JP5950632B2 - スパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1の「スパッターターゲットおよびその製造方法」もその1つである。
本発明のスパッタリングターゲットの主成分となる銅には、無酸素銅(99.96%以上の高純度銅)のみならずタフピッチも含むものとする。
本発明のスパッタリングターゲットは、例えば、円筒形状、板形状、条形状など、その形状について限定しない。
またこの発明の態様として、前記歪除去焼鈍工程では、前記スパッタリングターゲットに対して300〜600℃の温度範囲で焼鈍を施すことができる。
上述した構成により、ターゲット表面、及び内部に所定サイズ以上の幅の割れ(疵)を大幅に低減したターゲットを構成することができるため、スパッタリング処理の際の異常放電(アーキング)の発生を防ぐことができる。
本実施形態におけるスパッタリングターゲットは、純度が99.9(3N)質量%以上の銅を主成分とし、10ppm以下の硫黄(S)、及び、2ppm以下の鉛(Pb)を含有している。
銅の原料としての黄銅鉱にコークスなどを加えて溶錬炉で溶融することで、主に鉄分を除いた銅マットを、銅精製の中間製品として得る。続いて銅マットを転炉に入れて、酸素を吹き込んで硫黄などの不純物を酸化除去し、粗銅(銅含有率は約98%)を精錬する。このとき2000°Cを越える高温とすることで、粗銅を還元することができる。
特に、大型のターゲットを製造するためには、例えば、直径が300mm、質量が300kg〜400kgのビレットを作製する。
なお、熱間加工用の材料としてのビレットは、円柱状に板状などその後の加工作業に好適なその他の形状にするすることができるが、円柱状のスパッタリングターゲットを得るため、ビレットを円筒状に形成している。
なお、前記加工量は、厚さの減少(圧下量)と初期厚さとの比に100%を乗算した比率、或いは、せん断歪の量として適宜される。
より好ましくは、300〜500℃の温度範囲で約1時間保持する焼鈍を施すことでターゲットの残留応力(歪)を除去することができる。
なお、歪除去焼鈍工程では、大気条件下で焼鈍を行うか、またはターゲットの酸化を最小現に抑えるために保護雰囲気中でターゲットに対して焼鈍を行っている。
本効果確認実験では、インゴットに含有する不可避不純物としての硫黄(S)、及び、鉛(Pb)の含有率の違いに応じて従来例のターゲットと本実施例のターゲットとを製造し、それぞれ製造したターゲットごとに行ったスパッタリング処理により発生したターゲットの表面の割れの個数とアーキングの発生回数を検証した。
従来例のターゲットは、該ターゲットに含有する化学成分、及び、その含有量がJIS H3100−C1020の規格を満たす電子管用無酸素銅である。
なお、比較例のターゲットは、「特許第3975414号」に開示の実施例に係る銅インゴットと同じ化学組成のものを用いている。
これに対して、実施例のターゲットは、純度が99.9質量%以上の銅を主成分とし、10ppm以下の硫黄(S)、及び、2ppm以下の鉛(Pb)を含有するものである。
なお、比較例のターゲット表面の割れ個数[個/100mm2]、スパッタリング処理中のアーキング発生回数は、表1中においてのみ示している。
Claims (4)
- 粗銅を精錬して純度が99.9質量%以上の純銅を精製する純銅精製工程と、
前記純銅を溶解するとともに、硫黄(S)の含有量が10ppm以下、且つ、鉛(Pb)の含有量が2ppm以下を満たす範囲で、硫黄(S)と鉛(Pb)の含有量を調整したインゴットを作製するインゴット作製工程と、
前記インゴットを所定の寸法に切断し、熱間加工用のビレットを作製するビレット作製工程と、
前記ビレットに対して、歪を付与するよう所定の加工量で熱間加工を施す熱間加工工程と、
熱間加工を施した前記ビレットを所望の厚さのスパッタリングターゲットに加工する冷間加工と、
前記スパッタリングターゲットに対して、残留応力を除去する焼鈍を施す歪除去焼鈍工程とをこの順で行い、
前記インゴット作製工程は、
溶解した前記純銅に対して硫黄(S)と鉛(Pb)と添加して含有量を調整する
スパッタリングターゲットの製造方法。 - 前記熱間加工工程では、
600〜900℃の下で前記ビレットを熱間押出する熱間押出工程を行う
請求項1に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。 - 前記冷間加工では、
80〜120℃/秒の冷却速度で前記ビレットを室温まで冷却する
請求項1または2に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。 - 前記歪除去焼鈍工程では、
前記スパッタリングターゲットに対して300〜600℃の温度範囲で焼鈍を施す
請求項1乃至請求項3のうちいずれかに記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
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