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JP2015017297A - In-BASED CYLINDRICAL SPUTTERING TARGET, AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME - Google Patents

In-BASED CYLINDRICAL SPUTTERING TARGET, AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME Download PDF

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JP2015017297A
JP2015017297A JP2013144372A JP2013144372A JP2015017297A JP 2015017297 A JP2015017297 A JP 2015017297A JP 2013144372 A JP2013144372 A JP 2013144372A JP 2013144372 A JP2013144372 A JP 2013144372A JP 2015017297 A JP2015017297 A JP 2015017297A
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cylindrical
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target
backing tube
peripheral surface
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Masanori Joho
正則 除補
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable easily and surely integrating an In-based cylindrical target material and a cylindrical backing tube, and surely holding the In-based cylindrical target material at time of usage.SOLUTION: In a manufacturing method of an In-based cylindrical sputtering target in which an In-based cylindrical target material 20 containing In is bonded to an outer peripheral surface 41 of a cylindrical backing tube 40, the In-based cylindrical target material 20 is formed on the outer peripheral surface 41 of the cylindrical backing tube 40 through a compacting process in which a green compact with a relative density of 97% or more is formed on the outer peripheral surface 41 by compression molding using a cold isostatic pressing method of metal powders 22 for the target material including an In component into a state that the metal powders 22 are tightly contacted to surround the outer peripheral surface 41 of the cylindrical backing tube 40.

Description

本発明は、マグネトロンスパッタリング装置に用いられるIn系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。   The present invention relates to an In-based cylindrical sputtering target used in a magnetron sputtering apparatus and a method for manufacturing the same.

マグネトロンスパッタリング装置として、円筒形のターゲット材を回転させながらスパッタを行う円筒形スパッタリングターゲットを備えたマグネトロンスパッタリング装置がある。このマグネトロンスパッタリング装置においては、円筒形ターゲット材の内側に磁石を配置するとともに、その円筒形ターゲット材の内側に冷却水を流すことにより、円筒形ターゲット材を冷却しつつ、回転させながらスパッタを行う。   As a magnetron sputtering apparatus, there is a magnetron sputtering apparatus provided with a cylindrical sputtering target that performs sputtering while rotating a cylindrical target material. In this magnetron sputtering apparatus, a magnet is placed inside a cylindrical target material, and cooling water is allowed to flow inside the cylindrical target material, thereby performing sputtering while cooling and rotating the cylindrical target material. .

このような円筒形スパッタリングターゲットを用いるスパッタリング装置は、大面積の成膜に適しており、ターゲット材の使用効率が非常に高いという特徴がある。一般に平板ターゲット材は十数%〜30%程度の使用効率であるのに対し、円筒形ターゲットではターゲット材の全面がエロージョン領域となるため、約80%の非常に高い使用効率が得られる。また、円筒形スパッタリングターゲットは内部に冷却水を流通させることができるので冷却効率が高い。したがって、ターゲット材に高い電力を印加でき、高速で成膜することが可能である。   A sputtering apparatus using such a cylindrical sputtering target is suitable for film formation over a large area and has a feature that the use efficiency of the target material is very high. In general, a flat plate target material has a usage efficiency of about 10 to 30%, whereas a cylindrical target has a very high usage efficiency of about 80% because the entire surface of the target material is an erosion region. Moreover, since a cylindrical sputtering target can distribute | circulate a cooling water inside, cooling efficiency is high. Therefore, high power can be applied to the target material, and film formation can be performed at high speed.

このような円筒形スパッタリングターゲットは、従来では主に建材ガラスの表面コーティング用成膜装置に使用されており、厳密な成膜雰囲気の管理が要求される電子部品の製造に適用されることはほとんどなかったが、近年、太陽電池やフラットパネルディスプレイなど、大型の電子部品の製造に向けた回転カソード型のスパッタリング装置が開発されている。このため、高品質の円筒形スパッタリングターゲットを低コストで製造することが求められている。   Conventionally, such cylindrical sputtering targets are mainly used in film-forming apparatuses for surface coating of building glass, and are hardly applied to the manufacture of electronic components that require strict film-forming atmosphere management. In recent years, however, a rotating cathode type sputtering apparatus has been developed for manufacturing large-sized electronic components such as solar cells and flat panel displays. For this reason, it is required to produce a high-quality cylindrical sputtering target at a low cost.

円筒形スパッタリングターゲットの製造には、例えば、ターゲット材の金属溶湯を鋳造することにより成形する鋳造法や、特許文献1又は特許文献2に記載されるターゲット材の金属粉末をバッキングチューブに溶射する溶射法等が活用されている。さらに特許文献2には、円筒形ターゲットをバッキングチューブにボンディングするプロセスが煩雑で製造コストがかかることが記載されている。   For the production of the cylindrical sputtering target, for example, a casting method in which a molten metal of the target material is cast or a thermal spraying method in which the metal powder of the target material described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is sprayed onto a backing tube. Laws are utilized. Further, Patent Document 2 describes that the process of bonding a cylindrical target to a backing tube is complicated and expensive to manufacture.

また、特許文献3では、太陽電池の光吸収層となるCu‐In‐Ga‐Se四元系合金膜を効率良く成膜するために、従来はIn膜の上にCu‐Ga二元系合金膜を成膜して積層膜を形成していた工程を、Cu‐In‐Ga三元系合金ターゲットを使用して一回のスパッタリングによってCu‐In‐Ga三元系合金膜を成膜する工程とし、工程を省略することが記載されている。この特許文献3には、Cu‐In‐Ga三元系合金ターゲットは、Cu‐In‐Ga溶湯をガスアトマイズすることによりCu‐In‐Ga三元系合金粉末を作製し、その合金粉末を高圧焼結することによりIn系円筒ターゲットを作製することが記載されている。
そして、このように作製されたCu‐In‐Ga三元系合金ターゲットの焼結体は、所定形状に加工した後に、バッキングチューブにボンディングすることで接合され、In系円筒形スパッタリングターゲットとして使用される。
In Patent Document 3, in order to efficiently form a Cu—In—Ga—Se quaternary alloy film that serves as a light absorption layer of a solar cell, conventionally, a Cu—Ga binary alloy is formed on the In film. Forming a Cu-In-Ga ternary alloy film by one-time sputtering using a Cu-In-Ga ternary alloy target in the process of forming a laminated film by forming a film And omitting the process. In this Patent Document 3, a Cu-In-Ga ternary alloy target is prepared by gas atomizing a Cu-In-Ga molten metal to produce a Cu-In-Ga ternary alloy powder, and the alloy powder is subjected to high-pressure sintering. It is described that an In-based cylindrical target is produced by bonding.
And the sintered body of the Cu—In—Ga ternary alloy target produced in this way is processed into a predetermined shape and then bonded to the backing tube to be used as an In-based cylindrical sputtering target. The

2012‐107296号公報2012-107296 2012‐229453号公報2012-229453 2009‐120862号公報2009-120862

ところが、特許文献1又は特許文献2に記載される溶射法により製造した円筒形スパッタリングターゲットでは、円筒ターゲットを形成する結晶粒径が大きくなり、密度及び組織のばらつき等により、使用時に異常放電が発生し易い。このため、粉末焼結により円筒形ターゲット材を製造することが求められる。
しかし、Inを含有するIn系ターゲット材においては、粉末焼結により作製した円筒形ターゲット材本体の融点が低いことから(Cu‐In‐Gaの場合で約150℃)、円筒形ターゲット材とバッキングチューブとをボンディングにより接合することが困難である。仮に円筒形ターゲット材よりも低融点のボンディング材を用いて接合したとしても、使用時の昇温によりボンディング材が溶融して、回転状態で使用されるIn系円筒形スパッタリングターゲットを確実に保持することが難しくなる。
However, in the cylindrical sputtering target manufactured by the thermal spraying method described in Patent Document 1 or Patent Document 2, the crystal grain size forming the cylindrical target increases, and abnormal discharge occurs during use due to variations in density and structure. Easy to do. For this reason, it is required to produce a cylindrical target material by powder sintering.
However, in the In-based target material containing In, the cylindrical target material body produced by powder sintering has a low melting point (about 150 ° C. in the case of Cu-In-Ga), so the cylindrical target material and backing It is difficult to join the tube by bonding. Even if bonding is performed using a bonding material having a melting point lower than that of the cylindrical target material, the bonding material melts due to the temperature rise during use, and the In-based cylindrical sputtering target used in the rotating state is securely held. It becomes difficult.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、In系円筒形ターゲット材と円筒形バッキングチューブとを容易かつ確実に一体化でき、使用時にIn系円筒形ターゲット材の確実な保持を可能にすることを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can easily and reliably integrate an In-based cylindrical target material and a cylindrical backing tube, and can reliably hold the In-based cylindrical target material during use. The purpose is to make it possible.

本発明は、Inが含有されるIn系円筒形ターゲット材を円筒形バッキングチューブの外周面に接合したIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法であって、Inを成分組成に有するターゲット材用金属粉末を前記円筒形バッキングチューブの外周面を囲むように密接させた状態で冷間等方圧加圧法にて圧縮成形することにより該外周面に相対密度97%以上の圧粉体を密接状態に形成する圧粉成形工程により前記円筒形バッキングチューブの外周面に前記In系円筒形ターゲット材を形成することを特徴とする。   The present invention relates to a method for producing an In-based cylindrical sputtering target in which an In-based cylindrical target material containing In is bonded to the outer peripheral surface of a cylindrical backing tube, the metal powder for target material having In as a component composition Is compacted by a cold isostatic pressing method in a state of being in close contact with the outer peripheral surface of the cylindrical backing tube, thereby forming a compact having a relative density of 97% or more on the outer peripheral surface. The In-based cylindrical target material is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical backing tube by a compacting process.

冷間等方圧加圧法においては、液圧を利用して被対象物に等方圧を加えることにより圧縮成形するので、金型を用いたプレス加工のように、金属との摩擦がなく、また等方的に圧力が作用するため、被対象物の表面が液圧に等しい加圧力を受けて一様に圧縮され、密度が均一な圧粉体を得ることができる。
本発明は、Inを成分組成に有するターゲット材用金属粉末を、円筒形バッキングチューブに圧縮成形することにより、In系円筒形ターゲットを、ボンディング材を用いることなく一体に成形することができるので、回転状態で使用されるIn系円筒形ターゲット材を確実に保持することができる。
In the cold isostatic pressurization method, compression molding is performed by applying isotropic pressure to the object using hydraulic pressure, so there is no friction with the metal, as in press processing using a mold, In addition, since the pressure acts isotropically, the surface of the object receives a pressure equal to the hydraulic pressure and is uniformly compressed, and a green compact with a uniform density can be obtained.
In the present invention, the In-based cylindrical target can be integrally formed without using a bonding material by compressing and molding a metal powder for a target material having In as a component composition into a cylindrical backing tube. The In-based cylindrical target material used in the rotating state can be reliably held.

本発明のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法は、前記圧粉成形工程の後に前記圧粉体に切削加工を施すターゲット材切削工程を有するとよい。
圧縮成形により形成された圧粉体は、容易に切削加工が行えることから、所定の形状のIn系円筒形ターゲット材を容易に形成することができる。例えば、圧粉体の両端部を削除して円筒形バッキングチューブをIn系円筒形ターゲット材の両端から突出させることで、スパッタリング装置において確実に保持することができ、In系円筒形ターゲットを効率よく製造することができる。
The manufacturing method of the In type | system | group cylindrical sputtering target of this invention is good to have a target material cutting process which cuts the said compacting body after the said compacting process.
Since the green compact formed by compression molding can be easily cut, an In-based cylindrical target material having a predetermined shape can be easily formed. For example, by removing both ends of the green compact and projecting the cylindrical backing tube from both ends of the In system cylindrical target material, the In system cylindrical target can be efficiently held in the sputtering apparatus. Can be manufactured.

本発明のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法において、前記ターゲット材用金属粉末は、最大粒径が500μm以下とされ、In:40〜60質量%、Ga:1〜45質量%を含有し、残部をCuからなる成分組成とされる。
このような性状のターゲット材用金属粉末は硬度が低いので、冷間等方圧加圧法による圧縮成形によって、良好に円筒形スパッタリングターゲットを製造することができる。
なお、平均粒子径が500μmを超えると、使用時(スパッタ時)にIn系円筒形ターゲット材の消耗に伴って表面の凹凸が大きくなり、マイクロアーク放電が増加する傾向がある。
In the method for producing an In-based cylindrical sputtering target of the present invention, the metal powder for a target material has a maximum particle size of 500 μm or less, and contains In: 40 to 60 mass%, Ga: 1 to 45 mass%, The balance is a component composition made of Cu.
Since the metal powder for a target material having such properties has low hardness, a cylindrical sputtering target can be satisfactorily manufactured by compression molding using a cold isostatic pressing method.
When the average particle diameter exceeds 500 μm, the surface irregularities increase with the consumption of the In-based cylindrical target material during use (during sputtering), and the micro arc discharge tends to increase.

本発明のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法は、前記圧粉成形工程の前に前記円筒形バッキングチューブの外周面を粗面化する粗面化工程を有するとよい。
In系円筒形ターゲット材を圧縮成形する前に、予め円筒形バッキングチューブの外周面を粗面化しておくことで、In系円筒形ターゲット材の密着性を高めることができる。
The manufacturing method of the In type | system | group cylindrical sputtering target of this invention is good to have a roughening process of roughening the outer peripheral surface of the said cylindrical backing tube before the said compacting process.
Before the In-based cylindrical target material is compression molded, the adhesion of the In-based cylindrical target material can be improved by roughening the outer peripheral surface of the cylindrical backing tube in advance.

また、本発明は、Inが含有されるIn系円筒形ターゲット材を、このIn系円筒形ターゲットの両端から突出する円筒形バッキングチューブの外周面を囲むようにして密接状態に形成したIn系円筒形スパッタリングターゲットであり、前記In系円筒形ターゲット材が相対密度97%以上の圧粉体とされることを特徴とする。   Further, the present invention provides an In-based cylindrical sputtering material in which an In-based cylindrical target material containing In is formed in close contact so as to surround the outer peripheral surface of a cylindrical backing tube protruding from both ends of the In-based cylindrical target. The In-type cylindrical target material is a green compact having a relative density of 97% or more.

本発明によれば、In系円筒形ターゲット材と円筒形バッキングチューブとを容易かつ確実に一体化でき、使用時にIn系円筒形ターゲット材の確実な保持が可能で、使用効率を向上させることができる。   According to the present invention, the In-based cylindrical target material and the cylindrical backing tube can be easily and reliably integrated, and the In-based cylindrical target material can be securely held during use, thereby improving the use efficiency. it can.

本発明に係るIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法における圧粉成形工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the compacting process in the manufacturing method of the In type | system | group cylindrical sputtering target which concerns on this invention. 本発明に係るIn系円筒形スパッタリングターゲットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the In type | system | group cylindrical sputtering target which concerns on this invention.

以下、本発明に係るIn系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形態について説明する。
本実施形態のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法により製造されるIn系円筒形スパッタリングターゲット10は、図2に示すように、Inが含有されるIn系円筒形ターゲット材(以下、「ターゲット材」と示す)20と、このターゲット材20の両端から突出して、ターゲット材20の内周面21に接合されたIn系円筒形バッキングチューブ(以下、「バッキングチューブ」と示す)40とを備える。
Hereinafter, embodiments of an In-based cylindrical sputtering target and a method for producing the same according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, an In-based cylindrical sputtering target 10 manufactured by the method for manufacturing an In-based cylindrical sputtering target according to this embodiment includes an In-based cylindrical target material (hereinafter referred to as “target material”). And an In-based cylindrical backing tube (hereinafter referred to as “backing tube”) 40 that protrudes from both ends of the target material 20 and is joined to the inner peripheral surface 21 of the target material 20.

ターゲット材20は、Inを成分組成に有するものであり、In又はIn合金(In‐Cu‐Ga又はIn‐Cu)からなる。ターゲット材20の大きさ(寸法)は特に限定されないが、例えば外径158mm、厚み25mm、長さ2000mmの筒状部材とされる。また、バッキングチューブ40は、材料や寸法は特に限定されないが、例えばTi又はSUS製とされ、外径133mm、厚み8mm、長さ2040mmの筒状部材とされる。
このように、円筒形スパッタリングターゲット10を構成するターゲット材20とバッキングチューブ40とは、ボンディング材等を用いることなく、直接接合されている。
The target material 20 has In as a component composition, and is made of In or an In alloy (In—Cu—Ga or In—Cu). The size (dimensions) of the target material 20 is not particularly limited. For example, the target material 20 is a cylindrical member having an outer diameter of 158 mm, a thickness of 25 mm, and a length of 2000 mm. The material and dimensions of the backing tube 40 are not particularly limited. For example, the backing tube 40 is made of Ti or SUS, and is a cylindrical member having an outer diameter of 133 mm, a thickness of 8 mm, and a length of 2040 mm.
Thus, the target material 20 and the backing tube 40 constituting the cylindrical sputtering target 10 are directly joined without using a bonding material or the like.

次に、バッキングチューブ40の外周面41にターゲット材20を成形して円筒形スパッタリングターゲット10を製造する方法について、説明する。
In系円筒形スパッタリングターゲット10は、Inを成分組成に有するターゲット材用金属粉末をバッキングチューブ40の外周面41を囲むように密接させた状態で、冷間等方圧加圧法により圧縮成形し、外周面41に相対密度97%以上のターゲット材20を形成することにより製造される。
Next, a method for manufacturing the cylindrical sputtering target 10 by forming the target material 20 on the outer peripheral surface 41 of the backing tube 40 will be described.
The In-based cylindrical sputtering target 10 is compression-molded by a cold isostatic pressing method in a state in which a metal powder for a target material having In as a component composition is closely attached so as to surround the outer peripheral surface 41 of the backing tube 40, It is manufactured by forming the target material 20 having a relative density of 97% or more on the outer peripheral surface 41.

ターゲット材20の原料となるターゲット材用金属粉末は、ガスアトマイズと篩分けとにより作製され、平均粒子径が500μm以下で、In:40〜60質量%、Ga:1〜45質量%を含有し、残部をCuからなる成分組成とされる。平均粒子径を500μm以下としているのは、平均粒子径が500μmを超えると、使用時(スパッタ時)にターゲット材20の消耗に伴って表面の凹凸が大きくなり、マイクロアーク放電が増加する傾向があるためである。   The target material metal powder as the raw material of the target material 20 is produced by gas atomization and sieving, and has an average particle diameter of 500 μm or less, containing In: 40 to 60 mass%, Ga: 1 to 45 mass%, The balance is a component composition made of Cu. The reason why the average particle diameter is 500 μm or less is that when the average particle diameter exceeds 500 μm, the surface irregularities increase with the consumption of the target material 20 during use (during sputtering), and the micro arc discharge tends to increase. Because there is.

(粗面化工程)
まず、ターゲット材20が接合されるバッキングチューブ40の外周面41にアルミナ粒子を用いてブラスト処理を施すことにより、予め外周面41を粗面化しておく。これにより、後に形成するターゲット材と、バッキングチューブ40との密着性を高めることができる。
(Roughening process)
First, the outer peripheral surface 41 is roughened in advance by blasting the outer peripheral surface 41 of the backing tube 40 to which the target material 20 is bonded using alumina particles. Thereby, the adhesiveness of the target material formed later and the backing tube 40 can be improved.

(圧粉成形工程)
次に、ターゲット材用金属粉末22を円筒形バッキングチューブ40の外周面41を囲むように密接させた状態で圧縮成形することにより、その外周面41に相対密度97%以上のIn系ターゲット材の圧粉体を密接状態に形成する。本実施形態においては、図1に示す外部昇圧式の加圧装置100を用いて、ターゲット材用金属粉末22をバッキングチューブ40の外周面41に圧縮成形することで、ターゲット材20をバッキングチューブ40に一体化する。
(Green compaction process)
Next, the target material metal powder 22 is compression-molded in a state of being in close contact with the outer peripheral surface 41 of the cylindrical backing tube 40, whereby an In-based target material having a relative density of 97% or more is formed on the outer peripheral surface 41. The green compact is formed in close contact. In the present embodiment, the target material 20 is compressed and formed on the outer peripheral surface 41 of the backing tube 40 by using the external pressure-type pressurizing apparatus 100 shown in FIG. To integrate.

冷間等方圧加圧法は、液圧を利用して被対象物(ターゲット材用金属粉末22)に等方圧を加えることにより圧縮成形する方法であり、金型を用いたプレス加工のように、金属との摩擦がなく、また等方的に圧力が作用するため、被対象物の表面が液圧に等しい加圧力を受けて一様に圧縮され、密度が均一な圧粉体を得ることができる。
加圧装置100では、ターゲット材用金属粉末22をゴム袋のような変形抵抗の少ない成形型(ゴム型)15の中に密封した状態とし、これに液圧を加えることにより圧縮成形する。
The cold isostatic pressing method is a compression molding method in which isotropic pressure is applied to a target object (metal powder 22 for a target material) using liquid pressure, such as pressing using a mold. In addition, since there is no friction with the metal and isotropic pressure is applied, the surface of the object is uniformly compressed by receiving a pressure equal to the hydraulic pressure to obtain a green compact with a uniform density. be able to.
In the pressurizing apparatus 100, the metal powder 22 for target material is sealed in a molding die (rubber die) 15 having a low deformation resistance such as a rubber bag, and compression molding is performed by applying hydraulic pressure thereto.

具体的には、高圧容器11外でゴム型15にターゲット材用金属粉末22およびバッキングチューブ40を充填して密封した後、ゴム型15を高圧容器11内の圧力媒体14中に直接浸漬し、100℃以下の温度で0.5〜2ton/cm(49〜196MPa)の圧力でゴム型15の外面に一様な液圧を作用させて成形する。このとき、バッキングチューブ40は、ゴム型15内への投入前に、バッキングチューブ40の両端部をゴム製のセパレータ栓42により閉塞して封止端部としておくとともに、内部に砂43を充填しておく。
なお、図示を省略するが、図1に示す加圧装置100には、液圧の昇圧手段が高圧容器11と独立して設けられ、高圧容器11内に外部から圧力媒体14を押し込むことにより加圧することができるようになっている。また、図1に示す符号12は高圧容器11の上端を密閉する上蓋、符号13は高圧容器11の下端を密閉する下蓋である。
Specifically, after filling the rubber mold 15 with the target material metal powder 22 and the backing tube 40 outside the high-pressure container 11 and sealing, the rubber mold 15 is directly immersed in the pressure medium 14 in the high-pressure container 11, Molding is performed by applying a uniform hydraulic pressure to the outer surface of the rubber mold 15 at a temperature of 100 ° C. or lower and a pressure of 0.5 to 2 ton / cm 2 (49 to 196 MPa). At this time, the backing tube 40 is sealed with rubber separator plugs 42 at both ends before being put into the rubber mold 15 and sealed with sand 43 inside. Keep it.
Although not shown, the pressurizing apparatus 100 shown in FIG. 1 is provided with a hydraulic pressure boosting unit independently of the high-pressure vessel 11, and is added by pushing the pressure medium 14 into the high-pressure vessel 11 from the outside. Can be pressed. Moreover, the code | symbol 12 shown in FIG. 1 is the upper cover which seals the upper end of the high pressure vessel 11, and the code | symbol 13 is the lower cover which seals the lower end of the high pressure vessel 11.

そして、上記圧粉成形工程により、バッキングチューブ40にターゲット材用金属粉末22を成形した圧粉体を形成した後、互いに接合されたバッキングチューブ40と圧粉体とを加圧装置100から取り出し、不要なセパレータ栓42や砂43を除去する。   And after forming the green compact which shape | molded the metal powder 22 for target materials in the backing tube 40 according to the said compacting process, the backing tube 40 and green compact which were mutually joined are taken out from the pressurization apparatus 100, Unnecessary separator plugs 42 and sand 43 are removed.

(ターゲット材切削工程)
図2に示すように、ターゲット材20の両端からバッキングチューブ40の両端部を任意の長さで突出させるように、圧粉体に切削加工を施し、ターゲット材20の両端部を除去する。これにより、ターゲット材20と、そのターゲット材20の両端から突出して設けられるバッキングチューブ40とを備えるIn系円筒形スパッタリングターゲット10が得られる。
なお、ターゲット材20の両端を加工する際に、ターゲット材20の表面を加工して所定の厚みに形成することもできる。
(Target material cutting process)
As shown in FIG. 2, the green compact is cut so that both end portions of the backing tube 40 protrude from both ends of the target material 20 with an arbitrary length, and both end portions of the target material 20 are removed. Thereby, the In type | system | group cylindrical sputtering target 10 provided with the target material 20 and the backing tube 40 which protrudes and is provided from the both ends of the target material 20 is obtained.
In addition, when processing the both ends of the target material 20, the surface of the target material 20 can also be processed and formed in predetermined thickness.

このように、本実施形態のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法によれば、ターゲット材用金属粉末を直接バッキングチューブ40に圧縮成形するので、ボンディング材を用いることなく、ターゲット材20(圧粉体)をバッキングチューブ40に密接状態に形成することができる。このため、回転状態で使用されるターゲット材20を確実に保持することができる。
また、圧縮成形により形成された圧粉体は、容易に切削加工が行えることから、所定の形状のターゲット材を容易に形成することができる。このため、上記実施形態のように、バッキングチューブ40をターゲット材20の両端から突出させることにより、スパッタリング装置においてIn系円筒形スパッタリングターゲット10を確実に保持することができ、ターゲット材20の全面を効率よく使用することができる。
As described above, according to the manufacturing method of the In-based cylindrical sputtering target of the present embodiment, the metal powder for target material is directly compression-molded on the backing tube 40, so that the target material 20 (compact powder) can be used without using a bonding material. Body) can be formed in close contact with the backing tube 40. For this reason, the target material 20 used in a rotating state can be reliably held.
Moreover, since the green compact formed by compression molding can be easily cut, a target material having a predetermined shape can be easily formed. For this reason, as in the above-described embodiment, by allowing the backing tube 40 to protrude from both ends of the target material 20, the In-based cylindrical sputtering target 10 can be reliably held in the sputtering apparatus, and the entire surface of the target material 20 can be retained. It can be used efficiently.

なお、本発明は、上記実施形態の構成のものに限定されるものではなく、細部構成においては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、冷間等方圧加圧法による外部昇圧式の加圧装置100を用いて、ターゲット材20の圧縮成形を行ったが、これに限定されるものではない。例えば、上蓋12の代わりにピストンを設けて、そのピストンにより高圧容器11内の圧力媒体を圧縮加圧するピストン直圧式等の他の冷間等方圧加圧法を採用することもできる。また、冷間等方圧加圧法以外にも、プレス装置により圧縮成形することもできる。
In addition, this invention is not limited to the thing of the structure of the said embodiment, In a detailed structure, it is possible to add a various change in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the above-described embodiment, the target material 20 is compression-molded using the external pressure-type pressurizing apparatus 100 using the cold isostatic pressure method, but the present invention is not limited to this. For example, another cold isostatic pressurization method such as a piston direct pressure type in which a piston is provided in place of the upper lid 12 and a pressure medium in the high-pressure vessel 11 is compressed and pressurized by the piston may be employed. In addition to the cold isostatic pressing method, compression molding can also be performed by a press device.

10 In系円筒形スパッタリングターゲット
11 高圧容器
12 上蓋
13 下蓋
14 圧力媒体
15 ゴム型(成形型)
20 ターゲット材(In系円筒形ターゲット材)
21 内周面
22 ターゲット材用金属粉末
40 バッキングチューブ(円筒形バッキングチューブ)
41 外周面
42 セパレータ栓
43 砂
100 外部昇圧式の加圧装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 In type cylindrical sputtering target 11 High pressure vessel 12 Upper lid 13 Lower lid 14 Pressure medium 15 Rubber mold (molding mold)
20 Target material (In-based cylindrical target material)
21 inner peripheral surface 22 metal powder for target material 40 backing tube (cylindrical backing tube)
41 Outer peripheral surface 42 Separator plug 43 Sand 100 External pressurizing device

Claims (5)

Inが含有されるIn系円筒形ターゲット材を円筒形バッキングチューブの外周面に接合したIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法であって、Inを成分組成に有するターゲット材用金属粉末を前記円筒形バッキングチューブの外周面を囲むように密接させた状態で冷間等方圧加圧法にて圧縮成形することにより該外周面に相対密度97%以上の圧粉体を密接状態に形成する圧粉成形工程により前記円筒形バッキングチューブの外周面に前記In系円筒形ターゲット材を形成することを特徴とするIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。   A manufacturing method of an In-based cylindrical sputtering target in which an In-based cylindrical target material containing In is joined to an outer peripheral surface of a cylindrical backing tube, wherein the metal powder for a target material having In as a component composition is the cylindrical shape Compaction molding in which a compact with a relative density of 97% or more is formed in close contact with the outer peripheral surface by compression molding using the cold isostatic pressing method in close contact with the outer peripheral surface of the backing tube A method for producing an In-based cylindrical sputtering target, comprising forming the In-based cylindrical target material on an outer peripheral surface of the cylindrical backing tube by a process. 前記圧粉成形工程の後に前記圧粉体に切削加工を施すターゲット材切削工程を有することを特徴とする請求項1記載のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。   The method for producing an In-based cylindrical sputtering target according to claim 1, further comprising a target material cutting step of cutting the green compact after the green compacting step. 前記ターゲット材用金属粉末は、最大粒径が500μm以下とされ、In:40〜60質量%、Ga:1〜45質量%を含有し、残部をCuからなる成分組成とされることを特徴とする請求項1又は2に記載のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。   The metal powder for target material has a maximum particle size of 500 μm or less, contains In: 40 to 60% by mass, Ga: 1 to 45% by mass, and the balance is made of Cu. The manufacturing method of the In type | system | group cylindrical sputtering target of Claim 1 or 2 to do. 前記圧粉成形工程の前に前記円筒形バッキングチューブの外周面を粗面化する粗面化工程を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のIn系円筒形スパッタリングターゲットの製造方法。   The In series cylindrical sputtering according to any one of claims 1 to 3, further comprising a roughening step of roughening an outer peripheral surface of the cylindrical backing tube before the compacting step. Target manufacturing method. Inが含有されるIn系円筒形ターゲット材を、このIn系円筒形ターゲットの両端から突出する円筒形バッキングチューブの外周面を囲むようにして密接状態に形成したIn系円筒形スパッタリングターゲットであり、前記In系円筒形ターゲット材が相対密度97%以上の圧粉体とされることを特徴とするIn系円筒形スパッタリングターゲット。   An In-based cylindrical sputtering target in which an In-based cylindrical target material containing In is formed in close contact so as to surround an outer peripheral surface of a cylindrical backing tube protruding from both ends of the In-based cylindrical target. An In-based cylindrical sputtering target, wherein the cylindrical target material is a green compact having a relative density of 97% or more.
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