(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の分割ターゲット材から成る長尺の円筒形スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングをする際に、分割部に起因、発生する異常放電（アーキング）やノジュールを抑制する長尺の複数の円筒形の分割ターゲット及びその製造方法の提供。【解決手段】複数の円筒形の分割ターゲット材２ａ〜２ｆを、単一のバッキングチューブ３の軸方向に並列して接合した円筒形スパッタリングターゲット１において、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌのうち、他の分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌと相対する端面５ｂ〜５ｋの表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下とする円筒形スパッタリングターゲット１。複数のターゲット材２ａ〜２ｆの内、隣り合う分割ターゲットの相対する端面の間隔は０．１〜１．０ｍｍで、外周面の段差は１．０ｍｍ以下である円筒形スパッタリングターゲット１。【選択図】図１
2015183284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の円筒形の分割ターゲット材を、単一のバッキングチューブの軸方向に並列して接合した円筒形スパッタリングターゲットであって、
前記分割ターゲット材の端面のうち、少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上であり、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下である、
円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで７．０μｍ以下である、請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の相対する端面の間隔は、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項４】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の外周面の段差は、１．０ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項５】
前記分割ターゲット材のスパッタリング面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚが２０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット
【請求項６】
複数の円筒形セラミックス焼結体の外周面、内周面および端面を加工し、複数の分割ターゲット材を得る加工工程と、得られた複数の分割ターゲット材を、順次、バッキングチューブに挿入し、接合する接合工程とを備え、
前記加工工程において、前記複数の分割ターゲット材のうち、少なくとも隣り合う分割ターゲット材の相対する端面を粗研削加工した後、仕上げ研削加工をし、さらにゼロ研削をすることにより、該端面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下とする、
円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
前記粗研削加工を、番手＃１００〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり２回〜４回行う、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】
前記仕上げ研削加工を、番手＃１２０〜＃４００の砥石を用いて、一端面あたり少なくとも１回行う、請求項７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９】
前記ゼロ研削を、番手＃１２０〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり１回〜６回行う、請求項８に記載の円筒形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、マグネトロン型回転カソードスパッタリング装置を用いたスパッタリングにおいて使用される円筒形スパッタリングターゲットおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネトロン型回転カソードスパッタリング装置は、平板型マグネトロンスパッタリング装置と比較して、高い成膜速度とスパッタリングターゲットの高い使用効率を有することから、注目を集めている。このマグネトロン型回転カソードスパッタリング装置によるスパッタリングには、円筒形スパッタリングターゲットが用いられる。円筒形スパッタリングターゲットの材料としては、円筒形状への加工が容易で機械的強度の高い金属材料が広く使用されているものの、セラミックス材料については、機械的強度が低く、脆いという性質から、いまだ普及するには至っていない。
【０００３】
現在、セラミックス製の円筒形スパッタリングターゲットの製造手段は、円筒形バッキングチューブの外周にセラミックス粉末を溶射して付着させる溶射や、円筒形バッキングチューブの外周にセラミックス粉末を充填し、高温高圧の不活性雰囲気下でセラミックス粉末を焼成する、熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）などに限られている。しかしながら、溶射には高密度のターゲット材が得られにくいという問題があり、ＨＩＰには、イニシャルコストやランニングコストが高く、熱膨張差によるターゲット材のバッキングチューブからの剥離、さらにはターゲット材およびバッキングチューブのいずれについてもリサイクルができないといった問題がある。
【０００４】
このような事情から、冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）により円筒形セラミックス成形体を成形し、これを焼成することで円筒形セラミックス焼結体を得て、これをバッキングチューブとボンディング（接合）することにより、円筒形スパッタリングターゲットを製造する技術の確立が要望されている。
【０００５】
一方、近年、液晶パネルの大型化に伴い、マグネトロン型回転カソードスパッタリング装置に使用される円筒形スパッタリングターゲットとして、３ｍクラスのものが主流となりつつある。このような長尺の円筒形スパッタリングターゲットをセラミックス材料により製造しようとする場合、上述したようにセラミックス材料の機械的強度が低く、脆いという性質に起因して、単一の円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材を用いて、これを製造することはきわめて困難である。このため、短尺の円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材（分割ターゲット材）を複数連結して、長尺の円筒形スパッタリングターゲットを製造する方法が一般的に採用されている。たとえば、全長が３ｍ程度の円筒形スパッタリングターゲットを製造する場合には、約３００ｍｍの分割ターゲット材１０本を１本のバッキングチューブの周囲に連結して配置することが一般的である。
【０００６】
ところで、スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行う際、ターゲットの表面に発生するノジュールや、これに起因して発生するパーティクルが問題となる。ノジュールは、ターゲットのエロージョン部と非エロージョン部との境界付近で多く発生し、特に、円筒形スパッタリングターゲットの場合には、非エロージョン部がターゲットの両端部にのみ存在するため、ノジュールの発生箇所もターゲットの両端部に限定されることが知られている（「透明導電膜  有力材料の実力と各種プロセス技術、実用・製品化」、株式会社情報機構、２０１２年１１月２２日第１刷、Ｐ１２０〜Ｐ１２１）。しかしながら、分割ターゲット材を連結した長尺の円筒形スパッタリングターゲットの場合には、ターゲット材の両端部のみならず、分割部（分割ターゲット材の連結部）およびその近傍にもノジュールが発生し、しかも、分割数が増加するに伴い、その頻度も増加するという問題がある。
【０００７】
このようなノジュールの発生を防ぐため、従来、円筒形のターゲット材とバッキングチューブとの接合率を高める手段、あるいは、円筒形のターゲット材のエロージョン部の表面粗さを改善する手段が採られている。
【０００８】
たとえば、特開２０１０―１８８８３号公報には、Ｘ線透過写真を用いて観察した場合に、円筒形のターゲット材と円筒形バッキングチューブとの間における、接合材が存在しない箇所の合計面積を、Ｘ線透過写真面積５０ｃｍ2あたり１０ｃｍ2以下とし、かつ、接合材が存在しない箇所の最大面積を９ｃｍ2以下とすることにより、ノジュールの発生を低減する技術が開示されている。しかしながら、この技術では、接合欠陥に起因するノジュールの発生を抑制することができるものの、長尺の円筒形スパッタリングターゲットの分割部およびその近傍に発生するノジュールの発生までを抑制することはできない。
【０００９】
また、特開２０１０−１００９３０号公報には、長尺の円筒形スパッタリングターゲットにおいて、隣接する分割ターゲット材の外周面の段差を０．５ｍｍ以下に抑制することで、成膜時の異常放電（アーキング）やパーティクルの発生を抑制する技術が開示されている。しかしながら、多くの分割部が存在する長尺の円筒形スパッタリングターゲットでは、隣接する分割ターゲット材の外周面の段差を小さくするのみでは、分割部に起因するアーキングを抑制することは困難であり、ノジュールやパーティクルの発生を十分に抑制することはできない。
【００１０】
一方、特開２００４−３１５９３１号公報には、複数枚に分割された平板状のスパッタリングターゲットにおいて、分割部の側面の表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．４μｍ以下とする技術が開示されている。この技術によれば、分割部の側面の凹凸を起点として、スパッタリングターゲットの上面に線状に発生するノジュールを防止することができるとされている。しかしながら、この技術は、平板状のスパッタリングターゲットを対象としたものであり、円筒形スパッタリングターゲットを対象としたものではない。このため、円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の側面の表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．４μｍ以下に規制したとしても、ノジュールの発生を十分に抑制することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−０１８８８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１００９３０号公報
【特許文献３】特開２００４−３１５９３１号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】「透明導電膜  有力材料の実力と各種プロセス技術、実用・製品化」、株式会社情報機構、２０１２年１１月２２日第１刷、Ｐ１２０〜Ｐ１２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、複数の分割ターゲット材から構成されていながらも、スパッタリング時において、その分割部に起因するアーキングやノジュールの発生を大幅に低減することができる、長尺のスパッタリングターゲットおよびその製造方法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】
【００１４】
本発明は、複数の円筒形の分割ターゲット材を、単一のバッキングチューブの軸方向に並列して接合した円筒形スパッタリングターゲットに関する。
【００１５】
特に、本発明の円筒形スパッタリングターゲットは、前記分割ターゲット材の端面のうち、少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上であり、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
前記少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面の表面粗さは、十点平均粗さＲｚで７．０μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の相対する端面の間隔は、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の外周面の段差は、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
前記分割ターゲット材のスパッタリング面の表面粗さは、十点平均粗さＲｚが２０μｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、複数の円筒形セラミックス焼結体の外周面、内周面および端面を加工し、複数の分割ターゲット材を得る加工工程と、得られた複数の分割ターゲット材を、順次、バッキングチューブに挿入し、接合する接合工程とを備える円筒形スパッタリングターゲットの製造方法に関する。
【００２１】
特に、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、前記加工工程において、前記複数の分割ターゲット材のうち、少なくとも隣り合う分割ターゲット材の相対する端面を粗研削加工した後、仕上げ研削加工をし、さらにゼロ研削をすることにより、該端面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下とすることを特徴とする。
【００２２】
前記粗研削加工では、番手＃１００〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり２回〜４回の研削を行うことが好ましい。
【００２３】
前記仕上げ研削加工では、番手＃１２０〜＃４００の砥石を用いて、一端面あたり少なくとも１回の研削を行うことが好ましい。
【００２４】
前記ゼロ研削では、番手＃１２０〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり１回〜６回の研削を行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、複数の分割ターゲット材から構成されていながらも、スパッタリング時におけるアーキングやノジュールの発生を大幅に低減することができる、長尺の円筒形スパッタリングターゲットおよびその製造方法を提供することができる。また、本発明によれば、このような長尺の円筒形スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより、成膜作業の効率を大幅に改善することができる。このため、本発明の工業的意義はきわめて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、６本の分割ターゲット材により構成された円筒形スパッタリングターゲットの概略斜視図である。
【図２】図２は、図１のＡ部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明者らは、上記問題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、複数の分割ターゲット材を単一のバッキングチューブの軸方向に並列して接合した円筒形スパッタリングターゲットにおいて、スパッタリング中に常にプラズマに晒される分割ターゲット材の端面の表面性状が、アーキングやノジュールの発生に大きく関係していることを見出した。より具体的には、複数の分割ターゲット材から構成される長尺の円筒形スパッタリングターゲットでは、分割ターゲット材の端面が全体的に平坦であったとしても、部分的に突起部が存在すると、その突起部に電流が集中してアーキングが発生し、これがノジュールの発生原因となることを見出した。
【００２８】
このような部分的な突起部を除去するためには、分割ターゲット材の端面に対して鏡面加工を施すことが有効である。しかしながら、分割ターゲットの材の端面には、スパッタリング中に飛来した粒子が付着して堆積物が形成されるため、分割ターゲット材の端面に鏡面加工が施されると、堆積物に対するアンカー効果が著しく低下する。この結果、スパッタリング中に堆積物が容易に剥離し、これがアーキングやノジュールの発生原因となる。このため、分割ターゲット材の端面を鏡面加工するだけでは、分割部に起因するアーキングやノジュールを十分に抑制することはできない。
【００２９】
この考察に基づいてさらに研究を重ねた結果、本発明者らは、分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａを０．１μｍ以上に制御するとともに、十点平均粗さＲｚを１０．０μｍ以下に制御することで、端面に突起物を存在させることなく、かつ、適度な凹凸形状を比較的均一に存在させることができ、分割部に起因するアーキングやノジュールの発生を大幅に低減することができるとの知見を得た。本発明は、この知見に基づき完成されたものである。
【００３０】
以下、本発明について、「１．円筒形スパッタリングターゲット」と、「２．円筒形スパッタリングターゲットの製造方法」とに分けて詳細に説明する。なお、本発明は、円筒形スパッタリングターゲット材の全体の大きさや、これを構成する分割ターゲット材の個数にかかわらず適用することが可能である。ただし、以下では、６個〜３３個の分割ターゲット材（外径：１５１ｍｍ〜１５５ｍｍ、内径：１３５ｍｍ、全長：５０ｍｍ〜１６０．５ｍｍ）を、単一のバッキングチューブ（外径：１３３ｍｍ、全長：１ｍ〜３ｍ）の軸方向に並列して接合することにより得られる、円筒形スパッタリングターゲットを例に挙げて説明する。
【００３１】
１．円筒形スパッタリングターゲット
図１に示すように、本発明の円筒形スパッタリングターゲット１は、複数（図１では６本）の円筒形の分割ターゲット材２ａ〜２ｆを、接合層４ａ〜４ｆを介して、単一のバッキングチューブ３の軸方向に並列して接合したものであり、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌのうち、少なくとも他の分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌと相対する端面５ｂ〜５ｋの表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上であり、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下に規制されていることを特徴とする。なお、本発明において分割ターゲット材とは、長尺の円筒形スパッタリングターゲットのターゲットに用いられるターゲット材を構成する、短尺のターゲット材を意味する。
【００３２】
（１）分割ターゲット材
（材質）
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１を構成する分割ターゲット材２ａ〜２ｆとして使用することができる円筒形セラミックス焼結体は、特に限定されることはない。たとえば、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびチタン（Ｔｉ）から選択される少なくとも１種を主成分とする酸化物などから構成される円筒形セラミックス焼結体を使用することができる。特に、低融点接合材となじみやすい酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とする円筒形セラミックス焼結体、具体的には、スズを含有する酸化インジウム（ＩＴＯ）、セリウム（Ｃｅ）を含有する酸化インジウム（ＩＣＯ）、ガリウム（Ｇａ）を含有する酸化インジウム（ＩＧＯ）、チタン（Ｔｉ）を含有する酸化インジウム（ＩＴｉＯ）、タングステン（Ｗ）を含有する酸化インジウム（ＩＷＯ）、イットリウム（Ｙ）を含有する酸化インジウム（ＩＹＯ）、ニッケル（Ｎｉ）を含有する酸化インジウム（ＩＮiＯ）、スカンジウム（Ｓｃ）を含有する酸化インジウム（ＩＳｃＯ）、シリコン（Ｓｉ）を含有する酸化インジウム（ＩＳｉＯ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含有する酸化インジウム（ＩＧｅＯ）、ハフニウム（Ｈｆ）を含有する酸化インジウム（ＩＨｆＯ）、タンタル（Ｔａ）を含有する酸化インジウム（ＩＴａＯ）、鉄（Ｆｅ）を含有する酸化インジウム（ＩＦｅＯ）、プラセオジウム（Ｐｒ）を含有する酸化インジウム（ＩＰｒＯ）、ユウロピウム（Ｅｕ）を含有する酸化インジウム（ＩＥｕＯ）、エルビウム（Ｅｒ）を含有する酸化インジウム（ＩＥｒＯ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）を含有する酸化インジウム（ＩＤｙＯ）、マンガン（Ｍｎ）を含有する酸化インジウム（ＩＭｎＯ）、コバルト（Ｃｏ）を含有する酸化インジウム（ＩＣｏＯ）、マグネシウム（Ｍｇ）を含有する酸化インジウム（ＩＭｇＯ）、亜鉛（Ｚｎ）を含有する酸化インジウムＩＺＯ、ガリウムおよび亜鉛を含有する酸化インジウム（ＩＧＺＯ）、アルミニウムを含有する酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムを含有する酸化亜鉛（ＧＺＯ）、インジウムを含有する酸化亜鉛（ＺＩＯ）、マグネシウムを含有する酸化亜鉛（ＺＭｇＯ）、ガリウムと亜鉛を含有する（ＧＡＺＯ）などから構成される円筒形セラミックス焼結体を、分割ターゲット材２ａ〜２ｆとして使用することができる。
【００３３】
（端面の表面粗さ）
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１は、これを構成する分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌのうち、少なくとも他の分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌと相対する端面５ｂ〜５ｋの表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上、好ましくは０．３μｍ以上、さらに好ましくは０．５μｍ以上であり、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下、好ましくは７．０μm以下であることを特徴とする。なお、本発明において、算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚは、いずれもＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４）に準拠した方法により求められる値である。
【００３４】
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１においては、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋの表面粗さを上記範囲に制御することにより、アーキングの起点となる突起部を存在させずに、かつ、端面５ｂ〜５ｋに生じた堆積物に対するアンカー効果を十分に大きくすることができるため、円筒形スパッタリングターゲット１の分割部を起点として生じるアーキングやノジュールを大幅に抑制することができる。これに対して、算術平均粗さＲａが０．１μｍ未満では、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋに生じた堆積物に作用するアンカー効果が小さく、この堆積物が剥離することにより生じるアーキングやノジュールを防止することができない。一方、十点平均粗さＲｚが１０．０μｍを超えると、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋに、比較的高い突起部が存在することとなり、この突起部に電流が集中することにより生じるアーキングやノジュールを防止することができない。
【００３５】
なお、本発明の円筒形スパッタリングターゲットでは、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌのうち、他の分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌと相対する端面５ｂ〜５ｋ以外の端面、すなわち、円筒形スパッタリングターゲット１の両端に位置する分割ターゲット材２ａ、２ｆの端面５ａ、５ｌは非エロ―ジョン部となるため、この端面５ａ、５ｌに起因してノジュールが発生することはない。したがって、端面５ａ、５ｌについては、その表面粗さを上記範囲に規制する必要はないが、後述する接合工程を効率よく行う観点から、これらの端面５ａおよび５ｌの表面粗さを上記範囲としてもよい。
【００３６】
（分割ターゲット材の間隔）
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１では、隣り合う分割ターゲット材２ａ〜２ｆの相対する端面の間隔（以下、「分割間隔」という）を、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることが好ましく、０．３ｍｍ以上０．６ｍｍ以下とすることがより好ましい。分割間隔が０．１ｍｍ未満では、成膜時の熱膨張により、隣り合う分割ターゲット２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋ同士が接触し、分割ターゲット材２ａ〜２ｆに欠けなどが生じ、アーキングやノジュールの発生原因となる。一方、分割間隔が１．０ｍｍを超えると、隣り合う分割ターゲット材２ａ〜２ｆの間に存在する不純物が、このスパッタリングターゲットによって形成される膜中に巻き込まれてしまったり、ターゲット表面に存在する突起部に電流が集中し、アーキングやノジュールが発生しやすくなったりする。
【００３７】
なお、従来技術では、分割間隔を０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度とすることが好ましいとされているが、工業規模の生産を前提とした場合、分割間隔をこのような範囲に制御することは容易ではなく、作業効率の悪化を招いている。この点、本発明によれば、分割間隔を、０．５ｍｍを超えて１．０ｍｍ程度としても、アーキングやノジュールの発生を十分に抑制することができるため、その生産性を改善することが可能となる。
【００３８】
（隣接する分割ターゲット材の外周面の段差）
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１を構成する分割ターゲット材２ａ〜２ｆは、その分割部において、隣り合う分割ターゲット材２ａ〜２ｆの外周面の段差が、１．０ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。段差がこのような範囲にあれば、円筒形スパッタリングターゲット１の分割部に起因するアーキングやノジュールの発生をより効果的に防止することができる。これに対して、段差が１．０ｍｍを超えると、分割ターゲット材２ａ〜２ｆのエッジ部に電流が集中してアーキング発生し、ノジュールの発生原因となるおそれがある。
【００３９】
（スパッタリング面の表面粗さ）
分割ターゲット材２ａ〜２ｆのスパッタリング面の表面粗さは、十点平均粗さＲｚで２０μｍ以下であることが好ましい。十点表面粗さＲｚが２０μｍを超えると、スパッタリグ面に比較的高い突起部が存在することとなるため、この突起部に電流が集中してアーキングが発生し、ノジュールの発生原因となるおそれがある。
【００４０】
なお、分割ターゲット材２ａ〜２ｆのスパッタリング面の算術平均粗さＲａは、０．２μｍ以上であることが好ましい。算術平均粗さＲａが０．２μｍ未満では、スパッタリング面に粒子が付着して堆積物が形成された場合に、十分なアンカー効果が得られず、この堆積物の剥離によって生じるアーキングやノジュールを防止することができないおそれがある。
【００４１】
（エッジ部）
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１を構成する分割ターゲット材２ａ〜２ｆにおいては、そのエッジ部に、Ｒ加工またはＣ面加工が施されていることが好ましい。これにより、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの接合時に、エッジ部が欠けることを効果的に防止することができる。
【００４２】
（２）バッキングチューブ
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１を構成する円筒形のバッキングチューブ３としては、ＳＵＳ３０４などの一般的なオーステナイト系ステンレス製のほか、銅または銅合金製、チタンまたはチタン合金製、モリブデンまたはモリブデン合金製、アルミニウムまたはアルミニウム合金製などの各種バッキングチューブを使用することができる。ただし、これらの中には、その表面に不動態皮膜や酸化皮膜が存在し、接合材との接合性に劣ったものもある。このようなものをバッキングチューブ３として使用する場合には、その表面に銅および／またはニッケルなどの金属層を形成することが好ましい。
【００４３】
バッキングチューブ３の外径は、このバッキングチューブ３と分割ターゲット材２ａ〜２ｆの線膨張率の差を考慮して設定することが好ましい。たとえば、分割ターゲット材２ａ〜２ｆとして、２０℃における線膨張率が７．２×１０-6／℃のＩＴＯを使用し、バッキングチューブ３として、２０℃における線膨張率が１７．３×１０-6／℃のＳＵＳ３０４を使用する場合には、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの内周面とバッキングチューブ３の外周面との間隔が、好ましくは０．３ｍｍ〜２．０ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ〜１．０ｍｍとなるように、バッキングチューブ３の外径を設定する。この間隙が０．３ｍｍ未満では、溶融状態にある接合材を注入した際に、バッキングチューブ３の熱膨張により分割ターゲット材２ａ〜２ｆが割れてしまうおそれがある。一方、２．０ｍｍを超えると、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの中空部にバッキングチューブ３を同軸に配置し、これらの中心軸が一致した状態で接合することが困難となる。
【００４４】
また、バッキングチューブ３の全長は、これに接合される分割ターゲット材の全長および個数により適宜選択されるべきものである。一例としては、バッキングチューブ３の全長は、バッキングチューブ３に接合される分割ターゲット材の全長の合計よりも、好ましくは０ｍｍ〜５００ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ〜２００ｍｍ程度長くする。バッキングチューブ３の全長がこのような範囲にあれば、スパッタリング時の取り扱いが容易なものとなる。
【００４５】
（３）接合層
接合層４ａ〜４ｆは、分割ターゲット材２ａ〜２ｆとバッキングチューブ３との間の間隙に、接合材を注入し、固化することにより形成される。
【００４６】
この際、使用することができる接合材としては、分割ターゲット材２ａ〜２ｆやバッキングチューブ３よりも融点が低く、十分な接合強度が得られるものであればよく、一般的にはインジウム、スズまたは亜鉛などを主成分として用いた低融点はんだを好適に使用することができる。具体的には、インジウムを主成分として、スズやアンチモンなどを含有させた低融点はんだや、スズを主成分として、インジウム、アンチモン、亜鉛などを含有させた低融点はんだなどを用いることができる。これらの低融点はんだは、冷却固化後の硬度が適切な範囲にあるばかりでなく、溶融時の流動性も高いため、巣やひけがきわめて少ない均一な接合層４ａ〜４ｆを形成することができる。特に、インジウムを主成分とする低融点はんだ、好ましくはインジウムを８０質量％以上、より好ましくはインジウムを９０質量％以上含有する低融点はんだは、冷却固化後の硬度がスズや亜鉛を主成分とする低融点はんだよりも低く、冷却過程における分割ターゲット材の割れを効果的に防止することができる。また、スパッタリング時における衝撃を吸収する効果も高いため、本発明の円筒形スパッタリングターゲットの接合材として好適に用いることができる。
【００４７】
２．円筒形スパッタリングターゲットの製造方法
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１の製造方法は、複数の円筒形セラミックス焼結体の外周面、内周面および端面を加工し、複数の分割ターゲット材２ａ〜２ｆを得る加工工程と、得られた分割ターゲット材２ａ〜２ｆを、順次、バッキングチューブ３に挿入し、接合する接合工程を備える。なお、円筒形セラミックス焼結体は、その形状が特異であることや強度が低いことに起因して、公知のチャッキング方法のみでは、十分な固定強度をもってチャッキング治具（固定治具）に固定することができず、加工中に位置ずれを起こしてしまう場合がある。このため、公知のチャッキング方法に加えて、接着剤などを介してチャッキング治具に固定し、その固定強度を向上させた上で、加工工程を行うことが好ましい。
【００４８】
このような本発明の製造方法では、円筒形スパッタリングターゲット１の研削方法および接合方法は、特に制限されず、公知の手段を用いることができる。しかしながら、工業規模の生産を前提とした場合、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋの表面粗さを、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以上とするためには、以下のような研削方法により加工することが好ましい。
【００４９】
はじめに、円筒形セラミックス焼結体を平面研削盤などの加工装置に設置し、端面部分を比較的粗い（番手が小さい）砥石を用いて粗研削を行い、平行度を出す。次に、円筒研削盤、内面研削盤、マシニングセンタやグライディングセンタなどを用いて、円筒形セラミックス焼結体の外周面および内周面を一定の表面粗さに研削する。最後に、再度、平面研削盤を用い、円筒形セラミックス焼結体の端面の表面粗さが上記範囲となるように仕上げ研削とゼロ研削を行う。
【００５０】
（１）粗研削
粗研削では、比較的粗い砥石を用いて研削する。具体的には、番手＃１００〜＃２２０の砥石を使用することが好ましく、番手＃１４０〜＃１７０の砥石を使用することがより好ましい。このような番手の砥石を使用することで、高い作業効率をもって粗研削を行うことができるばかりでなく、仕上げ研削により、所望の表面粗さを有する端面５ｂ〜５ｋを形成することが容易となる。これに対して、番手＃１００未満の砥石を用いた場合、得られる分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋの十点平均粗さＲｚが大きくなり、スパッタリング中のアーキングやノジュールの発生を抑制することが困難となる。一方、番手＃２２０を超える砥石を用いた場合、粗研削に長時間を要し、生産性の悪化を招く。また、砥石が頻繁に目詰まりや目潰れを起こし、研削抵抗が大きくなるため、砥石軸や円筒形セラミックス焼結体にクラックが発生したり、所望の表面粗さを有する端面５ｂ〜５ｋを得ることができなくなったりする。さらに、ツルーイング作業（砥石軸の変形を修正する作業）やドレッシング作業（砥石の表面を研いで切れ味を取り戻す作業）が必要となり、生産性がますます悪化することとなる。
【００５１】
なお、粗研削では、一端面あたり１回のみの研削を行うことよりも、複数回に分けて研削を行うことが好ましい。これによって、研削後の表面粗さを安定させることができるばかりでなく、研削対象物である円筒形セラミックス焼結体に対する負荷を低減することができる。ただし、研削回数をあまり多くしても、それ以上の効果を得ることができず、作業効率の悪化を招く。このため、一端面あたりの研削回数は、２回〜４回程度とすることが好ましい。
【００５２】
（２）仕上げ研削
仕上げ研削では、粗研削より番手の大きい砥石、具体的には、番手＃１２０〜＃４００の砥石を用いて研削する。仕上げ研削の段階でこのような番手の砥石を使用することで、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋに、適度な凹凸形状を比較的均一に存在させることが可能となる。これに対して、番手＃１２０未満の砥石を用いた場合、端面５ｂ〜５ｋの十点平均粗さＲｚが大きくなり、スパッタリング中のアーキングやノジュールの発生を抑制することが困難となる。一方、番手＃４００を超える砥石を用いた場合、この端面５ｂ〜５ｋに堆積した堆積物に対するアンカー効果を十分なものとすることができない。
【００５３】
なお、仕上げ研削は、一般的に、粗研削と比べて研削時における円筒形セラミックス焼結体に対する負荷が小さく、研削回数を、一端面あたり１回としても特に問題が生じることはない。ただし、仕上げ研削による研削量が多い場合には、研削回数を複数回とすることが好ましい。
【００５４】
また、本発明では、上述した粗研削において比較的番手の大きい砥石を用いることにより、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋの算術平均粗さＲａを所望の範囲に制御することができる場合には、仕上げ研削を省略することも可能である。
【００５５】
（３）ゼロ研削
仕上げ研削後（仕上げ研削を省略する場合には、粗研削後）、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋに対してゼロ研削を行う。これによって、仕上げ研削後または粗研削後の端面５ｂ〜５ｋに残存する突起部を除去することができる。なお、ゼロ研削とは、加工治具を、加工面を滑らせるように移動させることにより、加工面に存在する突起部のみを研削する加工方法をいう。
【００５６】
ゼロ研削で使用する砥石は、特に制限されることはない。粗研削または仕上げ研削で使用した砥石を使用することもできるし、これらの研削で使用した砥石と異なる番手の砥石を用いることもできる。ただし、端面５ｂ〜５ｋに残存する突起物を効率よく除去する観点から、番手＃１２０〜＃２２０の砥石を使用することが好ましい。番手＃１２０未満の砥石を用いた場合、得られる分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ｂ〜５ｋの十点平均粗さＲｚが大きくなり、スパッタリング中のアーキングやノジュールの発生を抑制することが困難となる場合がある。一方、番手＃２２０を超える砥石を用いた場合、端面５ｂ〜５ｋに残存する突起の除去に長時間を要するため、生産性の悪化を招く。
【００５７】
なお、ゼロ研削は、粗研削と同様に、一端面あたり１回のみの研削を行うことよりも、複数回に分けて研削を行うことが好ましい。具体的には、一端面あたり１回〜６回程度に分けて研削を行うことが好ましい。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例および比較例を用いて、本発明をさらに詳細に説明する。
【００５９】
（実施例１）
［加工工程］
分割ターゲット材２a〜２ｆを作製するため、外径が１５５ｍｍ、内径が１３１ｍｍ、全長（軸方向の長さ）が１６５ｍｍのＩＴＯ製の円筒形セラミックス焼結体を６本用意した。
【００６０】
はじめに、これらの円筒形セラミックス焼結体を平面研削盤に設置し、全長が１６１ｍｍとなるように、その両端面を、番手＃１４０の砥石を用いて粗研削を２回ずつ行った。次に、粗研削後の円筒形セラミックス焼結体を円筒研削盤に設置し、外径が１５１ｍｍとなるように、その外周面（スパッタリング面）を、番手＃１４０の砥石を用いて研削した。続いて、この円筒形セラミックス焼結体を内面研削盤に設置し、内径が１３５ｍｍとなるように、その内周面を、番手＃１７０の砥石を用いて研削した。最後に、この円筒形セラミックス焼結体を、再度、平面研削盤に設置し、全長を１６０ｍｍに仕上げるため、番手＃１４０の砥石を用いて両端面を０．５ｍｍずつ研削する仕上げ研削を行うとともに、この砥石を用いて、両端面に対してゼロ研削を２回ずつ行い、分割ターゲット材２ａ〜２ｆを得た。この分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌの算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、ならびに、スパッタリング面の十点平均粗さＲｚを、表面粗さ・輪郭形状測定機を用いて、ＪＩＳ  Ｂ０６０１（１９９４）に準拠した方法により測定した。この結果を表２に示す。
【００６１】
［接合工程］
分割ターゲット材２ａ〜２ｆの外周面および端面５ａ〜５ｌにマスキングテープを貼りつけた後、超音波はんだごてを用いて、その内周面にインジウム系はんだを塗布した。
【００６２】
次に、全長が１ｍのバッキングチューブ３を直立させ、これに分割ターゲット材２ａを挿入し、分割ターゲット材２ａとバッキングチューブ３を加熱した。分割ターゲット材２ａとバッキングチューブ３の温度が１６０℃を超えたところで、これらの間隙に、溶融したインジウム系はんだを所定量流し込んだ。なお、このインジウム系はんだは、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの内周面に塗布したものと同様のものであった。この状態で室温まで徐冷し、インジウム系はんだが固化したことを確認した後、端面５ｂのマスキングテープを剥がした。
【００６３】
続いて、バッキングチューブ３に、厚さが０．５ｍｍ、外径が１５３ｍｍ、内径が１３５ｍｍの環状テフロンシートを挿入し、分割ターゲット材２ａの端面５ｂに密着させた後、分割ターゲット材２ｂを挿入し、環状テフロンシートに密着させた。分割ターゲット材２ａの場合と同様に、分割ターゲット材２ｂとバッキングチューブ３を加熱し、これらの温度が１６０℃を超えたところで、溶融したインジウム系はんだを所定量流し込んだ。この状態で室温まで徐冷し、インジウム系はんだが固化したことを確認した後、端面の５ｄのマスキングテープを剥がした。以降、同様の作業を繰り返し、分割ターゲット材２ｃ〜２ｆをバッキングチューブ３に接合させた後、分割ターゲット材２ａ〜２ｆの間にそれぞれ挿入された環状テフロンシートを取り外すことで、スパッタリング面の全長が約９６２ｍｍの円筒形スパッタリングターゲット１を得た。この円筒形スパッタリングターゲット１における、隣接する分割ターゲット材の２ａ〜２ｆの端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の最大値および最小値を測定した。この結果を表２に示す。
【００６４】
［評価］
上述のようにして得られた円筒形スパッタリングターゲット１をマグネトロン型回転カソードスパッタリング装置に取り付け、０．７Ｐａのアルゴン雰囲気中、パワー密度１５ｋＷ／ｍの条件で、スパッタリングを実施し、３時間放電したところで、スパッタリングを中断した。この間、アーキングが発生することはなかった。また、このときの分割部の状態を目視で観察した結果、分割部にノジュールが発生していないことが確認された。
【００６５】
その後、スパッタリングを再開し、円筒形スパッタリングターゲット１の厚さが５ｍｍとなったところで、再度スパッタリングを中断した。この間、アーキング発生することはなかった。また、このときの分割部の状態を目視で観察した結果、分割部にノジュールが発生していないことが確認された。
【００６６】
再度、スパッタリグを再開し、ライフエンドまでスパッタリングを行った。この間、アーキング発生することはなかった。また、このときの分割部の状態を目視で観察した結果、分割部にノジュールが発生していないことが確認された。以上の結果を表３に示す。
【００６７】
なお、スパッタリング中のアーキングおよびノジュールについては、以下の方法および基準にしたがって評価した。
【００６８】
アーキングの評価は、高速アークおよび低速アークの検知時間を０とし、スパッタリングを開始してから１時間経過した後の、１０分間当たりのアーキング発生回数をカウントすることにより行った。なお、アーキングの評価は、３回（初期、中期および後期）実施し、それぞれにおいて、アーキング発生回数が２０回未満のものを「◎」、２０回以上５０回未満のものを「○」、５０回以上１００回未満のものを「□」、１００回以上のものを「△」、目視できるような規模の大きなアーキングの発生が確認されたものを「×」として評価した。
【００６９】
一方、ノジュールの評価は、スパッタリング後にスパッタリング面全体を観察し、ノジュールが全く発生していなかったものを「○」、ノジュールが０．０１ｍ2当たり１個〜５個発生していたものを「△」、ノジュールが０．０１ｍ2当たり６個以上発生していたものを「×」として評価した。以上の結果を表３に示す。
【００７０】
（実施例２）
分割ターゲット材２a〜２ｆの端面５ａ〜５ｌに対して、ゼロ研削を１回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔、ならびに、隣接する分割ターゲット材の外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００７１】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００７２】
（実施例３）
分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌに対して、番手＃１４０の砥石を用いて粗研削を４回ずつ行ったこと、番手＃４００の砥石を用いて仕上げ研削を行ったこと、および、番手＃４００の砥石を用いてゼロ研削を３回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００７３】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００７４】
（実施例４）
分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌに対して、番手＃１００の砥石を用いて粗研削を４回ずつ行ったこと、番手＃１２０の砥石を用いて仕上げ研削を行ったこと、および、番手＃１２０の砥石を用いてゼロ研削を２回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００７５】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００７６】
（実施例５）
外径が１５５ｍｍ、内径が１２７ｍｍ、全長（軸方向の長さ）が６５ｍｍのＩＴＯ製の円筒形セラミックス焼結体を３３本用意し、これらの円筒形セラミックス焼結体の外周面および内周面を、グラインディングセンタを用いて加工したこと以外は、実施例１と同様にして、外径が１５１ｍｍ、内径が１３１ｍｍ、全長が５０ｍｍの分割ターゲット材３３本を得た。続いて、これらの分割ターゲット材を、実施例１と同様にして、全長が１．７ｍｍのバッキングチューブに接合し、スパッタリング面の全長が１６７０ｍｍの円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００７７】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００７８】
（実施例６）
分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌに対して、番手＃１４０の砥石を用いて粗研削を４回行ったこと、および、番手＃１４０の砥石を用いてゼロ研削を４回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００７９】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００８０】
（実施例７）
分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌに対して、番手＃２２０の砥石を用いて粗研削を２回ずつ行ったこと、番手＃２２０の砥石を用いて仕上げ研削を行ったこと、および、番手＃２２０の砥石を用いてゼロ研削を２回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００８１】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００８２】
（実施例８）
接合材として、スズを６０質量％、インジウムを３０質量％、アンチモンを５質量％、亜鉛を５質量％含有する低融点はんだ材を用いた以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００８３】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００８４】
（実施例９）
分割ターゲット材の両端面に対して、番手＃１００の砥石を用いて粗研削を２回ずつ行ったこと、番手＃１４０の砥石を用いて仕上げ研削を行ったこと、および、番手＃１４０の砥石を用いてゼロ研削を６回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００８５】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００８６】
（実施例１０）
円筒形セラミックス焼結体の外周面（スパッタリング面）を、番手＃４００の砥石を用いて研削したこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００８７】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００８８】
（実施例１１）
円筒形セラミックス焼結体の外周面（スパッタリング面）を、番手＃１２０の砥石を取り付けたグライディングセンタを用いて加工したこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００８９】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００９０】
（実施例１２）
分割ターゲット材の接合工程において、厚さが０．５ｍｍの環状テフロンシートに加えて、厚さが０．０５ｍｍの環状テフロンシートを使用し、分割間隔が０．１ｍｍ以下となる部分を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００９１】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００９２】
（実施例１３）
分割ターゲット材の接合工程において、厚さが０．５ｍｍの環状テフロンシートに加えて、厚さが１．０ｍｍの環状テフロンシートを使用し分割間隔が１．０ｍｍ以上となる部分を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００９３】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００９４】
（実施例１４）
分割ターゲット材の接合工程において、隣接する分割ターゲット材の一部において、外周面の段差が１．０ｍｍ以上となるように調整したこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００９５】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲットに対して、実施例１と同様の評価を行った。この結果を表３に示す。
【００９６】
（比較例１）
分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌに対して、番手＃２２０の砥石を用いて粗研削を２回ずつ行ったこと、番手＃４００の砥石を用いて仕上げ研削を行ったこと、および、番手＃４００の砥石を用いてゼロ研削を８回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【００９７】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲット１に対して、実施例１と同様の評価を行った。具体的には、円筒形スパッタリングターゲット１をマグネトロン型回転カソードスパッタリング装置に取り付け、実施例１と同様の条件でスパッタリングを実施し、円筒形スパッタリングターゲットの厚さが７ｍｍとなったところでスパッタリングを中断した。この間、アーキングが発生することはなかった。また、このときの分割部の状態を目視で観察した結果、分割部にノジュールが発生していないことが確認された。
【００９８】
その後、スパッタリングを再開したところ、アーキングが発生し、成膜速度が低下したため、パワー密度を１０ｋＷ／ｍ、さらには５ｋＷ／ｍまで下げてスパッタリングを継続した。しかしながら、アーキングを止めることはできなかったため、円筒形スパッタリングターゲットの厚さが５ｍｍになったところでスパッタリングを中断した。この際、分割部の状態を目視で観察したところ、分割部にノジュールが発生していることが確認された。このため、本比較例では、この時点でスパッタリングを中止した。
【００９９】
なお、本比較例では、スパッタリングにより得られた膜についても観察を行った。この結果、本比較例により得られた膜は、成膜時にダメージを受けていたことが確認された。
【０１００】
（比較例２）
分割ターゲット材２ａ〜２ｆの端面５ａ〜５ｌに対して、番手＃１００の砥石を用いて粗研削を２回ずつ行ったこと、番手＃１００の砥石を用いて仕上げ研削を行ったこと、および、番手＃１００の砥石を用いてゼロ研削を１回ずつ行ったこと以外は、実施例１と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【０１０１】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲット１に対して、実施例１と同様の評価を行った。具体的には、円筒形スパッタリングターゲット１をマグネトロン型回転カソードスパッタリング装置に取り付け、実施例１と同様の条件でスパッタリングを実施し、円筒形スパッタリングターゲットの厚さが７ｍｍとなったところでスパッタリングを中断した。この間、アーキングが発生することはなかった。また、このときの分割部の状態を目視で観察した結果、分割部にノジュールが発生していないことが確認された。
【０１０２】
その後、スパッタリングを再開したところ、アーキングが発生し、成膜速度が低下したため、パワー密度を１０ｋＷ／ｍ、さらには５ｋＷ／ｍまで下げてスパッタリングを継続した。しかしながら、アーキングを止めることはできなかったため、円筒形スパッタリングターゲットの厚さが５ｍｍになったところでスパッタリングを中断した。この際、分割部の状態を目視で観察したところ、分割部にノジュールが発生していることが確認された。このため、本比較例では、この時点でスパッタリングを中止した。
【０１０３】
なお、本比較例では、スパッタリングにより得られた膜についても観察を行った。この結果、本比較例により得られた膜は、成膜時にダメージを受けていたことが確認された。
【０１０４】
（比較例３）
分割ターゲット材の両端面に対して、番手＃１４０の砥石を用いて粗研削を２回ずつ行ったこと番手＃１４０の砥石を用いて仕上げ研削を行ったこと、および、ゼロ研削を行わなかったこと以外は、実施例５と同様にして、分割ターゲット材を得た。続いて、分割ターゲット材の接合工程において、厚さが０．５ｍｍの環状テフロンシートに加えて、厚さが１．０ｍｍの環状テフロンシートを使用し、分割間隔が１．０ｍｍ以上となる部分を形成したこと以外は、実施例５と同様にして、円筒形スパッタリングターゲットを得た。この円筒形スパッタリングターゲットを構成する分割ターゲット材の端面の算術平均粗さＲａおよび十点平均粗さＲｚ、スパッタリング面の算術平均粗さＲａの最大値および最小値、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔の最大値および最小値、ならびに、外周面の段差の最大値および最小値を表２に示す。
【０１０５】
このようにして得られた円筒形スパッタリングターゲット１に対して、実施例１と同様の評価を行った。具体的には、円筒形スパッタリングターゲット１をマグネトロン型回転カソードスパッタリング装置に取り付け、実施例１と同様の条件でスパッタリングを実施した。本比較例では、開始直後から、隣接する分割ターゲット材の端面の間隔を１．０ｍｍ以上とした部分を起点としてアーキングが発生したため、パワー密度を５ｋＷ／ｍまで下げてスパッタリングを継続した。しかしながら、アーキングを止めることができなかったため、円筒形スパッタリングターゲットの厚さが７．４ｍｍとなった時点でスパッタリングを中断した。このときの分割部の状態を目視で観察した結果、分割部にノジュールが発生していることが確認された。
【０１０６】
その後、スパッタリングを再開したが、アーキングを止めることはできなかったため、最終的に、円筒形スパッタリングターゲットの厚さが７．０ｍｍとなったところで、スパッタリングを中止した。このとき、分割部の状態を目視で観察したと結果、分割部にノジュールが発生していること、特に、分割ターゲット材の端面の間隔を１．０ｍｍ以上とした部分では、大量のノジュールが発生していることが確認された。
【０１０７】
【表１】
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【０１０８】
【表２】
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【０１０９】
【表３】
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【符号の説明】
【０１１０】
１  円筒形スパッタリングターゲット
２ａ〜２ｆ  分割ターゲット材
３  バッキングチューブ
４ａ〜４ｆ  接合層
５ａ〜５ｌ  端面
【図１】
2015183284.tif 000006
【図２】
2015183284.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月19日(2015.1.19)
【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】
複数の円筒形の分割ターゲット材を、単一のバッキングチューブの軸方向に並列して接合した円筒形スパッタリングターゲットであって、
前記分割ターゲット材の端面のうち、少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上であり、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下である、
円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで７．０μｍ以下である、請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の相対する端面の間隔は、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項４】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の外周面の段差は、１．０ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項５】
前記分割ターゲット材のスパッタリング面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚが２０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項６】
複数の円筒形セラミックス焼結体の外周面、内周面および端面を加工し、複数の分割ターゲット材を得る加工工程と、得られた複数の分割ターゲット材を、順次、バッキングチューブに挿入し、接合する接合工程とを備え、
前記加工工程において、前記複数の分割ターゲット材のうち、少なくとも隣り合う分割ターゲット材の相対する端面を粗研削加工した後、仕上げ研削加工をし、さらにゼロ研削をすることにより、該端面の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下とする、
円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
前記粗研削加工を、番手＃１００〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり２回〜４回行う、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】
前記仕上げ研削加工を、番手＃１２０〜＃４００の砥石を用いて、一端面あたり少なくとも１回行う、請求項７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９】
前記ゼロ研削を、番手＃１２０〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり１回〜６回行う、請求項８に記載の円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月16日(2015.4.16)
【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】
複数の円筒形の分割ターゲット材を、単一のバッキングチューブの軸方向に並列して接合した円筒形スパッタリングターゲットであって、
前記分割ターゲット材の端面のうち、少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面全体の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上であり、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下である、
円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記少なくとも他の分割ターゲット材の端面と相対する端面全体の表面粗さが、十点平均粗さＲｚで７．０μｍ以下である、請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の相対する端面の間隔は、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項４】
前記複数の分割ターゲット材のうち、隣り合う分割ターゲット材の外周面の段差は、１．０ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項５】
前記分割ターゲット材のスパッタリング面の表面粗さが、十点平均粗さＲｚが２０μｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項６】
複数の円筒形セラミックス焼結体の外周面、内周面および端面を加工し、複数の分割ターゲット材を得る加工工程と、得られた複数の分割ターゲット材を、順次、バッキングチューブに挿入し、接合する接合工程とを備え、
前記加工工程において、前記複数の分割ターゲット材のうち、少なくとも隣り合う分割ターゲット材の相対する端面全体を粗研削加工した後、仕上げ研削加工をし、さらにゼロ研削をすることにより、該端面全体の表面粗さを算術平均粗さＲａで０．１μｍ以上、かつ、十点平均粗さＲｚで１０．０μｍ以下とする、
円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
前記粗研削加工を、番手＃１００〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり２回〜４回行う、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】
前記仕上げ研削加工を、番手＃１２０〜＃４００の砥石を用いて、一端面あたり少なくとも１回行う、請求項７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９】
前記ゼロ研削を、番手＃１２０〜＃２２０の砥石を用いて、一端面あたり１回〜６回行う、請求項８に記載の円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
（１）分割ターゲット材
（材質）
本発明の円筒形スパッタリングターゲット１を構成する分割ターゲット材２ａ〜２ｆとして使用することができる円筒形セラミックス焼結体は、特に限定されることはない。たとえば、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびチタン（Ｔｉ）から選択される少なくとも１種を主成分とする酸化物などから構成される円筒形セラミックス焼結体を使用することができる。特に、低融点接合材となじみやすい酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）を主成分とする円筒形セラミックス焼結体、具体的には、スズを含有する酸化インジウム（ＩＴＯ）、セリウム（Ｃｅ）を含有する酸化インジウム（ＩＣＯ）、ガリウム（Ｇａ）を含有する酸化インジウム（ＩＧＯ）、チタン（Ｔｉ）を含有する酸化インジウム（ＩＴｉＯ）、タングステン（Ｗ）を含有する酸化インジウム（ＩＷＯ）、イットリウム（Ｙ）を含有する酸化インジウム（ＩＹＯ）、ニッケル（Ｎｉ）を含有する酸化インジウム（ＩＮiＯ）、スカンジウム（Ｓｃ）を含有する酸化インジウム（ＩＳｃＯ）、シリコン（Ｓｉ）を含有する酸化インジウム（ＩＳｉＯ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）を含有する酸化インジウム（ＩＧｅＯ）、ハフニウム（Ｈｆ）を含有する酸化インジウム（ＩＨｆＯ）、タンタル（Ｔａ）を含有する酸化インジウム（ＩＴａＯ）、鉄（Ｆｅ）を含有する酸化インジウム（ＩＦｅＯ）、プラセオジウム（Ｐｒ）を含有する酸化インジウム（ＩＰｒＯ）、ユウロピウム（Ｅｕ）を含有する酸化インジウム（ＩＥｕＯ）、エルビウム（Ｅｒ）を含有する酸化インジウム（ＩＥｒＯ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）を含有する酸化インジウム（ＩＤｙＯ）、マンガン（Ｍｎ）を含有する酸化インジウム（ＩＭｎＯ）、コバルト（Ｃｏ）を含有する酸化インジウム（ＩＣｏＯ）、マグネシウム（Ｍｇ）を含有する酸化インジウム（ＩＭｇＯ）、亜鉛（Ｚｎ）を含有する酸化インジウムＩＺＯ、ガリウムおよび亜鉛を含有する酸化インジウム（ＩＧＺＯ）、アルミニウムを含有する酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウムを含有する酸化亜鉛（ＧＺＯ）、インジウムを含有する酸化亜鉛（ＺＩＯ）、マグネシウムを含有する酸化亜鉛（ＺＭｇＯ）、ガリウムとアルミニウムを含有する酸化亜鉛（ＧＡＺＯ）などから構成される円筒形セラミックス焼結体を、分割ターゲット材２ａ〜２ｆとして使用することができる。