして、スパッタリングターゲットの角部を面取りする。【選択図】図１
2018131686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に沿った断面において円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具を、前記軸回りに回転して、前記刃部の前記凹曲面により、スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、円弧状の目標のＲ面に近づくように面取りして、前記スパッタリングターゲットを加工する方法であって、
前記軸に沿った断面において、前記刃部の前記凹曲面の曲率半径Ｒａを、前記目標のＲ面の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、前記刃部の前記凹曲面の両端を、前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りする、スパッタリングターゲットの加工方法。
【請求項２】
円板状または円筒状のスパッタリングターゲットを中心軸回りに回転させ、断面円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具の前記凹曲面により、回転している前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、円弧状の目標のＲ面に近づくように面取りして、前記スパッタリングターゲットを加工する方法であって、
前記刃部の前記凹曲面の曲率半径Ｒａを、前記目標のＲ面の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、前記刃部の前記凹曲面の両端を、前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りする、スパッタリングターゲットの加工方法。
【請求項３】
前記刃部の前記凹曲面の両端を前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りするときに、目標のＲの中心点Ｃｂを原点とした座標において、前記刃部の前記凹曲面の前記曲率半径Ｒａの第１中心点Ｃ１の前記目標のＲ面の中心Ｃｂからの座標の水平方向と垂直方向のそれぞれのずれをａ［ｍｍ］としたとき、
Ｒ面の切片Ｌ［ｍｍ]について、
Ｌ＝Ｒｂ−Ｒａ｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２−ａと表したとき、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂ、
かつ、前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面と前記スパッタリングターゲットのＲ面の端部のなす角θ［ｒａｄ］について、
θ＝π／２−ｃｏｓ−１｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２と表したとき、０≦θ≦π／６
かつ、前記刃部の凹曲面の端部と前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面の間隔ｄ［ｍｍ］について、
ｄ＝Ｒａ−Ｒｂ＋ａと表したとき、０．０５≦ｄ
を満たすＲａ、Ｒｂ、ａを設定して加工する、請求項１または２に記載のスパッタリングターゲットの加工方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１つに記載のスパッタリングターゲットの加工方法を用いてスパッタリングターゲットを加工して、スパッタリングターゲット製品を製造する、スパッタリングターゲット製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリングターゲットの加工方法およびスパッタリングターゲット製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スパッタリングターゲットの加工方法において、スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、機械加工にて、Ｒ面に面取りしている（特開２００１−４０４７１号公報（特許文献１））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−４０４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本願発明者は、実際に、前記従来のように機械加工にてスパッタリングターゲットの角部をＲ面に面取りした。具体的に述べると、軸に沿った断面において円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具を、軸回りに回転して、刃部の凹曲面により、スパッタリングターゲットの角部を、円弧状の目標のＲ面に面取りした。または、中心軸回りに回転する円板状や円筒状のスパッタリングターゲットの角部を、削り工具の刃部の凹曲面により、円弧状の目標のＲ面に面取りした。
【０００５】
すると、刃物の凹曲面の両端部によりスパッタリングターゲットのＲ面に傷が付くおそれがあることがわかった。この傷は、スパッタリングする際、つまり、基板とスパッタリングターゲットとの間に高電圧を印加する際、異常放電を引き起こすおそれがある。このため、スパッタリングターゲットの角部の面取りについて、精度よく行う必要がある。
【０００６】
さらに、スパッタリングターゲットが例えば２ｍや３ｍの長尺体であると、スパッタリングターゲット製品毎に切削加工による加工歪等のバラツキが発生しやすい。そして、刃部の凹曲面の曲率半径を、目標のＲ面の曲率半径と同じ大きさとし、この刃部の凹曲面によりスパッタリングターゲットの角部を面取りすると、スパッタリングターゲットの製品毎の加工歪などのバラツキに起因して、刃部の凹曲面の両端部が、スパッタリングターゲットに食い込んで、スパッタリングターゲットにより多くの傷が付くこともわかった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、スパッタリングターゲットの角部を傷のないＲ面に面取りすることができ、かつ、Ｒ面を目標のＲ面に近づけることができるスパッタリングターゲットの加工方法およびスパッタリングターゲット製品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明のスパッタリングターゲットの加工方法は、
軸に沿った断面において円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具を、前記軸回りに回転して、前記刃部の前記凹曲面により、スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、円弧状の目標のＲ面に近づくように面取りして、前記スパッタリングターゲットを加工する方法であって、
前記軸に沿った断面において、前記刃部の前記凹曲面の曲率半径Ｒａを、前記目標のＲ面の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、前記刃部の前記凹曲面の両端を、前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りする。
【０００９】
本発明のスパッタリングターゲットの加工方法によれば、軸に沿った断面において、刃部の凹曲面の曲率半径Ｒａを、目標のＲ面の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、刃部の凹曲面の両端を、スパッタリングターゲットから離れるようにして、スパッタリングターゲットの角部を面取りする。これにより、スパッタリングターゲットの角部を刃部の凹曲面で切削してＲ面に面取りするとき、Ｒ面を目標のＲ面に近づけることができ、かつ、Ｒ面に傷が付くことを防止できる。
【００１０】
また、本発明のスパッタリングターゲットの加工方法としては、
円板状または円筒状のスパッタリングターゲットを中心軸回りに回転させ、断面円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具の前記凹曲面により、回転している前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、円弧状の目標のＲ面に近づくように面取りして、前記スパッタリングターゲットを加工する方法であって、
前記刃部の前記凹曲面の曲率半径Ｒａを、前記目標のＲ面の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、前記刃部の前記凹曲面の両端を、前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りする。
【００１１】
本発明のスパッタリングターゲットの加工方法によれば、中心軸回りに回転している円板状または円筒状のスパッタリングターゲットに対し、刃部の凹曲面の曲率半径Ｒａを、目標のＲ面の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、刃部の凹曲面の両端を、スパッタリングターゲットから離れるようにして、スパッタリングターゲットの角部を面取りする。これにより、円板状または円筒状のスパッタリングターゲットの角部の面取り加工を効率よく行うことができ、かつ、Ｒ面に傷が付くことを防止できる。
【００１２】
また、スパッタリングターゲットの加工方法の一実施形態では、
前記刃部の前記凹曲面の両端を前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りするときに、目標のＲの中心点Ｃｂを原点とした座標において、前記刃部の前記凹曲面の前記曲率半径Ｒａの第１中心点Ｃ１の前記目標のＲ面の中心Ｃｂからの座標の水平方向と垂直方向のそれぞれのずれをａ［ｍｍ］としたとき、
Ｒ面の切片Ｌ［ｍｍ]について、
Ｌ＝Ｒｂ−Ｒａ｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２−ａと表したとき、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂ、
かつ、前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面と前記スパッタリングターゲットのＲ面の端部のなす角θ［ｒａｄ］について、
θ＝π／２−ｃｏｓ−１｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２と表したとき、０≦θ≦π／６
かつ、前記刃部の凹曲面の端部と前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面の間隔ｄ［ｍｍ］について、
ｄ＝Ｒａ−Ｒｂ＋ａと表したとき、０．０５≦ｄ
を満たすＲａ、Ｒｂ、ａを設定して加工する。
ここで、ａは、Ｃｂを原点とし、Ｃ１がＣｂよりスパッタリングターゲットの内側にある場合は負の値、Ｃｂより外側にある場合は正の値をとる。
【００１３】
前記実施形態によれば、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂを満たし、かつ、０≦θ≦π／６を満たし、かつ、０．０５≦ｄを満たす。これにより、Ｒ面を目標のＲ面に一層近づけることができ、かつ、Ｒ面に傷が付くことを一層防止できる。
【００１４】
また、スパッタリングターゲット製品の製造方法の一実施形態では、前記スパッタリングターゲットの加工方法を用いてスパッタリングターゲットを加工して、スパッタリングターゲット製品を製造する。
【００１５】
前記実施形態によれば、前記スパッタリングターゲットの加工方法を用いてスパッタリングターゲット製品を製造するので、品質の向上したスパッタリングターゲット製品を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスパッタリングターゲットの加工方法およびスパッタリングターゲット製品の製造方法によれば、スパッタリングターゲットの角部を刃部の凹曲面で切削してＲ面に面取りするとき、Ｒ面を目標のＲ面に近づけることができ、かつ、Ｒ面に傷が付くことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のスパッタリングターゲットの加工方法の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】スパッタリングターゲットの加工方法の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】図２の拡大断面図である。
【図４】本発明のスパッタリングターゲットの加工方法の第２実施形態を示す斜視図である。
【図５】スパッタリングターゲットの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、本発明のスパッタリングターゲットの加工方法の第１実施形態を示す斜視図である。図２は、スパッタリングターゲットの加工方法の一実施形態を示す断面図である。図１と図２に示すように、スパッタリングターゲットの加工方法では、削り工具１０を用いて、スパッタリングターゲット１のスパッタリング面２と側面３とのなす角部４をＲ面５に面取りする。
【００２０】
スパッタリングターゲット１は、長尺の板状に形成されている。スパッタリング面２は、短辺方向と長辺方向で構成される上面から構成される。側面３は、スパッタリング面２と厚み方向で構成される面から構成される。角部４は、スパッタリング面２と側面３とのなす辺から構成される。なお、スパッタリングターゲット１は、円板状に形成されていてもよく、このとき、スパッタリング面２は、円形の上面から構成され、側面３は、円形の上面と円形の下面との間の周面から構成される。
【００２１】
スパッタリングターゲット１のスパッタリング面２は、スパッタリングによりプラズマ化（またはイオン化）した不活性ガスを受ける。不活性ガスが衝突されたスパッタリング面２からは、スパッタリングターゲット１中に含まれるターゲット原子が叩き出される。その叩き出された原子は、スパッタリング面２に対向して配置される基板上に、堆積され、この基板上に薄膜が形成される。
【００２２】
スパッタリングターゲット１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、インジウム（Ｉｎ）等の金属およびそれらの合金からなる群から選択される材料から作製することができる。スパッタリングターゲット１を構成する材料は、これらに限定されるものではない。例えば、電極や配線材料用のスパッタリングターゲット１の材料としては、Ａｌが好ましく、例えば純度が９９．９９％以上、より好ましくは９９．９９９％以上のＡｌを使用することが特に好ましい。高純度Ａｌは、高電気伝導性であるため、電極や配線材料用のターゲット材１の材料として好適であり、Ａｌの純度が高くなる程、材質上軟らかく変形し易いため、高純度Ａｌを材料としたターゲット材の製造に本発明の加工方法が好適に用いることができる。
【００２３】
削り工具１０としては、例えば、エンドミル、ラジアスカッター、Ｒカッター等が挙げられ、削り工具１０を設置する加工装置では、スパッタリングターゲット１を固定し、回転する削り工具１０が移動して、スパッタリングターゲット１の角部を面取り加工する。このタイプの加工装置としては、例えば、フライス盤、ＮＣフライス盤、マシニングセンタ等が挙げられる。
【００２４】
フライス盤、ＮＣフライス盤、マシニングセンタ等の加工装置に用いる削り工具１０は、軸１１ａ回りに回転可能な軸部１１と、軸部１１の先端に設けられた刃部１２とを有する。刃部１２の中心軸は、軸部１１の軸１１ａと一致する。刃部１２は軸１１ａ周りに対し、２個、３個と独立して存在しても良いし、連続的に存在しても良い。また、刃部１２は軸部１１に一体形成されていても良いし、交換可能なチップの形で形成されても良い。削り工具１０は、軸１１ａがスパッタリングターゲット１の厚み方向に一致するように、スパッタリングターゲット１に対して配置される。そして、削り工具１０は、軸１１ａ回りに回転しながらスパッタリングターゲット１のスパッタリング面２の周囲方向（角部４の延在方向）に移動して、削り工具１０の刃部１２が、スパッタリングターゲット１の角部４を切削していく。これにより、角部４が、Ｒ面５に面取りされる。
【００２５】
図３は、図２の拡大断面図である。図３に示すように、刃部１２の外周面は、軸１１ａに沿った断面において、後端から先端に延在する円弧状の凹曲面２０を含む。凹曲面２０は、軸１１ａを中心軸として形成され、２個、３個と独立して存在しても良いし、連続的に存在しても良い。また、刃部１２は軸部１１に一体形成されていても良いし、交換可能なチップの形で形成されても良い。凹曲面２０は、真円の１／４の円弧面である。凹曲面２０は、先端側の第１端２１と後端側の第２端２２とを含む。先端側とは、スパッタリングターゲット１の側面３側を加工する側をいい、後端側とは、スパッタリングターゲット１のスパッタリング面２側を加工する側をいう。
【００２６】
さらに、刃部１２の外周面は、軸１１ａと平行な側面３０を含む。刃部１２は、軸１１ａと交差する先端面３１を含む。凹曲面２０の第１端２１は、先端面３１に接続される。凹曲面２０の第２端２２は、側面３０に接続される。
【００２７】
軸１１ａ周りに対し設置される刃物の数は２〜４個が好ましく、適用できる加工条件としては、回転数１００〜１００００ｒｐｍ、工具送り速度１００〜３０００ｍｍ／ｍｉｎに設定することが好ましい。
【００２８】
次に、スパッタリングターゲット１を加工する方法について説明する。
【００２９】
図３に示すように、削り工具１０を、軸１１ａ回りに回転して、刃部１２の凹曲面２０により、スパッタリングターゲット１の角部を、円弧状の目標のＲ面１０５に近づくように面取りして、Ｒ面５を形成し、スパッタリングターゲット１を加工する。ここで、目標のＲ面１０５を、図３中、二点鎖線にて示す。目標のＲ面１０５の曲率半径Ｒｂは、予め定められた値である。
【００３０】
ここで、軸１１ａに沿った断面において、刃部１２の凹曲面２０の曲率半径Ｒａを、スパッタリングターゲット１の目標のＲ面１０５の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、刃部１２の凹曲面２０の両端２１，２２を、スパッタリングターゲット１から離れるようにして、スパッタリングターゲット１の角部を面取りする。これにより、スパッタリングターゲット１のＲ面５の曲率半径は、刃部１２の凹曲面２０の曲率半径Ｒａと同じになる。凹曲面２０の両端２１，２２とスパッタリングターゲット１との間に、隙間ｄが生じる。なお、凹曲面２０の両端２１，２２のそれぞれとスパッタリングターゲット１との間の隙間ｄを異ならせてもよい。
【００３１】
具体的に述べると、刃部１２の凹曲面２０の両端２１，２２をスパッタリングターゲット１から離れるようにして、スパッタリングターゲット１の角部を面取りするときの、刃部１２の凹曲面２０の半径Ｒａの中心点を、第１中心点Ｃ１とする。このときの刃部１２の凹曲面２０の位置は、図３中、実線で示す位置にある。
目標のＲの中心点を中心点Ｃｂとする。また、刃部１２の凹曲面２０が目標のＲの両端部を通るように、スパッタリングターゲット１の角部を面取りするときの、刃部１２の凹曲面２０の曲率半径Ｒａの中心点を、第２中心点Ｃ２とする。このときの刃部１２の凹曲面２０の位置は、図３中、点線で示す位置にある。
そして、第１中心点Ｃ１を第２中心点Ｃ２よりもスパッタリングターゲット１の角部側にずらす。つまり、目標のＲの中心点Ｃｂを原点とした座標において、第２中心点Ｃ２を第１中心点Ｃ１に移す際の、第１中心点Ｃ１の目標のＲの中心点Ｃｂからの座標の水平方向と垂直方向のそれぞれのずれをａ［ｍｍ］としたとき、
Ｒ面の切片Ｌ［ｍｍ]について、Ｌ＝Ｒｂ−Ｒａ｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２−ａと表せ、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂ
を満たす。例えば、Ｒａ＝３．５ｍｍ、Ｒｂ＝３ｍｍ、ａ＝−０．４ｍｍであるとき、Ｒｂ／２＝１．５ｍｍ、Ｌ＝２．６ｍｍ、Ｒｂ＝３ｍｍとなり、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂを満たす。
【００３２】
スパッタリングターゲット１のスパッタリング面２とスパッタリングターゲット１のＲ面５の端部のなす角θ［ｒａｄ］について、
θ＝π／２−ｃｏｓ−１｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２と表せ、０≦θ≦π／６を満たす。例えば、Ｒａ＝３．５ｍｍ、Ｒｂ＝３ｍｍ、ａ＝−０．４ｍｍであるとき、θ＝０．２４ｒａｄ、π／６＝０．５２となり、０≦θ≦π／６を満たす。
刃部１２の凹曲面２０の端部２２（角部）とスパッタリングターゲット１のスパッタリング面２の間隔ｄ［ｍｍ］について、
ｄ＝Ｒａ−Ｒｂ＋ａと表せ、０．０５≦ｄを満たす。例えば、Ｒａ＝３．５ｍｍ、Ｒｂ＝３ｍｍ、ａ＝−０．４ｍｍのとき、ｄ＝０．１ｍｍとなり、０．０５≦ｄを満たす。
ここで、ａは、Ｃｂを原点とし、Ｃ１がＣｂよりスパッタリングターゲットの内側にある場合は負の値、Ｃｂより外側にある場合は正の値をとる。
【００３３】
前記スパッタリングターゲット１の加工方法によれば、軸１１ａに沿った断面において、刃部１２の凹曲面２０の曲率半径Ｒａを、目標のＲ面１０５の曲率半径Ｒｂよりも大きくし、かつ、刃部１２の凹曲面２０の両端２１，２２を、スパッタリングターゲット１から離れるようにして、スパッタリングターゲット１の角部４を面取りする。これにより、スパッタリングターゲット１の角部４を刃部１２の凹曲面２０で切削してＲ面５に面取りするとき、Ｒ面５を目標のＲ面１０５に近づけることができ、かつ、Ｒ面５に傷が付くことを防止できる。
【００３４】
前記スパッタリングターゲット１の加工方法によれば、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂを満たし、かつ、０≦θ≦π／６を満たし、かつ、０．０５≦ｄを満たす。これにより、Ｒ面５を目標のＲ面１０５に一層近づけることができ、かつ、Ｒ面５に傷が付くことを一層防止できる。
更に、より好ましい範囲としては、２Ｒｂ／３≦Ｌ≦Ｒｂを満たし、かつ、０≦θ≦１１π／９０を満たし、かつ、０．１≦ｄを満たす。これにより、Ｒ面５を目標のＲ面１０５により一層近づけることができ、かつ、Ｒ面５に傷が付くことをより一層防止できる。
【００３５】
要するに、凹曲面２０における両端２１，２２を除く領域にて、スパッタリングターゲット１の角部４を切削することができて、Ｒ面５の表面を滑らかにできる。特に、Ｒ面５のスパッタリング面２側に傷が付くことを防止できるため、スパッタリングする際、つまり、基板とスパッタリングターゲット１との間に高電圧を印加する際、異常放電を引き起こすことを防止できる。このように、スパッタリングターゲット１の分野では、他の分野に比べて、面取りを厳密に行う必要があり、本発明は、スパッタリングターゲット１の特有の問題を解決することができる。
【００３６】
さらに、スパッタリングターゲット１が、例えば２ｍや３ｍの長尺体であって、スパッタリングターゲット１に製品毎のバラツキが発生しても、刃部１２の凹曲面２０の両端２１，２２が、スパッタリングターゲット１に食い込むことを回避できる。
第１実施形態では、削り工具１０を、軸１１ａがスパッタリングターゲット１の厚み方向に一致するように、スパッタリングターゲット１に対して配置させたが、軸１１ａをスパッタリング面２と平行となるように配置させ、スパッタリングターゲット１の長辺方向（角部４の延在方向）に移動させ、削り工具１０の刃部１２が、スパッタリングターゲット１の角部４を切削させてもよい。
【００３７】
（第２実施形態）
図４は、本発明のスパッタリングターゲットの加工方法の第２実施形態を示す斜視図である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の符号は、第１実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００３８】
第１実施形態では、スパッタリングターゲットを固定し、回転する削り工具により、スパッタリングターゲットの角部を面取り加工するフライス盤、ＮＣフライス盤、マシニングセンタ等の加工装置を例として説明したが、第２実施形態では、円板状または円筒状のスパッタリングターゲットを中心軸まわりに回転させて、削り工具の刃部を回転させずに、スパッタリングターゲットの角部を面取り加工する。
【００３９】
図４に示すように、円板状のスパッタリングターゲット１Ａを加工装置の回転部７に取り付け、回転部７を回転して、スパッタリングターゲット１Ａを中心軸１ａ回りに回転させる。スパッタリングターゲット１Ａを中心軸１ａとは、スパッタリング面２に対して垂直に交差し、かつ、スパッタリング面２の中心を通過する直線である。面取り加工する加工装置としては、旋盤、ＮＣ旋盤等を用いることができる。
【００４０】
その後、削り工具１０の刃部１２の凹曲面２０により、回転しているスパッタリングターゲット１Ａのスパッタリング面２と側面３とのなす角部４を、目標のＲ面に近づくように面取りする。具体的な面取り方法は、第１実施形態と同じである。削り工具１０の刃部１２の形状は、第１実施形態のフライス盤等の加工装置に用いる削り工具と同じ形状とすることができる。
【００４１】
このように、スパッタリングターゲット１Ａが円板状であるとき、旋盤、ＮＣ旋盤等の加工装置を用いることにより、効率よく加工することができ、かつ、Ｒ面へ傷が付くのを防止することができる。面取り加工時における、スパッタリングターゲット１Ａの中心軸１ａ回りの回転数や削り工具１０の刃部の送り速度は、スパッタリングターゲット１Ａの材質に応じて適宜調整すればよく、通常、回転数は、５〜１０００ｒｐｍ、工具送り速度は、１ｍｍ/回転以下とすればよい。
【００４２】
なお、円筒状のスパッタリングターゲットについても、円板状のスパッタリングターゲットと同様に加工することができる。つまり、円筒状のスパッタリングターゲットを中心軸回りに回転させて、削り工具により、スパッタリングターゲットの角部を面取り加工する。円筒状のスパッタリングターゲットでは、スパッタリング面は、円筒材の外周面から構成され、側面は、円筒材の厚み方向の面から構成される。円筒状のターゲットの中心軸とは、外周面と平行、かつ、側面の中心を通過する直線である。
円板状または円筒状のスパッタリングターゲットの面取り加工を行う際、削り工具の接近、接触の仕方は、削り工具の軸部が、スパッタリング面に対し垂直になるようにしても良いし、側面に対して垂直となるようにしてもよい。スパッタリングターゲットの形状や加工装置の種類に応じて適宜選択すればよい。
【００４３】
（第３実施形態）
次に、スパッタリングターゲット製品の製造方法について説明する。第１実施形態または第２実施形態のスパッタリングターゲットの加工方法を用いてスパッタリングターゲットを加工して、スパッタリングターゲット製品を製造する。
【００４４】
具体的に述べると、ターゲット材料を、例えば溶解や鋳造によって、直方体形状や円柱形状に形成した後、圧延加工や鍛造加工、押出加工などの塑性加工によって、板状や円筒状のスパッタリングターゲットを得る。その後、スパッタリングターゲットを前記加工方法により加工する。加工された板状のスパッタリングターゲットをバッキングプレートに接合して、スパッタリングターゲット製品を製造する。
【００４５】
なお、前記加工方法による加工後および／または接合後のスパッタリングターゲットの表面を必要に応じて仕上げ加工しても良い。また、バッキングプレートを省略して、加工されたスパッタリングターゲットのみでスパッタリングターゲット製品を製造してもよい。また、接合後のスパッタリングターゲットに前記スパッタリングターゲットの加工方法を用いてスパッタリングターゲット製品を製造しても良い。また、円筒状のスパッタリングターゲットの場合、その端部のいずれか一方またはその両方に装置設置用のアダプターを溶接し取り付けてもよい。
【００４６】
バッキングプレートは、導電性の材料から構成され、金属またはその合金などからなる。金属としては、例えば、銅、アルミニウム、チタン等がある。スパッタリングターゲットとバッキングプレートの接合には、例えば、はんだが用いられる。はんだの材料としては、例えば、インジウム、スズ、亜鉛、鉛などの金属またはその合金などがある。
【００４７】
したがって、スパッタリングターゲット製品の製造方法では、前記加工方法を用いているので、品質の向上したスパッタリングターゲット製品を得ることができる。
【００４８】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
【００４９】
（実施例１）
次に、スパッタリングターゲットの加工方法の実施例１を説明する。表１に実施例１を示す。表１では、削り工具１０の半径Ｒａ［ｍｍ］と、第１中心点Ｃ１の目標Ｒの中心点Ｃｂからのずれａ［ｍｍ］、第１中心点Ｃ１の第２中心点Ｃ２からのずれｂ［ｍｍ］を変化させたときの、切片Ｌ［ｍｍ］、Ｒ面５の角度θ［ｒａｄ］、および、隙間ｄ［ｍｍ］の関係を示す。ここで、ｂは、Ｃ２を原点とし、Ｃ１がＣ２よりスパッタリングターゲットの内側にある場合は負の値、Ｃ２より外側にある場合は正の値をとる。
【００５０】
【表１】
2018131686.tif 000003
【００５１】
Ｒａを、３ｍｍ、３．２５ｍｍ、３．５ｍｍ、３．７５ｍｍ、４ｍｍ、４．２５ｍｍ、４．５ｍｍと変化させる。Ｒｂを３ｍｍとする。また、各Ｒａにおける第２中心点Ｃ２を基準に、ｂを、０ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍと変化させる。
【００５２】
切片Ｌ、Ｒ面の角度θ、隙間ｄについて、図５のスパッタリングターゲット１の拡大図を用いて、説明する。
【００５３】
目標のＲ面１０５を、二点鎖線にて示す。目標のＲ面１０５が対角線上の頂点と交差する円弧となる一辺Ｒｂの正方形１００を、点線にて示す。正方形１００の四辺のうちのスパッタリングターゲット１の外側に位置する第１辺１０１は、スパッタリング面２に接する。
【００５４】
切片Ｌ、角度θについて説明する。第１辺１０１においてＲ面５の外側に位置する部分の長さを、切片Ｌとする。第１辺１０１においてＲ面５の外側に位置する部分と、Ｒ面５との間の成す角度を、Ｒ面の角度θとする。
【００５５】
隙間ｄについて説明する。図３に示すように、凹曲面２０の両端２１，２２とスパッタリングターゲット１の間の距離を、隙間ｄとする。
【００５６】
表１をもとに表２から表４を作成した。表２は、Ｒａおよびｂと切片Ｌとの関係を示し、表３は、ＲａおよびｂとＲ面の角度θとの関係を示し、表４は、Ｒａおよびｂと隙間ｄとの関係を示す。
【００５７】
【表２】
2018131686.tif 000004
【００５８】
【表３】
2018131686.tif 000005
【００５９】
【表４】
2018131686.tif 000006
【００６０】
表２から表４において、枠に囲まれた範囲が、凹曲面２０の両端２１，２２とスパッタリングターゲット１の間の距離を確保しつつ、Ｒ面５を目標のＲ面１０５に近づけることができた範囲である。
表２と表３において、実線で囲んだ領域が、本願実施形態で規定したＬとθの範囲であり、１点鎖線で囲んだ領域が、それらの好ましい範囲である。
表４において、実線で囲んだ領域が、本願実施形態で規定したｄの範囲であり、１点鎖線で囲んだ領域が、その好ましい範囲である。さらに、２点鎖線で囲んだ領域が、ｄ、θ、Lの全ての規定範囲が重なる範囲であり、点線で囲んだ領域が、ｄ、θ、Lの全ての好ましい範囲が重なる範囲である。
【００６１】
表４に示すように、Ｒａ＝３、ｂ＝０のとき、間隔ｄ＝０．００となっており、刃部１２の凹曲面２０の両端２１，２２が、スパッタリングターゲット１に接する状態であるが、加工処理時のスパッタリングターゲット１の材質の歪みや刃部１２の振れ等の僅かなバラツキにより、刃部１２の凹曲面２０の両端２１，２２が食い込んでスパッタリングターゲット１に傷が付く可能性が極めて高いことが判った。そのため、間隔ｄを０．０５以上と設定することにより、材質の撓みや刃部１２の振れが生じても、刃物１２が両端２１、２２がスパッタリングターゲット１への接触や食い込みを抑え、傷が付くことを防ぐことができる。
【００６２】
したがって、表１から表４に示すように、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂを満たし、かつ、０≦θ≦π／６を満たし、かつ、０．０５≦ｄを満たすとき、Ｒ面５を目標のＲ面１０５に近づけることができ、かつ、Ｒ面５に傷が付くことを防止できる。
【００６３】
（実施例２）
次に、スパッタリングターゲットの加工方法の実施例２を説明する。実施例２は、実施例１と比べて、Ｒａ，Ｒｂの値が相違する。Ｒａを、２ｍｍ、２．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、２．７５ｍｍ、３ｍｍ、３．２５ｍｍ、３．５ｍｍと変化させる。Ｒｂを２ｍｍとする。
【００６４】
表５は、Ｒａおよびｂと切片Ｌとの関係を示し、表６は、ＲａおよびｂとＲ面の角度θとの関係を示し、表７は、Ｒａおよびｂと隙間ｄとの関係を示す。
【００６５】
【表５】
2018131686.tif 000007
【００６６】
【表６】
2018131686.tif 000008
【００６７】
【表７】
2018131686.tif 000009
【００６８】
したがって、表５から表７に示すように、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂを満たし、かつ、０≦θ≦π／６を満たし、かつ、０．０５≦ｄを満たすとき、Ｒ面５を目標のＲ面１０５に近づけることができ、かつ、Ｒ面５に傷が付くことを防止できる。
表５と表６において、実線で囲んだ領域が、本願実施形態で規定したＬとθの範囲であり、１点鎖線で囲んだ領域が、それらの好ましい範囲である。
表７において、実線で囲んだ領域が、本願実施形態で規定したｄの範囲であり、１点鎖線で囲んだ領域が、その好ましい範囲である。さらに、２点鎖線で囲んだ領域が、ｄ、θ、Lの全ての規定範囲が重なる範囲であり、点線で囲んだ領域が、ｄ、θ、Lの全ての好ましい範囲が重なる範囲である。
【００６９】
（実施例３）
次に、スパッタリングターゲットの加工方法の実施例３を説明する。実施例３は、実施例１と比べて、Ｒａ，Ｒｂの値が相違する。Ｒａを、４ｍｍ、４．２５ｍｍ、４．５ｍｍ、４．７５ｍｍ、５ｍｍ、５．２５ｍｍ、５．５ｍｍと変化させる。Ｒｂを４ｍｍとする。
【００７０】
表８は、Ｒａおよびｂと切片Ｌとの関係を示し、表９は、ＲａおよびｂとＲ面の角度θとの関係を示し、表１０は、Ｒａおよびｂと隙間ｄとの関係を示す。
【００７１】
【表８】
2018131686.tif 000010
【００７２】
【表９】
2018131686.tif 000011
【００７３】
【表１０】
2018131686.tif 000012
【００７４】
したがって、表８から表１０に示すように、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂを満たし、かつ、０≦θ≦π／６を満たし、かつ、０．０５≦ｄを満たすとき、Ｒ面５を目標のＲ面１０５に近づけることができ、かつ、Ｒ面５に傷が付くことを防止できる。
表８と表９において、実線で囲んだ領域が、本願実施形態で規定したＬとθの範囲であり、１点鎖線で囲んだ領域が、それらの好ましい範囲である。
表１０において、実線で囲んだ領域が、本願実施形態で規定したｄの範囲であり、１点鎖線で囲んだ領域が、その好ましい範囲である。さらに、２点鎖線で囲んだ領域が、ｄ、θ、Lの全ての規定範囲が重なる範囲であり、点線で囲んだ領域が、ｄ、θ、Lの全ての好ましい範囲が重なる範囲である。
【００７５】
（実験例）
次に、本願実施例の実験データについて説明する。純度９９．９９９％の高純度Ａｌ製の圧延板を準備した。門型マシニングセンタに表面加工用のカッター、側面加工用のエンドミルを設置して切削加工を行ない、長辺が２３００ｍｍであり、短辺が１９０ｍｍであるスパッタリングターゲット材を得た。そして、門型マシニングセンタにＲ加工用の切削工具（Ｒカッター）を固定して、回転数８０００ｒｐｍ、工具送り速度１０００ｍｍ／ｍｉｎの加工条件でスパッタリングターゲット材の角部の加工を行ない、スパッタリングターゲットを得た。その際に、Ｒａ＝３．２５、Ｒｂ＝３、ａ＝０．００９（ｂ＝０．２５）を設定して加工を行なった際、刃物の角部によるスパッタリングターゲットへの傷付き不良率は、０％だった。また、Ｒａ＝３．５、Ｒｂ＝３、ａ＝−０．３６９（ｂ＝０．１）を設定して加工を行なった際、刃物の角部によるスパッタリングターゲットへの傷付き不良率は０％だった。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ  スパッタリングターゲット
１ａ  中心軸
２  スパッタリング面
３  側面
４  角部
５  Ｒ面
１０  削り工具
１１  軸部
１１ａ  軸
１２  刃部
２０  凹曲面
２１  第１端
２２  第２端
３０  側面
３１  先端面
１０５  目標のＲ面
Ｃ１  第１中心点
Ｃ２  第２中心点
Ｃｂ  目標のＲ面の中心
ｄ  凹曲面の両端とスパッタリングターゲットとの隙間
Ｒａ  削り工具の刃部の凹曲面の曲率半径
Ｒｂ  スパッタリングターゲットの目標のＲ面の曲率半径
【図１】
2018131686.tif 000013
【図２】
2018131686.tif 000014
【図３】
2018131686.tif 000015
【図４】
2018131686.tif 000016
【図５】
2018131686.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月12日(2018.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に沿った断面において円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具を、前記軸回りに回転して、前記刃部の前記凹曲面により、スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、円弧状の目標のＲ面に近づくように面取りして、前記スパッタリングターゲットを加工する方法であって、
前記軸に沿った断面において、前記刃部の前記凹曲面の両端を、前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りし、
目標のＲ面の曲率半径Ｒｂの中心点Ｃｂを原点とした座標において、前記刃部の前記凹曲面の曲率半径Ｒａの第１中心点Ｃ１の前記目標のＲ面の曲率半径Ｒｂの中心点Ｃｂからの座標の水平方向と垂直方向のそれぞれのずれをａ［ｍｍ］としたとき、
Ｒ面の切片Ｌ［ｍｍ]について、
Ｌ＝Ｒｂ−Ｒａ｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２−ａと表したとき、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂ、
かつ、前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面と前記スパッタリングターゲットのＲ面の端部のなす角θ［ｒａｄ］について、
θ＝π／２−ｃｏｓ−１｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２と表したとき、０≦θ≦π／６
かつ、前記刃部の凹曲面の端部と前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面の間隔ｄ［ｍｍ］について、
ｄ＝Ｒａ−Ｒｂ＋ａと表したとき、０．０５≦ｄ
を満たすＲａ、Ｒｂ、ａを設定して加工する、スパッタリングターゲットの加工方法。
【請求項２】
円板状または円筒状のスパッタリングターゲットを中心軸回りに回転させ、断面円弧状の凹曲面を含む刃部を有する削り工具の前記凹曲面により、回転している前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面と側面とのなす角部を、円弧状の目標のＲ面に近づくように面取りして、前記スパッタリングターゲットを加工する方法であって、
前記刃部の前記凹曲面の両端を、前記スパッタリングターゲットから離れるようにして、前記スパッタリングターゲットの角部を面取りし、
目標のＲ面の曲率半径Ｒｂの中心点Ｃｂを原点とした座標において、前記刃部の前記凹曲面の曲率半径Ｒａの第１中心点Ｃ１の前記目標のＲ面の曲率半径Ｒｂの中心点Ｃｂからの座標の水平方向と垂直方向のそれぞれのずれをａ［ｍｍ］としたとき、
Ｒ面の切片Ｌ［ｍｍ]について、
Ｌ＝Ｒｂ−Ｒａ｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２−ａと表したとき、Ｒｂ／２≦Ｌ≦Ｒｂ、
かつ、前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面と前記スパッタリングターゲットのＲ面の端部のなす角θ［ｒａｄ］について、
θ＝π／２−ｃｏｓ−１｛１−（Ｒｂ−ａ）２／Ｒａ２｝１／２と表したとき、０≦θ≦π／６
かつ、前記刃部の凹曲面の端部と前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面の間隔ｄ［ｍｍ］について、
ｄ＝Ｒａ−Ｒｂ＋ａと表したとき、０．０５≦ｄ
を満たすＲａ、Ｒｂ、ａを設定して加工する、スパッタリングターゲットの加工方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のスパッタリングターゲットの加工方法を用いてスパッタリングターゲットを加工して、スパッタリングターゲット製品を製造する、スパッタリングターゲット製品の製造方法。