KR20190119169A

KR20190119169A - 스퍼터링 타깃용 깎기 공구, 스퍼터링 타깃의 가공 방법 및 스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190119169A
Application number: KR1020197029750A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 후지타
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2018-02-09
Publication date: 2019-10-21
Also published as: US20190210122A1; KR20190033092A; US20200338650A1; CN109689925A; JP6413037B1; JP2019081240A; TW201837215A; TWI677588B; WO2018151035A1

Abstract

스퍼터링 타깃의 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링하기 위한 스퍼터링 타깃용 깎기 공구로서, 축부와, 상기 축부의 선단에 마련된 칼날부를 구비하고, 상기 축부의 축을 따른 단면에 있어서, 상기 칼날부는, 상기 축을 따라서 연장되는 측면과, 상기 축과 교차하는 선단면과, 상기 측면과 상기 선단면의 사이에 위치하고 후단으로부터 선단으로 연장되는 메인 오목 곡면과, 상기 메인 오목 곡면의 선단과 상기 선단면과의 사이에 접속된 제 1 컷 아웃면과, 상기 메인 오목 곡면의 후단과 상기 측면과의 사이에 접속된 제 2 컷 아웃면을 갖는, 스퍼터링 타깃용 깎기 공구.

Description

스퍼터링 타깃용 깎기 공구, 스퍼터링 타깃의 가공 방법 및 스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법{CUTTING TOOL FOR SPUTTERING TARGET, METHOD FOR MACHINING SPUTTERING TARGET, AND METHOD FOR MANUFACTURING SPUTTERING TARGET PRODUCT}

본 발명은 스퍼터링 타깃용 깎기 공구, 스퍼터링 타깃의 가공 방법 및 스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법에 관한 것이다.

종래에, 스퍼터링 타깃에 있어서, 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를, 기계 가공에 의해, 라운드면으로 챔퍼링하고 있다(특허문헌 1 참조).

일본 공개특허 특개2001-40471호 공보

본원 발명자는, 스퍼터링 타깃의 모서리부를 챔퍼링하면, 라운드면에 흠집이 난다는 것을 발견하였다. 그리고, 이 흠집은, 기판에 스퍼터링할 때, 즉, 기판과 스퍼터링 타깃 사이에 고전압을 인가할 때, 이상 방전을 발생시킬 우려가 있다. 이 때문에, 스퍼터링 타깃의 모서리부의 챔퍼링을 정밀도 좋게 행할 필요가 있다.

본 발명은, 스퍼터링 타깃의 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링할 때에 흠집이 생기기 어려운 스퍼터링 타깃용 깎기 공구, 스퍼터링 타깃의 가공 방법 및 스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구는,

스퍼터링 타깃의 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링하기 위한 스퍼터링 타깃용 깎기 공구로서,

축부와, 상기 축부의 선단(先端)에 마련된 칼날부를 구비하고,

상기 축부의 축을 따른 단면(斷面)에 있어서, 상기 칼날부는, 상기 축을 따라서 연장되는 측면과, 상기 축과 교차하는 선단면과, 상기 측면과 상기 선단면의 사이에 위치하고 후단(後端)으로부터 선단으로 연장되는 메인 오목 곡면과, 상기 메인 오목 곡면의 선단과 상기 선단면과의 사이에 접속된 제 1 컷 아웃면과, 상기 메인 오목 곡면의 후단과 상기 측면과의 사이에 접속된 제 2 컷 아웃면을 갖는다.

여기서, 「측면이 축을 따라서 연장된다」는 것은, 측면이 축과 평행하거나, 또는, 측면이 축과 직교하지 않고 교차하고 있는 것을 포함한다.

본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구에서는, 칼날부는, 축을 따른 단면에 있어서, 측면과, 선단면과, 메인 오목 곡면과, 상술의 제 1 컷 아웃면과, 상술의 제 2 컷 아웃면을 갖는다.

스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 실시 형태로서, 상기 축부의 축을 따른 단면에 있어서, 상기 제 1 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 선단에 접속된 제 1 서브 볼록 곡면 또는 제 1 경사면을 갖고, 상기 제 2 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 후단에 접속된 제 2 서브 볼록 곡면 또는 제 2 경사면을 갖는 깎기 공구를 들 수 있다.

여기서, 오목 곡면 및 볼록 곡면이란, 진원(眞圓)의 원호면에 한정되지 않고 타원의 원호면도 포함한다.

스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 일 실시 형태에서는, 상기 축부의 축을 따른 단면에 있어서, 상기 제 1 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 선단에 접속된 제 1 서브 볼록 곡면을 갖고, 상기 제 2 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 후단에 접속된 제 2 서브 볼록 곡면을 갖는다.

상기 실시 형태에 의하면, 스퍼터링 타깃의 모서리부를 메인 오목 곡면에서 절삭하여 라운드면으로 챔퍼링할 때, 메인 오목 곡면의 양단(兩端)은, 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면이기 때문에, 라운드면에 흠집이 나는 것을 방지하는 것이 가능하다.

스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 일 실시 형태에서는, 상기 축을 따른 단면에 있어서, 상기 제 1 컷 아웃면은, 추가로, 상기 제 1 서브 볼록 곡면의 선단에 접속된 제 3 서브 오목 곡면을 갖고, 상기 제 2 컷 아웃면은, 추가로, 상기 제 2 서브 볼록 곡면의 선단에 접속된 제 4 서브 오목 곡면을 갖는다.

상기 실시 형태에 의하면, 제 1 컷 아웃면은, 추가로, 제 1 서브 볼록 곡면의 선단에 접속된 제 3 서브 오목 곡면을 갖고, 제 2 컷 아웃면은, 추가로, 제 2 서브 볼록 곡면의 선단에 접속된 제 4 서브 오목 곡면을 가지므로, 라운드면에 흠집이 나는 것을 한층 확실하게 방지할 수 있고, 또한, 스퍼터링 타깃 표면과의 이루는 각이 평탄해져, 이상 방전을 한층 확실하게 방지하는 것이 가능하다.

스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 일 실시 형태에서는, 상기 축부의 축을 따른 단면에 있어서, 상기 제 1 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 선단에 접속된 제 1 경사면을 갖고, 상기 제 2 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 후단에 접속된 제 2 경사면을 갖는다.

상기 실시 형태에 의하면, 라운드면에 흠집이 나는 것을 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 스퍼터링 타깃의 가공 방법의 일 실시 형태에서는,

스퍼터링 타깃의 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링하는 가공 방법으로서,

상기 스퍼터링 타깃용 깎기 공구를 상기 축부의 축을 중심으로 회전시키면서, 상기 스퍼터링 타깃의 상기 모서리부에 상기 깎기 공구의 상기 칼날부의 외주면을 접촉시켜, 상기 모서리부를 절삭함으로써 라운드면으로 챔퍼링한다.

상기 실시 형태에 의하면, 상기 스퍼터링 타깃용 깎기 공구를 이용하여 스퍼터링 타깃을 가공하므로, 스퍼터링 타깃의 라운드면에 흠집이 나는 것을 방지하는 것이 가능하다.

스퍼터링 타깃의 가공 방법의 다른 일 실시 형태에서는,

상기 스퍼터링 타깃을 회전시키면서, 상기 스퍼터링 타깃의 상기 모서리부에 상기 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 상기 칼날부의 외주면을 접촉시켜, 상기 모서리부를 절삭함으로써 라운드면으로 챔퍼링한다.

스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법의 일 실시 형태에서는,

상기 가공 방법에 의해 스퍼터링 타깃을 가공하는 공정을 포함한다.

상기 실시 형태에 의하면, 상기 스퍼터링 타깃의 가공 방법에 의해 스퍼터링 타깃 제품을 제조하므로, 품질이 향상된 스퍼터링 타깃 제품을 얻는 것이 가능하다.

스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법의 다른 일 실시 형태에서는,

상기 가공 방법에 의해, 원판 형상 또는 원통 형상의 스퍼터링 타깃을 가공하는 공정을 포함한다.

상기 실시 형태에 의하면, 품질이 향상된 스퍼터링 타깃 제품을 얻는 것이 가능하다.

본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구에 의하면, 스퍼터링 타깃의 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링할 때에 흠집이 생기기 어렵다.

본 발명의 스퍼터링 타깃의 가공 방법에 의하면, 스퍼터링 타깃의 라운드면에 흠집이 나는 것을 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법에 의하면, 사용시에 이상 방전을 발생시키기 어려운 스퍼터링 타깃 제품을 얻는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 제 1 실시 형태의 동작을 나타내는 사시도이다.
도 2는 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 확대 단면도이다.
도 4는 비교예로서의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 제 2 실시 형태의 동작을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 제 2 실시 형태의 다른 동작을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 제 3 실시 형태의 동작을 나타내는 단면도이다.

이하에, 본 발명을 도시의 실시의 형태에 의해 상세하게 설명한다.

(제 1 실시 형태)

도 1은 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 제 1 실시 형태의 동작을 나타내는 사시도이다. 도 2는 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 동작을 나타내는 단면도이다.

도 1과 도 2에 나타내는 바와 같이, 스퍼터링 타깃용 깎기 공구(이하, 깎기 공구라고 함)(10)는, 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)과 측면(3)이 이루는 모서리부(4)를 라운드면(5)으로 챔퍼링한다.

스퍼터링 타깃(1)은 긴 판 형상으로 형성되어 있다. 스퍼터링면(2)은, 짧은 변 방향과 긴 변 방향으로 구성되는 상면으로 구성된다. 측면(3)은, 짧은 변 방향 또는 긴 변 방향과 두께 방향으로 구성되는 면으로 구성된다. 모서리부(4)는, 스퍼터링면(2)과 측면(3)이 이루는 변으로 구성된다. 스퍼터링면(2)은, 정사각형 형상의 상면으로 구성되는 것이어도 된다.

스퍼터링 타깃(1)은, 원판 형상으로 형성되어 있어도 되고, 이 때, 스퍼터링면(2)은, 원형의 상면으로 구성되고, 측면(3)은, 원형의 상면과 원형의 하면과의 사이의 주면(周面)으로 구성된다. 또한, 스퍼터링 타깃(1)은, 원통 형상으로 형성되어 있어도 되고, 이 때, 스퍼터링면(2)은, 원통재의 외주면으로 구성되고, 측면(3)은, 원통재의 두께 방향의 면으로 구성된다.

스퍼터링시에 있어서, 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)에, 스퍼터링에 의해 이온화한 불활성 가스가 충돌한다. 이온화한 불활성 가스가 충돌된 스퍼터링면(2)으로부터는, 스퍼터링 타깃(1) 중에 포함되는 타깃 원자가 튀어나온다. 그 튀어나온 원자는, 스퍼터링면(2)에 대향하여 배치되는 기판 상에 퇴적되고, 이 기판 상에 박막이 형성된다.

스퍼터링 타깃(1)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 크롬(Cr), 철(Fe), 탄탈(Ta), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 니오브(Nb), 인듐(In) 등의 금속 및 그들 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 재료로 제작할 수 있다. 스퍼터링 타깃(1)을 구성하는 재료는, 이들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 전극이나 배선 재료용의 스퍼터링 타깃(1)에 있어서의 재료로서는, Al이 바람직하고, 예를 들면, 순도가 99.99% 이상, 보다 바람직하게는 99.999% 이상인 Al을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 고순도 Al은, 고(高)전기전도성이기 때문에, 전극이나 배선 재료용의 스퍼터링 타깃(1)의 재료로서 적합하고, Al의 순도가 높아질수록, 재질상 부드러워져 흠집이 발생하기 쉽기 때문에, 고순도 Al을 재료로 한 스퍼터링 타깃의 제조에 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구를 적합하게 이용할 수 있다. 통상 스퍼터링 타깃(1)의 두께는 10∼25 ㎜ 정도이다.

깎기 공구(10)로서는 엔드 밀, 래디어스 커터, R 커터 등을 들 수 있다. 깎기 공구(10)를 설치하는 가공 장치로서는, 스퍼터링 타깃을 고정하고, 회전하는 깎기 공구가 이동하여, 칼날부(12)의 외주면에 의해 스퍼터링 타깃의 모서리부를 챔퍼링 가공하는 타입과, 원판 형상 또는 원통 형상의 스퍼터링 타깃에 대하여, 깎기 공구는 회전하지 않고, 고정한 상태에서 스퍼터링 타깃을 회전시켜, 칼날부(12)의 외주면에 의해 스퍼터링 타깃의 모서리부를 챔퍼링 가공하는 타입을 들 수 있다.

전자의 타입의 가공 장치로서는, 예를 들면, 프레이즈반, NC 프레이즈반, 머시닝 센터 등을 들 수 있고, 후자의 타입의 가공 장치로서는, 예를 들면, 선반, NC 선반 등을 들 수 있다.

프레이즈반, NC 프레이즈반, 머시닝 센터 등의 가공 장치에 이용하는 깎기 공구(10)는, 축(11a)을 갖는 축부(11)와, 축부(11)의 선단에 마련된 칼날부(12)를 갖는다. 칼날부(12)의 중심축은, 축부(11)의 축(11a)과 일치한다. 칼날부(12)는 축(11a) 주변에 대하여, 2개, 3개로 독립적으로 존재해도 되고, 연속적으로 존재해도 된다. 복수의 칼날부(12)가 독립적으로 존재하는 경우에는, 180° 간격으로 2개, 120° 간격으로 3개, 90° 간격으로 4개로 균등한 간격으로 배치하는 쪽이 라운드면(5)의 가공흔(痕)의 간격도 균일하게 되기 쉬워 바람직하다. 또, 칼날부(12)는 축부(11)에 일체 형성되어 있어도 되고, 교환 가능한 팁의 형태로 형성되어도 된다. 칼날부(12)의 재질로서는, 가공시의 충격에 의해 발생하는 깨짐에 의한 스퍼터링 타깃의 흠집 방지나, 내구성의 관점에서, 초경(硬) 합금인 텅스텐카바이드계 재료나 하이스라고 불리는 고속도 강(鋼)(탄소강을 베이스로 하여, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 바나듐, 코발트 등과의 합금)이 적합하게 이용된다. 또, 칼날부에는, 시징(seizing) 등의 표면 불량에 의한 이상 방전 방지의 관점에서, 다이아몬드나 TiN 등의 코팅재가 붙여져 있어도 된다.

깎기 공구(10)는, 축(11a)이 스퍼터링 타깃(1)의 두께 방향에 일치하도록, 스퍼터링 타깃(1)에 대하여 배치된다. 그리고, 가공 장치에 의해 깎기 공구(10)를, 축(11a) 중심으로 회전시키면서 스퍼터링 타깃(1)의 긴 변 방향(모서리부(4)의 연장 방향)으로 이동시켜, 깎기 공구(10)의 칼날부(12)의 외주면이, 스퍼터링 타깃(1)의 모서리부(4)를 절삭해 간다. 이에 의해, 모서리부(4)가 라운드면(5)으로 챔퍼링된다. 통상, 형성되는 라운드면(5)의 폭은 0.5∼5 ㎜이기 때문에, 메인 오목 곡면(20)의 반경도 통상 0.5∼5 ㎜이다. 메인 오목 곡면의 반경은, 통상 스퍼터링 타깃(1)의 두께의 0.02배 이상 0.5배 이하이고, 바람직하게는 0.05배 이상 0.4배 이하, 보다 바람직하게는 0.1배 이상 0.3배 이하이다. 메인 오목 곡면의 반경과 스퍼터링 타깃(1)의 두께의 관계가 상기 범위 내에 있음으로써, 이상 방전이 발생하지 않는 라운드면(5)을 형성할 수 있고, 또, 라운드면(5)이 너무 커지는 것에 의한 백킹 플레이트 상으로의 스퍼터 입자의 퇴적을 방지할 수 있다.

도 3은 도 2의 확대 단면도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 칼날부(12)의 외주면은, 축(11a)을 따른 단면에 있어서, 후단으로부터 선단으로 연장되는 메인 오목 곡면(20)과, 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)에 접속된 제 1 서브 볼록 곡면(21)과, 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)에 접속된 제 2 서브 볼록 곡면(22)을 갖는다. 메인 오목 곡면(20) 및 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)은, 축(11a)을 선대칭으로, 좌우에 형성된다. 선단측이란, 축(11a)을 따른 방향의 칼날부(12)측을 말하고, 후단측이란, 축(11a)을 따른 방향의 축부(11)측을 말한다.

칼날부(12)의 외주면은, 또한, 축(11a)과 평행한 측면(30)을 갖는다. 칼날부(12)는, 축(11a)과 교차하는 선단면(31)을 갖는다. 제 1 서브 볼록 곡면(21)은 메인 오목 곡면(20)과 선단면(31) 사이에 위치하고, 제 2 서브 볼록 곡면(22)은 메인 오목 곡면(20)과 측면(30) 사이에 위치한다. 메인 오목 곡면(20)(의 선단)과 제 1 서브 볼록 곡면(21)의 접속점(20a)과, 메인 오목 곡면(20)(의 후단)과 제 2 서브 볼록 곡면(22)의 접속점(20b)은, 변곡점이고, 도면 중에서 이해하기 쉽게 검정색 동그라미로 나타낸다.

환언하면, 제 1 서브 볼록 곡면(21)은, 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)과 선단면(31) 사이에 접속된 제 1 컷 아웃면을 구성한다. 즉, 제 1 컷 아웃면은, 메인 오목 곡면(20)의 연장선과 선단면(31)의 연장선을 접속하여 구성되는 모서리부가 챔퍼링된 면이다. 제 2 서브 볼록 곡면(22)은, 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)과 측면(30) 사이에 접속된 제 2 컷 아웃면을 구성한다. 즉, 제 2 컷 아웃면은, 메인 오목 곡면(20)의 연장선과 측면(30)의 연장선을 접속하여 구성되는 모서리부가 챔퍼링된 면이다.

메인 오목 곡면(20) 및 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)은 원호면이다. 또한, 메인 오목 곡면(20) 및 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)은, 타원 형상의 호면(弧面)이어도 되고, 바람직하게는 대략 진원 형상의 원호면, 보다 바람직하게는 진원 형상의 원호면이다.

도 3의 상기 깎기 공구(10)의 상기 축부의 축(11a)을 따른 단면에 있어서, 상기 메인 오목 곡면(20)이 원호면인 경우, 상기 메인 오목 곡면(20)을 원호면이라고 간주하였을 때의 그 원의 중심(이후, 메인 오목 곡면(20)의 중심이라고 나타내는 경우가 있다.)(C)과 상기 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)을 잇는 제 1 직선과, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)과 상기 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)을 잇는 제 2 직선이 이루는 각도는 70° 이상 90° 이하, 바람직하게는 80° 이상 90° 이하, 보다 바람직하게는 90°이다. 이에 의해, 메인 오목 곡면을 크게 형성할 수 있고, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지한 것에 더해, 스퍼터링 타깃(1)의 라운드면(5)을 크게 형성할 수 있다. 또, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 보다 한층 방지하기 위해서는, 상기 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)은, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)으로 내린 수선(垂線)(스퍼터링면(2)과 평행한 직선) 상이나, 보다 내측(메인 오목 곡면(20)측)에 있는 것이 바람직하고, 상기 수선(스퍼터링면(2)과 평행한 직선) 상에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)은, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)으로 내린 수선(측면(3)과 평행한 직선) 상이나, 보다 내측(메인 오목 곡면(20)측)에 있는 것이 바람직하고, 상기 수선(측면(3)과 평행한 직선) 상에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 원호 상의 라운드면(5)의 중앙점(R)과 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)을 잇는 직선과, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)으로 내린 수선이 이루는 각도가 45°이면 좋다.

메인 오목 곡면(20), 제 1 서브 볼록 곡면(21) 및 제 2 서브 볼록 곡면(22)이 원호면인 경우, 메인 오목 곡면(20)의 반경은, 제 1 서브 볼록 곡면(21)의 반경(r₂₁) 및 제 2 서브 볼록 곡면(22)의 반경(r₂₂)의 각각보다 크다. 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)의 반경(r₂₁, r₂₂)은 서로 동일하지만, 달라도 된다. 라운드면(5)은, 메인 오목 곡면(20)에 의해서 형성되므로, 라운드면(5)의 반경(r)은 메인 오목 곡면(20)의 반경과 일치한다. 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)의 반경(r₂₁, r₂₂)은 각각 0.02 ㎜ 이상이고, 라운드면(5)에의 흠집이 나는 것을 방지하는 관점에서는 0.05 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상이고, 통상 1 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이다. 또, 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)의 반경(r₂₁, r₂₂)은, 각각, 라운드면(5)(메인 오목 곡면(20))의 반경(r)의 35% 이하이고, 스퍼터링면(2)과 라운드면(5)의 경계를 매끄럽게 가공하는 면에서는 25% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지한 것에 더해, 깎기 공구의 중심 어긋남이나, 마무리면 성상의 열화나 깎기 공구의 이상 소모·결손, 가공 장치의 고장의 원인이 되는 깎기 공구와 스퍼터링 타깃의 사이에 계속적으로 생기는 진동(소위, 채터 진동; chatter vibration)을 억제하기 위해서는, 바람직하게는 0.5% 이상 25% 이하, 보다 바람직하게는 1% 이상 20% 이하, 더 바람직하게는 2% 이상 15% 이하, 특히 바람직하게는 2.5% 이상 10% 이하이다. 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)의 반경(r₂₁, r₂₂)을 상기 범위로 함으로써, 이상 방전의 발생 리스크가 낮은 우수한 마무리면 성상의 라운드면(5)을 형성할 수 있고, 깎기 공구나 가공 장치의 수명을 연장시키는 것이 가능하다.

제 2 서브 볼록 곡면(22)의 후단과 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)과의 사이에는, 간극(d)이 마련되어 있다. 간극(d)은 제 1, 2 서브 볼록 곡면(21, 22)의 반경(r₂₁, r₂₂) 이하이고, 통상, 라운드면(5)의 반경(r)에 대하여 2% 이상이다. 예를 들면, 라운드면(5)의 반경(r)이 3 ㎜일 때, 간극(d)은 0.1 ㎜ 이상이다. 제 1 서브 볼록 곡면(21)의 선단과 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)과의 사이에도, 마찬가지의 간극이 마련되어 있다.

상기 깎기 공구(10)에 의하면, 칼날부(12)의 외주면은, 축(11a)을 따른 단면에 있어서, 메인 오목 곡면(20)과, 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)에 접속된 제 1 서브 볼록 곡면(21)과, 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)에 접속된 제 2 서브 볼록 곡면(22)을 갖는다. 따라서, 스퍼터링 타깃(1)의 모서리부(4)를 메인 오목 곡면(20)에서 절삭하여 라운드면(5)으로 챔퍼링할 때, 메인 오목 곡면(20)의 양단은, 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)이기 때문에, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지할 수 있다. 또, 메인 오목 곡면(20), 제 1 서브 볼록 곡면(21) 및 제 2 서브 볼록 곡면(22)이 원의 원호면이 아닌 경우이더라도, 메인 오목 곡면(20)의 반경, 제 1 서브 볼록 곡면(21)과 제 2 서브 볼록 곡면(22)의 반경(r₂₁, r₂₂)이나 라운드면(5)의 반경(r)을 각 곡면의 축(11a) 방향의 폭이라고 간주함으로써, 상기 반경끼리의 관계와 마찬가지의 것을 말할 수 있다.

요컨대, 메인 오목 곡면(20)에 연속하여 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)이 형성되기 때문에, 메인 오목 곡면(20)과 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22) 사이에 모서리부(에지)가 형성되지 않아, 라운드면(5)의 표면은 매끄럽게 된다. 가령, 메인 오목 곡면(20)에 추가하여 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)에 의해서 모서리부(4)가 절삭되더라도, 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)에는 에지가 없기 때문에, 라운드면(5)의 표면은 매끄럽게 된다.

스퍼터링 타깃은, 금속 및 그들의 합금으로 제작되는 경우, 통상 경도가 높기 때문에, 고속으로 회전하는 깎기 공구에 의해 모서리부를 절삭하고, 라운드면을 형성할 때에, 부하에 의해 깎기 공구에 중심 어긋남이 발생하기 쉬워진다. 본원 깎기 공구는, 상기 제 1 컷 아웃면과 상기 제 2 컷 아웃면을 가지므로, 본원 깎기 공구에 의해 라운드면으로 챔퍼링을 행하면, 라운드면이나 라운드면 근방의 스퍼터링면이나 측면에 흠집이 생기는 것을 방지할 수 있다.

특히, 라운드면(5)의 스퍼터링면(2)측에 흠집이 나는 것을 방지할 수 있기 때문에, 스퍼터링면(2)에 대향하여 배치되는 기판에 스퍼터링할 때, 즉, 기판과 스퍼터링 타깃(1) 사이에 고전압을 인가할 때, 이상 방전을 발생시키는 것을 방지할 수 있다.

도 4에 비교예로서의 깎기 공구(100)를 나타낸다. 이 깎기 공구(100)의 칼날부(112)의 외주면에는, 축(111a)을 따른 단면에 있어서, 본 발명의 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)이 없고, 메인 오목 곡면(120)만이 마련되어 있다. 즉, 메인 오목 곡면(120)과 측면(130) 사이에 제 1 모서리부(에지)(135)가 형성되고, 메인 오목 곡면(120)과 선단면(131) 사이에 제 2 모서리부(에지)(136)가 형성된다.

비교예의 깎기 공구(100)를 이용하여, 스퍼터링 타깃(1)에 라운드면(5)을 형성할 때, 피가공재로서의 스퍼터링 타깃의 위치 정밀도나 가공시의 깎기 공구의 중심 어긋남이 약간이라도 발생하면, A 부분에 나타내는 바와 같이, 라운드면(5)의 스퍼터링면(2)측에 제 1 모서리부(135)에 의해 흠집이 나고, B 부분에 나타내는 바와 같이, 라운드면(5)의 측면(3)측에 제 2 모서리부(136)에 의해 흠집이 난다. 통상, 흠집의 깊이는 10∼30 ㎛ 정도이지만, 이와 같은 흠집이, 특히, 라운드면(5)의 스퍼터링면(2)측에 흠집이 나면, 기판과 스퍼터링 타깃(1) 사이에 고전압을 인가할 때, 이 흠집으로부터 이상 방전을 발생시킬 우려가 있다.

(제 2 실시 형태)

도 5는 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 제 2 실시 형태의 동작을 나타내는 단면도이다. 제 2 실시 형태는, 제 1 실시 형태와는 칼날부의 형상이 상이하다. 이 상이한 구성을 이하에 설명한다. 또한, 제 2 실시 형태에 있어서, 제 1 실시 형태와 동일한 부호는, 제 1 실시 형태와 동일한 구성이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 깎기 공구(10A)의 칼날부(12)의 외주면은, 축(11a)을 따른 단면에 있어서, 메인 오목 곡면(20)과 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)에 추가하여, 또한, 제 1 서브 볼록 곡면(21)의 선단(21a)에 접속된 제 3 서브 오목 곡면(23)과, 제 2 서브 볼록 곡면(22)의 후단(22b)에 접속된 제 4 서브 오목 곡면(24)을 갖는다. 제 1 서브 볼록 곡면(21)과 제 3 서브 오목 곡면(23)의 접속점(21a)과, 제 2 서브 볼록 곡면(22)과 제 4 서브 오목 곡면(24)의 접속점(22b)은, 변곡점이고, 도면 중에서 이해하기 쉽게 검정색 동그라미로 나타낸다.

환언하면, 제 1 서브 볼록 곡면(21) 및 제 3 서브 오목 곡면(23)은, 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)과 선단면(31) 사이에 접속된 제 1 컷 아웃면을 구성한다. 즉, 제 1 컷 아웃면은, 메인 오목 곡면(20)의 연장선과 선단면(31)의 연장선을 접속하여 구성되는 모서리부를 챔퍼링함으로써, 형성된다. 마찬가지로, 제 2 서브 볼록 곡면(22) 및 제 4 서브 오목 곡면(24)은, 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)과 측면(30) 사이에 접속된 제 2 컷 아웃면을 구성한다. 즉, 제 2 컷 아웃면은, 메인 오목 곡면(20)의 연장선과 측면(30)의 연장선을 접속하여 구성되는 모서리부를 챔퍼링함으로써, 형성된다.

메인 오목 곡면(20), 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22) 및 제 3, 제 4 서브 오목 곡면(23, 24)은 원호면이다. 또한, 메인 오목 곡면(20), 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)은, 및 제 3, 제 4 서브 오목 곡면(23, 24)은, 타원 형상의 호면이어도 되고, 바람직하게는 대략 진원 형상의 원호면, 보다 바람직하게는 진원 형상의 원호면이다.

도 5의 상기 깎기 공구(10)의 상기 축부의 축(11a)을 따른 단면에 있어서, 상기 메인 오목 곡면(20)이 원호면인 경우, 상기 메인 오목 곡면(20)을 원호면이라고 간주하였을 때의 그 원의 중심(메인 오목 곡면(20)의 중심)(C)과 상기 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)을 잇는 제 1 직선과, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)과 상기 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)을 잇는 제 2 직선이 이루는 각도는, 70° 이상 90° 이하, 바람직하게는 80° 이상 90° 이하, 보다 바람직하게는 90°이다. 이에 의해, 메인 오목 곡면을 크게 형성할 수 있고, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지한 것에 더해, 스퍼터링 타깃(1)의 라운드면(5)을 크게 형성할 수 있다. 또, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 보다 한층 방지하기 위해서는, 상기 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)은, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)으로 내린 수선(스퍼터링면(2)과 평행한 직선) 상이나, 보다 내측(메인 오목 곡면(20)측)에 있는 것이 바람직하고, 상기 수선(스퍼터링면(2)과 평행한 직선) 상에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)은, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)으로 내린 수선(측면(3)과 평행한 직선) 상이나, 보다 내측(메인 오목 곡면(20)측)에 있는 것이 바람직하고, 상기 수선(측면(3)과 평행한 직선) 상에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 원호상의 라운드면(5)의 중앙점(R)과 메인 오목 곡면의 중심(C)을 잇는 직선과, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)으로 내린 수선이 이루는 각도가 45°이면 좋다.

메인 오목 곡면(20), 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22) 및 제 3, 제 4 서브 오목 곡면(23, 24)은, 원호면인 경우, 제 3 서브 오목 곡면(23)의 반경(r₂₃) 및 제 4 서브 오목 곡면(24)의 반경(r₂₄)은, 각각, 메인 오목 곡면(20)의 반경보다 작다. 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)의 반경(r₂₁, r₂₂) 및 제 3, 제 4 서브 오목 곡면(23, 24)의 반경(r₂₃, r₂₄)은 서로 동일하지만, 달라도 된다. 라운드면(5)은, 메인 오목 곡면(20)에 의해서 형성되므로, 라운드면(5)의 반경(r)은 메인 오목 곡면(20)의 반경과 일치한다. 제 2 서브 볼록 곡면(22)과 제 4 서브 오목 곡면(24)의 반경의 합(r₂₂＋r₂₄)(마찬가지로 제 1 서브 볼록 곡면(21)과 제 3 서브 오목 곡면(23)의 반경의 합(r₂₁＋r₂₃))은 0.02 ㎜ 이상이고, 라운드면(5)에의 흠집이 나는 것을 방지하는 관점에서는 0.05 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상이고, 통상 1 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이다. 또, r₂₂＋r₂₄(마찬가지로 r₂₁＋r₂₃)는, 라운드면(5)(메인 오목 곡면(20))의 반경(r)의 35% 이하이고, 스퍼터링면(2)과 라운드면(5)의 경계를 매끄럽게 가공하는 면에서는, 스퍼터링면(2)은 제 3, 제 4 서브 오목 곡면(23, 24)과 교차하는 형상인 것이 바람직하다. 또, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지한 것에 더해, 깎기 공구의 중심 어긋남이나, 깎기 공구와 스퍼터링 타깃의 사이에 계속적으로 생기는 진동(소위, 채터 진동; chatter vibration)을 억제하기 위해서는, 바람직하게는 0.5% 이상 25% 이하, 보다 바람직하게는 1% 이상 20% 이하, 더 바람직하게는 2% 이상 15% 이하, 특히 바람직하게는 2.5% 이상 10% 이하이다. r₂₂＋r₂₄나 r₂₁＋r₂₃을 상기 범위로 함으로써, 이상 방전의 발생 리스크가 낮은 우수한 마무리면 성상의 라운드면(5)을 형성할 수 있고, 깎기 공구나 가공 장치의 수명을 연장시키는 것이 가능하다.

제 4 서브 오목 곡면(24)의 후단(24b)과 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)과의 사이에는, 간극(d)이 마련되어 있다. 간극(d)은, 서브 볼록 곡면과 서브 오목 곡면의 합(r₂₂＋r₂₄, r₂₁＋r₂₃) 이하이고, 통상, 라운드면(5)의 반경(r)에 대하여 2% 이상이다.

예를 들면, 라운드면(5)의 반경(r)이 3 ㎜일 때, 간극(d)은 0.1 ㎜ 이상이다. 제 3 서브 오목 곡면(23)의 선단(23a)과 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)과의 사이에도, 마찬가지의 간극(d)이 마련되어 있다.

상기 깎기 공구(10A)에 의하면, 칼날부(12)의 외주면은, 추가로, 제 3 서브 오목 곡면(23)과 제 4 서브 오목 곡면(24)을 가지므로, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 한층 확실하게 방지할 수 있다. 상술의 효과는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 4 서브 오목 곡면(24)측의 간극(d)을, 제 2 서브 볼록 곡면(22)의 반경(r₂₂) 및 제 4 서브 오목 곡면(24)의 반경(r₂₄)의 각각보다 크게 함으로써 유효하게 발휘할 수 있다. 또한, 제 3 서브 오목 곡면(23)측의 간극(d)에 대해서도, 제 1 서브 볼록 곡면(21)의 반경(r₂₁) 및 제 3 서브 오목 곡면(23)의 반경(r₂₃)의 각각보다 크게 함으로써, 마찬가지의 효과를 발휘한다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 제 4 서브 오목 곡면(24)측의 간극(d)을, 제 2 서브 볼록 곡면(22)의 곡률반경(r₂₂) 및 제 4 서브 오목 곡면(24)의 반경(r₂₄)의 각각보다 작게 하면, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지하는 효과 이외에, 스퍼터링 타깃(1)의 라운드면(5)과 스퍼터링면(2)이 이루는 각은 제 1 실시 형태에서 얻어지는 것보다 평탄해져, 스퍼터링시의 이상 방전의 발생을 한층 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 제 3 서브 오목 곡면(23)측의 간극(d)에 대해서도, 제 1 서브 볼록 곡면(21)의 반경(r₂₁) 및 제 3 서브 오목 곡면(23)의 반경(r₂₃)의 각각보다 작게 함으로써, 마찬가지의 효과를 발휘한다.

메인 오목 곡면(20), 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22) 및 제 3, 제 4 서브 오목 곡면(23, 24)이 원호면이 아닌 경우이더라도, 메인 오목 곡면(20)의 반경, 제 1, 제 2 서브 볼록 곡면(21, 22)의 반경(r₂₁, r₂₂), 제 3, 제 4 서브 오목 곡면(23, 24)의 반경(r₂₃, r₂₄) 및 라운드면(5)의 반경(r)을 각 곡면의 축(11a) 방향의 폭이라고 간주함으로써, 상기 반경끼리의 관계와 마찬가지의 것을 말할 수 있다.

(제 3 실시 형태)

도 7은 본 발명의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 제 3 실시 형태의 동작을 나타내는 단면도이다. 제 3 실시 형태는, 제 1 실시 형태와는 칼날부의 형상이 상이하다. 이 상이한 구성을 이하에 설명한다. 또한, 제 3 실시 형태에 있어서, 제 1 실시 형태와 동일한 부호는, 제 1 실시 형태와 동일한 구성이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 깎기 공구(10B)의 칼날부(12)의 외주면은, 축(11a)을 따른 단면에 있어서, 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)에 접속된 제 1 컷 아웃면으로서의 제 1 경사면(25)과, 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)에 접속된 제 2 컷 아웃면으로서의 제 2 경사면(26)을 갖는다. 제 1, 제 2 경사면(25, 26)은 평탄한 면이다.

따라서, 스퍼터링 타깃(1)의 모서리부(4)를 메인 오목 곡면(20)에서 절삭하여 라운드면(5)에 챔퍼링할 때, 메인 오목 곡면(20)의 양단은, 제 1, 제 2 경사면(25, 26)이기 때문에, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지할 수 있다. 또, 제 1, 제 2 경사면(25, 26)은 평탄한 면이므로, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지할 수 있다.

축(11a)을 따른 단면에 있어서, 상기 메인 오목 곡면(20)이 원호면인 경우, 메인 오목 곡면(20)을 원호면이라고 간주하였을 때의 그 원의 중심(메인 오목 곡면(20)의 중심)(C)과 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)을 잇는 제 1 직선(L1)과, 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)과 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)을 잇는 제 2 직선(L2)이 이루는 각도(θ)는 70° 이상 90° 이하가 바람직하고, 80° 이상 90° 이하가 보다 바람직하고, 90°가 더 바람직하다. 이에 의해, 메인 오목 곡면(20)을 크게 형성할 수 있어, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지한 것에 더해, 스퍼터링 타깃(1)의 라운드면(5)을 크게 형성할 수 있다. 라운드면(5)의 반경은, 메인 오목 곡면(20)의 반경(r₂₀)과 일치한다. 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 보다 한층 방지하기 위해서는, 상기 메인 오목 곡면(20)의 선단(20a)은, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)으로 내린 수선(스퍼터링면(2)과 평행한 직선) 상이나, 보다 내측(메인 오목 곡면(20)측)에 있는 것이 바람직하고, 상기 수선(스퍼터링면(2)과 평행한 직선) 상에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 메인 오목 곡면(20)의 후단(20b)은, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)으로 내린 수선(측면(3)과 평행한 직선) 상이나, 보다 내측(메인 오목 곡면(20)측)에 있는 것이 바람직하고, 상기 수선(측면(3)과 평행한 직선) 상에 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 원호 상의 라운드면(5)의 중앙점(R)과 메인 오목 곡면의 중심(C)을 잇는 직선과, 상기 메인 오목 곡면(20)의 중심(C)으로부터 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)으로 내린 수선이 이루는 각도가 45°이면 좋다.

제 2 경사면(26)의 후단과 스퍼터링 타깃(1)의 스퍼터링면(2)과의 사이의 간극(d)은 0.05 ㎜ 이상이고, 라운드면(5)에의 흠집이 나는 것을 방지하는 관점에서, 0.1 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 통상은 0.5 ㎜ 이하이다. 제 2 경사면(26)과 스퍼터링면(2)이 이루는 각도는 1° 이상이고, 라운드면(5)에의 흠집이 나는 것을 방지하는 관점에서, 바람직하게는 2° 이상이고, 보다 바람직하게는 3° 이상, 더 바람직하게는 10° 이상, 특히 바람직하게는 20° 이상이다. 또, 스퍼터링시의 이상 방전의 발생을 한층 확실하게 방지하기 위해서는 90° 미만, 바람직하게는 60° 이하, 보다 바람직하게는 45° 이하, 더 바람직하게는 30° 이하, 특히 바람직하게는 25° 이하이다. 이에 의해, 스퍼터링 타깃(1)의 라운드면(5)과 스퍼터링면(2)이 이루는 각도가 보다 평탄해진다. 마찬가지로, 제 1 경사면(25)의 선단과 스퍼터링 타깃(1)의 측면(3)과의 사이의 간극(d)은 0.05 ㎜ 이상이고, 라운드면(5)에의 흠집이 나는 것을 방지하는 관점에서, 0.1 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 통상은 0.5 ㎜ 이하이다. 제 1 경사면(25)과 측면(3)이 이루는 각도는 1° 이상이고, 라운드면(5)에의 흠집이 나는 것을 방지하는 관점에서, 바람직하게는 2° 이상이고, 보다 바람직하게는 3° 이상, 더 바람직하게는 10° 이상, 특히 바람직하게는 20° 이상이다. 또, 스퍼터링시의 이상 방전의 발생을 한층 확실하게 방지하기 위해서는 90°미만, 바람직하게는 60° 이하, 보다 바람직하게는 45° 이하, 더 바람직하게는 30° 이하, 특히 바람직하게는 25° 이하이다. 이에 의해, 스퍼터링 타깃(1)의 라운드면(5)과 스퍼터링면(2)이 이루는 각도가 보다 평탄해진다. 따라서, 제 1, 제 2 경사면(25, 26)을 라운드면(5)에 흠집이 나기 어렵고, 스퍼터링시에 이상 방전이 생기기 어려운 형상으로 할 수있다. 또, 제 2 경사면(26)과 스퍼터링면(2)이 이루는 각도나, 제 1 경사면(25)과 측면(3)이 이루는 각도를 1° 이상 30° 이하로 함으로써, 제 2 경사면(26)과 측면(30)과의 교점이나 제 1 경사면(25)과 선단면(31)과의 교점과, 스퍼터링 타깃(1)과의 간격이 작아져, 깎기 공구와 스퍼터링 타깃의 사이에 계속적으로 생기는 진동(소위, 채터 진동; chatter vibration)을 억제할 수 있기 때문에, 이상 방전의 발생 리스크가 낮은 우수한 마무리면 성상의 라운드면(5)을 형성할 수 있고, 깎기 공구나 가공 장치의 수명을 연장시키는 것이 가능하다.

메인 오목 곡면(20)이 원호면인 경우, 메인 오목 곡면(20)의 반경은 제 1, 제 2 경사면(25, 26)의 각각의 길이보다 크다. 제 1, 제 2 경사면(25, 26)의 길이는 서로 동일하지만, 달라도 된다. 라운드면(5)은, 메인 오목 곡면(20)에 의해서 형성되므로, 라운드면(5)의 반경(r)은 메인 오목 곡면(20)의 반경과 일치한다. 제 1, 제 2 경사면(25, 26)의 길이는 각각 0.02 ㎜ 이상이고, 라운드면(5)에의 흠집이 나는 것을 방지하는 관점에서는, 0.05 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 통상 1 ㎜ 이하, 바람직하게는 0.5 ㎜ 이하이다. 또, 제 1, 제 2 경사면(25, 26)의 길이는, 각각, 통상 라운드면(5)(메인 오목 곡면(20))의 반경(r)의 35% 이하이고, 바람직하게는 0.5% 이상 25% 이하, 보다 바람직하게는 1% 이상 20% 이하, 더 바람직하게는 2% 이상 15% 이하, 특히 바람직하게는 2.5% 이상 10% 이하이다. 상기 범위로 되도록 제 1, 제 2 경사면(25, 26)을 형성함으로써, 라운드면(5)에 흠집이 나는 것을 방지한 것에 더해, 깎기 공구의 중심 어긋남이나, 깎기 공구와 스퍼터링 타깃의 사이에 계속적으로 생기는 진동(소위, 채터 진동; chatter vibration)을 억제할 수 있기 때문에, 이상 방전의 발생 리스크가 낮은 우수한 마무리면 성상의 라운드면(5)을 형성할 수 있고, 깎기 공구나 가공 장치의 수명을 연장시키는 것이 가능하다.

본 발명은 상술의 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 설계 변경 가능하다. 예를 들면, 제 1 내지 제 3 실시 형태의 각각의 특징점을 다양하게 조합해도 된다.

또, 제 1 내지 제 3 실시 형태에서는, 깎기 공구를, 축(11a)이 스퍼터링 타깃(1)의 두께 방향에 일치하도록, 스퍼터링 타깃(1)에 대하여 배치시켰지만, 축(11a)을 스퍼터링면(2)과 평행으로 되도록 배치시키고, 스퍼터링 타깃(1)의 긴 변 방향(모서리부(4)의 연장 방향)으로 이동시켜, 깎기 공구의 칼날부(12)가 스퍼터링 타깃(1)의 모서리부(4)를 절삭시켜도 된다. 깎기 공구의 축(11a)이, 스퍼터링 타깃(1)의 두께(스퍼터링면에 수직인) 방향에 일치, 또는 스퍼터링면(2)과 평행한 경우, 챔퍼링 가공시에 깎기 공구의 중심 어긋남이나, 깎기 공구와 스퍼터링 타깃의 사이에 계속적으로 생기는 진동(소위, 채터 진동; chatter vibration)의 발생을 억제할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 스퍼터링 타깃을 고정하고, 회전하는 깎기 공구가 이동하여, 스퍼터링 타깃의 모서리부를 챔퍼링 가공하는 프레이즈반, NC 프레이즈반, 머시닝 센터 등의 가공 장치를 예로 하여 설명하였다.

이에 비하여, 스퍼터링 타깃이 원판 형상 또는 원통 형상일 때, 깎기 공구를 축을 중심으로 회전시키지 않고 고정하고, 스퍼터링 타깃을 회전시켜, 스퍼터링 타깃의 모서리부를 챔퍼링 가공하는 가공 장치(선반, NC 선반 등)를 이용하여 챔퍼링 가공을 행해도 된다. 선반, NC 선반 등의 가공 장치에 이용하는 깎기 공구의 칼날부의 형상은, 프레이즈반 등의 가공 장치에 이용하는 것과 마찬가지의 오목 곡면을 갖는 형상의 것을 이용할 수 있다.

스퍼터링 타깃이 원판 형상일 때, 원형의 스퍼터링면의 중심을 통과하여 스퍼터링면에 대하여 수직으로 되는 직선을 중심축으로 하여, 스퍼터링 타깃을 회전시켜, 스퍼터링 타깃의 모서리부에 깎기 공구를 접근, 접촉시킴으로써, 챔퍼링 가공을 행할 수 있다.

스퍼터링 타깃이 원통 형상일 때, 외주면과 평행, 또한, 측면의 중심을 통과하는 직선을 중심축으로 하여, 스퍼터링 타깃을 회전시켜, 스퍼터링 타깃의 모서리부에 깎기 공구를 접근, 접촉시킴으로써, 챔퍼링 가공을 행할 수 있다.

원판 형상 또는 원통 형상의 스퍼터링 타깃의 챔퍼링 가공을 행할 때, 깎기 공구의 접근, 접촉의 방법은, 깎기 공구의 축부가, 스퍼터링면에 대하여 수직이 되도록 해도 되고, 또는, 측면에 대하여 수직으로 되도록 해도 된다. 스퍼터링 타깃의 형상이나 가공 장치의 종류에 따라서 적절히 선택하면 된다. 챔퍼링 가공시, 상기와 같이 스퍼터링 타깃의 모서리부에 깎기 공구의 축부를 접근, 접촉시킴으로써, 깎기 공구의 중심 어긋남이나, 깎기 공구와 스퍼터링 타깃의 사이에 계속적으로 생기는 진동(소위, 채터 진동; chatter vibration)의 발생을 억제할 수 있다.

제 1∼3 실시 형태에서는, 오목 곡면이나 볼록 곡면은 단면이 원호면이지만, 대략 원호나 만곡한 면이면 좋다. 또, 제 1∼3 실시 형태에서는, 칼날부(12)의 측면(30)이, 축(11a)과 평행한 경우를 예로 하였지만, 측면(30)은, 축(11a)과 평행하지 않아도 되고, 챔퍼링 가공에 지장을 초래하지 않는 범위에서, 만곡면이나 연장하면 축(11a)과 교차하는 단면을 갖고 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 메인 오목 곡면의 일단(一端)에 연속하여, 최대 2개의 곡면을 직렬로 형성하고 있지만, 3개 이상의 곡면을 직렬로 형성하도록 해도 된다. 단, 직렬로 형성하는 곡면의 수량을 많게 하면, 깎기 공구가 대형으로 되기 때문에, 직렬로 형성하는 곡면의 수량은 최대 2개가 바람직하다.

스퍼터링 타깃이, 예를 들면, 2 m 내지 3 m의 긴 물체이면, 스퍼터링 타깃의 제품마다 절삭 가공에 의한 가공 왜곡 등의 불균일이 발생하기 쉽다. 그리고, 칼날부의 오목 곡면의 곡률반경을, 목표의 라운드면의 곡률반경과 동일한 크기로 하고, 이 칼날부의 오목 곡면에 의해 스퍼터링 타깃의 모서리부를 챔퍼링하면, 스퍼터링 타깃의 제품마다의 가공 왜곡 등의 불균일에 기인하여, 칼날부의 오목 곡면의 양단부가, 스퍼터링 타깃에 파고 들어가, 많은 흠집이 발생하기 쉬워진다. 그러나, 본 발명에 의하면, 스퍼터링 타깃의 모서리부의 챔퍼링시에 있어서, 칼날부의 오목 곡면의 위치가 목표의 가공 위치로부터 어긋났다고 하더라도, 라운드면에의 흠집이 나는 것을 적합하게 방지할 수 있다.

본 발명의 스퍼터링 타깃용의 깎기 공구의 축(11a) 둘레에 대하여 설치되는 날붙이의 수는 프레이즈반, NC 프레이즈반, 머시닝 센터 등의 가공 장치에 이용하는 깎기 공구의 경우, 2∼4개가 바람직하고, 선반, NC 선반 등의 가공 장치에 이용하는 깎기 공구의 경우, 1개가 바람직하다.

적용할 수 있는 가공 조건으로서는, 프레이즈반, NC 프레이즈반, 머시닝 센터 등의 가공 장치에 이용하는 깎기 공구의 경우, 회전수 100∼10000 rpm, 공구 이송 속도 100∼3000 ㎜/min으로 설정하는 것이 바람직하고, 선반, NC 선반 등의 가공 장치에 이용하는 깎기 공구의 경우, 그 재질에 따라서 적절하게 조정하면 되지만, 통상, 회전수는 5∼1000 rpm, 공구 이송 속도는 1 ㎜/회전 이하로 하면 된다.

본 발명의 가공 방법은, 스퍼터링 타깃의 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링하는 것에, 상술의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구를 이용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가공 방법의 일 실시 태양으로서, 스퍼터링 타깃의 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링하는 가공 방법으로서, 상술의 스퍼터링 타깃용 깎기 공구를 상기 축부의 축을 중심으로 회전시키면서, 상기 스퍼터링 타깃의 상기 모서리부에 상기 깎기 공구의 상기 칼날부의 외주면을 접촉시켜, 상기 모서리부를 절삭함으로써 라운드면으로 챔퍼링하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 가공 방법의 일 실시 태양으로서, 원판 형상 또는 원통 형상의 스퍼터링 타깃의 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링하는 가공 방법으로서, 상기 스퍼터링 타깃을 회전시키면서, 상기 스퍼터링 타깃의 상기 모서리부에 상기 스퍼터링 타깃용 깎기 공구 상기 칼날부의 외주면을 접촉시켜, 상기 모서리부를 절삭함으로써 라운드면으로 챔퍼링하는 방법도 들 수 있다.

본 발명의 가공 방법에 대하여, 구체적인 가공 장치나 가공 조건은, 상기 스퍼터링 타깃용 깎기 공구의 실시 태양에 관하여 설명한 대로이다.

본 발명의 스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법은, 상술의 가공 방법에 의해 스퍼터링 타깃을 가공하는 공정을 포함한다.

구체적으로 서술하면, 타깃 재료를, 예를 들면, 용해나 주조에 의해서, 직육면체 형상 또는 원기둥 형상으로 형성한 후, 압연 가공이나 단조 가공, 압출 가공 등의 소성 가공에 의해서, 판 형상 또는 원판 형상, 원통 형상의 스퍼터링 타깃을 얻는다. 그 후, 스퍼터링 타깃을 각각의 형상에 적합한 상기 가공 방법에 의해 가공한다. 이 때, 스퍼터링 타깃의 표면을 필요에 따라서 마무리 가공해도 된다. 그 후, 가공된 스퍼터링 타깃을 백킹 플레이트에 접합하여, 스퍼터링 타깃 제품을 제조한다. 또한, 백킹 플레이트를 생략하여, 가공된 스퍼터링 타깃만으로 스퍼터링 타깃 제품을 제조해도 된다.

백킹 플레이트는, 도전성의 재료로 구성되고, 금속 또는 그 합금 등으로 이루어진다. 금속으로서는 예를 들면, 구리, 알루미늄, 티탄 등이 있다. 스퍼터링 타깃과 백킹 플레이트의 접합에는, 예를 들면, 땜납이 이용된다. 땜납의 재료로서는 인듐, 주석, 아연, 납 등의 금속 또는 그 합금 등이 있다.

스퍼터링 타깃 제품의 제조 방법에서는, 상기 가공 방법을 이용하고 있으므로, 품질이 향상된 스퍼터링 타깃 제품을 얻을 수 있다.

1: 스퍼터링 타깃
2: 스퍼터링면
3: 측면
4: 모서리부
5: 라운드면
10, 10A, 10B: 스퍼터링 타깃용 깎기 공구
11: 축부
11a: 축
12: 칼날부
20: 메인 오목 곡면
21: 제 1 서브 볼록 곡면(제 1 컷 아웃면)
22: 제 2 서브 볼록 곡면(제 2 컷 아웃면)
23: 제 3 서브 오목 곡면(제 1 컷 아웃면)
24: 제 4 서브 오목 곡면(제 2 컷 아웃면)
25: 제 1 경사면(제 1 컷 아웃면)
26: 제 2 경사면(제 2 컷 아웃면)
30: 측면
31: 선단면
C: 메인 오목 곡면(20)의 중심
R: 라운드면 상 및 원호 상의 메인 오목 곡면(20)의 중앙점
L1: 제 1 직선
L2: 제 2 직선
θ: 각도
r₂₀: 메인 오목 곡면의 반경

Claims

스퍼터링 타깃의 스퍼터링면과 측면이 이루는 모서리부를 라운드면으로 챔퍼링하는 스퍼터링 타깃용 깎기 공구로서,
축부와, 상기 축부의 선단에 마련된 칼날부를 구비하고,
상기 축부의 축을 따른 단면에 있어서, 상기 칼날부는, 상기 축을 따라서 연장되는 측면과, 상기 축과 교차하는 선단면과, 상기 측면과 상기 선단면의 사이에 위치하고 후단으로부터 선단으로 연장되는 메인 오목 곡면과, 상기 메인 오목 곡면의 선단과 상기 선단면과의 사이에 접속된 제 1 컷 아웃면과, 상기 메인 오목 곡면의 후단과 상기 측면과의 사이에 접속된 제 2 컷 아웃면을 갖고,
상기 제 1 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 선단에 접속된 제 1 서브 볼록 곡면을 갖고, 상기 제 2 컷 아웃면은, 상기 메인 오목 곡면의 후단에 접속된 제 2 서브 볼록 곡면을 갖고,
상기 제 1과 상기 제 2 서브 볼록 곡면의 반경은, 각각, 상기 메인 오목 곡면의 반경의 25% 이하인,
스퍼터링 타깃용 깎기 공구.