JP2002194536A - 低酸素スパッタリングターゲット - Google Patents
低酸素スパッタリングターゲットInfo
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Abstract
有酸素に起因する生成膜の特性劣化の防止が図られた低
酸素スパッタリングターゲットを提供すること。 【解決手段】Cr合金系スパッタリングターゲットの構
成金属成分に対して脱酸素剤として炭素を添加すること
によって酸素含有量の低減化が図られてなることを特徴
とする低酸素スパッタリングターゲット。
Description
よる薄膜形成に使用されるスパッタリングターゲットに
関し、特に低酸素スパッタリングターゲットに関するも
のである。
れる薄膜をスパッタリング法によって形成するためのス
パッタリングターゲットとして、Cr−Mo系またはC
r−W系合金材料の使用が検討されている。
パッタリングターゲットは、原料粉末を圧粉成形したの
ちこれを焼結することによって製造される。このような
合金系スパッタリングターゲットは、その原料調製段階
ないし製造段階において不可避的に酸素が混入する。従
来、このような不可避的に合金系に混入する酸素の存在
ならびにその含有量の制御については、必ずしも充分着
目されていなかった。
膜形成用のスパッタリングターゲット材料においては、
所定の薄膜特性が、合金材料系に不可避的に混入して存
在する含有酸素によって劣化することが判明している。
みてなされたものであり、薄膜特性の劣化の原因となる
混入酸素含有量の著しい低減化が図られたスパッタリン
グターゲットを提供することを目的とするものである。
めに、本発明による低酸素スパッタリングターゲット
は、Cr合金系スパッタリングターゲットの構成金属成
分に対して脱酸素剤として炭素を添加することによって
酸素含有量の低減化が図られてなることを特徴とする。
タリングターゲットは、スパッタリングターゲット中の
酸素含有量が、500ppm以下、さらに好ましくは1
00ppm、特に好ましくは10ppm以下である。
好ましくは、カーボンブラック、活性炭素およびこれら
の混合物からなる群から選ばれた炭素質材料からなる。
ットは、Cr−Mo系またはCr−W系その他のCr系
合金に適用可能である。
ット中の脱酸素剤の残留濃度は、500ppm以下、好
ましくは200ppm以下、さらに好ましくは100p
pm以下であることができる。
タリングターゲットの製造方法を包含するものであり、
具体的には、スパッタリングターゲットの原料粉末に脱
酸素剤としての炭素を添加し混合したのち、これをプレ
スして所定形状の圧粉成形体を形成し、得られた前記成
形体を、非酸化性雰囲気中、好ましくは還元雰囲気中に
おいて、700℃近傍、好ましくは700〜900℃の
温度範囲での還元熱処理工程を含む焼結温度プロファイ
ルにて焼結する工程を含むことを特徴とする低酸素スパ
ッタリングターゲットの製造方法を含む。
グターゲットは、Cr合金系スパッタリングターゲット
の構成金属成分に対して脱酸素剤として炭素を添加する
ことによって酸素含有量の低減化が図られてなることを
特徴とする。
タリングターゲットは、スパッタリングターゲット中の
酸素含有量が、500ppm以下、さらに好ましくは1
00ppm、特に好ましくは10ppm以下である。
好ましくは、カーボンブラック、活性炭素およびこれら
の混合物からなる群から選ばれた炭素質材料からなる。
ットは、Cr−Mo系またはCr−W系その他のCr系
合金に適用可能である。
ット中の脱酸素剤の残留濃度は、500ppm以下、好
ましくは200ppm以下、さらに好ましくは100p
pm以下であることができる。
明する。
製造方法においては、スパッタリングターゲットを構成
する原料粉末に脱酸素剤としての炭素を添加し混合した
のち、これをプレスして所定形状の圧粉成形体を形成
し、特定の還元熱処理工程を含む焼結工程によって得る
ことができる。
Cr−Mo系およびCr−W系などのCr系合金に適用
する場合、まず、所定量の原料金属粉末を用意し、これ
に脱酸素剤としての炭素を添加し混合することによって
原料混合粉末を得る。ここで、原料金属粉末の配合量比
は目的とするスパッタリングターゲットの種類に応じて
適宜選択され得るが、たとえばCr−Mo系合金の場合
は、好ましくはCrについては、1〜50重量%、さら
に好ましくは1〜10重量%が適当である。また、この
場合の脱酸素剤としての炭素の好ましい添加量として
は、混合原料粉末の酸素含有量に対して、C/O=0.
1〜2、好ましくは0.5〜1.5の範囲の比となるよ
うに添加することが望ましい。
は、1〜10重量%の範囲で添加することが好ましい。
ブラック、活性炭素およびこれらの混合物からなる群か
ら選ばれた炭素質材料が好ましく用いられ得る。
所定圧力条件でプレス加工して所定形状の圧粉成形体を
形成する。通常、プレス圧は、好ましくは1〜10t/
cm2の範囲、さらに好ましくは1〜2t/cm2の範囲が
適当である。
る。本願発明においては、この焼成工程が、非酸化性雰
囲気中、好ましくは水素ガス等の還元雰囲気中におい
て、700℃近傍、好ましくは600〜1000℃、さ
らに好ましくは700〜900℃の温度範囲での還元熱
処理工程を含む焼結温度プロファイルにて焼結する工程
を含む。この場合の還元熱処理工程における上記温度範
囲の保持は、通常好ましくは1〜10時間、さらに好ま
しくは1〜3時間である。
最適範囲が選択され得るが、通常、1300〜1800
℃、1〜24時間の条件で行われ得る。
要に応じて反り直しのための熱処理を行うこともでき
る。このような反り直し熱処理は、通常1300〜18
00℃、1〜24時間の条件で行われ得る。その後、所
定の仕上げ加工を施し、得られたスパッタリングターゲ
ットは、通常、所定のバッキングプレートに接合され
る。
ト中の酸素含有量が、500ppm以下、好ましくは1
00ppm、さらに好ましくは10ppm以下である低
酸素スパッタリングターゲットを得ることができる。
ングターゲット中の脱酸素剤の残留濃度を、500pp
m以下、好ましくは200ppm以下、さらに好ましく
は100ppm以下の低濃度に制御することができ、こ
の点においても有利である。
すが、本発明は、下記の実施例の態様に限定されるもの
ではない。
粉、品位3N5(99.95%)、粒度145メッシュ
のMo粉を、Cr:5重量%、Mo95重量%の割合で
混合し、CIPによって1.5tf/cm2(147MP
a)の圧力にて150mm□x10t程度の成形体を作製
した。混合後の粉末の酸素濃度は1090ppmであっ
た。
00℃/時で昇温し、1800℃で15時間の保持をし
た後、炉冷し焼成を行った。得られた焼結体の密度は
9.54g/cm3であった。
ングターゲットに加工し、スパッタした後、ターゲット
に形成されたエロージョン中央部2箇所より酸素濃度測
定用にサンプルを切り出し、酸素濃度を測定した。
およびターゲットの酸素濃度を表1に示す。
アルゴンを導入し、3mTorr(0.4Pa)にし、投入パ
ワーは400Wとした。成膜時の基板の温度は100℃
に加熱した。
粉、品位3N5(99.95%)、粒度145メッシュ
のMo粉を、Cr:5重量%、Mo95重量%の割合で
混合した粉末に、さらに1000ppmのカーボンブラッ
クを混合し、CIPによって1.5tf/cm2(147
MPa)の圧力にて150mm□x10t程度の成形体を
作製した。混合後の粉末の酸素濃度は1120ppmであ
った。
00℃/時で昇温し、1800℃で15時間の保持をし
た後、炉冷し焼成を行った。得られた焼結体の密度は
9.46g/cm3であった。
焼結体からターゲットを作製し、スパッタした後、ター
ゲットの酸素濃度および残留炭素濃度を測定した。測定
結果を表1に示す。
00ppmであった。
00℃/時で昇温し、還元熱処理ゾーンとして800℃
で5時間保持した後、また100℃/時で昇温し、18
00℃で15時間の保持をした後、炉冷し焼成を行っ
た。得られた焼結体の密度は9.52g/cm3であっ
た。
焼結体からターゲットを作製し、スパッタした後、ター
ゲットの酸素濃度および残留炭素濃度を測定した。測定
結果を表1に示す。
粉、品位3N5(99.95%)、粒度145メッシュ
のMo粉を、Cr:5重量%、Mo95重量%の割合で
混合した粉末に、さらに800ppmのカーボンブラック
を混合し、CIPによって1.5tf/cm2(147M
Pa)の圧力にて150mm□x10t程度の成形体を作
製した。混合後の粉末の酸素濃度は1150ppmであっ
た。
00℃/時で昇温し、還元熱処理ゾーンとして800℃
で5時間保持した後、また100℃/時で昇温し、18
00℃で15時間の保持をした後、炉冷し焼成を行っ
た。得られた焼結体の密度は9.53g/cm3であっ
た。
焼結体からターゲットを作製し、スパッタした後、ター
ゲットの酸素濃度および残留炭素濃度を測定した。測定
結果を表1に示す。
らかなように、本発明によるスパッタリングターゲット
は、スパッタリングターゲットの構成金属成分に対して
脱酸素剤として炭素を用いることによって酸素含有量の
著しい低減化が図られているので、合金材料系に不可避
的に混入して存在する含有酸素に起因する生成膜の特性
劣化の防止が図られた低酸素スパッタリングターゲット
を提供することができ、産業上すこぶる有用である。
Claims (6)
- 【請求項1】Cr合金系スパッタリングターゲットの構
成金属成分に対して脱酸素剤として炭素を添加すること
によって酸素含有量の低減化が図られてなることを特徴
とする、低酸素スパッタリングターゲット。 - 【請求項2】スパッタリングターゲット中の酸素含有量
が、500ppm以下、好ましくは100ppm以下、
さらに好ましくは10ppm以下である、請求項1に記
載の低酸素スパッタリングターゲット。 - 【請求項3】脱酸素剤が、カーボンブラック、活性炭素
およびこれらの混合物からなる群から選ばれた炭素質材
料からなる、請求項1に記載の低酸素スパッタリングタ
ーゲット。 - 【請求項4】前記スパッタリングターゲットがCr−M
o系またはCr−W系である、請求項1に記載の低酸素
スパッタリングターゲット。 - 【請求項5】スパッタリングターゲット中の脱酸素剤の
残留濃度が、500ppm以下、好ましくは200pp
m以下、さらに好ましくは100ppm以下である、請
求項1に記載の低酸素スパッタリングターゲット。 - 【請求項6】スパッタリングターゲットの原料粉末に脱
酸素剤としての炭素を添加し混合したのち、これをプレ
スして所定形状の圧粉成形体を形成し、 得られた前記成形体を、非酸化性雰囲気中、好ましくは
還元雰囲気中において、700℃近傍、好ましくは70
0〜900℃の温度範囲での還元熱処理工程を含む焼結
温度プロファイルにて焼結する工程を含むことを特徴と
する、請求項1に記載の低酸素スパッタリングターゲッ
トの製造方法。
Priority Applications (1)
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JP2000396942A JP4608090B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 低酸素スパッタリングターゲット |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012082527A (ja) * | 2004-12-08 | 2012-04-26 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | 供給装置 |
JP2012237056A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-12-06 | Hitachi Metals Ltd | MoCrターゲット材の製造方法およびMoCrターゲット材 |
TWI480404B (zh) * | 2013-02-25 | 2015-04-11 | China Steel Corp | Preparation method of molybdenum containing molybdenum and molybdenum sputtering target |
JP2020511598A (ja) * | 2017-02-28 | 2020-04-16 | プランゼー コンポジット マテリアルズ ゲーエムベーハー | スパッタターゲット、及びスパッタターゲットの製造方法 |
Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JP2000160332A (ja) * | 1996-11-20 | 2000-06-13 | Toshiba Corp | スパッタリングタ―ゲットと、それを用いて形成した反強磁性体膜、磁気抵抗効果素子および磁気装置 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000396942A patent/JP4608090B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP7198211B2 (ja) | 2017-02-28 | 2022-12-28 | プランゼー コンポジット マテリアルズ ゲーエムベーハー | スパッタターゲット、及びスパッタターゲットの製造方法 |
US11767587B2 (en) | 2017-02-28 | 2023-09-26 | Plansee Composite Materials Gmbh | Sputter target and method for producing a sputter target |
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