(57)【要約】【課題】超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる擬似欠陥サンプルを提供する。【解決手段】擬似欠陥サンプルは、第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板を有する。基板には、第１面側から第１の深さまでの座繰穴と、座繰穴の底面の一部に座繰穴の底面から第２の深さまでの平底穴とが形成されている。平底穴の円相当径φの平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄは、平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満であり、平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満であり、平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満である。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルであって、
前記擬似欠陥サンプルは、第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板を備え、
前記基板には、前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴と、前記座繰穴の底面の一部に前記座繰穴の底面から第２の深さまでの平底穴とが形成され、
前記平底穴の円相当径φの前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄは、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満である、擬似欠陥サンプル。
【請求項２】
前記平底穴の円相当径φは、０．５ｍｍ以下である、請求項１に記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項３】
前記平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満である、請求項２に記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項４】
前記座繰穴および前記平底穴は、複数組ある、請求項１に記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項５】
前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成されている、請求項１から４の何れか一つに記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項６】
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルの製造方法であって、
第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板に前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴を形成する工程と、
前記座繰穴の底面の一部に前記底面から第２の深さまでの平底穴を形成し、前記平底穴の円相当径φと前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄを、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満とする工程と
を備える、擬似欠陥サンプルの製造方法。
【請求項７】
前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成される、請求項５に記載の擬似欠陥サンプルの製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法であって、
超音波探傷子から超音波を前記基板の第２面から第１面に向かって発信し、前記超音波探傷エコーの焦点を前記座繰穴の底面に合わせる工程と、
前記座繰穴の底面から反射される反射エコーを受信するとともに、前記平底穴の底面から反射される反射エコーを受信する工程と、
前記平底穴からの反射エコーに基づいて前記超音波探傷エコーの焦点を前記平底穴の底面に合わせて、前記超音波探傷子の焦点を合わせる工程と
を備える、超音波探傷条件の調整方法。
【請求項９】
ターゲット素材の検査方法であって、
請求項８に記載の調整方法を用いて調整された超音波探傷測定条件下で、超音波探傷子を走査しながら前記超音波を前記ターゲット素材に発信する工程と、
前記ターゲット素材から反射される反射エコーを測定する工程と、
前記測定された結果に基づいて、前記ターゲット素材が良品であるか否かを判定する工程と
を備える、ターゲット素材の検査方法。
【請求項１０】
スパッタリングターゲットの製造方法であって、
請求項９に記載の検査方法を用いて前記ターゲット素材が内部に欠陥がない良品であるかどうかを判定する工程と、
良品であると判定されたターゲット素材をバッキングプレートに接合する工程と
を備える、スパッタリングターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルおよびその製造方法に関する。この擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷子の調整方法に関する。この調整方法を用いて調整された超音波探傷子を用いたターゲット素材の検査方法に関する。この検査方法により検査されたターゲット素材を用いたスパッタリングターゲットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体・フラットパネルディスプレイ製造分野等において広く利用されるスパッタリングには、スパッタリングターゲットが用いられる。スパッタリングターゲットをスパッタリングする際、ターゲット素材の内部に、例えば空孔、酸化物、異物などの欠陥があると、これらの欠陥を起因とした異常放電が発生するおそれがある。この異常放電によって「スプラッシュ」と呼ばれる現象が発生することがある。スプラッシュとは、ターゲット素材の一部が溶融し基板に付着して凝固する現象であり、この現象によりスパッタリングで成膜された配線や電極間がショートするおそれがある。
【０００３】
ターゲット素材の異常放電を抑制するために、ターゲット素材の内部に微細な欠陥（例えば、φ０．２ｍｍ以上）が無いものが求められている。このため、ターゲット素材の製造の際、ターゲット素材の内部の欠陥の有無を検査する必要がある。この検査方法として、超音波探傷子を用いて超音波の反射エコーの変化を観察する方法がある。
【０００４】
超音波探傷子を用いた検査時の測定精度を向上させるため、超音波探傷エコーの焦点を調整する。超音波探傷エコーの焦点の調整には、疑似欠陥サンプルを用いる。疑似欠陥サンプルには、ターゲット素材中の微細な欠陥と同じ程度の大きさの穴を設けている。そして、この穴に超音波探傷エコーの焦点を合わせて、穴の底面から反射される反射エコーを測定して、超音波探傷の感度調整を行う。
【０００５】
疑似欠陥サンプルとして、特開２０１０−１４５４０１号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この疑似欠陥サンプルは、座繰穴と、座繰穴の底面に設けられ座繰穴の径よりも小さな径を有する平底穴とを有する。そして、座繰穴の底面から反射される反射エコーと平底穴の底面から反射される反射エコーとを測定して、超音波探傷の感度調整を行う。
【０００６】
前記従来の疑似欠陥サンプルでは、大型の工業部品の欠陥を検査することに用いられているため、平底穴の径は大きい。このため、超音波探傷エコーの焦点を小さい方の平底穴に直接に合わせることは容易となる。
【０００７】
しかしながら、前記従来の疑似欠陥サンプルは、ターゲット素材中の微細な欠陥を検査することに用いられるものではないため、この疑似欠陥サンプルをそのままターゲット素材に適用すると、平底穴の径を小さくしなければならない。このため、超音波探傷エコーの焦点を小さい方の平底穴に直接に合わせることは困難となる。
【０００８】
一方、超音波探傷エコーの焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせて、その状態で小さな平底穴からの反射エコーを確認することが考えられる。ところが、前記従来の疑似欠陥サンプルの平底穴の径を小さくした状態で、超音波探傷エコーの焦点を大きな座繰穴に合わせて測定すると、平底穴からの反射エコーを確認できず、平底穴を認識できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１４５４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の課題は、超音波探傷測定の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる擬似欠陥サンプルおよびその製造方法を提供することにある。この擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定の調整方法を提供することにある。この調整方法を用いて調整された超音波探傷エコーを用いたターゲット素材の検査方法を提供することにある。この検査方法により検査されたターゲット素材を用いたスパッタリングターゲット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】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の疑似欠陥サンプルは、
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルであって、
前記擬似欠陥サンプルは、第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板を備え、
前記基板には、前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴と、前記座繰穴の底面の一部に前記座繰穴の底面から第２の深さまでの平底穴とが形成され、
前記平底穴の円相当径φの前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄは、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満である。
【００１２】
ここで、平底穴の円相当径とは、平底穴が円形であるとき円の直径をいい、平底穴が円形でないとき、平底穴の面積と等しい円面積を持つ円の直径をいう。具体的に述べると、平底穴の面積をＳとすると、円相当径φは（４Ｓ／π）1/2である。
【００１３】
本発明の疑似欠陥サンプルによれば、擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整において、超音波探傷の感度を調整する際に、超音波探傷エコーの焦点を座繰穴に合わせても、平底穴からの反射エコーを認識することができる。
【００１４】
このように、超音波探傷エコーの焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせ、その状態で小さな平底穴を認識できるため、その後に、超音波探傷子を平底穴へ容易に位置合わせでき、超音波探傷エコーの焦点を合わせる作業が簡単になる。
【００１５】
したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００１６】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、前記平底穴の円相当径φは、０．５ｍｍ以下である。
【００１７】
前記実施形態によれば、平底穴の円相当径φは、０．５ｍｍ以下であるので、平底穴は小さく、超音波探傷エコーの焦点を直接に平底穴に合わせることは、困難である。本実施形態では、このような直接に認識することが困難な平底穴を、容易に認識することができる。
【００１８】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、前記平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満である。
【００１９】
前記実施形態によれば、平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満であるので、平底穴は非常に小さいが、本実施形態では、この平底穴を容易に認識させることができる。
【００２０】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、
前記座繰穴および前記平底穴は、複数組ある。
【００２１】
前記実施形態によれば、前記座繰穴および前記平底穴は、複数組あることが好ましい。複数組の平底穴の底面を擬似欠陥サンプル中に同じ位置に配置することで、超音波探傷エコーの焦点を合わせ、同一の感度調整を繰返し実施することができるため、超音波探傷の感度調整をより向上できる。また、前記複数の平底穴の円相当径φは、同一であっても良いし、お互いに異なっていても良い。
【００２２】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成されている。
【００２３】
前記実施形態によれば、基板を構成するこれらの材料は、ターゲット素材の製造（溶解鋳造）において、空隙（欠陥）を生じ易い材料である。したがって、これらの材料からなるターゲット素材を用いてスパッタリングターゲットを製造する際には、欠陥の有無を調査する超音波探傷検査を行う必要があるため、これら材料は、擬似欠陥サンプルとして好適である。
【００２４】
また、擬似欠陥サンプルの製造方法の一実施形態では、
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルの製造方法であって、
第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板に前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴を形成する工程と、
前記座繰穴の底面の一部に前記底面から第２の深さまでの平底穴を形成し、前記平底穴の円相当径φと前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄを、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満とする工程と
を備える。
【００２５】
前記実施形態によれば、擬似欠陥サンプルを超音波探傷測定条件の調整に用いることにより、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００２６】
また、擬似欠陥サンプルの製造方法の一実施形態では、前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成されている。
【００２７】
前記実施形態によれば、基板を構成するこれらの材料は、ターゲット素材の製造（溶解鋳造）において、空隙（欠陥）を生じ易い材料である。したがって、これらの材料からなるターゲット素材を用いてスパッタリングターゲットを製造する際には、欠陥の有無を調査する超音波探傷検査を行う必要があるため、これら材料は、擬似欠陥サンプルの製造に好適となる。
【００２８】
また、超音波探傷測定条件の調整方法の一実施形態では、
前記擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法であって、
超音波探傷子から超音波を前記基板の第２面から第１面に向かって発信し、前記超音波探傷エコーの焦点を前記座繰穴の底面に合わせる工程と、
前記座繰穴の底面から反射される反射エコーを受信するとともに、前記平底穴の底面から反射される反射エコーを受信する工程と、
前記平底穴からの反射エコーに基づいて前記超音波探傷エコーの焦点を前記平底穴の底面に合わせて、前記超音波探傷エコーの焦点を合わせる工程と
を備える。
【００２９】
前記実施形態によれば、擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整において、超音波探傷の感度を調整する際に、超音波探傷エコーの焦点を座繰穴に合わせても、座繰穴からの反射エコーと区別して、平底穴からの反射エコーを認識することができる。
【００３０】
このように、超音波探傷エコーの焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせ、その状態で小さな平底穴を認識できるため、その後に、超音波探傷子を平底穴へ容易に位置合わせでき、超音波探傷エコーの焦点を合わせる作業が簡単になる。
【００３１】
したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００３２】
また、ターゲット素材の検査方法の一実施形態では、
ターゲット素材の検査方法であって、
前記調整方法を用いて調整された超音波探傷測定条件下で、超音波探傷子を走査しながら前記超音波を前記ターゲット素材に発信する工程と、
前記ターゲット素材から反射される反射エコーを測定する工程と、
前記測定された結果に基づいて、前記ターゲット素材が良品であるか否かを判定する工程と
を備える。
【００３３】
前記実施形態によれば、精度の良い超音波探傷測定方法を用いることで、ターゲット素材の品質を良好に判定できる。
【００３４】
また、スパッタリングターゲットの製造方法の一実施形態では、
スパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記検査方法を用いて前記ターゲット素材が内部に欠陥がない良品であるかどうかを判定する工程と、
良品であると判定されたターゲット素材をバッキングプレートに接合する工程と
を備える
前記実施形態によれば、品質の良いターゲット素材を用いることで、スパッタリングターゲットの品質を向上できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の擬似欠陥サンプルおよびその製造方法によれば、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００３６】
本発明の超音波探傷測定条件の調整方法によれば、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。本発明のターゲット素材の検査方法によれば、ターゲット素材の品質を良好に判定できる。本発明のスパッタリングターゲットの製造方法によれば、スパッタリングターゲットの品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に用いられる超音波探傷測定の原理を説明する説明図である。
【図２Ａ】本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す平面図である。
【図２Ｂ】本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す断面図である。
【図３】擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法について説明する説明図である。
【図４】φが０．２ｍｍでありφ／ｄが０．０８以上０．４０未満であるときの測定信号を示す波形図である。
【図５Ａ】φが０．２ｍｍでありφ／ｄが０．４０以上のときの測定信号を示す波形図である。
【図５Ｂ】φが０．２ｍｍでありφ／ｄが０．０８よりも小さいときの測定信号を示す波形図である。
【図６】スパッタリングターゲットの斜視図である。
【図７】本発明の擬似欠陥サンプルの第２実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
上述したように、前記従来の疑似欠陥サンプルでは、超音波探傷エコーの焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせても、その状態で小さな平底穴からの反射エコーを確認することができなかった。本願発明者は、この現象について鋭意検討したところ、以下の原因を見出した。
【００３９】
つまり、座繰穴の底面から平底穴の底面までの距離が十分に離れていないと、座繰穴からの反射エコーは非常に強いため、平底穴からの反射エコーが座繰穴からの反射エコーと重なってしまい、平底穴からの反射エコーを分離できない。これにより、平底穴を認識できない。
【００４０】
一方、座繰穴の底面から平底穴の底面までの距離が離れ過ぎてしまうと、平底穴からの反射エコーの焦点がずれ、平底穴からの反射エコーが弱くなり、平底穴を探すことが困難となってしまう。
【００４１】
そこで、本願発明者は、座繰穴の底面から平底穴の底面までの距離には最適な関係があることを見出した。
【００４２】
本発明は、本願発明者が独自に得た上記知見に基づいてなされたものである。
【００４３】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
図１は、本発明に用いられる超音波探傷測定の原理を説明する説明図である。図１に示すように、超音波探傷子１は、非破壊検査の一種である超音波探傷検査(UT: Ultrasonic Testing)に用いられる。
【００４５】
超音波探傷検査について説明する。パルス発信器から発生した超音波パルスは、超音波探傷子１から発信され、その一部が被検査体２の内部の欠陥２ａに反射される。その反射波は、超音波探傷子１に受信されて、高周波電圧に変換される。変換された信号は、受信器を介して、ディスプレイに表示され、欠陥２ａの位置と大きさの程度を確認できる。図１では、欠陥２ａは、空孔を示す。
【００４６】
具体的に述べると、超音波探傷子１から超音波Ｕを発信しながら、超音波探傷子１を被検査体２の表面２ｂに沿って図１の左から右に移動させる。図１の左側に示すように、被検査体２の内部に欠陥がない場合、超音波探傷子１から超音波Ｕを発信すると、被検査体２の表面２ｂから第１反射エコーＥ１を受信し、被検査体２の裏面２ｃから第２反射エコーＥ２を受信する。このときの測定信号Ｓ１には、第１反射エコーＥ１からの第１信号Ｚ１と、第２反射エコーＥ２からの第２信号Ｚ２とを含む。
【００４７】
一方、図１の右側に示すように、被検査体２の内部に欠陥２ａがある場合、超音波探傷子１から超音波Ｕを発信すると、被検査体２の表面２ｂから第１反射エコーＥ１を受信し、被検査体２の裏面２ｃから第２反射エコーＥ２を受信し、被検査体２の欠陥２ａから第３反射エコーＥ３を受信する。このときの測定信号Ｓ２には、第１反射エコーＥ１からの第１信号Ｚ１と、第２反射エコーＥ２からの第２信号Ｚ２と、第３反射エコーＥ３からの第３信号Ｚ３とを含む。このように、第３信号Ｚ３から欠陥２ａを確認できる。
【００４８】
本発明において、超音波探傷子１は、ターゲット素材の内部の欠陥の検査に用いられる。ターゲット素材は、スパッタリングターゲットに用いられる。
【００４９】
図２Ａは、本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す平面図である。図２Ｂは、本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す断面図である。図２Ａと図２Ｂに示すように、擬似欠陥サンプル１０は、基板１０を有する。基板１０は、第１面１１ａと第１面１１ａに対向する第２面１１ｂとを含む。
【００５０】
基板１０には、第１面１１ａ側から第１の深さｄ１までの座繰穴１２と、座繰穴１２の底面１２ａの一部に座繰穴１２の底面１２ａから第２の深さｄ２までの平底穴１３とが形成される。第１の深さｄ１と第２の深さｄ２の関係は特に限定されないが、擬似欠陥サンプル１０の厚さが厚くなる場合、特に第２の深さｄ２が４ｍｍを超えるような場合には、第１の深さｄ１は、第２の深さｄ２よりも大きいほうが好ましい。座繰穴１２と平底穴１３は、円形であり、平底穴１３は座繰穴１２の底面１２ａの一部に設けてあればよいが、第２面１１ｂ側からみて同心状に配置、つまりは平底穴１３が座繰穴１２の中心に配置されているほうが好ましい。平底穴１３が座繰穴１２と同心状に配置されることで、特に平底穴の径が小さい場合には、平底穴の位置を発見しやすくなる。座繰穴１２の直径φ１は、平底穴１３の直径φ２よりも大きい。
【００５１】
平底穴１３の円相当径φの平底穴１３の第２の深さｄに対する割合φ／ｄは、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満であり、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満であり、平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満である。平底穴１３の第２の深さｄは、この実施形態では、座繰穴１２の底面１２ａから平底穴１３の底面１３ａまでの第２の深さｄ２をいう。円相当径φの大きさによって、深さｄに対する割合φ/ｄが変化する理由として、割合φ/ｄが大きい場合（座繰穴１２の底面１２ａと平底穴１３の底面１３ａの距離が小さい場合）、座繰穴１２の超音波探傷エコーが強すぎるため、平底穴１３の超音波探傷エコーと重なってしまい、平底穴１３のエコーとの分離が出来なくなる。また割合φ/ｄが小さい場合（座繰穴１２の底面１２ａと平底穴１３の底面１３ａの距離が大きい場合）で、特にφが小さい場合、平底穴１３の超音波探傷エコー自体が弱くなるため、検出が困難となるからである。
【００５２】
平底穴１３の円相当径φとは、平底穴１３が円形であるため、円の直径φ２をいう。なお、平底穴が円形でないとき、平底穴の面積と等しい円面積を持つ円の直径をいう。具体的に述べると、平底穴の面積をＳとすると、円相当径φは（４Ｓ／π）1/2である。
【００５３】
前記疑似欠陥サンプル１０によれば、擬似欠陥サンプル１０を用いた超音波探傷測定条件の調整において、超音波探傷の感度を調整する際、超音波探傷エコーの焦点を座繰穴１２に合わせても、平底穴１３からの反射エコーを認識することができる。
【００５４】
具体的に述べると、図３に示すように、超音波探傷子１から超音波Ｕを基板１１の第２面１１ｂから第１面１１ａに向かって発信する。このとき、超音波探傷エコーの焦点を座繰穴１２の底面１２ａに合わせる。すると、基板１１の第２面１１ｂから第１反射エコーＥ１１を受信し、座繰穴１２の底面１２ａから第２反射エコーＥ３１を受信し、平底穴１３の底面１３ａから第３反射エコーＥ３２を受信する。
【００５５】
図４に示すように、このときの測定信号Ｓ１１は、第１反射エコーＥ１１からの第１信号Ｚ１１と、第２反射エコーＥ３１からの第２信号Ｚ３１と、第３反射エコーＥ３２からの第３信号Ｚ３２とを含む。図４では、横軸に測定ピッチを示し、縦軸に反射エコーの強さ（ゲイン）を示す。このように、測定信号Ｓ１１から第３信号Ｚ３２を識別できるので、平底穴１３の底面１３ａの位置を認識できる。図４では、平底穴１３の直径φ２（円相当径φ）が０．２ｍｍであるときを示す。
【００５６】
したがって、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ未満であり、割合φ／ｄは０．０８以上０．４０未満であるので、超音波探傷エコーの焦点を検出し易い大きな座繰穴１２に合わせ、その状態で小さな平底穴１３を認識できる。これにより、その後に、超音波探傷子１を平底穴１３へ容易に位置合わせでき、超音波探傷エコーの焦点を合わせる作業が簡単になる。したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００５７】
これに対して、割合φ／ｄが、０．４０以上の場合、図５Ａに示すように、このときの測定信号Ｓ１２は、第１反射エコーＥ１１（基板１１の第２面１１ｂ）からの第１信号Ｚ１１と、第２反射エコーＥ３１（座繰穴１２の底面１２ａ）からの第２信号Ｚ３１とを含む。第３反射エコーＥ３２（平底穴１３の底面１３ａ）からの第３信号Ｚ３２は、第２信号Ｚ３１と重なって、識別できない。要するに、座繰穴１２の底面１２ａから平底穴１３の底面１３ａまでの距離が十分に離れていないと（ｄが小さくなると）、座繰穴１２からの第２反射エコーＥ３１は、非常に強いため、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２が座繰穴１２からの第２反射エコーＥ３１と重なってしまい、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２を分離できない。これにより、平底穴１３を認識できない。
【００５８】
一方、割合φ／ｄが、０．０８よりも小さい場合、図５Ｂに示すように、このときの測定信号Ｓ１３は、第１反射エコーＥ１１（基板１１の第２面１１ｂ）からの第１信号Ｚ１１と、第２反射エコーＥ３１（座繰穴１２の底面１２ａ）からの第２信号Ｚ３１とを含む。第３反射エコーＥ３２（平底穴１３の底面１３ａ）からの第３信号Ｚ３２は、小さくて、識別できない。要するに、座繰穴１２の底面１２ａから平底穴１３の底面１３ａまでの距離が離れ過ぎてしまうと（ｄが大きくなると）、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２の焦点がずれ、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２が弱くなり、平底穴１３を探すことが困難となってしまう。前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、
φ／ｄは０．０８以上０．４０未満が好ましく、より好ましくは０．０８以上０．３以下、更に好ましくは０．０８以上０．２７以下である。また、通常平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上である。
【００５９】
平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、割合φ／ｄが０．１以上０．６０未満であるので、図４での説明と同様に、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。これに対して、割合φ／ｄが、０．６０以上の場合、図５Ａでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。一方、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍよりも小さい場合、図５Ｂでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、φ／ｄは０．１以上０．６０未満が好ましく、より好ましくは０．１以上０．５以下、更に好ましくは０．１以上０．４以下である。
【００６０】
平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、割合φ／ｄが０．１１以上１．６０未満であるので、図４での説明と同様に、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。これに対して、割合φ／ｄが、１．６０以上の場合、図５Ａでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。一方、平底穴１３の円相当径φが０．１１ｍｍよりも小さい場合、図５Ｂでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、φ／ｄは０．１１以上１．６０未満が好ましく、より好ましくは０．１１以上１．１以下、更に好ましくは０．１１以上０．９以下である。
【００６１】
前記疑似欠陥サンプル１０によれば、平底穴１３の円相当径φは、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。このとき、平底穴１３は小さく、超音波探傷エコーの焦点を直接に平底穴１３に合わせることは、困難である。しかし、割合φ／ｄは、上述の本願実施形態の範囲内にあるので、超音波探傷エコーの焦点を座繰穴１２に合わせることで、平底穴１３を認識できる。したがって、このような直接に認識することが困難な平底穴１３を、容易に認識することができる。
【００６２】
また、平底穴１３の円相当径φは、好ましくは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満であり、より好ましくは、０．１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。このとき、平底穴１３は非常に小さいが、本実施形態では、この平底穴１３を容易に認識できる。
【００６３】
また、基板１１の材料は、金属や合金、酸化物、窒化物などのセラミックス又は焼結体から構成された材料であれば特に限定されず、導電性の材料から構成されていればよく、用途や目的に応じて適宜材料を選択すればよい。このような材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、チタンドープ酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）などが挙げられる。なかでも、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金は、ターゲット素材の製造（溶解鋳造）において、空隙（欠陥）を生じ易い材料である。したがって、これらの材料からなるターゲット素材を用いてスパッタリングターゲットを製造する際には、欠陥の有無を調査する超音波探傷検査を行う必要があるため、これら材料は、擬似欠陥サンプル１０の製造に好適となる。また、基板１１をターゲット素材と同一の金属材料から構成することができ、ターゲット素材を検査する超音波探傷測定条件の調整に好適となる。
【００６４】
次に、図２Ｂを参照して、前記擬似欠陥サンプル１０の製造方法について説明する。
【００６５】
基板１１に第１面１１ａ側から第１の深さｄ１までの座繰穴１２を形成する。その後、座繰穴１２の底面１２ａの一部に底面１２ａから第２の深さｄ２までの平底穴１３を形成する。このとき、平底穴１３の円相当径φ（この実施形態では直径φ２）の平底穴１３の第２の深さｄ（この実施形態では第２の深さｄ２）に対する割合φ／ｄを、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満とし、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満とし、平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満とする。
【００６６】
したがって、擬似欠陥サンプル１０を超音波探傷測定条件の調整に用いることにより、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。また、所望の深さの平底穴１３を設ける場合、ドリルの一般的な最大長さは、径が小さいほど短く、２〜１０ｍｍくらいであるため、ドリルの長さが律速となってしまう。しかし、本実施形態では、求める深さの直前まで座繰穴１２の加工を行うことで、所望の位置に平底穴１３をあけることができる。
【００６７】
次に、図３を参照して、前記擬似欠陥サンプル１０を用いた超音波探傷測定条件の調整方法について説明する。
【００６８】
超音波探傷子１から超音波Ｕを基板１１の第２面１１ｂから第１面１１ａに向かって発信し、超音波探傷エコーの焦点を座繰穴１２の底面１２ａに合わせる。そして、座繰穴１２の底面１２ａから反射される第２反射エコーＥ３１を受信するとともに、平底穴１３の底面１３ａから反射される第３反射エコーＥ３２を受信する。その後、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２に基づいて超音波探傷エコーの焦点を平底穴１３の底面１３ａに合わせて、超音波探傷エコーの焦点を調整する。
【００６９】
したがって、超音波探傷エコーの焦点を座繰穴１２に合わせても、座繰穴１２からの第２反射エコーＥ３１と区別して、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２を認識することができる。このように、超音波探傷エコーの焦点を検出し易い大きな座繰穴１２に合わせ、その状態で小さな平底穴１３を認識できるため、その後に、超音波探傷子１を平底穴１３へ容易に位置合わせでき、超音波探傷エコーの焦点を合わせる作業が簡単になる。したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００７０】
次に、図１を参照して、ターゲット素材の検査方法について説明する。
【００７１】
前記調整方法を用いて調整された超音波探傷測定条件下で、超音波探傷子１を走査しながら超音波Ｕをターゲット素材（被検査体２）に発信する。そして、ターゲット素材から反射される反射エコーを測定する。そして、測定された結果に基づいて、ターゲット素材が良品であるか否かを判定する。したがって、精度の良い超音波探傷子１を用いることで、ターゲット素材の品質を良好に判定できる。
【００７２】
次に、スパッタリングターゲットの製造方法について説明する。
【００７３】
前記検査方法を用いてターゲット素材が内部に欠陥がない良品であるかどうかを判定する。そして、図６に示すように、良品であると判定されたターゲット素材６をバッキングプレート７に接合する。
【００７４】
ターゲット素材６は、略板状に加工され得るが、板状に加工する方法は特に限定されない。例えば、溶解、鋳造によって得られた直方体や円筒状のターゲット材料を、圧延加工や押出加工、鍛造加工などの塑性加工に供した後、切断加工やフライス加工、旋盤加工、エンドミル加工などの機械加工を施すことによって、所望のサイズや表面状態になるように仕上げることで製造することができる。ターゲット素材の組成としては、スパッタリング法による成膜に通常用いられ得るような金属や合金、酸化物、窒化物などのセラミックス又は焼結体から構成された材料であれば特に限定されず、用途や目的に応じて適宜ターゲット材を選択すればよい。このようなターゲット材としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、銀またはそれらを主成分とする合金、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、チタンドープ酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）などが挙げられるが、本発明の効果を奏するにはアルミニウム、銅、チタン、銀またはそれらを主成分とする合金が好ましく、高純度のアルミニウムがより好ましい。
【００７５】
ターゲット素材６の形状、寸法に特に制限はなく、円板状や長尺の板状に形成されていてもよい。ターゲット素材６が円板状の場合、直径が、例えば１００ｍｍ〜７００ｍｍ、好ましくは２５０ｍｍ〜５００ｍｍ、より好ましくは３００ｍｍ〜４５０ｍｍである。ターゲット素材６が長尺の板状の場合、短辺方向の長さは、例えば１００ｍｍ〜２０００ｍｍ、好ましくは１５０ｍｍ〜１５００ｍｍ、より好ましくは１８０ｍｍ〜１０００ｍｍである。また、長辺方向の長さは、例えば１００ｍｍ〜４０００ｍｍ、好ましくは１０００ｍｍ〜３５００ｍｍ、より好ましくは２２００ｍｍ〜３０００ｍｍである。なお、長辺方向の長さと、短辺方向の長さとは、同一であっても、異なっていてもよい。
【００７６】
バッキングプレート７は、例えば、純銅やＣｕ−Ｃｒ合金、Ａ２０２４合金などのアルミニウムや銅またはそれらを主成分とする合金から形成される。ターゲット素材６が円板状の場合、ターゲット素材６の上面よりも大きいかまたは同じ、もしくはやや小さい直径を有する円形の上面を有する円板状に形成され得る。ターゲット素材６が長尺の板状の場合、バッキングプレート７は、ターゲット素材６よりも長いかまたは同じ長さ、もしくはやや短いである短辺と長辺とから構成される上面を有する長尺の板状に形成され得る。
【００７７】
接合は、例えば、電子ビーム溶接などの溶接や、拡散接合や、はんだ接合である。これにより、スパッタリングターゲット５を製造することができる。また、超音波探傷検査後のターゲット素材や、バッキングプレートに接合後のターゲット素材に機械加工を施して、所望のサイズ、表面状態に仕上げてもよい。機械加工には、フライス盤、ＮＣフライス盤、マシニングセンタ、旋盤、ＮＣ旋盤等を用いることが好ましい。
【００７８】
また、別の実施形態として、良品であると判定されたターゲット素材６に機械加工を施し、ターゲット部とバッキングプレート部が一体構造であるスパッタリングターゲットを製造することもできる。
【００７９】
したがって、品質の良いターゲット素材６を用いることで、スパッタリングターゲット５の品質を向上できる。
【００８０】
（第２実施形態）
図７は、本発明の擬似欠陥サンプルの第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、座繰穴および平底穴の数量が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、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。
【００８１】
図７に示すように、疑似欠陥サンプル１０Ａでは、座繰穴１２１，１２２，１２３および平底穴１３１，１３２，１３３は、複数組（この実施形態では３組）ある。複数（この実施形態では３つ）の平底穴１３１，１３２，１３３の円相当径φは、互いに異なる。
【００８２】
具体的に述べると、第１座繰穴１２１および第１平底穴１３１と、第２座繰穴１２２および第２平底穴１３２と、第３座繰穴１２３および第３平底穴１３３とは、基板１１の第１面１１ａに沿って、一方向に配置される。
【００８３】
第１平底穴１３１の直径φ２１（円相当径φ）と、第２平底穴１３２の直径φ２２（円相当径φ）と、第３平底穴１３３の直径φ２３（円相当径φ）とは、互いに異なる。各直径φ２１，φ２２，φ２３は、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。例えば、直径φ２１は、０．２ｍｍであり、直径φ２２は、０．３ｍｍであり、直径φ２３は、０．４ｍｍである。
【００８４】
第１座繰穴１２１の直径φ１１と、第２座繰穴１２２の直径φ１２と、第３座繰穴１２３の直径φ１３とは、同じであるが、異なっていてもよい。第１座繰穴１２１の第１の深さｄ１１と、第２座繰穴１２２の第１の深さｄ１２と、第３座繰穴１２３の第１の深さｄ１３とは、同じであるが、異なっていてもよい。第１平底穴１３１の第２の深さｄ２１と、第２平底穴１３２の第２の深さｄ２２と、第３平底穴１３３の第２の深さｄ２３とは、同じであるが、異なっていてもよい。
【００８５】
第１平底穴１３１の円相当径φ（直径φ２１）が０．３ｍｍ未満であり、第１平底穴１３１の円相当径φの第１平底穴１３１の第２の深さｄ（第２の深さｄ２１）に対する割合φ／ｄは、０．０８以上０．４０未満である。
【００８６】
第２平底穴１３２の円相当径φ（直径φ２２）が０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であり、第２平底穴１３２の円相当径φ（直径φ２２）の第２平底穴１３２の第２の深さｄ（第２の深さｄ２２）に対する割合φ／ｄは、０．１以上０．６０未満である。
【００８７】
第３平底穴１３３の円相当径φ（直径φ２３）が０．４ｍｍ以上であり、第３平底穴１３３の円相当径φ（直径φ２３）の第３平底穴１３３の第２の深さｄ（第２の深さｄ２３）に対する割合φ／ｄは、０．１１以上１．６０未満である。
【００８８】
前記疑似欠陥サンプル１０Ａによれば、前記第１実施形態の効果に加えて、円相当径φの平底穴は、非常に小さいため、加工精度を考慮し、複数組設け、複数組の平底穴を疑似欠陥サンプル１０Ａの第２面１１ｂから同じ距離に位置するように配置する。したがって、超音波探傷エコーの焦点を合わせて超音波探傷の感度を調整するときに同一のスキャン操作をすることにより、超音波探傷の感度調整を向上することができる。なお、座繰穴および平底穴の組数は、図７にて３組の場合を例示したが、２組または４組以上であってもよい。また、複数組の平底穴は、それぞれ異なる径でも、すべて同一径であっても良い。複数組の平底穴の径がそれぞれ異なる場合、異なったサイズの欠陥に対し、より精度の高い感度調整を行うことができる。
【００８９】
以下、上記実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００９０】
（超音波探傷測定方法について）
超音波探傷測定方法には、Ａスキャン、Ｂスキャン、Ｃスキャンの３つの測定方法がある。例えば、超音波探査映像装置ＡＴシリーズ（基礎編）Ｍ６７１-ＨＢ-１（日立建機ファインテック株式会社）に記載されている。
【００９１】
Ａスキャンとは、ある一点における反射エコーの時間的変化を表すものであり、超音波センサーに加わる電圧をオシロスコープ等でモニタすることにより得ることができる。この方法においては、反射エコーの有無により異物、欠陥等の存在を推定することや、また路程を計測することにより、その深さを算出することができる。
【００９２】
Ｂスキャンとは、Ａスキャンがある一点の情報であるのに対し、ある直線に沿った反射エコーの時間的変化を平面的に展開し、深さ方向の平面的な情報として表すものである。
【００９３】
Ｃスキャンとは、被検体の一定深さにおける反射エコーの平面的な情報を表すものであり、被検体上に超音波探傷子を平面方向に走査することにより得ることができる。この方法は、被検体全域の内部状況を一度に可視化することができる。ターゲット面内全域の微細な欠陥分布、欠陥サイズを検出する場合は、Ｃスキャン法が適している。
【００９４】
本実施例の測定方法は、Ｃスキャンの測定方法を用いる。これに対して、特開２０１０−１４５４０１号公報の先行文献では、Ａスキャンの測定方法を用いていると考えられる。このように、本実施例の測定方法と先行文献の測定方法は、相違する。なお、本実施例の測定方法として、ＡスキャンやＢスキャンの測定方法を用いることもできる。
【００９５】
（超音波探傷測定条件の調整における焦点合わせ方法について）
水中に浸漬されるように疑似欠陥サンプルを水中槽に入れ、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上１０〜５００ｍｍ、好ましくは５０〜２００ｍｍ、より好ましくは７５〜１５０ｍｍほどの位置に配置する。この際、超音波探傷子も水中に位置していることが好ましい。疑似欠陥サンプルの第２面全面に対してＣスキャンを行い、座繰穴を確認する。確認された座繰穴に超音波探傷子を移動し、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上０．1〜２００ｍｍ、好ましくは１〜１００ｍｍ、より好ましくは３〜５０ｍｍほどの位置に配置し、座繰穴の反射エコー高さを確認する。超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの上下方向へ操作する。このとき、反射エコー高さが最大となるところを探す。反射エコー高さが最大となるところが、座繰穴に焦点が合っている位置である。
【００９６】
（疑似欠陥サンプルについて）
疑似欠陥サンプルをＣスキャンに用いる場合、疑似欠陥サンプルの第２面の全面に渡ってスキャンすることが必要となる。そのため、疑似欠陥サンプルの第１面（疑似欠陥サンプルの座繰穴が空いている面）および第２面（疑似欠陥サンプルの超音波探傷の照射面）は、超音波探傷子の照射方向に対して略垂直、好ましくは垂直な平面を有することが必須となる。疑似欠陥サンプルの第１面および第２面は、略平坦、好ましくは平坦であることが必要であり、表面粗さは、１．０μｍ以下が好ましい。
【００９７】
疑似欠陥サンプルには、複数の座繰穴を空けることができ、複数の座繰穴を同じ深さまたは異なる深さとすることができる。確認したい欠陥サイズに合わせた平底穴を座繰穴から空けることで、超音波探傷を実施したい欠陥サイズを自由に選択することができ、平底穴の深さ位置に応じて、超音波探傷したい深さ方向を自由に選択できる。
【００９８】
ターゲット材の厚み方向全面に渡って超音波探傷する場合は、疑似欠陥サンプルの厚みは、ターゲット材の厚みと同じであり、平底穴の位置が厚み方向の中央に配置されていることが好ましい。疑似欠陥サンプルの厚みがターゲット材の厚みと同じ場合、疑似欠陥サンプルで感度調整した測定条件を修正することなく、すぐにターゲットの内部欠陥探傷が可能である。また、平底穴の位置が厚み方向の中央に配置されていると、厚み方向の中央部で感度調整を行うことができるため、ターゲット材の厚み方向全域に渡ってスキャンすることに適している。疑似欠陥サンプルの厚みは、ターゲット材の厚みと同じでなくてもよく、超音波が照射される照射面（第２面）から平底穴までの距離が、ターゲット材の表面から中央部までの距離と同じであればよい。
【００９９】
（水中での測定について）
疑似欠陥サンプルを使用した感度調整時に、媒質として水を使用する。超音波媒質には、振動し、音波を伝播し易いものや伝播し難いものがある。この伝播のし難さを表す物理量が固有音響インピーダンス（Ｚ）と呼ばれるものであり、密度をρとして、Ｚ＝ρｃで表される。ｃは音速であり、物質特有の値である。超音波を伝播させ易くするため、媒質として、通常、水が使用される。水は粒子状の不純物や埃等が大量に含まれていないものであれば特に制限はなく、例えば水道水や純水の使用が挙げられる。
【０１００】
媒質として，水以外に，油（水溶性切削油剤、不水溶性切削油剤、セミドライ用切削油剤、モーターオイル、マシン油など）や有機溶剤（メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、エチレングリコールなど）などの液体、または、グリセリンやワセリンなどのゲル材を用いる。好ましくは、入手の難易、ハンドリングの難易、洗浄の難易、メンテナンスの難易、廃棄の難易、価格面を考慮すると水を使うことが好ましい。
【０１０１】
このように、疑似欠陥サンプルを用いた調整やターゲット素材の検査を、水中で行うことが好ましい。
【０１０２】
（測定時の超音波探傷子の周波数について）
平底穴の直径が０．５ｍｍ未満のとき、超音波探傷子の周波数を１０ＭＨｚ以上として測定することが好ましい。
【０１０３】
超音波周波数が大きくなると超音波の波長が短くなることから、超音波探傷時の分解能が上がる。ターゲットとしてのアルミニウムの密度は、２．７ｇ／ｃｍ３であるため、ターゲット面内の微細な欠陥を検査する場合、高い周波数の超音波が必要である。平底穴の直径が０．５ｍｍ未満であれば、周波数が１０ＭＨｚ以上であることが好ましい。平底穴の直径が０．３ｍｍ未満であれば、周波数が１２ＭＨｚ以上であることが好ましい。
【０１０４】
（座繰穴について）
座繰穴の直径は、平底穴の直径より大きいことが必要である。座繰穴を空けてから平底穴を空けるために、ドリルが入る程度の大きさが必要であるから、座繰穴の直径は５ｍｍ以上が好ましい。同一の疑似欠陥サンプルに複数個の座繰穴を作製するときには、座繰穴が大き過ぎると疑似欠陥サンプル面内に開けることができる穴数が減り、もしくは、疑似欠陥サンプル自体が大きくなりすぎるため、座繰穴の直径は、２０ｍｍ以下が好ましい。
【０１０５】
（超音波探傷子の測定ピッチについて）
微細な欠陥を測定するためには、超音波の測定ピッチは細かい方が良いが、測定ピッチが細かすぎると測定する時間がかかってしまう。このため、測定ピッチは、０．０５ｍｍ以上で１．０ｍｍ以下が好ましい。測定ピッチとは、超音波探傷子を平面方向に走査したときの測定間隔をいう。
【０１０６】
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。例えば、第１と第２実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
【０１０７】
（実施例）
平底穴の円相当径φと平底穴の第２の深さｄと平底穴の検出との関係を調べた。疑似欠陥サンプルとして、平底穴の形状を円形とし、円相当径（直径）φを、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍとした。疑似欠陥サンプルの素材をＡｌ−０．５％Ｃｕとした。疑似欠陥サンプルの超音波照射側の表面粗さは０．０７μｍとした。測定装置として、日立パワーソリューションズ製の「ＦＳＬＩＮＥ」を用いた。
【０１０８】
まず、測定前の準備において、超音波探傷子「Ｉ３−１５０６  Ｓ−５０ｍｍ」（周波数１５ＭＨｚ、焦点距離５０ｍｍ）を測定装置に取り付けた。
【０１０９】
そして、疑似欠陥サンプルを測定装置の水槽内に、座繰穴を設けた面が下向きとなるように置いて、座繰穴に焦点を合わせ、測定を開始した。水槽内は水道水で満たしておいた。まず、座繰穴を確認し、その後、座繰穴に焦点を合わせた状態で平底穴を確認した。その後、平底穴に焦点を合わせた。感度調整の結果、測定条件としては、ゲイン（音波の強さ）を２２ｄＢとし、測定ピッチを０．１ｍｍとし、欠陥レベルを９６とした。これにより、反射エコーの強さが９６以上を欠陥として検出するようにした。
【０１１０】
表１に、座繰穴に焦点を合わせたときの平底穴の検出データを示す。表１では、平底穴を欠陥として検出したときを「○」と表記し、平底穴を欠陥として検出できなかったときを「×」と表記とした。表１では、「〇」の領域をハッチングで示した。
【０１１１】
【表１】
2018119943.tif 000003
【０１１２】
表１から分かるように、円相当径φが０．２ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．７５ｍｍ以上でかつ２．５０ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以下、３．００ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
また、円相当径φが０．２５ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．７５ｍｍ以上でかつ３．００ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以下、３．５０ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
【０１１３】
円相当径φが０．３ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．７５ｍｍ以上でかつ３．００ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以下、３．５０ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
【０１１４】
円相当径φが０．４ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以上でかつ３．５０ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．２５ｍｍ以下、４．００ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
【０１１５】
表２に、円相当径φと第２の深さｄとφ／ｄとの関係を示す。表２では、表１の「〇」の領域をハッチングで示した。
【０１１６】
【表２】
2018119943.tif 000004
【０１１７】
表２から分かるように、平底穴の円相当径φが０．２ｍｍおよび０．２５ｍｍであるとき、φ／ｄが０．０８以上０．４０未満であると、平底穴を検出できた。平底穴の円相当径φが０．３ｍｍであるとき、φ／ｄが０．１以上０．６０未満であると、平底穴を検出できた。平底穴の円相当径φが０．４ｍｍであるとき、φ／ｄが０．１１以上１．６０未満であると、平底穴を検出できた。なお、従来公報（特開２０１０−１４５４０１号公報）では、実測すると、φ／ｄは、０．０６となっており、平底穴を検出できない。このため、従来では、超音波探傷エコーの焦点を平底穴に直接に合わせていた。
【０１１８】
（擬似欠陥サンプルの製造方法について）
Ａｌ−０．５％Ｃｕの板（超音波探傷するターゲットと同じ素材）から１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出した後、超音波の入射面となる面（表面）とその対面（裏面）のそれぞれをフライス盤により面削し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×ｔ２０ｍｍに調整した。門型マシニングセンタを用いたドリル加工を行い、裏面にφ９ｍｍ、深さ８ｍｍの座繰穴を設けた後、座繰穴の底面の中央部に、φ０．２ｍｍの深さ２．０ｍｍ（座繰穴からの深さであり、裏面からは１０ｍｍの深さとなる）の平底穴を設けた。
【０１１９】
（擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法について）
測定装置として、日立パワーソリューションズ製の「ＦＳＬＩＮＥ」を用いた。水道水で満たした水槽内に、表面が上面となるように疑似欠陥サンプルを設置し、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上１００ｍｍの位置に配置した。このとき、疑似欠陥サンプル、超音波探傷子は水中に存在していた。その後、疑似欠陥サンプルの上面（第２面）の全面に対してＣスキャンを行い、座繰穴を確認した。確認された座繰穴に超音波探傷子を移動し、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上１０ｍｍほどの位置に配置し、座繰穴の反射エコー高さを確認した。超音波探傷子から超音波を発信させた状態で、パソコン画面上の超音波波形を確認し、表面反射エコー、裏面反射エコー、そしてその間にある座繰穴の反射エコーを検出した。厚み方向での反射波エコーの検出領域を設定するため、表面反射エコーと座繰穴の反射エコーを含むようにゲートをかけた。座繰穴の反射エコーを確認後、超音波探傷子を段階的に上方へ操作し、座繰穴の反射エコー値が最大となる超音波探傷子の位置を探し、座繰穴の反射エコー値が最大となるところで、超音波探傷子の高さを固定し、座繰穴へ焦点が合ったことを確認した。この際、超音波波形にて、平底穴の反射エコーが観測されるよう、ＸＹ方向への位置調整も実施した。
【０１２０】
平底穴の反射エコーが観測されたことを確認した後、平底穴までの深さ分に相当する２．０ｍｍだけ超音波探傷子を上方へ操作した。平底穴の反射エコー値が最大となる超音波探傷子の位置を探し、平底穴の反射エコー値が最大となるところで、超音波探傷子の高さを固定し、平底穴へ焦点が合ったことを確認した。これでほぼ平底穴へ焦点が合った状態となるため、疑似欠陥サンプルをCスキャンし、平底穴の反射エコーの検出範囲が平底穴のサイズφ０．２ｍｍの面積０．０３ｍｍ２となるように、条件を設定し、φ０．２ｍｍの平底穴の反射エコー強度を基準に、欠陥レベルの閾値を設定した（φ０．２ｍｍの欠陥をφ０．２ｍｍの欠陥と検出できるように設定した）。その後、測定する厚み範囲（測定するターゲット材の厚み）にゲートを合わせた測定条件をパソコン内に保存した。
【０１２１】
（ターゲット素材の検査方法について）
圧延板からくり抜いたサイズφ４６０ｍｍ×ｔ２０ｍｍのＡｌ−０．５％Ｃｕターゲット素材を、厚み方向が超音波の照射方向と水平になる様に、水道水で満たした水槽内に配置した。前述の調整方法を用いて作成した測定条件を読み出し、超音波探傷子を走査する範囲(ＸＹ方向)をターゲットの上面全体に指定し、超音波探傷検査を開始した。測定された結果を、前述の調整方法で設定した欠陥レベルの閾値と比較し、φ０．２ｍｍの欠陥レベルが検出されないことを確認した。
【０１２２】
（スパッタリングターゲットの製造方法について）
超音波探傷検査にて合格となったターゲット素材を、ＮＣ旋盤を用いて加工した後、ホットプレス法による拡散接合により、Ａ２０２４合金製のバッキングプレートに接合した。接合後に、ＮＣ旋盤による仕上げ加工を行い、φ４５０ｍｍ×ｔ１８．５ｍｍのサイズのスパッタリングターゲットに成形した。
【符号の説明】
【０１２３】
１  超音波探傷子
２  被検査体
２ａ  欠陥
５  スパッタリングターゲット
６  ターゲット素材
７  バッキングプレート
１０，１０Ａ  疑似欠陥サンプル
１１  基板
１１ａ  第１面
１１ｂ  第２面
１２  座繰穴
１２ａ  底面
１３  平底穴
１３ａ  底面
ｄ１  第１の深さ
ｄ２  第２の深さ
φ１  座繰穴の直径（円相当径）
φ２  平底穴の直径（円相当径）
【図１】
2018119943.tif 000005
【図２Ａ】
2018119943.tif 000006
【図２Ｂ】
2018119943.tif 000007
【図３】
2018119943.tif 000008
【図４】
2018119943.tif 000009
【図５Ａ】
2018119943.tif 000010
【図５Ｂ】
2018119943.tif 000011
【図６】
2018119943.tif 000012
【図７】
2018119943.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月26日(2017.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルおよびその製造方法に関する。この擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷子の調整方法に関する。この調整方法を用いて調整された超音波探傷子を用いたターゲット素材の検査方法に関する。この検査方法により検査されたターゲット素材を用いたスパッタリングターゲットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体・フラットパネルディスプレイ製造分野等において広く利用されるスパッタリングには、スパッタリングターゲットが用いられる。スパッタリングターゲットをスパッタリングする際、ターゲット素材の内部に、例えば空孔、酸化物、異物などの欠陥があると、これらの欠陥を起因とした異常放電が発生するおそれがある。この異常放電によって「スプラッシュ」と呼ばれる現象が発生することがある。スプラッシュとは、ターゲット素材の一部が溶融し基板に付着して凝固する現象であり、この現象によりスパッタリングで成膜された配線や電極間がショートするおそれがある。
【０００３】
ターゲット素材の異常放電を抑制するために、ターゲット素材の内部に微細な欠陥（例えば、φ０．２ｍｍ以上）が無いものが求められている。このため、ターゲット素材の製造の際、ターゲット素材の内部の欠陥の有無を検査する必要がある。この検査方法として、超音波探傷子を用いて超音波の反射エコーの変化を観察する方法がある。
【０００４】
超音波探傷子を用いた検査時の測定精度を向上させるため、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を調整する。超音波探傷子から発信される超音波の焦点の調整には、疑似欠陥サンプルを用いる。疑似欠陥サンプルには、ターゲット素材中の微細な欠陥と同じ程度の大きさの穴を設けている。そして、この穴に超音波探傷子から発信される超音波の焦点を合わせて、穴の底面から反射される反射エコーを測定して、超音波探傷の感度調整を行う。
【０００５】
疑似欠陥サンプルとして、特開２０１０−１４５４０１号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この疑似欠陥サンプルは、座繰穴と、座繰穴の底面に設けられ座繰穴の径よりも小さな径を有する平底穴とを有する。そして、座繰穴の底面から反射される反射エコーと平底穴の底面から反射される反射エコーとを測定して、超音波探傷の感度調整を行う。
【０００６】
前記従来の疑似欠陥サンプルでは、大型の工業部品の欠陥を検査することに用いられているため、平底穴の径は大きい。このため、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を小さい方の平底穴に直接に合わせることは容易となる。
【０００７】
しかしながら、前記従来の疑似欠陥サンプルは、ターゲット素材中の微細な欠陥を検査することに用いられるものではないため、この疑似欠陥サンプルをそのままターゲット素材に適用すると、平底穴の径を小さくしなければならない。このため、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を小さい方の平底穴に直接に合わせることは困難となる。
【０００８】
一方、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせて、その状態で小さな平底穴からの反射エコーを確認することが考えられる。ところが、前記従来の疑似欠陥サンプルの平底穴の径を小さくした状態で、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を大きな座繰穴に合わせて測定すると、平底穴からの反射エコーを確認できず、平底穴を認識できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１４５４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の課題は、超音波探傷測定の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる擬似欠陥サンプルおよびその製造方法を提供することにある。この擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定の調整方法を提供することにある。この調整方法を用いて調整された超音波探傷子を用いたターゲット素材の検査方法を提供することにある。この検査方法により検査されたターゲット素材を用いたスパッタリングターゲット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】
【００１１】
前記課題を解決するため、本発明の疑似欠陥サンプルは、
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルであって、
前記擬似欠陥サンプルは、第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板を備え、
前記基板には、前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴と、前記座繰穴の底面の一部に前記座繰穴の底面から第２の深さまでの平底穴とが形成され、
前記平底穴の円相当径φの前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄは、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満である。
【００１２】
ここで、平底穴の円相当径とは、平底穴が円形であるとき円の直径をいい、平底穴が円形でないとき、平底穴の面積と等しい円面積を持つ円の直径をいう。具体的に述べると、平底穴の面積をＳとすると、円相当径φは（４Ｓ／π）1/2である。
【００１３】
本発明の疑似欠陥サンプルによれば、擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整において、超音波探傷の感度を調整する際に、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を座繰穴に合わせても、平底穴からの反射エコーを認識することができる。
【００１４】
このように、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせ、その状態で小さな平底穴を認識できるため、その後に、超音波探傷子を平底穴へ容易に位置合わせでき、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を平底穴へ合わせる作業が簡単になる。
【００１５】
したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００１６】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、前記平底穴の円相当径φは、０．５ｍｍ以下である。
【００１７】
前記実施形態によれば、平底穴の円相当径φは、０．５ｍｍ以下であるので、平底穴は小さく、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を直接に平底穴に合わせることは、困難である。本実施形態では、このような直接に認識することが困難な平底穴を、容易に認識することができる。
【００１８】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、前記平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満である。
【００１９】
前記実施形態によれば、平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満であるので、平底穴は非常に小さいが、本実施形態では、この平底穴を容易に認識させることができる。
【００２０】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、
前記座繰穴および前記平底穴は、複数組ある。
【００２１】
前記実施形態によれば、前記座繰穴および前記平底穴は、複数組あることが好ましい。
複数組の平底穴の底面を擬似欠陥サンプル中に同じ位置に配置することで、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を合わせ、同一の感度調整を繰返し実施することができるため、超音波探傷の感度調整をより向上できる。また、前記複数の平底穴の円相当径φは、同一であっても良いし、お互いに異なっていても良い。
【００２２】
また、疑似欠陥サンプルの一実施形態では、前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成されている。
【００２３】
前記実施形態によれば、基板を構成するこれらの材料は、ターゲット素材の製造（溶解鋳造）において、空隙（欠陥）を生じ易い材料である。したがって、これらの材料からなるターゲット素材を用いてスパッタリングターゲットを製造する際には、欠陥の有無を調査する超音波探傷検査を行う必要があるため、これら材料は、擬似欠陥サンプルとして好適である。
【００２４】
また、擬似欠陥サンプルの製造方法の一実施形態では、
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルの製造方法であって、
第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板に前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴を形成する工程と、
前記座繰穴の底面の一部に前記底面から第２の深さまでの平底穴を形成し、前記平底穴の円相当径φと前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄを、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満とする工程と
を備える。
【００２５】
前記実施形態によれば、擬似欠陥サンプルを超音波探傷測定条件の調整に用いることにより、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００２６】
また、擬似欠陥サンプルの製造方法の一実施形態では、前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成されている。
【００２７】
前記実施形態によれば、基板を構成するこれらの材料は、ターゲット素材の製造（溶解鋳造）において、空隙（欠陥）を生じ易い材料である。したがって、これらの材料からなるターゲット素材を用いてスパッタリングターゲットを製造する際には、欠陥の有無を調査する超音波探傷検査を行う必要があるため、これら材料は、擬似欠陥サンプルの製造に好適となる。
【００２８】
また、超音波探傷測定条件の調整方法の一実施形態では、
前記擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法であって、
超音波探傷子から超音波を前記基板の第２面から第１面に向かって発信し、前記座繰穴の反射エコーを確認する工程と、
前記座繰穴の反射エコーに基づいて焦点を前記座繰穴の底面に合わせる工程と、
前記座繰穴の底面から反射される反射エコーを受信するとともに、前記平底穴の底面から反射される反射エコーを受信する工程と、
前記平底穴からの反射エコーに基づいて焦点を前記平底穴の底面に合わせて、前記超音波探傷子から発信される超音波の焦点を合わせる工程と
を備える。
【００２９】
前記実施形態によれば、擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整において、超音波探傷の感度を調整する際に、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を座繰穴に合わせても、座繰穴からの反射エコーと区別して、平底穴からの反射エコーを認識することができる。
【００３０】
このように、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせ、その状態で小さな平底穴を認識できるため、その後に、超音波探傷子を平底穴へ容易に位置合わせでき、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を平底穴へ合わせる作業が簡単になる。
【００３１】
したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００３２】
また、ターゲット素材の検査方法の一実施形態では、
ターゲット素材の検査方法であって、
前記調整方法を用いて調整された超音波探傷測定条件下で、超音波探傷子を走査しながら前記超音波を前記ターゲット素材に発信する工程と、
前記ターゲット素材から反射される反射エコーを測定する工程と、
前記測定された結果に基づいて、前記ターゲット素材が良品であるか否かを判定する工程と
を備える。
【００３３】
前記実施形態によれば、精度の良い超音波探傷測定方法を用いることで、ターゲット素材の品質を良好に判定できる。
【００３４】
また、スパッタリングターゲットの製造方法の一実施形態では、
スパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記検査方法を用いて前記ターゲット素材が内部に欠陥がない良品であるかどうかを判定する工程と、
良品であると判定されたターゲット素材をバッキングプレートに接合する工程と
を備える
前記実施形態によれば、品質の良いターゲット素材を用いることで、スパッタリングターゲットの品質を向上できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の擬似欠陥サンプルおよびその製造方法によれば、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００３６】
本発明の超音波探傷測定条件の調整方法によれば、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。本発明のターゲット素材の検査方法によれば、ターゲット素材の品質を良好に判定できる。本発明のスパッタリングターゲットの製造方法によれば、スパッタリングターゲットの品質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に用いられる超音波探傷測定の原理を説明する説明図である。
【図２Ａ】本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す平面図である。
【図２Ｂ】本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す断面図である。
【図３】擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法について説明する説明図である。
【図４】φが０．２ｍｍでありφ／ｄが０．０８以上０．４０未満であるときの測定信号を示す波形図である。
【図５Ａ】φが０．２ｍｍでありφ／ｄが０．４０以上のときの測定信号を示す波形図である。
【図５Ｂ】φが０．２ｍｍでありφ／ｄが０．０８よりも小さいときの測定信号を示す波形図である。
【図６】スパッタリングターゲットの斜視図である。
【図７】本発明の擬似欠陥サンプルの第２実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
上述したように、前記従来の疑似欠陥サンプルでは、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を検出し易い大きな座繰穴に合わせても、その状態で小さな平底穴からの反射エコーを確認することができなかった。本願発明者は、この現象について鋭意検討したところ、以下の原因を見出した。
【００３９】
つまり、座繰穴の底面から平底穴の底面までの距離が十分に離れていないと、座繰穴からの反射エコーは非常に強いため、平底穴からの反射エコーが座繰穴からの反射エコーと重なってしまい、平底穴からの反射エコーを分離できない。これにより、平底穴を認識できない。
【００４０】
一方、座繰穴の底面から平底穴の底面までの距離が離れ過ぎてしまうと、平底穴からの反射エコーの焦点がずれ、平底穴からの反射エコーが弱くなり、平底穴を探すことが困難となってしまう。
【００４１】
そこで、本願発明者は、座繰穴の底面から平底穴の底面までの距離には最適な関係があることを見出した。
【００４２】
本発明は、本願発明者が独自に得た上記知見に基づいてなされたものである。
【００４３】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
図１は、本発明に用いられる超音波探傷測定の原理を説明する説明図である。図１に示すように、超音波探傷子１は、非破壊検査の一種である超音波探傷検査(UT: Ultrasonic Testing)に用いられる。
【００４５】
超音波探傷検査について説明する。パルス発信器から発生した超音波パルスは、超音波探傷子１から発信され、その一部が被検査体２の内部の欠陥２ａに反射される。その反射波は、超音波探傷子１に受信されて、高周波電圧に変換される。変換された信号は、受信器を介して、ディスプレイに表示され、欠陥２ａの位置と大きさの程度を確認できる。図１では、欠陥２ａは、空孔を示す。
【００４６】
具体的に述べると、超音波探傷子１から超音波Ｕを発信しながら、超音波探傷子１を被検査体２の表面２ｂに沿って図１の左から右に移動させる。図１の左側に示すように、被検査体２の内部に欠陥がない場合、超音波探傷子１から超音波Ｕを発信すると、被検査体２の表面２ｂから第１反射エコーＥ１を受信し、被検査体２の裏面２ｃから第２反射エコーＥ２を受信する。このときの測定信号Ｓ１には、第１反射エコーＥ１からの第１信号Ｚ１と、第２反射エコーＥ２からの第２信号Ｚ２とを含む。
【００４７】
一方、図１の右側に示すように、被検査体２の内部に欠陥２ａがある場合、超音波探傷子１から超音波Ｕを発信すると、被検査体２の表面２ｂから第１反射エコーＥ１を受信し、被検査体２の裏面２ｃから第２反射エコーＥ２を受信し、被検査体２の欠陥２ａから第３反射エコーＥ３を受信する。このときの測定信号Ｓ２には、第１反射エコーＥ１からの第１信号Ｚ１と、第２反射エコーＥ２からの第２信号Ｚ２と、第３反射エコーＥ３からの第３信号Ｚ３とを含む。このように、第３信号Ｚ３から欠陥２ａを確認できる。
【００４８】
本発明において、超音波探傷子１は、ターゲット素材の内部の欠陥の検査に用いられる。ターゲット素材は、スパッタリングターゲットに用いられる。
【００４９】
図２Ａは、本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す平面図である。図２Ｂは、本発明の擬似欠陥サンプルの第１実施形態を示す断面図である。図２Ａと図２Ｂに示すように、擬似欠陥サンプル１０は、基板１０を有する。基板１０は、第１面１１ａと第１面１１ａに対向する第２面１１ｂとを含む。
【００５０】
基板１０には、第１面１１ａ側から第１の深さｄ１までの座繰穴１２と、座繰穴１２の底面１２ａの一部に座繰穴１２の底面１２ａから第２の深さｄ２までの平底穴１３とが形成される。第１の深さｄ１と第２の深さｄ２の関係は特に限定されないが、擬似欠陥サンプル１０の厚さが厚くなる場合、特に第２の深さｄ２が４ｍｍを超えるような場合には、第１の深さｄ１は、第２の深さｄ２よりも大きいほうが好ましい。座繰穴１２と平底穴１３は、円形であり、平底穴１３は座繰穴１２の底面１２ａの一部に設けてあればよいが、第２面１１ｂ側からみて同心状に配置、つまりは平底穴１３が座繰穴１２の中心に配置されているほうが好ましい。平底穴１３が座繰穴１２と同心状に配置されることで、特に平底穴の径が小さい場合には、平底穴の位置を発見しやすくなる。座繰穴１２の直径φ１は、平底穴１３の直径φ２よりも大きい。
【００５１】
平底穴１３の円相当径φの平底穴１３の第２の深さｄに対する割合φ／ｄは、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満であり、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満であり、平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満である。平底穴１３の第２の深さｄは、この実施形態では、座繰穴１２の底面１２ａから平底穴１３の底面１３ａまでの第２の深さｄ２をいう。円相当径φの大きさによって、深さｄに対する割合φ/ｄが変化する理由として、割合φ/ｄが大きい場合（座繰穴１２の底面１２ａと平底穴１３の底面１３ａの距離が小さい場合）、座繰穴１２の反射エコーが強すぎるため、平底穴１３の反射エコーと重なってしまい、平底穴１３のエコーとの分離が出来なくなる。また割合φ/ｄが小さい場合（座繰穴１２の底面１２ａと平底穴１３の底面１３ａの距離が大きい場合）で、特にφが小さい場合、平底穴１３の反射エコー自体が弱くなるため、検出が困難となるからである。
【００５２】
平底穴１３の円相当径φとは、平底穴１３が円形であるため、円の直径φ２をいう。なお、平底穴が円形でないとき、平底穴の面積と等しい円面積を持つ円の直径をいう。具体的に述べると、平底穴の面積をＳとすると、円相当径φは（４Ｓ／π）1/2である。
【００５３】
前記疑似欠陥サンプル１０によれば、擬似欠陥サンプル１０を用いた超音波探傷測定条件の調整において、超音波探傷の感度を調整する際、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を座繰穴１２に合わせても、平底穴１３からの反射エコーを認識することができる。
【００５４】
具体的に述べると、図３に示すように、超音波探傷子１から超音波Ｕを基板１１の第２面１１ｂから第１面１１ａに向かって発信する。このとき、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を座繰穴１２の底面１２ａに合わせる。すると、基板１１の第２面１１ｂから第１反射エコーＥ１１を受信し、座繰穴１２の底面１２ａから第２反射エコーＥ３１を受信し、平底穴１３の底面１３ａから第３反射エコーＥ３２を受信する。
【００５５】
図４に示すように、このときの測定信号Ｓ１１は、第１反射エコーＥ１１からの第１信号Ｚ１１と、第２反射エコーＥ３１からの第２信号Ｚ３１と、第３反射エコーＥ３２からの第３信号Ｚ３２とを含む。図４では、横軸に測定ピッチを示し、縦軸に反射エコーの強さ（ゲイン）を示す。このように、測定信号Ｓ１１から第３信号Ｚ３２を識別できるので、平底穴１３の底面１３ａの位置を認識できる。図４では、平底穴１３の直径φ２（円相当径φ）が０．２ｍｍであるときを示す。
【００５６】
したがって、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ未満であり、割合φ／ｄは０．０８以上０．４０未満であるので、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を検出し易い大きな座繰穴１２に合わせ、その状態で小さな平底穴１３を認識できる。これにより、その後に、超音波探傷子１を平底穴１３へ容易に位置合わせでき、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を平底穴１３へ合わせる作業が簡単になる。したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００５７】
これに対して、割合φ／ｄが、０．４０以上の場合、図５Ａに示すように、このときの測定信号Ｓ１２は、第１反射エコーＥ１１（基板１１の第２面１１ｂ）からの第１信号Ｚ１１と、第２反射エコーＥ３１（座繰穴１２の底面１２ａ）からの第２信号Ｚ３１とを含む。第３反射エコーＥ３２（平底穴１３の底面１３ａ）からの第３信号Ｚ３２は、第２信号Ｚ３１と重なって、識別できない。要するに、座繰穴１２の底面１２ａから平底穴１３の底面１３ａまでの距離が十分に離れていないと（ｄが小さくなると）、座繰穴１２からの第２反射エコーＥ３１は、非常に強いため、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２が座繰穴１２からの第２反射エコーＥ３１と重なってしまい、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２を分離できない。これにより、平底穴１３を認識できない。
【００５８】
一方、割合φ／ｄが、０．０８よりも小さい場合、図５Ｂに示すように、このときの測定信号Ｓ１３は、第１反射エコーＥ１１（基板１１の第２面１１ｂ）からの第１信号Ｚ１１と、第２反射エコーＥ３１（座繰穴１２の底面１２ａ）からの第２信号Ｚ３１とを含む。第３反射エコーＥ３２（平底穴１３の底面１３ａ）からの第３信号Ｚ３２は、小さくて、識別できない。要するに、座繰穴１２の底面１２ａから平底穴１３の底面１３ａまでの距離が離れ過ぎてしまうと（ｄが大きくなると）、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２の焦点がずれ、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２が弱くなり、平底穴１３を探すことが困難となってしまう。前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、
φ／ｄは０．０８以上０．４０未満が好ましく、より好ましくは０．０８以上０．３以下、更に好ましくは０．０８以上０．２７以下である。また、通常平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上である。
【００５９】
平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、割合φ／ｄが０．１以上０．６０未満であるので、図４での説明と同様に、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。これに対して、割合φ／ｄが、０．６０以上の場合、図５Ａでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。一方、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍよりも小さい場合、図５Ｂでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、φ／ｄは０．１以上０．６０未満が好ましく、より好ましくは０．１以上０．５以下、更に好ましくは０．１以上０．４以下である。
【００６０】
平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、割合φ／ｄが０．１１以上１．６０未満であるので、図４での説明と同様に、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。これに対して、割合φ／ｄが、１．６０以上の場合、図５Ａでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。一方、平底穴１３の円相当径φが０．１１ｍｍよりも小さい場合、図５Ｂでの説明と同様に、平底穴１３を認識できない。平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、φ／ｄは０．１１以上１．６０未満が好ましく、より好ましくは０．１１以上１．１以下、更に好ましくは０．１１以上０．９以下である。
【００６１】
前記疑似欠陥サンプル１０によれば、平底穴１３の円相当径φは、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。このとき、平底穴１３は小さく、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を直接に平底穴１３に合わせることは、困難である。しかし、割合φ／ｄは、上述の本願実施形態の範囲内にあるので、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を座繰穴１２に合わせることで、平底穴１３を認識できる。したがって、このような直接に認識することが困難な平底穴１３を、容易に認識することができる。
【００６２】
また、平底穴１３の円相当径φは、好ましくは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満であり、より好ましくは、０．１ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下である。このとき、平底穴１３は非常に小さいが、本実施形態では、この平底穴１３を容易に認識できる。
【００６３】
また、基板１１の材料は、金属や合金、酸化物、窒化物などのセラミックス又は焼結体から構成された材料であれば特に限定されず、導電性の材料から構成されていればよく、用途や目的に応じて適宜材料を選択すればよい。このような材料としては、例えば、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、チタンドープ酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）などが挙げられる。なかでも、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金は、ターゲット素材の製造（溶解鋳造）において、空隙（欠陥）を生じ易い材料である。したがって、これらの材料からなるターゲット素材を用いてスパッタリングターゲットを製造する際には、欠陥の有無を調査する超音波探傷検査を行う必要があるため、これら材料は、擬似欠陥サンプル１０の製造に好適となる。また、基板１１をターゲット素材と同一の金属材料から構成することができ、ターゲット素材を検査する超音波探傷測定条件の調整に好適となる。
【００６４】
次に、図２Ｂを参照して、前記擬似欠陥サンプル１０の製造方法について説明する。
【００６５】
基板１１に第１面１１ａ側から第１の深さｄ１までの座繰穴１２を形成する。その後、座繰穴１２の底面１２ａの一部に底面１２ａから第２の深さｄ２までの平底穴１３を形成する。このとき、平底穴１３の円相当径φ（この実施形態では直径φ２）の平底穴１３の第２の深さｄ（この実施形態では第２の深さｄ２）に対する割合φ／ｄを、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満とし、平底穴１３の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満とし、平底穴１３の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満とする。
【００６６】
したがって、擬似欠陥サンプル１０を超音波探傷測定条件の調整に用いることにより、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。また、所望の深さの平底穴１３を設ける場合、ドリルの一般的な最大長さは、径が小さいほど短く、２〜１０ｍｍくらいであるため、ドリルの長さが律速となってしまう。しかし、本実施形態では、求める深さの直前まで座繰穴１２の加工を行うことで、所望の位置に平底穴１３をあけることができる。
【００６７】
次に、図３を参照して、前記擬似欠陥サンプル１０を用いた超音波探傷測定条件の調整方法について説明する。
【００６８】
超音波探傷子１から超音波Ｕを基板１１の第２面１１ｂから第１面１１ａに向かって発信し、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を座繰穴１２の底面１２ａに合わせる。そして、座繰穴１２の底面１２ａから反射される第２反射エコーＥ３１を受信するとともに、平底穴１３の底面１３ａから反射される第３反射エコーＥ３２を受信する。その後、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２に基づいて超音波探傷子から発信される超音波の焦点を平底穴１３の底面１３ａに合わせて、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を調整する。
【００６９】
したがって、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を座繰穴１２に合わせても、座繰穴１２からの第２反射エコーＥ３１と区別して、平底穴１３からの第３反射エコーＥ３２を認識することができる。このように、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を検出し易い大きな座繰穴１２に合わせ、その状態で小さな平底穴１３を認識できるため、その後に、超音波探傷子１を平底穴１３へ容易に位置合わせでき、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を平底穴１３へ合わせる作業が簡単になる。したがって、超音波探傷の感度調整が容易となり、超音波探傷測定条件の調整にかかる時間を短縮できる。
【００７０】
次に、図１を参照して、ターゲット素材の検査方法について説明する。
【００７１】
前記調整方法を用いて調整された超音波探傷測定条件下で、超音波探傷子１を走査しながら超音波Ｕをターゲット素材（被検査体２）に発信する。そして、ターゲット素材から反射される反射エコーを測定する。そして、測定された結果に基づいて、ターゲット素材が良品であるか否かを判定する。したがって、精度の良い超音波探傷子１を用いることで、ターゲット素材の品質を良好に判定できる。
【００７２】
次に、スパッタリングターゲットの製造方法について説明する。
【００７３】
前記検査方法を用いてターゲット素材が内部に欠陥がない良品であるかどうかを判定する。そして、図６に示すように、良品であると判定されたターゲット素材６をバッキングプレート７に接合する。
【００７４】
ターゲット素材６は、略板状に加工され得るが、板状に加工する方法は特に限定されない。例えば、溶解、鋳造によって得られた直方体や円筒状のターゲット材料を、圧延加工や押出加工、鍛造加工などの塑性加工に供した後、切断加工やフライス加工、旋盤加工、エンドミル加工などの機械加工を施すことによって、所望のサイズや表面状態になるように仕上げることで製造することができる。ターゲット素材の組成としては、スパッタリング法による成膜に通常用いられ得るような金属や合金、酸化物、窒化物などのセラミックス又は焼結体から構成された材料であれば特に限定されず、用途や目的に応じて適宜ターゲット材を選択すればよい。このようなターゲット材としては、例えば、アルミニウム、銅、チタン、銀またはそれらを主成分とする合金、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、チタンドープ酸化亜鉛、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物（ＩＧＺＯ）などが挙げられるが、本発明の効果を奏するにはアルミニウム、銅、チタン、銀またはそれらを主成分とする合金が好ましく、高純度のアルミニウムがより好ましい。
【００７５】
ターゲット素材６の形状、寸法に特に制限はなく、円板状や長尺の板状に形成されていてもよい。ターゲット素材６が円板状の場合、直径が、例えば１００ｍｍ〜７００ｍｍ、好ましくは２５０ｍｍ〜５００ｍｍ、より好ましくは３００ｍｍ〜４５０ｍｍである。ターゲット素材６が長尺の板状の場合、短辺方向の長さは、例えば１００ｍｍ〜２０００ｍｍ、好ましくは１５０ｍｍ〜１５００ｍｍ、より好ましくは１８０ｍｍ〜１０００ｍｍである。また、長辺方向の長さは、例えば１００ｍｍ〜４０００ｍｍ、好ましくは１０００ｍｍ〜３５００ｍｍ、より好ましくは２２００ｍｍ〜３０００ｍｍである。なお、長辺方向の長さと、短辺方向の長さとは、同一であっても、異なっていてもよい。
【００７６】
バッキングプレート７は、例えば、純銅やＣｕ−Ｃｒ合金、Ａ２０２４合金などのアルミニウムや銅またはそれらを主成分とする合金から形成される。ターゲット素材６が円板状の場合、ターゲット素材６の上面よりも大きいかまたは同じ、もしくはやや小さい直径を有する円形の上面を有する円板状に形成され得る。ターゲット素材６が長尺の板状の場合、バッキングプレート７は、ターゲット素材６よりも長いかまたは同じ長さ、もしくはやや短いである短辺と長辺とから構成される上面を有する長尺の板状に形成され得る。
【００７７】
接合は、例えば、電子ビーム溶接などの溶接や、拡散接合や、はんだ接合である。これにより、スパッタリングターゲット５を製造することができる。また、超音波探傷検査後のターゲット素材や、バッキングプレートに接合後のターゲット素材に機械加工を施して、所望のサイズ、表面状態に仕上げてもよい。機械加工には、フライス盤、ＮＣフライス盤、マシニングセンタ、旋盤、ＮＣ旋盤等を用いることが好ましい。
【００７８】
また、別の実施形態として、良品であると判定されたターゲット素材６に機械加工を施し、ターゲット部とバッキングプレート部が一体構造であるスパッタリングターゲットを製造することもできる。
【００７９】
したがって、品質の良いターゲット素材６を用いることで、スパッタリングターゲット５の品質を向上できる。
【００８０】
（第２実施形態）
図７は、本発明の擬似欠陥サンプルの第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態は、第１実施形態とは、座繰穴および平底穴の数量が相違する。この相違する構成を以下に説明する。なお、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。
【００８１】
図７に示すように、疑似欠陥サンプル１０Ａでは、座繰穴１２１，１２２，１２３および平底穴１３１，１３２，１３３は、複数組（この実施形態では３組）ある。複数（この実施形態では３つ）の平底穴１３１，１３２，１３３の円相当径φは、互いに異なる。
【００８２】
具体的に述べると、第１座繰穴１２１および第１平底穴１３１と、第２座繰穴１２２および第２平底穴１３２と、第３座繰穴１２３および第３平底穴１３３とは、基板１１の第１面１１ａに沿って、一方向に配置される。
【００８３】
第１平底穴１３１の直径φ２１（円相当径φ）と、第２平底穴１３２の直径φ２２（円相当径φ）と、第３平底穴１３３の直径φ２３（円相当径φ）とは、互いに異なる。各直径φ２１，φ２２，φ２３は、好ましくは、０．５ｍｍ以下である。例えば、直径φ２１は、０．２ｍｍであり、直径φ２２は、０．３ｍｍであり、直径φ２３は、０．４ｍｍである。
【００８４】
第１座繰穴１２１の直径φ１１と、第２座繰穴１２２の直径φ１２と、第３座繰穴１２３の直径φ１３とは、同じであるが、異なっていてもよい。第１座繰穴１２１の第１の深さｄ１１と、第２座繰穴１２２の第１の深さｄ１２と、第３座繰穴１２３の第１の深さｄ１３とは、同じであるが、異なっていてもよい。第１平底穴１３１の第２の深さｄ２１と、第２平底穴１３２の第２の深さｄ２２と、第３平底穴１３３の第２の深さｄ２３とは、同じであるが、異なっていてもよい。
【００８５】
第１平底穴１３１の円相当径φ（直径φ２１）が０．３ｍｍ未満であり、第１平底穴１３１の円相当径φの第１平底穴１３１の第２の深さｄ（第２の深さｄ２１）に対する割合φ／ｄは、０．０８以上０．４０未満である。
【００８６】
第２平底穴１３２の円相当径φ（直径φ２２）が０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であり、第２平底穴１３２の円相当径φ（直径φ２２）の第２平底穴１３２の第２の深さｄ（第２の深さｄ２２）に対する割合φ／ｄは、０．１以上０．６０未満である。
【００８７】
第３平底穴１３３の円相当径φ（直径φ２３）が０．４ｍｍ以上であり、第３平底穴１３３の円相当径φ（直径φ２３）の第３平底穴１３３の第２の深さｄ（第２の深さｄ２３）に対する割合φ／ｄは、０．１１以上１．６０未満である。
【００８８】
前記疑似欠陥サンプル１０Ａによれば、前記第１実施形態の効果に加えて、円相当径φの平底穴は、非常に小さいため、加工精度を考慮し、複数組設け、複数組の平底穴を疑似欠陥サンプル１０Ａの第２面１１ｂから同じ距離に位置するように配置する。したがって、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を合わせて超音波探傷の感度を調整するときに同一のスキャン操作をすることにより、超音波探傷の感度調整を向上することができる。なお、座繰穴および平底穴の組数は、図７にて３組の場合を例示したが、２組または４組以上であってもよい。また、複数組の平底穴は、それぞれ異なる径でも、すべて同一径であっても良い。
複数組の平底穴の径がそれぞれ異なる場合、異なったサイズの欠陥に対し、より精度の高い感度調整を行うことができる。
【００８９】
以下、上記実施形態についてさらに詳細に説明する。
【００９０】
（超音波探傷測定方法について）
超音波探傷測定方法には、Ａスキャン、Ｂスキャン、Ｃスキャンの３つの測定方法がある。例えば、超音波探査映像装置ＡＴシリーズ（基礎編）Ｍ６７１-ＨＢ-１（日立建機ファインテック株式会社）に記載されている。
【００９１】
Ａスキャンとは、ある一点における反射エコーの時間的変化を表すものであり、超音波センサーに加わる電圧をオシロスコープ等でモニタすることにより得ることができる。この方法においては、反射エコーの有無により異物、欠陥等の存在を推定することや、また路程を計測することにより、その深さを算出することができる。
【００９２】
Ｂスキャンとは、Ａスキャンがある一点の情報であるのに対し、ある直線に沿った反射エコーの時間的変化を平面的に展開し、深さ方向の平面的な情報として表すものである。
【００９３】
Ｃスキャンとは、被検体の一定深さにおける反射エコーの平面的な情報を表すものであり、被検体上に超音波探傷子を平面方向に走査することにより得ることができる。この方法は、被検体全域の内部状況を一度に可視化することができる。ターゲット面内全域の微細な欠陥分布、欠陥サイズを検出する場合は、Ｃスキャン法が適している。
【００９４】
本実施例の測定方法は、Ｃスキャンの測定方法を用いる。これに対して、特開２０１０−１４５４０１号公報の先行文献では、Ａスキャンの測定方法を用いていると考えられる。このように、本実施例の測定方法と先行文献の測定方法は、相違する。なお、本実施例の測定方法として、ＡスキャンやＢスキャンの測定方法を用いることもできる。
【００９５】
（超音波探傷測定条件の調整における焦点合わせ方法について）
水中に浸漬されるように疑似欠陥サンプルを水中槽に入れ、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上１０〜５００ｍｍ、好ましくは５０〜２００ｍｍ、より好ましくは７５〜１５０ｍｍほどの位置に配置する。この際、超音波探傷子も水中に位置していることが好ましい。疑似欠陥サンプルの第２面全面に対してＣスキャンを行い、座繰穴を確認する。確認された座繰穴に超音波探傷子を移動し、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上０．1〜２００ｍｍ、好ましくは１〜１００ｍｍ、より好ましくは３〜５０ｍｍほどの位置に配置し、座繰穴の反射エコー高さを確認する。超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの上下方向へ操作する。このとき、反射エコー高さが最大となるところを探す。反射エコー高さが最大となるところが、座繰穴に焦点が合っている位置である。
【００９６】
（疑似欠陥サンプルについて）
疑似欠陥サンプルをＣスキャンに用いる場合、疑似欠陥サンプルの第２面の全面に渡ってスキャンすることが必要となる。そのため、疑似欠陥サンプルの第１面（疑似欠陥サンプルの座繰穴が空いている面）および第２面（疑似欠陥サンプルの超音波探傷の照射面）は、超音波探傷子の照射方向に対して略垂直、好ましくは垂直な平面を有することが必須となる。疑似欠陥サンプルの第１面および第２面は、略平坦、好ましくは平坦であることが必要であり、表面粗さは、１．０μｍ以下が好ましい。
【００９７】
疑似欠陥サンプルには、複数の座繰穴を空けることができ、複数の座繰穴を同じ深さまたは異なる深さとすることができる。確認したい欠陥サイズに合わせた平底穴を座繰穴から空けることで、超音波探傷を実施したい欠陥サイズを自由に選択することができ、平底穴の深さ位置に応じて、超音波探傷したい深さ方向を自由に選択できる。
【００９８】
ターゲット材の厚み方向全面に渡って超音波探傷する場合は、疑似欠陥サンプルの厚みは、ターゲット材の厚みと同じであり、平底穴の位置が厚み方向の中央に配置されていることが好ましい。疑似欠陥サンプルの厚みがターゲット材の厚みと同じ場合、疑似欠陥サンプルで感度調整した測定条件を修正することなく、すぐにターゲットの内部欠陥探傷が可能である。また、平底穴の位置が厚み方向の中央に配置されていると、厚み方向の中央部で感度調整を行うことができるため、ターゲット材の厚み方向全域に渡ってスキャンすることに適している。疑似欠陥サンプルの厚みは、ターゲット材の厚みと同じでなくてもよく、超音波が照射される照射面（第２面）から平底穴までの距離が、ターゲット材の表面から中央部までの距離と同じであればよい。
【００９９】
（水中での測定について）
疑似欠陥サンプルを使用した感度調整時に、媒質として水を使用する。超音波媒質には、振動し、音波を伝播し易いものや伝播し難いものがある。この伝播のし難さを表す物理量が固有音響インピーダンス（Ｚ）と呼ばれるものであり、密度をρとして、Ｚ＝ρｃで表される。ｃは音速であり、物質特有の値である。超音波を伝播させ易くするため、媒質として、通常、水が使用される。水は粒子状の不純物や埃等が大量に含まれていないものであれば特に制限はなく、例えば水道水や純水の使用が挙げられる。
【０１００】
媒質として，水以外に，油（水溶性切削油剤、不水溶性切削油剤、セミドライ用切削油剤、モーターオイル、マシン油など）や有機溶剤（メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、エチレングリコールなど）などの液体、または、グリセリンやワセリンなどのゲル材を用いる。好ましくは、入手の難易、ハンドリングの難易、洗浄の難易、メンテナンスの難易、廃棄の難易、価格面を考慮すると水を使うことが好ましい。
【０１０１】
このように、疑似欠陥サンプルを用いた調整やターゲット素材の検査を、水中で行うことが好ましい。
【０１０２】
（測定時の超音波探傷子の周波数について）
平底穴の直径が０．５ｍｍ未満のとき、超音波探傷子の周波数を１０ＭＨｚ以上として測定することが好ましい。
【０１０３】
超音波周波数が大きくなると超音波の波長が短くなることから、超音波探傷時の分解能が上がる。ターゲットとしてのアルミニウムの密度は、２．７ｇ／ｃｍ３であるため、ターゲット面内の微細な欠陥を検査する場合、高い周波数の超音波が必要である。平底穴の直径が０．５ｍｍ未満であれば、周波数が１０ＭＨｚ以上であることが好ましい。平底穴の直径が０．３ｍｍ未満であれば、周波数が１２ＭＨｚ以上であることが好ましい。
【０１０４】
（座繰穴について）
座繰穴の直径は、平底穴の直径より大きいことが必要である。座繰穴を空けてから平底穴を空けるために、ドリルが入る程度の大きさが必要であるから、座繰穴の直径は５ｍｍ以上が好ましい。同一の疑似欠陥サンプルに複数個の座繰穴を作製するときには、座繰穴が大き過ぎると疑似欠陥サンプル面内に開けることができる穴数が減り、もしくは、疑似欠陥サンプル自体が大きくなりすぎるため、座繰穴の直径は、２０ｍｍ以下が好ましい。
【０１０５】
（超音波探傷子の測定ピッチについて）
微細な欠陥を測定するためには、超音波の測定ピッチは細かい方が良いが、測定ピッチが細かすぎると測定する時間がかかってしまう。このため、測定ピッチは、０．０５ｍｍ以上で１．０ｍｍ以下が好ましい。測定ピッチとは、超音波探傷子を平面方向に走査したときの測定間隔をいう。
【０１０６】
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。例えば、第１と第２実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。
【０１０７】
（実施例）
平底穴の円相当径φと平底穴の第２の深さｄと平底穴の検出との関係を調べた。疑似欠陥サンプルとして、平底穴の形状を円形とし、円相当径（直径）φを、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍとした。疑似欠陥サンプルの素材をＡｌ−０．５％Ｃｕとした。疑似欠陥サンプルの超音波照射側の表面粗さは０．０７μｍとした。測定装置として、日立パワーソリューションズ製の「ＦＳＬＩＮＥ」を用いた。
【０１０８】
まず、測定前の準備において、超音波探傷子「Ｉ３−１５０６  Ｓ−５０ｍｍ」（周波数１５ＭＨｚ、焦点距離５０ｍｍ）を測定装置に取り付けた。
【０１０９】
そして、疑似欠陥サンプルを測定装置の水槽内に、座繰穴を設けた面が下向きとなるように置いて、座繰穴に焦点を合わせ、測定を開始した。水槽内は水道水で満たしておいた。まず、座繰穴を確認し、その後、座繰穴に焦点を合わせた状態で平底穴を確認した。その後、平底穴に焦点を合わせた。感度調整の結果、測定条件としては、ゲイン（音波の強さ）を２２ｄＢとし、測定ピッチを０．１ｍｍとし、欠陥レベルを９６とした。これにより、反射エコーの強さが９６以上を欠陥として検出するようにした。
【０１１０】
表１に、座繰穴に焦点を合わせたときの平底穴の検出データを示す。表１では、平底穴を欠陥として検出したときを「○」と表記し、平底穴を欠陥として検出できなかったときを「×」と表記とした。表１では、「〇」の領域をハッチングで示した。
【０１１１】
【表１】
2018119943.tif 000014
【０１１２】
表１から分かるように、円相当径φが０．２ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．７５ｍｍ以上でかつ２．５０ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以下、３．００ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
また、円相当径φが０．２５ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．７５ｍｍ以上でかつ３．００ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以下、３．５０ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
【０１１３】
円相当径φが０．３ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．７５ｍｍ以上でかつ３．００ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以下、３．５０ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
【０１１４】
円相当径φが０．４ｍｍであるとき、第２の深さｄが０．５０ｍｍ以上でかつ３．５０ｍｍ以下であると、平底穴を検出できた。一方、第２の深さｄが０．２５ｍｍ以下、４．００ｍｍ以上であると、平底穴を探すことが難しくなった。
【０１１５】
表２に、円相当径φと第２の深さｄとφ／ｄとの関係を示す。表２では、表１の「〇」の領域をハッチングで示した。
【０１１６】
【表２】
2018119943.tif 000015
【０１１７】
表２から分かるように、平底穴の円相当径φが０．２ｍｍおよび０．２５ｍｍであるとき、φ／ｄが０．０８以上０．４０未満であると、平底穴を検出できた。平底穴の円相当径φが０．３ｍｍであるとき、φ／ｄが０．１以上０．６０未満であると、平底穴を検出できた。平底穴の円相当径φが０．４ｍｍであるとき、φ／ｄが０．１１以上１．６０未満であると、平底穴を検出できた。なお、従来公報（特開２０１０−１４５４０１号公報）では、実測すると、φ／ｄは、０．０６となっており、平底穴を検出できない。このため、従来では、超音波探傷子から発信される超音波の焦点を平底穴に直接に合わせていた。
【０１１８】
（擬似欠陥サンプルの製造方法について）
Ａｌ−０．５％Ｃｕの板（超音波探傷するターゲットと同じ素材）から１００ｍｍ×１００ｍｍに切り出した後、超音波の入射面となる面（表面）とその対面（裏面）のそれぞれをフライス盤により面削し、１００ｍｍ×１００ｍｍ×ｔ２０ｍｍに調整した。門型マシニングセンタを用いたドリル加工を行い、裏面にφ９ｍｍ、深さ８ｍｍの座繰穴を設けた後、座繰穴の底面の中央部に、φ０．２ｍｍの深さ２．０ｍｍ（座繰穴からの深さであり、裏面からは１０ｍｍの深さとなる）の平底穴を設けた。
【０１１９】
（擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法について）
測定装置として、日立パワーソリューションズ製の「ＦＳＬＩＮＥ」を用いた。水道水で満たした水槽内に、表面が上面となるように疑似欠陥サンプルを設置し、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上１００ｍｍの位置に配置した。このとき、疑似欠陥サンプル、超音波探傷子は水中に存在していた。その後、疑似欠陥サンプルの上面（第２面）の全面に対してＣスキャンを行い、座繰穴を確認した。確認された座繰穴に超音波探傷子を移動し、超音波探傷子を疑似欠陥サンプルの直上１０ｍｍほどの位置に配置し、座繰穴の反射エコー高さを確認した。超音波探傷子から超音波を発信させた状態で、パソコン画面上の超音波波形を確認し、表面反射エコー、裏面反射エコー、そしてその間にある座繰穴の反射エコーを検出した。厚み方向での反射波エコーの検出領域を設定するため、表面反射エコーと座繰穴の反射エコーを含むようにゲートをかけた。座繰穴の反射エコーを確認後、超音波探傷子を段階的に上方へ操作し、座繰穴の反射エコー値が最大となる超音波探傷子の位置を探し、座繰穴の反射エコー値が最大となるところで、超音波探傷子の高さを固定し、座繰穴へ焦点が合ったことを確認した。この際、超音波波形にて、平底穴の反射エコーが観測されるよう、ＸＹ方向への位置調整も実施した。
【０１２０】
平底穴の反射エコーが観測されたことを確認した後、平底穴までの深さ分に相当する２．０ｍｍだけ超音波探傷子を上方へ操作した。平底穴の反射エコー値が最大となる超音波探傷子の位置を探し、平底穴の反射エコー値が最大となるところで、超音波探傷子の高さを固定し、平底穴へ焦点が合ったことを確認した。これでほぼ平底穴へ焦点が合った状態となるため、疑似欠陥サンプルをCスキャンし、平底穴の反射エコーの検出範囲が平底穴のサイズφ０．２ｍｍの面積０．０３ｍｍ２となるように、条件を設定し、φ０．２ｍｍの平底穴の反射エコー強度を基準に、欠陥レベルの閾値を設定した（φ０．２ｍｍの欠陥をφ０．２ｍｍの欠陥と検出できるように設定した）。その後、測定する厚み範囲（測定するターゲット材の厚み）にゲートを合わせた測定条件をパソコン内に保存した。
【０１２１】
（ターゲット素材の検査方法について）
圧延板からくり抜いたサイズφ４６０ｍｍ×ｔ２０ｍｍのＡｌ−０．５％Ｃｕターゲット素材を、厚み方向が超音波の照射方向と水平になる様に、水道水で満たした水槽内に配置した。前述の調整方法を用いて作成した測定条件を読み出し、超音波探傷子を走査する範囲(ＸＹ方向)をターゲットの上面全体に指定し、超音波探傷検査を開始した。測定された結果を、前述の調整方法で設定した欠陥レベルの閾値と比較し、φ０．２ｍｍの欠陥レベルが検出されないことを確認した。
【０１２２】
（スパッタリングターゲットの製造方法について）
超音波探傷検査にて合格となったターゲット素材を、ＮＣ旋盤を用いて加工した後、ホットプレス法による拡散接合により、Ａ２０２４合金製のバッキングプレートに接合した。接合後に、ＮＣ旋盤による仕上げ加工を行い、φ４５０ｍｍ×ｔ１８．５ｍｍのサイズのスパッタリングターゲットに成形した。
【符号の説明】
【０１２３】
１  超音波探傷子
２  被検査体
２ａ  欠陥
５  スパッタリングターゲット
６  ターゲット素材
７  バッキングプレート
１０，１０Ａ  疑似欠陥サンプル
１１  基板
１１ａ  第１面
１１ｂ  第２面
１２  座繰穴
１２ａ  底面
１３  平底穴
１３ａ  底面
ｄ１  第１の深さ
ｄ２  第２の深さ
φ１  座繰穴の直径（円相当径）
φ２  平底穴の直径（円相当径）
【手続補正２】
【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】
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルであって、
前記擬似欠陥サンプルは、第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板を備え、
前記基板には、前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴と、前記座繰穴の底面の一部に前記座繰穴の底面から第２の深さまでの平底穴とが形成され、
前記平底穴の円相当径φの前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄは、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満であり、
前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満である、擬似欠陥サンプル。
【請求項２】
前記平底穴の円相当径φは、０．５ｍｍ以下である、請求項１に記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項３】
前記平底穴の円相当径φは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ未満である、請求項２に記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項４】
前記座繰穴および前記平底穴は、複数組ある、請求項１に記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項５】
前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成されている、請求項１から４の何れか一つに記載の擬似欠陥サンプル。
【請求項６】
ターゲット素材の内部の欠陥を検査する超音波探傷測定条件の調整に用いられる擬似欠陥サンプルの製造方法であって、
第１面及び該第１面に対向する第２面を含む基板に前記第１面側から第１の深さまでの座繰穴を形成する工程と、
前記座繰穴の底面の一部に前記底面から第２の深さまでの平底穴を形成し、前記平底穴の円相当径φと前記平底穴の第２の深さｄに対する割合φ／ｄを、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ未満であるとき、０．０８以上０．４０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．３ｍｍ以上０．４ｍｍ未満であるとき、０．１以上０．６０未満とし、前記平底穴の円相当径φが０．４ｍｍ以上であるとき、０．１１以上１．６０未満とする工程と
を備える、擬似欠陥サンプルの製造方法。
【請求項７】
前記基板は、アルミニウム、銅、チタニウム、銀またはこれら金属元素の少なくとも一つを含む合金で形成される、請求項５に記載の擬似欠陥サンプルの製造方法。
【請求項８】
請求項１に記載の擬似欠陥サンプルを用いた超音波探傷測定条件の調整方法であって、  超音波探傷子から超音波を前記基板の第２面から第１面に向かって発信し、前記座繰穴の反射エコーを確認する工程と、
前記座繰穴の反射エコーに基づいて焦点を前記座繰穴の底面に合わせる工程と、
前記座繰穴の底面から反射される反射エコーを受信するとともに、前記平底穴の底面から反射される反射エコーを受信する工程と、
前記平底穴からの反射エコーに基づいて焦点を前記平底穴の底面に合わせて、前記超音波探傷子から発信される超音波の焦点を合わせる工程と
を備える、超音波探傷条件の調整方法。
【請求項９】
ターゲット素材の検査方法であって、
請求項８に記載の調整方法を用いて調整された超音波探傷測定条件下で、超音波探傷子を走査しながら前記超音波を前記ターゲット素材に発信する工程と、
前記ターゲット素材から反射される反射エコーを測定する工程と、
前記測定された結果に基づいて、前記ターゲット素材が良品であるか否かを判定する工程と
を備える、ターゲット素材の検査方法。
【請求項１０】
スパッタリングターゲットの製造方法であって、
請求項９に記載の検査方法を用いて前記ターゲット素材が内部に欠陥がない良品であるかどうかを判定する工程と、
良品であると判定されたターゲット素材をバッキングプレートに接合する工程と
を備える、スパッタリングターゲットの製造方法。