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JP7488135B2 - Sputtering target and method for manufacturing sputtering target - Google Patents
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JP7488135B2 - Sputtering target and method for manufacturing sputtering target - Google Patents

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Description

本発明は、スパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットの製造方法に関する。 The present invention relates to a sputtering target and a method for manufacturing a sputtering target.

酸化アルミニウム(アルミナ)等の酸化物は、電気絶縁性、耐熱性、及び化学的安定性に優れていることから、半導体製造装置、半導体デバイスに適用されている。酸化物を基板に成膜するには、例えば、スパッタリング法が採用されている。例えば、酸化物ターゲット材を基板に対向させ、ターゲット材からスパッタリング粒子を基板に向けて放出させて、基板に酸化膜を形成する。また、ターゲット材は、一般的に、防着板と呼ばれる冶具により、その外周が囲まれている。 Oxides such as aluminum oxide (alumina) are used in semiconductor manufacturing equipment and semiconductor devices because of their excellent electrical insulation, heat resistance, and chemical stability. To form an oxide film on a substrate, for example, a sputtering method is used. For example, an oxide target material is placed opposite the substrate, and sputtering particles are emitted from the target material toward the substrate to form an oxide film on the substrate. In addition, the outer periphery of the target material is generally surrounded by a jig called an adhesion prevention plate.

ここで、酸化物は絶縁性を有する。このため、スパッタリングの際、酸化物よりも低抵抗のバッキングプレートと防着板との間で放電が起きると、酸化物以外の成分がスパッタリングされて、酸化膜に異物が混入する可能性がある。また、放電は、バッキングプレートと防着板との間に限らず、バッキングプレートと接合材(ターゲット材とバッキングプレートとを接合する接合材)との間でも起き得る。 Here, the oxide has insulating properties. Therefore, if discharge occurs during sputtering between the backing plate, which has a lower resistance than the oxide, and the adhesion shield, components other than the oxide may be sputtered, resulting in the inclusion of foreign matter in the oxide film. Furthermore, discharge may occur not only between the backing plate and the adhesion shield, but also between the backing plate and the bonding material (the bonding material that bonds the target material and the backing plate).

これに対処するために、バッキングプレートからターゲット材の側面までを絶縁層で覆う技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような構成であれば、バッキングプレートの表面及び接合材の端部が絶縁層で覆われているため、バッキングプレートと防着板との間、または、接合材と防着板との間での放電が抑制される。さらに、この技術では、バッキングプレートの側面に粗面化処理を施すことにより、絶縁層の密着性を高め、絶縁層の剥離を防止している。 To address this issue, a technique has been proposed in which an insulating layer covers the area from the backing plate to the side of the target material (see, for example, Patent Document 1). With this configuration, the surface of the backing plate and the end of the bonding material are covered with an insulating layer, so discharges between the backing plate and the protection plate, or between the bonding material and the protection plate, are suppressed. Furthermore, this technique increases the adhesion of the insulating layer by roughening the side of the backing plate, preventing peeling of the insulating layer.

国際公開第2016/021101号公報International Publication No. 2016/021101

しかし、上記の構成では、バッキングプレートには粗面化処理を行っているものの、ターゲット材の側面には粗面化処理を行っていない。 However, in the above configuration, although the backing plate is roughened, the side surface of the target material is not roughened.

ここで、ターゲット材は基板に対向するため、プラズマによって加熱されたり、成膜終了後にはバッキングプレートによって冷やされたりする。これにより、ターゲット材と絶縁層との間に印加される応力は、熱履歴に応じて変動する。さらに、スパッタリング時、絶縁層にターゲット成分が再付着すると、絶縁層には再付着した膜からの応力が印加される。 Here, the target material faces the substrate, so it is heated by the plasma and cooled by the backing plate after film formation is complete. This causes the stress applied between the target material and the insulating layer to vary depending on the thermal history. Furthermore, when target components are redeposited on the insulating layer during sputtering, stress from the redeposited film is applied to the insulating layer.

従って、バッキングプレートに粗面化処理を行ったとしても、ターゲット材から絶縁層が剥離する可能性はなくなったとは言えず、仮に剥離が生じた場合、絶縁層下からバッキングプレートまたは接合材が露出し、結局の所、酸化膜に異物が混入することなる。 Therefore, even if the backing plate is roughened, it cannot be said that there is no longer a possibility of the insulating layer peeling off from the target material. If peeling does occur, the backing plate or bonding material will be exposed from under the insulating layer, and ultimately foreign matter will become mixed into the oxide film.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、バッキングプレートからスパッタリングターゲットの側面までを絶縁層で覆われた構造を有するスパッタリングターゲットにおいて、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲット及び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。 In view of the above circumstances, the object of the present invention is to provide a sputtering target having a structure in which an insulating layer covers the entire surface from the backing plate to the side surface of the sputtering target, in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material, and a method for manufacturing the sputtering target.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るスパッタリングターゲットは、酸化物ターゲット材と、基材と、接合部材と、絶縁層とを具備する。
上記酸化物ターゲット材は、スパッタリング面である第1主面と、上記第1主面とは反対側の第2主面と、上記第1主面と上記第2主面とに連設された側面とを有する。
上記基材は、上記酸化物ターゲット材の上記第2主面の側に設けられている。
上記接合部材は、上記基材と上記酸化物ターゲット材との間に設けられ、上記基材と上記酸化物ターゲット材とを接合する。
上記絶縁層は、上記酸化物ターゲット材の上記側面の少なくとも一部から、上記接合部材を跨いで上記基材の表面の少なくとも一部までに設けられている。
上記絶縁層が上記酸化物ターゲット材、上記接合部材、及び上記基材のそれぞれに接する当接面には、ブラスト処理が施されている。
In order to achieve the above object, a sputtering target according to one embodiment of the present invention includes an oxide target material, a substrate, a bonding member, and an insulating layer.
The oxide target material has a first main surface which is a sputtering surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a side surface connected to the first main surface and the second main surface.
The substrate is provided on the second main surface side of the oxide target material.
The bonding member is provided between the base material and the oxide target material, and bonds the base material and the oxide target material.
The insulating layer is provided from at least a portion of the side surface of the oxide target material, across the bonding member, to at least a portion of the surface of the base material.
The insulating layer has contact surfaces with the oxide target material, the joining member, and the base material, each of which is subjected to a blasting treatment.

このようなスパッタリングターゲットによれば、絶縁層が酸化物ターゲット材、接合部材、及び基材のそれぞれに接する当接面には、ブラスト処理が施されているので、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 With such a sputtering target, the contact surfaces of the insulating layer that contact the oxide target material, the bonding member, and the base material are each subjected to a blasting treatment, resulting in a sputtering target in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material.

上記のスパッタリングターゲットにおいては、上記当接面は、8μm以上20μm以下の算術平均粗さを有してもよい。 In the above sputtering target, the contact surface may have an arithmetic mean roughness of 8 μm or more and 20 μm or less.

このようなスパッタリングターゲットによれば、当接面が8μm以上20μm以下の算術平均粗さを有するので、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 With such a sputtering target, the contact surface has an arithmetic mean roughness of 8 μm or more and 20 μm or less, resulting in a sputtering target in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material.

上記のスパッタリングターゲットにおいては、上記絶縁層と上記酸化物ターゲット材との密着力は、3MPa以上であってもよい。 In the above sputtering target, the adhesion between the insulating layer and the oxide target material may be 3 MPa or more.

このようなスパッタリングターゲットによれば、絶縁層と酸化物ターゲット材との密着力が3MPa以上なので、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 With such a sputtering target, the adhesion between the insulating layer and the oxide target material is 3 MPa or more, resulting in a sputtering target in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material.

上記のスパッタリングターゲットにおいては、上記絶縁層の膜厚は100μm以上300μm以下であってもよい。 In the above sputtering target, the thickness of the insulating layer may be 100 μm or more and 300 μm or less.

このようなスパッタリングターゲットによれば、絶縁層の膜厚は100μm以上300μm以下なので、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 With such a sputtering target, the insulating layer has a thickness of 100 μm or more and 300 μm or less, resulting in a sputtering target in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法では、スパッタリング面である第1主面と、上記第1主面とは反対側の第2主面と、上記第1主面と上記第2主面とに連設された側面とを有する酸化物ターゲット材と、上記酸化物ターゲット材の上記第2主面の側に設けられた基材と、上記基材と酸化物ターゲット材との間に設けられ、上記基材と酸化物ターゲット材とを接合する接合部材とを有するターゲットが準備される。
上記酸化物ターゲット材の上記側面の少なくとも一部から、上記接合部材を跨いで上記基材の表面の少なくとも一部までに絶縁粒子が噴き付けられる。
上記絶縁粒子を噴き付けたブラスト処理面に絶縁材を溶射して、上記ブラスト処理面に絶縁層が形成される。
In order to achieve the above-mentioned object, in a method for manufacturing a sputtering target according to one embodiment of the present invention, a target is prepared having an oxide target material having a first main surface which is a sputtering surface, a second main surface opposite the first main surface, and a side surface connected to the first main surface and the second main surface, a substrate provided on the side of the second main surface of the oxide target material, and a joining member provided between the substrate and the oxide target material and joining the substrate and the oxide target material.
Insulating particles are sprayed from at least a portion of the side surface of the oxide target material, across the joining member, to at least a portion of the surface of the base material.
An insulating material is sprayed onto the blasted surface onto which the insulating particles have been sprayed, thereby forming an insulating layer on the blasted surface.

このような製造方法によれば、当接面には、ブラスト処理が施されているので、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 With this manufacturing method, the contact surface is blasted, resulting in a sputtering target in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material.

上記のスパッタリングターゲットの製造方法においては、上記ブラスト処理面は、8μm以上20μm以下の算術平均粗さを有してもよい。 In the above-mentioned method for manufacturing a sputtering target, the blasted surface may have an arithmetic mean roughness of 8 μm or more and 20 μm or less.

このような製造方法によれば、当接面が8μm以上10μm以下の算術平均粗さを有するので、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 This manufacturing method results in a sputtering target in which the contact surface has an arithmetic mean roughness of 8 μm or more and 10 μm or less, making the insulating layer less likely to peel off from the target material.

上記のスパッタリングターゲットの製造方法においては、上記絶縁粒子の平均粒径は、125μm以上180μm以下であってもよい。 In the above-mentioned method for manufacturing a sputtering target, the insulating particles may have an average particle size of 125 μm or more and 180 μm or less.

このような製造方法によれば、125μm以上180μm以下の平均粒径である絶縁粒子によりブラスト処理が施されるため、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 According to this manufacturing method, the blasting process is performed using insulating particles with an average particle size of 125 μm or more and 180 μm or less, resulting in a sputtering target in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material.

上記のスパッタリングターゲットの製造方法においては、上記絶縁粒子を0.4MPa以上1.0MPa以下の内圧に設定されたノズルから噴出して上記ブラスト処理面を形成してもよい。 In the method for manufacturing the sputtering target, the insulating particles may be ejected from a nozzle set to an internal pressure of 0.4 MPa or more and 1.0 MPa or less to form the blasted surface.

このような製造方法によれば、絶縁層と酸化物ターゲット材との密着力が3MPa以上なので、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲットが得られる。 This manufacturing method provides a sputtering target in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material because the adhesion between the insulating layer and the oxide target material is 3 MPa or more.

以上述べたように、本発明によれば、バッキングプレートの表面からスパッタリングターゲットの側面までを絶縁層で覆われた構造を有するスパッタリングターゲットにおいて、絶縁層がターゲット材からより剥離しにくいスパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットの製造方法が提供される。 As described above, the present invention provides a sputtering target having a structure in which the surface of the backing plate and the side of the sputtering target are covered with an insulating layer, in which the insulating layer is less likely to peel off from the target material, and a method for manufacturing the sputtering target.

成膜装置の一例を示す模式的断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a film forming apparatus. 本実施形態のターゲットを示す模式的断面図である。図2には、ターゲット30の外周部が示されている。2 is a schematic cross-sectional view showing the outer periphery of a target 30 according to the present embodiment. ターゲットの製造方法を示す模式的断面図である。5A to 5C are schematic cross-sectional views showing a method for manufacturing a target. 本実施形態のターゲットの変形例を示す模式的断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a modified example of the target of the present embodiment. 本実施形態のターゲットの別の変形例を示す模式的断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing another modified example of the target of the present embodiment.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、XYZ軸座標が導入される場合がある。また、同一の部材または同一の機能を有する部材には同一の符号を付す場合があり、その部材を説明した後には適宜説明を省略する場合がある。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. XYZ axis coordinates may be introduced in each drawing. In addition, the same reference numerals may be used to refer to the same components or components having the same functions, and after describing the components, the description may be omitted as appropriate.

本実施形態のスパッタリングターゲットが利用される成膜装置の一例を説明する。図1は、成膜装置の一例を示す模式的断面図である。 An example of a film forming apparatus in which the sputtering target of this embodiment is used will be described. Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the film forming apparatus.

成膜装置1は、真空容器10と、支持台20と、スパッタリングターゲット30(ターゲットアセンブリ)と、防着板40と、磁気回路部50と、電源60と、排気機構70と、ガス供給機構75とを具備する。支持台20には、処理対象物である基板21が設置されている。 The film forming apparatus 1 comprises a vacuum vessel 10, a support table 20, a sputtering target 30 (target assembly), an adhesion prevention plate 40, a magnetic circuit section 50, a power supply 60, an exhaust mechanism 70, and a gas supply mechanism 75. A substrate 21, which is the object to be processed, is placed on the support table 20.

真空容器10は、減圧状態を維持可能な容器である。真空容器10には、配管71を通じて、例えば、真空ポンプ、バルブ等の排気機構70が接続されている。排気機構70によって真空容器10内の雰囲気が所定の圧力に維持される。真空容器10には、導入管76を通じて、流量計、弁等のガス供給機構75が設置されている。ガス供給機構75は、真空容器10内に放電ガスを供給する。放電ガスは、例えば、不活性ガス(Ar、Ne、He等)である。また、真空容器10には、真空容器10内の圧力を計測する圧力計が設置されてもよい。 The vacuum vessel 10 is a vessel capable of maintaining a reduced pressure state. An exhaust mechanism 70, such as a vacuum pump and a valve, is connected to the vacuum vessel 10 through piping 71. The exhaust mechanism 70 maintains the atmosphere inside the vacuum vessel 10 at a predetermined pressure. A gas supply mechanism 75, such as a flow meter and a valve, is installed in the vacuum vessel 10 through an introduction pipe 76. The gas supply mechanism 75 supplies a discharge gas into the vacuum vessel 10. The discharge gas is, for example, an inert gas (Ar, Ne, He, etc.). A pressure gauge that measures the pressure inside the vacuum vessel 10 may also be installed in the vacuum vessel 10.

支持台20は、真空容器10内に設置されている。基板21は、支持台20に支持される。基板21には、成膜処理が施される。支持台20において、基板21が載置される載置面は、導電体でもよく、絶縁体でもよい。例えば、載置面には、静電チャックが設置されてもよい。支持台20には、基板21を所定温度に保つ温度調節機構が内蔵されてもよい。基板21は、適用されるデバイスに応じて適宜変更され、例えば、ガラス基板、石英基板等の絶縁基板、シリコンウェーハ等の半導体基板、金属基板等である。 The support table 20 is installed in the vacuum vessel 10. The substrate 21 is supported by the support table 20. A film formation process is performed on the substrate 21. The support table 20 has a mounting surface on which the substrate 21 is placed that may be a conductor or an insulator. For example, an electrostatic chuck may be installed on the mounting surface. The support table 20 may have a built-in temperature adjustment mechanism that keeps the substrate 21 at a predetermined temperature. The substrate 21 is changed as appropriate depending on the device to which it is applied, and may be, for example, a glass substrate, an insulating substrate such as a quartz substrate, a semiconductor substrate such as a silicon wafer, a metal substrate, or the like.

スパッタリングターゲット30(以下、ターゲット30)は、絶縁物11を介して真空容器10内に設置される。ターゲット30は、支持台20に対して対向するように配置される。ターゲット30に含まれるターゲット材は、基板21に形成する膜の組成に応じて、適宜変更される。例えば、ターゲット材は、酸化アルミニウム材、酸化シリコン材等の酸化物ターゲット材である。酸化物ターゲット材の平面形状は、基板21の平面形状に対応して適宜調整される。ターゲット30の構造については後述する。 The sputtering target 30 (hereinafter, target 30) is placed in the vacuum vessel 10 via the insulator 11. The target 30 is arranged so as to face the support table 20. The target material contained in the target 30 is changed as appropriate depending on the composition of the film to be formed on the substrate 21. For example, the target material is an oxide target material such as an aluminum oxide material or a silicon oxide material. The planar shape of the oxide target material is adjusted as appropriate to correspond to the planar shape of the substrate 21. The structure of the target 30 will be described later.

防着板40は、環状であり、例えば、成膜装置1を上面視した場合、ターゲット30の外周を囲む。例えば、防着板40は、ターゲット30のスパッタリング面31sを開放し、ターゲット30に沿って真空容器10に配置される。防着板40は、例えば、真空容器10の上部に固定されている。防着板40とターゲット30との間には、例えば、0.5mm~数mm程度の隙間が設けられる。防着板40の電位は、接地電位になっている。これにより、成膜時にはパッシェン則が働き、プラズマがスパッタリング面31s付近に集まって安定したプラズマ放電が持続する。 The adhesion prevention plate 40 is annular and, for example, when the film formation apparatus 1 is viewed from above, surrounds the outer periphery of the target 30. For example, the adhesion prevention plate 40 is placed in the vacuum vessel 10 along the target 30, leaving the sputtering surface 31s of the target 30 open. The adhesion prevention plate 40 is, for example, fixed to the upper part of the vacuum vessel 10. A gap of, for example, 0.5 mm to several mm is provided between the adhesion prevention plate 40 and the target 30. The potential of the adhesion prevention plate 40 is set to ground potential. As a result, Paschen's law operates during film formation, and plasma gathers near the sputtering surface 31s, maintaining a stable plasma discharge.

磁気回路部50は、支持台20とは反対側のターゲット30の裏側に配置される。磁気回路部50は、ターゲット30に平行に配置されたヨーク51と、ヨーク51に設けられた磁石52とを有する。磁石52は、スパッタリング面31sとは反対側のターゲット30の裏面に臨むように配置されている。 The magnetic circuit unit 50 is disposed on the back side of the target 30 opposite the support stand 20. The magnetic circuit unit 50 has a yoke 51 disposed parallel to the target 30, and a magnet 52 provided on the yoke 51. The magnet 52 is disposed so as to face the back side of the target 30 opposite the sputtering surface 31s.

これにより、スパッタリング面31s付近には、磁石52から放出された磁場が漏洩して、漏洩した磁場にプラズマ中の電子等が捕捉される。これにより、スパッタリング面31s付近には、高密度のプラズマが形成されて、所謂マグネトロンスパッタリングが行われる。磁石52の形状、個数は、放電の安定性、基板21の成膜層の面内分布、または、ターゲット30の使用効率向上の観点から適宜調整される。 As a result, the magnetic field emitted from the magnets 52 leaks near the sputtering surface 31s, and electrons in the plasma are captured by the leaked magnetic field. This creates a high-density plasma near the sputtering surface 31s, and so-called magnetron sputtering is performed. The shape and number of the magnets 52 are appropriately adjusted from the viewpoints of discharge stability, the in-plane distribution of the film layer on the substrate 21, or improving the efficiency of use of the target 30.

電源60は、線路61を介してターゲット30に接続される。電源60は、ターゲット30に電力を供給する。電源60は、DC電源でもよく、VHF電源でもよく、RF電源でもよい。電源60がVHF電源、RF電源等の高周波電源のとき、電源60と、ターゲット30との間の線路61には、整合回路が設けられてもよい。 The power supply 60 is connected to the target 30 via a line 61. The power supply 60 supplies power to the target 30. The power supply 60 may be a DC power supply, a VHF power supply, or an RF power supply. When the power supply 60 is a high-frequency power supply such as a VHF power supply or an RF power supply, a matching circuit may be provided in the line 61 between the power supply 60 and the target 30.

真空容器10内に放電ガスが導入され、ターゲット30に電源60から所定の電力が投入されると、容量結合によりスパッタリング面31s付近に放電プラズマが発生する。放電プラズマ中のイオンがスパッタリング面31sに衝突し、スパッタリング面31sがイオンによりスパッタリングされると、スパッタリング面31sから基板21に向かってスパッタリング粒子が飛散する。これにより、基板21には、スパッタリング粒子が所定の厚みで堆積した膜が形成される。 When a discharge gas is introduced into the vacuum vessel 10 and a predetermined power is applied to the target 30 from the power source 60, a discharge plasma is generated near the sputtering surface 31s due to capacitive coupling. When ions in the discharge plasma collide with the sputtering surface 31s and the sputtering surface 31s is sputtered by the ions, sputtering particles are scattered from the sputtering surface 31s toward the substrate 21. As a result, a film in which the sputtering particles are deposited to a predetermined thickness is formed on the substrate 21.

図2は、本実施形態のターゲットを示す模式的断面図である。図2には、ターゲット30の外周部が示されている。 Figure 2 is a schematic cross-sectional view showing the target of this embodiment. Figure 2 shows the outer periphery of the target 30.

ターゲット30は、ターゲット本体である酸化物ターゲット材31と、基材32と、接合部材33と、絶縁層である溶射絶縁層34とを具備する。 The target 30 comprises an oxide target material 31, which is the target body, a substrate 32, a joining member 33, and a sprayed insulating layer 34, which is an insulating layer.

酸化物ターゲット材31は、スパッタリング面31s、スパッタリング面31sとは反対側の裏面31rと、スパッタリング面31sと裏面31rとに連設する側面31wとを有する。本実施形態では、スパッタリング面31sを酸化物ターゲット材31における第1主面、裏面31rを酸化物ターゲット材31における第2主面とする。酸化物ターゲット材31は、酸化物焼結体である。 The oxide target material 31 has a sputtering surface 31s, a back surface 31r opposite to the sputtering surface 31s, and a side surface 31w connected to the sputtering surface 31s and the back surface 31r. In this embodiment, the sputtering surface 31s is the first main surface of the oxide target material 31, and the back surface 31r is the second main surface of the oxide target material 31. The oxide target material 31 is an oxide sintered body.

基材32は、バッキングプレートであり、酸化物ターゲット材31の裏面31rの側に設けられる。基材32は、絶縁物11に接する部分321と、部分321よりも直径が短い部分322とを有する。部分321、322は、同じ材料であり、一体的に構成されている。 The substrate 32 is a backing plate and is provided on the back surface 31r side of the oxide target material 31. The substrate 32 has a portion 321 that contacts the insulator 11 and a portion 322 that has a smaller diameter than the portion 321. The portions 321 and 322 are made of the same material and are integrally constructed.

基材32が径の異なる部分321、322を有することから、基材32は、部分322が部分321から突き出た凸状体になっている。換言すれば、基材32においては、部分321、322により段差が形成される。部分322の外径は、例えば、酸化物ターゲット材31の直径と略同じである。基材32の内部には、冷媒を流す流路が設けられてもよい。 Since the substrate 32 has parts 321 and 322 with different diameters, the substrate 32 has a convex shape with part 322 protruding from part 321. In other words, a step is formed in the substrate 32 by parts 321 and 322. The outer diameter of part 322 is, for example, approximately the same as the diameter of the oxide target material 31. A flow path for flowing a coolant may be provided inside the substrate 32.

接合部材33は、酸化物ターゲット材31と基材32との間に設けられる。接合部材33は、酸化物ターゲット材31と基材32とを密に接合する。接合部材33は、例えば、インジウム等のろう材である。 The joining member 33 is provided between the oxide target material 31 and the base material 32. The joining member 33 tightly joins the oxide target material 31 and the base material 32. The joining member 33 is, for example, a brazing material such as indium.

溶射絶縁層34は、スパッタリング面31s以外のターゲット30の少なくとも一部に設けられる。例えば、溶射絶縁層34は、酸化物ターゲット材31の側面31wの少なくとも一部から、接合部材33を跨いで、基材32の表面の少なくとも一部までに連続的に設けられる。 The sprayed insulating layer 34 is provided on at least a portion of the target 30 other than the sputtering surface 31s. For example, the sprayed insulating layer 34 is provided continuously from at least a portion of the side surface 31w of the oxide target material 31, across the joining member 33, to at least a portion of the surface of the substrate 32.

溶射絶縁層34の厚みは、100μm以上300μm以下であり、例えば、150μm以上であり、例えば、200μmである。これにより、溶射絶縁層34の内部に空隙が形成されたとしても、溶射絶縁層34が150μm以上の厚みを有するため、溶射絶縁層34の絶縁性が確保される。 The thickness of the sprayed insulation layer 34 is 100 μm or more and 300 μm or less, for example, 150 μm or more, for example, 200 μm. As a result, even if voids are formed inside the sprayed insulation layer 34, the insulation properties of the sprayed insulation layer 34 are ensured because the sprayed insulation layer 34 has a thickness of 150 μm or more.

溶射絶縁層34がターゲット30に接する当接面300は、当接面310と、当接面330と、当接面320とを含む。当接面310は、酸化物ターゲット材31の側面31wの少なくとも一部に形成される。当接面330は、接合部材33の端面に形成される。当接面320は、接合部材33に接していない基材32の表面に形成される。当接面310、当接面330、及び当接面320のそれぞれは、連通している。 The contact surface 300 where the sprayed insulating layer 34 contacts the target 30 includes a contact surface 310, a contact surface 330, and a contact surface 320. The contact surface 310 is formed on at least a part of the side surface 31w of the oxide target material 31. The contact surface 330 is formed on the end surface of the joining member 33. The contact surface 320 is formed on the surface of the base material 32 that is not in contact with the joining member 33. The contact surfaces 310, 330, and 320 are each connected to each other.

溶射絶縁層34は、酸化物ターゲット材31と同じ材料で構成されてもよく、酸化物ターゲット材31と異なる材料で構成されてもよい。例えば、溶射絶縁層34は、耐プラズマ性材料のアルミナ、チタン酸アルミナ、窒化アルミニウム、イットリアなどが用いられるが、これらに限定されるものではない。溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31とが同じ材料で構成された場合でも、溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31との境界は、目視にて判別できる。例えば、酸化物ターゲット材31は、焼結体表面に切削加工の平滑面であるのに対し、溶射絶縁層34は、溶射膜特有の凹凸の形態となっていることから溶射絶縁層34か酸化物ターゲット材31か否かの判別は可能である。 The sprayed insulating layer 34 may be made of the same material as the oxide target material 31, or may be made of a different material from the oxide target material 31. For example, the sprayed insulating layer 34 may be made of a plasma-resistant material such as alumina, alumina titanate, aluminum nitride, or yttria, but is not limited to these. Even if the sprayed insulating layer 34 and the oxide target material 31 are made of the same material, the boundary between the sprayed insulating layer 34 and the oxide target material 31 can be visually determined. For example, the oxide target material 31 has a smooth surface machined on the sintered body surface, while the sprayed insulating layer 34 has an uneven shape unique to a sprayed film, so it is possible to determine whether it is the sprayed insulating layer 34 or the oxide target material 31.

当接面300には、絶縁粒子によってブラスト処理が施されている。側面31wにブラスト処理を行う際の条件が適切でない場合、側面31wは絶縁粒子によって浸食され、所望の8μm以上の面粗さにすることは、従来、非常に困難とされてきた。 The contact surface 300 is blasted with insulating particles. If the conditions for blasting the side surface 31w are not appropriate, the side surface 31w will be eroded by the insulating particles, and it has been very difficult to achieve the desired surface roughness of 8 μm or more.

これに対し、本実施形態では、例えば、当接面300は、8μm以上20μm以下の算術平均粗さRaに設定される。特に、酸化物ターゲット材31の当接面310は、8μm以上20μm以下の算術平均粗さRaを有する。ここで、当接面310の算術平均粗さRaが8μmよりも小さいと、溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31との密着力が弱まり好ましくない。一方、当接面310の算術平均粗さRaが20μmよりも大きいと、焼結体である酸化物ターゲット材31の面粗度が大きく、焼結体を構成している結晶粒が当接面310から脱落するため好ましくない。また、溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31との密着力は、3MPa以上であり、例えば、10MPaである。 In contrast, in this embodiment, for example, the contact surface 300 is set to an arithmetic mean roughness Ra of 8 μm or more and 20 μm or less. In particular, the contact surface 310 of the oxide target material 31 has an arithmetic mean roughness Ra of 8 μm or more and 20 μm or less. Here, if the arithmetic mean roughness Ra of the contact surface 310 is smaller than 8 μm, the adhesion between the sprayed insulating layer 34 and the oxide target material 31 is weakened, which is not preferable. On the other hand, if the arithmetic mean roughness Ra of the contact surface 310 is larger than 20 μm, the surface roughness of the oxide target material 31, which is a sintered body, is large, and the crystal grains constituting the sintered body fall off from the contact surface 310, which is not preferable. In addition, the adhesion between the sprayed insulating layer 34 and the oxide target material 31 is 3 MPa or more, for example, 10 MPa.

ターゲット30の製造方法について説明する。図3(a)、(b)は、ターゲットの製造方法を示す模式的断面図である。 The manufacturing method of the target 30 will now be described. Figures 3(a) and (b) are schematic cross-sectional views showing the manufacturing method of the target.

図3(a)に示すように、酸化物ターゲット材31と、基材32と、接合部材33とを有するターゲット30が準備される。酸化物ターゲット材31においては、スパッタリング面31sから側面31wの一部にかけて、マスク90が被覆される。 As shown in FIG. 3(a), a target 30 is prepared, which includes an oxide target material 31, a substrate 32, and a bonding member 33. A mask 90 is applied to cover the oxide target material 31 from the sputtering surface 31s to a portion of the side surface 31w.

次に、ターゲット30の基材32が回転テーブル95に対向するように、ターゲット30が回転テーブル95に固定される。適宜、基材32が回転テーブル95に対向する面にもマスク91が被覆されてもよい。図3(a)には、その例が示されている。但し、マスク91を取り除いた例も、本実施形態に含まれる。この場合、ターゲット30は、基材32と回転テーブル95との隙間がないように回転テーブル95に固定される。 Next, the target 30 is fixed to the rotating table 95 so that the substrate 32 of the target 30 faces the rotating table 95. If appropriate, the surface of the substrate 32 facing the rotating table 95 may also be covered with a mask 91. An example of this is shown in FIG. 3(a). However, this embodiment also includes an example in which the mask 91 is removed. In this case, the target 30 is fixed to the rotating table 95 so that there is no gap between the substrate 32 and the rotating table 95.

次に、マスク90、91から開放されたターゲット30の外周部に、ノズル97を対向させる。例えば、酸化物ターゲット材31の側面31wの少なくとも一部から、接合部材33を跨いで基材32の表面32sの少なくとも一部にノズル97を対向させる。ノズル・ターゲット間距離(ノズル97の先端とターゲット30との最短距離)は、100mm以上200mm以下であり、例えば、170mmである。 Next, the nozzle 97 is placed facing the outer periphery of the target 30 that has been released from the masks 90 and 91. For example, the nozzle 97 is placed facing at least a portion of the surface 32s of the substrate 32 across the joining member 33 from at least a portion of the side surface 31w of the oxide target material 31. The nozzle-to-target distance (the shortest distance between the tip of the nozzle 97 and the target 30) is 100 mm or more and 200 mm or less, for example, 170 mm.

次に、回転テーブル95が回転しながら、ノズル97から絶縁粒子が噴出されて、絶縁粒子がターゲット30に向けて噴き付けられる。例えば、マスク90、91から開放されたターゲット30の外周領域、すなわち、酸化物ターゲット材31の側面31wの少なくとも一部から、接合部材33を跨いで基材32の表面32sの少なくとも一部までの領域に、絶縁粒子が噴き付けられる。 Next, while the rotating table 95 rotates, insulating particles are ejected from the nozzle 97 and sprayed toward the target 30. For example, the insulating particles are sprayed onto the outer peripheral region of the target 30 that is released from the masks 90 and 91, that is, the region from at least a portion of the side surface 31w of the oxide target material 31 across the joining member 33 to at least a portion of the surface 32s of the substrate 32.

例えば、絶縁粒子としては、アルミナ粒子が適用される。アルミナ粒子の平均粒径は、125μm以上180μm以下である。また、アルミナ粒子は、0.4MPa以上1.0MPa以下の内圧、例えば、0.6MPaの内圧に設定されたノズル97から噴出される。噴出後、絶縁粒子は、エアブロー、吸引等の手法によりブラスト処理面から除去される。 For example, alumina particles are used as the insulating particles. The average particle size of the alumina particles is 125 μm or more and 180 μm or less. The alumina particles are sprayed from a nozzle 97 set to an internal pressure of 0.4 MPa or more and 1.0 MPa or less, for example, 0.6 MPa. After spraying, the insulating particles are removed from the blasted surface by air blowing, suction, or other techniques.

これにより、図3(b)に示すように、マスク90、91から開放されたターゲット30の外周領域に、凹凸状のブラスト処理面、すなわち、当接面300が形成される。この後、溶射法により、ブラスト処理面(当接面300)に溶射絶縁層34の原料である絶縁材が溶射され、ブラスト処理面に溶射絶縁層34が形成される(図2)。 As a result, as shown in FIG. 3(b), an uneven blasted surface, i.e., the contact surface 300, is formed on the outer peripheral region of the target 30 that has been released from the masks 90 and 91. After this, the insulating material that is the raw material of the sprayed insulating layer 34 is sprayed onto the blasted surface (contact surface 300) by a thermal spraying method, and the sprayed insulating layer 34 is formed on the blasted surface (FIG. 2).

本実施形態によれば、ターゲット30と防着板40との間に隙間があったとしても、防着板40とターゲット30との間には、溶射絶縁層34が介在している。このため、ターゲット30と防着板40との間では、異常放電が起きにくくなる。 According to this embodiment, even if there is a gap between the target 30 and the adhesion prevention plate 40, the sprayed insulating layer 34 is interposed between the adhesion prevention plate 40 and the target 30. Therefore, abnormal discharge is unlikely to occur between the target 30 and the adhesion prevention plate 40.

特に、酸化物ターゲット材31は、ターゲット30の最表面に位置するため、プラズマによりスパッタリング面31sが加熱されたり、基材32によって裏面31rから冷やされたりする。これにより、ターゲット30には、熱履歴に応じて溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31との間に応力が印加される。 In particular, since the oxide target material 31 is located on the outermost surface of the target 30, the sputtering surface 31s is heated by the plasma and the back surface 31r is cooled by the substrate 32. As a result, stress is applied between the sprayed insulating layer 34 and the oxide target material 31 in the target 30 according to the thermal history.

本実施形態によれば、酸化物ターゲット材31の側面31wに、粗面化処理を行っているため、主にアンカー効果によって、溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31との間の密着力が向上する。これにより、スパッタリングとともに、溶射絶縁層34に酸化物ターゲット材31からの再付着した膜が形成されたとしても、この膜の応力に対して溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31との間の密着力が打ち勝ち、溶射絶縁層34が酸化物ターゲット材31に強固に密着する。 According to this embodiment, the side surface 31w of the oxide target material 31 is roughened, and the adhesion between the sprayed insulating layer 34 and the oxide target material 31 is improved mainly by the anchor effect. As a result, even if a film is reattached from the oxide target material 31 to the sprayed insulating layer 34 during sputtering, the adhesion between the sprayed insulating layer 34 and the oxide target material 31 overcomes the stress of this film, and the sprayed insulating layer 34 adheres firmly to the oxide target material 31.

これにより、ターゲット30と防着板40との間では、異常放電が長時間にわたり抑制され、ターゲット寿命を延ばすことができる。さらに、ターゲット30を利用したデバイスにおいては、その生産性が向上する。 As a result, abnormal discharge between the target 30 and the shielding plate 40 is suppressed for a long period of time, and the target life can be extended. Furthermore, the productivity of devices using the target 30 is improved.

(比較例) (Comparative Example)

図4は、ターゲットの比較例を示す模式的断面図である。 Figure 4 is a schematic cross-sectional view showing a comparative example of a target.

上述したように、溶射条件によっては、絶縁粒子80が側面31wに侵食して、絶縁粒子80が当接面310に残存する場合がある。 As described above, depending on the spraying conditions, the insulating particles 80 may erode into the side surface 31w, and the insulating particles 80 may remain on the contact surface 310.

このような構成の場合、ターゲット30に対する溶射絶縁層34の密着強度が弱まり、好ましくない。これに対して、本実施形態では、当接面310に絶縁粒子80が極力残存させず、その表面粗さRaが8μm以上20μm以下に調整されている。 In such a configuration, the adhesion strength of the sprayed insulating layer 34 to the target 30 is weakened, which is undesirable. In contrast, in this embodiment, as few insulating particles 80 as possible are left on the contact surface 310, and the surface roughness Ra is adjusted to be 8 μm or more and 20 μm or less.

図5(a)、(b)は、本実施形態のターゲットの別の変形例を示す模式的断面図である。 Figures 5(a) and (b) are schematic cross-sectional views showing another modified example of the target of this embodiment.

酸化物ターゲット材31においては、側面31wに凹部350(図5(a))、または凸部351(図5(b))が設けられてもよい。例えば、凹部350は、当接面310から酸化物ターゲット材31の内部に凹んだ領域であり、凸部351は、当接面310から溶射絶縁層34に突出する領域である。 In the oxide target material 31, a recess 350 (FIG. 5(a)) or a protrusion 351 (FIG. 5(b)) may be provided on the side surface 31w. For example, the recess 350 is a region recessed from the contact surface 310 into the oxide target material 31, and the protrusion 351 is a region protruding from the contact surface 310 into the sprayed insulation layer 34.

このような構成であれば、溶射絶縁層34と酸化物ターゲット材31との界面でのアンカー効果がさらに促進され、溶射絶縁層34がターゲット30にさらに強固に密着する。 With this configuration, the anchor effect at the interface between the sprayed insulation layer 34 and the oxide target material 31 is further promoted, and the sprayed insulation layer 34 adheres more firmly to the target 30.

(ブラスト処理) (Blast processing)

本実施形態では、ブラスト処理の条件(ブラスト粒子の粗さ、噴出圧、パス回数)の調整、及びプラズマ溶射の条件(距離)を適正化することで、酸化物ターゲット材31の側面31wの面粗度を制御して、溶射絶縁層34が酸化物ターゲット材31から剥離しにくいターゲット30が得られた。表面粗さRaの評価は、触針式表面粗さ測定機(東京精密社製、型番:SURFCOM TOUCH50)を用い、JISB0601(1994)に規定される条件で行った。 In this embodiment, the surface roughness of the side surface 31w of the oxide target material 31 was controlled by adjusting the blasting conditions (roughness of the blast particles, ejection pressure, number of passes) and optimizing the plasma spraying conditions (distance), resulting in a target 30 in which the sprayed insulating layer 34 is less likely to peel off from the oxide target material 31. The surface roughness Ra was evaluated using a stylus surface roughness measuring instrument (Tokyo Seimitsu Co., Ltd., model number: SURFCOM TOUCH50) under the conditions specified in JIS B0601 (1994).

(密着力評価) (Adhesion evaluation)

密着力は、酸化物ターゲット片に、溶射絶縁層を溶射して、溶射絶縁層に、アルミナ製の棒を接着して、棒を引っ張ることで測定した。酸化物ターゲット片の表面をブラスト処理する条件及び溶射絶縁層の溶射条件を変えながら、酸化物ターゲット片に対する溶射絶縁層の密着力を測定した。例えば、密着力の評価は、プルオフ式付着性試験機(ELCOMETER社製、型番:510)を用い、JISK5600-5-7に規定される条件にて行った。 The adhesion strength was measured by spraying a thermally sprayed insulating layer onto an oxide target piece, adhering an alumina rod to the thermally sprayed insulating layer, and pulling the rod. The adhesion strength of the thermally sprayed insulating layer to the oxide target piece was measured while changing the conditions for blasting the surface of the oxide target piece and the spraying conditions for the thermally sprayed insulating layer. For example, the adhesion strength was evaluated using a pull-off adhesion tester (manufactured by ELCOMETER, model number: 510) under the conditions specified in JIS K5600-5-7.

(剥離評価) (peeling evaluation)

剥離の評価は、異常放電の有無、目視での剥離の状態を4段階に分けた。例えば、A:剥離なし、異常放電痕なし、B:剥離なし、但し、異常放電痕あり、C:剥離あり、異常放電痕あり、D:ターゲットにクラック発生である。 Peeling was evaluated based on the presence or absence of abnormal discharge and the state of peeling as seen visually, divided into four stages. For example, A: no peeling, no abnormal discharge traces, B: no peeling, but abnormal discharge traces, C: peeling, abnormal discharge traces, D: cracks occurred on the target.

結果を表1に示す。 The results are shown in Table 1.

本実施形態の粒径は、粒度で定義され、粒度は,JIS Z8801-1に規定する網ふるいを用い、試料約300gを取り、JIS8815によって測定した。平均粒度の評価はJIS R 6001-1:2017に規定されるブラスト材の平均粒度を用いた。 The particle size in this embodiment is defined as the particle size, and the particle size was measured using a mesh sieve specified in JIS Z8801-1, taking a sample of about 300 g, and measuring it according to JIS 8815. The average particle size was evaluated using the average particle size of the blasting material specified in JIS R 6001-1:2017.

Figure 0007488135000001
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(実施例1) (Example 1)

純度4N、直径300mm、厚さ6mmのアルミナ製ターゲット材と、無酸素銅製のバッキングプレートとを厚みが0.5mmのインジウムロウ材で接合し、これら3つの部材からなるターゲットを作製した。 A target consisting of three components was created: an alumina target material with a purity of 4N, a diameter of 300 mm, and a thickness of 6 mm, and an oxygen-free copper backing plate joined together with an indium solder material with a thickness of 0.5 mm.

ターゲットの中、ターゲット材の側面の一部からインジウムロウ材を跨いでバッキングプレートの表面(裏面を除く)にまで、耐熱性、耐摩耗性に優れた樹脂テープを被覆した。 The inside of the target is covered with a resin tape that has excellent heat resistance and abrasion resistance, spanning from part of the side of the target material across the indium solder material to the surface of the backing plate (excluding the back surface).

ターゲットをブラスト処理装置の回転テーブルに設置して、ターゲットを所定の速度で回転しながら、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してターゲットにブラスト処理を行った。ノズル圧は、0.6MPaである。パス回数は、40回とした。 The target was placed on the rotating table of the blasting device, and while rotating at a specified speed, the target was blasted using alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm. The nozzle pressure was 0.6 MPa. The number of passes was 40.

ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、19.2μmである。ターゲットをプラズマ溶射機の回転テーブルに載せて所定の速度で回転させながら、平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて溶射を行った。ノズル・ターゲット間距離は、150mmである。溶射絶縁層の厚みは、190μmである。溶射の際、プラズマ熱によってインジウムロウ材が軟化するのを防止するためにエアブローによりインジウムロウ材を冷却した。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、8.1MPaである。 The alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 19.2 μm. The target was placed on the rotary table of the plasma spraying machine and rotated at a specified speed while spraying was performed using alumina particles with an average particle size of 30 μm. The nozzle-target distance was 150 mm. The thickness of the sprayed insulating layer was 190 μm. During spraying, the indium brazing material was cooled by air blowing to prevent it from softening due to plasma heat. The adhesion strength of the sprayed insulating layer to the target material was 8.1 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積していたものの、異常放電痕、溶射膜の剥離は、確認されなかった。評価は、Aであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, thought to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, but no abnormal discharge marks or peeling of the sprayed film were observed. The evaluation was an A.

(実施例2) (Example 2)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用して、ノズル圧が実施例1~4の中で最も低い0.4MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、40回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm were used to blast the target at a nozzle pressure of 0.4 MPa, the lowest among Examples 1 to 4. The number of passes was 40.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、8. 0μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が150mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、200μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、3.2MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 8.0 μm. Thermal spraying was performed using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target, with the nozzle-to-target distance being 150 mm. The thickness of the thermal sprayed insulation layer was 200 μm. The adhesion strength of the thermal sprayed insulation layer to the target material was 3.2 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積していたものの、異常放電痕、溶射膜の剥離は、確認されなかった。評価は、Aであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, thought to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, but no abnormal discharge marks or peeling of the sprayed film were observed. The evaluation was an A.

(実施例3) (Example 3)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、40回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.6 MPa using alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm. The number of passes was 40.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、19.2μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が200mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、薄く形成され、140μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、12.0MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 19.2 μm. Thermal spraying was performed at a nozzle-to-target distance of 200 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The sprayed insulation layer was formed thin, with a thickness of 140 μm. The adhesion strength of the sprayed insulation layer to the target material was 12.0 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積していたものの、このように薄い膜厚でも異常放電痕、溶射膜の剥離は、確認されなかった。評価は、Aであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, thought to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, but no abnormal discharge marks or peeling of the sprayed film were observed, even with such a thin film thickness. The evaluation was an A.

(実施例4) (Example 4)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、40回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.6 MPa using alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm. The number of passes was 40.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、19.2μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が100mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、厚く形成され、300μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、5.0MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 19.2 μm. Thermal spraying was performed with a nozzle-to-target distance of 100 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The sprayed insulation layer was formed thick, with a thickness of 300 μm. The adhesion strength of the sprayed insulation layer to the target material was 5.0 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積していたものの、異常放電痕はなく、このように厚い厚みの溶射膜でも、剥離は、確認されなかった。評価は、Aであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, thought to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, but there were no abnormal discharge marks, and no peeling was observed, even with such a thick sprayed film. The evaluation was A.

(比較例1) (Comparative Example 1)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が実施例1~4に比べて細かい90~125μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧1.0MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、80回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 1.0 MPa using alumina particles with an average particle size of 90 to 125 μm, which is smaller than those in Examples 1 to 4. The number of passes was 80.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。平均粒径が90~125μmのアルミナ粒子を用いた場合のブラスト処理面の算術平均粗さRaは、6.0μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が150mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、200μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、2.1MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. When alumina particles with an average particle size of 90 to 125 μm were used, the arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface was 6.0 μm. Alumina particles with an average particle size of 30 μm were used as the target, and thermal spraying was performed with a nozzle-to-target distance of 150 mm. The thickness of the thermal sprayed insulation layer was 200 μm. The adhesion strength of the thermal sprayed insulation layer to the target material was 2.1 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積していたものの、異常放電痕、溶射膜の剥離は、確認されなかった。但し、異常放電を示す黒色の変色部が確認された。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, thought to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, but no abnormal discharge marks or peeling of the sprayed film were observed. However, black discolored areas indicating abnormal discharge were observed.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積し、異常放電痕、溶射膜の剥離が確認された。評価は、Cであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, believed to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, and abnormal discharge marks and peeling of the sprayed film were confirmed. The evaluation was C.

(比較例2) (Comparative Example 2)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、80回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.6 MPa using alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm. The number of passes was 80.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、粗く形成され、29.0μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が150mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、200μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、1.4MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was roughly formed, being 29.0 μm. Thermal spraying was performed at a nozzle-to-target distance of 150 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The thickness of the thermal sprayed insulation layer was 200 μm. The adhesion strength of the thermal sprayed insulation layer to the target material was 1.4 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積し、異常放電痕、溶射膜の剥離が確認された。評価は、Cであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, believed to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, and abnormal discharge marks and peeling of the sprayed film were confirmed. The evaluation was C.

(比較例3) (Comparative Example 3)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧1.2MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、5回とした。パス回数が少なくてもノズル圧がこのように高いと、ブラスト後のターゲットにはクラックが確認された。評価は、Dであった。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm were used to blast the target at a nozzle pressure of 1.2 MPa. The number of passes was 5. Even with a small number of passes, cracks were observed in the target after blasting when the nozzle pressure was so high. The evaluation was D.

(比較例4) (Comparative Example 4)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、少なく設定され、10回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.6 MPa using alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm. The number of passes was set low, at 10.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、6.9μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が150mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、200μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、2.5MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 6.9 μm. Thermal spraying was performed at a nozzle-to-target distance of 150 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The thickness of the thermal sprayed insulation layer was 200 μm. The adhesion strength of the thermal sprayed insulation layer to the target material was 2.5 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。このようにパス回数が少ないと、連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積し、異常放電痕、溶射膜の剥離が確認された。評価は、Cであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. With such a low number of passes, black deposits thought to be redeposited films accumulated on the sprayed insulation layer after continuous discharge, and abnormal discharge marks and peeling of the sprayed film were confirmed. The evaluation was C.

(比較例5) (Comparative Example 5)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧が低く設定され、ノズル圧0.2MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、80回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm were used. The nozzle pressure was set low, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.2 MPa. The number of passes was 80.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、5.0μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が150mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、200μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、1.8MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 5.0 μm. Thermal spraying was performed at a nozzle-to-target distance of 150 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The thickness of the thermal sprayed insulation layer was 200 μm. The adhesion strength of the thermal sprayed insulation layer to the target material was 1.8 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。このように、ノズル圧が低いと、連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積し、異常放電痕、溶射膜の剥離が確認された。評価は、Cであった。 This target was attached to a sputtering device and continuous discharge was performed for 96 hours at a power of 3 kW. When the nozzle pressure was low, black deposits that appeared to be redeposited films accumulated on the sprayed insulation layer after continuous discharge, and abnormal discharge marks and peeling of the sprayed film were confirmed. The evaluation was C.

(比較例6) (Comparative Example 6)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が212~300μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、80回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.6 MPa using alumina particles with an average particle size of 212 to 300 μm. The number of passes was 80.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。但し、アルミナ粒子の粒径が大きいので、ブラスト処理面の算術平均粗さRaは、5.1μmとなった。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が150mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、200μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、1.2MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. However, because the particle size of the alumina particles was large, the arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface was 5.1 μm. Thermal spraying was performed with a nozzle-to-target distance of 150 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The thickness of the thermal sprayed insulation layer was 200 μm. The adhesion strength of the thermal sprayed insulation layer to the target material was 1.2 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積し、異常放電痕、溶射膜の剥離が確認された。評価は、Cであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, believed to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, and abnormal discharge marks and peeling of the sprayed film were confirmed. The evaluation was C.

(比較例7) (Comparative Example 7)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が500~710μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、80回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.6 MPa using alumina particles with an average particle size of 500 to 710 μm. The number of passes was 80.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。但し、アルミナ粒子の粒径が大きいので、ブラスト処理面の算術平均粗さRaは、3.0μmとなった。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が150mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、200μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、0.6MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. However, because the particle size of the alumina particles was large, the arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface was 3.0 μm. Thermal spraying was performed with a nozzle-to-target distance of 150 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The thickness of the thermal sprayed insulation layer was 200 μm. The adhesion strength of the thermal sprayed insulation layer to the target material was 0.6 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積し、異常放電痕、溶射膜の剥離が確認された。評価は、Cであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, believed to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, and abnormal discharge marks and peeling of the sprayed film were confirmed. The evaluation was C.

(比較例8) (Comparative Example 8)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、40回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted at a nozzle pressure of 0.6 MPa using alumina particles with an average particle size of 125 to 180 μm. The number of passes was 40.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、19.2μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が75mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、厚く形成され、340μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、2.3MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 19.2 μm. Thermal spraying was performed at a nozzle-to-target distance of 75 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The sprayed insulation layer was formed thick, with a thickness of 340 μm. The adhesion strength of the sprayed insulation layer to the target material was 2.3 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積し、異常放電痕、溶射膜の剥離が確認された。評価は、Cであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, believed to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, and abnormal discharge marks and peeling of the sprayed film were confirmed. The evaluation was C.

(比較例9) (Comparative Example 9)

実施例1と同様に、樹脂テープで被覆されたターゲットを準備し、平均粒径が125~180μmのアルミナ粒子を使用してノズル圧0.6MPaでターゲットにブラスト処理を行った。パス回数は、40回とした。 As in Example 1, a target covered with a resin tape was prepared, and the target was blasted with alumina particles having an average particle size of 125 to 180 μm at a nozzle pressure of 0.6 MPa. The number of passes was 40.

実施例1と同様に、ブラスト処理面に付着したアルミナ粒子を除去した。このときのブラスト処理面の算術平均粗さRaは、19.2μmである。ターゲットに平均粒径30μmのアルミナ粒子を用いて、ノズル・ターゲット間距離が300mmの距離で溶射を行った。溶射絶縁層の厚みは、薄く形成され、90μmである。ターゲット材に対する溶射絶縁層の密着力は、15.0MPaである。 As in Example 1, the alumina particles adhering to the blasted surface were removed. The arithmetic mean roughness Ra of the blasted surface at this time was 19.2 μm. Thermal spraying was performed at a nozzle-to-target distance of 300 mm using alumina particles with an average particle size of 30 μm as the target. The sprayed insulation layer was formed thin, with a thickness of 90 μm. The adhesion strength of the sprayed insulation layer to the target material was 15.0 MPa.

このターゲットをスパッタリング装置に装着して、電力3KWで96時間の連続放電を行った。連続放電後の溶射絶縁層には、再付着膜と思われる黒色の付着物が堆積していたものの、溶射膜の剥離は、確認されなかった。但し、異常放電を示す黒色の変色部が確認された。評価は、Bであった。 This target was attached to a sputtering device and subjected to continuous discharge for 96 hours at a power of 3 kW. After the continuous discharge, black deposits, thought to be redeposited films, had accumulated on the sprayed insulation layer, but no peeling of the sprayed film was observed. However, black discolored areas indicating abnormal discharge were observed. The evaluation was given a B.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合することができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made. Each embodiment is not necessarily an independent form, and can be combined as far as technically possible.

1…成膜装置
10…真空容器
11…絶縁物
20…支持台
21…基板
30…ターゲット(スパッタリングターゲット)
31…酸化物ターゲット材
31s…スパッタリング面
31r…裏面
31w…側面
32…基材
32s…表面
33…接合部材
34…溶射絶縁層
40…防着板
50…磁気回路部
51…ヨーク
52…磁石
60…電源
61…線路
70…排気機構
71…配管
75…ガス供給機構
76…導入管
80…絶縁粒子
90、91…マスク
95…回転テーブル
97…ノズル
300、310、320、330…当接面
321、322…部分
350…凹部
351…凸部
Reference Signs List 1: Film forming apparatus 10: Vacuum vessel 11: Insulator 20: Support 21: Substrate 30: Target (sputtering target)
31: oxide target material 31s: sputtering surface 31r: back surface 31w: side surface 32: substrate 32s: front surface 33: joining member 34: sprayed insulating layer 40: adhesion prevention plate 50: magnetic circuit section 51: yoke 52: magnet 60: power supply 61: line 70: exhaust mechanism 71: piping 75: gas supply mechanism 76: introduction pipe 80: insulating particles 90, 91: mask 95: rotating table 97: nozzle 300, 310, 320, 330: contact surface 321, 322: part 350: recess 351: protrusion

Claims (6)

スパッタリング面である第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、前記第1主面と前記第2主面とに連設された側面とを有する酸化物ターゲット材と、
前記酸化物ターゲット材の前記第2主面の側に設けられた基材と、
前記基材と前記酸化物ターゲット材との間に設けられ、前記基材と前記酸化物ターゲット材とを接合する接合部材と、
前記酸化物ターゲット材の前記側面の少なくとも一部から、前記接合部材を跨いで前記基材の表面の少なくとも一部までに設けられた絶縁層と
を具備し、
前記絶縁層が前記酸化物ターゲット材、前記接合部材、及び前記基材のそれぞれに接する当接面にブラスト処理が施されているスパッタリングターゲットであって、
前記絶縁層と前記酸化物ターゲット材との密着力は、3MPa以上であり、
前記絶縁層の膜厚は100μm以上300μm以下である
スパッタリングターゲット。
an oxide target material having a first main surface which is a sputtering surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a side surface connected to the first main surface and the second main surface;
a substrate provided on the second main surface side of the oxide target material;
a bonding member provided between the base material and the oxide target material, the bonding member bonding the base material and the oxide target material;
an insulating layer provided from at least a portion of the side surface of the oxide target material to at least a portion of the surface of the base material across the bonding member;
A sputtering target in which a blasting treatment is performed on contact surfaces of the insulating layer that contact the oxide target material, the bonding member, and the base material,
The adhesion strength between the insulating layer and the oxide target material is 3 MPa or more,
The thickness of the insulating layer is 100 μm or more and 300 μm or less.
Sputtering target.
請求項1に記載されたスパッタリングターゲットであって、
前記当接面は、8μm以上20μm以下の算術平均粗さを有する
スパッタリングターゲット。
2. The sputtering target of claim 1,
A sputtering target, wherein the contact surface has an arithmetic mean roughness of 8 μm or more and 20 μm or less.
スパッタリング面である第1主面と、前記第1主面とは反対側の第2主面と、前記第1主面と前記第2主面とに連設された側面とを有する酸化物ターゲット材と、前記酸化物ターゲット材の前記第2主面の側に設けられた基材と、前記基材と酸化物ターゲット材との間に設けられ、前記基材と酸化物ターゲット材とを接合する接合部材とを有するターゲットを準備し、
前記酸化物ターゲット材の前記側面の少なくとも一部から、前記接合部材を跨いで前記基材の表面の少なくとも一部までに絶縁粒子を噴き付け、
前記絶縁粒子を噴き付けたブラスト処理面に絶縁材を溶射して、前記酸化物ターゲット材との密着力が3MPa以上となるように、前記ブラスト処理面に、100μm以上300μm以下の膜厚で絶縁層を形成する
スパッタリングターゲットの製造方法。
a target including an oxide target material having a first main surface which is a sputtering surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a side surface connected to the first main surface and the second main surface, a substrate provided on the second main surface side of the oxide target material, and a bonding member provided between the substrate and the oxide target material and bonding the substrate and the oxide target material;
Insulating particles are sprayed from at least a portion of the side surface of the oxide target material across the bonding members to at least a portion of the surface of the base material;
and spraying an insulating material onto the blasted surface onto which the insulating particles have been sprayed, to form an insulating layer on the blasted surface with a thickness of 100 μm to 300 μm so that the adhesion between the insulating layer and the oxide target material is 3 MPa or more .
請求項に記載されたスパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記ブラスト処理面は、8μm以上20μm以下の算術平均粗さを有する
スパッタリングターゲットの製造方法。
A method for producing the sputtering target according to claim 3 , comprising the steps of:
The blasted surface has an arithmetic mean roughness of 8 μm or more and 20 μm or less.
請求項またはに記載されたスパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記絶縁粒子の平均粒径は、125μm以上180μm以下である
スパッタリングターゲットの製造方法。
A method for producing a sputtering target according to claim 3 or 4 , comprising the steps of:
The insulating particles have an average particle size of 125 μm or more and 180 μm or less.
請求項のいずれか1つに記載されたスパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記絶縁粒子を0.4MPa以上1.0MPa以下の内圧に設定されたノズルから噴出して前記ブラスト処理面を形成する
スパッタリングターゲットの製造方法。
A method for producing a sputtering target according to any one of claims 3 to 5 , comprising the steps of:
the insulating particles are ejected from a nozzle whose internal pressure is set to 0.4 MPa or more and 1.0 MPa or less to form the blasted surface.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005077677A1 (en) 2004-02-09 2005-08-25 Honeywell International, Inc. Physical vapor deposition components, and methods of treating components
WO2016021101A1 (en) 2014-08-08 2016-02-11 株式会社アルバック Target assembly

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005133183A (en) * 2003-10-31 2005-05-26 Optrex Corp Sputtering apparatus and sputtering method
JP4965480B2 (en) * 2008-02-15 2012-07-04 株式会社アルバック Manufacturing method of backing plate and cleaning method of backing plate
CN111118455B (en) * 2020-01-03 2020-11-06 北京金轮坤天特种机械有限公司 A kind of high temperature resistant and radiation resistant silicon steel sheet and its preparation method and application

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005077677A1 (en) 2004-02-09 2005-08-25 Honeywell International, Inc. Physical vapor deposition components, and methods of treating components
WO2016021101A1 (en) 2014-08-08 2016-02-11 株式会社アルバック Target assembly

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