專利名稱：濺射靶及濺射靶的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及構(gòu)成材料容易回收的濺射靶及濺射靶的處理方法。
背景技術(shù)：
作為成膜方法的一種的濺射法是使具有高能量的粒子碰撞由金屬等組成的濺射靶(以下，稱為靶)的表面(被濺射面)，并使從靶放出的原子堆積在基體材料上的成膜方法。在濺射中，為了在基體材料的表面均勻成膜，需要使用具有一定的被濺射面積的靶。 已使用過(guò)的供濺射的靶可以作為金屬材料再利用。尤其是近年來(lái)，隨著平板顯示器(Flat Panel Display, FPD)等基體材料(成膜對(duì)象)的大面積化、成膜材料的高價(jià)化等，已使用過(guò)的靶材的再利用的重要性也隨之增加。一般在濺射法中，根據(jù)上述原理，基體材料的組分與靶的組分有關(guān)。因此，在形成合金膜時(shí)，使用由合金組成的靶。然而，對(duì)于合金組成的靶，存在由于難以分離構(gòu)成合金的金屬(成分金屬)，因此由于用作合金組分而受到限制，與單一金屬組成的靶相比，其再利用價(jià)值明顯降低的問(wèn)題。一方面，在形成合金膜時(shí)，即使通過(guò)對(duì)連接由各成分金屬分別組成的多個(gè)靶片的靶進(jìn)行濺射，也可以在基體材料上形成合金膜。例如，專利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種通過(guò)固相擴(kuò)散連接靶材來(lái)形成靶的方法。在該方法中，可以使用熱等靜壓機(jī)等對(duì)由相同種類或不同種類的材料組成的靶材進(jìn)行固相擴(kuò)散連接，得到高強(qiáng)度連接這些材料的大面積的靶?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利2004-204253號(hào)公報(bào)(第
段)

發(fā)明內(nèi)容
然而，采用專利文獻(xiàn)1所述的方法形成的靶通過(guò)固相擴(kuò)散連接堅(jiān)固連接多個(gè)靶材。因此，在固相擴(kuò)散連接多種靶材的靶時(shí)，為了對(duì)每一成分金屬進(jìn)行分離，需要機(jī)械加工等因而操作耗時(shí)。另一方面，為了便于從靶材中分離每一成分金屬，在通過(guò)連接強(qiáng)度較弱的連接方法進(jìn)行連接時(shí)，會(huì)發(fā)生由連接處的電弧放電導(dǎo)致的顆粒的產(chǎn)生，由靶材的熱膨脹導(dǎo)致的變形等。鑒于以上情況，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的處理分離成分金屬的濺射靶及該濺射靶的處理方法。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方式的濺射靶的處理方法，包括以下步驟通過(guò)對(duì)連接由作為非氫脆性材料的第1材料組成的第1靶部與作為由氫脆性材料組成的第2材料的第2靶部的濺射靶進(jìn)行氫脆化處理，從而從該濺射靶中分離該第2靶部；回收該第2材料；回收該第1材料。為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方式的濺射靶是一種用于形成由合金組成的薄膜的、具有被濺射面的濺射靶，包括第1靶部與第2靶部。所述第1靶部由作為氫氣氛中不被脆化的非氫脆性材料的第1材料組成，并形成所述被濺射面的一部分。所述第2靶部由作為該氫氣氛中脆化的氫脆性材料的第2材料組成，并與該第1 靶部相連接，形成該被濺射面的另一部分。


圖1示出了根據(jù)第1實(shí)施方式的濺射靶的俯視圖；圖2示出了根據(jù)第1實(shí)施方式的濺射靶的立體圖；圖3為說(shuō)明根據(jù)第1實(shí)施方式的濺射靶的制造方法的圖；圖4示出了根據(jù)第1實(shí)施例的采用濺射靶的濺射裝置的概略結(jié)構(gòu)圖；圖5示出了根據(jù)第2實(shí)施方式的濺射靶的俯視圖；圖6示出惡劣根據(jù)第2實(shí)施方式的濺射靶的立體圖；圖7為說(shuō)明根據(jù)第2實(shí)施方式的濺射靶的制造方法的圖；圖8示出了根據(jù)變形例1的濺射靶的圖；圖9示出了根據(jù)與變形例2的濺射靶的圖；圖10示出了根據(jù)變形例3的濺射靶的圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1濺射靶2墊板
3第1靶部4第2靶部
5第1靶片6第2靶片
21靶22墊板
23第1靶部24第2靶部
25第1靶片26第2靶片
31靶32墊板
33第1靶部34第2靶部
35第1靶片36第2靶片
41靶42墊板
43第1靶部44第2靶部
45第1靶片51靶；
52墊板53第1靶部
54第2靶部55第1靶片
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的濺射靶的處理方法，包括以下步驟通過(guò)對(duì)連接由作為非氫脆性材料的第1材料組成的第1靶部與由作為氫脆性材料的第2材料組成的第2靶部的濺射靶進(jìn)行氫脆化處理，從而從所述濺射靶中分離所述第2靶部；回收所述第2材料；回收所述第1材料。
通過(guò)氫脆化處理，第2靶部被脆化破壞，第1靶部由于沒(méi)有脆化因此保持原有狀態(tài)。因此，可以選擇性地回收第1材料和第2材料。第2靶部由于通過(guò)氫脆化被破壞，因此， 即使在第1靶部和第2靶部堅(jiān)固連接時(shí)，或者第1靶部由微小的靶片組成時(shí)也容易回收。如上，根據(jù)本實(shí)施方式的濺射靶的處理方法，可以選擇性地回收第1材料和第2材料或者不同種類的第1材料與第2材料。即，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的處理分離成分金屬。所述氫脆化處理工序也可以包括在氫氣氛中將所述濺射靶保持在第1溫度，然后保持在比第1溫度低的第2溫度。在第1溫度下氫被吸收到第2靶部，在第2溫度下該被吸收的氫氣化膨脹，第2靶部脆化。即，可以使包含在同一濺射靶中的第2靶部氫脆化，不使第1靶部脆化。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式的濺射靶是一種用于形成由合金組成的薄膜的、具有被濺射面的濺射靶，包括第1靶部與第2靶部。所述第1靶部由作為氫氣氛中不被脆化的非氫脆性材料的第1材料組成，并形成所述被濺射面的一部分。所述第2靶部由作為所述氫氣氛中脆化的氫脆性材料的第2材料組成，并與所述第1靶部相連接，形成所述被濺射面的另一部分。通過(guò)使用該濺射靶進(jìn)行濺射，從而在基體材料上形成由第1材料和第2材料的合金組成的薄膜?？梢愿鶕?jù)第1靶部和第2靶部在被濺射面上所占的面積，控制合金薄膜的組分。該濺射靶通過(guò)如上氫脆化處理使第2靶部氫脆化，從而分離第1靶部和第2靶部。由此，可以將第1材料和第2材料完全分開(kāi)并回收。所述第1靶部由多個(gè)第1靶片組成，所述第2靶部由多個(gè)第2靶片組成，所述多個(gè)第1靶片之間也可以介入所述第2靶片。由于每個(gè)第1靶片與第2靶片相連接，因此如果通過(guò)氫脆化處理去除第2靶片，則可以使第1靶部分離為各個(gè)第1靶片。所述第1材料可以包括含有第1元素的第1種類材料與含有不同于所述第1元素的第2元素的第2種類材料，所述多個(gè)第1靶片可以包括由各所述第1種類材料組成的靶片與由所述第2種類材料組成的靶片。通過(guò)使用與構(gòu)成材料不同的多種第1靶片，從而可以由多種類材料組成第1靶部。 通過(guò)氫脆化處理，使第1靶部分離為各個(gè)第1靶片，因此即使在第1靶部由多種類材料組成時(shí)，也可以回收第1材料的每一種類。所述第1種類材料可以是Al、Cu、W、Mo、Pt、Cr中的任一種，所述第2種類材料可以是 Ti、Zr、Fe、Ni、Ta、Nb 中的任一種。(第1實(shí)施方式)圖1示出了根據(jù)本實(shí)施方式的濺射靶(以下稱為靶)1的俯視圖。圖1示出了從被濺射面?zhèn)扔^察到的靶1。在以下各圖中，將平行于被濺射面的方向作為X方向，將平行于被濺射面且垂直于X方向的方向作為Y方向，將垂直于X方向以及Y方向的方向作為Z方向。圖2示出了靶1 一部分的放大的立體圖。如這些圖所示，靶1連接至墊板2上。墊板2保持靶1并將其冷卻，而且，作為電極發(fā)揮作用。對(duì)墊板2的材質(zhì)沒(méi)有特別限定，例如可以為Cu。靶1具有第1靶部3和第2靶部4。靶1通過(guò)焊接、機(jī)械性保持等方法連接至墊板 2。將靶1表面(與連接至墊板2的面相反側(cè)的面)作為被濺射面。如后面所述，靶1由構(gòu)成金屬各不相同的2種靶片構(gòu)成。靶1包括由非氫脆性材料組成的第1靶片5和由氫脆性材料組成的第2靶片6。即，靶1是一種用于形成包含這些材料作為成分的薄膜的靶。第1靶部3由多個(gè)第1靶片5構(gòu)成，并形成被濺射面的一部分。第1靶片5可以從Al、Cu、W、Mo、Pt、Cr等金屬及其合金、氧化物等非氫脆性材料(不會(huì)氫脆化的材料)中進(jìn)行選擇，并將選作第1靶部3的材料作為第1材料。根據(jù)本實(shí)施方式的第1材料由一種材料組成，第1靶片5均由該種材料組成。第1靶片5具有例如在X方向上具有長(zhǎng)邊，在Y 方向上具有短邊的矩形板狀形狀，并且各個(gè)被形成為同樣大小。第2靶部4由多個(gè)第2靶片6構(gòu)成，并形成被濺射面的一部分。第2靶片6可以從Ti、Zr、i^、Ni、Ta、Nb等金屬及其合金、氧化物等氫脆性材料(會(huì)氫脆化的材料)中進(jìn)行選擇，并將選作第2靶部4的材料作為第2材料。第2靶片6具有例如在X方向上具有與第1靶片5相同長(zhǎng)度的長(zhǎng)邊，在Y方向上具有短邊的矩形板狀形狀，并且各個(gè)被形成為相同大小。另外，所述第1及第2材料的組合根據(jù)應(yīng)制作的合金薄膜的元素組分來(lái)選定。第1靶片5和第2靶片6排列為在X方向上各個(gè)交替。第1靶片5及第2靶片6 的大小、配置數(shù)量等可以適當(dāng)變更。第1靶片5及第2靶片6的大小規(guī)定為在靶1的第1 靶部3和第2靶部4在被濺射面上所占的面積。即，可以控制濺射中成膜的合金組分比。第1靶片5及第2靶片6與相鄰的第1靶片5或者第2靶片6相連接，并且，分別與墊板2相連接。連接方法不限于焊接、擴(kuò)散連接等，但通過(guò)擴(kuò)散連接，可以防止由在靶片之間的縫隙中產(chǎn)生的電弧放電導(dǎo)致的顆粒的產(chǎn)生，以及由熱膨脹率的差異導(dǎo)致的應(yīng)力的集中。下面，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的靶1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖3為說(shuō)明靶1的制造方法的圖。分別準(zhǔn)備多個(gè)由第1材料組成的第1板5’和由第2材料組成的第2板6’。第1 板5’及第2板6’可以通過(guò)例如溶解鑄造、燒結(jié)等方法來(lái)制造。第1板5’可以設(shè)為具有與第1靶片5的短邊相同的厚度(Y方向)、與第1靶片5的長(zhǎng)邊相同的一條邊(X方向)的矩形形狀。第2板6’可以設(shè)為具有與第2靶片6的短邊相同的厚度(Y方向)、與第2靶片6 的長(zhǎng)邊相同的一條邊(X方向)的矩形形狀。接下來(lái)，如圖3 (A)所示，多個(gè)第1板5’和多個(gè)第2板6’在Y方向上一一交替疊放連接。這可以設(shè)為例如擴(kuò)散連接。通過(guò)對(duì)第1板5’和第2板6’在Y方向上施加壓力， 從而可以以足夠的強(qiáng)度連接第1板5’和第2板6’。接下來(lái)，如圖3(B)所示，沿圖3(B)中虛線所示的平行于X_Y平面的面切斷第1板 5’和第2板6’。例如，可以通過(guò)機(jī)械性切割來(lái)連接。通過(guò)這樣的切斷，使第1板5’和第2 板6’都斷開(kāi)，形成交替排列的第1靶片5和第2靶片6。這樣，如圖3(C)所示，切出成為靶的板。通過(guò)將該板粘接在墊板上來(lái)制作靶1。這樣，通過(guò)制作靶1，與連接第1靶片5和第2靶片6的端面的情況相比，可以提高第1靶片5和第2靶片6的連接強(qiáng)度。下面，對(duì)采用了靶1的濺射進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)本實(shí)施方式的靶1可供多種濺射法(交流(Alternating Current,AC)法、直流(Direct Current,DC)法、射頻(Radio Frequency, RF)法、磁控法等)使用。這里，取靶1供磁控濺射法使用的情況為例。圖4示出了濺射裝置10的概略結(jié)構(gòu)圖。如圖4所示，濺射裝置10具有容器11、配置于該容器11內(nèi)部的濺射陰極12、以及配置在該濺射陰極12附近的、用于形成磁場(chǎng)分布的磁場(chǎng)形成部13。其中，濺射陰極12包含靶1。并且，容器11內(nèi)放置有基體材料S。容器11中連接有對(duì)容器11進(jìn)行真空排氣的真空排氣系統(tǒng)14和向容器11導(dǎo)入工藝氣體的氣體導(dǎo)入系統(tǒng)15。并且，容器11內(nèi)部設(shè)有支撐基體材料S并成為陽(yáng)極的平臺(tái)16。 基體材料S與濺射陰極12相對(duì)配置。濺射陰極12由靶1和墊板2構(gòu)成。在連接墊板2的靶1的面(表面)的相反方向的面(背面)的方向上，配置有磁場(chǎng)形成部13。該磁場(chǎng)形成部13在靶1的表面附近如圖 4所示的那樣形成磁場(chǎng)分布。在利用該濺射裝置10的濺射中，最初，對(duì)容器11內(nèi)部進(jìn)行真空配置，接著，向容器 11內(nèi)導(dǎo)入Ar等工藝氣體。接著，在濺射陰極12和作為陽(yáng)極的平臺(tái)16之間施加電壓，并通過(guò)磁場(chǎng)形成部13在濺射陰極12的附近形成磁場(chǎng)。通過(guò)電場(chǎng)及磁場(chǎng)對(duì)工藝氣體進(jìn)行等離子化，并通過(guò)離子碰撞靶1的表面從而形成濺射。第1材料從靶1的第1靶部3作為濺射粒子飛散，第2材料從第2靶部4作為濺射粒子飛散，在基體材料S上形成第1材料和第2材料的合金膜。通過(guò)靶1的第1靶部3 和第2靶部4在被濺射面上所占的面積來(lái)控制成膜的合金組分。工藝氣體的離子碰撞靶1的被濺射面的位置因磁場(chǎng)的形成位置等而受影響，從而造成在被濺射面上不均勻。在進(jìn)行濺射的同時(shí)，被濺射面上形成有離子碰撞頻率高、靶材損耗大的受損區(qū)域和離子碰撞頻率低、靶材損耗小的非受損區(qū)域。如果降低與受損區(qū)域相等的靶材的厚度，則即使殘留足夠的與非受損區(qū)域相等的靶材，仍然需要替換靶。即，替換掉的靶中依然存在靶材，且這些靶材有再利用的余地。另外，在除磁控濺射以外的濺射法中也會(huì)出現(xiàn)非受損區(qū)域。接著，對(duì)從靶1中回收第1材料及第2材料的方法進(jìn)行說(shuō)明。將供濺射的靶1從墊板2上卸除。靶1例如通過(guò)加熱至焊接材熔點(diǎn)以上來(lái)卸除。接下來(lái)，對(duì)供濺射的靶1實(shí)施氫脆化處理。在將靶1收納在處理用容器中，并對(duì)處理用容器進(jìn)行真空排氣后，導(dǎo)入氫氣。導(dǎo)入氫氣直到達(dá)到例如大氣壓以上的壓力為止。接下來(lái)，對(duì)靶1進(jìn)行加熱。加熱在第2材料可吸收氫的溫度(第1溫度)(例如 6000C )下進(jìn)行，并保持規(guī)定的時(shí)間。第1溫度根據(jù)第2材料的種類來(lái)調(diào)節(jié)。接下來(lái)，將加熱溫度設(shè)為低于第1溫度的第2溫度。第2溫度設(shè)為使在第1溫度下第2材料吸收的氫被氣化的溫度，并根據(jù)第2材料的種類來(lái)調(diào)節(jié)。通過(guò)將靶1在第2溫度(例如420°C)下保持一定的時(shí)間，從而使得第2材料吸收的氫被氣化，第2靶部4被脆性破壞。如上對(duì)靶1進(jìn)行氫脆化處理。另外，氫脆化處理不限于此。接下來(lái)，回收第1材料及第2材料。通過(guò)氫脆化處理，作為第2靶部4的第1材料被破碎，作為第1靶部3的第1材料保持第1靶片5的形狀，因此可以容易地進(jìn)行分離。
第2材料通過(guò)收集破碎的碎片來(lái)進(jìn)行回收，第1材料作為第1靶片5被回收。對(duì)于從靶1中分離的第1靶片5還存在這種情況與第2靶片6相連接的部分附著或擴(kuò)散有第2材料。此時(shí)，通過(guò)爆破處理、機(jī)械性研磨等除去該第2材料，從而可以回收高純度的第 1材料。如上，回收第1材料及第2材料。通過(guò)利用氫脆化處理，不管第1靶片5和第2靶片6的連接強(qiáng)度如何，都可以在高純度的狀態(tài)下進(jìn)行回收。如上，根據(jù)本實(shí)施方式的靶在通過(guò)根據(jù)本實(shí)施方式的處理方法可以在再利用性高的狀態(tài)下回收其構(gòu)成材料。(第2實(shí)施方式)以下，對(duì)第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在第2實(shí)施方式中，第1靶部由2種以上種類的材料組成，這一點(diǎn)與第1實(shí)施方式不同。另外，與對(duì)第1實(shí)施方式所說(shuō)明內(nèi)容重復(fù)的部分省略敘述。圖5示出了根據(jù)本實(shí)施方式的靶21的俯視圖。圖5示出了從被濺射面觀察到的靶21。圖6示出了靶21 —部分的放大的立體圖。如這些圖所示，靶21連接至墊板22上。靶21具有第1靶部23和第2靶部M。靶21通過(guò)焊接、機(jī)械性保持等方法連接至墊板22。將靶21的表面(與連接至墊板22的面相反側(cè)的面)作為被濺射面。如后面所述，靶21由構(gòu)成金屬各不相同的3種靶片構(gòu)成。靶21包括由非氫脆性材料組成的第1靶片25a、由與第1靶片2 不同的非氫脆性材料組成的第1靶片25b以及由氫脆性材料組成的第2靶片26。S卩，靶21是一種用于形成含有這些材料作為成分的薄膜的靶。第1靶部23由多個(gè)第1靶片25構(gòu)成，且形成被濺射面的一部分。第1靶片25可以從Al、Cu、W、Mo、Pt、Cr等金屬及其合金、氧化物等非氫脆性材料(非氫脆性的材料)中進(jìn)行選擇，并將選作第1靶部23的材料作為第1材料。根據(jù)本實(shí)施方式的第1材料由2種材料(第1種類材料及第2種類材料)組成。第1靶片25中，由第1種類材料組成的作為第1靶片25a，由第2種類材料組成的作為第1靶片25b。第1靶片25具有例如在X方向上具有短邊，在Y方向上具有長(zhǎng)邊的矩形板狀形狀。第1靶片2 和第1靶片2 被形成為長(zhǎng)邊具有相同長(zhǎng)度。第1靶片2 和第1靶片2 的短邊也可以被形成為具有相同長(zhǎng)度，也可以形成為具有不同長(zhǎng)度。第2靶部M由多個(gè)第2靶片沈構(gòu)成，并形成被濺射面的一部分。第2靶片沈可以從Ti、Zr、i^、Ni、Ta、Nb等金屬及其合金、氧化物等氫脆性材料(氫脆性的材料)中進(jìn)行選擇。將選作第2靶部M的材料作為第2材料。第2靶片沈具有例如在X方向上具有短邊，在Y方向上具有與第1靶片5相同長(zhǎng)度的長(zhǎng)邊的矩形板狀形狀，并且各個(gè)被形成相同大小。另外，所述第1及第2材料的組合根據(jù)應(yīng)制作的合金薄膜的元素組分來(lái)選定。第1靶片25和第2靶片26排列為在X方向上各個(gè)交替。另外，第1靶片25排列為第1靶片2 和第1靶片2 交替。第1靶片5及第2靶片6的大小、配置數(shù)量等可以適當(dāng)變更。第1靶片25a、第1靶片2 及第2靶片沈的大小規(guī)定為在靶1的第1靶部23 和第2靶部M在被濺射面上所占的面積。即，可以控制濺射中成膜的合金組分。第1靶片25及第2靶片沈與相鄰的第1靶片25或者第2靶片沈相連接，且分別與墊板22相連接。連接方法不限于焊接、擴(kuò)散連接等，但通過(guò)擴(kuò)散連接，可以防止由在靶片之間的縫隙中產(chǎn)生的電弧放電導(dǎo)致的顆粒的產(chǎn)生，以及由熱膨脹率的差異導(dǎo)致的應(yīng)力的集中。以下，對(duì)根據(jù)本實(shí)施方式的靶1的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖7為說(shuō)明靶1的制造方法的圖。分別準(zhǔn)備多個(gè)由第1種類材料組成的第1板25a’、由第2種類材料組成的第1板 25b，與由第2材料組成的第2板沈，。第1板25a，、第1板25b，及第2板26，可以通過(guò)例如溶解鑄造、燒結(jié)等方法制造。第1板25a’可以設(shè)為具有與第1靶片25a的短邊相同的厚度(Y方向)、與第1靶片25的長(zhǎng)邊相同的一條邊(X方向)的矩形板狀形狀。第1板25b’ 可以設(shè)為具有與第1靶片2 的短邊相同的厚度(Y方向)、與第1靶片2 的長(zhǎng)邊相同的一條邊(X方向)的矩形板狀形狀。第2板沈’可以設(shè)為具有與第2靶片沈的短邊相同的厚度(Y方向)、與第2靶片沈的長(zhǎng)邊相同的一條邊(X方向)的矩形板狀形狀。接下來(lái)，如圖7 (A)所示，多個(gè)第1板25a’、第1板25b’及第2板26’在Y方向上一一疊放連接。這里，疊放方式是第1板25a’和第1板25b’交替，在第1板25a’和第1 板25b’之間介入第2板沈’。該連接可以設(shè)為例如擴(kuò)散連接。通過(guò)對(duì)第1板25a’、第1板 25b’及第2板26’在Z方向上施加壓力，從而可以在足夠強(qiáng)度下將此連接。接下來(lái)，如圖7(B)所示，沿圖7(B)中虛線所示的平行于X-Y平面的面切斷第1板 25a’、第1板25b’及第2板沈’。例如，可以通過(guò)機(jī)械性切割來(lái)連接。通過(guò)這樣的切斷，使第1板25a’、第1板25b’及第2板沈’都斷開(kāi)，形成交替排列的第1靶片25和第2靶片 26。這樣，如圖7(C)所示，切出成為靶的板。通過(guò)將該板粘接在墊板上制造靶21。這樣，通過(guò)制造靶21，與第1靶片25和第2靶片沈的端面的情況相比，可以提高第1靶片25 和第2靶片沈的連接強(qiáng)度。下面，對(duì)從靶21中回收第1材料(第1種類材料、第2種類材料)及第2材料的
方法進(jìn)行說(shuō)明。將供濺射的靶21從墊板22上卸除。靶21例如通過(guò)加熱至焊接材熔點(diǎn)以上大致卸除，然后，通過(guò)蝕刻完全除去焊接材。接下來(lái)，在對(duì)供濺射的靶21實(shí)施氫脆化處理。在將靶21收納在處理用容器內(nèi)，并對(duì)處理用容器進(jìn)行真空排氣后，導(dǎo)入氫氣。導(dǎo)入氫氣直到達(dá)到例如大氣壓以上的壓力為止。接下來(lái)，對(duì)靶21進(jìn)行加熱。加熱在第2材料可吸收氫的溫度(第1溫度)(例如 6000C )下進(jìn)行，并保持規(guī)定的時(shí)間。第1溫度根據(jù)第2材料的種類來(lái)調(diào)節(jié)。接下來(lái)，將加熱溫度設(shè)為低于第1溫度的第2溫度。第2溫度設(shè)為使在第1溫度下第2材料吸收的氫被氣化的溫度，并根據(jù)第2材料的種類來(lái)調(diào)節(jié)。通過(guò)將靶1在第2溫度(例如420°C)下保持一定時(shí)間，從而使得第2材料吸收的氫被氣化，第2靶部M被脆性破壞。如上對(duì)靶1進(jìn)行氫脆化處理。另外，氫脆化處理不限于此。接下來(lái)，回收第1材料(第1種類材料、第2種類材料)及第2材料。通過(guò)氫脆化處理，作為第2靶部M的第1材料被破碎，作為第1靶部23的第1材料保持第1靶片25a、 第1靶片25b的形狀，因此可以容易地分離。即使在第1材料由多種材料(第1種類材料、 第2種類材料)構(gòu)成時(shí)，由于對(duì)每一種材料形成一個(gè)靶片，因此可以使每一靶片分離。第2材料通過(guò)收集破碎的碎片進(jìn)行回收，第1材料作為第1靶片25被回收。對(duì)于從靶1中分離的第1靶片25還存在這種情況與第2靶片沈相連接的部分附著或擴(kuò)散有第1材料。此時(shí)，通過(guò)爆破處理、機(jī)械性研磨等除去該第2材料，從而可以回收高純度的第 1材料。如上，回收第1材料(第1種類材料、第2種類材料)及第2材料。通過(guò)利用氫脆化處理，不管第1靶片25和第2靶片沈的連接強(qiáng)度如何，都可以在高純度的狀態(tài)下進(jìn)行回收。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的靶在通過(guò)根據(jù)本實(shí)施方式的處理方法可以在再利用性高的狀態(tài)下回收其構(gòu)成材料。另外，雖然在本實(shí)施方式中，設(shè)第1材料包括2種材料，但并不限于此，也可以包括3種以上的材料。即使在這種情況下，也可以通過(guò)利用氫脆化處理， 對(duì)各種材料進(jìn)行分離。
實(shí)施例以下，對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例有關(guān)一種用于在基體材料上對(duì)Ti-W合金(Ti 10%,ff 90% )成膜的靶。設(shè)第1靶部由作為非氫脆性材料的W(第1材料)組成，第2靶部由作為氫脆性材料的Ti(第2材料)組成。參照?qǐng)D3，對(duì)該靶的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。如圖3㈧所示，使39塊W組成的板(第1板5’)與Ti組成的板(第2板6’)重疊并擴(kuò)散連接；其中，該W組成的板中一邊(X方向)為130mm，另一邊(Z方向)為100mm，厚度 (Y方向)為7mm;該Ti組成的板中一邊(X方向)為130mm，另一邊(Z方向)為100mm，厚度 (Y方向)為3mm。擴(kuò)散連接采用真空熱壓法，在5.0X10_3Pa以下的壓力下，在1300-1400°C 下施加300 400kg/cm2的壓力。由此，如圖3 (B)所示，形成一邊(X方向)為130mm、另一邊(Z方向)為100mm、厚度(Y方向)為390mm的塊。接下來(lái)，沿圖3(B)中虛線所示，通過(guò)切割將該塊切成厚度為6mm(Z方向)。由此， 如圖3(C)所示，切出成為長(zhǎng)邊(Y方向)為390mm、短邊(X方向)為130mm、厚度(Z方向) 為6mm的靶的板。用^等焊接材將該板粘接在墊板上從而得到靶。對(duì)使用了以上制作的靶的濺射進(jìn)行說(shuō)明。將該靶安裝在圖4中示出概略結(jié)構(gòu)的濺射裝置上，并實(shí)施濺射。設(shè)濺射條件為施加電壓3. 5kV、壓力7Χ1(Γ3。濺射后，在基體材料上形成由Ti-W合金組成的具有均勻組分的薄膜。對(duì)從該供濺射的靶中回收W(第1材料)及Ti (第2材料)的方法進(jìn)行說(shuō)明。將該已使用過(guò)的靶加熱至200°C，使由h組成的焊接材熔化而從墊板上卸除后， 進(jìn)行蝕刻從而去除焊接材。將該已使用過(guò)的靶收納在處理用容器內(nèi)，并對(duì)處理用容器進(jìn)行真空排氣。在處理用容器內(nèi)導(dǎo)入氫氣，加壓至1.2氣壓。在100%氫氣氛中將靶加熱至 600°C，并保持1個(gè)小時(shí)。然后，將靶的加熱溫度設(shè)為420°C，并保持14小時(shí)(氫脆化處理)。
10
通過(guò)這樣的氫脆化處理，Ti通過(guò)氫脆化被破碎，W保持靶片的原有形態(tài)而被回收。 回收的W為高純度，例如可以將該W作為原料作為W靶來(lái)使用。本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行變更。(變形例1)對(duì)本發(fā)明的變形例1進(jìn)行說(shuō)明。圖8示出了根據(jù)變形例1的靶31的圖。圖8 (A)為從被濺射面?zhèn)扔^察靶31的俯視圖，圖8(B)示出了靶31—部分的放大的立體圖。如圖8所示，靶31由多個(gè)正方形第1靶片35組成的第1靶部33和多個(gè)正方形第 2靶片36組成的第2靶部34構(gòu)成，并連接至墊板32。每個(gè)第1靶片35和第2靶片36以不相鄰的方式被配置為棋盤狀。另外，第1靶部33也可以由2種以上的材料(第1種類材料及第2種類材料)構(gòu)成。此時(shí)，由第1種類材料組成的第1靶片35和由第2種類材料組成的第1靶片35通過(guò)介入第2靶片36交替配置。通過(guò)上述氫脆化處理，靶31中第2靶片 36被脆性破壞，第1靶片35保持其形狀而留下。因此，可以有效分離、回收第1材料和第2 材料。(變形例2)對(duì)本發(fā)明的變形例2進(jìn)行說(shuō)明。圖9示出了根據(jù)變形例2的靶41的圖。圖9 (A)為從被濺射面?zhèn)扔^察靶41的俯視圖，圖9(B)示出了靶41 一部分的放大的立體圖。如圖9所示，靶41由多個(gè)正方形第1靶片45組成的第1靶部43和由格子狀的單一部件組成的第2靶部44構(gòu)成，并連接至墊板42。每個(gè)第1靶片45都嵌入在第2靶部44 的格子之間的間隙內(nèi)，分別連接至周圍的第2靶部44，與其他第1靶片45之間由第2靶部 44隔開(kāi)。另外，第1靶部43也可以由2種以上的材料(第1種類材料及第2種類材料)組成。此時(shí)，由第1種類材料組成的第1靶片45和由第2種類材料組成的第1靶片45通過(guò)介入第2靶部44交替配置。通過(guò)如上進(jìn)行氫脆化處理，靶41中的第2靶部44被脆性破壞， 第1靶片45保持其形狀而留下。因此，可以有效分離、回收第1材料和第2材料。(變形例3)對(duì)本發(fā)明的變形例3進(jìn)行說(shuō)明。圖10示出了根據(jù)變形例3的靶51的圖。圖10㈧為從被濺射面?zhèn)扔^察靶51的俯視圖，圖10⑶示出了靶51 —部分的放大的立體圖。如圖10所示，靶51由單一部件組成的梳齒狀的第1靶部53和由單一部件構(gòu)成的梳齒狀的第2靶部M構(gòu)成，并組合為使得與各齒的對(duì)應(yīng)部分相互錯(cuò)開(kāi)，連接至墊板52。由此，可以使第1材料和第2材料的合金組分均勻。通過(guò)上述進(jìn)行氫脆化處理，靶51中的第2 靶部M被脆性破壞，第1靶片陽(yáng)保持其形狀而留下。因此，可以有效分離、回收第1材料和第2材料。上述各實(shí)施方式中，以靶為矩形為例，但并不限于此，也可以是圓形及其他形狀。而且，靶并不限定于平面，也可以是圓柱形等其他立體形狀。
權(quán)利要求
1.一種濺射靶的處理方法，其特征在于通過(guò)對(duì)連接由作為非氫脆性材料的第1材料組成的第1靶部與由作為氫脆性材料的第 2材料組成的第2靶部的濺射靶進(jìn)行氫脆化處理，從而從該濺射靶中分離該第2靶部；回收該第2材料；回收該第1材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射靶的處理方法，其特征在于所述氫脆化處理工序包括在氫氣氛中將所述濺射靶保持在第1溫度，然后保持在低于該第1溫度的第2溫度。
3.一種濺射靶，用于形成合金組成的薄膜且具有被濺射面，其特征在于，包括第1靶部，由在氫氣氛中不被脆化的作為非氫脆性材料的第1材料組成，并形成該被濺射面的一部分；第2靶部，由在該氫氣氛中脆化的作為氫脆性材料的第2材料組成，并與該第1靶部相連接，形成該被濺射面的另一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濺射靶，其特征在于所述第1靶部由多個(gè)第1靶片組成；所述第2靶部由多個(gè)第2靶片組成；多個(gè)該第1靶片之間，介入有該第2靶片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濺射靶，其特征在于所述第1材料包括含有第1元素的第1種類材料以及含有與該第1元素不同的第2元素的第2種類材料；多個(gè)所述第1靶片包括由各該第1種類材料組成的靶片以及由該第2種類材料組成的靶片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的濺射靶，其特征在于所述第1種類材料為Al、Cu、W、Mo、Pt、Cr中的任一種；所述第2種類材料為Ti、Zr、狗、Ni、Ta、Nb中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可通過(guò)簡(jiǎn)單處理分離成分金屬的濺射靶以及該濺射靶的處理方法。根據(jù)本發(fā)明的濺射靶的處理方法是通過(guò)對(duì)連接由作為非氫脆性材料的第1材料組成的第1靶部(3)與由作為氫脆性材料的第2材料組成的第2靶部(4)的濺射靶(1)進(jìn)行氫脆化處理，從而從濺射靶(1)中分離第2靶部(4)，并回收第2材料和回收第1材料。利用第1材料和第2材料的氫脆性差異，分離、回收第1材料和第2材料。第1材料和第2材料能夠得到有效回收。
文檔編號(hào)C23C14/34GK102317498SQ20108000783
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者原田宣宏, 大場(chǎng)彰, 新田純一, 美原康雄, 金豐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社愛(ài)發(fā)科