JP5487182B2 - スパッタターゲット - Google Patents
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Description
本発明の第2のスパッタターゲットは、Alを1〜30原子%の範囲で含有するTi−Al合金により構成されたスパッタターゲットであって、前記Ti−Al合金中のAlは、Ti中に固溶した状態、およびTiと金属間化合物を形成した状態の少なくとも一方の状態で存在しており、かつ前記Ti−Al合金の平均結晶粒径が500μm以下であると共に、ターゲット全体としての結晶粒径のバラツキが30%以内、前記Ti−Al合金の平均酸素含有量が1070ppmw以下であることを特徴としている。ここで、ターゲット全体としての結晶粒径のバラツキは、ターゲットの中心部と、前記中心部を通り円周を均等に分割した2本の直線上の各外周近傍位置およびその1/2の距離の各位置との合計9箇所から試験片を採取し、各試験片について平均結晶粒径を10回測定し、この10回の測定値の平均値を各試験片の結晶粒径としたとき、これらの結晶粒径の最大値および最小値から、{(最大値−最小値)/(最大値+最小値)}×100の式に基づいて求められる。
d=(A/n)1/2/M
の式に基づいて、平均結晶粒径d(mm)を算出する。
高純度のTi片とAl片をコールドウォール溶解法で溶解して、表1に示すAl含有量を有する各合金インゴット(直径105mm)をそれぞれ作製した。コールドウォール溶解工程は、まず溶解開始前の圧力を1×10-6Paとし、溶解前に脱ガス処理(ベーキング)を2回実施した。溶解開始時に圧力を1×10-5Paに調整し、溶解中の圧力は1×10-4Paとした。溶解開始時の電力は5kWとし、溶解時の最大圧力は230kWとした。溶解時間は40分に設定した。このようなコールドウォール溶解により得られた各合金インゴットに、表1に示す温度と時間で溶体化処理を施した。
高純度のTiとAl片をアーク溶解法で溶解して、表2に示すAl含有量を有する各合金インゴット(直径105mm)をそれぞれ作製した。アーク溶解は、まず6.65×10-3Paまで真空引きし、Arを1.9×104Paまで導入した後、出力150kWで実施した。アーク溶解の回数はそれぞれ表2に示した通りである。次いで、アーク溶解により得られた各合金インゴットに対して、表2に示す温度で30時間の溶体化処理を施した。これらの合金素材に1000℃で熱間圧延を施した後、実施例1と同様にして、直径320mm×厚さ10mmのTi−Al合金ターゲットをそれぞれ作製した。
高純度のTiとAl片をEB溶解法で溶解(真空度1.33×103Pa、出力80kW)して、表3に示すAl含有量を有する各合金インゴット(直径105mm)をそれぞれ作製した。EB溶解の回数は表3に示す通りである。次いで、EB溶解により得られた各合金インゴットに、表3に示す温度で30時間の溶体化処理を施した。これら各合金素材に対して1000℃で熱間圧延を施した後、実施例1と同様にして、直径320mm×厚さ10mmのTi−Al合金ターゲットをそれぞれ作製した。
本発明との比較例1として、緻密化焼結したTi−Al合金素材(焼結体)を用いる以外は、実施例1と同様にしてTi−Al合金ターゲット作製した。比較例2および比較例3として、アーク溶解またはEB溶解の回数をそれぞれ1回とする以外は、実施例2の試料No.13および実施例3の試料No.3と同様にして、Ti−Al合金ターゲットをそれぞれ作製した。
高純度のTiとAl片をコールドウォール溶解法で溶解して、Al含有量が9原子%の合金インゴット(直径75〜105mm)を複数作製した。次に、これら合金インゴットに対して1000℃で熱間圧延(加工率80%)を施した後、表2に示す温度でそれぞれ1時間のアニール処理を施して再結晶化させた。
Claims (4)
- Alを1〜30原子%の範囲で含有するTi−Al合金により構成されたスパッタターゲットであって、
前記Ti−Al合金中のAlは、Ti中に固溶した状態、およびTiと金属間化合物を形成した状態の少なくとも一方の状態で存在しており、かつ前記Ti−Al合金の平均結晶粒径が500μm以下であると共に、ターゲット全体としての結晶粒径のバラツキが30%以内、前記Ti−Al合金の平均酸素含有量が1070ppmw以下であり、
前記ターゲット全体としての結晶粒径のバラツキは、ターゲットの中心部と、前記中心部を通り円周を均等に分割した2本の直線上の各外周近傍位置およびその1/2の距離の各位置との合計9箇所から試験片を採取し、各試験片について平均結晶粒径を10回測定し、この10回の測定値の平均値を各試験片の結晶粒径としたとき、これらの結晶粒径の最大値および最小値から、{(最大値−最小値)/(最大値+最小値)}×100の式に基づいて求められることを特徴とするスパッタターゲット。 - 請求項1記載のスパッタターゲットにおいて、
ターゲット全体としての酸素含有量のバラツキが30%以内であり、
前記ターゲット全体としての酸素含有量のバラツキは、前記ターゲットの中心部と、前記中心部を通り円周を均等に分割した2本の直線上の外周から10%の各位置との合計5箇所から試験片を採取し、各試験片について酸素含有量を10回測定し、この10回の測定値の平均値を各試験片の酸素含有量としたとき、これらの酸素含有量の最大値および最小値から、{(最大値−最小値)/(最大値+最小値)}×100の式に基づいて求められることを特徴とするスパッタターゲット。 - 請求項1または2記載のスパッタターゲットにおいて、
ターゲット全体としてのAl含有量のバラツキが10%以内であり、
前記ターゲット全体としてのAl含有量のバラツキは、前記ターゲットの中心部と、前記中心部を通り円周を均等に分割した2本の直線上の外周から10%の各位置との合計5箇所から試験片を採取し、各試験片についてAl含有量を10回測定し、この10回の測定値の平均値を各試験片のAl含有量としたとき、これらのAl含有量の最大値および最小値から、{(最大値−最小値)/(最大値+最小値)}×100の式に基づいて求められることを特徴とするスパッタターゲット。 - 請求項1乃至3のいずれか1項記載のスパッタターゲットにおいて、
前記スパッタターゲットはバッキングプレートと接合されていることを特徴とするスパッタターゲット。
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