JPH049466A - 耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・ターゲット - Google Patents
耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・ターゲットInfo
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- JPH049466A JPH049466A JP11053790A JP11053790A JPH049466A JP H049466 A JPH049466 A JP H049466A JP 11053790 A JP11053790 A JP 11053790A JP 11053790 A JP11053790 A JP 11053790A JP H049466 A JPH049466 A JP H049466A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
り呈上皇赳朋分団
本発明は、耐食性のあるスパッタリング法で形成される
成膜（以下「スパッタ成膜」という）を形成し得るアル
ミニウム製スパッタリング・ターゲットに関するもので
ある。
成膜（以下「スパッタ成膜」という）を形成し得るアル
ミニウム製スパッタリング・ターゲットに関するもので
ある。
来 ′とそのロ へ。
アルミニウム製スパッタリング・ターゲットが近年エレ
クトロニクス関連に通用され出しているが、年々その要
求特性が厳しくなっている。
クトロニクス関連に通用され出しているが、年々その要
求特性が厳しくなっている。
例えば、光ディスクの反射膜やＬＣＤ （液晶デイスプ
レー）用Ｔ Ｆ Ｔ （Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ） 電極の電極配線膜等にも純アルミニウ
ム系のスパッタ成膜が適用されているが、使用環境によ
ってはスパッタ成膜のベーマイト化が見られる。ベーマ
イト化が進行するとスパッタ成膣自体の反射率や導電率
の低下或いはスパッタ成膜の剥離が誘発されるため、耐
食性を一段と向上するよう要請されるようになっている
。
レー）用Ｔ Ｆ Ｔ （Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎ
ｓｉｓｔｏｒ） 電極の電極配線膜等にも純アルミニウ
ム系のスパッタ成膜が適用されているが、使用環境によ
ってはスパッタ成膜のベーマイト化が見られる。ベーマ
イト化が進行するとスパッタ成膣自体の反射率や導電率
の低下或いはスパッタ成膜の剥離が誘発されるため、耐
食性を一段と向上するよう要請されるようになっている
。
そのため、より高純度アルミニウム材として例えば、純
度９９．９９９０￥Ｌ量％以上のものく以下、ｒＳＮ材
」という）を適用する試みが為されている。しかし、こ
のような高価な高純度アルミニウム材を適用しても成膜
コスト高を招くだけで耐食性の向上が不十分である。
度９９．９９９０￥Ｌ量％以上のものく以下、ｒＳＮ材
」という）を適用する試みが為されている。しかし、こ
のような高価な高純度アルミニウム材を適用しても成膜
コスト高を招くだけで耐食性の向上が不十分である。
そこで、発明者が検討した結果、アルミニウムの純度が
９９．９９重量％程度のもので（以下、「４Ｎ材」とい
う）あっても、けい素（Ｓｔ） ・ｍ（Ｃｕ） ・鉄（
Ｆｅ）の三元素の濃度範囲が特定範囲に管理され、しか
もそれらの相互関係であるＰｅ／Ｓｉ比及びＣｕ／Ｓｉ
比が特定範囲に管理されたものであれば、所要の特性を
十分満足し得ることを見い出すことが出来た。
９９．９９重量％程度のもので（以下、「４Ｎ材」とい
う）あっても、けい素（Ｓｔ） ・ｍ（Ｃｕ） ・鉄（
Ｆｅ）の三元素の濃度範囲が特定範囲に管理され、しか
もそれらの相互関係であるＰｅ／Ｓｉ比及びＣｕ／Ｓｉ
比が特定範囲に管理されたものであれば、所要の特性を
十分満足し得ることを見い出すことが出来た。
又里■課旦
本発明は、アルミニウムの純度が４Ｎ材相当のものであ
っても、導電率を低下させないで耐食性に優れた皮膜を
成膜し得るスパッタリング・ターゲットを提供しようと
するものである。
っても、導電率を低下させないで耐食性に優れた皮膜を
成膜し得るスパッタリング・ターゲットを提供しようと
するものである。
主皿皇櫃底
本発明は、けい素が０．００１〜０．００３重量％、銅
が０．００２〜０．００５重量％及び鉄が０．００１〜
０．００３重量％であって、それらの合計が０．００４
〜０．０１重量％であり、且つ、Ｆｅ／Ｓｉ比が１〜１
．５Ｃｕ／Ｓｉ比が１．５〜２，０であり、残部がアル
ミニウと一元素当たり０．０００３重量％を越えない不
可避的不純物とで９９．９９０％以上であることを特徴
とする耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・ター
ゲットである。
が０．００２〜０．００５重量％及び鉄が０．００１〜
０．００３重量％であって、それらの合計が０．００４
〜０．０１重量％であり、且つ、Ｆｅ／Ｓｉ比が１〜１
．５Ｃｕ／Ｓｉ比が１．５〜２，０であり、残部がアル
ミニウと一元素当たり０．０００３重量％を越えない不
可避的不純物とで９９．９９０％以上であることを特徴
とする耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・ター
ゲットである。
本組成のスパッタリング・ターゲットとすることによっ
て、所要の導電率を低下させることなく耐食性に優れた
耐食皮膜、例えば光ディスクの反射膜に適用した場合に
経時的に反射率が低下することのない皮膜を成膜し得る
ものである。
て、所要の導電率を低下させることなく耐食性に優れた
耐食皮膜、例えば光ディスクの反射膜に適用した場合に
経時的に反射率が低下することのない皮膜を成膜し得る
ものである。
即ち、けい素（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）及び鉄（Ｆｅ）は、
それぞれ上記範囲内で共存することによって耐食性を向
上し得るものであり、更に、上記含有範囲においてＦｅ
／Ｓｉ比が１〜１．５で且つＣｕ／Ｓｉ比が１．５〜２
．０にあるとき、耐食性が顕著に改善される。これらの
下限及び上限を越える場合には、耐食性が不十分である
。なお、不可避的不純物としては、−元素光たり０．０
００３重量％以下であると共に、その合計が０．００２
重量％以下とするのが好ましい。
それぞれ上記範囲内で共存することによって耐食性を向
上し得るものであり、更に、上記含有範囲においてＦｅ
／Ｓｉ比が１〜１．５で且つＣｕ／Ｓｉ比が１．５〜２
．０にあるとき、耐食性が顕著に改善される。これらの
下限及び上限を越える場合には、耐食性が不十分である
。なお、不可避的不純物としては、−元素光たり０．０
００３重量％以下であると共に、その合計が０．００２
重量％以下とするのが好ましい。
ヱニｙヱ上二製扶
本組成のものの溶製は、７２０〜８００℃で保持された
真空溶解炉又は不活性ガス雰囲気炉中で、例えば、所定
量の金属けい素・銅・鉄量となるようにした４Ｎ材溶湯
に所定量の５Ｎ材以上の純度のアルミニウム溶湯を加え
て不純物濃度を所定以下に希釈する方法とか、けい素・
銅・鉄を別々に含有する二種以上のアルミニウム溶湯を
混合するとかの方法で為し得る。
真空溶解炉又は不活性ガス雰囲気炉中で、例えば、所定
量の金属けい素・銅・鉄量となるようにした４Ｎ材溶湯
に所定量の５Ｎ材以上の純度のアルミニウム溶湯を加え
て不純物濃度を所定以下に希釈する方法とか、けい素・
銅・鉄を別々に含有する二種以上のアルミニウム溶湯を
混合するとかの方法で為し得る。
次いでアルミニウム溶湯は、真空鋳造・半連続鋳造・金
型鋳造等の手段を用いて、丸型又は平板型のターゲット
かによって、ビレット状又はスラブ状に鋳込まれる。
型鋳造等の手段を用いて、丸型又は平板型のターゲット
かによって、ビレット状又はスラブ状に鋳込まれる。
次いで、スパッタ成膜した膜の均一性を確保するために
結晶粒径が３ｆｉ以下となるような塑性加工、並びに加
工歪の緩和のための熱処理を行なう。
結晶粒径が３ｆｉ以下となるような塑性加工、並びに加
工歪の緩和のための熱処理を行なう。
例えば、１１０〜２５０ｆｌφに鋳込まれたビレ７トは
、スパッタリング・ターゲットの大きさに応じて３５〜
３００ｍの長さに切断される。次いで３００〜５２０℃
に均質化処理した後に、熱間据込み鍛造・温間鍛造・冷
間鍛造によって加工率６０％程度までの鍛造加工を行な
う。所望によって１５０〜５７０℃で０，５〜２４時間
の中間熱処理を行なった後、圧下率７０％程度までの熱
間クロス圧延（９０度両方向へ圧延を繰返す）を行なう
、次いで、所望によって室温〜３００℃で矯正プレスを
行ない平坦化させる。
、スパッタリング・ターゲットの大きさに応じて３５〜
３００ｍの長さに切断される。次いで３００〜５２０℃
に均質化処理した後に、熱間据込み鍛造・温間鍛造・冷
間鍛造によって加工率６０％程度までの鍛造加工を行な
う。所望によって１５０〜５７０℃で０，５〜２４時間
の中間熱処理を行なった後、圧下率７０％程度までの熱
間クロス圧延（９０度両方向へ圧延を繰返す）を行なう
、次いで、所望によって室温〜３００℃で矯正プレスを
行ない平坦化させる。
更に、２００〜５００℃で１〜５時間加熱して最終焼鈍
を行なった後、旋盤やフライス盤によって使用するスパ
ッタリング装置に適合する最終製品形状、例えば丸形平
板状・矩形状・円錐形状等に仕上げ加工し、脱脂洗浄を
行ない製品スパッタリング・ターゲットを得る。
を行なった後、旋盤やフライス盤によって使用するスパ
ッタリング装置に適合する最終製品形状、例えば丸形平
板状・矩形状・円錐形状等に仕上げ加工し、脱脂洗浄を
行ない製品スパッタリング・ターゲットを得る。
叉１劃りじｄ１１拠
（１）ターゲットの 乍
実施例１として所定濃度としたけい素・銅・鉄を含有す
る４Ｎ材溶湯に純度９９．９９９５重量％以上の高純度
アルミニウム溶湯を添加して調製した本発明材（けい素
０．００２重量％、銅０．００３５重量％、鉄０．００
２５重量％でアルミニウムが９９．９９１重置％、及び
不純物０．００１重量％）の溶湯を溶製し７８０℃に保
持した。なお、この場合、Ｆｅ／Ｓｉ比は−１゜２５
、 Ｃｕ／Ｓｉ比１．７５である。
る４Ｎ材溶湯に純度９９．９９９５重量％以上の高純度
アルミニウム溶湯を添加して調製した本発明材（けい素
０．００２重量％、銅０．００３５重量％、鉄０．００
２５重量％でアルミニウムが９９．９９１重置％、及び
不純物０．００１重量％）の溶湯を溶製し７８０℃に保
持した。なお、この場合、Ｆｅ／Ｓｉ比は−１゜２５
、 Ｃｕ／Ｓｉ比１．７５である。
同時に比較例として表１に示すような比較材を溶製した
。
。
（以下余白）
次いで、これらの各溶湯から金型鋳造によって１６０鶴
φのビレットに鋳込だ、これから１１０鶴長さに切断し
、４５０℃で均質化処理した後熱間鍛造で高さを５４％
圧縮させた。次いで、５７０’Ｃ２４時間加熱処理し、
直角二方向にクロス圧延を行ない、平坦化するため矯正
プレスをした。引続いて、３８０℃で熱処理した後、旋
盤加工で１２０鶴φで厚さ１６Ｉ３の大型平板状のスパ
ッタリング・ターゲットに仕上げ、脱脂洗浄した。
φのビレットに鋳込だ、これから１１０鶴長さに切断し
、４５０℃で均質化処理した後熱間鍛造で高さを５４％
圧縮させた。次いで、５７０’Ｃ２４時間加熱処理し、
直角二方向にクロス圧延を行ない、平坦化するため矯正
プレスをした。引続いて、３８０℃で熱処理した後、旋
盤加工で１２０鶴φで厚さ１６Ｉ３の大型平板状のスパ
ッタリング・ターゲットに仕上げ、脱脂洗浄した。
亜困バＬ叉底！
前述によって製作したスパッタリング・ターゲットを高
周波励起式平板マグネトロン型スバフタリング装置を用
いて成膜を行なった。
周波励起式平板マグネトロン型スバフタリング装置を用
いて成膜を行なった。
まず、スライドガラス製基板とスパッタリング・ターゲ
ットとを配設した後、Ｉ Ｘ １０−’Ｐａレベルに排
気し、次いでアルゴンガス雰囲気下（０，７Ｐａ）で逆
スパツタリングを３分間行なって基板面のクリーニング
を行なった。続いて、シャッタを閉めたままスパッタリ
ング（Ｂｕｒｎ ｉｎという操作）を６０分間続けてタ
ーゲット表面の酸化物除去処理をした。そして、０．８
〜０．９Ｐａのアルゴンガス雰囲気下で高周波電力１．
０ ＫＷ、反射電力０．０２Ｗの条件で基板は加熱せず
に、３０分間スパッタリングを続は成膜（１μｍ）Ｌ、
た。
ットとを配設した後、Ｉ Ｘ １０−’Ｐａレベルに排
気し、次いでアルゴンガス雰囲気下（０，７Ｐａ）で逆
スパツタリングを３分間行なって基板面のクリーニング
を行なった。続いて、シャッタを閉めたままスパッタリ
ング（Ｂｕｒｎ ｉｎという操作）を６０分間続けてタ
ーゲット表面の酸化物除去処理をした。そして、０．８
〜０．９Ｐａのアルゴンガス雰囲気下で高周波電力１．
０ ＫＷ、反射電力０．０２Ｗの条件で基板は加熱せず
に、３０分間スパッタリングを続は成膜（１μｍ）Ｌ、
た。
（３）成膜評価
成膜したものを、次いでプレッシャー・クツカー・テス
ト（ＰＣＴ）法によって、湿度９７％・１２１℃・２気
圧の雰囲気下で所定時間保持して、試験前後における抵
抗率と反射率を次の方法で測定した。その結果を表２と
図１に示す。
ト（ＰＣＴ）法によって、湿度９７％・１２１℃・２気
圧の雰囲気下で所定時間保持して、試験前後における抵
抗率と反射率を次の方法で測定した。その結果を表２と
図１に示す。
抵抗率測定・・・四探針プローブ法でＩ ＝０．０１〜
０．１４時の電圧（Ｖ）を測定し、 ρ＝ （Ｖ／Ｉ） ・ｗ・ （ｙｒ／１ｎ２１ （
Ω・口〕に代入して抵抗率（ρ）を求めた。
０．１４時の電圧（Ｖ）を測定し、 ρ＝ （Ｖ／Ｉ） ・ｗ・ （ｙｒ／１ｎ２１ （
Ω・口〕に代入して抵抗率（ρ）を求めた。
反射率測定・・・分光光度計を使用して光の波長λが３
５０〜８５０ｎｍの時の反射率を測定し、純度９９．９
９９重量％アルミニウム材のダイヤモンド旋盤仕上げの
ものの反射率を１００％として評価した。
５０〜８５０ｎｍの時の反射率を測定し、純度９９．９
９９重量％アルミニウム材のダイヤモンド旋盤仕上げの
ものの反射率を１００％として評価した。
これらの結果から明らかなように、本発明材は導電率が
低下させることなく耐食性が優れており、スパッタリン
グ・ターゲツト材のアルミニウム純度が低くても高くて
も良好な耐食性が得られず、不純物濃度規制を行なう必
要性があることが分かる。更に、Ｆｅ／Ｓｉ比及びＣｕ
／Ｓ３比を管理することによってより良く良好な耐食性
を発現させ得ることが分かる。
低下させることなく耐食性が優れており、スパッタリン
グ・ターゲツト材のアルミニウム純度が低くても高くて
も良好な耐食性が得られず、不純物濃度規制を行なう必
要性があることが分かる。更に、Ｆｅ／Ｓｉ比及びＣｕ
／Ｓ３比を管理することによってより良く良好な耐食性
を発現させ得ることが分かる。
衾膵至跋来
本発明のスパッタリング・ターゲツト材は、上述のよう
に純度が９９．９９重量％以上のアルミニウム材に於け
るけい素・銅・鉄の濃度とそのＦｅ／Ｓｉ比及びＣｕ／
Ｓｉ比を特定範囲内に管理することによって、はぼ同一
純度のアルミニウム材及び９９．９９９重量％以上の高
純度アルミニウム材に対するよりもスパッタ成膜の耐食
性を優れたものとすることが出来る。
に純度が９９．９９重量％以上のアルミニウム材に於け
るけい素・銅・鉄の濃度とそのＦｅ／Ｓｉ比及びＣｕ／
Ｓｉ比を特定範囲内に管理することによって、はぼ同一
純度のアルミニウム材及び９９．９９９重量％以上の高
純度アルミニウム材に対するよりもスパッタ成膜の耐食
性を優れたものとすることが出来る。
即ち、本スパッタリング・ターゲツト材によって成膜さ
れた皮膜は、導電率を低下することなく耐食性を向上出
来るので、光デイスク用の反射膜に適用するときには、
吸湿による皮膜の−・−マイト化に基づく経時的な反射
率の低下を招くことが顕著に改善され、光ディスクの耐
久性の向上に寄与することが出来る。又、耐食性の向上
によって、ＴＰＴ電極への適用も可能となり、スパッタ
リング・ターゲツト材としての適用分野を広げ汎用性を
高めることが出来る。しかも、安価な４Ｎ材を調製に際
して使用するときには総体としてスパッタリング・ター
ゲットのコスト低下に寄与することが出来る。
れた皮膜は、導電率を低下することなく耐食性を向上出
来るので、光デイスク用の反射膜に適用するときには、
吸湿による皮膜の−・−マイト化に基づく経時的な反射
率の低下を招くことが顕著に改善され、光ディスクの耐
久性の向上に寄与することが出来る。又、耐食性の向上
によって、ＴＰＴ電極への適用も可能となり、スパッタ
リング・ターゲツト材としての適用分野を広げ汎用性を
高めることが出来る。しかも、安価な４Ｎ材を調製に際
して使用するときには総体としてスパッタリング・ター
ゲットのコスト低下に寄与することが出来る。
第１図は、実施例及び比較例に於けるプレッシャー・ク
ツカー・テスト時間に対するスパッタ成膜の反射率（７
５０〜８５０ｎｍの光に対する平均値）の変化の状態を
示す関係図である。
ツカー・テスト時間に対するスパッタ成膜の反射率（７
５０〜８５０ｎｍの光に対する平均値）の変化の状態を
示す関係図である。
Claims (1)
- （１）けい素が０．００１〜０．００３重量％．銅が０
．００２〜０．００５重量％及び鉄が０．００１〜０．
００３重量％であって、それらの合計が０．００４〜０
．０１０重量％であり、且つＦｅ／Ｓｉ比が１〜１．５
及びＣｕ／Ｓｉ比が１．５〜２．０であり、残部がアル
ミニウと一元素当たり０．０００３重量％を越えない不
可避的不純物とで９９．９９０重量％以上であることを
特徴とする耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・
ターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053790A JPH049466A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・ターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053790A JPH049466A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・ターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH049466A true JPH049466A (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=14538328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11053790A Pending JPH049466A (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | 耐食皮膜用アルミニウム製スパッタリング・ターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH049466A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6264813B1 (en) | 1996-12-04 | 2001-07-24 | Aluminum Pechiney | Cathodic sputtering targets made of aluminum alloy |
| JP2007063621A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Showa Denko Kk | スパッタリングターゲット材、スパッタリングターゲット材用アルミニウム材の製造方法及びスパッタリングターゲット材用アルミニウム材 |
| JP2010280992A (ja) * | 2010-09-29 | 2010-12-16 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2011102435A (ja) * | 2010-12-22 | 2011-05-26 | Showa Denko Kk | スパッタリングターゲット材、スパッタリングターゲット材用アルミニウム材の製造方法及びスパッタリングターゲット材用アルミニウム材 |
| WO2014030617A1 (ja) * | 2012-08-24 | 2014-02-27 | 株式会社神戸製鋼所 | フラットパネルディスプレイの半透過電極用Ａｌ合金膜、およびフラットパネルディスプレイ用半透過電極 |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11053790A patent/JPH049466A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6264813B1 (en) | 1996-12-04 | 2001-07-24 | Aluminum Pechiney | Cathodic sputtering targets made of aluminum alloy |
| EP0948663B1 (fr) * | 1996-12-04 | 2005-08-10 | Aluminium Pechiney | Cibles de pulverisation cathodique en alliage d'aluminium |
| JP2007063621A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Showa Denko Kk | スパッタリングターゲット材、スパッタリングターゲット材用アルミニウム材の製造方法及びスパッタリングターゲット材用アルミニウム材 |
| JP2010280992A (ja) * | 2010-09-29 | 2010-12-16 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2011102435A (ja) * | 2010-12-22 | 2011-05-26 | Showa Denko Kk | スパッタリングターゲット材、スパッタリングターゲット材用アルミニウム材の製造方法及びスパッタリングターゲット材用アルミニウム材 |
| WO2014030617A1 (ja) * | 2012-08-24 | 2014-02-27 | 株式会社神戸製鋼所 | フラットパネルディスプレイの半透過電極用Ａｌ合金膜、およびフラットパネルディスプレイ用半透過電極 |
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