溅射靶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的一个实施方式涉及溅射靶，上述溅射靶利用由金属材料形成的接合材料 将靶材与基体材料接合。
【背景技术】
[0002] 以溅射方式形成薄膜时所使用的溅射靶材以贴合于用于支撑该溅射靶材的基体 材料的状态安装于溅射装置。代表性的溅射靶具有将成形为板状的靶材贴合于同样为板状 的支撑基体材料（其也称为"支撑板"）的形态。
[0003] 安装于溅射装置的溅射靶在以溅射方式成膜时保持在减压下，并被照射氩气等的 辉光放电等离子体中产生的离子来进行溅射。由于离子照射使靶材温度上升，因此在溅射 装置中设置有溅射靶的冷却机构。作为冷却机构，多采用使冷却水在支撑基体材料的背侧 流动的结构。
[0004] 靶材和支撑基体材料通常为不同的材质，因此为了将两者接合要使用接合材料。 作为接合材料，使用铟、锡等熔点比较低的金属材料。
[0005] 在利用溅射的薄膜制备技术中，以磁控管溅射法为主。关于用于磁控管溅射装置 的平板型溅射靶，由于溅射，靶材所消耗的腐蚀区域狭窄，因此，靶材的有效使用率为20% 至30%的程度。对此，开发了将靶材的形状为圆筒型的圆筒型溅射靶。
[0006] 圆筒型溅射靶具有在圆筒状的基体材料的外周面上安装有筒型的靶材的结构。一 边使这种圆筒型溅射靶旋转、一边进行溅射成膜，据此扩大靶材所消耗的腐蚀区域，来实现 靶材的使用率的改善（例如参照专利文献1)。
[0007] (现有技术文献）
[0008] (专利文献）
[0009] 专利文献1 :日本特开2010-018883号公报
[0010] 溅射靶利用接合材料将靶材与基体材料相贴合。此时，若设置于靶材与基体材料 之间的接合材料填充得不均匀而产生空隙，则接合强度会降低。另外，若接合材料中存在空 隙，则上述部位处靶材的热量难以通过基体材料扩散，有可能发生热变形致使靶材损坏的 不良情况。
[0011] 在圆筒型溅射靶中，在圆筒型基体材料与同轴地配置于该圆筒型基体材料的圆筒 型溅射靶材之间设置有间隙部，在上述间隙部中填充接合材料来将两者固定。若接合材料 未良好地填充于圆筒型基体材料与圆筒型溅射靶材之间的间隙部中而形成空隙，则会接合 不良，在溅射成膜中会发生圆筒型溅射靶材进行空转、或者产生变形而开裂的不良情况。
[0012] 在专利文献1中记载的圆筒型溅射靶中，在填充了接合材料之后，从沿着圆筒轴 方向的一端开始冷却，依次向另一端冷却，冷却中进一步供给熔融状态的接合材料，据此可 以将空隙的比例减少至一定水平。
[0013] 若将平板型的溅射靶安装于溅射装置之内，则以静止的状态被使用，然而圆筒型 溅射靶以其自身旋转的方式被使用，因此要求接合材料具有可以承受这种状态的接合强 度。另外，由于圆筒型溅射靶材借助于圆筒型基体材料而保持为单轴状态，因此需要将圆筒 型溅射靶材保持成即便由自重引起的翘曲、热变形或机械变形发生作用，靶材也不会容易 地发生开裂。然而，问题是仅简单地在圆筒型基体材料与圆筒型溅射靶材之间填充接合材 料以便不产生空隙是难以满足这些要求的。
【发明内容】
[0014] 本发明鉴于上述问题而提出，其目的之一在于提供一种可防止圆筒型溅射靶材的 开裂且可稳定地保持在圆筒型基体材料上的圆筒型溅射靶。
[0015] 根据本发明的一个实施方式提供的溅射靶包括：由金属形成的基体材料、设置于 基体材料的一面的溅射靶材、设置于基体材料与溅射靶材之间的接合材料，接合材料至少 包含第一金属元素和第二金属元素，相对于第一金属元素，第二金属元素以lOppm以上、 5000ppm以下的浓度被包含。
[0016] 根据本发明的一个实施方式提供的溅射靶包括：由金属形成的圆筒型基体材料、 以同轴方式设置于圆筒型基体材料的外周面的圆筒型溅射靶材、设置于圆筒型基体材料与 上述圆筒型溅射靶材之间的接合材料，接合材料至少包含第一金属元素和第二金属元素， 相对于第一金属元素，第二金属元素以lOppm以上、5000ppm以下的浓度被包含。
[0017] 本发明的一个实施方式中，优选地，第一金属元素为铟（In)，第二金属元素为选自 铜（Cu)、钛（Ti)及镍（Ni)中的一种。
[0018] 本发明的一个实施方式中，第一金属元素为铟（In)，第二金属元素为铜（Cu)，优 选地，相对于作为第一金属元素的铟（In)，作为第二金属元素的铜（Cu)以2000ppm以上、 5000ppm以下的浓度被包含。
[0019] 本发明的一个实施方式中，第一金属元素为铟（In)，第二金属元素为钛（Ti)，优 选地，相对于作为第一金属元素的铟（In)，作为第二金属元素的钛（Ti)以18ppm以上、 120ppm以下的浓度被包含。
[0020] 本发明一个实施方式中，第一金属元素为铟（In)，第二金属元素为镍（Ni)，相对 于作为第一金属元素的铟（In)，作为第二金属元素的镍（Ni)以44ppm以上、480ppm以下的 浓度被包含。
[0021] 接合材料的邵氏硬度为1. 1以上1. 7以下，接合材料相对于氧化铟锡（ΙΤ0, Indium Tin Oxide)表面的接触角可以为15°以上且小于25°。
[0022] 溅射靶材为陶瓷烧结体，例如上述陶瓷烧结体可以包含氧化铟。基体材料的外侧 表面的表面粗糙度（Ra)的值可以为1. 8 μπι以上。
[0023] 根据本发明的一个实施方式，可以获得如下的溅射靶，即为了将溅射靶材和基体 材料接合，使用至少包含第一金属元素和第二金属元素，相对于第一金属元素，第二金属元 素以1 %以下的浓度被包含的接合材料，据此可以得到可防止溅射靶材的开裂且可以稳定 地保持在基体材料上的溅射靶。
【附图说明】
[0024] 图1为示出本发明一个实施方式的圆筒型溅射靶的结构的立体图。
[0025] 图2为示出本发明一个实施方式的圆筒型溅射靶的结构的截面。
[0026] 图3为说明本发明一个实施方式的圆筒型溅射靶的制备方法的剖面图。
[0027] 图4为示出接合材料的润湿性的评价方法的图。
[0028] (附图标记的说明）
[0029] 100 :圆筒型溅射靶；102 :圆筒型溅射靶材；104 :圆筒型基体材料；106 :接合材 料；108 :间隙部；110 :加热器。
【具体实施方式】
[0030] 以下参照附图来说明本发明的实施方式。然而，本发明可以以很多不同的方案来 实施，不应受限于以下例示的实施方式的记载内容来进行解释。另外，为了使说明更加明 确，与实际的方案相比，存在附图示意性地示出各部分的宽度、厚度、形状等的情况，始终只 是一个例子，并不限制本发明的解释。另外，在本说明书和各附图中，对于已经在图中出现 的与上述的要素相同的要素，标注同一附图标记并适当地省略详细的说明。
[0031] [圆筒型溅射靶]
[0032] 图1为示出本发明一个实施方式的圆筒型溅射靶的结构的立体图。图2为示出本 发明一个实施方式的圆筒型溅射靶的结构的截面图。
[0033] 圆筒型溅射靶100包括圆筒型溅射靶材102和支撑上述圆筒型溅射靶材102的 圆筒型基体材料104。圆筒型派射革E材102借助于接合材料106而固定于圆筒型基体材料 104。接合材料106用于填充设置在圆筒型溅射靶材102与圆筒型基体材料104之间的间 隙部。
[0034] 圆筒型溅射靶材102设置为包围圆筒型基体材料104的外周面。优选地，圆筒型 溅射靶材102设置为相对于圆筒型基体材料104的中心轴为同轴或大致同轴。根据这种结 构，在将圆筒型溅射靶安装于溅射装置，使其以圆筒型基体材料104为中心旋转时，圆筒型 溅射靶材102于被成膜面（试样基板）之间的间隔可以保持为一定。
[0035] 关于圆筒型溅射靶100,可以对圆筒型基体材料104安装多个圆筒型溅射靶材 102。当将多个圆筒型溅射靶材102安装于圆筒型基体材料104时，优选地，带有间隙地配 置各圆筒型溅射靶材102。间隙在1_以下即可，例如，为0. 2_至0. 5_即可。通过如此 带有间隙地配置多个圆筒型溅射靶材102可以防止损坏。
[0036] 根据本实施方式，通过利用接合材料106将多个圆筒型溅射靶材102接合于圆筒 型基体材料104,可以提供长度为100mm以上的圆筒型溅射靶。
[0037][圆筒型溅射靶材]
[0038] 如图1及图2所示，圆筒型溅射靶材102以中空形式成形，具有圆筒形状。圆筒型 溅射靶材102具有至少数毫米至数十毫米的壁厚，可以将上述壁厚部分整体利用为靶材。 圆筒型溅射靶材102的中空部分中插入有圆筒型基体材料104,借助于接合材料106接合。 圆筒型溅射靶材102和圆筒型基体材料104并不是紧贴着设置，而是两者带有间隙地配置， 且为了填充上述间隙而设置有接合材料106。为了稳定地保持圆筒型溅射靶材102和圆筒 型基体材料104,优选地，在上述间隙部中，以接合材料106中无空隙的方式进行设置。
[0039] 圆筒型溅射靶材102中的圆筒的外侧表面为靶表面，圆筒的内侧表面成为面向圆 筒型基体材料104而与接合材料106接触的面。因此，在制备时，圆筒型溅射靶材1