JP2009242909A - Al−Ni−La−Cu系Al基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
Al−Ni−La−Cu系Al基合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】Ni、La、およびCuを含有するAl−Ni−La−Cu系Al基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1/4t(tは厚み)〜3/4t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、LaおよびCuを主体とするAl−La−Cu系金属間化合物について、Al−La−Cu系金属間化合物の全面積に対する平均粒径0.2〜2μmのAl−La−Cu系金属間化合物の合計面積≧70%である。
【選択図】図1
Description
(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、La、およびCuを主体とするAl−La−Cu系金属間化合物について、前記Al−La−Cu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−Cu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、La、およびCuを主体とするAl−La−Cu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基合金緻密体を約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基合金を用い、下記のスプレイフォーミング法によってAl基合金プリフォーム(密度:約50〜60%)を得た。
(スプレイフォーミング条件)
溶解温度 :800〜1100℃
ガス/メタル比 :5〜8Nm3/kg
スプレイ距離 :800〜1300mm
ガスアトマイズ出口角度α(図2を参照):7°
コレクター角度β:35°
鍛造前の加熱条件: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:250℃で2時間
背圧:3.0×10-6Torr以下、Arガス圧:2.25×10-3Torr
Arガス流量:30sccm、スパッタリングパワー: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基合金の溶湯
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
Claims (3)
- Ni、LaおよびCuを含有するAl−Ni−La−Cu系Al基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1/4t(tは厚み)〜3/4t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、LaおよびCuを主体とするAl−La−Cu系金属間化合物について、前記Al−La−Cu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−La−Cu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−Ni−La−Cu系Al基合金スパッタリングターゲット。 - Ni:0.05原子%以上5原子%以下、
La:0.10原子%以上1原子%以下、
Cu:0.10原子%以上2原子%以下
を含有する請求項1に記載のAl−Ni−La−Cu系Al基合金スパッタリングターゲット。 - 請求項1または2に記載のAl−Ni−La−Cu系Al基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、Cu量が0.10原子%以上2原子%以下のAl−Ni−La−Cu系Al基合金の850〜1000℃の溶湯を得る第1の工程と、
前記Al基合金の溶湯をガス/メタル比が6Nm3/kg以上でガスアトマイズし、Al基合金を微細化する第2の工程と、
前記微細化したAl基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、Al基合金のプリフォームを得る第3の工程と、
前記Al基合金のプリフォームを緻密化手段によって緻密化し、Al基合金の緻密体を得る第4の工程と、
前記Al基合金の緻密体に塑性加工を行い、Al基合金の塑性加工体を得る第5の工程と、
前記Al基合金の塑性加工体に焼鈍を行う第6の工程と
を包含することを特徴とするAl−Ni−La−Cu系Al基合金スパッタリングターゲットの製造方法。
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