KR100731406B1 - Ａｇ계 스퍼터링 타겟 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

Ag계 스퍼터링 타겟(6)은, 스퍼터링 면과 평행한 면으로 절단하여 복수의 스퍼터링 면을 노출시키고, 상기 노출된 스퍼터링 면마다 복수 개소를 선택하고, 모든 선택 개소의 결정 입경에 기초하여 하기의 수학식 2에 의해 값 A1 및 B1을 산출하고, 이러한 값 A1 및 값 B1중 큰 쪽을 결정 입경의 3차원 격차로서 선택할 때, 상기 결정 입경의 3차원 격차가 18% 이하이다:
수학식 2
Figure 112006002616678-pct00024
상기 식에서,
Dmax은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최대치이고,
Dmin은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최소치이고,
Dave은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 평균치이다.

Description

Ａｇ계 스퍼터링 타겟 및 그의 제조방법{Ag BASE SPUTTERING TARGET AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 스퍼터링법에 의해서 Ag계 박막을 형성하는 데 유용한 Ag계 스퍼터링 타겟 및 그의 관련기술에 관한 것이다.
순수한 Ag나 Ag 합금 등의 Ag계 박막은, 반사율이나 투과율이 높고 소쇠(消衰)계수가 낮은 등 광학적 특성이 우수하고, 열 전도율이 높아 열적특성도 우수하며, 전기저항율이 낮아 전기적 특성도 우수하고, 추가로 우수한 표면 평활성도 갖기 때문에, 광정보 기록 매체의 반사막이나 반투과 반사막이나 열확산막, 평면 패널 디스플레이의 반사 전극막이나 배선막, 열선 반사/차폐창 유리의 Low-E 막, 전자파 실드의 실드막 등에 널리 적용되고 있다.
이러한 Ag계 박막은, 예를 들어, Ag계 스퍼터링 타겟을 스퍼터링함으로써 제조된다. 그리고 상기 Ag계 스퍼터링 타겟에 관해서는, 다수의 개선검토가 시도되고 있다(예컨대, 일본 특허 공개 평성 9-324264 호 공보 및 일본 특허 공개 제 2000-239835 호 공보). 즉, 일본 특허 공개 평성 9-324264 호 공보는, 0.1 내지 2.5 at%의 금과 0.3 내지 3 at%의 구리를 함유시킨 은 합금(또는 은계 복합 금속)으로 스퍼터링 타겟을 구성하면, 스퍼터링시의 산소 등 가스 분위기에 의한 악영향(가시영역의 단파장측의 광투과율·광반사율의 저하)을 방지할 수 있는 것으로 보고하고 있다. 또한, 일본 특허 공개 제 2000-239835 호는, Ag 스퍼터링 타겟에 있어서, ((111)+(200))/(220) 면 배향비를 2.20 이상으로 하면, 스퍼터 속도를 올릴 수 있어, 박막의 생산효율을 높일 수 있다고 하고 있다.
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
또한 Ag계 박막에는, 우수한 광학적·열적·전기적 특성과 표면 평활성 뿐만 아니라, 막면 방향에서의 막 두께나 성분 조성 등의 균일성도 우수할 것이 요구된다. 예컨대, Ag계 박막을 편면 2층 구조의 독출전용형(讀出專用型) DVD(Digita1 versatile Disc)에 있어서의 반투과 반사막으로서 사용하는 경우, 막 두께가 10 내지 20 nm 정도로 매우 얇아서, 막 두께나 성분 조성 등의 막면내 균일성이, 반사율이나 투과율 등의 광학적 특성에 큰 영향을 줘서, 독출전용형 DVD의 신호 재생 성능을 크게 좌우한다. 또한 추기형이나 개서형의 DVD에서는, 신호기록을 위해 기록막에 레이저를 조사했을 때에 열이 발생하고, 이 열은 추기형 DVD나 개서형 DVD의 신호 기록 성능을 크게 좌우하는 것이어서, 이 열을 빠르게 방열할 필요가 있다. 따라서 이들 추기형 또는 개서형 DVD의 반사막으로서 Ag계 박막을 사용하는 경우에는, 반사율과 열 전도율이 높을 것, 더구나 막면 방향에서 균일할 것이 요구된다. 그리고 DVD로 한정하지 않고, 차세대의 광정보 기록 매체에 관해서도, 같은 특성이 요구되는 것이 예상된다.
그래서, 본 발명자들은, 막 두께 및 성분 조성이 막면 방향에서 균일한 박막을 형성하기 위해서 여러가지의 검토를 거듭하여, 이와 같은 특성을 갖는 박막을 형성하는 데 유용한 스퍼터링 타겟을 출원하였다(일본 특허 출원 제 2002-183462 호 공보, 일본 특허 출원 제 2002-183463 호 공보). 일본 특허 출원 제 2002-183462 호의 발명에서는, Ag계 합금 스퍼터링 타겟의 제조 공정(주조시의 냉각 속도, 열간가공시의 가공율, 냉간가공시의 가공율, 냉간가공 후의 열처리 온도 등)을 제어함으로써, Ag 합금 스퍼터링 타겟의 금속조직을 제어하고 있다. 예컨대 평균 결정 입경을 100μm 이하, 최대 결정 입경을 200μm 이하로 제어하고 있다. 그리고, Ag 합금 스퍼터링 타겟의 결정 입경을 미세하게 하면 박막의 막 두께나 성분 조성 등을 균일하게 할 수 있는 것을 확인하였다. 또한 일본 특허 출원 제 2002-183463 호의 발명에서는, Ag계 합금 스퍼터링 타겟의 제조 공정(냉간 가공시의 가공율, 냉간 가공 후의 열처리 온도 등)을 제어하여, 상기 열처리에 있어서의 재결정화를 이용하여 결정배향을 균일하게 함에 따라, Ag 합금 스퍼터링 타겟의 결정배향을 제어하고 있다. 구체적으로는 X선 회절 피크 강도비의 격차를 20% 이하로 제어하고 있다. 그리고 X선 회절 피크 강도비의 스퍼터링 면 방향의 격차를 억제하면, 박막의 막 두께를 균일하게 할 수 있음을 확인하였다.
또한, 이러한 일본 특허 출원 제 2002-183462 호 및 일본 특허 출원 제 2002-183463 호의 발명에서는, Ag 합금 주괴를 압연한 후, 상기 압연판을 뽑아 절단함으로써 Ag 합금 스퍼터링 타겟을 제조하고 있다.
그런데 스퍼터링 타겟은, 그 사용 개시로부터 종료에 이를 때까지, 일관되게 고품질의 박막을 형성할 수 있는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 바와 같이 하여 박막의 막 두께나 성분 조성을 막면 방향에서 균일하게 할 수 있는 스퍼터링 타겟이 얻어진다고 해도, 이와 같은 박막에서 우수한 특성을 스퍼터링 타겟의 사용 개시로부터 종료에 이를 때까지 항상 유지시키는 것이 바람직하다. 더구나, 박막의 막 두께나 성분 조성의 막면 균일성 그 자체도 더욱 높이는 것이 바람직하다.
본 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 스퍼터링 타겟의 사용 개시로부터 종료에 이를 때까지 계속해서 막 두께의 막면 방향 균일성이 우수한 박막을 안정적으로 형성할 수 있는 Ag계 스퍼터링 타겟에 관한 기술을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, Ag 합금 박막을 형성하는 경우더라도, 스퍼터링 타겟의 사용 개시로부터 종료에 이를 때까지, 계속하여, 성분 조성의 막면 방향 균일성이 우수한 박막을 안정적으로 형성할 수 있는 Ag계 스퍼터링 타겟에 관한 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 막 두께나 성분 조성의 막면 방향 균일성이 더욱 높아진 박막을 얻을 수 있는 Ag계 스퍼터링 타겟에 관한 기술을 제공하는 것에 있다.
과제의 해결방법
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구를 계속한 결과, Ag계 원주체(주괴, 열간 가공체 등)를, 그 원주 형태를 유지하면서 축방향으로 냉간 단신(鍛伸)한 후, 수득된 단신체를, 원주 형태를 유지하면서, 축방향으로 냉간 스웨이징하여, 수득되는 원주상 냉간 가공체를 열처리한 후에 둥글게 절단함으로써 Ag계 스퍼터링 타겟을 제조하면, 결정 입경, 결정 배향(X선 회절 피크 강도비) 등이 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 면 방향 및 두께 방향의 모두에서 균일하게 갖춰진다는 점(즉, 결정 입경의 3차원 격차 및 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차를 억제할 수 있다는 점), 및 이러한 Ag계 스퍼터링 타겟을 이용하여 박막을 형성하면, 스퍼터링 타겟의 사용 개시때부터 사용 종료때까지 박막의 막 두께가 막면 방향에서 균일해지고, 또한 성분 조성도 막면 방향에서 균일해지는 것을 발견하고, 더구나 이들 막 두께나 성분 조성의 막면 균일성이 현저히 높아지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 제 1 태양은, Ag계 스퍼터링 타겟으로서, 결정 입경의 3차원 격차가 18% 이하이며,
상기 결정 입경의 3차원 격차의 측정은,
상기 스퍼터링 타겟을 스퍼터링 개시면에 대해 평행한 면으로 절단하여 복수의 스퍼터링 면을 노출시키고,
상기 노출된 스퍼터링 면마다 복수 개소를 선택하고,
상기 노출된 모든 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소의 결정 입경 D를, i) 상기 선택 개소의 광학 현미경 사진(배율: 50 내지 500배)을 촬영하고, ii) 수득된 사진에 격자 형상에서 4개 이상 복수개의 직선을 긋고, iii) 이들의 직선상에 있는 결정립계의 수 n을 조사하여, 직선마다 하기의 수학식 1에 따라 결정 입경 d(단위: μm)을 산출하고, iv) 상기 복수개의 직선에 대해 구한 상기 결정 입경 d의 평균치인 상기 선택 개소의 결정 입경 D를 산출함으로써, 측정하고,
상기 노출된 모든 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소의 상기 결정 입경 D의 측정결과에 따라, 하기 수학식 2에 의해 값 A1 및 값 B1를 산출하고,
또한, 이들 값 A1 및 값 B1중 큰 쪽을 상기 결정 입경의 3차원 격차로서 선택한 Ag계 스퍼터링 타겟을 제공한다:
Figure 112006002616678-pct00001
상기 식에서,
L은 상기 직선의 길이이고,
n은 상기 직선상의 결정립계의 수이고,
m은 상기 광학 현미경 사진의 배율이다.
Figure 112006002616678-pct00002
상기 식에서,
Dmax은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최대치이고,
Dmin은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최소치이고,
Dave은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 평균치이다.
상기 평균 결정 입경 Dave는 보통 100μm 이하이며, 상기 최대 결정 입경 Dmax 는 보통 120μm 이하이다.
또한, 본 발명의 제 2 태양은, Ag계 스퍼터링 타겟으로서, X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 3차원 격차가 35% 이하이며,
상기 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 3차원 격차의 측정은,
상기 스퍼터링 타겟을 스퍼터링 개시면에 대해 평행한 면으로 절단하여 복수의 스퍼터링 면을 노출시키고,
상기 노출된 스퍼터링 면 마다 복수개소를 선택하고,
상기 모든 노출된 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소에서 Ag의 X선 회절 피크 강도(counts per second)를 측정하고,
각 선택 개소에 있어서, 가장 큰 Ag의 X선 회절 피크 강도 X1와 2번째로 큰 Ag의 X선 회절 피크 강도 X2의 비인 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)를 산출하고,
상기 노출된 모든 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소에서의 상기 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)에 따라, 하기의 수학식 3에 의해 값 A2 및 값 B2를 계산하고,
또한, 이들 값 A2 및 값 B2중 큰 쪽을 상기 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 3차원 격차로서 선택하는 것을 특징으로 하는, Ag계 스퍼터링 타겟을 제공한다:
Figure 112006002616678-pct00003
상기 식에서,
Rmax은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 최대치이고,
Rmin은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 최소치이고,
Rave은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 평균치이다.
본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟는, 원판 형상인 것이 바람직하고, 희토류 금속을 함유하는 Ag 합금으로 형성될 수도 있다. 희토류 금속의 함유량은, 예컨대 5원자% 이하(0원자%를 포함하지 않음)이다.
본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟은, Ag계 원주체(주괴, 열간 가공체 등; 또한 냉간 단조를 복수회 수행하는 경우에는 냉간 가공체도 포함한다)를, 원주 형태로 유지하면서, 축방향으로 냉간 단신하는 공정, 및 수득된 단신체를, 원주 형태를 유지하면서, 축방향으로 냉간하여 스웨이징하는 공정으로 이루어지는 냉간 단조를 1회 또는 복수회 수행하고, 수득되는 원주상 냉간 가공체를 열처리한 후, 둥글게 절단함에 의해 제조할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 Ag계 스퍼터링 타겟을 스퍼터링하는 Ag계 박막의 제조방법도 포함된다.
종래 기술보다 유효한 효과
본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟에 의하면, 결정 입경이나 결정배향(X선 회절 피크 강도비)가 3차원적으로 균일하게 갖춰지기 때문에, 스퍼터링 타겟 사용 개시로부터 종료에 이를 때까지, 계속하여, 막 두께의 막면 방향 균일성이 우수한 박막 을 안정적으로 형성할 수 있다. 또한 스퍼터링 타겟의 사용 개시로부터 종료에 이를 때까지, 계속하여, 성분 조성의 막면 방향 균일성을 높일 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부도면을 참조한 바람직한 실시 형태에 관한 이하의 설명에 의해 분명해진다.
도 1은 결정 입경의 3차원 격차와, 성분 조성 격차 및 막 두께 변동량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차와, 성분 조성 격차 및 막 두께 변동량의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3는 결정 입경의 측정 방법의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 스퍼터링 타겟의 제조방법의 일례를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5A, 도 5B, 및 도 5C는 실험예 3의 스퍼터링 타겟의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟은, 결정 입경 및 결정 배향중 적어도 하나가, 판면(스퍼터링 면) 방향 뿐만 아니라 판두께 방향에서도 균일하게 갖춰진다는 점에서, 즉 3차원적으로 균일한 점에 특징을 갖고 있다. 이러한 스퍼터링 타겟은 막 두께가 (및 Ag 합금의 경우에는 성분 조성도) 막면 방향에서 균일한 Ag계 박막을 형성할 수 있고, 더구나 스퍼터링 타겟의 사용개시로부터 종료에 이를 때까지, 막 두께 (및 성분조성이) 막면 방향에서 균일한 Ag계 박막을 계속하여 안정적으로 형성할 수 있다. 추가로, 막 두께나 성분 조성의 균일성을 현저히 높일 수 있다.
이러한 본 발명의 특징을 보다 정량적으로 설명하면, 다음과 같다. 즉, 본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟은, 후술하는 방법에 의해서 요구되는 「결정 입경의 3차원 격차」 및「X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차(결정 배향의 3차원 격차에 상당함)」의 적어도 하나가 억제된다. 그리고, 스퍼터링 타겟의 결정 입경의 3차원 격차와, 수득된 박막의 막면 균일성(막 두께의 막면 방향 변동량, 성분 조성의 막면 방향 격차)과의 관계를 도 1에 나타내고, 스퍼터링 타겟의 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차와, 수득된 박막의 막면 균일성(막 두께의 막면 방향 변동량, 성분 조성의 막면 방향 격차)의 관계를 도 2에 나타내었다. 또한, 도 1 및 도 2에서는 스퍼터링 타겟의 사용을 계속한 때에, 박막의 막면 균일성이 어떻게 변동할 지도 더불어 나타내고, 깊이 2mm의 스퍼터링 면에서 얻어지는 박막의 막면 균일성에 관해서는 흑색 원 또는 백색 원으로 나타내고, 깊이 5mm의 스퍼터링 면에서 얻어지는 박막의 막면 균일성에 관해서는 흑색 삼각형 또는 백색 삼각형으로 나타내고, 깊이 8mm의 스퍼터링 면에서 얻어지는 박막의 막면 균일성에 관해서는 흑색 사각형 또는 백색 사각형으로 나타낸다(흑색은 성분 조성의 격차를 나타내고, 백색은 막 두께의 변동량을 나타낸다).
도 1 및 도 2에 의해 분명해지는 바와 같이, 결정 입경의 3차원 격차가 약 20% 정도인 경우, 또한 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차가 약 40% 정도인 경우, 스퍼터링 면의 깊이에 관계없이 박막의 성분조성의 격차 및 막 두께의 변동량이 커져 버린다. 구체적으로는 성분 조성의 격차는 20% 정도에 도달하고, 막 두께의 변동량도 -14% 정도에 도달한다. 이것에 대하여, 결정 입경의 3차원 격차나 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차를 억제하면, 스퍼터링 면의 깊이에 관계없이 박막의 성분 조성의 격차 및 박막 두께의 변동량을 작게 할 수 있다.
결정 입경 및 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차는 적을수록 바람직하고, 박막의 목표 특성에 따라 적절히 설정할 수 있지만, 예컨대 결정 입경의 3차원 격차는 18% 이하 정도, 바람직하게는 15% 이하 정도, 더욱 바람직하게는 10% 이하 정도(예컨대 9% 이하 정도)이고, 특히 8% 이하 정도로 한다. 또한, 하한은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 3% 정도이다.
또한, X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차는 35% 이하 정도, 바람직하게는 30% 이하 정도, 더욱 바람직하게는 20% 이하 정도(예컨대 17% 이하 정도)이고, 특히 15% 이하 정도로 한다. 또 하한은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예컨대 5% 정도이다.
상기 결정 입경의 3차원 격차는, 다음과 같이 하여 구한다. 우선 스퍼터링 타겟을 스퍼터링 면과 평행한 면으로 절단하여 복수의 스퍼터링 면을 노출시키고, 노출된 스퍼터링 면마다 복수 개소를 선택하고, 모든 스퍼터링 면의 모든 선택 개소의 결정 입경을 측정한다. 또한, 스퍼터링 면은 보다 많이 노출된 쪽이 정확한 3차원 격차를 구할 수 있고, 보통 두께 2 내지 3mm 간격으로 스퍼터링 면을 노출시킨다. 또한 각 스퍼터링 면에서의 선택 개소도 보다 많은 쪽이 정확한 3차원 격차를 구할 수 있고, 보통, 스퍼터링 면 10000mm2당 1.0 내지 1.5개소 정도를 선택한다.
결정 입경은, 하기 순서 1) 내지 4)에 따라 측정한다.
순서 1) 선택 개소의 광학 현미경 사진을 촬영한다. 또한, 현미경 배율은 결정 입경에 맞춰 적절히 설정하면 바람직하다. 알맞은 현미경 배율에 관해서는 후술하지만, 현미경 배율은 보통 50 내지 500배 정도로 설정한다.
순서 2) 수득된 사진(21)에 井자형 내지는 격자형상으로 4개 이상의 직선을 뺀다(도 3 참조). 구체적으로는, 도면에 있어서 수평 방향으로 연장되는 것으로 서로 평행한 2개의 직선 α1, α2과, 도면에 있어서 수직 방향으로 연장되어 직선 α1, α2과 직교하는 2개의 직선 β1, β2을 뺀다. 또 직선의 수가 많을수록 정확하게 3차원 격차를 구할 수 있다.
순서 3) 상기 직선상에 있는 결정립계의 수 n을 조사하여, 각 직선 마다 하기 수학식 1에 따라 결정 입경 d(단위: μm)을 산출한다.
수학식 1
Figure 112006002616678-pct00004
상기 식에서,
L은 사진(21)상에서의 직선의 길이를 나타내고,
n은 직선상의 결정립계의 수를 나타내고,
m은 광학 현미경 사진의 배율을 나타낸다.
순서 4) 복수개의 직선 각각으로부터 구한 결정 입경 d의 평균치를 상기 선택 개소의 결정 입경 D로 한다. 직선 α1, α2, β1, β2에 대응하는 결정 입경의 평균치를 d1, d2, d3, d4라고 하면, 선택 개소의 결정 입경 D는 하기 수학식 4로 표시된다.
Figure 112006002616678-pct00005
그리고 모든 개소의 결정 입경(수치)에 따라 하기 값 A1 및 값 B1를 산출하고, 이들 값 A1 및 값 B1중 큰 쪽을 결정 입경의 3차원 격차로 한다.
수학식 2
Figure 112006002616678-pct00006
상기 식에서,
Dmax은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최대치이고,
Dmin은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최소치이고,
Dave은 평균치이다.
또한 알맞은 현미경 배율 m은, 이하의 조건을 만족하는 것이다. 즉, 상기 순서 2) 및 3)과 같이 하여 사진에서 직선을 빼서 이 직선상에 있는 결정립계의 수를 조사할 때에, 직선 길이 L = 100mm당 결정립계의 수 n이 약 20개 정도가 되도록 하는 현미경 배율 m을 설정하는 것이 알맞다. 예컨대 평균 결정 입경 Dave가 약 10μm 정도이면 알맞은 현미경 배율 m은 약 200 내지 500배 정도이며, 평균 결정 입경 Dave가 약 20μm 정도이면 알맞은 현미경 배율 m은 약 100 내지 400배 정도이며, 평균 결정 입경 Dave가 약 100μm 정도이면 알맞은 현미경 배율 m은 약 50 내지 100배 정도이다. 평균 결정 입경 Dave가 100μm 정도를 넘는 경우에는, 현미경 배율 m은 50배 정도라고 하면 좋다.
또한 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 3차원 격차는, 다음과 같이 하여 구한다.
우선, 상기 결정 입경의 경우와 같이 하여, 복수의 스퍼터링 면에서 각각 복수의 측정 개소를 선택한다. 그리고, 각 개소에서의 Ag의 X선 회절 피크 강도(count per second)를 측정함으로써 각 선택 개소마다 Ag의 X선 회절 피크 강도 X1와 2번째로 큰 Ag의 X선 회절 피크 강도 X2와의 비(X2/X1)를 산출한다. 모든 개소의 X선 회절 피크 강도비(수치)에 따라, 결정 입경의 경우와 같은 값을 산출하고(구체적으로는 하기 값 A2 및 값 B2를 산출하고), 이들 값 A2 및 값 B2중 큰 쪽을 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차로 한다:
수학식 3
Figure 112006002616678-pct00007
상기 식에서,
Rmax은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 최대치이고,
Rmin은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 최소치이고,
Rave은 평균치이다.
본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟은, 상기 평균 결정 입경 Dave 및/또는 상기 최대 결정 입경 Dmax이 작을 수록 바람직하다. 이들의 값이 작을 수록, 박막에 있어서의 막 두께나 성분 조성의 균일성(막면 방향의 균일성, 및 막형성 과정에서의 계속적인 균일성)을 흔히 높일 수 있다.
평균 결정 입경 Dave는, 예컨대 100μm 이하, 바람직하게는 50μm 이하, 추가로 바람직하게는 30μm 이하, 특히 20μm 이하로 하는 것이 바람직하다. 최대 결정 입경 Dmax은, 예컨대 120μm 이하, 바람직하게는 70μm 이하, 흔히 바람직하게는 40μm 이하, 특히 25μm 이하로 하는 것이 바람직하다.
스퍼터링 타겟의 형상은 특별히 한정되지 않고, 공지된 여러가지의 형상의 것으로 할 수 있지만, 원판 형상인 것이 특히 바람직하다. 이러한 원판 형상의 스퍼터링 타겟은, 결정 입경 및/또는 결정 배향(X선 회절 피크 강도비)가 원판면(스퍼터링 면) 방향 및 판두께 방향의 모두에서 균일하게 갖춰지게 된다. 그리고 원판면 방향으로 결정 입경 및/또는 결정배향이 갖춰지면, 스퍼터링되는 Ag의 (및 Ag 합금의 경우에는 합금원소도) 출사분포가 균일해져서, 기판상에 형성되는 Ag계 박 막의 막 두께의 (및 Ag 합금의 경우에는 성분조성도) 막면 방향의 균일성이 양호해진다. 더구나 판두께 방향에서도 결정 입경 및/또는 결정 배향이 균일하게 갖춰지기 때문에, Ag계 스퍼터링 타겟의 사용개시로부터 종료에 이를 때까지, 계속하여, 막 두께의 (및 Ag 합금의 경우에는 성분 조성도) 막면 방향 균일성이 우수한 Ag계 박막을 안정화하여 형성할 수 있다.
본 발명의 스퍼터링 타겟는, Ag계라면, 성분은 특별히 한정되지 않고, 순수한 Ag 스퍼터링 타겟일 수도 있고, Ag 합금 스퍼터링 타겟일 수도 있다. 특히 Ag 합금이, 희토류 금속을 함유하는 Ag 합금인 경우, 본 발명은 이하와 같은 작용 효과도 나타낸다. 즉, Ag 합금 스퍼터링 타겟은, 예컨대, 합금 원소를 배합한 Ag를 용해 및 주조하고, 수득된 주괴를 압연·단조 등 함으로써 제조할 수 있다. 그런데, 희토류 금속은 산화되기 쉬운 특징을 갖기 때문에, 희토류 금속의 산화물이 주괴 표면에 생성되기 쉽게 된다. 그리고 이 주괴를 압연하는 경우, 압연 전에 상기 산화물을 절삭 등에 의해서 완전히 제거해 두지 않으면, 상기 산화물이 압연면(스퍼터링 타겟의 스퍼터링 면에 상당하는 면)에 매립된다. 상기 산화물이 맞물려 들어간 그대로 스퍼터링 타겟을 이용하여 박막을 형성하면, 박막에 상기 산화물로부터의 불순물이 혼입되어, 박리나 응집 등의 열화가 생겨 버린다. 그런데 본 발명에서는, 후술하는 것과 같은 특별한 가공 방법을 채용하고 있어, 이 방법으로 스퍼터링 타겟을 제조하는 경우에는 가공 전에 희토류 금속의 산화물을 완전히 제거할 수 없을 뿐더라도, 산화물이 스퍼터링 면에 매립되는 것을 억제할 수 있다.
상기 희토류 금속으로서는, Sc, Y, 란타노이드(La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) 등을 들 수 있다. 희토류 금속의 함유량은, 예컨대, 5원자% 이하(0원자%를 포함하지 않음) 정도, 바람직하게는 3원자% 이하 정도, 더욱 바람직하게는 1원자% 이하 정도이다.
또한, 상기 Ag 합금 스퍼터링 타겟은, 2원계(예컨대, Ag와 희토류 금속으로 이루어지는 2원계)일 수도 있고, 3원계 이상[예컨대, Ag와 희토류 금속과 다른 금속(예컨대 Cu)으로 구성되는 3원계 등]일 수도 있다.
Ag계 스퍼터링 타겟의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 3 내지 35mm 정도이며, 5 내지 30mm 정도인 것이 많다.
다음으로 본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟의 제조방법을, 도 4에 따라서 설명한다. 이 도시예의 방법에서는, Ag (또는 Ag 합금)을 용해 및 주조함으로써 수득되는 원주상 Ag 주괴(1)를 열간으로 단신(10)함으로써 축방향으로 늘리고, 수득된 단신체(2)는 원주 형태를 유지하고 있다. 이어서, 상기 단신체(2)를 열간 스웨이징(11)에 의해서 축방향으로 줄이고, 수득된 압축체(3)도 또한 원주 형태를 유지하고 있다. 이와 같이 단신 작업(10) 및 스웨이징 작업(11)으로 이루어진 단조 작업(12)(도 4A)을 열간에서 1회 또는 복수회 수행한 후, 냉간에서도 상기 단조 작업(12)을 1회 또는 복수회 수행하고, 열처리한 후, 도 4B에 나타낸 바와 같이 원주상 냉간 가공체(5)를 둥글게 절단함으로써, Ag계 스퍼터링 타겟(6)을 제조한다.
이러한 방법으로 제조하면, 결정 입경의 3차원 격차, X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차 등을 작게 할 수 있고, 평균 결정 입경 Dave, 최대 결정 입경 Dmax 등도 작게 할 수 있게 된다. 더구나 원주상 냉간 가공체를 둥글게 절단하였기 때문에, 판상 가공체로부터 원판만을 뽑아 절단하는 경우에 비해 좋은 수율로 타겟을 제조할 수 있다. 또 둥글게 자르는 절단의 한정값을 고려하면, 스퍼터링 타겟의 판 두께가 어느 정도 두꺼운(예컨대 10mm 이상) 쪽이 수율 향상 효과가 커진다.
상기 제조 공정에 있어서, 결정 입경이나 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차를 작게 하기 위해서 특히 효과가 있는 것은, 단신과 스웨이징으로 이루어지는 냉간 단조를 1세트 이상 수행한 후에 열처리하는 점에 있다. 단신과 스웨이징으로 이루어진 냉간 단조에 의해서 원주상 냉간 가공체에 가공 변형을 균일하게 도입할 수 있고, 열처리에 의해서 원주상 냉간 가공체를 균일하게 재결정화시킬 수 있다.
단신과 스웨이징으로 이루어지는 냉간 단조는, 이하의 수학식 5로 정의된 단련비를 크게 할수록, 효과적이다. 즉, 단련비가 클수록, 결정 입경 및 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차를 작게 할 수 있고, 추가로 결정 입경 자체(평균 결정 입경 Dave, 최대 결정 입경 Dmax 등)을 작게 할 수 있다. 이하의 수학식 5 내지 7의 부호는 도 4에 나타낸다.
Figure 112006002616678-pct00008
Figure 112006002616678-pct00009
Figure 112006002616678-pct00010
또한, 단신과 스웨이징으로 이루어진 단조를 복수 세트로 하는 경우에는, 각 세트마다 구한 단련비를 모두 곱하여, 총 단련비를 구한다.
전술한 단련비(단신과 스웨이징으로 이루어지는 냉간 단조를 복수 세트로 하는 경우에는, 총 단련비임)는, 예컨대, 1 내지 10 정도, 바람직하게는 2 내지 9 정도, 더욱 바람직하게는 3 내지 8 정도의 범위로부터 선택할 수 있다.
단신과 스웨이징으로 이루어지는 냉간 단조의 반복수는 특히 한정되지 않고, 1회 이거나 복수회일 수 있지만, 전술한 단련비를 높이는 관점에서는 반복 수를 많이 하는 것이 바람직하다.
열간단조에 있어서의 가열온도는, 보통 실시되는 범위로부터 선택할 수 있고, 예컨대 500 내지 750℃ 정도로 하는 것이 바람직하다. 열처리 온도는, 예컨대 500 내지 600℃ 정도, 바람직하게는 520 내지 580℃ 정도의 범위로부터 선택할 수 있다.
본 발명의 Ag계 스퍼터링 타겟은, 예컨대 DC 스퍼터링법, RF 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, 반응성 스퍼터링법 등중 어느 쪽의 스퍼터링법에도 적용할 수 있고, 두께 약 2 내지 500 nm의 Ag계 박막을 형성하는 데 유효한다.
수득되는 박막은, 막 두께, 성분 조성 등이 막면 방향으로 균일해진다. 따라서, 예컨대 DVD 등의 광정보 매체의 반투과 반사막이나 반사막으로서 이용했을 때, 신호의 기록/재생 성능을 높일 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 전술하거나 후술할 취지에 적합하게 수득되는 범위로 적당히 변경하여 실시하는 것도 물론 가능하고, 그들은 어느 것이나 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1) 스퍼터링 타겟
이하의 실험예에서 수득된 스퍼터링 타겟(두께 10mm)의 물성은, 하기의 방법에 따라서 구했다.
[결정 입경]
스퍼터링 타겟의 스퍼터링 면의 광학 현미경 사진(실험예 1, 4, 7에서는 배율 200배, 다른 실험예에서는 배율 50배)을 촬영하여, 수득된 사진에 도 3에 나타내는 것 같은 井자형의 4개의 직선 α1, α2, β1, β2을 빼내었다. 상기 직선상에 있는 결정립계의 수 n을 조사하여, 각 직선마다 하기 수학식 1에 따라 결정 입경 d(단위: μm)을 산출했다.
수학식 1
Figure 112006002616678-pct00011
상기 식에서,
L은 직선의 길이 L을 나타내고,
n은 직선상의 결정립계의 수 n을 나타내고,
m은 광학 현미경 사진의 배율을 나타낸다.
복수개의 직선 α1, α2, β1, β2 각각으로부터 구한 결정 입경 d의 평균치를 상기 사진(측정 개소)의 결정 입경 D로 했다.
[X선 회절 피크 강도비]
스퍼터링 타겟의 스퍼터링 면을 하기에 나타내는 조건에서 X선 회절법에 의해서 분석하고, Ag의 X선 회절 피크 강도[(111)면, (200)면, (220)면, (311)면, (222)면, (400)면 등의 X선 회절 피크 강도. 단위: counts per second]를 측정했다.
이들 X선 회절 피크중에서 가장 큰 강도 X1와, 2번째로 큰 강도 X2와의 비(X2/X1)를 X선 회절 피크 강도비로 했다.
X선 회절 조건
a) 시험편의 전처리
본 실험예에서는 시험편의 표면이 평활하기 때문에 전처리는 하지 않았다(단, 시험편 표면의 절삭 변형의 영향을 제거하고 싶은 경우는, 표면을 습식 연마한 후에, 희석된 초산으로써 에칭하는 것이 바람직하다).
b) 분석장치
이학 전기(주)에서 제조한 린트(RINT)1500
c) 분석 조건
타겟: Cu
단색화: 모노 크로마터 사용에 의한 CuKα선
타겟출력: 50kV-200 mA
슬릿: 발산 1°, 산란 1°, 수광 0.15mm
주사속도: 4°/min
샘플링 폭: 0.02°
측정 범위(2θ): 10 내지 130°
[결정 입경의 3차원 격차]
원판 형상의 두께 10mm의 스퍼터링 타겟을, 표면에서의 깊이 2mm, 5mm, 및 8mm의 개소에서 둥글게 절단했다. 각 절단면에 편중되는 일 없이 균일하게 분포된 4개소를 선택함으로써, 합계로 12개소를 선택하여, 각 개소의 결정 입경을 상술한 바와 같이 구했다. 그리고 얻어지는 값의 최대의 값을 Dmax로 하고, 최소의 값을 Dmin로 하고, 평균치를 Dave로 하여, 하기 값 A1 및 값 B1를 계산하여, 이들 값 A1 및 값 B1중 큰 쪽을 결정 입경의 3차원 격차로 했다.
수학식 2
Figure 112006002616678-pct00012
[X선 회절 피크 강도의 3차원 격차]
상기 결정 입경의 3차원 격차의 경우와 같이 하여 12개소를 선택하고, 각각의 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)를 상술한 바와 같게 하여 구했다. 그리고 수득된 값의 최대의 것을 Rmax로 하고, 최소의 것을 Rmin로 하고, 평균치를 Rave로 하여, 하기 값 A2 및 값 B2를 계산하고, 이들 값 A2 및 값 B2중 큰 쪽을 X선 회절 피크 강도의 3차원 격차로 했다.
수학식 3
Figure 112006002616678-pct00013
2) 박막
또한, 실험예에서 수득된 스퍼터링 타겟을 이용하여, DC 마그네트론 스퍼터링법[도달 진공도: 2.0× 10-6 Torr 이하(2.7× 10-4 Pa 이하), Ar 가스압: 2.0mTorr(0.27 Pa), 스퍼터링 파워: 1000 W, 극간 거리: 55mm, 박막형성용 기판: 유리 기판(직경 120mm, 두께 1mm), 기판온도: 실온]에 의해서 박막(막 두께: 100nm)을 형성했다. 또 스퍼터링 타겟은, 상술한 바와 같이, 결정 입경 및 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차를 조사하는 것을 목적으로 하여 소정 깊이(실험예에서는 2mm, 5mm, 및 8mm)에서 절단하기 때문에, 상기 소정 깊이의 개소가 최표면이 되는 3개의 스퍼터링 타겟을 준비하고, 각각을 이용하여 박막을 형성하여, 수득된 박막의 특성을 아래와 같이 평가했다.
[성분 조성의 막면 방향 격차]
(I) 스퍼터링 타겟의 스퍼터링 개시면에서 깊이를 2mm, 5mm, 및 8mm으로 함으로써 얻어지는 3개의 박막(직경: 120mm)에 관하여, 하기에 나타낸 조건으로 X선 마이크로 애날리시스 분석을 하여, 합금 원소(Nd 등)의 함유량의 막면 분포를 조사했다.
X선 마이크로 애날리시스 조건
a) 시험편의 전처리
시험편을 수지에 매립하여, 분석면을 습식연마했다.
b) 분석장치
일본전자(주)에서 제조한 EPMA(WD/ED 콘바인 마이크로 애널라이져) JXA-8900 RL
c) 분석조건
형식: 스테이지 스캔
가속 전압: 15 kV
조사 전류: 0.2μA
빔직경: 1μm
시간: 100ms
점 갯수: 400× 400
간격: X: 1.5μm, Y: 1.5μm
(II) 각 박막에 있어서의 성분조성의 막면 방향 격차는, 다음과 같이 하여 평가했다. 즉, 박막으로부터 편중되는 일 없이 5개소를 선택하고[실험예로서는, 직경 120mm의 원판상 박막에 대해, 직경상의, 한끝에서 10mm, 30mm, 60mm, 90mm, 및 110mm이 되는 개소를 선택함], 각 개소의 합금 원소(Nd 등)의 함유량을 구했다. 그리고 얻어지는 값의 최대의 것을 Cmax로 하고, 최소의 것을 Cmin로 하고, 평균치를 Cave로 하여, 하기 값 A3 및 값 B3를 계산하여, 이들 값 A3 및 값 B3중 큰 쪽을 성분 조성의 막면 방향의 격차로 했다.
Figure 112006002616678-pct00014
[막 두께의 막면 방향 격차]
스퍼터링 개시면에서의 깊이가 2mm, 5mm, 및 8mm으로 함으로써 수득되는 3개의 박막(직경: 120mm)에 관하여, 각각 막 두께를 측정하고, 다음과 같이 하여 각 박막의 막면 방향 격차를 구했다.
즉, 박막으로부터 편중되는 일 없이 5개소를 선택하고[실험예에서는, 직경 120mm의 원판상 박막에 대하여, 직경상의 한끝에서 10mm, 30mm, 60mm, 90mm, 및 110mm이 되는 개소를 선택함], 각 개소의 막 두께를 단차식 막 두께계에 의해서 측정했다. 중앙(한끝에서 60mm인 개소)의 측정치를 Tcenter, 다른 개소 n의 측정치를 Tn으로 하여, 상기 다른 개소 n의 변동량(ΔTn)을 다음 수학식 9에 따라 산출했다.
Figure 112006002616678-pct00015
실험예 1
Nd를 배합한 Ag를 Ar 분위기하에서 유도 용해하고, 주형을 이용하여 원주형상으로 주조(냉각 속도: 0.1 내지 1℃/초)함으로써 Ag-0.5원자% Nd 합금주괴를 제조했다. 이 원주상 주괴를, 열간에서, 도 4A에 나타내는 것 같은 탭 단신(10)(온도: 700℃, 단련비: 1.4)와 스웨이징(11)(온도: 700℃, 단련비: 1.4)의 조합에 의한 열간단조(12)를 1회 수행하고(단련비: 1.4 × 1.4 = 2.0), 열처리(온도: 550℃, 시간: 1.5시간)했다. 추가로 냉간으로 탭 단신(10)(단련비: 1.4) 및 스웨이징(11)(단련비:1.4)의 조합에 의한 냉간 단조(12)를 3회 하고 [단련비:(1.4 × 1.4)3= 7.5], 열처리(온도: 550℃, 시간: 1.5 hr)했다. 수득된 원주상 냉간 가공체(5)를 도 4B에 나타낸 바와 같이 둥글게 절단한 후, 마무리하고 기계 가공의 순차로 처리함으로써, 원판 형상(직경 200mm, 두께 10mm)의 Ag-0.5원자% Nd 합금스퍼터링 타겟을 제조했다.
실험예 2
냉간에서의 탭 단신과 스웨이징으로 이루어지는 단조의 반복수를 2회로[단련비: (1.4 × 1.4)2 = 3.8] 하는 것 이외에는, 실험예 1과 같이 했다.
실험예 3
도 5A 및 도 5B에 따라 실험예 3의 순서를 설명한다. 즉, Nd를 배합한 Ag를 Ar 분위기 하에서 유도용해하여, 주형을 이용하여 각기둥형으로 주조(냉각 속도: 0.5 내지 1℃/초)함으로써 Ag-0.5원자% Nd 합금 주괴(31)를 제조한다(도 5A 참조). 이 각기둥형 주괴(31)를, 열간 압연(온도: 650℃, 압하율: 40%), 냉간압연(압하율: 50%), 열처리(온도: 550℃, 시간: 1.5 hr)함으로써 압연판(32)을 제조하였다(도 5B 참조). 상기 압연판으로 뽑아 절단에 의해서 원판을 베어내고(도 5C 참조), 마무리 기계가공함으로써, 원판형상(직경 200mm, 두께 10mm)의 Ag-0.5원자% Nd 합금 스퍼터링 타겟(6)을 제조했다.
실험예 1 내지 3에서 수득된 스퍼터링 타겟의 물성의 측정결과 및 상기 스퍼터링 타겟을 이용하여 형성한 박막의 평가 결과를 하기 표 1 내지 3 및 도 1 내지 도 2에 나타낸다. 실험예 1 및 2는 본 발명의 실시 형태이며, 실험예 3는 비교예이다.
Figure 112007003959434-pct00033
Figure 112007003959434-pct00034
Figure 112007003959434-pct00035
표 3으로부터 분명한 바와 같이, 실험예 3(비교예)의 스퍼터링 타겟은 제조방법이 적절하지 않고, 결정 입경의 3차원 격차가 20%로 크고, 또한 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차가 39%로 크기 때문에, 얻어지는 박막에 있어서도 막 두께의 변동량(ΔTn)이 최대로 -12.7%(깊이 = 2mm), -13.6%(깊이 = 5mm), -12.4%(깊이 = 8mm)로 커져 있고, 성분 조성의 격차도 17.5%(깊이 = 2mm), 15.7%(깊이 = 5mm), 19.8%(깊이 = 8mm)로 커져 있다.
이것에 대하여 실험예 1 및 2(본 발명의 실시예)의 스퍼터링 타겟은 적절한 방법으로 제조되어, 결정 입경의 3차원 격차가 작고, 또한 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차도 작기 때문에, 얻어지는 박막에 있어서도, 스퍼터링 개시면에서의 깊이를 막론하고, 막 두께의 막면 방향 변동량이 작고, 성분 조성의 막면 방향 격차도 작게 되었다. 따라서 스퍼터링 타겟의 사용 개시로부터 종료에 이를 때까지, 막 두께 및 성분 조성이 막면 방향에서 균일한 박막을 계속하여 안정화하여 얻을 수 있다. 추가로, 막 두께의 막면 방향 변동량 및 성분 조성의 막면 방향 격차도, 실험예 3에 비해 현저하게 적어졌다.
특히 실험예 1에서는 냉간 단조시 단련비를 더욱 적절한 범위로 설정하고 있기 때문에, 결정 입경의 값 및 그의 3차원 격차를 보다 적게 할 수 있고, 또한 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차도 보다 작게 할 수 있고, 스퍼터링 개시면에서의 깊이가 다른 것에 의한 막 두께 및 성분 조성의 격차의 변동을 더욱 억제할 수 있다(도 1, 2 참조).
실험예 4 내지 6
Ag-0.5원자% Nd 합금 주괴 대신에 Ag-0.7원자% Nd-0.9원자% Cu 합금 주괴를 이용하는 것 이외에는, 상기 실험예 1 내지 3과 같이 했다. 실험예 4는 실험예 1의 변경예이며, 실험예 5는 실험예 2의 변경예이며, 실험예 6은 실험예 3의 변경예이다. 따라서, 실험예 4 및 5는 본 발명의 실시예이며, 실험예 6은 비교예이다.
측정 및 평가결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112007003959434-pct00036
실험예 6(비교예)의 스퍼터링 타겟은 결정 입경과 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차가 크기 때문에, 얻어지는 박막에 있어서도 막 두께의 막면 방향 변동량과 성분 조성의 막면 방향 격차가 커지고 있다.
이것에 대하여 실험예 4와 실험예 5(본 발명의 실시예)의 스퍼터링 타겟은 결정 입경과 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차가 작기 때문에, 얻어지는 박막에 있어서도, 막 두께의 막면 방향 변동량과 성분 조성의 막면 방향 격차가 작게 되고, 흔히 스퍼터링 타겟의 사용개시로부터 종료에 이를 때까지 막 두께와 성분조성이 막면 방향에서 균일한 박막을 계속하여 안정적으로 얻을 수 있다.
실험예 7 내지 9
Ag - 0.5원자% Nd 합금주괴 대신에 순수한 Ag 주괴를 이용하는 것 이외에는, 상기 실험예 1 내지 3과 동일하게 했다. 실험예 7는 실험예 1의 변경예이며, 실험예 8은 실험예 2의 변경예이며, 실험예 9는 실험예 3의 변경예이다.
측정 및 평가결과를 표 5에 나타낸다.
Figure 112006002616678-pct00020
실험예 9(비교예)의 스퍼터링 타겟은 결정 입경과 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차가 크기 때문에, 얻어지는 박막에 있어서도, 막 두께의 막면 방향 변동량이 커지고 있다.
이것에 대하여, 실험예 7과 실험예 8(본 발명의 실시예)의 스퍼터링 타겟은 결정 입경과 X선 회절 피크 강도비의 3차원 격차가 작기 때문에, 수득되는 박막에 있어서도, 막 두께의 막면 방향 변동량이 작게 되고, 추가로 스퍼터링 타겟의 사용개시로부터 종료에 이를 때까지, 막 두께가 막면 방향에서 균일한 박막을 계속하여 안정적으로 얻을 수 있다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명을 완전히 설명했지만, 당업자에 있어서 여러가지의 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 이와 같은 변경 및 변형은 본 발명의 의도 및 범위로부터 벗어나지 않는 한, 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 하다.

Claims (8)

  1. Ag계 스퍼터링 타겟으로서,
    결정 입경의 3차원 격차가 18% 이하이며,
    상기 결정 입경의 3차원 격차의 측정은,
    상기 스퍼터링 타겟을 스퍼터링 개시면에 대해 평행한 면으로 절단하여 복수의 스퍼터링 면을 노출시키고,
    상기 노출된 스퍼터링 면마다 복수 개소를 선택하고,
    상기 노출된 모든 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소의 결정 입경 D를, i) 상기 선택 개소의 광학 현미경 사진을 촬영하고, ii) 수득된 사진에 격자 형상으로 4개 이상 복수개의 직선을 긋고, iii) 이들의 직선상에 있는 결정립계의 수 n을 조사하여, 직선마다 하기의 수학식 1에 따라서 결정 입경 d(단위: μm)을 산출하고, iv) 상기 복수개의 직선에 대해 구한 상기 결정 입경 d의 평균치인 상기 선택 개소의 결정 입경 D를 산출함으로써, 측정하고,
    상기 노출된 모든 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소의 상기 결정 입경 D의 측정결과에 따라, 하기 수학식 2에 의해 값 A1 및 값 B1를 산출하고,
    또한, 이들 값 A1 및 값 B1중 큰 값을 상기 결정 입경의 3차원 격차로서 선택하는 Ag계 스퍼터링 타겟:
    수학식 1
    Figure 112006002616678-pct00021
    상기 식에서,
    L은 상기 직선의 길이이고,
    n은 상기 직선상의 결정립계의 수이고,
    m은 상기 광학 현미경 사진의 배율이다.
    수학식 2
    Figure 112006002616678-pct00022
    상기 식에서,
    Dmax은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최대치이고,
    Dmin은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 최소치이고,
    Dave은 전체 선택 개소의 결정 입경 D의 평균치이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 평균 결정 입경 Dave가 100μm 이하이며, 상기 최대 결정 입경 Dmax가 120μm 이하인 Ag계 스퍼터링 타겟.
  3. Ag계 스퍼터링 타겟으로서,
    X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 3차원 격차가 35% 이하이며,
    상기 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 3차원 격차의 측정은,
    상기 스퍼터링 타겟을 스퍼터링 개시면에 대하여 평행한 면에서 절단하여 복수의 스퍼터링 면을 노출시키고,
    상기 노출된 스퍼터링 면마다 복수 개소를 선택하고,
    상기 노출된 모든 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소에서의 Ag의 X선 회절 피크 강도를 측정하고,
    각 선택 개소에 대하여, 가장 큰 Ag의 X선 회절 피크 강도 X1와 2번째로 큰 Ag의 X선 회절 피크 강도 X2의 비인 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)를 산출하고,
    상기 노출된 모든 스퍼터링 면의 상기 모든 선택 개소에서의 상기 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)에 기초하여 하기의 수학식 3에 의해 값 A2 및 값 B2를 계산하고,
    또한, 이들 값 A2 및 값 B2중 큰 쪽을 상기 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 3차원 격차로서 선택하는 것을 특징으로 하는 Ag계 스퍼터링 타겟:
    수학식 3
    Figure 112007003959434-pct00023
    상기 식에서,
    Rmax은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 최대치이고,
    Rmin은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 최소치이고,
    Rave은 전체 선택 개소의 X선 회절 피크 강도비(X2/X1)의 평균치이다.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    원판형상인 Ag계 스퍼터링 타겟.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    희토류 금속을 함유하는 Ag 합금으로 형성되어 있는 Ag계 스퍼터링 타겟.
  6. 제 5 항에 있어서,
    희토류 금속의 함유량이 5원자% 이하(0원자%를 포함하지 않음)인 Ag계 스퍼터링 타겟.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 따른 Ag계 스퍼터링 타겟의 제조방법으로서,
    Ag계 원주체를, 원주 형태를 유지하면서, 축방향으로 냉간 단신하고,
    수득된 단신체를, 원주 형태를 유지하면서, 축방향으로 냉간 스웨이징하는 공정으로 이루어지는 냉간단조를 1회 또는 복수회 수행하고,
    수득되는 원주상 냉간 가공체를 열처리한 후 둥글게 절단하는, Ag계 스퍼터링 타겟의 제조방법.
  8. 삭제
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