JP7198211B2 - スパッタターゲット、及びスパッタターゲットの製造方法 - Google Patents
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Description
(但し、
Mは、W及びMoから成る群から選択される1つ以上の元素を示し、
Rは、Y、Ce、La、及びミッシュメタルxから成る群から選択される希土類元素を示し、かつ、0.05≦x≦0.7、0.02≦y≦0.25、及び0.0005≦z≦0.05の割合)。
・PVD技術の種類(例えば、アーク蒸着、スパッタリング、HIPIMS等)
・成膜源に印加される電力
・ターゲットの数
・成膜装置の規模
・ターゲットと基板の間の距離
・ターゲットに対する基板の回転速度
・基板予負荷(バイアス応力)
ドーピング元素は、ターゲットの全濃度において、1原子%以上かつ10原子%以下、好ましくは5原子%以下の範囲で存在する。
マトリックス中の元素は、ターゲットの60原子%以上かつ99原子%以下の割合を占める。
マトリックスは、Al x M 1-x の組成を有するアルミニウム系材料として存在し、式中、Mは、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Siからなる群からの1つ以上の元素であり、かつxは、25原子%より大きい。
マトリックスは、Ti x M 1-x の組成を有するチタン系材料として存在し、式中、Mは、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Siからなる群からの1つ以上の元素であり、かつxは、50原子%より大きい。
マトリックスは、Cr x M 1-x の組成を有するクロム系材料として存在し、式中、Mは、Ti、V、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Siからなる群からの1つ以上の元素であり、かつxは、50原子%より大きい。
ターゲット中の酸素含有量は、5000μg/g未満であり、好ましくは3000μg/g未満である。
ターゲット中の4.5eV以上の仕事関数を有する元素の割合は、10原子%未満である。
セラミック化合物は、ホウ化物及び/又は炭化物及び/又は窒化物及び/又はケイ化物からなる群から選択される。
ドーピング元素はセリウムであり、セラミック化合物として二ケイ化セリウムの形で存在する。
ドーピング元素はセリウムであり、50重量%より高いセリウム割合を有するCe-Al合金として存在する。
ドーピング元素はLaであり、かつ25mol%未満の六ホウ化ランタン割合を有する六ホウ化ランタンの形でセラミック化合物として存在する。
本発明の製造方法は、粉末バッチを製造するためにドーピング元素を金属粉末中へと導入し、粉末バッチを圧縮し、かつ金属粉末は、アルミニウム系材料及び/又はチタン系材料及び/又はクロム系材料からなる群から選択され、物理蒸着法において使用されるターゲットの粉末冶金的製造方法であって、ドーピング元素をセラミック化合物又はアルミニウム合金の成分として金属粉末中に導入し、かつドーピング元素としてランタノイド:La、Ce、Nd、Sm、及びEuからなる群からの元素を使用することを特徴とする。
ドーピング元素を含有するセラミック化合物を、粉末バッチに基づき1mol%以上から25mol%以下、好ましくは10mol%以下の濃度で使用する。
ドーピング元素を含有するアルミニウム合金を、粉末バッチに基づき2重量%以上から40重量%以下、好ましくは25重量%以下の濃度で使用する。
本発明の主要な利点は、ランタノイド:La、Ce、Nd、Sm、及びEuから成る群から選択される元素によるターゲットの比較的少量のドーピングによっても達成できる成膜速度(結果として、より速い層成長)にある。
Claims (19)
- アルミニウム系材料、チタン系材料、並びにそれらの全ての組み合わせからなる群から選択される複合材料から構成されるマトリックスを有し、前記マトリックスがドーピング元素でドーピングされ、物理蒸着法において使用されるターゲットであって、前記ドーピング元素は、セラミック化合物又はアルミニウム合金の成分として前記マトリックス中に埋め込まれており、かつ前記ドーピング元素は、ランタノイド:La、Ce、Nd、Sm、及びEuからなる群から選択されることを特徴とする、ターゲット。
- 前記ドーピング元素は、ターゲットの全濃度において、1原子%以上10原子%以下の範囲で存在する、請求項1に記載のターゲット。
- 前記ドーピング元素は、ターゲットの全濃度において、1原子%以上5原子%以下の範囲で存在する、請求項1又は2に記載のターゲット。
- 前記マトリックス中の元素は、前記ターゲットの60原子%以上99原子%以下の割合を占める、請求項1~3のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記マトリックスは、AlxM1-xの組成を有するアルミニウム系材料として存在し、式中、Mは、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Siからなる群からの1つ以上の元素であり、かつxは、25原子%より大きい、請求項1~4のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記マトリックスは、TixM1-xの組成を有するチタン系材料として存在し、式中、Mは、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Siからなる群からの1つ以上の元素であり、かつxは、50原子%より大きい、請求項1~4のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記ターゲット中の酸素含有量は、5000μg/g未満である、請求項1~6のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記ターゲット中の酸素含有量は、3000μg/g未満である、請求項1~7のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記ターゲット中の4.5eV以上の仕事関数を有する元素の割合は、10原子%未満である、請求項1~8のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記セラミック化合物は、ホウ化物及び/又は炭化物及び/又は窒化物及び/又はケイ化物からなる群から選択される、請求項1~9のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記ドーピング元素はセリウムであり、セラミック化合物として二ケイ化セリウムの形で存在する、請求項1~10のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記ドーピング元素はセリウムであり、50重量%より高いセリウム割合を有するCe-Al合金として存在する、請求項1~11のいずれか1項に記載のターゲット。
- 前記ドーピング元素はLaであり、かつ六ホウ化ランタンの形でセラミック化合物として存在する、請求項1~12のいずれか1項に記載のターゲット。
- 粉末バッチを製造するためにドーピング元素を金属粉末中へと導入し、該粉末バッチを圧縮し、かつ前記金属粉末は、アルミニウム系材料及び/又はチタン系材料からなる群から選択され、物理蒸着法において使用されるターゲットの粉末冶金的製造方法であって、前記ドーピング元素をセラミック化合物又はアルミニウム合金の成分として前記金属粉末中に導入し、かつドーピング元素としてランタノイド:La、Ce、Nd、Sm、及びEuからなる群からの元素を使用することを特徴とする、粉末冶金的製造方法。
- 前記ドーピング元素を含有するセラミック化合物を、前記粉末バッチに基づき1mol%以上25mol%以下の濃度で使用する、請求項14に記載の粉末冶金的製造方法。
- 前記ドーピング元素を含有するセラミック化合物を、前記粉末バッチに基づき1mol%以上10mol%以下の濃度で使用する、請求項14又は15に記載の粉末冶金的製造方法。
- 前記ドーピング元素を含有するアルミニウム合金を、前記粉末バッチに基づき2重量%以上40重量%以下の濃度で使用する、請求項14~16のいずれか1項に記載の粉末冶金的製造方法。
- 前記ドーピング元素を含有するアルミニウム合金を、前記粉末バッチに基づき2重量%以上25重量%以下の濃度で使用する、請求項14~17のいずれか1項に記載の粉末冶金的製造方法。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載のターゲット、又は請求項14~18のいずれか1項に記載の方法により製造されたターゲット、を使用して実行する物理蒸着法。
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