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气流溅射装置、气流溅射用靶以及溅射靶原料的制造方法

阅读：546发布：2023-02-23

专利汇可以提供气流溅射装置、气流溅射用靶以及溅射靶原料的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种适合长时间稳定地以高溅射率制造溅射靶原料的气流溅射装置。气流溅射装置具备：溅射室，其内部能够成为真空；一对平板靶，其隔着间隔以彼此的溅射面对置的方式配置在所述溅射室内；一个或两个以上的气体排出口，其用于在所述一对平板靶之间供应溅射气体；用于排出溅射气体的排气口；堆积溅射粒子的部件，其以面向气体排出口的方式隔着一对平板靶之间的空间部配置成位于气体排出口的相反侧；间隔调节机构，其能够调节所述一对平板靶的间隔。，下面是气流溅射装置、气流溅射用靶以及溅射靶原料的制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种气流溅射装置，其具备：
溅射室，其内部能够成为真空；
一对平板靶，其隔着间隔以彼此的溅射面对置的方式配置在所述溅射室内；
一个或两个以上的气体排出口，其用于在所述一对平板靶之间供应溅射气体；
用于排出溅射气体的排气口；
堆积溅射粒子的部件，其以面向气体排出口的方式隔着一对平板靶之间的空间部配置成位于气体排出口的相反侧；
间隔调节机构，其能够调节所述一对平板靶的间隔。
2.如权利要求1所述的气流溅射装置，其特征在于，具备位置调节机构，其能够相对地调节所述一个或两个以上的气体排出口与所述一对平板靶之间的位置。
3.如权利要求1或2所述的气流溅射装置，其特征在于，具备流量调节机构，其用于对从所述一个或两个以上的气体排出口供应的溅射气体的流量进行调节。
4.如权利要求1至3中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，具备两个以上的气体排出口。
5.如权利要求1至4中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，具备一个或两个以上的气体排出单元，该气体排出单元中排列有两个以上的气体排出口。
6.如权利要求1至5中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，所述间隔调节机构设置在所述溅射室的外部。
7.如权利要求6所述的气流溅射装置，其特征在于，通过伸缩部件划分所述溅射室的内部的一部分与所述溅射室的外部的边界，所述伸缩部件配置成能够随着所述间隔调节机构的动作而伸缩且具有大气阻隔性能。
8.如权利要求1至7中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，所述间隔调节机构具备与所述一对平板靶中的至少一者相连的能够手动操作的驱动机构。
9.如权利要求1至8中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，所述间隔调节机构具备与所述一对平板靶中的至少一者相连的电机驱动机构。
10.如权利要求1至9中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，所述间隔调节机构构成为，能够至少基于放电时间和累计功率调节所述一对平板靶的间隔。
11.如权利要求1至10中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，所述间隔调节机构构成为，使溅射处理中的所述一对平板靶的平均间隔的变化幅度为5mm以下。
12.如权利要求1至11中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，溅射开始前的所述一对平板靶的间隔为10～100mm。
13.如权利要求1至12中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，所述一对平板靶的
2
对置面的总投影面积为300cm以上。
14.如权利要求1至13中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，能够在功率密度为
10W/cm2以上的条件下进行放电。
15.如权利要求1至14中任一项所述的气流溅射装置，其特征在于，所述一对平板靶由非磁性材料以及磁性材料的复合体构成。
16.一种气流溅射用靶，其由非磁性材料以及磁性材料的复合体构成。
17.一种气流溅射靶原料的制造方法，其包括使用如权利要求1至15中任一项所述的气流溅射装置进行溅射的步骤。
18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，将功率密度设为10W/cm2以上进行溅射。
19.如权利要求17或18所述的制造方法，其特征在于，用每1cm2的一对平板靶的对置的溅射面的总投影面积上的流量表示，将溅射气体的流量设置为1sccm/cm2以上进行溅射。
20.如权利要求17至19中任一项所述的制造方法，其特征在于，将溅射气体的压力设为
10Pa以上进行溅射。
21.如权利要求17至20中任一项所述的制造方法，其特征在于，包括操作间隔调节机构以使从溅射开始到溅射结束为止一对平板靶之间的平均间隔的变化为5mm以下的步骤。
22.如权利要求17至21中任一项所述的制造方法，其特征在于，堆积溅射粒子的部件是已使用的溅射靶，包括在该溅射靶的侵蚀部分处堆积溅射粒子的步骤。
23.如权利要求16所述的气流溅射用靶，其特征在于，具备背板，并且用耐200℃以上的温度的耐热性粘合剂将该靶粘合在该背板上。
24.如权利要求16所述的气流溅射用靶，其特征在于，具备背板，并且该靶通过扩散接合与该背板接合。

说明书全文

气流溅射装置、气流溅射用靶以及溅射靶原料的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种气流溅射装置、气流溅射用靶以及溅射靶用原料的制造方法。

背景技术

[0002] 在以硬盘驱动器为代表的磁记录的领域，作为负责记录的磁性薄膜的材料，使用以强磁性金属的Co、Fe或Ni为基材的材料。例如，在采用平面内磁记录方式的硬盘的记录层中，使用以Co为主要成分的Co-Cr系、Co-Cr-Pt系的强磁性合金。在采用近年已经实用化的垂直磁记录方式的硬盘的记录层中，大多使用在以Co为主要成分的Co-Cr-Pt系的强磁性合金中分散有氧化物、碳等非磁性粒子的复合材料。

[0003] 从生产率高的观点考虑，大多对成分为以上材料的溅射靶进行溅射，从而制造硬盘等磁记录介质的磁性薄膜。在非磁性材料粒子分散型溅射靶中，所含有的非磁性粒子在溅射中会引起异常放电，该异常放电成为产生微粒的原因。近年，随着硬盘驱动器的存储容量的增大，制造硬盘介质时减少来自溅射靶的微粒的必要性也升高。

[0004] 一般通过粉末烧结法来制造溅射靶。已知溅射靶中的非磁性粒子的微细化，对减少微粒非常有效。为此，使用强劲的球磨机等机械地粉碎混合各种原料粉末，是一种有效的方法。但是，在现行的机械粉碎混合方法中，组织的微细化存在物理上的界限，难以完全消除粒子的产生。

[0005] 因此，在国際公开第2013/136962号中，提出了不采用现有的机械的粉砕混合，而通过使用PVD或CVD法对氧化物进行微细化。具体地，公开了通过PVD或CVD法在基板上使磁性材料成膜，从基板上除去成膜的磁性材料，将其粉碎用作原料的方法。该文献公开了根据该技术，能够将溅射靶中的氧化物的平均粒径微细化到400nm以下的内容。在该文献的实施例中，公开了使用DC 磁控溅射装置使靶原料成膜的内容。

[0006] 另一方面，作为溅射法还已知气流溅射法(例：日本特开2006-130378号公报，日本特开2007-186771号公报，日本特开2008-1957号公报)。气流溅射法是在比较高的压力下进行溅射，通过气体的强制流将溅射粒子运送到成膜对象基板上进行堆积的方法。该气流溅射法，不需要高真空排气，因此无需使用现有的通常的溅射法那样的大型排气装置，通过机械的泵排气就能够进行成膜，能够以便宜的设备实施该方法。而且，气流溅射法，能够实现通常的溅射法的10～1000倍的高速成膜。因此，通过气流溅射法，可降低设备费，缩短成膜时间，从而能够降低成膜成本。

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：国际公开第2013/136962号

[0010] 专利文献2：日本特开2006-130378号公报

[0011] 专利文献3：日本特开2007-186771号公报

[0012] 专利文献4：日本特开2008-1957号公报

发明内容

[0013] 发明要解决的技术问题

[0014] 国际公开第2013/136962号公开的发明，虽然是对非磁性材料粒子分散型溅射靶的组织微细化有效的技术，但是为了制造溅射靶的原料，需要实施在基板上通过PVD或CVD法成膜的步骤。为了该目的，若使用DC磁控溅射装置等高性能的装置进行成膜，则存在溅射靶的制造成本增高的问题，另外，还存在生产率低的问题。在这一方面，气流溅射法能够快速成膜，设备成本也低，因此可认为使用气流溅射法制造溅射靶的原料是有利。

[0015] 然而，使用气流溅射法制造溅射靶的原料的尝试没有得到研究。专利文献2～4的公开停留在通过气流溅射法制造固体高分子型燃料电池用电极的催化剂层、染料敏化型太阳能电池用半导体电极层、光催化剂膜、防反射膜、电致变色元件、透明导电膜。因此，现有技术中还没有出现从工业地制造溅射靶的原料的方面对装置进行改良。特别地，为了用作溅射靶的原料，需要大量的原料，因此需要长时间稳定地进行连续溅射，在用于制造溅射靶的原料的装置结构、制造方法方面，仍然有改善的余地。

[0016] 本发明鉴于上述情况而提出，本发明要解决的一个技术问题是提供适合长时间稳定地以高溅射率制造溅射靶原料的气流溅射装置。另外，本发明要解决的另一个技术问题是提供气流溅射用靶。另外，本发明要解决的又一个技术问题是，提供使用该气流溅射装置制造溅射靶用原料的方法。

[0017] 解决技术问题的方法

[0018] 本发明人为了解决上述技术问题进行了深刻的研究，结果发现为了制造溅射靶的原料的目的，通过气流溅射装置成膜的溅射膜的膜厚均匀性以及表面性状几乎没有问题。因此，在本目的中，与提高溅射膜的品质相比，减少高溅射率时的异常放电更重要。基于这样的观点，本发明人发现使用平板对置型的靶并具有以下结构的气流溅射装置很有效。

[0019] 在本发明的一个方面，是一种气流溅射装置，其具备：

[0020] 溅射室，其内部能够成为真空；

[0021] 一对平板靶，其隔着间隔以彼此的溅射面对置的方式配置在所述溅射室内；

[0022] 一个或两个以上的气体排出口，其用于在所述一对平板靶之间供应溅射气体；

[0023] 用于排出溅射气体的排气口；

[0024] 堆积溅射粒子的部件，其以面向气体排出口的方式隔着一对平板靶之间的空间部配置成位于气体排出口的相反侧；

[0025] 间隔调节机构，其能够调节所述一对平板靶的间隔。

[0026] 在本发明所涉及的气流溅射装置的一实施方式中，具备位置调节机构，其能相对地够调节所述一个或两个以上的气体排出口与所述一对平板靶的位置。

[0027] 在本发明所涉及的气流溅射装置的另一实施方式中，具备流量调节机构，其用于对从所述一个或两个以上的气体排出口供应的溅射气体的流量进行调节。

[0028] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，具备两个以上的气体排出口。

[0029] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，具备一个或两个以上的气体排出单元，该气体排出单元中排列有两个以上的气体排出口。

[0030] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，所述间隔调节机构设置在所述溅射室的外部。

[0031] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，通过伸缩部件划分所述溅射室的内部的一部分与所述溅射室的外部的边界，所述伸缩部件配置成能够随着所述间隔调节机构的动作而伸缩且具有大气阻隔性能。

[0032] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，所述间隔调节机构具备与所述一对平板靶中的至少一者相连的能够手动操作的驱动机构。

[0033] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，所述间隔调节机构具备与所述一对平板靶中的至少一者相连的电机驱动机构。

[0034] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，所述间隔调节机构构成为，能够至少基于放电时间和累计功率调节所述一对平板靶的间隔。

[0035] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，所述间隔调节机构构成为，使溅射处理中的所述一对平板靶的平均间隔的变化幅度为5mm以下。

[0036] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，溅射开始前的所述一对平板靶的间隔为10～100mm。

[0037] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，所述一对平板靶的对置面的2
总投影面积为300cm以上。

[0038] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，能够在功率密度为10W/cm2以上的条件下进行放电。

[0039] 在本发明所涉及的气流溅射装置的又一实施方式中，所述一对平板靶由非磁性材料以及磁性材料的复合体构成。

[0040] 在本发明的另一方面，是一种气流溅射用靶，其由非磁性材料以及磁性材料的复合体构成。

[0041] 在本发明的又一方面，是一种溅射靶原料的制造方法，其包括使用本发明所涉及的气流溅射装置进行溅射的步骤。

[0042] 在本发明所涉及的溅射靶原料的制造方法的一实施方式中，将功率密度设为10W/cm2以上进行溅射。

[0043] 在本发明所涉及的溅射靶原料的制造方法的另一实施方式中，用每1cm2的一对平板靶的对置的溅射面的总投影面积上的流量表示，将溅射气体的流量设置为1sccm/cm2以上进行溅射。

[0044] 在本发明所涉及的溅射靶原料的制造方法的又一实施方式中，将溅射气体的压力设为10Pa以上进行溅射。

[0045] 在本发明所涉及的溅射靶原料的制造方法的又一实施方式中，包括：操作间隔调节机构以使从溅射开始到溅射结束为止一对平板靶之间的平均间隔的变化为5mm以下的步骤。

[0046] 在本发明所涉及的溅射靶原料的制造方法的又一实施方式中，堆积溅射粒子的部件是已使用的溅射靶，包括在该溅射靶的侵蚀部分处堆积溅射粒子的步骤。

[0047] 在本发明所涉及的气流溅射用靶的又一实施方式中，具备背板，并且用耐200℃以上的温度的耐热性粘合剂将该靶粘合在该背板上。

[0048] 在本发明所涉及的气流溅射用靶的又一实施方式中，具备背板，并且该靶通过扩散接合与该背板接合。

[0049] 发明的效果

[0050] 根据本发明，在使用气流溅射装置制造溅射靶原料时难以发生异常放电，因此能够长时间连续地稳定地进行溅射。由此，能够以比现有技术更高的生产效率和更低的成本，生产溅射靶的原料，特别是生产组织微细化的非磁性材料粒子分散型溅射靶的原料。附图说明

[0051] 图1是示出本发明所涉及的气流溅射装置内部的基本结构的一示例的示意图。

[0052] 图2-1是示出本发明所涉及的气流溅射装置的概略的设备结构的一示例的示意图。

[0053] 图2-2是示出本发明所涉及的气流溅射装置的概略的设备结构的另一示例的示意图。

[0054] 图2-3是示出本发明所涉及的气流溅射装置的概略的设备结构的又一示例的示意图。

[0055] 图3是示出本发明所涉及的气流溅射用靶以及固定部件周围的剖面结构的第一示例的示意图(不使用背板)。

[0056] 图4是示出本发明所涉及的气流溅射用靶以及固定部件周围的剖面结构的第二示例的示意图(不使用背板)。

[0057] 图5是示出本发明所涉及的气流溅射用靶以及固定部件周围的剖面结构的第三示例的示意图(不使用背板)。

[0058] 图6是示出本发明所涉及的气流溅射用靶以及固定部件周围的剖面结构的第四示例的示意图(不使用背板)。

[0059] 图7是示出本发明所涉及的气流溅射用靶以及固定部件周围的剖面结构的第五示例的示意图(使用背板)。

[0060] 图8示出了本发明所涉及的平板靶被固定在气流溅射装置内时的，俯视的平板靶以及绝缘性遮蔽部件的配置的一示例。

[0061] 图9是示出具有多个气体排出口的溅射气体排出单元的结构例的示意图。

具体实施方式

[0062] 以下，参照附图详细说明本发明所涉及的气流溅射装置的各种实施方式。图1示出了本发明所涉及的气流溅射装置内部的基本结构的一示例，图2-1～图2-3中示出了本发明所涉及的气流溅射装置的概略的设备结构例。在能够使内部成为真空(＝小于大气压)的溅射室11内，一对平板靶10a、10b的溅射面被配置成隔着规定的间隔面向彼此。从没有意外的状况且在靶表面上能够均匀地提高等离子体密度，并有效地提高腐蚀速度的观点出发，优选一对平板靶10a、10b在溅射开始前的状态下被配置成彼此的溅射面平行。但是，也能够使溅射面彼此不平行地而倾斜地进行溅射。在各靶10a、10b上施加负电压，在一对平板靶10a、10b之间的空间部12中产生Ar等溅射气体17的等离子体，通过使该等离子体撞击各靶产生溅射粒子13。

[0063] 图2-1～图2-3中划分并示出溅射时的各设备的示例性的电位。溅射时需要使一对平板靶10a、10b成为阴极电位，关于其他部分的电位，只要能够使溅射装置安全地运行则没有特别的限制，但是从稳定运行的观点出发有优选的方式，在下文中对其进行说明。从安全方面考虑，一般使溅射室11的外壁成为阳极电位。一般，在需要阳极电位部与阴极电位部之间的除空间之外的部分绝缘的情况下，使用绝缘部件是有效的。

[0064] 气流溅射装置的电源可使用直流电源以及交流电源中的任一种，但是基于电源装置费用廉价，或者每单位时间的溅射率高的理由，优选直流电源15。产生的溅射粒子13，从溅射气体排出口14流入，被沿着箭头的方向流入一对平板靶10a、10b之间的空间部12的溅射气体17的强制气流带动，并堆积在堆积溅射粒子13的部件16(典型地，是成膜对象基板)的表面上，该堆积溅射粒子13的部件16在一对平板靶10a、10b之间的空间部12(图2-1～图2-3中，虚线包围的空间)的外侧被设置成面向溅射气体排出口14。在本说明书中，一对平板靶之间的空间部是指，使一个平板靶的溅射面的轮廓沿着该溅射面的法线方向朝向接近另一个平板靶的一侧延伸从而形成的图形所包围的空间，与使另一个平板靶的溅射面的轮廓沿该溅射面的法线方向朝向接近一个平板靶的一侧延伸从而形成的图形所包围的空间中，两个空间重合的部分。另外，在本说明书中，堆积溅射粒子的部件面向溅射气体排出口的意思是指，从至少一个溅射气体排出口朝向气体排出方向延伸的直线与该部件中的堆积溅射粒子的表面有交点。堆积溅射粒子13的部件16能够由支座18支承。支座18隔着夹在一对平板靶10a、10b之间的空间部12设置在溅射气体排出口14的相反侧。之后，溅射气体17从排气口20排出。排气口20例如能够设置在支座18的背后(换言之，内侧)。通过将排气口20设置在支座18的背后，能够使伴随溅射气体17的溅射粒子13高效率地撞击部件16。

[0065] 在气流溅射法中，与通常的溅射法相比能够增大功率密度和气流速度，因此能够高速成膜。然而，若为了进行高速成膜而增大功率密度，则容易发生异常放电。特别是在靶由含有氧化物等绝缘材料的材料构成时，该倾向显著。若在溅射中发生异常放电，则异常放电发生处附近的元件受到损伤而维修频率增高，必须停止溅射操作，因此为了长时间稳定地运行装置，避免异常放电是重要的技术问题。为了避免异常放电，缩短一对平板靶10a、10b之间的间隔(S1)很有效。具体地，溅射开始前的一对平板靶10a、10b之间的间隔优选为
100mm以下，更优选为50mm以下，还更优选为45mm以下，进一步优选为40mm以下。另一方面，若过度缩短一对平板靶10a、10b之间的间隔(S1)，则运送溅射粒子13的气体量变少，并且溅射粒子13再次附着于靶表面，因此难以高效率地将溅射粒子13堆积在部件16上。在缩短一对平板靶10a、10b之间的间隔(S1)的情况下，还可考虑将通过两者之间的溅射气体的流速提高，以使溅射粒子13不会附着在对置的靶表面上的方法，但是在这种情况下，需要大量的溅射气体和排气能力高的真空泵。从此观点出发，溅射开始前的一对平板靶10a、10b之间的间隔优选为10mm以上，更优选为15mm以上。

[0066] 随着溅射时间变长，靶的厚度由于侵蚀而变薄。因此，如果一对平板靶10a、10b之间的间隔不进行任何补足，则随溅射时间变化间隔逐渐增大，施加在靶上的电压逐渐增大，发生异常放电的风险增大。然而，如果不管靶的厚度如何都将一对平板靶10a、10b之间的间隔保持在一定的范围内，例如保持在上述的一对平板靶10a、10b之间的间隔的合适的范围内，则不会增大发生异常放电的风险。因此，在本发明所涉及的气流溅射装置的一实施方式中，具备间隔调节机构19，从而在一对平板靶10a、10b因溅射而被侵蚀时，能够将上述一对平板靶的间隔保持在一定的范围内，或者能够设置成在溅射开始时所需的间隔。在图2中，一对平板靶10a、10b分别固定在冷却装置50上，形成一体结构元件，各一体结构元件通过对应的间隔调节机构19能够移动。

[0067] 作为间隔调节机构19，没有特别限制，能够采用公知的任意机构，例如可列举气缸直线运动机构、滚珠丝杠直线运动机构等的直线运动机构。作为驱动方式，没有特别限制，可列举电机驱动、液压驱动、气动驱动等。从能够精密地调节位置的观点出发，优选电机驱动的直线运动机构。一对平板靶10a、10b之间的间隔可以自动地变化成所需的设置值，也可以手动使其变化。另外，也可以在溅射中监测一对平板靶10a、10b之间的间隔的变化，进行反馈控制以在溅射中保持最初设置的间隔。反馈控制可以手动也可以自动。作为测量一对平板靶10a、10b之间的间隔的变化的方法，例如可列举设置重量传感器以能够测量平板靶10a、10b各自的重量，根据靶的重量減少量和靶的密度以及溅射面的投影面积算出靶厚度的平均減少量(即，靶之间的间隔的平均增加量)的方法。为了自动地进行靶厚度的平均減少量的计算，可以在装置中安装计算机，也可以在装置附带的显示器上显示计算结果。另外，也可考虑如下方法：对于作为溅射对象的平板靶10a、10b，预先求出放电时间以及累计功率与靶厚度的平均減少量的关系，基于此，至少根据放电时间以及累计功率计算出靶厚度的平均減少量。

[0068] 然后，通过手动或自动地操作间隔调节机构19，以使两个靶的平均间隔减小与各靶10a、10b的厚度的平均減少量的总和对应的量，从溅射的开始到结束为止，能够将一对平板靶10a、10b之间的间隔保持在一定的范围内。由于即使一对平板靶10a、10b之间的间隔变化1cm左右，电压也能变化100V以上，因此从持续进行稳定的溅射的观点出发，从溅射开始到溅射结束为止的一对平板靶10a、10b之间的平均间隔的变化优选为5mm以下，更优选为4mm以下，还更优选为3mm以下，又更优选为2mm以下，进一步优选为1mm以下。

[0069] 如图2-2所示，间隔调节机构19虽然也能够设置在溅射室11内，但是设置在溅射室11内的情况下，需要间隔调节机构19耐真空，另外，其在溅射室11内曝露在等离子体中，存在粒子堆积引起操作故障的可能性，因此对此需要防止该状况的对策。进一步，在间隔调节机构19中使用润滑油等油的情况下，在真空气氛下存在蒸发的可能性，需要对此进行处理。
因此，如图2-3所示，优选间隔调节机构19的至少一部分设置在溅射室11的外部(在图2-3中，滚珠丝杠直线运动机构的情况下的螺纹轴这类直线运动元件设置在室11内，但是电机等的动力源设置在室11外。)，如图2-1所示，更优选间隔调节机构19整体设置在溅射室11的外部。在将间隔调节机构19设置在溅射室11的外部的情况下，优选通过伸缩部件52划分溅射室11的内部的一部分与外部的边界，该伸缩部件52配置成能够随着间隔调节机构19的动作而伸缩且具有大气阻隔性能。通过伸缩部件52随着间隔调节机构19的动作而伸缩，即使在溅射时间隔调节机构19的可动部分运动，也可将溅射室11内与大气隔绝并维持真空(＝小于大气压)。作为伸缩部件52，只要使能够起到上述功能即可，没有特别限制，例如可列举波纹管。作为伸缩部件的材质，在内外施加有大气压大小的力的状态下，从重复伸缩的耐久性的观点出发，优选使用不锈钢、钛、高镍合金(Hastelloy)、铝等。

[0070] 为了在堆积溅射粒子13的部件16上高效率地堆积溅射粒子13，优选溅射气体17的强制气流的方向垂直于堆积溅射粒子13的部件16的表面。

[0071] 为了防止附着在堆积溅射粒子13的部件16(典型地，是成膜对象基板)上的溅射粒子生长，优选对部件16进行冷却。在冷却的情况下，作为堆积溅射粒子13的部件16的材料，没有特别限制，能够使用塑料、玻璃、金属以及陶瓷等。在不进行冷却的情况下，作为堆积溅射粒子13的部件16的材料，优选玻璃、金属以及陶瓷等的耐热性材料。这是由于，在气流溅射中存在使气体朝向部件16侧流动的影响，等离子体可能会到达部件16附近。其中，为了容易回收附着的溅射粒子，部件16优选由选自氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钇、氧化钙、氧化钛、氮化硼、铝、铁、铜、钛、铌、钽、钨、钼、钴、铬、镍以及石墨组成的群组的一种或两种以上的材料构成，特别地，更优选不会与溅射粒子反应且浸润性差的材料。另外，优选根据最终用途考虑污染选择原材料。进一步，也能够采用直接堆积与溅射粒子13相同的材料用作部件16的方法。在这种情况下，也可考虑在已使用的溅射靶的侵蚀部分上堆积溅射粒子回到其原来的形状，以再生成溅射靶的方法。可以根据需要，对如此再生成的溅射靶进行加压和/或加热。

[0072] 堆积溅射粒子13的部件16的形状没有特别的限制，一般能够采用板状、膜状。在气流溅射装置内，能够通过夹具、紧固螺丝、粘合剂、胶带等方法，将堆积溅射粒子13的部件16支承在支座18上。另外，为了回收更多的溅射粒子，部件16能够采用箱型的容器形状。

[0073] 作为溅射气体17，能够单独使用或组合使用两种以上下述气体：He、Ar、Ne、Kr、Xe等稀有气体，N2、O2之类的惰性气体。其中，考虑成本方面则优选Ar，从使溅射粒子高效率地移动的观点出发，优选Kr、Xe。另外，除了惰性气体，根据需要也能够使用N2和/或O2。通过使用N2和/或O2，将金属用作靶能够进行氮化物、氧化物的反应溅射，因此，能够得到现有制法无法得到优点：能够将非平衡状态的原材料、复合物制成高纯度的粉末状原料。

[0074] 在气流溅射装置中，能够使溅射气体的流量远大于DC磁控溅射装置的流量。通过增大溅射气体的流量，能够高速地在堆积溅射粒子的部件上进行堆积。在本发明所涉及的气流溅射装置的一实施方式中，溅射气体的流量能够为1sccm/cm2以上。溅射气体的流量优选为2sccm/cm2以上，更优选为5sccm/cm2以上。另一方面，当溅射气体的流量过大时，由于排气泵的能力的限制，室内的压力会上升，因此优选为200sccm/cm2以下，更优选为100sccm/cm2以下，还更优选为50sccm/cm2以下。sccm是指在0℃、1atm下的ccm(cm3/min)。这里，上述流量是，将溅射气体的流量除以一对平板靶10a、10b的对置的溅射面的总投影面积时的值。例如，在溅射气体的流量为5000sccm，对置的两靶分别具有纵10cm×横10cm＝100cm2的投影面积的溅射面的情况下，流量为5000sccm/(100×2)cm2＝25sccm/cm2。

[0075] 另外，在气流溅射装置中，能够使溅射气体的压力远大于DC磁控溅射装置的流量。通过增大气压，可得到降低放电电压的优点。在本发明所涉及的气流溅射装置的一实施方式中，溅射气体的绝对压强能够为10Pa以上。溅射气体的绝对压强优选为20Pa以上，更优选为30Pa以上，还更优选为40Pa以上。另一方面，当溅射气体的绝对压强过高时，异常放电容易增多，因此优选为200Pa以下，更优选为150Pa以下，还更优选为100Pa以下。这里，溅射气体的绝对压强是指对置的一对靶之间的空间内的压力，溅射室11内的压力通常均匀性很高，因此如果是溅射室11内的空间，则即使在溅射气体排出口14附近、排气口20附近等其他的位置处测量，也可得到实质上相同的值。

[0076] 从提高通过气流溅射装置而生产溅射膜的生产率的观点出发，优选功率密度为较高。然而，提高功率密度时会产生容易发生异常放电的问题。在本发明所涉及的气流溅射装置的一实施方式中，具备将一对平板靶的间隔保持在一定的范围内的间隔调节机构从而可减少异常放电的发生，因此即使提高功率密度也能够长时间稳定地使装置进行气流溅射。示例性地，本发明所涉及的气流溅射装置能够以10W/cm2以上的功率密度运转，优选能够以
20W/cm2以上的功率密度运转，更优选能够以30W/cm2以上的功率密度运转。虽然没有特别设置功率密度的上限值，但是当设置过高的功率密度时放电电压会上升，因此一般调节功率密度以使放电电压为1000V以下，在减少异常放电的发生的方面，优选尽可能地以900V以下的放电电压运转。这里，功率密度是指总功率÷对置的靶的溅射面的总面积(这里是一对平板靶的对置的溅射面的投影面积的总和)。例如在溅射面为纵10cm×横15cm的一对平板靶的情况下，靶的溅射面的投影面积的总和为150cm2×2＝300cm2。

[0077] 作为靶的材料，没有特别限制，能够适当地使用金属(包含合金)等导电性材料。另外，也能够使用绝缘性材料，还能够一起使用导电性材料和绝缘性材料。另外，作为靶的材料，能够使用含有选自Co、Fe、Ni以及Gd构成的群组的一种以上的金属元素的强磁性材料。也能够使用非磁性金属(铝，铜，钌，锌，钛，锰，钪，锆，铪，铬合金等)、氧化物、碳化物、氮化物、碳氮化物以及碳等非磁性材料，还能够一起使用强磁性材料和非磁性材料。作为通过本发明所涉及的气流溅射装置能够显著地达到减少异常放电的效果的溅射靶，可列举由导电性材料以及绝缘性材料的复合体构成的溅射靶，以及，由非磁性材料以及磁性材料的复合体构成的溅射靶。由于这类复合体含有绝缘性材料或非磁性材料因而在溅射时特别容易发生异常放电，所以使用本发明所涉及的气流溅射装置的优点明显。作为构成强磁性材料和非磁性材料的复合体的材料的组合的例子，可列举含有非磁性材料的Cr-Co合金系磁性材料，含有非磁性材料的Cr-Pt-Co合金系磁性材料，含有非磁性材料的Pt-Co合金系磁性材料，含有非磁性材料的Pt-Fe合金系磁性材料，含有非磁性材料的Fe-Ni合金系磁性材料，含有非磁性材料的Fe-Co合金系磁性材料，含有非磁性材料的Fe-Ni-Co合金系磁性材料等。在典型的实施方式中，提供在强磁性材料中分散有非磁性材料粒子的非磁性材料粒子分散型溅射靶，作为由非磁性材料以及磁性材料的复合体的构成的溅射靶。

[0078] 本发明所涉及的气流溅射装置，目的不在于形成高品质的溅射膜，而是制造溅射靶原料。在这种情况下，在本发明所涉及的气流溅射装置中使用的溅射靶能够以低成本进行生产，这是优选的。例如，为了形成均匀的溅射膜，大多使用相对密度高的溅射靶，但是在本发明所涉及的气流溅射装置中使用的溅射靶不要求这样的高相对密度。因此，在一个实施方式中，本发明所涉及的气流溅射用靶的相对密度能够为90％以下，也能够为80％以下，还能够为70％以下。但是，当相对密度过低时，难以确保作为溅射靶使用所需的足够的强度。另外，靶自身的阻抗值上升，在某些情况下无法得到导电性。因此，本发明所涉及的气流溅射用靶的相对密度优选为40％以上，更优选为50％以上，还更优选为60％以上。仅通过低温烧结或者冷成型使原料粉末聚集成块，即能够制造这类低相对密度的靶，因此能够以低成本进行制造。另外，还能够使用难烧结材料、低熔点材料、熔点差大的材料、需要高纯度化的材料等目前为止难以形成靶形状的材料。需要说明的是，相对密度是用将实测密度除以理论密度的值用百分比表示的值。根据重量和由尺寸形状求出的体积，算出实测密度。理论密度是根据构成溅射靶的材料组成，理论地求出的值。

[0079] 从提高通过气流溅射装置而生产溅射膜的生产率的观点出发，一对平板靶的对置2 2 2
的溅射面的总投影面积优选为300cm以上，更优选为500cm以上，还更优选为1000cm以上。
该总投影面积没有特别的上限，但若考虑实用性，则一般为10000cm2以下，典型地为8000cm2以下，更典型为6000cm2以下。例如，在各平板靶的溅射面为10cm×20cm的长方形形状的情况下，一对平板靶的对置的溅射面的总投影面积可计算为10cm×20cm×2＝400cm2。

[0080] 平板靶的对置的溅射面的形状没有特别的限制，可列举正方形、长方形、多边形、椭圆形、圆形等。其中，为了高效率地回收溅射粒子，优选长方形。另外，平板靶的对置面的垂直于溅射气体的流动方向的方向上的长度(图1的Y)大于其平行于溅射气体的流动方向的方向上的长度(图1的X)，能够提高溅射效率，因此是优选的。具体地，优选Y/X≧1，更优选Y/X≧1.2，还更优选Y/X≧1.5。但是，当Y/X过大时难以处理靶，因此优选Y/X≦20，更优选Y/X≦15，还更优选Y/X≦10。

[0081] 一对平板靶的各自的厚度虽然没有特别的限制，根据成膜使用时间等进行适当设置即可，但是从延长能够连续溅射的时间的观点出发，优选为较厚。因此，各平板靶的厚度优选为3mm以上，更优选为5mm以上，还更优选为10mm以上。但是，增大厚度存在技术上的限度，因此一般为30mm以下，典型地为20mm以下，更典型地为15mm以下。为了实施长时间连续溅射，可以层叠多个平板靶来使用。通过采用这样的结构，无需每消耗一个溅射靶就更换一次。

[0082] 能够在根据需要将平板靶10a、10b固定于背板47后，安装在气流溅射装置内的冷却装置50中。在本发明中，在使用背板47的情况下，将平板靶和背板的组装品称作「平板靶」，将作为该组装品的「平板靶」固定在气流溅射装置内的冷却装置50上。作为背板的材料，例如可列举铜、铜合金、铝、铝合金、钛、钛合金、铁、铁合金、钼、钼合金、钴、钴合金。

[0083] 在不使用背板的情况下，能够使用下文的固定部件45将平板靶10a、10b固定在冷却装置50上。另外，在不使用背板的情况下，也能够使平板靶10a、10b的底部成型为背板形状。换言之，能够使用同一种材料使平板靶10a、10b与背板成为一体。

[0084] 将平板靶10a、10b固定于背板47的方法没有特别限制，例如可列举通过粘合剂进行接合的方法以及与背板47进行扩散接合的方法。在通过粘合剂进行接合的方法中，由于如上所述将功率密度设置为较高会导致接合部分也具有高温，因此优选使用具有耐热性的导电粘合剂。具有耐热性的导电粘合剂，具体地优选具有200℃以上的熔点。

[0085] 溅射气体17从溅射气体排出口14流入溅射室11内，穿过一对平板靶10a、10b之间的空间部12沿箭头的方向流动。溅射气体排出口14可以是一个也可以是两个以上。然而，为了在一对平板靶10a、10b的溅射气体17流入侧的侧面的整个长度上(换言之，成为空间部12的入口的狭缝的长度方向上的长度)(图1的Y)，减少流入的溅射气体17的流量的偏差，或者，为了能够调节溅射气体17的流量，优选沿着该狭缝的长度方向设置两个以上的溅射气体排出口14。在设置两个以上的溅射气体排出口14的情况下，为了简化配管结构，能够使用溅射气体排出单元22，该溅射气体排出单元22能够将一根或二根以上的气体供应管供应的溅射气体分流，从比气体供应管数量多的排出口流出。能够设置一个或两个以上的溅射气体排出单元22。

[0086] 这类气体排出单元22的结构例如图9所示。气体排出单元22具备：气体导入管28，其具有用于从气体供应管(未图示)导入溅射气体17的入口24；管状部件26，其与气体导入管28连接，多个溅射气体排出口14在其侧面排成一列。从气体排出单元22的入口24流入的溅射气体17，依次通过气体导入管28以及管状部件26的内部后，从多个溅射气体排出口14流出。优选沿成为空间部12的入口的狭缝的长度方向排列溅射气体排出口14。

[0087] 可以在每个排出口处，通过质量流量控制器、流量控制阀(蝶阀，针阀，闸阀，球形阀，球阀)等的流量调节机构，对从各溅射气体排出口14流出的溅射气体17进行流量控制，也可以根据与气体排出单元22相连的气体供应管的数量设置这类流量调节机构，对从多个排出口14流出的溅射气体17统一地进行流量控制。

[0088] 溅射气体排出口14与一对平板靶10a、10b的相对位置关系可以固定，也可以具备能够根据需要进行相对调节的位置调节机构。作为位置调节机构例如可列举如下结构：使用套圈、O形环、填充物、垫圈等密封材料29，将气体导入管28固定在溅射室11的壁上，通过松开密封材料29来调节气体导入管28与壁相距的位置(参照图2-1～图2-3)。在这种情况下，从操作性的观点出发，优选将密封材料29设置在溅射室11的外侧。

[0089] 图3所示的示意图示出了在不使用背板47的情况下的本发明所涉及的气流溅射用平板靶10a、10b以及固定部件45周围的剖面结构例。当该靶具有从侧面101延伸的安装部位102，在安装部位102隔着隔膜(间接冷却板)46被导电性固定部件45和冷却装置50夹持的位置关系下，该靶被固定于冷却装置50。也可以是不隔着隔膜46，在安装部位102被导电性固定部件45和冷却装置50直接夹持的位置关系下，将该靶固定于冷却装置50的结构。隔膜46不存在时冷却效率更高，但是在这种情况下，使溅射室11内成为真空时，为了防止冷却水48从冷却装置50漏出，需要弃用冷却水48，因此从维修性的观点出发，优选设置隔膜46。

[0090] 使用导电性固定部件45的原因是，绝缘性材料无法获得足够的强度。安装部位102能够与平板靶本体部分一体成形。只要能够将平板靶10a、10b固定于冷却装置50，则设置安装部位102的区域没有特别限制，能够围绕平板靶10a、10b的侧面101连续地设置安装部位102，或者可以断续地在多个位置设置将平板靶10a、10b固定于冷却装置50所必需的数量的安装部位102。从平板靶10a、10b的加工性、安装部位的强度的观点出发，优选围绕平板靶
10a、10b的侧面101连续地设置安装部位102。

[0091] 在进行稳定放电的基础上，优选夹持安装部位102的导电性固定部件45没有比平板靶10a、10b的上表面(溅射面)103更朝向上侧突出。因此，优选从侧面101延伸的安装部位102的上表面处于比平板靶10a、10b的上表面103更低的位置。在这种情况下，若观察该靶的剖面，则平板靶10a、10b的上表面103与安装部位102的上表面会形成台阶。另一方面，从确保平板靶10a、10b和冷却装置50之间的固定强度的观点出发，从侧面101延伸的安装部位
102的下表面104优选与平板靶10a、10b的下表面106具有相同高度。也就是说，优选平板靶
10a、10b的下表面106与安装部位102的下表面104位于同一平面上。

[0092] 作为该导电性固定部件45的材质，虽然没有特别的限制，但是优选具有耐热性。作为具有耐热性的导电性材料，可列举金属，特优选熔点比铝的熔点(660.3℃)高的金属，更优选具有700℃以上的熔点的金属，还更优选具有800℃以上的熔点的金属，进一步优选具有1000℃以上的熔点的金属。也能够使用石墨等的碳。例如可以单独使用选自铁、铜、钛、铌、钽、钨、钼、钴、铬、镍以及石墨构成的群组的材料，也可以使用组合两种以上的合金(也包括不锈钢)或金属-石墨复合体。其中基于高强度、容易购买以及便宜的理由，优选不锈钢。

[0093] 导电性固定部件45的形状、尺寸，只要在安装部位102被导电性固定部件45和冷却装置50夹持的位置关系下能够将平板靶10a、10b固定于冷却装置50即可，没有特别限制，但是基于进行稳定的放电的理由，优选导电性固定部件45的上表面没有比平板靶10a、10b的上表面更朝向上侧突出，更优选位于比平板靶10a、10b的上表面更低的位置。另外，导电性固定部件45可以由一体成形品构成，也可以组合两个以上的元件而构成。例如，在如图3所示的实施方式中，在围绕平板靶10a、10b的侧面101连续地设置多个安装部位102的情况下，导电性固定部件45能够由框状的第一固定元件45a和载置在第一固定元件45a上的框状的第二固定元件45b构成，该第一固定元件45a具有与安装部位102的下表面104在同一平面上的下表面，与安装部位102的上表面在同一平面上的上表面，以及与安装部位102的侧面紧密贴合的内侧面；该第二固定元件45b具有与安装部位102的上表面在同一平面上的下表面，位于比平板靶10a、10b的上表面103更低的位置的上表面，以及，与平板靶10a、10b的侧面101紧密贴合的内侧面。在这种情况下，基于能够使溅射装置、遮蔽形状简单的理由，优选第一固定元件45a以及第二固定元件45b以第一固定元件45a以及第二固定元件45b的外侧面无台阶地连续的方式进行接触。在典型的实施方式中，能够分别以矩形的框体的方式提供第一固定元件45a以及第二固定元件45b。

[0094] 优选导电性固定部件45不被溅射。当导电性固定部件45被溅射时，无法得到所需的溅射膜的组成，另外，导电性固定部件45的维修频率增高，因此不方便。另外，虽然理想上溅射粒子的全量堆积在部件16上，但是当为了提高生产效率而增大溅射率时，很多溅射粒子飞散到平板靶10a、10b的周围。其结果是，溅射离子还堆积在导电性固定部件45上并容易进一步扩散到周围。当溅射粒子的堆积范围变大时，在溅射粒子是导电性的情况下，本应为阴极电位的位置可能会与阳极(地)电位的位置发生短路。因此，优选导电性固定部件45被绝缘性遮蔽部件49覆盖。换个角度看，也可以说绝缘性遮蔽部件49能够作为堆积溅射粒子的部件发挥作用。

[0095] 在图3所示的实施方式中，绝缘性遮蔽部件49具有覆盖导电性固定部件45的外侧面的侧板492以及覆盖导电性固定部件45的上表面的上面板493。另外，为了提高防止导电性固定部件45被溅射的效果，使绝缘性遮蔽部件49的上面板493的下表面与导电性固定部件45的上表面的距离L3优选为10mm以下，更优选为5mm以下，还更优选为2mm以下。即使绝缘性遮蔽部件49的上面板493的下表面与导电性固定部件45的上表面接触，也不会成为异常放电的原因，因此L3也可以为0。

[0096] 绝缘性遮蔽部件49优选由耐热性材料构成。另外，绝缘性遮蔽部件49的绝缘阻抗是，所设置的部件的厚度处的绝缘击穿电压优选为1kV以上，更优选为2kV以上，还更优选为10kV以上。作为构成绝缘性遮蔽部件49的耐热性材料的合适的示例，可列举选自氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化钇、氧化钙、氧化钛以及氮化硼构成的群组的一种或两种以上。
如果使这些材料，则容易回收附着的溅射粒子。

[0097] 为了防止异常放电，绝缘性遮蔽部件49优选不接触靶10a、10b，若为此而增大绝缘性遮蔽部件49与靶10a、10b的距离，则导电性固定部件45的没有被绝缘性遮蔽部件49覆盖的部分变大，防止导电性固定部件45被溅射的效果变弱。因此，当分别俯视一对平板靶10a、10b时，优选将各靶10a、10b与绝缘性遮蔽部件49的最接近距离(L1)调节为0.1mm以上，更优选调节为0.3mm以上，还更优选调节为0.5mm以上。另外，优选将最接近距离(L1)调节为5mm以下，更优选调节为3mm以下，还更优选调节为1mm以下。

[0098] 在图3所示的实施方式中，当分别俯视各平板靶10a、10b时，各靶10a、10b与绝缘性遮蔽部件49之间产生最接近的间隙(L1)。在这种情况下，溅射气体从该间隙侵入，存在导电性固定部件45被溅射的可能性。因此，为了提高导电性固定部件45不会被溅射的效果，如图4所示，也能够采用配置绝缘性遮蔽部件49以覆盖各平板靶10a、10b的上表面(溅射面)103的缘部的方式。即使在这种情况下，也优选将各靶10a、10b与绝缘性遮蔽部件49的最接近距离(L1)调节到如上所述的范围内。

[0099] 根据需要，为了减少溅射离子堆积在该绝缘性遮蔽部件49上，还可以用其他的遮蔽部件覆盖该绝缘性遮蔽部件49。这种情况下的遮蔽部件优选具有耐热性，不用管是否具有导电性或绝缘性。

[0100] 需要注意的时，在将遮蔽部件49的材质从绝缘性变为导电性的情况下，与增大放电功率的程度相应地提高了放电电压，因此遮蔽部件49与导电性固定部件45之间产生电弧放电的风险增大，因此为了进行长期稳定的溅射，需要遮蔽部件49具有绝缘性。

[0101] 冷却装置50与各平板靶10a、10b接触，因此能成为阴极电位。因此，为了防止冷却装置50被溅射，优选配置冷却装置用的绝缘性遮蔽部件501以覆盖冷却装置50的外侧面。虽然绝缘性遮蔽部件501只要覆盖冷却装置50的外侧面的至少一部分就能得到防止溅射效果，但是优选覆盖外侧面的整体。绝缘性遮蔽部件501能够直接接触冷却装置50的外侧面。冷却装置用的绝缘性遮蔽部件501的合适的材质为如对绝缘性遮蔽部件49所描述的材质。

[0102] 图7所示的示意图示出了在使用背板47的情况下的本发明所涉及的气流溅射用平板靶10a、10b的剖面结构例。用相同附图标记表示的各组成元件的作用及其优选的方式如图3所述，省略重复说明，以与图3的实施方式不同的结构为中心进行说明。该靶的背板47的部分从侧面101延伸形成安装部位102。在安装部位102被导电性固定部件45和冷却装置50直接夹持的位置关系下，将该靶固定于冷却装置50。在本实施方式中，由于存在背板47，因此在使溅射室11成为真空时，不存在冷却水泄漏的风险，因此不需要插入隔膜46。

[0103] 在本实施方式中，只要在安装部位102被导电性固定部件45和冷却装置50夹持的位置关系下能够将靶10a、10b固定于冷却装置50即可，导电性固定部件45的形状、尺寸没有特别限制。在图7所示的实施方式中，导电性固定部件45是一体成形品，具有框结构，该框结构具有与安装部位102的上表面在同一平面上的下表面，位于比平板靶10a、10b的上表面103低的位置的上表面，以及，与平板靶10a、10b的侧面101紧密贴合的内侧面。在典型的实施方式中，能够以矩形状的框体的方式提供导电性固定部件45。

[0104] 在图3以及图7的实施方式中，绝缘性遮蔽部件49具有沿平板靶10a、10b的侧面101，隔着间隔L1围绕该侧面101竖立设置的周壁491。由于存在周壁491，因此平板靶10a、
10b的侧面被隐藏，所以容易使放电稳定。另外，还能够期待等离子体的导电性固定部件45难以被溅射的效果。

[0105] 周壁491不是必须的，如图5所示，能够采用不设置周壁491的方式。另外，如图6所示，还能够增厚绝缘性遮蔽部件49的上面板493，提高绝缘性遮蔽部件的强度。根据该方式，还能够隐藏靶侧面，因此可期待与周壁491相同的效果。

[0106] 绝缘性遮蔽部件49的构成，不限于如图3～图7所示的实施方式，也能够采用其他的实施方式。例如，在图2-2所示的实施方式中，绝缘性遮蔽部件49中不存在侧板492。在如图2-3所示的实施方式中，紧固件安装基座502被绝缘性遮蔽部件49的上面板493以及侧板492覆盖。

[0107] 图8所示的俯视图示出了使用矩形状的平板靶10a、10b时的平板靶10a、10b以及绝缘性遮蔽部件49的配置关系的一示例。在图8所示的实施方式中，围绕矩形框状的绝缘性遮蔽部件49的周壁491配置矩形状的平板靶10a、10b。

[0108] 为了维持稳定的放电，平板靶10a、10b的侧面101与绝缘性遮蔽部件49的周壁491之间的间隔L1优选为0.1mm以上，更优选为0.2mm以上，还更优选为0.3mm以上。另外，基于防止固定部件45被溅射的理由，间隔L1优选为2mm以下，更优选为1.5mm以下，还更优选为1mm以下。

[0109] 作为将平板靶10a、10b固定于冷却装置50的方法，可列举如下方法：在导电性固定部件45上设置一个或两个以上的通孔，以及若设置隔膜46则在其上也设置一个或两个以上的通孔，进一步，还在冷却装置50上设置安装孔，将螺栓、螺丝等紧固件51依次插入该通孔以及安装孔中进行固定(参照图3～图6)。也能够在安装部位102上设置一个或两个以上的通孔，插入紧固件51(参照图7)。另外，作为固定绝缘性遮蔽部件49的方法，可列举如下方法：在绝缘性遮蔽部件49上设置通孔，进一步，在冷却装置用的绝缘性遮蔽部件501上也设置安装孔，将螺栓、螺丝等紧固件503依次插入该通孔以及安装孔中进行固定。在此情况下，当紧固件503由金属制成时，为了防止紧固件503被溅射，优选将紧固件503接地使其成为阳极电位。

[0110] 从耐久性的观点出发，与陶瓷等的绝缘材料相比，用于紧固件503的安装孔更优选金属材料。因此，也可以在冷却装置用的绝缘性遮蔽部件501的外侧面上设置金属制成的紧固件安装基座502，在该紧固件安装基座502上设置安装孔。紧固件安装基座502能够以包围绝缘性遮蔽部件501的外侧面的方式直接配置在绝缘性遮蔽部件501的外侧面上。在紧固件503由金属制成的情况下，为了防止紧固件503被溅射，优选将紧固件503接地使其成为阳极电位。进一步，为了防止紧固件安装基座502被溅射，优选将紧固件安装基座502接地使其成为阳极电位。

[0111] 根据本发明所涉及的气流溅射装置的一实施方式，将溅射率设为0.005g/h/cm2以上，优选0.01g/h/cm2以上，更优选0.02g/h/cm2以上，例如设为0.005～0.1g/h/cm2，能够无异常放电地进行5小时以上的连续溅射。但是，溅射率的基准面积是指，对置的靶的溅射面的总面积(这里是一对平板靶的对置的溅射面的投影面积的总和)。而且，使用本发明所涉及的气流溅射装置进行溅射而得到的溅射膜，能够从堆积溅射粒子的部件剥离并回收，接着将其粉碎用作溅射靶用原料。通过烧结该原料，能够制造溅射靶。特别地，作为高效率地生产组织微细化的非磁性材料粒子分散型溅射靶的方法，本发明很有用。

[0112] 根据使用本发明所涉及的气流溅射装置的溅射靶原料的制造方法的一实施方式，能够使在绝缘性遮蔽部件49上堆积的溅射粒子的总质量，大于在上述堆积溅射粒子的部件16上堆积的溅射粒子的质量。例如，能够使在绝缘性遮蔽部件49上堆积的溅射粒子的总质量与在部件16上堆积的溅射粒子的质量之比为2以上，也能够为3以上，还能够为4以上。因此，在提高生产率的方面，回收在绝缘性遮蔽部件49上堆积的溅射粒子用作溅射靶用原料也很重要。

[0113] 【实施例】

[0114] 以下虽然示出了本发明的实施例，但是提供这些实施例视为了更好地理解本发明及其优点，不意图限定发明。

[0115] ＜1.平板靶的间隔调节的效果的验证＞

[0116] (试验例1)

[0117] 使用图1、图2-1所示结构(但是，溅射靶的安装结构采用图3所示的结构)的平板靶对置型气流溅射装置，按照如图3、图8所示的结构安装溅射靶在以下的条件下形成溅射膜。作为一对平板靶的间隔调节机构，采用滚珠丝杠直线运动机构。将通过烧结法制作的锭机械加工成规定的形状，准备溅射靶。

[0118] 另外，如图9所示，溅射气体排出单元，沿成为空间部12的入口的狭缝的整个长度配置一列多数的气体排出口。溅射气体排出单元具有的排出口的数量是20个。

[0119] 另外，第一固定元件的形状是矩形框体，第一固定元件的材质是不锈钢。第二固定元件的形状是矩形框体，第二固定元件的材质是不锈钢。

[0120] ＜气流溅射条件＞

[0121] ·电源：DC电源

[0122] ·功率密度：44W/cm2

[0123] ·溅射气体压力：85Pa

[0124] ·溅射气体流量(各排出口的流量的总和)：Ar：21.8sccm/cm2

[0125] ·靶形状：矩形平板状

[0126] ·靶尺寸：85mm(X方向)×135mm(Y方向)×20mmt

[0127] ·靶总投影面积：230cm2

[0128] ·靶材质：Cu

[0129] ·靶相对密度：99％

[0130] ·溅射开始前的一对平板靶之间的间隔S1：30mm

[0131] ·平板靶与成膜对象基板的距离D：80mm

[0132] ·成膜对象基板的材质：不锈钢

[0133] ·成膜对象基板的尺寸：200mm×200mm×3mmt

[0134] ·成膜对象基板温度：40℃

[0135] ·绝缘性遮蔽部件的材质：氧化铝(绝缘击穿电压：50kV)

[0136] ·平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1：0.5mm

[0137] ·绝缘性遮蔽部件的上面板的下表面与导电性固定部件的上表面的距离L3：0.1mm以下

[0138] ·靶的冷却：使用冷却水

[0139] ·将固定元件以及绝缘性遮蔽部件固定于冷却装置的固定方法：螺栓连接

[0140] ·冷却装置用的绝缘性遮蔽部件：氧化铝(绝缘击穿电压：50kV)

[0141] 在试验例1中，不使用间隔调节机构，在上文的溅射时间内持续进行溅射。其结果是，虽然在溅射的初期能够无异常放电地对每1批次进行5小时以上的连续溅射，但是从一对平板靶之间的平均间隔S1超过37mm(总溅射时间约100小时)的附近开始，异常放电增多，难以维持稳定的溅射。需要说明的是，基于该试验的结果，求出放电时间以及累计功率与靶厚度的平均減少量之间的关系。该试验的溅射率为0.062g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为22％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为51％。需要说明的是，试验中一对平板靶之间的平均间隔S1用游标卡尺进行测量。

[0142] (试验例2)

[0143] 基于在试验例1求出的放电时间以及累计功率与靶厚度的平均減少量之间的关系，在溅射中，通过间隔调节机构手动进行间隔调节以使一对平板靶的平均间隔的变化幅度为5mm以下，除此之外，按照与试验例1相同的条件形成溅射膜。其结果是，在试验中，能够经过总和250小时的溅射时间不发生异常放电。该试验的溅射率为0.069g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为26％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为46％。

[0144] (试验例3)

[0145] 在溅射中，定期地(每10小时)打开溅射室测量一对平板靶的重量并由此计算平均间隔的变化幅度，通过间隔调节机构手动进行间隔调节以使该变化幅度为5mm以下，除此之外，按照与试验例1相同的条件形成溅射膜。其结果是，在试验中，能够经过总和250小时的溅射时间不发生异常放电。该试验的溅射率为0.067g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与的靶的減少重量之比为25％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为48％。

[0146] ＜2.绝缘性遮蔽部件的效果的验证＞

[0147] (试验例4)

[0148] 除了取下绝缘性遮蔽部件进行溅射试验以外，采用与试验例1相同的溅射条件，形成溅射膜。在这种情况下，在靶固定元件与其他的阳极电位的部件之间会发生异常放电而无法稳定地成膜，刚一开始就停止成膜。对溅射室内进行确认发现，在靶与固定部件的表面上残留有异常放电痕迹。

[0149] (试验例5)

[0150] 除了将平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1设为0使两者接触以外，采用与试验例1相同的溅射条件，形成溅射膜。在这种情况下，在靶与绝缘性遮蔽之间异常放电频发，在30分钟时停止成膜。该试验的溅射率为0.064g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为31％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为44％。

[0151] (试验例6)

[0152] 除了将平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1设为2.2mm以外，采用与试验例1相同的溅射条件，形成溅射膜。在这种情况下，虽然成膜当初异常放电少，能够稳定地成膜，但是经过3小时后异常放电频发而停止放电。对溅射室内进行确认发现，固定部件也被溅射。该试验的溅射率为0.062g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为25％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为44％。

[0153] (试验例7)

[0154] 除了将平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1设为0.1mm以外，采用与试验例1相同的溅射条件，形成溅射膜。在这种情况下，虽然成膜当初异常放电少，能够稳定地成膜，但是经过2小时后异常放电频发而停止放电。对溅射室内进行确认发现，在靶与绝缘性遮蔽之间残留有异常放电痕迹。该试验的溅射率为0.067g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为30％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为51％。

[0155] (试验例8)

[0156] 除了将平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1设为1.5mm以外，采用与试验例1相同的溅射条件，形成溅射膜。在这种情况下，异常放电少，能够稳定地成膜，经过5小时后按计划结束成膜。但是，对溅射室内进行确认发现，固定部件也被溅射。该试验的溅射率为0.069g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为26％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为46％。

[0157] (试验例9)

[0158] 除了将气流溅射条件更改为如下条件以外，采用与试验例1相同的溅射条件，形成溅射膜。

[0159] ·功率密度：22W/cm2

[0160] ·溅射气体压力：70Pa

[0161] ·溅射气体流量(各排出口的流量的总和)：Ar：32.7sccm/cm2

[0162] ·靶材质：Cu-TiO2-SiO2

[0163] ·靶相对密度：95％

[0164] ·平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1：0.4mm

[0165] ·溅射开始前的一对平板靶之间的间隔S1：20mm

[0166] 在这种情况下，异常放电少，能够稳定地成膜，经过5小时后按计划结束成膜。对溅射室内进行确认，没有发现异常。该试验的溅射率为0.013g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为28％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为48％。

[0167] 从基板上剥离并回收试验例9的溅射膜。然后将该膜粉碎，得到微细粉。将其填充到碳制成的模具中，在真空气氛、温度1000℃、保持时间2小时、加压力30MPa的条件下，进行热压得到烧结体。接着，实施热各向同性加压加工(HIP)。热各向同性加压加工的条件为：升温速度300℃/小时、保温温度1000℃、保温时间2小时，从升温开始时逐渐升高Ar气体的气压，在1000℃保温中以150MPa进行加压。保温结束后在炉内直接进行自然冷却。用显微镜观察该烧结体中的氧化物粒子的平均直径并进行测量，发现其为0.4μm。

[0168] (试验例10)

[0169] 除了将气流溅射条件更改为如下条件以外，采用与试验例1相同的溅射条件，形成溅射膜。

[0170] ＜气流溅射条件＞

[0171] ·功率密度：28W/cm2

[0172] ·溅射气体压力：25Pa

[0173] ·溅射气体流量(各排出口的流量的总和)：Ar：14.2sccm/cm2

[0174] ·靶材质：Cu-TiO2

[0175] ·靶相对密度：97％

[0176] ·靶尺寸：143mm(X方向)×493mm(Y方向)×30mmt

[0177] ·靶总投影面积：1410cm2

[0178] ·平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1：0.8mm

[0179] 在这种情况下，异常放电少，能够稳定地成膜，经过5小时后按计划结束成膜。另外，对溅射室内进行确认，没有发现异常。该试验的溅射率为0.011g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为40％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为42％。

[0180] (试验例11)

[0181] 使用如图1、图2-1所示结构(但是，溅射靶的安装结构采用图4所示的结构)的平板靶对置型气流溅射装置，按照图4所示的结构安装溅射靶在以下的条件下形成溅射膜。除了将气流溅射条件更改为如下条件以外，采用与试验例1相同的装置结构以及溅射条件，形成溅射膜。

[0182] ＜气流溅射条件＞

[0183] ·平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1：4.5mm

[0184] ·绝缘性遮蔽部件的上面板的下表面与导电性固定部件的上表面的距离L3：4.6mm

[0185] 在这种情况下，异常放电少，能够稳定地成膜，经过5小时后按计划结束成膜。但是，对溅射室内进行确认发现，固定部件也被溅射。该试验的溅射率为0.028g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为48％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为37％。

[0186] (试验例12)

[0187] 使用如图1、图2-1所示结构(但是，溅射靶的安装结构采用图5所示的结构)的平板靶对置型气流溅射装置，按照图5所示的结构安装溅射靶在以下的条件下形成溅射膜。除了将气流溅射条件更改为如下条件以外，采用与试验例1相同的装置结构以及溅射条件，形成溅射膜。

[0188] ＜气流溅射条件＞

[0189] ·平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1：0.6mm

[0190] ·绝缘性遮蔽部件的上面板的下表面与导电性固定部件的上表面的距离L3：0.1mm

[0191] 在这种情况下，异常放电少，能够稳定地成膜，经过5小时后按计划结束成膜。但是，对溅射室内进行确认发现，固定部件也被溅射。该试验的溅射率为0.034g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为44％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与溅射试验后的靶的減少重量之比为40％。

[0192] (试验例13)

[0193] 使用如图1、图2-1所示结构(但是，溅射靶的安装结构采用图6所示的结构)的平板靶对置型气流溅射装置，按照图6所示的结构安装溅射靶在以下的条件下形成溅射膜。除了将气流溅射条件更改为如下条件以外，采用与试验例1相同的装置结构以及溅射条件，形成溅射膜。

[0194] ＜气流溅射条件＞

[0195] ·平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1：0.6mm

[0196] ·绝缘性遮蔽部件的上面板的下表面与导电性固定部件的上表面的距离L3：0.5mm

[0197] 在这种情况下，异常放电少，能够稳定地成膜，经过5小时后按计划结束成膜。另外，对溅射室内进行确认，没有发现异常。该试验的溅射率为0.007g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为27％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为48％。

[0198] (试验例14)

[0199] 使用如图1、图2-1所示结构(但是，溅射靶的安装结构采用图7所示的结构)的平板靶对置型气流溅射装置，按照图7所示的结构安装溅射靶在以下的条件下形成溅射膜。除了将气流溅射条件更改为如下条件以外，采用与试验例1相同的装置结构以及溅射条件，形成溅射膜。

[0200] ＜气流溅射条件＞

[0201] ·功率密度：33W/cm2

[0202] ·溅射气体压力：130Pa

[0203] ·溅射气体流量(各排出口的流量的总和)：Ar：33.3sccm/cm2

[0204] ·靶尺寸：100mm(X方向)×150mm(Y方向)×10mmt

[0205] ·靶总投影面积：300cm2

[0206] ·溅射开始前的一对平板靶之间的间隔S1：20mm

[0207] ·平板靶与绝缘性遮蔽部件的间隔L1：0.2mm

[0208] ·绝缘性遮蔽部件的上面板的下表面与导电性固定部件的上表面的距离L3：0.2mm

[0209] ·背板的材质：Cu(与靶一体的结构)

[0210] 在这种情况下，异常放电少，能够稳定地成膜，经过5小时后按计划结束成膜。另外，对溅射室内进行确认，没有发现异常。该试验的溅射率为0.033g/h/cm2。溅射试验后，成膜对象基板的增加重量与靶的減少重量之比为24％。溅射试验后，绝缘性遮蔽部件的增加重量与靶的減少重量之比为48％。

[0211] 【附图标记说明】

[0212] 10a、10b 平板靶

[0213] 11 溅射室

[0214] 12 空间部

[0215] 13 溅射粒子

[0216] 14 溅射气体排出口

[0217] 15 直流电源

[0218] 16 堆积溅射粒子的部件

[0219] 17 溅射气体

[0220] 18 支座(保持部件)

[0221] 19 间隔调节机构

[0222] 20 排气口

[0223] 22 气体排出单元

[0224] 24 气体排出单元的入口

[0225] 26 管状部件

[0226] 28 气体导入管

[0227] 29 密封材料

[0228] 45 导电性固定部件

[0229] 45a 第一固定元件

[0230] 45b 第二固定元件

[0231] 46 隔膜

[0232] 47 背板

[0233] 48 冷却水

[0234] 49 绝缘性遮蔽部件

[0235] 491 周壁

[0236] 492 侧板

[0237] 493 上面板

[0238] 50 冷却装置

[0239] 51 紧固件

[0240] 52 伸缩部件

[0241] 101 靶的侧面

[0242] 102 安装部位

[0243] 103 平板靶的上表面(溅射面)

[0244] 104 安装部位的下表面

[0245] 106 平板靶的下表面

[0246] 501 冷却装置用的绝缘性遮蔽部件

[0247] 502 紧固件安装基座

[0248] 503 紧固件

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