JP5501774B2 - 高強度を有するCu−Ga系スパッタリングターゲット材 - Google Patents
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(1)Gaを21%以下(0を含む)含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなる粉末と、Gaを30〜45%含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなる粉末を混合した粉末を原料とし、この原料粉末を300℃以上、850℃以下の温間で固化成形することにより、原子%で、Gaを29〜40%含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなるCu−Ga系スパッタリングターゲット材において、X線回折によるCuベースの相のうちfcc相の(111)面からの回折線のピーク値であるCu[I(111)]とCu9Ga4相の(330)面からの回折線のピーク値であるCu9Ga4[I(330)]とのピーク比が、0.05≦Cu[I(111)]/Cu9Ga4[I(330)]≦0.80、かつCuGa2相の(102)面からの回折線のピーク値であるCuGa2[I(102)]とCu9Ga4相の(330)面からの回折線のピーク値であるCu9Ga4[I(330)]とのピーク比が、CuGa2[I(102)]/Cu9Ga4[I(330)]≦0.10であり、さらに相対密度が95%以上であることを特徴とした高強度Cu−Ga系スパッタリングターゲット材。
Cu−Ga系2元状態図から、CuにGaを添加していくと、少量添加であればf.c.c.構造のCu固溶体となるが、更に添加量を増やしていくと、様々な金属間化合物を生成することがわかる。そこで発明者らはCu−Ga系合金の脆さに関して詳細に研究した結果、合金の構成相を所定の条件に制御することにより脆さを改善できることを見出した。更に、原料粉末とするCu−Ga系粉末の組成を所定の条件にすることにより、比較的高温で固化成形でき、95%以上の高密度ターゲット材が作製できることを見出したものである。
粉末Aとして表1に示すNo.a〜No.gの組成の各粉末を、粉末BとしてNo.h〜No.lの組成の各粉末を作製した。粉末の作製方法はガスアトマイズ法で、まず各組成となるように原料を合計で20kg計量し、これをアルミナ坩堝にて溶解し、径8mmのノズルからこの溶湯を出湯し、アルゴンガスにて噴霧した。得られた粉末Aおよび粉末Bを表2に示すターゲットトータル組成となるよう計量し、これをV型混合機にて1時間混合した。この粉末を表2に示す温度でホットプレスもしくはHIP法にて固化成形した。ホットプレスは径150mmのカーボン型で20MPaの圧力で2時間成形した。HIPについては径200mmの炭素鋼外筒管に粉末を充填し、脱気封入後、118MPaで2時間成形した。
Claims (2)
- Gaを21%以下(0を含む)含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなる粉末と、Gaを30〜45%含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなる粉末を混合した粉末を原料とし、この原料粉末を300℃以上、850℃以下の温間で固化成形することにより、原子%で、Gaを29〜40%含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなるCu−Ga系スパッタリングターゲット材において、X線回折によるCuベースの相のうちfcc相の(111)面からの回折線のピーク値であるCu[I(111)]とCu9Ga4相の(330)面からの回折線のピーク値であるCu9Ga4[I(330)]とのピーク比が、0.05≦Cu[I(111)]/Cu9Ga4[I(330)]≦0.80、かつCuGa2相の(102)面からの回折線のピーク値であるCuGa2[I(102)]とCu9Ga4相の(330)面からの回折線のピーク値であるCu9Ga4[I(330)]とのピーク比が、CuGa2[I(102)]/Cu9Ga4[I(330)]≦0.10であり、さらに相対密度が95%以上であることを特徴とした高強度Cu−Ga系スパッタリングターゲット材。
- Gaを21%以下(0を含む)含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなる粉末と、Gaを30〜45%含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなる粉末を混合した粉末を原料とし、この原料粉末を300℃以上、850℃以下の温間で固化成形することにより、原子%で、Gaを29〜40%含み、残部Cuおよび不可避的不純物からなるCu−Ga系スパッタリングターゲット材において、Cuベースfcc固溶体相と、Cu9Ga4金属間化合物相からなる二相もしくは、さらに前記二相に加えCuGa2金属間化合物相の三相からなり、X線回折によるCuベースの相のうちfcc相の(111)面からの回折線のピーク値であるCu[I(111)]とCu9Ga4相の(330)面からの回折線のピーク値であるCu9Ga4[I(330)]とのピーク比が、0.05≦Cu[I(111)]/Cu9Ga4[I(330)]≦0.80、かつCuGa2相の(102)面からの回折線のピーク値であるCuGa2[I(102)]とCu9Ga4相の(330)面からの回折線のピーク値であるCu9Ga4[I(330)]とのピーク比が、CuGa2[I(102)]/Cu9Ga4[I(330)]≦0.10であり、さらに相対密度が95%以上であることを特徴とした高強度Cu−Ga系スパッタリングターゲット材。
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