(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材と、
上記ターゲット材の内周面側に有する中空部に、同軸に配置するバッキングチューブと、
上記ターゲット材および上記バッキングチューブの間隙に形成する接合層とを備え、
上記ターゲット材の内周面が、一の方向に走行する研削痕と他の方向に走行する研削痕との交差により形成される、少なくとも１以上のクロス模様を設けることにより、算術平均粗さＲａ０．４μｍ以上１．７μｍ以下に形成され、かつ、十点平均粗さＲｚ２．３μｍ以上９．０μｍ以下に形成されることを特徴とする円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項２】
上記一の方向に走行する研削痕と上記他の方向に走行する研削痕との交差によりなされる鈍角が１６０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項３】
上記円筒形セラミックス焼結体が、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＴｉからなる群のうち少なくとも１種以上の酸化物から構成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項４】
上記ターゲット材と上記接合層との接合率が９８％以上であり、かつ、該ターゲット材と該接合層との接合強度が６．０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の円筒形スパッタリングターゲット。
【請求項５】
円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材の内周面を、砥石を用いてシフトプランジ研削する工程と、
シフトプランジ研削された内周面を、上記砥石を用いて上記ターゲット材の長手方向に往復研削することによりトラバース研削する工程と、
トラバース研削された内周面を、スパークアウトを１回以上４回以下行うことによりスパークアウト研削する工程とを有し、
上記砥石の粒度が、＃１００以上＃４００以下であることを特徴とする円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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ものであり、特に、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おいて好適に使用される。
【背景技術】
【０００２】
従来、スパッタリングターゲットとしては、平板状のターゲット材をバッキングプレートに接合した平板形スパッタリングターゲットが一般的に利用されている。平板形スパッタリングターゲットを使用して、マグネトロンスパッタリング法によりスパッタリングを行った場合における、ターゲット材の使用効率は、２０％〜３０％に留まっている。その理由は、マグネトロンスパッタリング法では、磁場によってプラズマをターゲット材の特定箇所に集中して衝突するため、その表面の特定箇所にエロージョン（erosion）が進行する現象が起こり、ターゲット材の最深部がバッキングプレートまで達したところで、その寿命となってしまうためである。
【０００３】
この問題に対して、従来より、スパッタリングターゲットの形状を円筒形にすることで、ターゲット材の使用効率を上げることが提案されている。この方法は、円筒形のバッキングチューブと、その外周部に形成された円筒形のターゲット材とからなる円筒形スパッタリングターゲットを用い、バッキングチューブの内側に磁場発生設備と冷却設備を設置して、円筒形スパッタリングターゲットを回転させながらスパッタリングを行うものである。この方法により、ターゲット材の使用効率を６０％〜７０％にまで高めることができる。
【０００４】
円筒形スパッタリングターゲットにおけるターゲット材の材料としては、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。しかしながら、円筒形状への加工は、機械的強度が低く脆いという特性を有するセラミックス材料に関し、未だ普及するに至っていない。
【０００５】
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、円筒形の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する溶射や、円筒形の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：Hot Isostatic Pressing）などに限られている。
【０００６】
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、熱間静水圧プレスには、イニシャルコストやランニングコストが高く、熱膨張差による剥離、更にはターゲット材のリサイクルができないといった問題がある。
【０００７】
このため、冷間静水圧プレス（CIP：Cold Isostatic Pressing）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により円筒形セラミックス焼結体を得る。そして、この円筒形セラミックス焼結体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形成することが要望されている。
【０００８】
円筒形スパッタリングターゲットでは、通常、オーステナイト系ステンレス鋼、チタンなどの金属製のバッキングチューブが使用される。ところが、ステンレス製やチタン製のバッキングチューブは、その表面に強固な不動態皮膜が存在することに起因して、接合材を介してバッキングチューブを高い接合率及び接合強度で接合することが困難である。
【０００９】
このため、オーステナイト系ステンレス鋼やチタンの表面に、強固な不動態皮膜との接触を避ける目的で、ニッケルや銅からなる下地層を電気めっきで形成する方法（例えば、特許文献１参照。）が提案されている。また、ニッケル又は銅をめっき処理した後、接合材を超音波メタライジングする方法（例えば、特許文献２参照。）や、ステンレス製のバッキングチューブの接合面に対して、ヒータを搭載した超音波コテなどで超音波振動を加えながら接合材を塗り込む方法（例えば、特許文献３参照。）も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表平１０−５０９４７９号公報
【特許文献２】特開平８−６７９７８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０７０８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
これらの方法により、バッキングチューブと接合材の接合強度が確かに向上している。しかしながら、円筒形セラミックス焼結体と接合材の間の接合強度に関しては、特に記載されていない。このため、円筒形セラミックス焼結体と接合材の間の接合強度が問題となる。
【００１２】
そこで、本発明は、円筒形セラミックス焼結体と接合材の間の接合強度を向上させた円筒形スパッタリングターゲット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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明者らは、円筒形セラミックス焼結体と接合材との接合方法について、鋭意研究を重ねた。その結果、円筒形セラミックス焼結体の接合面に所定の表面粗さでアンカー効果の高い研削痕を形成することで、円筒形セラミックス焼結体と接合材の接合強度が向上することが分かった。また、接合強度が向上するだけではなく、円筒形セラミックス焼結体の強度が向上した。即ち、円筒形セラミックス焼結体の内周部をアンカー効果の高い表面状態にすることで、円筒形セラミックス焼結体の強度が向上することから、作業性の向上、高い接合率及び接着率が促進されるとの知見を得た。本発明は、これらの知見に基づき完成されたものである。
【００１４】
即ち、上記目的を達成するための本発明の一態様に係る円筒形スパッタリングターゲットは、円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材と、上記ターゲット材の内周面側に有する中空部に、同軸に配置するバッキングチューブと、上記ターゲット材および上記バッキングチューブの間隙に形成する接合層とを備え、上記ターゲット材の内周面が、一の方向に走行する研削痕と他の方向に走行する研削痕との交差により形成される、少なくとも１以上のクロス模様を設けることにより、算術平均粗さＲａ０．４μｍ以上１．７μｍ以下に形成され、かつ、十点平均粗さＲｚ２．３μｍ以上９．０μｍ以下に形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様では、上記一の方向に走行する研削痕と上記他の方向に走行する研削痕との交差によりなされる鈍角が１６０°以下であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明の一態様は、円筒形セラミックス焼結体が、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＴｉからなる群のうち少なくとも１種以上の酸化物から構成されることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記ターゲット材と上記接合層との接合率が９８％以上であり、かつ、該ターゲット材と該接合層との接合強度が６．０ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の他の態様に係る円筒形スパッタリングターゲットの製造方法は、円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材の内周面を、砥石を用いてシフトプランジ研削する工程と、シフトプランジ研削された内周面を、上記砥石を用いて上記ターゲット材の長手方向に往復研削することによりトラバース研削する工程と、トラバース研削された内周面を、スパークアウトを１回以上４回以下行うことによりスパークアウト研削する工程とを有し、上記砥石の粒度が、＃１００以上＃４００以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ターゲット材と接合層との接合率及び接合強度を向上することができるので、スパッタリング時に割れ、欠け、剥離の発生を防止し、安定かつ効率的にスパッタリングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲットを示す図であり、（Ａ）は長手方向の概略断面図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲットのうちターゲット材の概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲットの製造方法の概略を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明を適用した円筒形スパッタリングターゲットおよびその製造方法の実施の形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えることが可能である。
【００２２】
［１．円筒形スパッタリングターゲット］
（１−１．円筒形スパッタリングターゲットの概要）
まず、本発明の一実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲットの構成について、図面を使用しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲットを示す図であり、（Ａ）は長手方向の概略断面図であり、（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、円筒形スパッタリングターゲット１は、円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材２と、上記ターゲット材２の内周面２ａ側に有する中空部に、同軸に配置するバッキングチューブ３と、ターゲット材２およびバッキングチューブ３の間隙に形成する接合層４とを備える。本実施形態では、円筒形スパッタリングターゲット１は、ターゲット材２の内周面２ａ側に有する中空部にバッキングチューブ３を同軸に配置して、これらターゲット材２とバッキングチューブ３の中心軸が一致した状態で接合層４を介して接合されたものとなっている。すなわち、円筒形スパッタリングターゲット１は、ターゲット材２の内周面２ａとバッキングチューブ３の外周面とを接合層４を介して一体となるように接合されたものとなっている。
【００２４】
円筒形スパッタリングターゲット１のサイズは、材質や顧客の要望などに応じて適宜調整することができ、特に限定されるものではない。例えば、外径が１５０ｍｍ〜１６０ｍｍ、内径が１３４ｍｍ〜１４０ｍｍ、全長が２００ｍｍ〜２５０ｍｍの円筒形セラミックス焼結体をターゲット材２として得る場合を例に挙げて説明する。
【００２５】
（１−２．ターゲット材）
ターゲット材２は、円筒形セラミックス焼結体からなり、この円筒形セラミックス焼結体は、用途に応じて材料を適宜選択することができ、特に限定されることはない。例えば、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。
【００２６】
特に、低融点接合材と馴染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を使用する。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）や、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）、ガリウムおよび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ターゲット材２として好適に使用することができる。
【００２７】
図１に示すように、ターゲット材２は、接合層４を形成する接合材との濡れ性を改善するために、ターゲット材２の内周面２ａにインジウム又はインジウム合金の下地層を形成してもよい。
【００２８】
ターゲット材２の外径およびターゲット材２の全長は、円筒形スパッタリングターゲット１のサイズに応じて適宜調整することが可能である。ターゲット材２の内径は、間隙の幅およびバッキングチューブ３の外径に応じて適宜調整することが可能であり、これらは特に限定されるものではない。また、ターゲット材２としては、１つの円筒形セラミックス焼結体から構成されるものだけでなく、複数の円筒形セラミックス焼結体を連結したものを使用することができる。円筒形セラミックス焼結体同士の連結方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を用いることができる。
【００２９】
図２は、本発明の一実施形態に係る円筒形スパッタリングターゲット１のうちターゲット材２の概略断面図である。ターゲット材２の内周面２ａは、一の方向に走行する研削痕５ａと他の方向に走行する研削痕５ｂとの交差により形成される、少なくとも１以上のクロス模様６を設ける。
【００３０】
従来、円筒形スパッタリングターゲット１に利用されるターゲット材２は、表面に傷がないよう内周面２ａを精加工してものを利用している。これは、このターゲット材２を用いた円筒形スパッタリングターゲット１を用いてスパッタをしても、そもそもターゲット材２に付いた傷が原因となって、割れや欠けなどが原因となるアーキングを生じ、スパッタリングの中止という事態が起こらないと考えているからである。
【００３１】
しかしながら、本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲット１は、内周面２ａの表面粗さを確保するために、ターゲット材２の内周面２ａにクロス模様６を設けるものである。ターゲット材２とバッキングチューブ３とのボンディング時に、このクロス模様６により、接合材によるアンカー効果が向上し、接合強度が向上する。更には、ターゲット材２の内周面２ａにクロス模様６を有することで、衝撃や膨張時に力が分散され適度な強度を得ることが可能となる。
【００３２】
したがって、ターゲット材２の内周面２ａには、一の方向に走行する研削痕５ａと他の方向に走行する研削痕５ｂとの交差により形成される、少なくとも１以上のクロス模様６を設ける。
【００３３】
さらに、ターゲット材２の内周面２ａには、一の方向に走行する研削痕５ａと平行に走行する複数の研削痕と、かつ他の方向に走行する研削痕５ｂと平行に走行する複数の研削痕との交差により形成されるクロス模様を複数設けることが好ましい。これにより、ターゲット材２とバッキングチューブ３とのボンディング時に、このクロス模様６が複数設けることにより接合材によるアンカー効果がさらに向上し、より接合強度が向上する。
【００３４】
また、一の方向に走行する研削痕５ａと上記他の方向に走行する研削痕５ｂとの交差によりなされる鈍角αが１６０°以下であることが好ましい。この鈍角αは、一の方向の研削痕５ａと他の方向の研削痕５ｂとが交差により形成される。これにより、ターゲット材２の内周面２ａのクロス模様６の角度αにより、バッキングチューブ３とのボンディング時に、より確実に接合材によるアンカー効果が上昇し、さらに接合力が強まる。その結果、スパッタリング時に割れ、欠け、剥離のないスパッタリングターゲットとして利用できる。
【００３５】
さらに、ターゲット材２の内周面２ａは、クロス模様６を設けることにより、算術平均粗さＲａ０．４μｍ以上１．７μｍ以下に形成され、かつ、十点平均粗さＲｚ２．３μｍ以上９．０μｍ以下に形成される。これにより、表面粗さが粗いので、ターゲット材２の内周面２ａ（接着面）と接合層４との間で、接着面の微細な凹凸に接合材が入り込んで硬化することで接着力が高まる効果（アンカー効果）が得られる。
【００３６】
ターゲット材２の内周面２ａが算術平均粗さＲａ０．４μｍ未満であり、または、ターゲット材２の内周面２ａが十点平均粗さＲｚ２．３μｍ未満である場合には、面の凹凸が小さくなるためアンカー効果が低下し、接合力が弱まる。一方、ターゲット材２の内周面２ａが算術平均粗さＲａ１．７μｍを超え、または、ターゲット材２の内周面２ａが十点平均粗さＲｚを９．０μｍ超える場合には、凹凸が大きすぎるため、超音波振動による振動エネルギーを印加しても、その振動が浸透しにくくなるため、逆に接合力が弱まる。
【００３７】
（１−３．バッキングチューブ）
円筒形のバッキングチューブ３の材質は、円筒形スパッタリングターゲット１の使用時に、接合層４が劣化および溶融しない十分な冷却効率を確保できる熱伝導性があり、スパッタリング時に、放電可能な電気伝導性、円筒形スパッタリングターゲット１の支持が可能な強度等を備えているものであればよい。バッキングチューブ３として、例えば、一般的なオーステナイト系ステンレス製、特にＳＵＳ３０４製のものに加えて、銅又は銅合金、チタン又はチタン合金、モリブデン又はモリブデン合金、アルミニウム又はアルミニウム合金などの各種材質を使用することができる。
【００３８】
バッキングチューブ３がステンレス材である場合には、接合材との濡れ性を改善するために、下地層として銅をコーティングすることが好ましい。
【００３９】
バッキングチューブ３の全長は、円筒形スパッタリングターゲット１のサイズに応じて適宜調整することが可能である。バッキングチューブ３の内径は、スパッタリング装置に応じて適宜調整することが可能であり、これらは特に限定されるものではない。また、バッキングチューブ３の外径は、下地層の厚さと共に、バッキングチューブ３とターゲット材２との線膨張率の差を考慮して設定することが好ましい。
【００４０】
例えば、ターゲット材２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／℃であるＳＵＳ３０４を使用する場合には、ターゲット材２とバッキングチューブ３との間隙の幅が、好ましくは０．３ｍｍ〜３．０ｍｍ、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の外径およびターゲット材２の内径をそれぞれ設定する。
【００４１】
ターゲット材２とバッキングチューブ３との間隙の幅が０．３ｍｍ未満では、溶融した接合材を間隙に注入した場合に、バッキングチューブが熱膨張し、ターゲット材２が割れてしまうおそれがある。一方、ターゲット材２とバッキングチューブ３との間隙の幅が３．０ｍｍを超えると、ターゲット材２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。
【００４２】
（１−４．接合層）
接合層４は、例えばインジウムからなり、ターゲット材２とバッキングチューブ３とを接合する。接合層４の役割は、放電により円筒形スパッタリングターゲット１上に発生した熱をバッキングチューブ３の内側を流れる冷却液で放熱するため、ターゲット材２とバッキングチューブ３との熱的な伝達を行うことにある。即ち、接合層４は、円筒形スパッタリングターゲット１を使用する際に、バッキングチューブ３と同様にして、熱伝導性、電気伝導性、接着強度などを備えていればよい。
【００４３】
接合層４に、上述したバッキングチューブ３と同様にして、上述した熱伝導性などの特性を持たせるためには、接合層４の形成に用いる接合材を選定する必要がある。例えば、インジウムを主成分とする接合材は、スズを主成分とする接合材に比べて凝固時の硬度が低い。そのため、インジウムを主成分とする接合材を用いて接合層４を形成する場合には、溶融した接合材を注入してから固化するまでの過程において、ターゲット材２の割れなどの不具合を効果的に防止することができる。
【００４４】
インジウムを主成分とする接合材を用いて接合層４を形成する場合には、インジウムを５０質量％以上、好ましくは７０質量％〜１００質量％、より好ましくは８０質量％〜１００質量％含有するものを使用する必要がある。特に、インジウムを８０質量％以上、好ましくは９０質量％〜１００質量％含有する低融点接合材を、接合材として用いることが好ましい。このような低融点接合材であれば、原子又は分子間の結合が弱いため軟らかく、冷却固化後の硬度が適切な範囲にあるため、作業性に優れている。また、低融点接合材は、作業性に優れるだけでなく、溶融時の流動性が高いため、巣（鬆）やひけが極めて少ない、均一な接合層４を容易に形成することができる。
【００４５】
例えば、インジウムの含有量が１００質量％であるインジウム金属を接合材として用いた場合には、インジウム金属の熱伝導率が８１．６Ｗ／ｍ・Ｋと熱伝導性に優れることから好ましい。また、インジウム金属は、液化した後、固化することによりターゲット材２とバッキングチューブ３とを接合する際に、これらを密着性よく接合できることから好ましい。
【００４６】
一方、インジウムの含有量が５０質量％未満では、バッキングチューブ３側との濡れ性が低いため、そのような接合材を加熱して溶融した接合材を、ターゲット材２とバッキングチューブ３との間隙に、高い充填性をもって隙間なく注入することができない。
【００４７】
接合材としては、上述したインジウム系低融点接合材の他に、インジウム粉末を含有する樹脂ペースト、導電性樹脂などを用いることができるが、導電性や展延性の観点から、インジウム系低融点接合材が好ましく、融点が１３０℃〜１６０℃のインジウム系低融点接合材がより好ましい。なお、インジウム以外の成分については、特に制限されることはなく、例えば、スズ、アンチモン（Ｓｂ）、亜鉛などを必要に応じて含有することができる。インジウム以外の成分の含有量は、５０質量％未満であり、３０質量％未満が好ましく、２０質量％未満がより好ましい。
【００４８】
（１−５．接合評価）
本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲット１は、ターゲット材２と接合層４との接合率が９８％以上であることが好ましい。高い接合率によりさらに安定してスパッタリングが可能である。なお、超音波探傷装置を用いて、接合材の充填量を測定し、この測定値より、ターゲット材２と接合層４との接合率を評価している。
【００４９】
また、本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲット１は、ターゲット材２と接合層４との接合強度が６．０ＭＰａ以上であることが好ましい。なお、金属材料引張試験方法（ＪＩＳ  Ｚ２２４１）に基づき、引張試験機を用いて測定することにより評価している。
【００５０】
このように、接合率および接合強度が極めて高いので、スパッタリング時に割れ、欠け、剥離が生じず、より安定かつ効率的にスパッタリングを行うことができる。したがって、ターゲット材２と接合層４との接合率が９８％以上であり、かつ、ターゲット材２と接合層４との接合強度が６．０ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００５１】
以上より、本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲット１は、円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材２と、ターゲット材２の内周面２ａ側に有する中空部に、同軸に配置するバッキングチューブ３と、ターゲット材２およびバッキングチューブ３の間隙に形成する接合層４とを備える。そして、ターゲット材２の内周面２ａが、一の方向に走行する研削痕５ａと他の方向に走行する研削痕５ｂとの交差により形成される、少なくとも１以上のクロス模様６を設けることにより、算術平均粗さＲａ０．４μｍ以上１．７μｍ以下に形成され、かつ、十点平均粗さＲｚ２．３μｍ以上９．０μｍ以下に形成されることを特徴とする。
【００５２】
したがって、このような円筒形スパッタリングターゲット１は、ターゲット材２の内周面２ａの表面粗さが粗いので、ターゲット材２の内周面２ａ（接着面）と接合材との間で、接着面の微細な凹凸に接合材が入り込んで硬化することで接着力が高まる効果（アンカー効果）が得られる。これにより、ターゲット材２と接合層４との接合率および接合強度を向上することができるので、スパッタリング時に割れ、欠け、剥離が生じず、さらに安定かつ効率的にスパッタリングを行うことができる。
【００５３】
［２．円筒形スパッタリングターゲットの製造方法］
以下、本実施の形態に係る円筒形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。
【００５４】
（２−１．円筒形スパッタリングターゲットの概要）
円筒形スパッタリングターゲット１は、ターゲット材２の中空部に、上述した通りの表面処理を施したバッキングチューブ３を同軸に配置し、ターゲット材２とバッキングチューブ３との間隙に接合材で接合層４を形成することにより作製される。例えば、円筒形スパッタリングターゲット１は、ＳＵＳ３０４製のバッキングチューブ３を、接合材としてインジウム系低融点接合材を使用して、ＩＴＯ製の円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材２と接合することにより作製することができる。
【００５５】
（２−２．ターゲット材の加工）
円筒状の工作物を加工する場合、一般的に旋盤が用いられることが多い。これは、端面および内外径加工を一括でできるという利点があり多く利用されている。しかしながら、セラミックス加工の場合、亀裂を発生させながら加工する機構であるため、アルミナやジルコニアなどの比較的粘りがある材質の加工は容易でも、ＩＴＯやＡＺＯなどの脆い材質の場合は内部に亀裂が残り、後のボンデインング工程で熱がかかった際に割れが発生することが多いため、研削盤を用いることが多い。
【００５６】
本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲットの製造方法は、図３に示すように、円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材２の内周面２ａを、砥石を用いてシフトプランジ研削する工程（以下、「シフトプランジ工程Ｓ１」という。）と、シフトプランジ研削された内周面２ａを、砥石を用いてターゲット材２の長手方向に往復研削することによりトラバース研削する工程（以下、「トラバース工程Ｓ２」という。）と、トラバース研削された内周面２ａを、スパークアウトを１回以上４回以下行うことによりスパークアウト研削する工程（以下、「スパークアウト工程Ｓ３」という。）とを有する。これにより、ターゲット材２の内周面２ａを所望とする表面粗さにすることができる。
【００５７】
（シフトプランジ工程）
シフトプランジ工程Ｓ１では、円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材２の内周面２ａを、砥石を用いてシフトプランジ研削する。ここで、シフトプランジ研削は、粗研削に適している。
【００５８】
シフトプランジ工程Ｓ１では、シフトプランジ研削に用いる砥石の粒度が、＃１００以上＃４００以下を用いる。これは、後述するトラバース工程にて併せて説明する。
【００５９】
シフトプランジ工程Ｓ１では、シフトプランジ研削することにより、実寸法としてワークの取り代（削り代）が残り０．２ｍｍ以下に研削することが良い。
【００６０】
したがって、シフトプランジ工程Ｓ１では、ターゲット材２の内周面が粗く研削される。
【００６１】
（トラバース工程）
トラバース工程Ｓ２では、シフトプランジ研削された内周面２ａを、砥石を用いてターゲット材２の長手方向に往復研削することによりトラバース研削する。これは、シフトプランジ研削時の研削痕を除去し、クロス模様６の研削痕を付着させる目的がある。なお、トラバース研削は、精研削に適している。
【００６２】
トラバース工程Ｓ２では、砥石の粒度は＃１００以上＃４００以下を使用する。もし、砥石の選定に誤りがある場合には、研削焼けなどが起こり所望する表面粗さを得ることが困難となる。
【００６３】
砥石の粒度が＃１００未満の砥石を使用すると、その砥粒の大きさからチッピングが多発し、修正などの手間が掛かることや、表面粗さが粗くなるため、接合材の塗布時に不純物を巻き込みやすくなる。また、凹凸が大き過ぎるため、接合材を塗布する際、超音波の振動が届かなくなり、接合不良を起こす。一方、砥石の粒度が＃４００を超える砥石を使用すると、表面粗さを小さくすることは可能となるが、焼結体の凹凸が小さくなるため、アンカー効果を得にくい。したがって、トラバース工程Ｓ２では、砥石の粒度は＃１００以上＃４００以下を使用する。
【００６４】
本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲットの製造方法により作製した円筒形スパッタリングターゲットは、上述したように、ターゲット材２の内周面２ａには、スパッタリング時に割れ、欠け、剥離などが生じないように、クロス模様を設ける。そのクロス模様を設けるためには、図２に示すように、一の方向に走行する研削痕５ａと他の方向に走行する研削痕５ｂというそれぞれ異なる２方向への研削痕を形成する必要がある。そこで、ターゲット材２の内周面２ａを、トラバース研削により往復加工する必要がある。
【００６５】
まず、トラバース工程Ｓ２では、砥石を用いてターゲット材２の一方の端部側からターゲット材２の他方の端部側へ向ってトラバース研削する。これにより、ターゲット材２の内周面２ａには、図２に示すように、一の方向の研削痕５ａがそれぞれ形成される。
【００６６】
次に、トラバース工程Ｓ２では、砥石を用いてターゲット材２の他方の端部側からターゲット材２の一方の端部側へと戻すことによりトラバース研削する。これにより、ターゲット材２の内周面２ａには、図２に示すように、一の方向の研削痕５ｂがそれぞれ形成される。
【００６７】
このようにして、トラバース工程Ｓ２では、砥石を用いてターゲット材２の長手方向に一往復させる。その結果、ターゲット材２の内周面２ａには、複数のクロス模様６を設けることができる。なお、トラバース工程Ｓ２では、回数は特に規定しない。
【００６８】
（スパークアウト工程）
スパークアウト工程Ｓ３では、トラバース研削された内周面を、スパークアウトを１回以上４回以下行うことによりスパークアウト研削する。なお、スパークアウトとは、切り込みを与えずに砥石を回転させて、加工面に存在する突起物を除去する作業をいう。
【００６９】
スパークアウト工程Ｓ３では、スパークアウトを１回以上４回以下行うとしたのは、トラバース加工時に付くクロス模様６を完全に除去しない為である。
【００７０】
スパークアウトを行わない場合、面が荒れているため不純物などを巻き込みやすい。一方、スパークアウトが４回を超える場合、トラバース加工時に付着した研削痕を除去してしまう。このため、スパークアウトを１回以上４回以下行うことが好ましい。
【００７１】
このような条件で得られたターゲット材２は、ボンディング時における、接合材によるアンカー効果が向上し、接合強度が向上する。更には、クロス模様６を設けることで、衝撃や膨張時に力が分散され適度な強度を得ることが可能となる。
【００７２】
スパークアウト工程Ｓ３では、作業効率や接合時における不具合の解消を考えると、これらに砥石を用いて、ターゲット材２の内周面２ａは、クロス模様６に設けることにより、算術平均粗さＲａ０．４μｍ以上１．７μｍ以下、かつ、十点平均粗さＲｚ２．３μｍ以上９．０μｍ以下の表面粗さにすることができる。
【００７３】
そして、本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲットでは、ターゲット材２の内周面２ａについて所望とする研削痕や表面粗さを得るためには、上述したようにシフトプランジ工程Ｓ１およびトラバース工程Ｓ２における砥石の選定、ならびにスパーク工程Ｓ３におけるスパークアウト回数が重要となる。
【００７４】
（２−３．ターゲット材の加工の一例）
本実施の形態に係る円筒形スッパタリングターゲットの製造方法について、一例として、以下、表面粗さおよび交差する研削痕を得るための加工方法を示す。
【００７５】
まず、端面方向の加工を行うが公知の技術により行えば良い。この円筒形スパッタリングターゲットの製造方法は、まず、円筒形セラミックス焼結体から構成されるターゲット材２を平面研削盤にセットする。電磁チャックと接地するターゲット材２の部分を焼結体下部とし、接地しない面を上部とする。その際、焼成後のターゲット材２の端面部というのは、凹凸であり、特に焼成時に敷板と接地した面は、大きな歪みが生じている。接地していない面にしても、精加工を行っていない場合、凹凸が生じている。その為、セット時はグラつきが生じている。
【００７６】
そこで、グラつきを除去する為、シクネスゲージを平面研削盤の電磁チャックとターゲット材２の間に入れ安定させる。この時、電磁チャックからターゲット材２の上部までの距離を測定し、基準の箇所を一点定め、対格上に４か所から８か所測定し、電磁チャックからの高さバラつきを０．５ｍｍ以内に抑え、簡易的な垂直を得る。少ない研削量で平行度を得たい場合には、高さを均等にしないと、少ない研削量で平行度を得ることが困難だからである。
【００７７】
次に、これらを固定していくが、厚みの薄い固定ブロックでは、加工中に外れる可能性がある。そのため、ターゲット材２の長さ方向に対し２／３程度の高さを有するような固定ブロックで固定を行うことが良い。この時の研削量は、少ないに越したことはないが、挿入しているシクネスゲージの最大厚みにプラス０．１ｍｍ分の研削量で十分であり、ターゲット材２の上部の端面部が全面当たれば良い。仮に当たらなかった場合は、セットに不具合が生じていると考えて良い。
【００７８】
全面が当たったことを確認後、一旦固定から外し、次に、ターゲット材２の下部を加工していく。電磁チャックと接地するターゲット材２の上部は、全面当たっているため、シクネスゲージを使用する必要はない。固定を行い、ターゲット材２の下部を加工していく。この時の研削量も、先ほど挿入したシクネスゲージにプラス０．１ｍｍ分の研削量で十分である。これで、ターゲット材２の上部、下部の面が出たが、もう一度ターゲット材２の上部、下部それぞれ加工する。この目的は、面状態を安定させること、平行度を高めることにある。
【００７９】
繰り返し加工を行う回数は最低でも４回行うことで、その平行度は増す。次の工程である外径加工の際、接着による固定を行う場合は、仕上がり寸法より、１ｍｍ程大きく残しておき、内外径加工終了後、再度両面加工することが望ましい。これは、付着した仮止め用接着剤を完全に除去するために行う。
【００８０】
次に外径部を加工していくが、本実施形態の一例では円筒研削盤を例にして説明する。外径加工は円筒研削盤で行う。切り込み量の調整やワークの回転数の制御が可能であることから、ＩＴＯやＡＺＯの加工に向いていることと、平面研削盤で使用した同じ仕様である砥石で加工ができるため工程ごとに砥石選定をする必要がなく効率的だからである。
【００８１】
先に外径加工を行う理由は内径の固定が容易なため、外径加工を行う。上述したように、ターゲット材２の外径部は、ＣＩＰ時に受けた圧力で歪みが生じているため、均等に力を配置したチャッキングが不可能となる。均等に力を配置したチャッキング方法でないと、加工時の負荷により割れが発生しやすくなる。また、内径加工には内面研削盤を使用するが、円筒状の内部を加工するため、砥石径は小さくなり、砥石の周速を稼げないことから、加工に擁する時間は外径加工の倍以上となる。効率よく加工するとなると、切り込み量を増やす必要があり、確実なチャッキングが必要となる。
【００８２】
一般的にはスクロールチャックで行うが、ターゲット材２の外径部および内径部には歪みが発生しているので、均等に把握することが難しく、このような場合は接着によるものが好ましい。
【００８３】
ワークの外周取り代は約１ｍｍ程度あり、比較的取り代が多いため、シフトプランジ工程Ｓ１とトラバース工程Ｓ２の２工程に分けて研削することとし、シフトプランジ工程Ｓ１はシフトプランジで取り代の残り０．２ｍｍまで研削し、残り０．２ｍｍの仕上げ加工はトラバース工程Ｓ２により研削する。
【００８４】
トラバース工程Ｓ２におけるトラバース研削時の取り代は０．０３ｍｍ以上用意すれば、仕上げ加工の効果を確認することができるが、０．０３ｍ未満にしてしまうと、本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲットの一例では、＃１７０と比較的粗い砥粒の砥石を使用するため、粗取り加工時の研削痕が除去しきれない場合がある。逆に取り代が多すぎると、所望する研削痕を得やすいが、仕上げの加工に時間が掛かりすぎるため効率的ではない。
【００８５】
したがって、上述した砥石の番手を使用する場合、仕上げ加工の取り代は０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下確保しておけば良い。次に、＃１７０の砥石を装着した円筒研削盤のテーブルにワークをセットした。今回の一例では、ワークの回転数を１００ｒｐｍとし、シフトプランジで残りの取り代が０．２ｍｍになるまで研削する。残りの取り代０．２ｍｍとなったところで、トラバース研削に切り替え、砥石の送り速度を０．６ｍ／ｍｉｎとしターゲット材２の長手方向に往復加工を行う。その後、スパーク工程Ｓ３では、スパークアウト（ゼロ研削）を２回実施する。その結果、内周面２ａを加工したターゲット材２を作製することができる。
【００８６】
加工終了後のターゲット材２の内周面２ａは、研削痕５ａ、５ｂによるクロス模様６を設けることにより、算術平均粗さＲａ０．４μｍ以上１．６μｍ以下、かつ、十点平均粗さＲｚ２．３μｍ以上９．０μｍ以下の表面粗さを形成する。
【００８７】
（２−４．バッキングチューブとターゲット材の配置）
次に、円筒形スパッタリングターゲットの製造方法では、ターゲット材２の中空部にバッキングチューブ３を同軸に配置する。
【００８８】
ここでは、バッキングチューブ３を、ターゲット材２の中空部に同軸に、即ち、これらの中心軸が一致した状態で配置し、両者を接合することが重要となる。両者の中心軸がずれた状態で接合すると、得られる円筒形スパッタリングターゲット１の外径の中心と内径の中心がずれてしまう。その結果、スパッタリング時の熱負荷により、円筒形スパッタリングターゲット１が不均一に膨張し、ターゲット材２に割れや剥離が生じるおそれがある。
【００８９】
なお、バッキングチューブ３を、ターゲット材２の中空部に同軸に配置する方法としては、特に制限されることなく、公知の手段を用いることができる。例えば、Ｘ−Ｙステージを用いて位置決めをすることにより、バッキングチューブ３を、ターゲット材２の中空部に同軸に配置することができる。
【００９０】
次に、円筒形スパッタリングターゲットの製造方法では、ターゲット材２とバッキングチューブ３との間隙の軸方向一端部を、Ｏリング等の公知の封止手段により封止する。そして、この封止側が下方となるように、ターゲット材２とバッキングチューブ３とを直立する。
【００９１】
次に、ターゲット材２の内周面２ａとバッキングチューブ３の外周面との間隙に、接合材を注入し、嵌合した接合層４を形成する。バッキングチューブ３の外周面には、上述した通りの表面処理が施されているので、かかる表面処理により、バッキングチューブ３の外周面の全体に接合材が付着している。その結果、バッキングチューブ３の外周面の濡れ性が向上し、ターゲット材２の内周面２ａとバッキングチューブ３の外周面との間隙に、溶融した接合材を容易に流し込むことができる。
【００９２】
以上で説明した通り、円筒形スパッタリングターゲットの製造方法では、円筒形セラミックス焼結体からなるターゲット材２の中空部に、バッキングチューブ３を同軸に配置し、上述した通りに内周面２ａを加工したターゲット材２とバッキングチューブ３との間隙に、接合材を用いて接合層４を形成し、円筒形スパッタリングターゲット１を作製することができる。
【００９３】
その結果、円筒形スパッタリングターゲット１の作製時に表面処理を施したターゲット材２を用いることで、その製造時において、高い接合率と接合強度とを有する接合層４を形成することができる。そして、円筒形スパッタリングターゲットの製造方法では、スパッタリング時に割れ、欠け、剥離などの不具合が発生しない円筒形スパッタリングターゲット１を得ることができる。
【００９４】
また、円筒形スパッタリングターゲットの製造方法では、このような円筒形スパッタリングターゲット１を、工業規模の生産において、容易に得ることができるので、その工業的意義はきわめて大きい。
【実施例】
【００９５】
以下、実施例および比較例を用いて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例および比較例に限定されるものではない。
【００９６】
（実施例１）
実施例１では、長さ２００ｍｍ、厚み８ｍｍの円筒形スパッタリングターゲットを得るため、外径１５１ｍｍ、内径１３５ｍｍの円筒形セラミックス焼結体を用意した。次に、この加工体を得るために冷間静水圧プレス（CIP：Cold Isostatic Pressing）により円筒形セラミックス成形体を成形し、これを焼成した。
【００９７】
実施例１では、円筒形状のＩＴＯ製（酸化インジウム・スズ）のセラミックス焼結体を構成するターゲット材２を得た。このターゲット材２の寸法は、長さ２０８ｍｍ、外径１５５ｍｍ、内径１３１ｍｍであった。
【００９８】
実施例１では、このターゲット材２を粒度＃１７０の砥石が取り付けられている平面研削盤にセットし、グラつきを抑えるために、０．５ｍｍのシクネスゲージと０．３ｍｍのシクネスゲージを差し込み、電磁チャックからターゲット材２の上端部までの距離を０．５ｍｍ以内に合わせ端面部の加工を行った。
【００９９】
その後、実施例１では、反対側であるターゲット材２の下端部の端面部の加工も行い、長さ２０２ｍｍのターゲット材２とした。外径加工を行うため、冶具に接着により固定し、円筒研削盤のテーブルにセットした。平面研削盤での端面加工時と同様、外径加工にも粒度＃１７０の砥石を使用した。外径を１５５ｍｍに加工した後、接着剤から焼結体を剥がし、内径加工を行うため、スクロールチャックにターゲット材を取り付けた。内径加工は、端面と外径加工と同様に、粒度＃１７０の砥石を使用した。
【０１００】
まず、実施例１におけるシフトプランジ工程Ｓ１では、ターゲット材２の内周面２ａを、粒度＃１７０の砥石を用いてシフトプランジ研削により残りの取り代が０．１ｍｍになるまで加工した。次に、トラバース工程Ｓ２では、シフトプランジ研削された、残りの取り代が０．１ｍｍであるターゲット材２の内周面２ａを、砥石の送り速度を０．６ｍ／ｍｉｎとして、トラバース研削にてターゲット材２の長手方向に往復加工を行った。次に、スパークアウト工程Ｓ３では、スパークアウトを２回行い、内径１５５ｍｍに仕上げ加工を行い、ターゲット材２を作製した。
【０１０１】
実施例１では、ターゲット材２の内周面が、目視したところ、研削痕５ａ、５ｂによる複数のクロス模様６を有していることを確認した。さらに、ターゲット材２の内周面２ａの表面粗さを測定したところ、算術平均粗さＲａが１．３μｍであり、十点平均粗さＲｚが６．７μｍであった。
【０１０２】
実施例１では、外径１３３ｍｍ、内径１２５ｍｍ、長さ１３００ｍｍのバッキングチューブ（ＳＵＳ３０４製）を用意し、２００℃まで温度上げた超音波ハンダ付け装置（黒田テクノ株式会社製、サンボンダ（登録商標）ＵＳＭ-５２８）を使用し、接合材にはインジウムを用いた。バッキングチューブ３の外周面に接合材を密着させ、超音波振動による打撃を印可するとともに加圧していった。接合材としては、インジウムを８０質量％、スズを１０質量％、アンチモンを５質量％、亜鉛を５質量％含有するインジウム系低融点半田を用いた。具体的には、まず、超音波打撃端子の温度を２００℃とし、インジウム系低融点半田を溶融しながら、超音波ハンダ付け装置の自動調整機能を利用して最適周波数２８．０ｋＨｚに設定した。
【０１０３】
実施例１では、ターゲット材２の内周面２ａもバッキングチューブ３と同様に、接合材を密着させ、超音波振動による打撃を印可するとともに加圧し接合材を塗布した。
【０１０４】
実施例１では、バッキングチューブ３とターゲット材２の内周面２ａに付着した酸化物をスクレーパーで除去し、バッキングチューブ３にターゲット材２を挿入し、再び加熱後、溶融したインジウムを流し込んでいった。そして、この作業を繰り返し、全長１２００ｍｍの円筒形スパッタリングターゲット１を作製した。
【０１０５】
実施例１では、作製した円筒形スパッタリングターゲット１が完全に冷えた後、超音波探傷装置（株式会社ＫＪＴＤ製、ＳＤＳ−ＷＩＮ）を用いて、接合材の充填量を測定し、この充填量の数値より、ターゲット材２と接合層４との接合率を評価した。その結果、評価したところ接合率は９９％であった。
【０１０６】
また、ターゲット材２と接合層４との接合強度は、金属材料引張試験方法（ＪＩＳ  Ｚ２２４１）に基づき、引張試験機（株式会社島津製作所製、オートグラフ）を用いて測定することにより評価した。その結果、接合強度が７．０ＭＰａと高強度の接合率であることが分かった。
【０１０７】
さらに、スパッタリング評価後に円筒形スパッタリングターゲット１を破壊したところ、バッキングチューブ３から剥がれ落ちるターゲット材２もなく、十分な強度を保持し、接合されていることが確認された。
【０１０８】
実施例１では、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、３．０Ｐａのアルゴン雰囲気中で１５Ｋｗ／ｍのパワーでスパッタしたところ、円筒形スパッタリングターゲット１に割れや欠けなどが生じることはなかった。
【０１０９】
なお、実施例１では、これらの結果を表１にまとめた。
【０１１０】
（実施例２〜実施例５および比較例１〜比較例５）
実施例２〜実施例５および比較例１〜比較例５では、内径加工時に使用した砥石の番手、スパークアウト回数、ターゲット材２の内周面２ａの表面粗さ、接合率、および接合強度ついては表１に示すように、円筒形スパッタリングターゲット１をそれぞれ作製した。
【０１１１】
【表１】
0006376101.tif 000002
【０１１２】
（まとめ）
表１に示す結果から、実施例１〜実施例５では、ターゲット材２の内周面２ａの加工において、粒度＃１００以上粒度＃４００以下の砥石を用いて、適正な砥石の送り速度で研削加工を行い、かつ、ゼロ研削を１回から４回行うことで、ターゲット材２の内周面２ａが、研削痕５ａ、５ｂによるクロス模様６を設け、内周面２ａの軸方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上１．７μｍ以下、かつ、十点平均粗さＲｚが２．３μｍ以上９．０μｍ以下の表面粗さを形成するターゲット材２が得られた。
【０１１３】
実施例１〜実施例５は、ターゲット材２と接合層４との接合率が９８％以上という高接合率であった。一般的には、ターゲット材２と接合層４との接合率が９５％以上あれば安定してスパッタリングが可能であるとされているが、現在の技術ではターゲット材２と接合層４との接合率が９７％を得ているという報告がある。今回、実施例１〜実施例５では、ターゲット材２と接合層４との接合率が９７％を超えるものであった。
【０１１４】
実施例１〜実施例５は、ターゲット材２と接合層４との接合強度が６．０ＭＰａ以上という高強度であった。なお、一般的には、ターゲット材２と接合層４との接合強度が６．０ＭＰａ以上あれば、スパッタ時のターゲット脱落の心配がないとされている。
【０１１５】
一方、比較例１では、砥石の番手を＃８０を使用した以外は、実施例１と同様にしてターゲット材２を作成した。切削加工において、表面粗さが粗くなり、凹凸が大きくなるため、接合材を塗布する際、超音波の振動が届かなくなり、ターゲット材２と接合層４との接合強度が、実施例１〜実施例５と比較して低下した。
【０１１６】
一方、比較例２では、砥石の番手を＃８００を使用した以外は、実施例１と同様にしてターゲット材２を作成した。切削加工において、表面粗さが小さくなり、凹凸が小さくなることで、アンカー効果が低下し、ターゲット材２と接合層４との接合強度が、実施例１〜実施例５と比較して低下した。
【０１１７】
一方、比較例３〜比較例５では、加工面にクロス模様が得られず、面全体でのアンカー効果が低下し、ターゲット材２と接合層４との接合強度が、実施例１〜実施例５と比較して低下した。
【０１１８】
以上の結果から、ターゲット材２の内周面２ａの加工において、粒度＃１００以上粒度＃４００以下の砥石を用いて、トラバース加工の後、スパークアウトを行うことで、ターゲット材２の内周面２ａが、研削痕５ａ、５ｂによるクロス模様６を設け、内周面２ａの軸方向の算術平均粗さＲａが０．４μｍ以上１．７μｍ以下、且つ十点平均粗さＲｚが２．３μｍ以上９．０μｍ以下の表面粗さを有するターゲット材２が得ることがわかった。
【０１１９】
このように、表面粗さを確保することで、本実施の形態に係る円筒形スパッタリングターゲット１は、ターゲット材２と接合層４との間の接合強度が向上することがわかった。
【符号の説明】
【０１２０】
１  円筒形スパッタリングターゲット、２  ターゲット材、２ａ  内周面、３  バッキングチューブ、４  接合層、５ａ  一の方向の研削痕、５ｂ  他の方向の研削痕、６  クロス模様
【図１】
0006376101.tif 000003
【図２】
0006376101.tif 000004
【図３】
0006376101.tif 000005