JP2011523978A - Molybdenum-niobium alloy, sputtering target containing such alloy, method for producing such target, thin film produced therefrom, and use thereof - Google Patents

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Abstract

(a) 大部分で存在するモリブデン; (b) 合金量で存在するニオブ; および(c) ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する合金; さらに、それを用いて製造されるスパッタリングターゲット、かかるターゲットを使用してスパッタされた膜、およびかかる膜を含有する薄膜素子。  (B) niobium present in an amount of alloy; and (c) a third metal selected from the group consisting of nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and mixtures thereof. An alloy in which the third metal is present in a doping amount; a sputtering target produced using it; a film sputtered using such a target; and a thin film device containing such a film.

Description

発明の背景
スパッタリングは、半導体および光電産業において使用される様々な生産工程において金属層を製造するために使用される技術である。スパッタリングの間に形成される膜の特性はスパッタリングターゲット自身の特性、例えばそれぞれの結晶グレインの大きさ、およびばらついた特性を有する二次層の形成に関連している。スパッタリングの間に膜の均質性、最小限の粒子生成を提供し、且つ得られる膜において所望の電気特性および物理特性を提供する、スパッタターゲットを製造することが望ましい。
BACKGROUND OF THE INVENTION Sputtering is a technique used to produce metal layers in various production processes used in the semiconductor and photoelectric industries. The properties of the film formed during sputtering are related to the properties of the sputtering target itself, such as the size of each crystal grain, and the formation of secondary layers with varying properties. It is desirable to produce a sputter target that provides film homogeneity, minimal particle production during sputtering, and provides the desired electrical and physical properties in the resulting film.

基板表面上に膜の堆積を実施するために様々なスパッタリング技術が使用される。堆積された金属膜、例えばフラットパネルディスプレイ素子上の金属膜は、マグネトロンスパッタリング装置または他のスパッタリング技術によって形成される。マグネトロンスパッタリング装置は、気体のプラズマイオンを誘導し、ターゲットに衝撃を与え、ターゲット材料の表面原子を飛び出させ、そして膜または層として基板表面上に堆積することをもたらす。従来的には、平面のディスクまたは矩形の形態のスパッタリング源がターゲットとして使用され、且つ、飛び出した原子は照準線の軌道に沿って移動して、ウェハの上面上に堆積され、該ウェハの堆積面はターゲットのエロージョン面に平行である。管状に成形されたスパッタリングターゲットもまた使用され、例えば米国特許出願公開2007/0042728号内に記載され、その全文がここで参照をもって開示されるものとする。   Various sputtering techniques are used to perform film deposition on the substrate surface. Deposited metal films, such as metal films on flat panel display elements, are formed by magnetron sputtering equipment or other sputtering techniques. A magnetron sputtering apparatus induces gaseous plasma ions, impacts the target, causes surface atoms of the target material to jump out, and deposits on the substrate surface as a film or layer. Conventionally, a planar disk or a sputtering source in the form of a rectangle is used as a target, and the ejected atoms travel along the line of sight line and are deposited on the top surface of the wafer. The plane is parallel to the erosion plane of the target. Tubular shaped sputtering targets are also used and are described, for example, in US Patent Application Publication No. 2007/0042728, the entire text of which is hereby incorporated by reference.

スパッタリングターゲットは従来の手段、例えばローリングによって製造できない材料または材料の組み合わせを含むことが望まれることがある。そのような場合、ターゲットは熱間等方圧プレス(HIP)粉末によって製造される。理想的には、該ターゲットは単独の工程で製造される。しかしながら、粉末の充填密度およびHIP装置のサイズの物理的な制限によって、より小さな部分を結合してより大きなスパッタリングターゲットを製造することを必要とする。単相のターゲット用には、従来の方法、例えば溶接が使用されることがあり、多相の材料、またはなんらかの理由のために合金の形成が避けられるべき場合には固体の状態でのエッジとエッジとの結合が好ましい。   It may be desirable for the sputtering target to include a material or combination of materials that cannot be manufactured by conventional means such as rolling. In such a case, the target is manufactured by hot isostatic pressing (HIP) powder. Ideally, the target is manufactured in a single process. However, physical limitations in powder packing density and the size of the HIP device require that smaller parts be joined to produce a larger sputtering target. For single-phase targets, conventional methods, such as welding, may be used, multi-phase materials, or edges in the solid state if alloy formation should be avoided for any reason. Bonding to the edge is preferred.

半導体およびTFT−LCDにおける相互接続は、アルミニウムから銅に向かって進化し、従って新規の拡散バリアが必要とされている。チタンは優れた付着特性を提供する一方で、モリブデンは緻密なバリア安定性に貢献する。集積回路(半導体およびフラットパネルディスプレイ用)は、Mo−Tiを、アルミニウム、銅、およびアルミニウム合金のための下層またはキャップ層として使用して、ヒロックの形成を最小化し、反射率を調節し、且つ、フォトリソグラフィーの間の物理的および化学的な腐食からの保護を提供する。   Interconnects in semiconductors and TFT-LCDs have evolved from aluminum to copper and therefore new diffusion barriers are needed. Titanium provides excellent adhesion properties, while molybdenum contributes to dense barrier stability. Integrated circuits (for semiconductor and flat panel displays) use Mo-Ti as an underlayer or cap layer for aluminum, copper, and aluminum alloys to minimize hillock formation, adjust reflectivity, and Provides protection from physical and chemical corrosion during photolithography.

発明の概要
本発明は一般に、モリブデン合金、スパッタリングターゲットの製造におけるそれらの使用、かかるスパッタリングターゲットを使用した薄膜の製造方法、およびそれによって製造された薄膜に関する。より特定には、本発明は大部分のモリブデン、合金量のニオブ、およびドーピング量の、ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよび/またはバナジウムからなる群から選択される第三の金属を含むモリブデン合金に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention generally relates to molybdenum alloys, their use in the production of sputtering targets, methods for producing thin films using such sputtering targets, and thin films produced thereby. More specifically, the present invention comprises a molybdenum comprising a third metal selected from the group consisting of a majority of molybdenum, an alloy amount of niobium, and a doping amount of nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium and / or vanadium. Regarding alloys.

本発明の1つの実施態様は、(a) 大部分で存在するモリブデン; (b) 合金量で存在するニオブ; および(c) ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する合金を含む; ただし、第三の金属がジルコニウムである場合、そのドーピング量は0.01質量%未満または1質量%よりも多い。   One embodiment of the present invention consists of (a) molybdenum present in the majority; (b) niobium present in the alloy amount; and (c) nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and mixtures thereof. Including a third metal selected from the group, wherein the third metal is present in a doping amount; provided that when the third metal is zirconium, the doping amount is less than 0.01% by weight or 1 More than mass%.

本発明の他の実施態様は、(a) 大部分で存在するモリブデン; (b) 合金量で存在するニオブ; および(c) ニッケル、クロム、チタン、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する合金を含む。   Other embodiments of the invention include: (a) Molybdenum present; (b) Niobium present in an alloy amount; and (c) Nickel, Chromium, Titanium, Hafnium, Vanadium, and mixtures thereof. A third metal selected, including an alloy in which the third metal is present in a doping amount.

本発明の他の実施態様は、(a) 大部分で存在するモリブデン; (b) 合金量で存在するニオブ; および(c) ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する、緻密化された合金を含むスパッタリングターゲットを含む。様々な好ましい実施態様において、本発明は(a) 大部分で存在するモリブデン; (b) 合金量で存在するニオブ; および(c) ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する緻密化された合金を含み; ただし、第三の金属がジルコニウムである場合、そのドーピング量は0.01質量%未満または1質量%よりも多い、スパッタリングターゲットを含む。   Other embodiments of the present invention consist of (a) molybdenum present in the majority; (b) niobium present in the amount of alloy; and (c) nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and mixtures thereof. A sputtering target comprising a densified alloy comprising a third metal selected from the group, the third metal being present in a doping amount. In various preferred embodiments, the present invention comprises (a) molybdenum present predominantly; (b) niobium present in an alloy amount; and (c) nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and mixtures thereof. Including a densified alloy including a third metal selected from the group, wherein the third metal is present in a doping amount; provided that when the third metal is zirconium, the doping amount is 0.01 Includes sputtering targets less than or greater than 1% by weight.

本発明のさらに他の実施態様は、大部分で存在するモリブデン粉末、合金量で存在するニオブ粉末、およびニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属粉末の配合物であり、第三の金属がドーピング量で存在し、ただし、第三の金属粉末がジルコニウムである場合、そのドーピング量は0.01質量%未満または1質量%よりも多い配合物を提供すること; および(b)該配合物を加熱し、且つ加圧して緻密化されたスパッタリングターゲットを形成することを含む方法を含む。   Yet another embodiment of the present invention is a first selected from the group consisting of molybdenum powder present in the majority, niobium powder present in the amount of alloy, and nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and mixtures thereof. A blend of three metal powders, wherein the third metal is present in a doping amount, provided that the third metal powder is zirconium, the doping amount is less than 0.01% by weight or less than 1% by weight. Providing a bulk formulation; and (b) heating and pressurizing the blend to form a densified sputtering target.

本発明のさらに他の実施態様は、 (a) (i)大部分で存在するモリブデン; (ii)合金量で存在するニオブ; および(iii) ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する、緻密化された合金を含むスパッタリングターゲットを提供すること; (b) 基板を提供すること; 且つ、(c) ターゲットをスパッタリング条件に供して、ターゲット材料で構成されるコーティングを基板上に形成することを含む方法を含む。   Still other embodiments of the present invention include: (a) (i) Molybdenum present; (ii) Niobium present in an alloy amount; and (iii) Nickel, Chromium, Titanium, Zirconium, Hafnium, Vanadium and the like Providing a sputtering target comprising a densified alloy comprising a third metal selected from the group consisting of: a third metal present in a doping amount; (b) providing a substrate; And (c) subjecting the target to sputtering conditions to form a coating composed of the target material on the substrate.

本発明の他の実施態様は、基板と、該基板上に配置された薄膜とを含み、該薄膜が本発明のスパッタリング方法の実施態様のいずれかによって製造される、薄膜素子を含む。   Another embodiment of the present invention includes a thin film device comprising a substrate and a thin film disposed on the substrate, wherein the thin film is produced by any of the embodiments of the sputtering method of the present invention.

本発明の様々な実施態様は、本発明の他の方法の実施態様によって使用され、本発明によって具体化もされる様々な素子において使用するための薄膜を提供でき、その際、薄膜素子の性能特性は、公知の技術水準の薄膜素子に少なくとも匹敵し、いくつかの場合においては改善され、且つ、該薄膜は基板への優れた付着を示す、スパッタリングターゲットを提供できる。本発明による薄膜および本発明による薄膜を含有する素子は、有利なフォトリソグラフィー特性も提供でき、そのことで製造時の生産性が改善される。中でも、本発明による薄膜によって提供される利点は、均質、迅速且つ制御可能なエッチレートであり、これと改善された付着(基板と本発明の薄膜との間、本発明の薄膜と後から堆積された金属膜、例えば銅との間の両方)とを合わせて、リソグラフィー作業を著しく改善できる。   Various embodiments of the present invention can be used by other method embodiments of the present invention to provide thin films for use in various devices that are also embodied by the present invention, in which case the performance of the thin film devices. The properties can provide a sputtering target that is at least comparable to known state-of-the-art thin film devices, is improved in some cases, and the thin film exhibits excellent adhesion to the substrate. Thin films according to the present invention and devices containing thin films according to the present invention can also provide advantageous photolithography properties, thereby improving productivity during manufacture. Among others, the advantage provided by the thin film according to the present invention is a uniform, rapid and controllable etch rate, and improved adhesion (between the substrate and the thin film of the present invention, and later deposition of the thin film of the present invention. Lithographic operations can be significantly improved in combination with a metal film (for example, between copper).

図面のいくつかの像の簡単な説明
前記の概要、並びに以下の本発明の詳細な説明は、添付される図面と関連させて読むと、より良く理解できる。本発明の説明を補助する目的で、例示的であるとみなされる代表的な実施態様が図面において示されている。しかしながら、本発明はどのようにも、示される厳密な配置および手段に限定されないことが理解されるべきである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The following summary, as well as the following detailed description of the invention, may be better understood when read in conjunction with the appended drawings. For the purpose of assisting in the description of the invention, representative embodiments that are considered exemplary are shown in the drawings. However, it should be understood that the invention is in no way limited to the precise arrangements and instrumentalities shown.

図中:   In the figure:

図1aは、比較用Mo−Tiターゲットの、倍率1000倍での二次電子像である;図1bは、図1aの比較用Mo−Tiターゲットの、倍率1000倍での後方散乱電子像である。FIG. 1a is a secondary electron image of the comparative Mo—Ti target at 1000 × magnification; FIG. 1b is a backscattered electron image of the comparative Mo—Ti target of FIG. 1a at 1000 × magnification. . 図2aは、図1aの比較用Mo−Tiターゲットの、倍率1000倍での二次電子像である;図2bは、図1aの比較用Mo−Tiターゲットの、倍率1000倍での後方散乱電子像である。FIG. 2a is a secondary electron image of the comparative Mo—Ti target of FIG. 1a at 1000 × magnification; FIG. 2b is the backscattered electron of the comparative Mo—Ti target of FIG. 1a at 1000 × magnification. It is a statue. 図3aは、本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットの、倍率200倍での二次電子像である;図3bは、図3aのMoNbZrターゲットの、倍率200倍での後方散乱電子像である。FIG. 3a is a secondary electron image at 200 × magnification of a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention; FIG. 3b is a backscattered electron image at 200 × magnification of the MoNbZr target of FIG. 3a. . 図4aは、図3aのMoNbZrターゲットの、倍率1000倍での二次電子像である;図4bは、図3aのMoNbZrターゲットの、倍率1000倍での後方散乱電子像である。FIG. 4a is a secondary electron image of the MoNbZr target of FIG. 3a at a magnification of 1000; FIG. 4b is a backscattered electron image of the MoNbZr target of FIG. 図5aは、Si基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した膜の、倍率1000倍での二次電子像である;図5bは、図5aの膜の、倍率1000倍での後方散乱電子像である。FIG. 5a is a secondary electron image at 1000 × magnification of a film produced on a Si substrate using a comparative Mo—Ti target; FIG. 5b is at 1000 × magnification of the film of FIG. 5a. It is a backscattered electron image. 図6aは、Si基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率20000倍での二次電子像である;図6bは、図6aの膜の、倍率20000倍での後方散乱電子像である。FIG. 6a is a secondary electron image at a magnification of 20000x for another film produced on a Si substrate using a comparative Mo-Ti target; FIG. 6b is a magnification of 20000x for the film of FIG. 6a. It is a backscattered electron image at. 図7は、図7aの膜の、倍率1000倍での後方散乱電子像である。FIG. 7 is a backscattered electron image at 1000 × magnification of the film of FIG. 7a. 図8aは、コーニング1737ガラス基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図8bは、図8aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 8a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times for a film produced using a comparative Mo—Ti target on a Corning 1737 glass substrate; FIG. 8b is a magnification of 5000 times for the film of FIG. 8a. Is a secondary electron image at. 図9aは、コーニング1737ガラス基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図9bは、図9aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 9a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced on a Corning 1737 glass substrate using a comparative Mo—Ti target; FIG. 9b is a magnification of the film of FIG. 9a. It is a secondary electron image at 5000 times. 図10aは、コーニング1737ガラス基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図10bは、図10aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 10a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times for another film produced on a Corning 1737 glass substrate using a comparative Mo—Ti target; FIG. 10b is a magnification of the film of FIG. It is a secondary electron image at 5000 times. 図11aは、コーニング1737ガラス基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図11bは、図11aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 11 a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced on a Corning 1737 glass substrate using a comparative Mo—Ti target; FIG. 11 b is a magnification of the film of FIG. It is a secondary electron image at 5000 times. 図12aは、コーニング1737ガラス基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図12bは、図12aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 12a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced on a Corning 1737 glass substrate using a comparative Mo—Ti target; FIG. 12b is a magnification of the film of FIG. It is a secondary electron image at 5000 times. 図13aは、Si基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図13bは、図13aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 13a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times for a film produced using a comparative Mo—Ti target on a Si substrate; FIG. 13b is a magnification of 5000 times for the film of FIG. 13a. It is a secondary electron image. 図14aは、Si基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図14bは、図14aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 14a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced on a Si substrate using a comparative Mo—Ti target; FIG. 14b is a magnification of 5000 times that of the film of FIG. 14a. Is a secondary electron image at. 図15aは、Si基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図15bは、図15aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 15a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced using a comparative Mo—Ti target on a Si substrate; FIG. 15b is a magnification of 5000 times that of the film of FIG. 15a. Is a secondary electron image at. 図16aは、Si基板上に比較用Mo−Tiターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図16bは、図16aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 16a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced on a Si substrate using a comparative Mo—Ti target; FIG. 16b is a magnification of 5000 times that of the film of FIG. 16a. Is a secondary electron image at. 図17aは、コーニング1737ガラス基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図17bは、図17aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 17a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of a film produced using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention on a Corning 1737 glass substrate; FIG. , A secondary electron image at a magnification of 5000 times. 図18aは、コーニング1737ガラス基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図18bは、図18aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 18a is a secondary electron image at 10000 × magnification of another film produced on a Corning 1737 glass substrate using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention; FIG. 2 is a secondary electron image of a film at a magnification of 5000 times. 図19aは、コーニング1737ガラス基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図19bは、図19aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 19a is a secondary electron image at 10000 × magnification of another film fabricated on a Corning 1737 glass substrate using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention; FIG. 2 is a secondary electron image of a film at a magnification of 5000 times. 図20aは、Si基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図20bは、図20aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 20a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of a film produced using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention on a Si substrate; FIG. 20b is a magnification of the film of FIG. It is a secondary electron image at 5000 times. 図21aは、Si基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図21bは、図21aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 21a is a secondary electron image at a magnification of 10000 times of another film produced using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention on a Si substrate; FIG. , A secondary electron image at a magnification of 5000 times. 図22aは、Si基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図22bは、図22aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 22a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention on a Si substrate; FIG. , A secondary electron image at a magnification of 5000 times. 図23aは、Si基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図23bは、図23aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 23a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention on a Si substrate; FIG. , A secondary electron image at a magnification of 5000 times. 図24aは、Si基板上に本発明の1つの実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造した他の膜の、倍率10000倍での二次電子像である;図24bは、図24aの膜の、倍率5000倍での二次電子像である。FIG. 24a is a secondary electron image at a magnification of 10,000 times of another film produced using a MoNbZr target according to one embodiment of the present invention on a Si substrate; FIG. 24b is a diagram of the film of FIG. , A secondary electron image at a magnification of 5000 times. 図25は、ウェハ上でのシート抵抗測定点の位置の概略図である。FIG. 25 is a schematic view of the position of the sheet resistance measurement point on the wafer. 図26aは、比較用MoTiターゲットを使用して製造された薄膜で被覆されたSiウェハ上で図25において特定された位置でのシート抵抗測定の概略図である;および図26bは、本発明の実施態様によるMoNbZrターゲットを使用して製造された薄膜で被覆されたSiウェハ上で図25において特定された位置でのシート抵抗測定の概略図である。FIG. 26a is a schematic diagram of sheet resistance measurements at the locations specified in FIG. 25 on a thin film coated Si wafer produced using a comparative MoTi target; and FIG. FIG. 26 is a schematic diagram of sheet resistance measurements at the locations specified in FIG. 25 on a thin film coated Si wafer manufactured using a MoNbZr target according to an embodiment.

発明の詳細な説明
ここで使用される際、単数形の用語の"a"および"the"は同義であり、且つ、"1つまたはそれより多くの"および"少なくとも1つの"と共に、言語および/または文脈中に特段明確に記載されない限り、区別なく使用される。したがって、例えば"金属"について、ここで、または付記される請求項において、単独の金属または1つより多くの金属を示すことがある。操作例以外、または特段指摘される場合以外は、明細書中で使用される、成分の量、反応条件等に関する全ての数または表現は、全ての場合に用語"約"によって変更されるとして理解されるものとする。様々な数値範囲が本願中に開示されている。これらの範囲は連続的であるので、それらは最小値と最大値との間の全ての値を含む。さらには、ここで開示される全ての範囲は、同一の属性について開示される全てのより狭い範囲を含み、且つ、任意のより高い、またはより低い範囲の値が、同一の属性について開示される任意の他の範囲のための代替的なより高いまたはより低い値としてはたらくことができる。従って、例えば同一の属性についての1〜10および4〜6の範囲について、1〜4、4〜10、1〜6および6〜10の範囲もまたその属性に含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As used herein, the singular terms “a” and “the” are synonymous, and together with “one or more” and “at least one” are language and Unless otherwise explicitly stated in the context, they are used interchangeably. Thus, for example, reference to “metal” herein or in the appended claims may refer to a single metal or more than one metal. Unless otherwise specified or otherwise indicated, all numbers or expressions used in the specification with respect to amounts of ingredients, reaction conditions, etc. are understood to be modified in all cases by the term “about”. Shall be. Various numerical ranges are disclosed herein. Since these ranges are continuous, they include all values between the minimum and maximum values. Further, all ranges disclosed herein include all narrower ranges disclosed for the same attribute, and any higher or lower range value is disclosed for the same attribute. Can work as an alternative higher or lower value for any other range. Thus, for example, with respect to the range of 1 to 10 and 4 to 6 for the same attribute, the range of 1 to 4, 4 to 10, 1 to 6, and 6 to 10 is also included in the attribute.

本発明の様々な実施態様による合金は、大部分のモリブデンを含む。ここで使用される際、用語"大部分"は、質量パーセントで50%よりも多い含有率を示す。好ましくは、大部分とは75%またはそれより多くであり、且つ、よりさらに好ましくは、大部分とは94〜99%である。本発明の合金のさらにより好ましい実施態様において、モリブデンは大部分の95〜98%、且つより好ましくは95〜97%で存在する。   Alloys according to various embodiments of the present invention include a majority of molybdenum. As used herein, the term “major” refers to a content of greater than 50% by weight percent. Preferably, the majority is 75% or more, and even more preferably, the majority is 94-99%. In an even more preferred embodiment of the alloy of the present invention, molybdenum is present in the majority 95-98%, and more preferably 95-97%.

本発明の様々な実施態様による合金は、合金量のニオブを含む。ここで使用される際、用語"合金量"は、質量パーセントで約0.5〜6%の含有率を示す。好ましくは、合金量とは1〜5%、さらにより好ましくは2〜4%、且つ、最も好ましくは3〜4%である。   Alloys according to various embodiments of the invention include an alloy amount of niobium. As used herein, the term “alloy amount” refers to a content of about 0.5-6% by weight percent. Preferably, the alloy amount is 1-5%, even more preferably 2-4%, and most preferably 3-4%.

本発明の様々な実施態様による合金は、ドーピング量の第三の金属を含む。ここで使用される際、用語"ドーピング量"は、質量パーセントで一般に合金量未満の含有率を示す。好ましくは、ドーピング量は約2%以下である。様々な実施態様において、ドーピング量は約1%以下であってよい。様々な実施態様において、ドーピング量は100ppm〜1%以下であってよい。様々な実施態様において、ドーピング量は100ppm以下であってよい。様々な実施態様において、ドーピング量は、1%より多く、合金量未満までの任意の量であってよい。   Alloys according to various embodiments of the invention include a doping amount of a third metal. As used herein, the term “doping amount” refers to a percent content, generally less than the amount of alloy. Preferably, the doping amount is about 2% or less. In various embodiments, the doping amount may be about 1% or less. In various embodiments, the doping amount may be 100 ppm to 1% or less. In various embodiments, the doping amount may be 100 ppm or less. In various embodiments, the doping amount can be any amount greater than 1% and less than the alloy amount.

本発明の様々な実施態様による合金中に存在する第三の金属を、ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、およびそれらの組み合わせからなる群から選択してよい。本発明の様々な好ましい実施態様において、第三の金属はジルコニウムを含む。   The third metal present in the alloy according to various embodiments of the present invention may be selected from the group consisting of nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, and combinations thereof. In various preferred embodiments of the invention, the third metal comprises zirconium.

本発明による1つの実施態様は、(a)大部分で存在するモリブデン; (b)合金量で存在するニオブ; および(c)100ppm未満の量のジルコニウムを含む合金を含む。本発明による他の実施態様は、(a)大部分で存在するモリブデン; (b)合金量で存在するニオブ; および(c)1質量%よりも多い量のジルコニウムを含む合金を含む。   One embodiment according to the present invention comprises an alloy comprising (a) a majority of molybdenum present; (b) niobium present in an alloy amount; and (c) zirconium in an amount of less than 100 ppm. Other embodiments according to the present invention include (a) molybdenum present in the majority; (b) niobium present in the amount of alloy; and (c) alloys containing zirconium in an amount greater than 1% by weight.

本発明の様々な実施態様による合金は、ニオブおよび第三の金属が置換型固溶体中で主としてモリブデンと結合するか、または結晶構造中で様々な金属の合金のない混合物として、または部分合金との混合物として、特徴付けられる。   Alloys according to various embodiments of the present invention include niobium and a third metal bonded primarily to molybdenum in a substitutional solid solution, or as a mixture free of alloys of various metals in the crystal structure, or with a partial alloy. Characterized as a mixture.

本発明の様々な実施態様による合金を、任意の適正な金属冶金方法によって製造できる。本発明による合金をさらに、粉砕および/またはひいて、本発明によるスパッタリングターゲットを形成するための粉末を製造できる。粉末を、噴霧化法、例えば回転電極法を使用して製造してもよい。本発明による合金を製造するための適した金属冶金法は、米国特許出願公開US2006/0172454号内に記載され、ここで参照をもってその全文が開示されるものとする。選択的に、例えば適切な量のモリブデン粉末、ニオブ粉末、および第三の金属粉末を配合し、真空で焼結し、真空でホットプレスするか、または熱間等方圧プレス(HIP)をすることができる。かかるビレットはその後、引き続き熱変型法、例えば押出、鍛造、および/またはローリングによって固められる。   Alloys according to various embodiments of the present invention can be made by any suitable metallurgical method. The alloy according to the invention can be further pulverized and / or ground to produce a powder for forming a sputtering target according to the invention. The powder may be produced using an atomization method, such as a rotating electrode method. A suitable metallurgical process for producing the alloys according to the invention is described in US Patent Application Publication No. US 2006/0172454, which is hereby incorporated by reference in its entirety. Optionally, for example, blending appropriate amounts of molybdenum powder, niobium powder, and third metal powder, sintering in vacuum, hot pressing in vacuum, or hot isostatic pressing (HIP) be able to. Such billets are then subsequently consolidated by thermal deformation methods such as extrusion, forging and / or rolling.

本発明は、本発明の様々な合金の実施態様のいずれかによる緻密化された合金を含むスパッタリングターゲットも含む。本発明の仕上げられたスパッタリングターゲットは、理論密度の約90%よりも高い、好ましくは理論密度の少なくとも95%、より好ましくは理論密度の少なくとも98%、および最も好ましくは理論密度の少なくとも99.5%の密度を有する。   The present invention also includes a sputtering target comprising a densified alloy according to any of the various alloy embodiments of the present invention. The finished sputtering target of the present invention is greater than about 90% of theoretical density, preferably at least 95% of theoretical density, more preferably at least 98% of theoretical density, and most preferably at least 99.5 of theoretical density. % Density.

本発明によるスパッタリングターゲットを、適した従来の技術、例えば溶融法、または粉末冶金法によって提供できる。様々なインゴット冶金法は、当該技術分野において公知であり、限定されずに、例えば電子ビーム溶融法、アーク溶融、プラズマ溶融およびその種のものを含む。適した電子ビーム溶融法において、溶融を4×10-5torr以下の超真空条件で実施できる。適したプラズマ溶融法においては、溶融を8×10-4〜4×10-3torrの雰囲気下で行ってよい。 The sputtering target according to the present invention can be provided by any suitable conventional technique, such as melting or powder metallurgy. Various ingot metallurgy methods are known in the art and include, but are not limited to, for example, electron beam melting, arc melting, plasma melting and the like. In a suitable electron beam melting method, the melting can be carried out under ultra vacuum conditions of 4 × 10 −5 torr or less. In a suitable plasma melting method, the melting may be performed in an atmosphere of 8 × 10 −4 to 4 × 10 −3 torr.

様々な適した粉末冶金法において、成分の粉末(即ちモリブデン粉末、ニオブ粉末、および第三の金属の粉末)を先に記載された割合で配合し(または上述の通り予め粉砕され且つひかれた合金粉末)、且つ、圧縮し、且つ当該技術分野で公知の様々な手段によって焼結する。さらには、予め決定された組成で製造された粉末化合金を、噴霧化法またはその種のものを通じて、元素の粉末の代わりに、またはそれと共に使用できる。モリブデン粉末の平均粒径は、好ましくは0.1〜25ミクロン、より好ましくは5ミクロン未満である。ニオブ粉末および第三の金属の粉末については、望ましい平均粒径は好ましくは5〜50ミクロン、より好ましくは20〜35ミクロンである。   In various suitable powder metallurgy processes, the component powders (ie, molybdenum powder, niobium powder, and third metal powder) are blended in the proportions previously described (or previously ground and ground alloy as described above. Powder) and compacted and sintered by various means known in the art. Furthermore, powdered alloys made with a predetermined composition can be used in place of or in conjunction with elemental powders through an atomization process or the like. The average particle size of the molybdenum powder is preferably 0.1 to 25 microns, more preferably less than 5 microns. For niobium powder and third metal powder, the desired average particle size is preferably 5-50 microns, more preferably 20-35 microns.

当該技術分野でよく知られている粉末配合技術によって該粉末を配合できる。例えば混合を、モリブデン、ニオブおよび第三の金属の粉末を乾燥した容器内に置き、且つ閉じられた容器をその中心軸について回転させることによって行ってよい。混合を、完全な配合および均質に分布した粉末を得るために十分な時間の間、継続する。ボールミルまたは類似の装置を使用して配合工程を遂行できる。本発明はいかなる特定の混合技術にも限定されず、且つ、出発粉末の成分を充分に配合するのであれば、他の混合技術を選択してもよい。   The powder can be blended by powder blending techniques well known in the art. For example, mixing may be performed by placing the molybdenum, niobium and third metal powders in a dry container and rotating the closed container about its central axis. Mixing is continued for a time sufficient to obtain a complete blend and a homogeneously distributed powder. The compounding process can be accomplished using a ball mill or similar equipment. The present invention is not limited to any particular mixing technique, and other mixing techniques may be selected provided that the ingredients of the starting powder are well blended.

該粉末配合物を随意にその後、予備圧縮工程において理論密度の60〜85%の密度へと固める。固化を、粉末冶金の当業者に公知の任意の手段、例えば冷間等方圧プレス、ローリングまたはダイ圧縮によって遂行できる。時間の長さおよび使用される圧力量は、この工程で達成されるべき固化の所望の程度に依存して変化する。ターゲットのいくつかの種類、例えば管状については、この工程は必要ではないことがある。   The powder blend is optionally subsequently consolidated in a pre-compression process to a density of 60-85% of theoretical density. Solidification can be accomplished by any means known to those skilled in the art of powder metallurgy, such as cold isostatic pressing, rolling or die compression. The length of time and the amount of pressure used will vary depending on the desired degree of solidification to be achieved in this process. For some types of targets, for example tubular, this step may not be necessary.

予備固め工程に続いて、固められた粉末を例えば軟鋼缶内に封入する。封入を、相互接続した表面の多孔性のない圧縮加工物を提供する任意の方法によって、例えば焼結、溶射およびその種のものによって遂行してもよい。ここで使用される場合、用語"封入"は相互接続した表面多孔性のない圧縮片を提供するために当業者に公知の任意の方法を示す。封入の好ましい方法は、鋼缶の使用によるものである。   Following the pre-hardening step, the hardened powder is enclosed, for example, in a mild steel can. Encapsulation may be accomplished by any method that provides a compressed workpiece without interconnected surface porosity, such as sintering, thermal spraying and the like. As used herein, the term “encapsulation” refers to any method known to those skilled in the art to provide interconnected compressed pieces without surface porosity. A preferred method of encapsulation is by use of a steel can.

封入後、封入された片を熱および圧力下で圧縮する。様々な圧縮方法が当該技術分野で公知であり、限定されずに例えば不活性ガス一軸ホットプレス、真空ホットプレス、および熱間等方圧プレス、および素早い全方向圧縮、およびCeracon(商標)法の方法を含む。好ましくは、封入された片は所望のターゲット形状へと、75〜300MPa、より好ましくは100〜175MPaの圧力下で、1000°〜1500℃、好ましくは1150°〜1350℃の温度で、2〜16時間、より好ましくは4〜8時間の時間で、熱間等方圧プレスされる方法が当該技術分野で公知である。適切な温度、圧力、および時間の条件が維持されている限り、ホットプレスの他の方法を使用して本発明のMo−Nb−Zrスパッタリングターゲットを製造できる。   After encapsulation, the enclosed piece is compressed under heat and pressure. Various compression methods are known in the art and include, but are not limited to, for example, inert gas uniaxial hot press, vacuum hot press, and hot isostatic press, and rapid omnidirectional compression and Ceracon ™ method Including methods. Preferably, the encapsulated piece is in the desired target shape at a temperature of 1000 ° -1500 ° C., preferably 1150 ° -1350 ° C., under a pressure of 75-300 MPa, more preferably 100-175 MPa, 2-16 Methods for hot isostatic pressing in time, more preferably 4-8 hours, are known in the art. As long as the proper temperature, pressure, and time conditions are maintained, other methods of hot pressing can be used to produce the Mo—Nb—Zr sputtering target of the present invention.

本発明の様々な実施態様によるスパッタリングターゲットを長方形の板または他の適切な形状として、上述の圧縮および焼結法を使用して、または管状スパッタリングターゲットとして製造できる。例えば米国特許出願公開番号US2007/0089984号内に記載される通り、複数のターゲットを結合することによって、より大きなターゲットを製造でき、その全文がここで参照をもって開示されるものとする。管状ターゲットの製造のために適した方法は、米国特許出願公開番号US2006/0172454号内に記載され、ここで参照をもってその全文が開示されるものとする。本発明によるターゲットを製造するためにも使用できる管状スパッタリングターゲットの製造方法は、米国特許出願公開番号US2006/0042728号内に開示され、その全文はここで参照をもって開示されるものとする。   Sputtering targets according to various embodiments of the present invention can be manufactured as rectangular plates or other suitable shapes, using the compression and sintering methods described above, or as tubular sputtering targets. For example, as described in US Patent Application Publication No. US2007 / 0089984, larger targets can be manufactured by combining multiple targets, the entire text of which is hereby incorporated by reference. A suitable method for the manufacture of the tubular target is described in US Patent Application Publication No. US2006 / 0172454, which is hereby incorporated by reference in its entirety. A method of manufacturing a tubular sputtering target that can also be used to manufacture a target according to the present invention is disclosed in US Patent Application Publication No. US 2006/0042728, the entire text of which is hereby incorporated by reference.

本発明は、ここに記載される発明によるターゲットの様々な実施態様によるスパッタリングターゲットによって製造される薄膜も含む。本発明による薄膜を、モリブデン、ニオブおよび第三の金属の合金を含む本発明によるスパッタリングターゲットによって製造できる。本発明のターゲットのスパッタリングは、ターゲットをスパッタリング条件に供することを含む。スパッタリングの任意の適した手段を用いることができる。DCマグネトロンスパッタリングが好ましい。   The invention also includes thin films produced by sputtering targets according to various embodiments of the targets according to the invention described herein. A thin film according to the present invention can be produced by a sputtering target according to the present invention comprising an alloy of molybdenum, niobium and a third metal. Sputtering of the target of the present invention includes subjecting the target to sputtering conditions. Any suitable means of sputtering can be used. DC magnetron sputtering is preferred.

本発明の方法によって使用できる、適したスパッタリング条件は、ワット数を例えば0から100Wへと上昇させ、且つ、10分間一定の電力を維持し、50分間にわたって1000Wへと上昇させ、そしてその後、1000Wで一定の電力を2時間維持する、ターゲットへの電力印加を含むことができる予備燃焼を手順に含んでよい。手順における燃焼、および随意の基板洗浄に引き続き、スパッタリングを実施してよい。堆積に先行して、基板を、超音波槽中でのアセトンおよびエチルアルコールの化学洗浄、連続した濯ぎに供してよい。その後、基板を窒素ブローで乾燥し、そしてスパッタリングのために堆積チャンバー内に導入できる。   Suitable sputtering conditions that can be used by the method of the present invention are to increase the wattage, for example from 0 to 100 W, maintain a constant power for 10 minutes, increase to 1000 W over 50 minutes, and then 1000 W The procedure may include pre-combustion, which may include applying power to the target, maintaining a constant power for 2 hours. Subsequent to burning in the procedure and optional substrate cleaning, sputtering may be performed. Prior to deposition, the substrate may be subjected to chemical cleaning of acetone and ethyl alcohol in an ultrasonic bath, a continuous rinse. The substrate can then be dried with a nitrogen blow and introduced into the deposition chamber for sputtering.

スパッタリングチャンバー内での堆積を、様々なパラメータまたはターゲットに印加される電力、およびチャンバー内のガス圧力の下で実施してよい。ターゲットに印加する、適した電力水準は、500〜2000Wであってよく、且つ、好ましくは約1000Wである。該基板は好ましくは0Vで設置され、且つ、基板・供給源間隔(substrate source spacing)(SSS)は約5インチに維持されている。ガス圧力は一般に、約1〜10mTorr、およびより好ましくは1〜5mTorrである。   Deposition in the sputtering chamber may be performed under various parameters or power applied to the target and gas pressure in the chamber. A suitable power level applied to the target may be 500-2000W and is preferably about 1000W. The substrate is preferably installed at 0V, and the substrate-to-source spacing (SSS) is maintained at about 5 inches. The gas pressure is generally about 1-10 mTorr, and more preferably 1-5 mTorr.

本発明は本発明によるスパッタリングターゲットの上述の方法よって製造された薄膜を含む薄膜素子も含む。ここで使用される際、"薄膜素子"は、電子部品、例えば半導体素子、薄膜トランジスタ、TFT−LCD素子、フラットパネルディスプレイにおいて画像のコントラストを強調するブラックマトリックス素子、太陽電池、センサー、および調整可能な仕事関数を有するCMOS(相補型金属酸化物半導体)用のゲート素子を含む。   The present invention also includes a thin film device comprising a thin film produced by the above-described method of a sputtering target according to the present invention. As used herein, “thin film elements” are electronic components such as semiconductor elements, thin film transistors, TFT-LCD elements, black matrix elements that enhance image contrast in flat panel displays, solar cells, sensors, and adjustable. A gate element for CMOS (complementary metal oxide semiconductor) having a work function is included.

本発明によるターゲットをスパッタリングすることによる、本発明の方法による薄膜を、上述の薄膜素子中で任意の適した方法で使用できる。従って、本発明のターゲットから製造された例えばMoxNby3 z薄膜(M3は第三の金属を表し、且つx+y+zは好ましくは100%に等しい)は、バリア層、エッチング後の導電性の配線、ゲート、ソースおよび/またはドレイン電極等としてはたらくことができる。本発明の様々な実施態様による薄膜は、好ましくはフラットパネルディスプレイおよび太陽電池において使用される。エッチング、フォトリソグラフィー、および他の電子素子構造の製造のための任意の適した方法を使用して、本発明によって堆積された薄膜から適切な配線、電極、トランジスタ部品を形成できる。バリア層として、本発明の様々な実施態様による薄膜は拡散バリア層として(例えばSi基板とその上に配置される金属層との間)、または素子内部の下にある層の上に配置される保護層として、またはその両方としてはたらくことができる。バリア層としてのモリブデン層の使用は、例えば米国特許第7352417号内に記載され、その全文はここで参照をもって開示されるものとする。 A thin film according to the method of the present invention by sputtering a target according to the present invention can be used in any suitable manner in the thin film element described above. Thus, for example, Mo x Nb y M 3 z thin film prepared from a target of the present invention (M 3 represents a third metal, and x + y + z is preferably equal to 100%), the barrier layer, the conductive after etching Can serve as a wiring, gate, source and / or drain electrode. Thin films according to various embodiments of the present invention are preferably used in flat panel displays and solar cells. Any suitable method for the manufacture of etching, photolithography, and other electronic device structures can be used to form appropriate wiring, electrodes, transistor components from thin films deposited according to the present invention. As a barrier layer, a thin film according to various embodiments of the present invention is disposed as a diffusion barrier layer (eg, between a Si substrate and a metal layer disposed thereon) or over a layer underlying the device. It can act as a protective layer or both. The use of a molybdenum layer as a barrier layer is described, for example, in US Pat. No. 7,352,417, the full text of which is hereby incorporated by reference.

本発明の薄膜を、上に材料をスパッタできる任意の適した基板上に堆積できる。本発明の様々な好ましい実施態様において、本発明による薄膜を上にスパッタされる基板は、ガラス、シリコン、鋼またはポリマー材料を含む。さらに、本発明による薄膜を他の薄膜シリコン/シリコン合金層上に堆積できる。様々な好ましい実施態様において、基板はガラス、シリコンおよび/またはステンレス鋼を含んでよい。様々な特に好ましい実施態様において、基板は低ナトリウムガラス、他の無アルカリLCD基板ガラス(例えばコーニング(登録商標)1737)またはそれらの組み合わせを含んでよい。   The thin films of the present invention can be deposited on any suitable substrate on which materials can be sputtered. In various preferred embodiments of the present invention, the substrate on which the thin film according to the present invention is sputtered comprises glass, silicon, steel or a polymer material. Furthermore, thin films according to the present invention can be deposited on other thin film silicon / silicon alloy layers. In various preferred embodiments, the substrate may comprise glass, silicon and / or stainless steel. In various particularly preferred embodiments, the substrate may comprise low sodium glass, other alkali-free LCD substrate glass (eg, Corning® 1737), or combinations thereof.

本発明によって製造されたMoNbM3薄膜を様々な薄膜素子において、特に好ましくはフラットパネルディスプレイにおいて配線として有利に使用できる。該MoNbM3薄膜は最小限の粒子生成、良好な基板密着性および低い抵抗を示す。以下で論じられる通り、MoNbM3薄膜の均質性は公知のMoおよびMoTi膜に匹敵するか、またはそれより良好である。 The MoNbM 3 thin film produced according to the present invention can be advantageously used as wiring in various thin film devices, particularly preferably in flat panel displays. The MoNbM 3 thin film exhibits minimal particle formation, good substrate adhesion and low resistance. As discussed below, the homogeneity of MoNbM 3 thin films is comparable to or better than known Mo and MoTi films.

本発明をここで、以下の限定されない実施例を参照してより詳細に記載する。   The invention will now be described in more detail with reference to the following non-limiting examples.

実施例
比較用スパッタリングターゲット1、2、3Aおよび3Bを、モリブデンが実質的にターゲット全体を構成する公知の高純度モリブデン合金に基づいて製造した。公知のモリブデン−チタン合金に基づくさらなる比較用ターゲットも製造した。最後に、本発明の実施態様による薄膜の製造のために、モリブデン、ニオブ、およびジルコニウムを含むターゲットを製造した。その後、薄膜を様々な条件下で様々な基板上に堆積し、且つモフォロジー、粒子生成、蓄積速度、微細構造、密着性、エッチング速度、抵抗率、および均質性を評価した。
Examples Comparative sputtering targets 1, 2, 3A and 3B were manufactured based on known high purity molybdenum alloys in which molybdenum substantially constitutes the entire target. Additional comparative targets based on known molybdenum-titanium alloys were also produced. Finally, a target comprising molybdenum, niobium and zirconium was produced for the production of thin films according to embodiments of the present invention. Thin films were then deposited on various substrates under various conditions and evaluated for morphology, particle formation, accumulation rate, microstructure, adhesion, etching rate, resistivity, and homogeneity.

ターゲット製造:
個々のターゲットを、適切な金属と、電子線照射、アニール、押出、アニール、鋳造およびアニールを用いた従来の溶融とを組み合わせることによって製造した。全てのアニール工程を保護雰囲気下、または真空中で実施した。使用された個々のターゲットは、厚さ0.25インチを有する円形であった。
Target manufacturing:
Individual targets were produced by combining the appropriate metals with conventional melting using electron beam irradiation, annealing, extrusion, annealing, casting and annealing. All annealing steps were performed in a protective atmosphere or in vacuum. The individual targets used were circular with a thickness of 0.25 inches.

基板および基板製造:
基板上の薄膜の堆積に先だって、個々のシリコン、ステンレス鋼(AISI 304)ソーダ石灰ガラス、およびコーニング1737ガラス基板を、超音波槽中でアセトンおよびエチルアルコールの化学洗浄に供し、引き続き濯いだ。その後、個々の基板を窒素で乾燥させ、且つ、堆積チャンバー内に導入した。
Board and board manufacturing:
Prior to thin film deposition on the substrate, individual silicon, stainless steel (AISI 304) soda lime glass, and Corning 1737 glass substrates were subjected to chemical cleaning of acetone and ethyl alcohol in an ultrasonic bath and subsequently rinsed. Thereafter, the individual substrates were dried with nitrogen and introduced into the deposition chamber.

その後、チャンバーを5×10-6Torr未満の圧力へと真空引きし、引き続き、65×10-3Torrの圧力までアルゴンで満たした。その後、基板を400Vの負電圧を印加し、100kHzで30分間パルス印加し、且つ基板にアルゴンイオンを加速することによってスパッタエッチングした。基板をスパッタで清浄化した後、アルゴンガスの流れを減少させて2mTorrにし、且つ、ターゲットを5分間、500W(DC)にてスパッタで清浄化した。ターゲットをスパッタで清浄化する間、ターゲットの前にシャッターを配置し、基板への堆積を防いだ。 The chamber was then evacuated to a pressure below 5 × 10 −6 Torr and subsequently filled with argon to a pressure of 65 × 10 −3 Torr. Thereafter, the substrate was sputter etched by applying a negative voltage of 400 V, applying a pulse at 100 kHz for 30 minutes, and accelerating argon ions on the substrate. After cleaning the substrate by sputtering, the flow of argon gas was reduced to 2 mTorr, and the target was cleaned by sputtering at 500 W (DC) for 5 minutes. While the target was cleaned by sputtering, a shutter was placed in front of the target to prevent deposition on the substrate.

基板上での堆積を、ターゲットへの固定された電力印加を用い、且つガス圧力および時間の様々な条件下で実施した。条件を以下の表1に示す。   Deposition on the substrate was performed using a fixed power application to the target and under various conditions of gas pressure and time. The conditions are shown in Table 1 below.

Figure 2011523978
Figure 2011523978

基板・供給源間隔を5’’に保持した。ターゲットに印加された電圧は1000Wであり、且つ、基板を0Vに保持した。用いられた堆積チャンバーは、ACSELによって製造され、2チャンネルDC6kWの電力を有する、Advanced Energy製のPinnacle power supplyによって電力供給される、ベース圧力1×10-6Torrを有する円柱形の容器であった。 The substrate / source spacing was maintained at 5 ″. The voltage applied to the target was 1000 W, and the substrate was held at 0V. The deposition chamber used was a cylindrical vessel with a base pressure of 1 × 10 −6 Torr, powered by Advanced Energy supplied by Advanced Energy, manufactured by ACSEL and having a power of 2 channels DC 6 kW. .

薄膜の評価:
個々の異なる基板が、個々の製造されたスパッタリングターゲットを使用して、薄膜を有して供給された。その後、被覆された基板を以下の通りに評価した。
Thin film evaluation:
Individual different substrates were supplied with thin films using individual manufactured sputtering targets. The coated substrate was then evaluated as follows.

ターゲットのモフォロジー:
比較用モリブデン−チタン膜のエロージョントラック内にはいくつかの細孔が観察された。後方散乱電子像に基づき、いくつかのモリブデングレインおよびチタングレインが分離され、且つ、ほとんどの孔がより明るい領域(より多い原子数を有するモリブデングレインからなる)に存在することが明らかである。それに対して、MoNbZrスパッタリングターゲットから製造された膜においては、細孔またはモリブデン、ニオブおよびジルコニウムグレインの分離が観察されなかった。さらには、MoNbZrスパッタリングターゲット中のグレインサイズは、比較用ターゲット中におけるものより非常に大きかった。図Ia、Ib、2aおよび2bを参照すると、細孔がMoTiターゲット中で、特に図2aに示される通り、5000倍の倍率で識別される。500倍の倍率でのMoTiターゲットの後方散乱電子像は、ほとんどの細孔がMoグレインの間にあることを示す。図3a、3b、4aおよび4bを参照すると、MoNbZrターゲット中に細孔は認められない。
Target morphology:
Several pores were observed in the erosion track of the comparative molybdenum-titanium film. Based on the backscattered electron image, it is clear that some molybdenum and titanium grains are separated and most of the pores are in brighter regions (consisting of molybdenum grains with a higher number of atoms). In contrast, in the film produced from the MoNbZr sputtering target, no separation of pores or molybdenum, niobium and zirconium grains was observed. Furthermore, the grain size in the MoNbZr sputtering target was much larger than in the comparative target. Referring to FIGS. Ia, Ib, 2a and 2b, pores are identified in the MoTi target, in particular at a magnification of 5000 times as shown in FIG. 2a. The backscattered electron image of the MoTi target at 500x magnification shows that most of the pores are between Mo grains. Referring to FIGS. 3a, 3b, 4a and 4b, no pores are observed in the MoNbZr target.

粒子の生成:
図5a、5b、6a、6bおよび7を参照すると、マクロ粒子も、比較用MoTiターゲットを用いて製造された薄膜中に観察される。出会った粒子は直径2〜5μmの大きさを有していることが測定された。マクロ粒子密度の見積もりは、50μm×50μm領域内で約4つのマクロ粒子である。それに対して、シリコン基板上に5mTorr、3mTorr、または1mTorrでMoNbZrターゲットを使用して製造された膜においては、マクロ粒子が観察されなかった。
Particle generation:
Referring to FIGS. 5a, 5b, 6a, 6b and 7, macroparticles are also observed in thin films produced using a comparative MoTi target. The particles encountered were measured to have a size of 2-5 μm in diameter. The macroparticle density estimate is about 4 macroparticles in a 50 μm × 50 μm region. In contrast, no macroparticles were observed in films fabricated using a MoNbZr target at 5 mTorr, 3 mTorr, or 1 mTorr on a silicon substrate.

蓄積速度:
シリコンとコーニング1737ガラス基板上との両方に、個々のターゲットを使用して製造されたコーティングの蓄積速度を、走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して測定した。そのデータを以下の表2に示す。
Accumulation speed:
The accumulation rate of coatings produced using individual targets, both on silicon and on Corning 1737 glass substrates, was measured using a scanning electron microscope (SEM). The data is shown in Table 2 below.

Figure 2011523978
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微細構造:
シリコンおよびコーニング1737ガラス基板上に、MoTiおよびMoNbZrスパッタリングターゲットを使用して製造された膜の微細構造もSEMを使用して観察した。堆積圧力の減少に伴って、両方のターゲットを使用して製造された膜はより緻密になった。1737ガラス基板上のコーティングは、シリコン基板上のコーティングよりも緻密であった。図8aから図24bまでを参照すると、類似した密度の膜が示されている。
Fine structure:
The microstructure of films produced using MoTi and MoNbZr sputtering targets on silicon and Corning 1737 glass substrates was also observed using SEM. As the deposition pressure decreased, the films produced using both targets became denser. The coating on the 1737 glass substrate was denser than the coating on the silicon substrate. With reference to FIGS. 8a to 24b, films of similar density are shown.

密着性(テープ試験):
MoTiおよびMoNbZrスパッタリングターゲットを使用して製造されたコーティングの密着性を、テープ試験を使用して測定した。約200nmの厚さを有する、コーニング1737ガラス上に製造されたコーティングは、約5μmの厚さを有する、ステンレス鋼およびソーダ石灰ガラス上に製造されたコーティングよりも非常に良好な密着性を実証した。結果を下記の表3aおよび表3bに示す。
Adhesion (tape test):
The adhesion of coatings produced using MoTi and MoNbZr sputtering targets was measured using a tape test. A coating made on Corning 1737 glass having a thickness of about 200 nm demonstrated much better adhesion than a coating made on stainless steel and soda lime glass having a thickness of about 5 μm. . The results are shown in Table 3a and Table 3b below.

Figure 2011523978
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エッチング速度:
シリコン基板上にMoTiスパッタリングターゲットを使用して製造されたコーティングのエッチング速度を、25℃で30分間、フェリシアニド溶液中に該コーティングを浸漬させることによって測定した。シリコン基板上にMoTiZrターゲットを使用して製造されたコーティングのエッチング速度を、25℃で5分間、フェリシアニド溶液中に該コーティングを浸漬させることによって測定した。MoTiターゲットを使用して製造されたコーティングのエッチング速度は、MoNbZrターゲットを使用して製造されたコーティングおよび純粋なモリブデンターゲットから製造されたコーティングのものよりも非常に低かった。結果を以下の表4に示す。
Etching rate:
The etch rate of coatings produced using a MoTi sputtering target on a silicon substrate was measured by immersing the coating in a ferricyanide solution at 25 ° C. for 30 minutes. The etch rate of coatings produced using a MoTiZr target on a silicon substrate was measured by immersing the coating in a ferricyanide solution at 25 ° C. for 5 minutes. The etch rate of coatings made using MoTi targets was much lower than that of coatings made using MoNbZr targets and coatings made from pure molybdenum targets. The results are shown in Table 4 below.

Figure 2011523978
Figure 2011523978

抵抗率:
選択されたモリブデン膜のシート抵抗を、四探針法を使用して測定した。結果を下記の表5に示す。表5に示される通り、MoTiターゲットを使用して製造されたコーティングの抵抗率は、MoNbZrスパッタリングターゲットを使用して製造されたコーティングのものよりも非常に高かった。
Resistivity:
The sheet resistance of the selected molybdenum film was measured using the four probe method. The results are shown in Table 5 below. As shown in Table 5, the resistivity of the coating produced using the MoTi target was much higher than that of the coating produced using the MoNbZr sputtering target.

Figure 2011523978
Figure 2011523978

均質性:
薄膜の均質性を、ターゲットから5’’に配置された4’’ウェハ上で製造されたコーティングの37カ所のシート抵抗測定によって測定した。個々のターゲットを使用して製造されたコーティングの均質性は同等である。均質性の評価結果は下記の表6に示され、且つ、図25、26aおよび26bに関して図示される。
Homogeneity:
Thin film homogeneity was measured by 37 sheet resistance measurements of coatings produced on 4 ″ wafers placed 5 ″ from the target. The homogeneity of coatings produced using individual targets is comparable. The homogeneity assessment results are shown in Table 6 below and illustrated with respect to FIGS. 25, 26a and 26b.

Figure 2011523978
Figure 2011523978

広範な発明の概念から逸脱せずに上述の実施態様を変更できることが当業者によって認識される。従って、この発明は開示された特定の実施多様に限定されないと理解されるが、添付される請求項によって定義される本発明の主旨および範囲内での変更を包含することが意図されている。   It will be appreciated by those skilled in the art that the embodiments described above can be modified without departing from the broad inventive concept. Accordingly, it is to be understood that the invention is not limited to the particular implementations disclosed, but is intended to encompass modifications within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (24)

(a) 大部分で存在するモリブデン; (b) 合金量で存在するニオブ; および(c) ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する合金であって、ただし、第三の金属がジルコニウムである場合、そのドーピング量は0.01質量%未満または1質量%よりも多い合金。   (B) niobium present in an amount of alloy; and (c) a third metal selected from the group consisting of nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and mixtures thereof. An alloy in which the third metal is present in a doping amount, provided that when the third metal is zirconium, the doping amount is less than 0.01 mass% or greater than 1 mass%. 第三の金属が、ニッケル、クロム、チタン、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の合金。   The alloy of claim 1, wherein the third metal is selected from the group consisting of nickel, chromium, titanium, hafnium, vanadium, and combinations thereof. ドーピング量が0.01質量%未満である、請求項1に記載の合金。   The alloy according to claim 1, wherein the doping amount is less than 0.01% by mass. ドーピング量が1質量%よりも多い、請求項1に記載の合金。   The alloy according to claim 1, wherein the doping amount is greater than 1% by weight. ドーピング量が0.01質量%未満である、請求項2に記載の合金。   The alloy according to claim 2, wherein the doping amount is less than 0.01% by mass. ドーピング量が1質量%よりも多い、請求項2に記載の合金。   The alloy according to claim 2, wherein the doping amount is greater than 1% by weight. ドーピング量が0.01〜1質量%である、請求項2に記載の合金。   The alloy according to claim 2, wherein the doping amount is 0.01 to 1% by mass. 合金量が0.5〜10質量%である、請求項1に記載の合金。   The alloy according to claim 1, wherein the alloy amount is 0.5 to 10% by mass. 合金量が0.5〜10質量%である、請求項2に記載の合金。   The alloy according to claim 2, wherein the alloy amount is 0.5 to 10% by mass. 請求項1に記載の、緻密化された合金を含むスパッタリングターゲット。   A sputtering target comprising the densified alloy according to claim 1. 請求項2に記載の、緻密化された合金を含むスパッタリングターゲット。   A sputtering target comprising the densified alloy according to claim 2. (a) 大部分で存在するモリブデン粉末、合金量で存在するニオブ粉末、およびニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される第三の金属粉末の配合物であって、第三の金属がドーピング量で存在する配合物を提供することを含み、ただし、第三の金属がジルコニウムである場合、そのドーピング量は0.01質量%未満または1質量%よりも多く; 且つ(b)該配合物を加熱し、且つ加圧して緻密化されたスパッタリングターゲットを形成することを含む方法。   (A) a blend of molybdenum powder present in the majority, niobium powder present in the amount of alloy, and a third metal powder selected from the group consisting of nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and mixtures thereof. Providing a formulation in which the third metal is present in a doping amount, provided that the doping amount is less than 0.01% by weight or less than 1% by weight when the third metal is zirconium. And (b) heating and pressing the formulation to form a densified sputtering target. (a) (i)大部分で存在するモリブデン; (ii)合金量で存在するニオブ; および(iii)ニッケル、クロム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウムおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される第三の金属を含み、第三の金属がドーピング量で存在する、緻密化された合金を含むスパッタリングターゲットを提供すること、(b) 基板を提供すること、および(c)該ターゲットをスパッタリング条件に供して、ターゲット材料で構成されるコーティングを基板上に形成することを含む方法。   (Ii) selected from the group consisting of (i) molybdenum present in the majority; (ii) niobium present in the alloy amount; and (iii) nickel, chromium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium and combinations thereof. Providing a sputtering target comprising a densified alloy comprising three metals and a third metal present in a doping amount, (b) providing a substrate, and (c) subjecting the target to sputtering conditions Providing a coating comprised of the target material on the substrate. (a) 請求項10によるスパッタリングターゲットを提供すること; (b) 基板を提供すること; および(c) ターゲットをスパッタリング条件に供してターゲット材料から構成されるコーティングを基板上に形成することを含む方法。   (A) providing a sputtering target according to claim 10; (b) providing a substrate; and (c) subjecting the target to sputtering conditions to form a coating composed of the target material on the substrate. Method. 基板、および該基板上に配置され且つ請求項13に記載の方法によって製造された薄膜を含む薄膜素子。   14. A thin film device comprising a substrate and a thin film disposed on the substrate and produced by the method of claim 13. 基板、および該基板上に配置され且つ請求項14に記載の方法によって製造された薄膜を含む薄膜素子。   15. A thin film device comprising a substrate and a thin film disposed on the substrate and produced by the method of claim 14. 基板が透明である、請求項15に記載の薄膜素子。   The thin film element according to claim 15, wherein the substrate is transparent. 透明基板がガラスを含み、且つ薄膜素子がフラットパネルディスプレイである、請求項17に記載の薄膜素子。   The thin film element according to claim 17, wherein the transparent substrate comprises glass and the thin film element is a flat panel display. 基板が、ガラス、鋼、ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つまたはそれより多くを含み、且つ、薄膜素子が太陽電池である、請求項15に記載の薄膜素子。   The thin film element of claim 15, wherein the substrate comprises one or more selected from the group consisting of glass, steel, polymer, and combinations thereof, and the thin film element is a solar cell. 基板が透明である、請求項16に記載の薄膜素子。   The thin film element according to claim 16, wherein the substrate is transparent. 透明基板がガラスを含み、且つ薄膜素子がフラットパネルディスプレイである、請求項20に記載の薄膜素子。   The thin film element according to claim 20, wherein the transparent substrate comprises glass and the thin film element is a flat panel display. 基板が、ガラス、鋼、ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1つまたはそれより多くを含み、且つ、薄膜素子が太陽電池である、請求項16に記載の薄膜素子。   The thin film element of claim 16, wherein the substrate comprises one or more selected from the group consisting of glass, steel, polymer, and combinations thereof, and the thin film element is a solar cell. 基板がシリコンを含む、請求項15に記載の薄膜素子。   The thin film element of claim 15, wherein the substrate comprises silicon. 基板がシリコンを含む、請求項16に記載の薄膜素子。   The thin film device according to claim 16, wherein the substrate comprises silicon.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014208887A (en) * 2013-03-22 2014-11-06 日立金属株式会社 Laminate wiring film for electronic component and sputtering target material for forming coating layer
JP2015522711A (en) * 2012-05-09 2015-08-06 ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッドH.C. Starck, Inc. Multi-block sputtering target having an interface portion and related methods and articles

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7837929B2 (en) 2005-10-20 2010-11-23 H.C. Starck Inc. Methods of making molybdenum titanium sputtering plates and targets
US8449818B2 (en) 2010-06-30 2013-05-28 H. C. Starck, Inc. Molybdenum containing targets
US8449817B2 (en) 2010-06-30 2013-05-28 H.C. Stark, Inc. Molybdenum-containing targets comprising three metal elements
US9334562B2 (en) 2011-05-10 2016-05-10 H.C. Starck Inc. Multi-block sputtering target and associated methods and articles
JP5958822B2 (en) * 2011-12-22 2016-08-02 日立金属株式会社 Method for producing Mo alloy sputtering target material and Mo alloy sputtering target material
CN102922225B (en) * 2012-08-16 2015-05-06 宁夏东方钽业股份有限公司 Preparation method of molybdenum target
JP6284004B2 (en) * 2013-02-15 2018-02-28 日立金属株式会社 Method for producing Mo alloy sputtering target material and Mo alloy sputtering target material
JP6292466B2 (en) * 2013-02-20 2018-03-14 日立金属株式会社 Metal thin film and Mo alloy sputtering target material for metal thin film formation
HUE054163T2 (en) * 2014-04-24 2021-08-30 Triumf Target assembly for irradiation of molybdenum with particle beams and method of making thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060042728A1 (en) * 2004-08-31 2006-03-02 Brad Lemon Molybdenum sputtering targets
AT8697U1 (en) * 2005-10-14 2006-11-15 Plansee Se TUBE TARGET
US7837929B2 (en) * 2005-10-20 2010-11-23 H.C. Starck Inc. Methods of making molybdenum titanium sputtering plates and targets

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015522711A (en) * 2012-05-09 2015-08-06 ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッドH.C. Starck, Inc. Multi-block sputtering target having an interface portion and related methods and articles
JP2016216823A (en) * 2012-05-09 2016-12-22 ハー ツェー シュタルク インコーポレイテッドH.C. Starck, Inc. Multiblock sputtering target with interface part, and associated method and article
JP2014208887A (en) * 2013-03-22 2014-11-06 日立金属株式会社 Laminate wiring film for electronic component and sputtering target material for forming coating layer

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