專利名稱：Pvd用筒狀靶材的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在濺射或真空電弧蒸鍍等的PVD法(Physical Vapor Deposition:物理氣相淀積法)中使用的PVD用筒狀靶材，
背景技術：
以往，公知有一種PVD用筒狀靶材，其通過以高溫等靜壓加壓法 (HIP法)，在Fe或不銹鋼材料構(gòu)成的筒狀基材的外周面上接合(燒 結(jié))Cr等蒸發(fā)材料而形成.在這種PVD用筒狀靶材中，由于基材和蒸 發(fā)材料之間的熱膨脹系數(shù)(熱膨脹率)差異，在HIP處理的降溫過程 中基材收縮得比蒸發(fā)材料大，所以在蒸發(fā)材料和基材之間產(chǎn)生裂紋或 剝離.該現(xiàn)象在PVD用筒狀靶材的全長或直徑較小的情況下并不明 顯，但在大型的PVD用筒狀靶材中比較顯著。
若將這樣的PVD用筒狀靶材裝入例如PVD裝置中使用，則存在 下述問題伴隨著使用中溫度的上升，在基材和蒸發(fā)材料之間沿PVD 用筒狀耙材的軸向產(chǎn)生由前述熱膨脹系數(shù)差異引起的錯位，變成不能 使用的狀態(tài)。
為了解決該問題，例如在特開平7-173622號公報中，公開有下 述PVD用筒狀把材，其通過在基材的外周面上形成凸部或凹部，而限
制兩材料在軸心方向上的錯位。
此外，在特開平9-195039號公報和特開平5-230645號公報中，公
開有下述PVD用筒狀靶材，其在蒸發(fā)材料和基材之間夾設抑制兩材料 的擴散的中間層，由此抑制基材和蒸發(fā)材料間的剝離和裂紋的產(chǎn)生。
但是，關于上述特開平9-195039號公報和特開平5-230645號公報 的PVD用筒狀把材的形成，若作為蒸發(fā)材料采用由兩種以上元素構(gòu)成 的CrB等材料，則由于該材料的熱膨脹系數(shù)與構(gòu)成基材的Fe和用作中 間層的Ni等相比小很多，所以會因材料間的熱膨脹差異而在HIP處理 后或PVD作業(yè)時在PVD用筒狀靶材內(nèi)殘留很大的應力，從而存在在
蒸發(fā)材料上產(chǎn)生裂紋或剝離的問題。
此外，前述CrB那樣的材料極脆，還存在下述問題，即，在如上 述特開平7-173622號公報那樣具有帶棱角的角部的凸部或凹部中，因
應力集中于該角部而容易在蒸發(fā)材料上產(chǎn)生裂紋或剝離.

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，本發(fā)明提供一種PVD用筒狀靶材，其能抑制因基材和蒸
材料的剝離或裂紋的發(fā)生，并且能確保兩材料足夠的緊貼性.
為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明中采用了下述技術方案.
即，本發(fā)明的用于解決上述課題的技術方案是一種在筒狀基材的 外周面上包覆蒸發(fā)材料而成的PVD用筒狀靶材，前述基材和蒸發(fā)材料 的邊界部具有由凸狀和凹狀中的至少一種形狀構(gòu)成的嚙合部，前述凸 狀和凹狀中的至少一種形狀是將角部倒圃而形成的。
這里所說的"將角部倒圃"，只要至少頂部/底部與斜面部之間由 曲面構(gòu)成即可.因此，該凸狀或者凹狀的一部分中也可以包括平面.
由此，通過曲面構(gòu)成角部，可消除殘余應力向角部的集中，所以 可抑制因應力集中引起的蒸發(fā)材料的剝離或裂紋。此外，由于是兩材 料經(jīng)由嚙合部嚙合的狀態(tài)，所以即使兩材料的熱膨脹系數(shù)存在差異， 也能確保兩材料的緊貼性。
此外，優(yōu)選地，前述嚙^P具有在前述基材的整個周向上形成的凸條 部和凹條部中的兩者或者某一者。
由此，可在PVD用筒狀乾材的整個周向上確保兩材料的邊界部的 緊貼性.
此外，優(yōu)選地，前述嚙合部形成為在前述基材的軸向上將凸條部 和凹條部交替地相連而成的波紋狀。
由此，可容易地進行在基材的外周面上形成凸條部和凹條部的加 工，可抑制基材的制造成本.
此外，優(yōu)選地，前述嚙合部形成為使凹條部鄰近凸條部設置而成 的螺紋狀.
由此，即使在蒸發(fā)材料的一部分上產(chǎn)生從該蒸發(fā)材料的內(nèi)周到外 周的裂紋，該裂紋也會沿著凸條部或基凹條部發(fā)展，沒有裂紋在PVD 用筒狀靶材的周向上連結(jié)成圓環(huán)狀的危險。因此，不存在因裂紋而導 致蒸發(fā)材料一分為二的危險。
此外，為了良好地得到上述那樣的效果，優(yōu)選地，前述凹條部的 節(jié)距為lmm以上20mm以下，凸條部的頂部和凹條部的底部間的間隔
為0.5mm以上5mm以下，連結(jié)凸條部和凹條部的斜面相對于前述基材 的軸心所成的傾斜角度為80。以下，凸條部的頂部及凹條部的底部的 曲率半徑為0.5mm以上。
此外，優(yōu)選地，前述嚙合部在前述基材的外周面上具有多個凸條 部，相鄰的凸條部和凸條部之間平坦。
由此，通過形成少數(shù)的凸條部，可使必要部位的緊貼性提高，并 且可減少加工工時。
此外，優(yōu)選地，前述嚙合部形成在從前述基材的一個端部到另一 個端部的整個范圍內(nèi).
由此，能使前述殘余應力分散到從基材的一個端部至另一個端部 的整個PVD用筒狀耙材上，可更有效地抑制蒸發(fā)材料的剝離和裂紋的產(chǎn)生.
此外，能在PVD用筒狀靶材的全長范圍內(nèi)確保兩材料的緊貼性.
進而，優(yōu)選地，前述嚙合部具有分布在前述基材的外周面上的多 個凹部而呈凹窩狀。
由此，由于凹部是分布的而不是連續(xù)的，所以在包覆基材的外周 面而形成的蒸發(fā)材料的內(nèi)周面上分布地形成凸部，即使在蒸發(fā)材料上 產(chǎn)生了裂紋的情況下，該裂紋的發(fā)展也會被凸部妨礙而能被有效地抑 制。
此外，為了良好地得到該效果，優(yōu)選地，前述多個凹部以lmm以 上20mm以下的節(jié)距形成在基材的外周面上，在該外周面上的直徑為 lmm以上10mm以下，從該外周面起的深度為0.5mm以上5mm以下'
根據(jù)本發(fā)明，能抑制因基材和蒸發(fā)材料的熱膨脹差異而在兩材料 的邊界部產(chǎn)生的殘余應力引起的蒸發(fā)材料的剝離或裂紋的產(chǎn)生，并且 能確保兩材料足夠的緊貼性.


圖1是本發(fā)明的PVD用筒狀靶材的第1實施方式的軸向剖視圖.
圖2是放大表示基材的主要部分的軸向剖視圖。
圖3是表示在基材坯料上形成有凸條部及凹條部的狀態(tài)的立體圖。
圖4是放大表示邊界部的軸向剖視圖。
圖5是放大表示邊界部的另一軸向剖視圖.
圖6是本發(fā)明的PVD用筒狀靶材的第2實施方式的軸向剖視圖。 圖7是PVD用筒狀靶材的立體圖.
圖8是本發(fā)明的PVD用筒狀靶材的第3實施方式的基材的立體圖。
圖9是放大表示邊界部的軸向剖視圖。
圖10是本發(fā)明的PVD用筒狀靶材的其他實施方式的軸向剖視圖.
圖11是本發(fā)明的PVD用筒狀靶材的其他實施方式的軸向剖視
圖，
圖12是本發(fā)明的PVD用筒狀靶材的其他實施方式的徑向剖視圖.
具體實施例方式
下面，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖l表示本發(fā)明的PVD用筒狀靶材1的第1實施方式，該PVD用 筒狀把材l包括圓筒狀的基材2、和覆蓋該基材2的外周面的蒸發(fā)材 料(靶材材料)3。基材2由截面圓形的中空體形成。此外，在基材2 和蒸發(fā)材料3的邊界部4上，形成有將角部倒圓而形成的凹凸狀的嚙 合部5.
蒸發(fā)材料3是為了通過PVD法在工件上形成覆膜而由覆膜形成材 料形成的，通過HIP處理作為具有既定厚度的層而一體接合在基材2 的外周面上.
在本實施方式中，采用不銹鋼材料(SUS)作為基材2，采用CrB 作為蒸發(fā)材料3，但也可采用Fe或Fe系材料作為基材2，采用CrAl、 CrN、 CrBSi、 CrBTi、 CrBV、 TiB、 TiSi、 TiAlV、 TiAISi、 N、 TiN、 B4C、 BN、 A1N、 Al203、 C等作為蒸發(fā)材料3。
嚙合部5在從PVD用筒狀靶材1的一個端部到另一個端部的整個 范圍內(nèi)，具備形成在基材2的外周面上的陽螺紋狀部5a和形成在蒸發(fā) 材料3的內(nèi)周面上的陰螺紋狀部5b。陽螺紋狀部5a在基材2的軸向上 交替而連續(xù)地以陽螺紋狀形成有基材側(cè)凸條部(凸條部)6和基材側(cè)凹 條部(凹條部)7，所述基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部7是將角部倒 圓而在基材的整個周向上形成的.此外，陰螺紋狀部5b在蒸發(fā)材料3 的軸向上交替而連續(xù)地以陰螺紋狀形成有與基材側(cè)凸條部6對置的蒸
發(fā)材料側(cè)凹條部8、和填埋基材側(cè)凹條部7的蒸發(fā)材料側(cè)凸條部9。
另外，本實施方式的PVD用筒狀靶材l具有直徑A-"Omm、長 度B-600mm的外形尺寸。此外，如困2所示，將基材側(cè)凹條部7的 節(jié)距P設為5mm，將基材側(cè)凹條部7的底部和基材側(cè)凸條部6的頂部 間的間隔即深度D設為lmm，將連結(jié)基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部 7的斜面相對于直線L所成的傾斜角度6A設為32° ，所述直線L通 過連結(jié)相鄰的基材側(cè)凸條部6的頂部和基材側(cè)凹條部7的底部的直線 的中心，并與基材2的軸心平行，將基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7 的頂部的曲率半徑R設定為1.3mm.
本實施方式的PVD用筒狀靶材1由上述那樣的結(jié)構(gòu)形成.接著， 對該PVD用筒狀靶材1的制造方法進行說明.
首先，在由截面實心的棒體構(gòu)成的基材坯料的外周，螺紋狀地形 成成為嚙合部5的陽螺紋狀部5a的基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7.
接著，將基材坯料收納到有底圃筒狀的容器中。此時，希望使容 器的軸心和基材坯料的軸心一致或大致一致.然后，在該容器和基材 坯料之間填充蒸發(fā)材料3，在將該容器真空密閉后，通過HIP處理使 蒸發(fā)材料3燒結(jié)并接合到基材坯料上。由此，與基材坯料的基材側(cè)凸 條部6及基材側(cè)凹條部7對應地，在蒸發(fā)材料3上形成蒸發(fā)材料側(cè)凸 條部9及蒸發(fā)材料側(cè)凹條部8，構(gòu)成陰螺紋狀部5b，從而在兩材料2、 3的邊界部4上形成嚙合部5。
在該HIP處理后，通過在基材坯料的中心部加工出冷卻水路用的 貫通孔2a，而形成基材2，通過實施精加工而將兩端和外周加工成既 定的形狀，而完成PVD用筒狀把材1。
關于如上述那樣進行的嚙合部5的形成，形成陽螺紋狀部5a的基 材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7的尺寸關系如下述那樣規(guī)定。
將基材側(cè)凹條部7的節(jié)距P設定為lmm~20min的范圍.此外， 更優(yōu)選將該節(jié)距P設定為2mm-10mm的范圍，最優(yōu)選設定為4mni-7mm的范圍。
如圖3所示，基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7通過下述方法形 成將具有切削刃10a的工具10推壓到繞軸心高速旋轉(zhuǎn)并在軸心方向
上自動進給的基材坯料的外周面上，切入基材坯料'因此，若節(jié)距P 不到lmm，則加工工時增加，而且之后與蒸發(fā)材料3接合時也不能得
到足夠的緊貼效果.
此外，若將節(jié)距P設定得比20mm大，則工具10的切削刃10a和 基材坯料的接觸面積變大，對基材坯料的旋轉(zhuǎn)的阻力增加，從而會使 加工速度減慢.
此外，若將節(jié)距P設定得比20mm大，則通過HIP處理接合蒸發(fā) 材料3時產(chǎn)生的殘余應力不能分散到整個PVD用筒狀靶材1，盡管將 基材2的外周形成為凹凸狀，但殘余應力也會局部地作用，而有導致 蒸發(fā)材料3上產(chǎn)生裂紋的危險.
例如，若對全長數(shù)十cm的PVD用筒狀靶材(在本實施方式中為 60cm)將基材側(cè)凹條部7的節(jié)距P設為數(shù)cm，則在PVD用筒狀靶材 的長度方向上將排列數(shù)個~數(shù)十個基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7. 此外，已知的是，作為基材2而采用的不銹鋼材料的熱膨脹系數(shù)為17.3 xlO"/K，作為蒸發(fā)材料3而采用的CrB的熱膨脹系數(shù)比不銹鋼材料 的熱膨脹系數(shù)小一位左右。若將它們組合而形成PVD用筒狀靶材1， 則由于兩材料2、 3的熱膨脹差異，在該兩材料2、 3的邊界部4產(chǎn)生 的內(nèi)部應力較大。而且，CrB是極脆的材料.
因此，在上述數(shù)個~數(shù)十個基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7中， 平均每個基材側(cè)凸條部6 (基材側(cè)凹條部7)承受的應力變大，從而， 在蒸發(fā)材料3上從該基材側(cè)凸條部6的附近產(chǎn)生裂紋的可能性較大. 因此，為了使應力在軸向長度為數(shù)十cm的PVD用筒狀靶材上分散， 需要在該PVD用筒狀靶材的長度方向上至少排列數(shù)十個基材側(cè)凸條部 6及基材側(cè)凹條部7，而如果是節(jié)距P比20mm大的大凹凸形狀，則難 以使應力分散。此外，在例如節(jié)距P比29mm大的大型凹凸的情況下， 雖然多少能看到使應力分散的效果，但是填埋圖1所示的基材側(cè)凹條 部7的蒸發(fā)材料側(cè)凸條部9的比例增加。在PVD法中，是在蒸發(fā)材料 3的蒸發(fā)到達蒸發(fā)材料側(cè)凹條部8之前結(jié)束蒸發(fā)工序，所以該蒸發(fā)材料 側(cè)凸條部9的增加將導致蒸發(fā)材料3的浪費，不現(xiàn)實。
根據(jù)以上情況，為了使基材坯料的加工變得容易，并有效地使在 兩材料間的邊界部4產(chǎn)生的殘余應力分散，而將節(jié)距P設定為lmm-20mm的范圍。
此外，如圖2所示，若將基材側(cè)凸條部6的頂部和基材側(cè)凹條部7 的底部之間的間隔設為深度D,則將該深度D設為0.5mm~5mm的范
圍，更優(yōu)選設為0.8mm ~3mm的范圍.最優(yōu)選設為1mm ~ 2mm的范 圍.
若深度D設為不到0.5mm,則HIP處理中基材2的收縮程度比該 深度D大，而有可能不能充分得到基材2和蒸發(fā)材料3的嚙合效果(緊 貼效果)。例如，對于將Cr (熱膨脹系數(shù)a =6.5xlO_6/K)設為蒸發(fā) 材料3，將Fe(熱膨脹系數(shù)a - 11.3 x 10—6/K)設為基材2而制造PVD 用筒狀靶材l的情況，若將基材2的直徑設為50mm，則溫度差500"C 下兩材料間的間隙為(11.3-6.5) It) — 6 x 500x 50 +2 = 0.06mm,約為 60 p m。
即，若在HIP處理中經(jīng)過升溫升壓工序而燒結(jié)蒸發(fā)材料3后，在 冷卻工序(降溫工序)中冷卻到5001C左右的時刻解除加壓，則在之后 冷卻到常溫期間，會在基材2和蒸發(fā)材料3之間形成60nm的間隙. 該間隙在將PVD用筒狀靶材1安裝到PVD裝置而使用時會導致兩材 料2、 3的軸向錯位，是有害的。
為了在這樣產(chǎn)生了間隙的狀態(tài)下也能可靠地防止兩材料2、 3的錯 位，僅通過例如噴砂等以數(shù)pm 數(shù)十jLim的凹凸深度破壞基材的外周 面是不夠的，至少需要前述間隙的5倍，優(yōu)選是IO倍(數(shù)百Mm)的 凹凸深度，
在本實施方式中，將熱膨脹系數(shù)較大的不銹鋼材料用作基材2，將 熱膨脹系數(shù)比Cr小的CrB用作蒸發(fā)材料3，前述間隙與熱膨脹系數(shù)差 成比例地擴大，所以需要將深度D設定得更大。
此外，若深度D不到0.5mm，則如圖4所示，伴隨著基材2的軸 向收縮，基材2的基材側(cè)凸條部6與蒸發(fā)材料3的蒸發(fā)材料側(cè)凸條部9 相互摩擦，由此，蒸發(fā)材料3向其軸心的徑向外側(cè)受到來自基材2的 推壓力f (楔形效果)，有容易在蒸發(fā)材料3上產(chǎn)生裂紋的危險.
另一方面，若將深度D設定得比5mm大，則會導致加工工時的增 加和加工速度的變慢，所以不優(yōu)選。
此外，如圖5所示，在HIP處理的冷卻工序作用下，基材(基材 坯料)2收縮得比蒸發(fā)材料3大，所以若將深度D設定得比5mm大， 則由于基材2的收縮，基材側(cè)凸條部6強力地推壓蒸發(fā)材料側(cè)凸條部 9，由此，容易在極脆的蒸發(fā)材料側(cè)凸條部9上產(chǎn)生裂紋，不優(yōu)選.
由以上可知，為了防止基材2和蒸發(fā)材料3的錯位，實現(xiàn)加工的
容易化并抑制HIP處理時的收縮引起的裂紋，而將深度D設定在 0.5mm - 5mm的范圍。
此外，根據(jù)與上述深度D的關系，設定連結(jié)基材側(cè)凸條部6和基 材側(cè)凹條部7的斜面相對于圖2中單點劃線表示的與基材2軸心平行
的直線在各位置所成的傾斜角度e 。鑒于如上述那樣設定該深度D的 情況，傾斜角度e設為o。 <e<80°的范圍，更優(yōu)選設為o。 <6<60
。的范圍.最優(yōu)選設為O。 <6<45°的范圍.
此外，基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7的頂部的曲率半徑R也 與傾斜角度e—樣，鑒于如上述那樣設定該深度D和傾斜角度0的情 況，曲率半徑R設為0.5mm以上，更優(yōu)選i殳為lmm以上.最優(yōu)選i殳 為2mm以上，
另外，鑒于可這樣設定深度D、傾斜角度6、曲率半徑R的范圍 的情況，也可將彼此相鄰的基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部7形成為 正弦波狀，此外，也可將基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部7 二者或某 一者的頂部形成為平坦的形狀.
根據(jù)本實施方式，構(gòu)成設在兩材料2、 3間的邊界部4的嚙合部5
的基材2的基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7、和蒸發(fā)材料3的蒸發(fā)材 料側(cè)凸條部9及蒸發(fā)材料側(cè)凹條部8，是將角部倒圓而形成的，所以消 除了這些角部上的應力集中，在邊界部4沒有容易在蒸發(fā)材料3上產(chǎn) 生裂紋的危險。此外，基材2和蒸發(fā)材料3經(jīng)由嚙合部5而成為嚙合 的狀態(tài)，所以即使在因HIP處理時或PVD作業(yè)時熱狀態(tài)的變化而使兩 材料2、 3在軸向及徑向上膨脹或收縮的情況下，也能確保兩材料2、 3 的緊貼性，從而防止兩材料2、 3向軸向的錯位等，
此外，由于基材2的基材側(cè)凸條部6及基材側(cè)凹條部7形成為螺 紋狀，所以即使在蒸發(fā)材料3的一部分產(chǎn)生從該蒸發(fā)材料3的內(nèi)周到 外周的裂紋，該裂紋的發(fā)展也會順沿于基材側(cè)凸條部6或基材側(cè)凹條 部7，而沒有裂紋在PVD用筒狀靶材1的周向上連成圃環(huán)狀的危險. 因此，不存在因裂紋的產(chǎn)生而使得蒸發(fā)材料3—分為二的危險。
圖6及圖7是本發(fā)明的第2實施方式.在本實施方式中，通過在 基材2的軸向上交替而連續(xù)地形成基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部7, 而將嚙合部5形成為波紋狀.由此，不但能在PVD用筒狀靶材1的周 向上確保兩材料2、 3的邊界部4的緊貼性，而且基材2的加工變得容 易，能實現(xiàn)基材2的低成本化。即，若如上述第1實施方式那樣在基 材2的外周面螺紋狀地形成基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部7，則需要 進行下述工序，即，使專用工具(圖3所示的工具10)緊靠在基材坯 料的外周面上，在該狀態(tài)下一邊使基材坯料繞軸心旋轉(zhuǎn)并沿軸向自動 進給， 一邊進行雕刻。但是，該工序需要根據(jù)作業(yè)進度更換多種專用 工具，從而導致專用工具和加工工時的增加，加工變得極困難且費工 夫.
與之相對，在如本實施方式那樣在基材2的外周面上波紋狀地形 成基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部7的情況下，不需要將基材坯料在 軸向上自動進給，可在專用工具緊靠在外周面上的狀態(tài)下使基材坯料 繞軸心旋轉(zhuǎn)而形成。因此，根據(jù)本實施方式，與在基材2的外周面螺 紋狀地形成基材側(cè)凸條部6和基材側(cè)凹條部7的上迷笫1實施方式相 比，可減少專用工具和加工工時，能比上述第1實施方式更容易地形 成基材2。
此外，若從基材2的一端到另一端螺紋狀地形成基材側(cè)凸條部6 及基材側(cè)凹條部7，則有在基材2的端部形成帶棱角的角部的危險，需 要將該角部倒圓的工序而使加工工時增加，而根據(jù)本實施方式，不會 在基材2的端部形成該帶棱角的角部，由此也能實現(xiàn)加工工時的削減.
此外，圖8及圖9是本發(fā)明的第3實施方式。在本實施方式中， 嚙合部5具有多個凹部12，該凹部12是通過對基材2實施凹窩加工而 在該基材2的外周面上彼此隔開相等間隔地分布的.各凹部12形成為 缽狀的凹陷，該凹部12的尺寸關系如圖9所示，將凹部12的節(jié)距I 設定為lmm~20mm，將基材2的外周面上的直徑r設定為lmm ~ 10mm，將從該外周面起的深度d設定為0.5mm~5mm，優(yōu)選設定為 lmm ~ 3mm,
若凹部12的節(jié)距1不到lmm，則基材2和蒸發(fā)材料3的緊貼力降 低，而有基材2從蒸發(fā)材料3脫落的危險，在將節(jié)距l(xiāng)設定得比20mm 大的情況下，基材2和蒸發(fā)材料3的緊貼力也會降低，有基材2相對 蒸發(fā)材料3晃動的危險.另一方面，本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若將該節(jié)距l(xiāng) i殳為lmm-20mm，則不會產(chǎn)生這樣的問題.
此外，若凹部12的直徑r不到lmm或比10mm大，則基材2和蒸 發(fā)材料3的緊貼力降低，有基材2從蒸發(fā)材料3脫落的危險，另一方
面，本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若該直徑r為lmm~10min，則不會產(chǎn)生這樣 的問題。
此外，若凹部12的深度d不到0.5mm，則基材2和蒸發(fā)材料3的 緊貼力降低，有基材2從蒸發(fā)材料3脫落的危險.此外，若該深度d 比5mm大，則基材2和蒸發(fā)材料3的緊貼性提高，但基材2的加工工 時增加，會導致成本增加，從而不優(yōu)選.與之相對，本申請發(fā)明人發(fā) 現(xiàn)，若該深度d為0.5mm~5mm，則不會產(chǎn)生這樣的問趙.
根據(jù)本實施方式，在將蒸發(fā)材料3接合到基材2的外周上的HIP 處理時，因兩材料2、 3的熱膨脹差異產(chǎn)生的殘余應力會在整個PVD 用筒狀靶材l上分散.
此外，蒸發(fā)材料3的內(nèi)周面上，在與基材2的多個凹部12對置的 位置上形成有凸部13.該凸部13厚度較厚，所以強度比其他部分大. 由此，在以與基材2的凹部12或凹部12間對置的位置為起點而在蒸 發(fā)材料3上產(chǎn)生裂紋的情況下，即，在以蒸發(fā)材料3的凸部13或凸部 13間為起點而產(chǎn)生裂紋的情況下，該裂紋也會因碰到強度大的凸部13 而妨礙其發(fā)展，從而能進一步抑制裂紋的發(fā)展.
以上，對本發(fā)明的實施方式進行了詳細描述，但本發(fā)明不限定于 上述實施方式.例如，在如圖10所示僅在基材2的長度方向中央部設 置嚙合部5的情況、或如圖11所示在基材2外周面的數(shù)個部位設置基 材側(cè)凸條部6而將相鄰的基材側(cè)凸條部6間設為平坦形狀的情況下， 也能起到與上述實施方式相同的效果.
此外，也可采用下述方案，即，如圖12所示，通過在基材2的周 向上以既定節(jié)距設置凸部14，而不僅能在軸向上將基材2的外周面設 為凹凸狀，在周向上也能設為凹凸狀.
此外，也可采用在基材2的外周面上以不相等的間隔設置多個凹 部12的結(jié)構(gòu)，在將凹部12設為凸部的情況下，也能起到與本實施方 式相同的效果。
優(yōu)選地，本發(fā)明的PVD用筒狀靶材外徑為30 ~ 200mm.
權利要求
1.一種PVD用筒狀靶材，包括筒狀的基材；以及包覆在前述基材的外周面上的蒸發(fā)材料；其中，前述基材和蒸發(fā)材料的邊界部具有由凸狀和凹狀中的至少一種形狀構(gòu)成的嚙合部，前述凸狀和凹狀中的至少一種形狀是將角部倒圓而形成的。
2. 如權利要求l所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述嚙合 部具有在前逸基材的整個周向上形成的凸條部和凹條部中的至少一者。
3. 如權利要求2所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述嚙合紋狀。
4. 如權利要求2所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述嚙合 部形成為使凹條部鄰近凸條部設置而成的螺紋狀。
5. 如權利要求3所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述凹條 部的節(jié)Jf巨為lmm以上20mm以下，凸條部的頂部和凹條部的底部間的 間隔為0.5mm以上5mm以下，連結(jié)凸條部和凹條部的斜面相對于前述 基材的軸心所成的傾斜角度為80°以下，凸條部的頂部及凹條部的底 部的曲率半徑為0.5mm以上。
6. 如權利要求l所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述嚙合 部在前述基材的外周面上具有多個凸條部，相鄰的凸條部和凸條部之 間平坦。
7. 如權利要求1所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述嚙合 部形成在從前述基材的一個端部到另一個端部的整個范圍內(nèi)。
8. 如權利要求l所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述嚙合部具有分布在前述基材的外周面上的多個凹部而呈凹窩狀。
9. 如權利要求8所述的PVD用筒狀靶材，其特征在于，前述多個 凹部以lmm以上20mm以下的節(jié)距形成在基材的外周面上，在該外周 面上的直徑為lmm以上10mm以下，從該外周面起的深度為0.5mm以 上5mm以下。
全文摘要
本發(fā)明是一種在筒狀基材的外周面上包覆蒸發(fā)材料而成的PVD用筒狀靶材，基材和蒸發(fā)材料的邊界部具有由將角部倒圓而形成的凸狀和凹狀中的至少一種形狀構(gòu)成的嚙合部。根據(jù)該方案，能抑制因基材和蒸發(fā)材料的熱膨脹差異而在兩材料的邊界部產(chǎn)生的殘余應力引起的蒸發(fā)材料的剝離或裂紋的產(chǎn)生，并且能確保兩材料足夠的緊貼性。
文檔編號C23C14/24GK101096750SQ20071012629
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月29日 優(yōu)先權日2006年6月29日
發(fā)明者岡崎孝弘, 藤井博文, 高尾敏明 申請人:株式會社神戶制鋼所