JP2009046762A - Al−Ni−La−Si系Al合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】Ni、La、およびSiを含有するAl−Ni−La−Si系Al合金スパッタリングターゲットであって、スパッタリングターゲットの平面に対して垂直な断面における(1/4)t(tは厚み)〜(3/4)tの部位を走査型電子顕微鏡(2000倍)で観察したとき、(1)Al及びNiを主体とするAl−Ni系金属間化合物について、Al−Ni系金属間化合物の全面積に対する平均粒径0.3〜3μmのAl−Ni系金属間化合物の合計面積≧70%であり、(2)Al、Ni、La、およびSiを主体とするAl−Ni−La−Si系金属間化合物について、Al−Ni−La−Si系金属間化合物の全面積に対する平均粒径0.2〜2μmのAl−Ni−La−Si系金属間化合物の合計面積≧70%である。
【選択図】なし
Description
れており、配線膜、電極膜、反射電極膜などの材料に利用されている。
ス/メタル比について全く考慮していないため、特許文献6に開示された製造方法に基づいたとしても、本発明のAl−Ni−La−Si系Al合金スパッタリングターゲットを製造することはできない。
(1)AlおよびNiを主体とするAl−Ni系金属間化合物について、前記Al−Ni系金属間化合物の全面積に対する、平均粒径が0.3μm以上3μm以下の範囲内にあるAl−Ni系金属間化合物の合計面積は、面積率で70%以上である。
(2)Al、Ni、La、およびSiを主体とするAl−Ni−La−Si系金属間化合物について、前記Al−Ni−La−Si系金属間化合物の全面積に対する、平均粒径が0.2μm以上2μm以下のAl−Ni−La−Si系金属間化合物の合計面積は、面積率で70%以上である。
すなわち、初期スプラッシュの発生原因は、一般に、スパッタリングターゲット材の表面を機械加工する際、金属間化合物が脱落し、凹凸の表面積が増加することにあると考えられている。そして、(1)AlおよびNiを主体とするAl−Ni系金属間化合物に関していえば、平均粒径が0.3μm未満の金属間化合物が占める面積率が多くなると初期スプラッシュの発生数が増加し、一方、平均粒径が3μm超の金属間化合物が占める面積率が多くなると、機械加工による表面凹凸の増加によって酸化物等の非導電性介在物の巻き込みが増大すると考えられ、結果的に、初期スプラッシュの発生数が増加する。このような傾向は、(2)Al、Ni、La、およびSiを主体とするAl−Ni−La−Si系金属間化合物に関しても同様に見られ、平均粒径が0.2μm未満の金属間化合物が占める面積率が多くなると初期スプラッシュの発生数が増加し、一方、平均粒径が2μm超の金属間化合物が占める面積率が多くなると、機械加工による表面凹凸の増加によって酸化物等の非導電性介在物の巻き込みが増大すると考えられ、結果的に、初期スプラッシュの発生数が増加する。
鍛造条件は、スパッタリングターゲットの製造に通常用いられる方法であれば特に限定されず、例えば、鍛造前のAl合金緻密体を約500℃で1〜3時間程度加熱してから鍛造を行なうことが好ましい。
総圧下率(%)
={(圧延開始前の厚さ)−(圧延終了後の厚さ)}/(圧延開始前の厚さ)×100
表1に示す種々の組成のAl合金を用い、下記のスプレイフォーミング法によってAl合金プリフォーム(密度:約50〜60%)を得た。
(スプレイフォーミング条件)
溶解温度 :950℃
ガス/メタル比 :7Nm3/kg
スプレイ距離 :1000mm
ガスアトマイズ出口角度α:7°
コレクター角度β:35°
鋳造前の加熱条件:500℃で2時間
圧延前の加熱条件:400℃で2時間
総圧下率:50%
焼鈍条件:400℃で1時間
背圧:3.0×10−6Torr以下、Arガス圧:2.25×10−3Torr、
Arガス流量:30sccm、スパッタパワー:811W、
極間距離:51.6mm、基板温度:室温
スパッタリング時間:81秒
2 Al合金の溶湯
3a、3b ガスアトマイザー
4a、4b ボビンのガス穴
5 コレクター
6 ノズル
6a、6b ガスアトマイズノズル中心軸
A スプレイ軸
A1 ノズル6の先端
A2 コレクター5の中心
A3 コレクター5の中心A2の水平線がスプレイ軸Aと交差する点
L スプレイ距離
α ガスアトマイズ出口角度
β コレクター角度
L スプレイ距離
Claims (3)
- Ni、La、およびSiを含有するAl−Ni−La−Si系Al合金スパッタリングターゲットであって、
前記スパッタリングターゲットの平面に対して垂直な断面における(1/4)t(tは厚み)〜(3/4)tの部位を走査型電子顕微鏡を用いて倍率2000倍で観察したとき、
(1)AlおよびNiを主体とするAl−Ni系金属間化合物について、前記Al−Ni系金属間化合物の全面積に対する、平均粒径が0.3μm以上3μm以下の範囲内にあるAl−Ni系金属間化合物の合計面積は、面積率で70%以上であり、且つ、
(2)Al、Ni、La、およびSiを主体とするAl−Ni−La−Si系金属間化合物について、前記Al−Ni−La−Si系金属間化合物の全面積に対する、平均粒径が0.2μm以上2μm以下のAl−Ni−La−Si系金属間化合物の合計面積は、面積率で70%以上である
ことを特徴とするAl合金スパッタリングターゲット。 - Ni:0.05原子%以上5.0原子%以下、
La:0.10原子%以上1.0原子%以下、
Si:0.10原子%以上1.5原子%以下
を含有する請求項1に記載のAl合金スパッタリングターゲット。 - Ni、La、およびSiを含有するAl−Ni−La−Si系Al合金スパッタリングターゲットの製造方法であって、
Ni量が0.05原子%以上5原子%以下、La量が0.10原子%以上1原子%以下、およびSi量が0.10原子%以上1.5原子%以下のAl−Ni−La−Si系Al合金を用意する第1の工程と、
前記Al合金を800〜950℃の範囲内で溶解し、Al−Ni−La−Si系Al合金の溶湯を得る第2の工程と、
前記Al合金の溶湯を、ガス/メタル比が6Nm3/kg以上でガスアトマイズし、微細化する第3の工程と、
前記微細化した前記Al合金をスプレイ距離が900〜1200mmの条件でコレクターに堆積し、プリフォームを得る第4の工程と、
前記Al合金プリフォームを緻密化手段によって緻密化し、緻密体を得る第5の工程と、
前記緻密体に塑性加工を施す第6の工程と
を包含することを特徴とするAl合金スパッタリングターゲットの製造方法。
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