JP4470036B2 - Sputtering target, method for producing the same, and thin film produced using the same - Google Patents

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本発明は金属、セラミックス或いはその複合物からなるスパッタリングターゲット及びそのスパッタリングターゲットを用いて作製した薄膜及びスパッタリングターゲットの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a sputtering target made of metal, ceramics or a composite thereof, a thin film produced using the sputtering target, and a method for producing the sputtering target.

近年、コンピュータや携帯端末の表示装置として液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display、以下LCDと略す)が採用されている。この液晶ディスプレイのうち、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor、以下TFTと略す)を有するアクティブマトリクス型のLCDは、広視野角である特徴を有しておりブラウン管方式に近い表示が可能であることから注目を集めている。   In recent years, a liquid crystal display (hereinafter abbreviated as LCD) has been adopted as a display device for computers and portable terminals. Among these liquid crystal displays, an active matrix LCD having a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) has a wide viewing angle and can be displayed close to a cathode ray tube system. Collecting.

このようなTFT型のLCDではTFTの電極材料の形成法としてスパッタリング法により薄膜を形成し、所定の形状にパターニングを施す方法がとられる。   In such a TFT type LCD, a method of forming a thin film by sputtering and patterning it into a predetermined shape is used as a method for forming a TFT electrode material.

このスパッタリング工程では、近年、生産性向上を目的とし、タクトタイムを短縮するために、通常よりも高いパワーをかけ、成膜レートを早くすることでスパッタリング工程時間を短縮する手法が採用されている。また、パターニング工程においても同様に大量に処理が可能なウェットプロセスによるエッチング法が採用されている。   In this sputtering process, in recent years, in order to improve productivity and reduce the tact time, a technique of applying a higher power than usual and shortening the sputtering process time by increasing the deposition rate has been adopted. . In the patterning step, an etching method using a wet process that can be similarly processed in a large amount is employed.

このスパッタリング工程で使用されるスパッタリングターゲットは、その密度が低い場合にはスパッタリング時にクラックが発生したり、パーティクル発生による歩留まり低下の問題があることが知られている。この対策としてスパッタリングターゲットの高密度化が提案されている(例えば、特許文献1、2、3参照)。しかし相対密度で96%以上のターゲットでは、残留気孔が多く、近年の高パワー密度でのスパッタリング条件においては、アーキングまたはスプラッシュ発生によるパーティクル問題を解決するには不十分である。   It is known that when the density of the sputtering target used in this sputtering process is low, cracks are generated during sputtering or there is a problem of yield reduction due to generation of particles. As a countermeasure against this, increasing the density of the sputtering target has been proposed (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3). However, a target with a relative density of 96% or more has many residual pores, and the sputtering conditions at a high power density in recent years are insufficient to solve the particle problem caused by arcing or splashing.

一方、スパッタリングターゲットの結晶粒の微細化によりパーティクル発生を低減することが提案されている(例えば、特許文献4、5参照)。   On the other hand, it has been proposed to reduce the generation of particles by refining crystal grains of a sputtering target (see, for example, Patent Documents 4 and 5).

特許文献4には平均粒径10μm、最大粒径40μm以下の微細組織を有することが提案され、また特許文献5には平均粒径10μm以下の微細組織を有することが提案されている。しかし、この様な方法では焼結工程において粒界に析出したターゲット主要構成元素以外の元素が、一つの大きな塊として偏析するために、近年の高パワー密度でのスパッタリング条件においては、アーキングまたはスプラッシュ発生によるパーティクル問題を解決するには不十分である。   Patent Document 4 proposes having a fine structure with an average particle diameter of 10 μm and a maximum particle diameter of 40 μm or less, and Patent Document 5 proposes having a fine structure with an average particle diameter of 10 μm or less. However, in such a method, since elements other than the target main constituent element precipitated at the grain boundary in the sintering process segregate as one large lump, arcing or splash is required under the sputtering conditions at high power density in recent years. It is not enough to solve the particle problem caused by the occurrence.

また、スパッタリングターゲットの高密度化のために、プレス成形を施した成形体を焼結させ、更に加熱しながら圧延または鍛造を施す方法が提案されている(例えば、特許文献3、5参照)。特許文献3では成形体を作成するプレス成形、焼結させる加熱焼結、更に加熱しながら圧延または鍛造を施す必要がある。特許文献5では予備焼結体を作成する加熱焼結、更に熱間塑性加工を施す必要がある。しかしながら、この様に多岐に渡るプロセスは、タクトタイムの増加による生産性低下、及びコスト増の要因となる。   In order to increase the density of the sputtering target, a method has been proposed in which a press-molded compact is sintered and further rolled or forged while being heated (see, for example, Patent Documents 3 and 5). In Patent Document 3, it is necessary to perform press molding for forming a molded body, heat sintering for sintering, and rolling or forging while heating. In patent document 5, it is necessary to perform the heat sintering which produces a pre-sintered body, and also hot plastic working. However, such a wide variety of processes causes a decrease in productivity and an increase in cost due to an increase in tact time.

スパッタリングにより成膜された薄膜は、ウェットプロセスによりエッチャントでパターニングが施されるが、このときに薄膜のエッチング速度の制御が困難であるために、特許文献6では第1のエッチング液でのパターニング、更に第2のエッチング液でのパターニングと2段階でのエッチング方法で対策を行っているが、このように煩雑なプロセスはタクトタイムの増加による生産性低下、及びコスト増の要因となる。   The thin film formed by sputtering is patterned with an etchant by a wet process. At this time, since it is difficult to control the etching rate of the thin film, in Patent Document 6, patterning with a first etching solution, Furthermore, measures are taken by patterning with the second etching solution and etching method in two stages, but such a complicated process causes a decrease in productivity and an increase in cost due to an increase in tact time.

特開平9−3635号公報(第1〜3頁)JP-A-9-3635 (pages 1 to 3)

特開2002−327264号公報(第3頁)JP 2002-327264 A (page 3) 特開平9−59768号公報(第2〜3頁)JP-A-9-59768 (pages 2 and 3) 特開2000−45066号公報(第1〜3頁)JP 2000-45066 A (pages 1 to 3) 特許第3244167号公報(第1〜2頁)Japanese Patent No. 3244167 (pages 1 and 2) 特開2000−31111号公報(第1〜3頁)JP 2000-31111 A (pages 1 to 3)

本発明は、このような事情に着目してなされたものであり、その目的はスパッタリング工程においてアーキングの発生が起こり難く、かつ、パターニング加工性に優れた薄膜を得ることが可能なスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供し、さらに、このスパッタリングターゲットを用いることによって形成されるパターニング加工性に優れた薄膜を提供しようとするものである。   The present invention has been made by paying attention to such circumstances, and the purpose thereof is a sputtering target capable of obtaining a thin film that is less prone to arcing in the sputtering process and that has excellent patterning processability, and the like. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and to provide a thin film excellent in patterning processability formed by using this sputtering target.

本発明者らは上述のような現状に鑑み、アーキングは以下のような原因で発生するとの仮定のもとに検討を行った。即ち、スパッタリングターゲット中にターゲット主要構成元素以外の元素が存在すると、そのような元素の存在する部分のスパッタ率はターゲット組成のスパッタ率と異なるために、スパッタ率が遅い場合はターゲット中に掘れ残り、突起を形成する。この形成された突起部には、スパッタ時の印加電界の集中が起こりこれが原因となってアーキングが発生する。スパッタリング時のパワーが通常の条件よりも大きい場合には、アーキングによってターゲット表面が溶融すると共に、飛散して基板にスプラッシュとして付着する。   In view of the current situation as described above, the present inventors have studied on the assumption that arcing occurs due to the following reasons. That is, if an element other than the main constituent element of the target is present in the sputtering target, the sputtering rate of the portion where such an element is present is different from the sputtering rate of the target composition. , Forming protrusions. Concentration of the applied electric field at the time of sputtering occurs in the formed protrusion, and arcing occurs due to this concentration. When the power at the time of sputtering is larger than normal conditions, the target surface is melted by arcing and scattered to adhere to the substrate as a splash.

通常、スパッタリングターゲットは、プラズマにさらされるスパッタリングターゲット面の冷却のために、バッキングプレート裏面側から冷却水を流しながら使用される。このとき、スパッタリングターゲット中にターゲット主要構成元素以外の元素が存在すると、そのような元素の存在する部分の熱伝導率はターゲット組成の熱伝導率と異なるために、部分的に冷却効率が悪くなる。この場合にも、冷却効率が悪くなったことが原因で部分的に急激な温度上昇が起こり、ターゲット表面が溶融すると共に、飛散して基板にスプラッシュとして付着する。   Usually, the sputtering target is used while flowing cooling water from the back side of the backing plate in order to cool the surface of the sputtering target exposed to plasma. At this time, if an element other than the target main constituent element is present in the sputtering target, the thermal conductivity of the portion where such an element exists is different from the thermal conductivity of the target composition, so that the cooling efficiency is partially deteriorated. . Also in this case, a rapid temperature rise occurs partially due to the deterioration of the cooling efficiency, the target surface melts and scatters and adheres to the substrate as a splash.

このようなアーキング、及びスプラッシュの原因となるターゲット主要構成元素以外の元素の存在する部分の影響にはサイズ効果があり、大きな形状でスパッタリングターゲット中に存在する場合に、アーキングまたはスプラッシュ発生を引き起こすことが知られている。即ち、大きなターゲット主要構成元素以外の元素の存在する部分は掘れ残りによって大きな突起を形成し、電界集中によるアーキング発生の原因となる。また、大きなターゲット主要構成元素以外の元素の存在する部分は冷却効果の阻害を引き起こし、スプラッシュ発生の原因となる。   The effect of such arcing and the presence of elements other than the target main constituent elements that cause splash has a size effect, and when it exists in the sputtering target in a large shape, it may cause arcing or splash. It has been known. That is, a portion where an element other than a large target main constituent element is present forms a large protrusion due to an uncut portion, which causes arcing due to electric field concentration. In addition, a portion where elements other than the large target main constituent element are present causes an inhibition of the cooling effect and causes splash.

更に本発明者らは、スパッタ薄膜のパターニング加工性に影響する要因として、以下の仮定のもとに検討を行った。即ち、薄膜のエッチンング現象はエッチャントが薄膜の粒界部分を優先的に溶解させ、粒界部分から結晶粒が脱離していくことで進行していく。粒界部分には本来のターゲット組成物以外の元素が析出されやすく、これが更にエッチングの進行を促進させることになる。   Furthermore, the present inventors have studied based on the following assumptions as factors affecting the patterning processability of the sputtered thin film. That is, the etching phenomenon of the thin film proceeds as the etchant preferentially dissolves the grain boundary portion of the thin film and the crystal grains are detached from the grain boundary portion. Elements other than the original target composition are likely to be precipitated at the grain boundary portion, which further promotes the progress of etching.

これらの検討の結果、スパッタリングターゲットとなる焼結体の焼結工程中に、任意に粒成長を促進させ、その結果、微量に含まれるスパッタリングターゲットの主要構成元素以外の元素が焼結体の粒界部に集中して析出することを防ぎ、粒内に拡散させることでスパッタリング時のアーキングまたはスプラッシュの発生を防止できることを見出した。   As a result of these studies, during the sintering process of the sintered body to be the sputtering target, grain growth is arbitrarily promoted, and as a result, elements other than the main constituent elements of the sputtering target contained in a trace amount are grains of the sintered body. It has been found that it is possible to prevent the occurrence of arcing or splash during sputtering by preventing concentration and precipitation at the boundary and diffusing within the grains.

また、スパッタリングターゲット内の主要構成元素以外の元素濃度がスパッタ薄膜内の前記主要構成元素以外の元素濃度に反映されることから、スパッタリングターゲット中の主要構成元素以外の元素濃度を制御することで、スパッタ薄膜のエッチング速度、即ちパターニング加工性の制御ができることを見出し、課題を解決するに至った。   In addition, since the element concentration other than the main constituent element in the sputtering thin film is reflected in the element concentration other than the main constituent element in the sputtering target, by controlling the element concentration other than the main constituent element in the sputtering target, It has been found that the etching rate of the sputtered thin film, that is, the patterning processability can be controlled, and the problem has been solved.

即ち、本発明は、金属からなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Mo、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Al(ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く)の合計した濃度が50ppm以上、1000ppm以下であることを特徴とするスパッタリングターゲットである。   That is, the present invention relates to a sputtering target made of a metal, which includes Mo, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, Al ( However, the total concentration of the sputtering target (excluding main constituent elements) is 50 ppm or more and 1000 ppm or less.

また、本発明は、Cr、Mo、Al、Ag、Ti、Cu、Ni、In、Co、Ir、Ru、Ta、Nb、Pt、Au、V、Zn、Zr、Pd及びWからなる群から選ばれた1種または2種以上の元素からなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Mo、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Al(ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く)の合計した濃度が50ppm以上、1000ppm以下であることを特徴とするスパッタリングターゲットである。   Further, the present invention is selected from the group consisting of Cr, Mo, Al, Ag, Ti, Cu, Ni, In, Co, Ir, Ru, Ta, Nb, Pt, Au, V, Zn, Zr, Pd and W. A sputtering target comprising one or more elements selected from the group consisting of Mo, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, and Si. The total concentration of Al (excluding main constituent elements of the sputtering target) is 50 ppm or more and 1000 ppm or less.

なお、上記スパッタリングターゲットでは、そのFe、Co、Si(ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く)の合計した濃度が20ppm以上、200ppm以下であることが好ましく、さらにFeの濃度が10ppm以上、150ppm以下であることがより好ましい。   In the sputtering target, the total concentration of Fe, Co, and Si (excluding the main constituent elements of the sputtering target) is preferably 20 ppm or more and 200 ppm or less, and the concentration of Fe is 10 ppm or more, More preferably, it is 150 ppm or less.

また、本発明は、Moからなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が50ppm以上、1000ppm以下であることを特徴とするスパッタリングターゲットであり、該スパッタリングターゲットでは、そのFe、Co、Siの合計した濃度が20ppm以上、200ppm以下であることが好ましく、さらにFeの濃度が10ppm以上、150ppm以下であることがより好ましい。   Further, the present invention is a sputtering target made of Mo, and the total of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al of the sputtering target. It is a sputtering target characterized in that the concentration is 50 ppm or more and 1000 ppm or less. In the sputtering target, the total concentration of Fe, Co, and Si is preferably 20 ppm or more and 200 ppm or less, and the Fe concentration Is more preferably 10 ppm or more and 150 ppm or less.

一方、本発明のスパッタリングターゲットの平均粒径は13μm以上、200μm以下であることが好ましく、また、その相対密度は98%以上であることが好ましい。   On the other hand, the average particle size of the sputtering target of the present invention is preferably 13 μm or more and 200 μm or less, and the relative density thereof is preferably 98% or more.

また、本発明のスパッタリングターゲットは、熱間等方圧静水圧プレス(HIP)法により製造されたものであることが好ましく、特にMoからなるスパッタリングターゲットでは、その成形条件としては、成形温度1100℃〜1800℃、成形圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間であることが好ましい。 In addition, the sputtering target of the present invention is preferably manufactured by a hot isostatic press (HIP) method. In particular, a sputtering target made of Mo has a molding temperature of 1100 ° C. ˜1800 ° C., molding pressure of 1000 kg / cm 2 or more, and holding time of 1 to 20 hours are preferable.

本発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、金属、特にMoまたはMo合金を熱間等方圧静水圧プレス(HIP)法で製造することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法であり、特にMoからなるスパッタリングターゲットの製造方法であって、成形温度1100℃〜1800℃、成形圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間で熱間等方圧静水圧プレス(HIP)法により製造することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法である。 The sputtering target manufacturing method of the present invention is a sputtering target manufacturing method characterized in that a metal, particularly Mo or an Mo alloy, is manufactured by a hot isostatic press (HIP) method. A method for producing a sputtering target, which is produced by a hot isostatic press (HIP) method at a molding temperature of 1100 ° C. to 1800 ° C., a molding pressure of 1000 kg / cm 2 or more, and a holding time of 1 to 20 hours. It is a manufacturing method of the sputtering target which makes it.

さらに、本発明の薄膜は、上記のスパッタリングターゲットを使用して形成した薄膜である。特に、本発明の薄膜は、抵抗率等の薄膜特性の低下が無く、かつスパッタリング時に発生するパーティクルによるパターニング残渣が無く、更にエッチングレートの制御が容易であるスパッタリング薄膜を提供するものである。   Furthermore, the thin film of this invention is a thin film formed using said sputtering target. In particular, the thin film of the present invention provides a sputtering thin film in which there is no deterioration in thin film characteristics such as resistivity, there is no patterning residue due to particles generated during sputtering, and the etching rate can be easily controlled.

なお、本発明のスパッタリングターゲットの主要構成元素とは、微量な添加元素や不純物元素以外の、本来のスパッタリングターゲット構成物質を構成する元素であり、例えば、MoW合金からなるスパッタリングターゲットの場合、その主要構成元素はMo及びWである。また、本発明のスパッタリングターゲットは、50ppm程度のC、500ppm程度のO、10ppm程度のNのような不可避不純物を含むものであっても良い。   The main constituent element of the sputtering target of the present invention is an element that constitutes the original sputtering target constituent material other than a small amount of additive elements and impurity elements. For example, in the case of a sputtering target made of a MoW alloy, the main constituent element is the main constituent element. Constituent elements are Mo and W. Further, the sputtering target of the present invention may contain inevitable impurities such as C of about 50 ppm, O of about 500 ppm, and N of about 10 ppm.

本発明のスパッタリングターゲット、特に本発明のMoスパッタリングターゲットによれば、高密度の放電電力によるスパッタリングにおいても、スパッタリングに際してアーキングの発生がなく、低抵抗率のスパッタ薄膜を作成することができると共に、パターニング時の加工性に優れた薄膜を得ることができ、例えば、液晶ディスプレイ用のTFT電極形成用として優れた薄膜を形成することが可能となる。   According to the sputtering target of the present invention, in particular, the Mo sputtering target of the present invention, it is possible to produce a sputtered thin film having low resistivity without arcing during sputtering even in sputtering with high-density discharge power. It is possible to obtain a thin film excellent in workability at the time, and for example, it is possible to form an excellent thin film for forming a TFT electrode for a liquid crystal display.

以下に本発明をさらに詳細に説明する。   The present invention is described in further detail below.

本発明に関わる金属、またはセラミックス、またはその複合物からなるスパッタリングターゲットは以下の方法で製造する。   A sputtering target made of a metal, ceramics, or a composite thereof according to the present invention is manufactured by the following method.

本発明のスパッタリングターゲットは、原料粉の添加元素濃度を任意に調整するために、所定の元素を添加すると共に、均一に分散させるために混合を行い、その後に混合された原料粉を焼結させ、得られた焼結体を用いて製造することができる。また本発明の薄膜は、この得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング装置により成膜することで製造することができる。   In the sputtering target of the present invention, in order to arbitrarily adjust the additive element concentration of the raw material powder, a predetermined element is added and mixed in order to uniformly disperse, and then the mixed raw material powder is sintered. It can be manufactured using the obtained sintered body. Moreover, the thin film of this invention can be manufactured by forming into a film with a sputtering device using this obtained sputtering target.

以下、これらの焼結体をHIP法で製造する場合の一例について説明する。なお、これらの焼結体は、例えば、真空焼成法、雰囲気焼成法、ホットプレス法などの方法によっても製造することができるが、HIP法で製造することが望ましい。また、得られた焼結体はそのまま所定の大きさに機械加工を施す事ができるが、鍛造、圧延などの方法によって所定の大きさに加工することもできる。   Hereinafter, an example in the case of manufacturing these sintered bodies by the HIP method will be described. In addition, although these sintered compacts can be manufactured also by methods, such as a vacuum baking method, an atmospheric baking method, a hot press method, for example, manufacturing by a HIP method is desirable. The obtained sintered body can be machined to a predetermined size as it is, but can also be processed to a predetermined size by a method such as forging or rolling.

以下、Moスパッタリングターゲット及びMoW合金スパッタリングターゲットを製造する場合の例について述べるが、他の単体金属又は合金からなるスパッタリングターゲットを製造する場合は、添加元素として、Mo、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alからそのスパッタリングターゲットの主要構成元素を除いた元素を用いる。   Hereinafter, although an example in the case of manufacturing a Mo sputtering target and a MoW alloy sputtering target will be described, when manufacturing a sputtering target made of another single metal or an alloy, Mo, Cd, Cr, Fe, Mn, Elements obtained by removing main constituent elements of the sputtering target from Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al are used.

Moスパッタリングターゲットを製造する場合には、Moの粉末を準備し、これを任意の添加元素濃度に調整するためにCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alから選ばれる1種または2種以上の元素を添加し混合する。合金であるMoW合金スパッタリングターゲットを製造する場合には、同様にMoW合金の合金粉末、またはMoとWの粉末を準備し、これを任意の添加元素濃度に調整するためにCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alから選ばれる1種または2種以上の元素を添加し混合する。   When producing a Mo sputtering target, a Mo powder is prepared, and Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti are prepared in order to adjust this to an arbitrary additive element concentration. One or more elements selected from Zn, Si, and Al are added and mixed. In the case of producing a MoW alloy sputtering target that is an alloy, similarly, an alloy powder of MoW alloy, or a powder of Mo and W is prepared, and Cd, Cr, Fe, One or more elements selected from Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al are added and mixed.

このときの添加元素としてはパターニング時の加工制御を容易にする添加元素として、Feが好ましく、Fe、Co、Siが更に好ましく、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alが特に好ましい。また、添加元素濃度としては、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が50ppm以上、1000ppm以下であることが必須であり、これに加えてFe、Co、Siの合計した濃度が20ppm以上、200ppm以下であることが好ましく、さらにFeの濃度が10ppm以上、150ppm以下であることがより好ましい。Feの濃度が10ppm以上、150ppm以下であると、Fe濃度とエッチングレートの間に相関関係があり、Fe、Co、Siの合計した濃度が20ppm以上、200ppm以下であるとFe、Co、Siの合計した濃度とエッチングレートの間に強い相関関係があり、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が50ppm以上、1000ppm以下であるとエッチングレートとCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度とエッチングレートに特に強い相関関係があるため、パターニング加工における制御が特に容易となる。   As an additive element at this time, Fe is preferable as an additive element for facilitating processing control during patterning, Fe, Co, and Si are more preferable, and Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, and Mg are more preferable. Pb, Ti, Zn, Si, and Al are particularly preferable. Further, as the additive element concentration, it is essential that the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al is 50 ppm or more and 1000 ppm or less. In addition, the total concentration of Fe, Co, and Si is preferably 20 ppm or more and 200 ppm or less, and the Fe concentration is more preferably 10 ppm or more and 150 ppm or less. When the Fe concentration is 10 ppm or more and 150 ppm or less, there is a correlation between the Fe concentration and the etching rate. When the total concentration of Fe, Co, and Si is 20 ppm or more and 200 ppm or less, Fe, Co, and Si There is a strong correlation between the total concentration and the etching rate, and the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, Al is 50 ppm or more, Since the etching rate is 1000 ppm or less, there is a particularly strong correlation between the etching rate and the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al and the etching rate. The control in the patterning process is particularly easy.

ここでCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が50ppm以下、またはFe、Co、Siの合計した濃度が20ppm以下、またはFeの濃度が10ppm以下ではそのスパッタリングターゲットを用いて得られる薄膜において十分なエッチング速度が得られず、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が1000ppm以上、またはFe、Co、Siの合計した濃度が200ppm以上、またはFeの濃度が150ppm以上では逆にエッチング速度が速すぎて制御が困難となる。また添加元素の濃度が1000ppm以上では、そのスパッタリングターゲットを用いて得られる薄膜において抵抗率増加等の問題が発生し十分な薄膜特性が得られない。   Here, the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al is 50 ppm or less, or the total concentration of Fe, Co, and Si is 20 ppm or less. If the Fe concentration is 10 ppm or less, a sufficient etching rate cannot be obtained in a thin film obtained using the sputtering target, and Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, If the total concentration of Zn, Si, and Al is 1000 ppm or more, or the total concentration of Fe, Co, and Si is 200 ppm or more, or the concentration of Fe is 150 ppm or more, the etching rate is too high and control becomes difficult. If the concentration of the additive element is 1000 ppm or more, problems such as an increase in resistivity occur in the thin film obtained using the sputtering target, and sufficient thin film characteristics cannot be obtained.

添加元素の原料粉への添加方法としては、添加元素からなる物質(添加物)を原料粉と混合することにより行うが、添加物と原料粉との混合方法としては、一般的なボールミル混合法、シェーカーミキサーによる混合法、V字ブレンダー装置による混合法等が挙げられるが、上記方法に限定されるものではない。   The additive element is added to the raw material powder by mixing the material (additive) consisting of the additive element with the raw material powder. The additive and the raw material powder are mixed by a general ball mill mixing method. A mixing method using a shaker mixer, a mixing method using a V-shaped blender device, and the like can be mentioned, but the method is not limited thereto.

また、混合時に使用するメディア(例えばボールミル混合法におけるボール等の混合媒体)として所定の元素からなるメディアを用いることで、その元素の原料粉中の濃度を増加させることができる。例えばFeのメディアを用いることで、任意にFeの濃度を増加させることができる。このときの調整法として、メディアの大きさ、メディアの密度、メディアの形状、混合容器の回転速度、混合時間等を適宜変化させることで、所定の濃度に調整することができる。この方法においては、Mo粉末原料に対して、順次所定の材質、即ちCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの個々の材質よりなるメディアを用いてボールミル混合を施すことで、任意に各元素の濃度を所定の濃度に調整することができる。ここで使用されるMo粉末は焼結特性が良好であることが好ましいため粉末粒径は10μm以下が好ましく、7μm以下が更に好ましく、5μm以下が特に好ましいが、上記粉末粒径に限定されるものではない。また、通常容易に入手可能でかつ価格的にも使用可能な純度99.9%以上のMo粉末粒径は10μm以下であることが知られている。また、エッチングレートを調整するために添加する元素としてMo以外にCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alを用いているが、これらは一般的に容易に調達可能であり、価格的にも比較的安価に購入することができ、また、ボールミル混合法に用いるメディアとしての調達も可能である。また、ここで用いられるメディアは単一組成に限定されることはなく、例えばCrNi、FeZn、CoSi、AlTiのような合金製のメディアも使用することができる。また各材料のメディアを使用し、ボールミル混合により濃度を調整する方法においては、Fe、Co、Siの材質が濃度を調整することが容易であるため好ましく、Feの材質が濃度を調整することが更に容易であるため特に好ましい。使用される添加元素用メディアとしてMo、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alのメディアを選択しているが、上記元素により構成されるメディアに限定されるものではない。   Further, by using a medium made of a predetermined element as a medium used at the time of mixing (for example, a mixed medium such as a ball in a ball mill mixing method), the concentration of the element in the raw material powder can be increased. For example, by using Fe media, the concentration of Fe can be arbitrarily increased. As an adjustment method at this time, it is possible to adjust to a predetermined concentration by appropriately changing the size of the medium, the density of the medium, the shape of the medium, the rotation speed of the mixing container, the mixing time, and the like. In this method, the Mo powder raw material is sequentially made up of predetermined materials, that is, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al. By performing ball mill mixing using a medium, the concentration of each element can be arbitrarily adjusted to a predetermined concentration. Since the Mo powder used here preferably has good sintering characteristics, the powder particle size is preferably 10 μm or less, more preferably 7 μm or less, and particularly preferably 5 μm or less, but is limited to the above powder particle size is not. Further, it is known that the particle diameter of Mo powder having a purity of 99.9% or more, which is usually readily available and can be used in terms of price, is 10 μm or less. In addition to Mo, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al are used as elements to be added to adjust the etching rate. Can be procured easily, can be purchased relatively inexpensively, and can be procured as a medium used in the ball mill mixing method. Moreover, the media used here are not limited to a single composition, and for example, media made of an alloy such as CrNi, FeZn, CoSi, and AlTi can also be used. Further, in the method of adjusting the concentration by ball mill mixing using media of each material, it is preferable because the material of Fe, Co, Si is easy to adjust the concentration, and the material of Fe adjusts the concentration. It is particularly preferred because it is easier. As media for additive elements used, media of Mo, Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al are selected. It is not limited to media to be used.

上述のようにして濃度が調整された原料粉末を、CIP法により成形することによって、成形体を製造する。プレス法により成形体を作成する場合には、所定の金型に粉末を充填した後、粉末プレス機を用いて100kg/cm以上の圧力でプレス成形を行う。CIP法で成形体を作成する場合には所定のサイズのゴム型に原料粉末を充填する。この後にゴム型の口部分をゴム栓で密封する。その後、CIP装置を用いて2500kg/cm以上の圧力をかけることで成形を行う。CIP処理が済んだ成形体は所定の形状に加工が施される。その後にSUS、Fe、Mo、Nb、Ta、Ti等の金属性の容器に入れ、十分に脱気処理を施した後に封止を行う。ここで使用される金属性の容器の材質はその後に行われるHIP処理の温度や圧力条件により任意に選択されるが、上記材料に限定されるものではない。 A molded body is manufactured by molding the raw material powder whose concentration is adjusted as described above by the CIP method. In the case of producing a molded body by a pressing method, after a predetermined mold is filled with powder, press molding is performed at a pressure of 100 kg / cm 2 or more using a powder press machine. When forming a molded body by the CIP method, a raw material powder is filled in a rubber mold of a predetermined size. After this, the mouth portion of the rubber mold is sealed with a rubber stopper. Then, it shape | molds by applying a pressure of 2500 kg / cm < 2 > or more using a CIP apparatus. The molded body after the CIP process is processed into a predetermined shape. After that, it is put into a metallic container such as SUS, Fe, Mo, Nb, Ta, Ti, etc., and after sufficient deaeration treatment, sealing is performed. The material of the metallic container used here is arbitrarily selected depending on the temperature and pressure conditions of the subsequent HIP process, but is not limited to the above materials.

金属容器により封止された成形体は所定のHIP装置内に設置し、十分な密度を得るための条件でHIP処理が施される。例えばMoのHIPを行う場合には十分な密度を得るために、温度1100〜1800℃、圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間で焼結させる。HIP条件として好ましくは、温度1200〜1800℃、圧力1100kg/cm以上、保持時間2時間以上、更に好ましくは1300〜1800℃、圧力1200kg/cm以上、保持時間2時間以上である。HIP温度を1100℃以上とするのはこの温度未満では十分な密度向上が困難であり、また1800℃以下とするのは昇温及び降温時間が長時間に渡り、タクトタイムの増加により生産性に問題が生じるためである。 The molded body sealed with the metal container is placed in a predetermined HIP apparatus and subjected to HIP processing under conditions for obtaining a sufficient density. For example, when Mo HIP is performed, in order to obtain a sufficient density, sintering is performed at a temperature of 1100 to 1800 ° C., a pressure of 1000 kg / cm 2 or more, and a holding time of 1 to 20 hours. The HIP conditions are preferably a temperature of 1200 to 1800 ° C., a pressure of 1100 kg / cm 2 or more, and a holding time of 2 hours or more, more preferably 1300 to 1800 ° C., a pressure of 1200 kg / cm 2 or more and a holding time of 2 hours or more. When the HIP temperature is set to 1100 ° C. or higher, it is difficult to sufficiently increase the density below this temperature. When the HIP temperature is set to 1800 ° C. or lower, the temperature rise / fall time is long and the productivity is improved by increasing the tact time. This is because problems arise.

保持時間を1時間以上とするのは1時間未満では十分な密度向上が困難であり、また20時間未満とするのは焼結時間が長時間に渡り、タクトタイムの増加により生産性に問題が生じるためである。圧力を1000kg/cm以上とするのは1000kg/cm未満では十分な密度向上が困難だからである。このHIPによる焼結において粒成長を起こさせ、不純物を粗大化した粒内に拡散させるためには温度1100℃以上、圧力1000kg/cm以上、保持時間1時間以上が必要であり、好ましくは温度1200℃以上、圧力1100kg/cm以上、保持時間2時間以上、更に好ましくは温度1300℃以上、圧力1200kg/cm以上、保持時間2時間以上であるが上記条件に限定されるものではない。また、得られる焼結体の平均粒径は、粒内に不純物が十分に拡散される最低限の粒成長で十分であり、これは焼結時間の短縮、即ちタクトタイムの短縮につながる。従って、上記の理由から13〜200μmが好ましく13〜100μmが更に好ましく、13〜50μmが特に好ましく、13〜30μmがより特に好ましい。平均粒径が13μm未満では、粒成長による不純物の粒内での拡散が不十分であり、200μmより大きく粒成長を促す条件では焼結時間が長時間に渡り、タクトタイムの増加により生産性に問題が生じるためである。また、平均粒径が200μm以上では、各粒子毎のスパッタ方向に特定の依存性が現われ、その影響でスパッタ膜の膜厚分布が不均一になる問題が発生する。
更に、本発明においては、スパッタリングターゲットを用いて作製されたスパッタ膜のパターニング加工性の制御を目的として、スパッタリングターゲットの主要構成元素以外の元素をスパッタリングターゲット中に添加する。このため、粒界にスパッタリングターゲットの主要構成元素以外の元素の析出が容易となり、アーキングまたはスプラッシュ発生の原因となりやすく、これを粒成長を促進することでアーキングまたはスプラッシュの発生を抑制することが可能となる。
If the holding time is 1 hour or more, it is difficult to improve the density sufficiently if the holding time is less than 1 hour, and if it is less than 20 hours, the sintering time takes a long time, and there is a problem in productivity due to an increase in takt time This is because it occurs. The reason why the pressure is 1000 kg / cm 2 or more is that it is difficult to sufficiently improve the density if it is less than 1000 kg / cm 2 . In order to cause grain growth in the sintering by HIP and diffuse impurities into coarse grains, a temperature of 1100 ° C. or higher, a pressure of 1000 kg / cm 2 or higher, and a holding time of 1 hour or longer are required. 1200 ° C. or more, pressure 1100 kg / cm 2 or more, holding time 2 hours or more, more preferably temperature 1300 ° C. or more, pressure 1200 kg / cm 2 or more, holding time 2 hours or more, but not limited to the above conditions. In addition, the average particle diameter of the obtained sintered body is sufficient with the minimum grain growth in which impurities are sufficiently diffused in the grains, which leads to shortening of the sintering time, that is, shortening of the tact time. Therefore, from the above reason, 13 to 200 μm is preferable, 13 to 100 μm is more preferable, 13 to 50 μm is particularly preferable, and 13 to 30 μm is more particularly preferable. If the average particle size is less than 13 μm, the diffusion of impurities in the grains due to grain growth is insufficient, and if the condition is larger than 200 μm and promotes grain growth, the sintering time takes a long time, and the takt time increases to increase productivity. This is because problems arise. In addition, when the average particle size is 200 μm or more, specific dependency appears in the sputtering direction for each particle, which causes a problem that the film thickness distribution of the sputtered film becomes non-uniform.
Furthermore, in the present invention, an element other than the main constituent elements of the sputtering target is added to the sputtering target for the purpose of controlling the patterning processability of the sputtered film produced using the sputtering target. This facilitates the precipitation of elements other than the main constituent elements of the sputtering target at the grain boundaries, which can easily cause arcing or splash, and can suppress the occurrence of arcing or splash by promoting grain growth. It becomes.

このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。   The sintered body thus produced is processed into a predetermined size, and then bonded to a backing plate as needed to be used as a sputtering target.

上述のような方法を用いてMo(0<x<100、0<y<100)焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのHIP条件としては温度1100〜1800℃、圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。 When producing a Mo x W y (0 <x <100, 0 <y <100) sintered body using the method as described above, the HIP condition for obtaining a sufficient density is a temperature of 1100 to 1800 ° C. The pressure is preferably 1000 kg / cm 2 or more and the holding time is 1 to 20 hours. The sintered body thus produced is processed into a predetermined size, and then bonded to a backing plate as needed to be used as a sputtering target.

上述のような方法を用いてAlTi(0<x<100、0<y<100)焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのHIP条件としては温度400〜600℃、圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。 When producing an Al x Ti y (0 <x <100, 0 <y <100) sintered body using the method as described above, the HIP condition for obtaining a sufficient density is a temperature of 400 to 600 ° C. The pressure is preferably 1000 kg / cm 2 or more and the holding time is 1 to 20 hours. The sintered body thus produced is processed into a predetermined size, and then bonded to a backing plate as needed to be used as a sputtering target.

上述のような方法を用いてMoCr(0<x<100、0<y<100)焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのHIP条件としては温度900〜1400℃、圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。 When producing a Mo x Cr y (0 <x <100, 0 <y <100) sintered body using the method as described above, the HIP condition for obtaining a sufficient density is a temperature of 900 to 1400 ° C. The pressure is preferably 1000 kg / cm 2 or more and the holding time is 1 to 20 hours. The sintered body thus produced is processed into a predetermined size, and then bonded to a backing plate as needed to be used as a sputtering target.

上述のような方法を用いてA(A:Al、Z:Zn、0<x<100、0<y<100、0<z<100)焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのHIP条件としては温度800〜1200℃、圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。 When producing an A x Z y O z (A: Al, Z: Zn, 0 <x <100, 0 <y <100, 0 <z <100) sintered body using the method as described above, As HIP conditions for obtaining a sufficient density, a temperature of 800 to 1200 ° C., a pressure of 1000 kg / cm 2 or more, and a holding time of 1 to 20 hours are preferable. The sintered body thus produced is processed into a predetermined size, and then bonded to a backing plate as needed to be used as a sputtering target.

上述のような方法を用いてI(I:In、T:Sn、0<x<100、0<y<100、0<z<100)焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのHIP条件としては温度800〜1100℃、圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。 In the case of producing a sintered body using the above-described method, I x T y O z (I: In, T: Sn, 0 <x <100, 0 <y <100, 0 <z <100), As HIP conditions for obtaining a sufficient density, a temperature of 800 to 1100 ° C., a pressure of 1000 kg / cm 2 or more, and a holding time of 1 to 20 hours are preferable. The sintered body thus produced is processed into a predetermined size, and then bonded to a backing plate as needed to be used as a sputtering target.

上述のような方法を用いてMoCr(SiO(0<x<100、0<y<100、0<z<100)焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのHIP条件としては温度800〜1400℃、圧力1000kg/cm以上、保持時間1〜20時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてターゲットとして使用される。 When the Mo x Cr y (SiO 2 ) z (0 <x <100, 0 <y <100, 0 <z <100) sintered body is manufactured using the method as described above, a sufficient density is obtained. As HIP conditions for this, a temperature of 800 to 1400 ° C., a pressure of 1000 kg / cm 2 or more, and a holding time of 1 to 20 hours are preferable. The sintered body produced in this way is processed into a predetermined size and then bonded to a backing plate as needed to be used as a target.

このようにして作成されたスパッタリングターゲットの添加元素濃度及び、平均粒径の確認は、以下に示す方法で行うことができる。   Confirmation of the additive element concentration and average particle diameter of the sputtering target thus prepared can be carried out by the following method.

作成された焼結体の数箇所から、添加元素濃度分析用、平均粒径測定用及び密度測定用のサンプルをそれぞれ切り出す。添加元素濃度測定用のサンプルはアセトンを入れたビーカーに入れ、超音波洗浄器を用いて洗浄を行う。続いて純水を入れた容器に移され、同様に超音波洗浄が施される。その後、加熱乾燥機で乾燥処理が施された後に誘導結合プラズマ分析装置(ICP)または誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP−MS)により不純物分析を行う。分析結果から得られた添加元素濃度の平均値が、その焼結体から作成されたスパッタリングターゲットの添加元素濃度とされる。   Samples for additive element concentration analysis, average particle size measurement, and density measurement are cut out from several places of the prepared sintered body. The sample for measuring the concentration of the added element is placed in a beaker containing acetone and cleaned using an ultrasonic cleaner. Subsequently, it is transferred to a container containing pure water and similarly subjected to ultrasonic cleaning. Thereafter, after the drying process is performed by a heat dryer, impurity analysis is performed by an inductively coupled plasma analyzer (ICP) or an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS). The average value of the additive element concentration obtained from the analysis result is taken as the additive element concentration of the sputtering target prepared from the sintered body.

一方、平均粒径測定用に切り出されたサンプルは同様に洗浄処理が施された後に、試料の研磨を行い、エッチング処理を施すことで粒界が選択的にエッチングされる。このようにして粒界観察が可能になったサンプルを、光学顕微鏡にて写真をとり、これを画像解析ソフト(Win ROOF、MITANI CORPORATION製)を用いて測定粒子の総面積と粒子個数を求め、測定粒子の総面積を測定粒子数で除することで、平均的な1個の粒子の面積とした。この面積を円相当としたときの直径を平均粒径とする。更に、同様にして測定された数箇所の平均粒径の平均値をスパッタリングターゲットの平均粒径とする。   On the other hand, the sample cut out for measuring the average particle diameter is similarly subjected to a cleaning process, and then the sample is polished and subjected to an etching process to selectively etch the grain boundaries. The sample in which the grain boundary can be observed in this way is photographed with an optical microscope, and this is used to determine the total area and number of particles to be measured using image analysis software (Win ROOF, manufactured by MITANI CORPORATION), By dividing the total area of the measured particles by the number of measured particles, an average area of one particle was obtained. The diameter when the area is equivalent to a circle is defined as the average particle diameter. Furthermore, let the average value of the average particle diameter of several places measured similarly be an average particle diameter of a sputtering target.

また、密度測定用に切り出されたサンプルは、アルキメデス法による密度測定が行われ、その平均値をスパッタリングターゲットの密度とした。   The sample cut out for density measurement was subjected to density measurement by the Archimedes method, and the average value was taken as the density of the sputtering target.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited only to these Examples.

(実施例1)
粉末サイズが4μm以下のMo粉末を用意する。この粉末のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度は28ppm、Fe、Co、Siの合計した濃度は14ppm、Feの濃度は6ppmであった。この粉末とFe製の混合用メディアを樹脂製のポットに適量充填し、ボールミル混合機を用いて70rpmの回転数で10時間混合を行った。この後、得られた粉末のターゲット主要構成元素以外の元素濃度分析を行いFeの濃度は13ppmの値となった。続いて、この粉末とCoSi合金製の混合用メディアを樹脂製のポットに適量充填し、ボールミル混合機を用いて70rpmの回転数で8時間混合を行った。この後、得られた粉末の添加元素濃度分析を行いCoの濃度は7ppm、Siの濃度は3ppmの値となった。続いて、上記の方法と同様に、メディアの材質を順次、Cd、Cr、Mn、Ni、Ca、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Alの単一組成金属製または合金製のメディアに変更してボールミル混合処理を施した。この後、得られた粉末の添加元素濃度分析を行いCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が63ppmであった。この様にして添加元素濃度が調整されたMo粉末を用いてCIP法で成形体を作成した。CIP条件としては3000kg/cm、30秒の圧力をかけることで成形を行った。この成形体を乾式加工法で所定のサイズに加工を施した後にHIP法により焼結体を作製した。HIP条件としては以下に示すとおりである。
焼結温度:1400℃
圧力:2000kg/cm
保持時間:2時間
昇温速度:200℃/h
雰囲気:アルゴン
このようにして得られた焼結体の密度をアルキメデス法により測定したところ、10.17g/cm(相対密度:99.5%)であった。またこの焼結体より一部を切り出して分析用のサンプルとした。添加元素濃度測定用のサンプルはアセトンを入れたビーカーに入れ、超音波洗浄器を用いて洗浄を行う。続いて純水を入れた容器に移され、同様に超音波洗浄が施される。その後、加熱乾燥機で乾燥処理が施された後に誘導結合プラズマ分析装置(ICP)または誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP−MS)により添加元素濃度の測定を行った。
Example 1
A Mo powder having a powder size of 4 μm or less is prepared. The total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in this powder is 28 ppm, and the total concentration of Fe, Co, and Si is 14 ppm, Fe The concentration of was 6 ppm. An appropriate amount of this powder and Fe mixing media were filled in a resin pot and mixed for 10 hours at a rotation speed of 70 rpm using a ball mill mixer. Thereafter, element concentration analysis of the obtained powder other than the target main constituent elements was performed, and the Fe concentration was 13 ppm. Subsequently, an appropriate amount of this powder and a mixing medium made of a CoSi alloy were filled in a resin pot, and mixed for 8 hours at a rotation speed of 70 rpm using a ball mill mixer. Thereafter, the additive element concentration of the obtained powder was analyzed, and the Co concentration was 7 ppm and the Si concentration was 3 ppm. Subsequently, in the same manner as the above method, the material of the media is sequentially changed to a medium of a single composition metal or alloy of Cd, Cr, Mn, Ni, Ca, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, and Al. Then, a ball mill mixing treatment was performed. Thereafter, the additive element concentration analysis of the obtained powder was performed, and the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al was 63 ppm. . A compact was prepared by the CIP method using the Mo powder with the additive element concentration adjusted in this manner. CIP conditions were 3000 kg / cm 2 and molding was performed by applying a pressure of 30 seconds. The molded body was processed into a predetermined size by a dry processing method, and then a sintered body was manufactured by the HIP method. The HIP conditions are as follows.
Sintering temperature: 1400 ° C
Pressure: 2000 kg / cm 2
Holding time: 2 hours Temperature rising rate: 200 ° C./h
Atmosphere: Argon When the density of the sintered body thus obtained was measured by Archimedes method, it was 10.17 g / cm 3 (relative density: 99.5%). A part of the sintered body was cut out to obtain a sample for analysis. The sample for measuring the concentration of the added element is placed in a beaker containing acetone and cleaned using an ultrasonic cleaner. Subsequently, it is transferred to a container containing pure water and similarly subjected to ultrasonic cleaning. Then, after the drying treatment was performed with a heat dryer, the concentration of the additive element was measured with an inductively coupled plasma analyzer (ICP) or an inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS).

粒径観察のために、10mm角に試料を切り出し、アクリル製の樹脂に埋め込んで硬化させる。この後に回転式の研磨装置を用いて研磨紙による粗研磨、及びスラリーによる鏡面研磨処理を施した。この後に硝酸によりエッチング処理を行い、十分に洗浄、乾燥を行って粒径評価用サンプルとした。このようにして準備されたサンプルを光学顕微鏡で観察を行った後に、ポラロイドカメラによる写真撮影を行った。撮影された写真を用いて画像解析処理を施し、面積とグレインの個数より平均粒径を求めた。   In order to observe the particle size, a sample is cut into 10 mm squares, embedded in an acrylic resin, and cured. This was followed by rough polishing with abrasive paper and mirror polishing with slurry using a rotary polishing apparatus. This was followed by etching with nitric acid, and sufficient washing and drying to prepare a sample for particle size evaluation. The sample thus prepared was observed with an optical microscope, and then a photograph was taken with a polaroid camera. Image analysis processing was performed using the photographed photograph, and the average particle diameter was determined from the area and the number of grains.

密度測定用に切り出されたサンプルは、アルキメデス法による密度測定が行われ、その平均値をスパッタリングターゲットの密度とした。   The sample cut out for density measurement was subjected to density measurement by the Archimedes method, and the average value was taken as the density of the sputtering target.

このようにして作製された焼結体を湿式加工法によって、5インチ×7インチ×10mmtのサイズに加工を施す。これを無酸素銅のバッキングプレートにインジウム半田でボンディングしてスパッタリング用のスパッタリングターゲットとした。   The sintered body thus produced is processed into a size of 5 inches × 7 inches × 10 mmt by a wet processing method. This was bonded to an oxygen-free copper backing plate with indium solder to obtain a sputtering target for sputtering.

このスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング装置で到達真空度1×10−6Torr、室温条件、放電パワー8W/cm、Ar圧0.5Pa、基板−ターゲット間距離30mmの条件で50cm角のガラス基板に150nmの厚みで製膜を施し抵抗率測定用及びエッチングレート測定用のサンプルとした。また、同じスパッタリング条件で20時間の連続放電試験を行い、このときの積算アーキング回数をマイクロアークモニター(ランドマークテクノロジー社製)で検出した。抵抗率測定は4端針抵抗率測定装置により、面内5箇所の測定を行い、その平均値を抵抗率とした。 Using this sputtering target, a glass substrate of 50 cm square under conditions of ultimate vacuum of 1 × 10 −6 Torr, room temperature conditions, discharge power of 8 W / cm 2 , Ar pressure of 0.5 Pa, and substrate-target distance of 30 mm using a sputtering apparatus. A film having a thickness of 150 nm was applied to make a sample for resistivity measurement and etching rate measurement. Further, a continuous discharge test for 20 hours was performed under the same sputtering conditions, and the total number of arcing times at this time was detected with a micro arc monitor (manufactured by Landmark Technology). The resistivity was measured at five locations in a plane with a four-end needle resistivity measuring device, and the average value was taken as the resistivity.

エッチングレートの測定は、以下に示す手順で行なった。   The etching rate was measured by the following procedure.

基板に成膜されたMo薄膜上にレジスト塗布を行い、オーブンでプリベイク処理を施す。続いて露光装置により所定の形状にレジストの露光を行った後に現像、ポストベイク処理を施す。その後にエッチャントに所定の時間浸漬させることで薄膜のエッチングが施される。その後にレジスト剥離を行う。このようにしてパターニング加工が施された薄膜を接触式段差測定装置でエッチングされた溝部分の深さの測定を行う。この深さと浸漬時間よりエッチングレートを算出した。使用したエッチャントはMo用のエッチング液として一般的に知られている硫酸、過酸化水素水、蒸留水の混合液で、一定温度に調整した条件でエッチングが施された。   A resist is applied on the Mo thin film formed on the substrate, and prebaking is performed in an oven. Subsequently, the resist is exposed to a predetermined shape by an exposure apparatus, and then development and post-baking are performed. Thereafter, the thin film is etched by being immersed in an etchant for a predetermined time. Thereafter, the resist is removed. Thus, the depth of the groove part which etched the thin film by which the patterning process was performed with the contact-type level | step difference measuring apparatus is measured. The etching rate was calculated from this depth and immersion time. The etchant used was a mixed solution of sulfuric acid, hydrogen peroxide, and distilled water, which is generally known as an etching solution for Mo, and was etched under conditions adjusted to a constant temperature.

(実施例2)
実施例1と同様な方法で実施例1と異なる添加元素濃度に調整が施されたMo粉末を用いて実施例1と同様な方法で焼結体を作製した後に実施例1と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例1と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a sintered body was prepared in the same manner as in Example 1 using Mo powder adjusted to an additive element concentration different from that in Example 1, and then in the same manner as in Example 1. Samples for analysis were cut out from the sintered body, and the density, additive element concentration, and average particle diameter were measured. A sputtering target was produced from this sintered body by the same method as in Example 1, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1, and the resistivity, arcing frequency, and etching rate were measured.

(実施例3、4)
実施例1と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたMo粉末を用いて実施例1と同様な方法で焼結温度を実施例1より高温に制御して焼結体を作製した後に実施例1と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例1と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
(Examples 3 and 4)
Using a Mo powder adjusted to a predetermined additive element concentration by the same method as in Example 1, the sintering temperature is controlled to be higher than that in Example 1 by the same method as in Example 1 to produce a sintered body. After that, a sample for analysis was cut out from the sintered body in the same manner as in Example 1, and the density, additive element concentration, and average particle diameter were measured. A sputtering target was produced from this sintered body by the same method as in Example 1, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1, and the resistivity, arcing frequency, and etching rate were measured.

(実施例5、6)
実施例1と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたMo粉末を用いて実施例1と同様な方法で焼結温度を実施例2,3より高温に制御して焼結体を作製した後に実施例1と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例1と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
(Examples 5 and 6)
A sintered body in which the sintering temperature is controlled to be higher than those in Examples 2 and 3 by the same method as in Example 1 using Mo powder adjusted to a predetermined additive element concentration by the same method as in Example 1. After the sample was prepared, a sample for analysis was cut out from the sintered body in the same manner as in Example 1, and the density, additive element concentration, and average particle size were measured. A sputtering target was produced from this sintered body by the same method as in Example 1, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1, and the resistivity, arcing frequency, and etching rate were measured.

(比較例1、2)
実施例1と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたMo粉末を用いて実施例1と同様な方法で焼結温度を実施例1,2より低温に制御して焼結体を作製した後に実施例1と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例1と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
(Comparative Examples 1 and 2)
A sintered body in which the sintering temperature is controlled to be lower than those in Examples 1 and 2 in the same manner as in Example 1 using Mo powder adjusted to a predetermined additive element concentration by the same method as in Example 1. After the sample was prepared, a sample for analysis was cut out from the sintered body in the same manner as in Example 1, and the density, additive element concentration, and average particle size were measured. A sputtering target was produced from this sintered body by the same method as in Example 1, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1, and the resistivity, arcing frequency, and etching rate were measured.

(比較例3、4、5、6)
実施例1と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたMo粉末を用いて実施例2,3と同様な条件、方法で焼結体を作製した後に実施例1と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例1と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
(Comparative Examples 3, 4, 5, 6)
The same method as in Example 1 after producing a sintered body under the same conditions and method as in Examples 2 and 3 using Mo powder adjusted to a predetermined additive element concentration by the same method as in Example 1. The sample for analysis was cut out from the sintered body, and the density, additive element concentration, and average particle diameter were measured. A sputtering target was produced from this sintered body by the same method as in Example 1, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1, and the resistivity, arcing frequency, and etching rate were measured.

(比較例7、8)
実施例1と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたMo粉末を用いて比較例1,2より高く実施例1より低い温度条件で焼結体を作製した後に実施例1と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例1と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例1と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
(Comparative Examples 7 and 8)
After the sintered body was manufactured under the temperature condition higher than Comparative Examples 1 and 2 and lower than Example 1 using Mo powder adjusted to a predetermined additive element concentration by the same method as Example 1, Example 1 and A sample for analysis was cut out from the sintered body by the same method, and the density, additive element concentration, and average particle diameter were measured. A sputtering target was produced from this sintered body by the same method as in Example 1, and sputtering was performed under the same conditions as in Example 1, and the resistivity, arcing frequency, and etching rate were measured.

上記実施例1〜6及び比較例1〜8に示されるスパッタリングターゲット中の、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度、Fe、Co、Siの合計した濃度、Feの濃度、これらのスパッタリングターゲットを用いて作製されたスパッタ薄膜のエッチングレート、これらのスパッタ薄膜の抵抗率、連続放電試験時のアーキング回数、スパッタリングターゲットの平均粒径及び相対密度を表1に示す。   Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in the sputtering targets shown in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 were added. Concentration, total concentration of Fe, Co, Si, Fe concentration, etching rate of sputtered thin films prepared using these sputtering targets, resistivity of these sputtered thin films, number of arcing during continuous discharge test, sputtering target Table 1 shows the average particle diameter and the relative density of each.

Figure 0004470036
上記実施例1〜6及び比較例1〜8に示されるスパッタリングターゲット中のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの関係を図1に示す。上記実施例1〜6及び比較例1〜8に示されるスパッタリングターゲット中のFe、Co、Siの合計した濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの関係を図2に示す。上記実施例1〜6及び比較例1〜8に示されるスパッタリングターゲット中のFeの濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの関係を図3に示す。上記実施例1〜6及び比較例1〜8に示されるスパッタリングターゲット中のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度とスパッタ薄膜の抵抗率の関係を図4に示す。上記実施例1〜6及び比較例1〜8に示されるスパッタリングターゲットの平均粒径と20時間のスパッタにおける積算アーキング数の関係を図5に示す。上記実施例1〜6及び比較例1、2に示されるスパッタリングターゲット中のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度、Fe、Co、Siの合計した濃度、及びFeの濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの相関係数を表2に示す。
Figure 0004470036
The total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in the sputtering targets shown in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-8. FIG. 1 shows the relationship between the etching rate and the etching rate of the sputtered thin film. FIG. 2 shows the relationship between the total concentration of Fe, Co, and Si in the sputtering targets shown in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 and the etching rate of the sputtered thin film. FIG. 3 shows the relationship between the Fe concentration in the sputtering target shown in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 and the etching rate of the sputtered thin film. The total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in the sputtering targets shown in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-8. FIG. 4 shows the relationship between the resistivity and the sputtered thin film resistivity. FIG. 5 shows the relationship between the average particle diameter of the sputtering targets shown in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 and the integrated arcing number in sputtering for 20 hours. The total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in the sputtering targets shown in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 Table 2 shows the total concentration of Fe, Co, Si, and the correlation coefficient between the Fe concentration and the etching rate of the sputtered thin film.

Figure 0004470036
表1より、実施例1〜6及び比較例1〜8のスパッタリングターゲットの密度は全て相対密度で98%以上であることが示される。
Figure 0004470036
Table 1 shows that the densities of the sputtering targets of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 are all 98% or higher in relative density.

図1より、スパッタリングターゲット中のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が50ppmより低いとエッチングレートが1.4nm/secより低く、パターニング時の加工性が悪いためタクトタイムが長くなり、実用上、生産性に問題が生ずる。1000ppmより高い濃度ではエッチングレートが2.2nm/secと早く、パターニング加工時のエッチング時間の制御が困難となり、実用上、問題となることが示される。また図4に示されるようにCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が1000ppmより高い値では抵抗率が18μΩcmと高い値となり、低抵抗材料として使用されるMoの要求特性を満足できず問題となる。   From FIG. 1, when the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in the sputtering target is lower than 50 ppm, the etching rate is 1.4 nm. Since the workability at the time of patterning is poor, the tact time becomes long, and there is a problem in practical productivity. If the concentration is higher than 1000 ppm, the etching rate is as fast as 2.2 nm / sec, which makes it difficult to control the etching time during patterning, which is a problem in practice. Further, as shown in FIG. 4, when the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al is higher than 1000 ppm, the resistivity is 18 μΩcm. It becomes a high value, and the required characteristics of Mo used as a low resistance material cannot be satisfied, which causes a problem.

図2より、スパッタリングターゲット中のFe、Co、Siの合計した濃度が20ppmより低いとエッチングレートが1.4nm/secより低く、パターニング時の加工性が悪いためタクトタイムが長くなり、実用上、生産性に問題が生ずる。200ppmより高い濃度ではエッチングレートが2.2nm/secと早く、パターニング加工時のエッチング時間の制御が困難となり、実用上、問題となることが示される。   From FIG. 2, when the total concentration of Fe, Co, and Si in the sputtering target is lower than 20 ppm, the etching rate is lower than 1.4 nm / sec, and the tact time is long because of poor workability during patterning. Problems arise in productivity. When the concentration is higher than 200 ppm, the etching rate is as fast as 2.2 nm / sec, which makes it difficult to control the etching time during the patterning process, which is a problem in practice.

図3より、スパッタリングターゲット中のFeの濃度が10ppmより低いとエッチングレートが1.4nm/secより低く、パターニング時の加工性が悪いためタクトタイムが長くなり、実用上、生産性に問題が生ずる。150ppmより高い濃度ではエッチングレートが2.2nm/secと早く、パターニング加工時のエッチング時間の制御が困難となり、実用上、問題となることが示される。   As shown in FIG. 3, when the Fe concentration in the sputtering target is lower than 10 ppm, the etching rate is lower than 1.4 nm / sec, the workability during patterning is poor, and the tact time is increased, causing a problem in practical productivity. . If the concentration is higher than 150 ppm, the etching rate is as fast as 2.2 nm / sec, which makes it difficult to control the etching time during patterning, which is problematic in practice.

図4よりスパッタリングターゲットの平均粒径が13μm以上であれば、スパッタリング時のアーキング発生が無く、実用上、スパッタリングによる生産性に問題は無い。一方13μmより小さい場合にはアーキングが多発し、実用上、問題となることが示される。   As shown in FIG. 4, when the average particle size of the sputtering target is 13 μm or more, there is no arcing during sputtering, and there is no problem in practical productivity by sputtering. On the other hand, if it is smaller than 13 μm, arcing frequently occurs, which indicates that this is a problem in practical use.

表2より、スパッタリングターゲットのFeの濃度とエッチングレートの相関係数は0.871、スパッタリングターゲットのFe、Co,Siの合計した濃度とエッチングレートの相関係数は0.929、スパッタリングターゲット中のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度とエッチングレートの相関係数は0.982である。この結果は、スパッタリングターゲット中のFeの濃度を制御することでエッチングレートを制御可能であるが、Fe、Co,Siの合計した濃度を制御することがエッチングレートを安定して制御できることを示し、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度を制御することが更に安定してエッチングレートを制御できることを示すものである。   From Table 2, the correlation coefficient between the Fe concentration of the sputtering target and the etching rate is 0.871, the correlation coefficient of the total concentration of Fe, Co, and Si of the sputtering target and the etching rate is 0.929, The correlation coefficient between the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al and the etching rate is 0.982. This result shows that the etching rate can be controlled by controlling the Fe concentration in the sputtering target, but controlling the total concentration of Fe, Co, and Si can control the etching rate stably. It shows that controlling the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al can control the etching rate more stably. .

実施例1〜6及び比較例1〜8で得られたスパッタリングターゲット中のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの元素の合計濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す図である。Total of elements of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in the sputtering targets obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 It is a figure which shows the relationship between a density | concentration and the etching rate of the thin film produced using the sputtering target. 実施例1〜6及び比較例1〜8で得られたスパッタリングターゲット中のFe、Co、Siの元素の合計濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す図である。The figure which shows the relationship between the total density | concentration of the element of Fe, Co, and Si in the sputtering target obtained in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-8, and the etching rate of the thin film produced using the sputtering target. is there. 実施例1〜6及び比較例1〜8で得られたスパッタリングターゲット中のFeの濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the density | concentration of Fe in the sputtering target obtained in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-8, and the etching rate of the thin film produced using the sputtering target. 実施例1〜6及び比較例1〜8で得られたスパッタリングターゲット中のCd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの元素の合計濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜の抵抗率の関係を示す図である。Total of elements of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al in the sputtering targets obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 It is a figure which shows the relationship between a density | concentration and the resistivity of the thin film produced using the sputtering target. 実施例1〜6及び比較例1〜8で得られたスパッタリングターゲットの平均粒径と、そのスパッタリングターゲットを用いて連続放電試験を行った時の積算アーキング回数の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the average particle diameter of the sputtering target obtained in Examples 1-6 and Comparative Examples 1-8, and the frequency | count of integration | stacking arcing when a continuous discharge test was done using the sputtering target.

Claims (2)

主要構成元素がMoであるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Cd、Cr、Fe、Mn、Ni、Ca、Co、Cu、Mg、Pb、Ti、Zn、Si、Alの合計した濃度が50ppm以上、1000ppm以下であり、Fe、Co、Siの合計した濃度が20ppm以上、200ppm以下であり、Feの濃度が10ppm以上、150ppm以下であり、平均粒径が13μm以上、200μm以下であり、かつ相対密度が99%以上であることを特徴とするスパッタリングターゲット。 A sputtering target in which the main constituent element is Mo, and the total concentration of Cd, Cr, Fe, Mn, Ni, Ca, Co, Cu, Mg, Pb, Ti, Zn, Si, and Al is the sputtering target. The total concentration of Fe, Co, and Si is 20 ppm or more and 200 ppm or less, the concentration of Fe is 10 ppm or more and 150 ppm or less, and the average particle size is 13 μm or more and 200 μm or less, And a sputtering target characterized by having a relative density of 99% or more. 請求項1に記載のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング装置により成膜することを特徴とする薄膜の製造方法。 A method for producing a thin film, wherein a film is formed by a sputtering apparatus using the sputtering target according to claim 1 .
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