JPH1136067A - モリブデン−タングステン系ターゲット - Google Patents
モリブデン−タングステン系ターゲットInfo
- Publication number
- JPH1136067A JPH1136067A JP20974297A JP20974297A JPH1136067A JP H1136067 A JPH1136067 A JP H1136067A JP 20974297 A JP20974297 A JP 20974297A JP 20974297 A JP20974297 A JP 20974297A JP H1136067 A JPH1136067 A JP H1136067A
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- JP
- Japan
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- molybdenum
- tungsten
- target
- based target
- transverse rupture
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モリブデン−タングステン系ターゲットの抗
折力の低下を抑制することを目的とする。 【解決手段】 本発明はモリブデンとタングステンを主
体としており、組織はモリブデン粒子とタングステン粒
子が１．０μｍ以下の接合をもって焼結したモリブデン
−タングステン系ターゲットである。好ましくはその抗
折力が７５０ＭＰａ以上であり、また平均結晶粒度は３
０μｍ以下が好ましく、密度は相対密度において９８％
以上が好ましい。
折力の低下を抑制することを目的とする。 【解決手段】 本発明はモリブデンとタングステンを主
体としており、組織はモリブデン粒子とタングステン粒
子が１．０μｍ以下の接合をもって焼結したモリブデン
−タングステン系ターゲットである。好ましくはその抗
折力が７５０ＭＰａ以上であり、また平均結晶粒度は３
０μｍ以下が好ましく、密度は相対密度において９８％
以上が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
用のモリブデン−タングステン系の配線を形成するため
などに用いられるモリブデン−タングステン系ターゲッ
トに関するものである。
用のモリブデン−タングステン系の配線を形成するため
などに用いられるモリブデン−タングステン系ターゲッ
トに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄膜トランジスタをスイッチング
素子として利用した液晶ディスプレイの開発、特にパネ
ルサイズの大型化および高精細化の開発が進んでいる。
このような、液晶ディスプレイに使用される配線材料
は、ゲートパルスの遅れを回避するために低抵抗性、他
エッチャントに対する耐エッチング性、電極や他配線と
の低コンタクト抵抗等の特性が要求される。これらの特
性は、ＰＣＴ ＷＯ ９５／１６７９７号ではモリブデ
ン−タングステン系を配線に用いることにより満たされ
ることが報告されている。
素子として利用した液晶ディスプレイの開発、特にパネ
ルサイズの大型化および高精細化の開発が進んでいる。
このような、液晶ディスプレイに使用される配線材料
は、ゲートパルスの遅れを回避するために低抵抗性、他
エッチャントに対する耐エッチング性、電極や他配線と
の低コンタクト抵抗等の特性が要求される。これらの特
性は、ＰＣＴ ＷＯ ９５／１６７９７号ではモリブデ
ン−タングステン系を配線に用いることにより満たされ
ることが報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者が液晶ディス
プレイ用配線材料を検討したところ上述のモリブデン−
タングステン系の配線は、低抵抗、他エッチャントに対
する耐エッチング性、電極や他配線との低コンタクト抵
抗という点で優れていることを確認した。モリブデン−
タングステン系の配線は、モリブデン−タングステン系
合金を調整したターゲットをスパッタリング法すること
により形成される。モリブデン−タングステン系ターゲ
ットは、融点が高く溶解法での作製は困難であり、通常
は粉末焼結法で作製されるが、粉末焼結法だけでは密度
を上げることが難しく、焼結後に熱間圧延等の熱間加工
をすることにより高密度のターゲット作製されている。
プレイ用配線材料を検討したところ上述のモリブデン−
タングステン系の配線は、低抵抗、他エッチャントに対
する耐エッチング性、電極や他配線との低コンタクト抵
抗という点で優れていることを確認した。モリブデン−
タングステン系の配線は、モリブデン−タングステン系
合金を調整したターゲットをスパッタリング法すること
により形成される。モリブデン−タングステン系ターゲ
ットは、融点が高く溶解法での作製は困難であり、通常
は粉末焼結法で作製されるが、粉末焼結法だけでは密度
を上げることが難しく、焼結後に熱間圧延等の熱間加工
をすることにより高密度のターゲット作製されている。
【０００４】しかし、このようにして作製されたモリブ
デン−タングステン系ターゲットはモリブデン単体ター
ゲットやタングステン単体ターゲットより抗折力が著し
く低下する。さらに、近年の基板サイズの増大に伴いタ
ーゲットサイズも大型化が進んでいるため、抗折力が低
いと加工時に割れが生ずる等の問題がある。本発明の目
的は、モリブデン−タングステン系ターゲットの抗折力
の低下を抑制することである。
デン−タングステン系ターゲットはモリブデン単体ター
ゲットやタングステン単体ターゲットより抗折力が著し
く低下する。さらに、近年の基板サイズの増大に伴いタ
ーゲットサイズも大型化が進んでいるため、抗折力が低
いと加工時に割れが生ずる等の問題がある。本発明の目
的は、モリブデン−タングステン系ターゲットの抗折力
の低下を抑制することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】我々は、モリブデン−タ
ングステン系ターゲットの抗折力の低さは、モリブデン
−タングステン系ターゲットが全率固溶型であるため固
溶体となることによるものと見いだした。そして、モリ
ブデン−タングステンの固溶体の存在による抗折力の低
下を防止すべく抗折力を上昇させる検討を行った。そし
て、組織中の固溶体相を極力低減することにより抗折力
を改善することができ、従来よりもはるかに高い７５０
ＭＰａ以上の抗折力を有するモリブデン−タングステン
系ターゲットを見いだした。
ングステン系ターゲットの抗折力の低さは、モリブデン
−タングステン系ターゲットが全率固溶型であるため固
溶体となることによるものと見いだした。そして、モリ
ブデン−タングステンの固溶体の存在による抗折力の低
下を防止すべく抗折力を上昇させる検討を行った。そし
て、組織中の固溶体相を極力低減することにより抗折力
を改善することができ、従来よりもはるかに高い７５０
ＭＰａ以上の抗折力を有するモリブデン−タングステン
系ターゲットを見いだした。
【０００６】すなわち、本発明はモリブデンとタングス
テンを主体としており、組織はモリブデン粒子とタング
ステン粒子が１．０μｍ以下の接合をもって焼結したも
のであることを特徴とするモリブデン−タングステン系
ターゲットである。その抗折力は、７５０ＭＰａ以上で
あることが好ましい。また平均結晶粒度は３０μｍ以下
が好ましく、密度は、相対密度が９８％以上が好まし
い。ただし本発明における拡散接合距離は、ＥＰＭＡの
ライン分析においてＺＡＦ法を用いた場合のＭｏ−２ａ
ｔ％ＷからＭｏ−９８ａｔ％Ｗの範囲として検出した。
テンを主体としており、組織はモリブデン粒子とタング
ステン粒子が１．０μｍ以下の接合をもって焼結したも
のであることを特徴とするモリブデン−タングステン系
ターゲットである。その抗折力は、７５０ＭＰａ以上で
あることが好ましい。また平均結晶粒度は３０μｍ以下
が好ましく、密度は、相対密度が９８％以上が好まし
い。ただし本発明における拡散接合距離は、ＥＰＭＡの
ライン分析においてＺＡＦ法を用いた場合のＭｏ−２ａ
ｔ％ＷからＭｏ−９８ａｔ％Ｗの範囲として検出した。
【０００７】
【発明の実施の形態】モリブデン−タングステン系ター
ゲットは全率固溶型の合金であり、固溶体となるため抗
折力が低い。そこで、本発明者らは組織中の固溶体相を
極力低減させること、詳しくはモリブデン粒子とタング
ステン粒子が１．０μｍ以下の拡散接合距離をもって焼
結させることにより抗折力を上昇させた。液晶用のター
ゲットは大型化が進んでおり、また、モリブデン−タン
グステン系ターゲットは比重が大きいので加工時にかな
りの応力や歪みがかかる。そのために抗折力が７５０Ｍ
Ｐａ以上が好ましい。さらに、スパッタリング時の異常
放電、パーティクル等の問題を考慮すると、平均結晶粒
度は３０μｍ以下および相対密度は９８％以上が好まし
い。
ゲットは全率固溶型の合金であり、固溶体となるため抗
折力が低い。そこで、本発明者らは組織中の固溶体相を
極力低減させること、詳しくはモリブデン粒子とタング
ステン粒子が１．０μｍ以下の拡散接合距離をもって焼
結させることにより抗折力を上昇させた。液晶用のター
ゲットは大型化が進んでおり、また、モリブデン−タン
グステン系ターゲットは比重が大きいので加工時にかな
りの応力や歪みがかかる。そのために抗折力が７５０Ｍ
Ｐａ以上が好ましい。さらに、スパッタリング時の異常
放電、パーティクル等の問題を考慮すると、平均結晶粒
度は３０μｍ以下および相対密度は９８％以上が好まし
い。
【０００８】このようなターゲットは、１００ＭＰａ以
上の高圧がかけられる熱間静水圧プレス法（ＨＩＰ）に
よる粉末焼結法によって原料モリブデン粉末およびタン
グステン粉末を１．０μｍ以下の拡散接合距離で焼結す
ることにより作製が可能となる。焼結の際のＨＩＰ条件
は１３５０℃以下で１００ＭＰａ以上が好ましく、さら
には１３００℃以下で１２０ＭＰａ以上が好ましい。ま
た、原料粉末に微粉末を用いることでターゲットの平均
結晶粒径を微細にすることが可能となり、ＨＩＰによる
粉末焼結法を用いることにより、相対密度を９８％以上
とすることも可能となる。
上の高圧がかけられる熱間静水圧プレス法（ＨＩＰ）に
よる粉末焼結法によって原料モリブデン粉末およびタン
グステン粉末を１．０μｍ以下の拡散接合距離で焼結す
ることにより作製が可能となる。焼結の際のＨＩＰ条件
は１３５０℃以下で１００ＭＰａ以上が好ましく、さら
には１３００℃以下で１２０ＭＰａ以上が好ましい。ま
た、原料粉末に微粉末を用いることでターゲットの平均
結晶粒径を微細にすることが可能となり、ＨＩＰによる
粉末焼結法を用いることにより、相対密度を９８％以上
とすることも可能となる。
【０００９】
【実施例】実施例として、Ｍｏ−２５ｗｔ％Ｗ、Ｍｏ−
５０ｗｔ％ＷおよびＭｏ−７５ｗｔ％Ｗの組成となる平
均粒径が２μｍの原料モリブデン粉末および平均粒径が
１０μｍの原料タングステン粉末を混合後１３００℃×
１５０ＭＰａ×２ｈおよび１３２０℃×１５０ＭＰａ×
３ｈの条件で焼結させて、直径１０１．６ｍｍの円形タ
ーゲットを作製した。本ターゲットをスパン５０ｍｍ、
クロスヘッドスピード０．５ｍｍ／ｍｉｎの３点曲げ試
験による抗折力、空気中と水中の重量差による実測密度
と組成による計算密度より求めた相対密度（相対密度＝
実測密度／計算密度）、ＥＰＭＡのライン分析において
ＺＡＦ法を用いて算出したモリブデン／タングステン界
面の拡散接合距離を表１に示す。ただし拡散接合距離
は、ＥＰＭＡのライン分析においてＺＡＦ法を用いた場
合のＭｏ−２ａｔ％ＷからＭｏ−９８ａｔ％Ｗの範囲と
した。比較のため、ＨＩＰ焼結後１５００℃×６ｈおよ
び１５００℃×１２ｈの拡散処理を行ったＭｏ−２５ｗ
ｔ％Ｗ、Ｍｏ−５０ｗｔ％ＷおよびＭｏ−７５ｗｔ％Ｗ
の調査結果を合わせて示す。また、図１に拡散距離と抗
折力の関係を示す。
５０ｗｔ％ＷおよびＭｏ−７５ｗｔ％Ｗの組成となる平
均粒径が２μｍの原料モリブデン粉末および平均粒径が
１０μｍの原料タングステン粉末を混合後１３００℃×
１５０ＭＰａ×２ｈおよび１３２０℃×１５０ＭＰａ×
３ｈの条件で焼結させて、直径１０１．６ｍｍの円形タ
ーゲットを作製した。本ターゲットをスパン５０ｍｍ、
クロスヘッドスピード０．５ｍｍ／ｍｉｎの３点曲げ試
験による抗折力、空気中と水中の重量差による実測密度
と組成による計算密度より求めた相対密度（相対密度＝
実測密度／計算密度）、ＥＰＭＡのライン分析において
ＺＡＦ法を用いて算出したモリブデン／タングステン界
面の拡散接合距離を表１に示す。ただし拡散接合距離
は、ＥＰＭＡのライン分析においてＺＡＦ法を用いた場
合のＭｏ−２ａｔ％ＷからＭｏ−９８ａｔ％Ｗの範囲と
した。比較のため、ＨＩＰ焼結後１５００℃×６ｈおよ
び１５００℃×１２ｈの拡散処理を行ったＭｏ−２５ｗ
ｔ％Ｗ、Ｍｏ−５０ｗｔ％ＷおよびＭｏ−７５ｗｔ％Ｗ
の調査結果を合わせて示す。また、図１に拡散距離と抗
折力の関係を示す。
【００１０】図１から明らかなように、組織中の固溶体
相を増加するにつれ抗折力が低下していく。拡散距離を
１．０μｍ以下にすると抗折力が７５０ＭＰａ以上のタ
ーゲットの作製が可能なことがわかる。また、１３５０
℃以下で１００ＭＰａ以上のＨＩＰによる粉末焼結法を
用いることにより、熱間圧延等の熱間加工を加えること
なく相対密度が９８％以上のターゲットを得ることが可
能となる。
相を増加するにつれ抗折力が低下していく。拡散距離を
１．０μｍ以下にすると抗折力が７５０ＭＰａ以上のタ
ーゲットの作製が可能なことがわかる。また、１３５０
℃以下で１００ＭＰａ以上のＨＩＰによる粉末焼結法を
用いることにより、熱間圧延等の熱間加工を加えること
なく相対密度が９８％以上のターゲットを得ることが可
能となる。
【００１１】本発明の試料２のＸ線回折およびミクロ組
織を図２および図３に示す。比較のために１５００℃×
６ｈの拡散処理を行ったＭｏ−５０ｗｔ％ＷのＸ線回折
およびミクロ組織を図４および図５に示す。図２より、
本発明の抗折力の高いターゲットはモリブデン相および
タングステン相のピークが観察されるのに対して、図４
より拡散処理を行い抗折力が低いターゲットはピークが
ブロードになっておりモリブデンとタングステンが拡散
し合っていることがわかる。また、図３より抗折力の高
いターゲットのミクロ組織は原料粉末形状がそのまま残
っており拡散層がほとんど観察されないのに対して、図
５より拡散処理を行い抗折力が低いターゲットは拡散が
進行し原料粉末形状があまり残っていないことがわか
る。
織を図２および図３に示す。比較のために１５００℃×
６ｈの拡散処理を行ったＭｏ−５０ｗｔ％ＷのＸ線回折
およびミクロ組織を図４および図５に示す。図２より、
本発明の抗折力の高いターゲットはモリブデン相および
タングステン相のピークが観察されるのに対して、図４
より拡散処理を行い抗折力が低いターゲットはピークが
ブロードになっておりモリブデンとタングステンが拡散
し合っていることがわかる。また、図３より抗折力の高
いターゲットのミクロ組織は原料粉末形状がそのまま残
っており拡散層がほとんど観察されないのに対して、図
５より拡散処理を行い抗折力が低いターゲットは拡散が
進行し原料粉末形状があまり残っていないことがわか
る。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】本発明により、液晶ディスプレイ用のモ
リブデン−タングステン系の配線を形成するためなどに
用いられるモリブデン−タングステン系ターゲットの抗
折力を飛躍的に改善することができ、モリブデン−タン
グステン系ターゲットの安定した生産にとって欠くこと
のできない技術となる。
リブデン−タングステン系の配線を形成するためなどに
用いられるモリブデン−タングステン系ターゲットの抗
折力を飛躍的に改善することができ、モリブデン−タン
グステン系ターゲットの安定した生産にとって欠くこと
のできない技術となる。
【図１】モリブデン−タングステン系ターゲットの拡散
距離と抗折力の関係の一例を示す図である。
距離と抗折力の関係の一例を示す図である。
【図２】本発明のターゲットのＸ線回折結果の一例を示
す図である。
す図である。
【図３】本発明のターゲットの金属ミクロ組織の一例を
示す顕微鏡写真である。
示す顕微鏡写真である。
【図４】比較例のＸ線回折結果の一例を示す図である。
【図５】比較例のターゲットの金属ミクロ組織の一例を
示す顕微鏡写真である。
示す顕微鏡写真である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年８月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
Claims (4)
- 【請求項１】 モリブデンとタングステンを主体として
おり、組織はモリブデン粒子とタングステン粒子が１．
０μｍ以下の拡散接合距離をもって焼結したものである
ことを特徴とするモリブデン−タングステン系ターゲッ
ト。 - 【請求項２】 抗折力が７５０ＭＰａ以上であることを
特徴とする請求項１に記載のモリブデン−タングステン
系ターゲット。 - 【請求項３】 平均結晶粒度が３０μｍ以下であること
を特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載のモ
リブデン−タングステン系ターゲット。 - 【請求項４】 相対密度が９８％以上であることを特徴
とする請求項１もしくは３のいずれかに記載のモリブデ
ン−タングステン系ターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20974297A JPH1136067A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | モリブデン−タングステン系ターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20974297A JPH1136067A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | モリブデン−タングステン系ターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1136067A true JPH1136067A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16577893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20974297A Pending JPH1136067A (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | モリブデン−タングステン系ターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1136067A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004217990A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットとその製造方法 |
| WO2007097396A1 (ja) | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | 高融点金属からなる焼結体スパッタリングターゲット |
| WO2011125663A1 (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 山陽特殊製鋼株式会社 | モリブデン合金およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-07-18 JP JP20974297A patent/JPH1136067A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004217990A (ja) * | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットとその製造方法 |
| JP4574949B2 (ja) * | 2003-01-14 | 2010-11-04 | 株式会社東芝 | スパッタリングターゲットとその製造方法 |
| WO2007097396A1 (ja) | 2006-02-22 | 2007-08-30 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | 高融点金属からなる焼結体スパッタリングターゲット |
| WO2011125663A1 (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-13 | 山陽特殊製鋼株式会社 | モリブデン合金およびその製造方法 |
| JP2011214112A (ja) * | 2010-04-01 | 2011-10-27 | Sanyo Special Steel Co Ltd | モリブデン合金およびその製造方法 |
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