KR100755724B1

KR100755724B1 - 고밀도 금속간 스퍼터 타겟의 제조방법

Info

Publication number: KR100755724B1
Application number: KR1020000044792A
Authority: KR
Inventors: 로치-풍; 길맨폴에스.; 드레퍼대릴; 후훙-리
Original assignee: 프랙스에어 에스.티. 테크놀로지, 인코포레이티드
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2007-09-06
Also published as: FR2798395B1; JP2001073128A; DE10035719B4; US6042777A; FR2798395A1; DE10035719A1; JP4860029B2; KR20010049970A

Abstract

2 이상 원소의 분말 혼합물을 혼합하고 이 혼합물 내의 최저 융점 원소의 융점 미만의 온도에서 가압장치 내에서 합성되고, 금속간 구조물의 융점 미만의 온도로 가압장치 내에 상기 합성된 금속간 분말을 가열함과 동시에 분말에 압력을 가하여 이론적 밀도의 90% 이상의 최종의 밀도를 달성하는 2 이상 원소의 금속간 스퍼터 타겟을 제조하는 방법이 제공된다. 본 발명의 분말야금 기술은 주조 구조물보다 양호한 미세구조를 제공하며, 개별 합성 및 가압단계들이 필요로 하는 합성된 금속간 청크(chunk)를 분쇄하는 단계를 제거함으로써 스퍼터 타겟의 오염을 피할 수 있다.

스퍼터 타겟, 금속간 구조물, 금속분말, 반도체 장치, 분말야금

Description

고밀도 금속간 스퍼터 타겟의 제조방법{Manufacturing of high density intermetallic sputter targets}

본 발명은 반도체 장치의 제조에서 금속간 막(intermetallic film)의 물리 증기 증착에서 사용하기 위해, 2 이상 원소의 분말의 혼합물로부터 금속간 스퍼터 타겟을 제조하는 방법에 관한 것이다.

반도체 장치에서 저항기 혹은 확산 장벽으로서는 2 이상 원소의 금속간 막이 사용된다. 통상적으로 금속간 막은 물리 증기 증착(PVD) 공정을 통해 반도체 웨이퍼에 증착된다. PVD 공정에서는 스퍼터 타겟 재료에 플라즈마 혹은 이온빔으로 충격이 가해지는데, 이것은 스퍼터 표면으로부터 스퍼터 타겟 재료의 입자들이 튀어나가게 한다. 이어서 이들 튀어져 나온 입자들은 반도체 웨이퍼에 박막으로서 증착된다.

2개 이상의 원소의 금속간 스퍼터 타겟은 분말야금 기술(powder metallurgy) 혹은 주조 기술로 만들어질 수 있다. 분말야금 방법은 그레인 크기 분포에 관하여 주조방법보다 더 균일한 미세구조를 제공하는데, 이와 같은 균일한 미세구조는 박막특성을 제어하는 중요한 변수이다. 더구나, 많은 금속간 타겟 재료들을 포함하는 개개의 요소들의 융점들의 차가 크기 때문에, 주조방법은 덜 유리하다.

분말야금 기술은 형성공정 및 개개의 원소들의 특성에 따라, 다상(multi-phase) 금속 타겟 구조물 혹은 단상(single-phase) 금속간 타겟 구조물을 제공할 수 있다. 다상 금속간 구조물의 문제는 개개의 원소들간 스퍼터링 속도의 차에 기인하여 단상 금속간 화합물로부터 얻어진 것보다 막 조성의 균일성이 열등할 수 있다는 것이다. 예를 들면, 다상 Ti-Al 스퍼터 타켓에서, 알루미늄은 티타늄보다 더 빠르게 스퍼터할 것이다. 단상 TiAl₃ 화합물에 있어서, 금속간 화합물은 일정한 속도로 스퍼터하며, 따라서 증착된 막에 대해 보다 균일한 조성에 기여할 수 있다.

금속간 스퍼터 타겟을 얻는데 사용되는 종래의 분말야금 기술은 가압하지 않고 가열 노 내에서 금속 분말을 합성하는 것을 포함하며, 이에 의해서 개개의 금속들이 반응하여 금속간 재료 청크(chunk)를 형성하였다. 이어서 소결된 청크를 분말 균일성(consistency)에 적합하게 미세화하기 위해서 밀링 혹은 분쇄공정이 필요하다. 이어서 분말을 가압하여 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 형성한다. 이 종래의 방법은 가압된 스퍼터 타겟을 얻기 위해 중간 밀링을 갖는 2개의 개별 단계를 채용한다. 밀링공정은 스퍼터 타겟 재료의 오염에 기여하는 경향이 있는데, 이것은 증착된 박막의 불균일성을 야기할 수 있다.

따라서 처리방법으로부터 오염을 최소화하는 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 제조하는 방법을 계발할 필요성이 있다.

본 발명은 2 이상 원소의 분말 혼합물을 합성하고 합성된 금속간 구조물을 소결 및 가압하여 고밀도 가압된 타겟을 제조하는 2 이상 원소의 금속간 스퍼터 타겟 제조 방법을 제공한다. 이를 위해서, 본 발명의 원리에 따라 금속분말 혼합물은 가압 성형 혹은 금속 캔 등의 가압용기 내에서, 외부 압력없이, 금속분말의 최저 융점 보다 약 100℃ 내지 약 400℃ 낮은 온도로 분말 혼합물을 가열함으로써 합성된다. 분말 혼합물은 적어도 약 1시간동안, 혹은 금속분말이 금속간 구조물로 완전히 변하게 될 때까지 이 온도로 유지된다. 이어서 합성된 금속간 분말은 금속간 화합물의 융점보다 약 50℃ 내지 약 300℃ 낮은 제2 온도로 가압용기 내에서 가열되면서 외부압력을 화합물에 동시에 인가하여 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 형성한다. 금속간 분말은 바람직하게는 적어도 1시간 동안 제2 온도 및 압력에서 유지된다. 압력은 적어도 약 0.5ksi의 압력으로 가압 다이 주형에 의해 단일 축방향으로 금속간 분말에 인가될 수 있으며, 혹은 적어도 약 10ksi의 압력으로 밀봉된 진공 캡슐 내에 담겨진 금속간 분말에 평형상태로 인가될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 금속간 구조물의 합성 중에 수소 퍼징(hydrogen purging)은 최종의 스퍼터 타겟 내 산소레벨을 감소시킨다. 금속간 구조물이 형성된 후에, 임의의 잔류 수소를 제거하도록 진공 하에서 분말을 가압하는 것이 바람직하다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 보다 큰 입자 크기에 대해서, 특히 100㎛ 보다 큰 입자에 대해서, 최종의 소결온도에 이를 때까지 약 200 내지 300℃의 증가된 합성온도로부터 분말이 가열되고 약 1 내지 3시간 동안 각 증가량에서 유지되는 복수단계 가열공정이 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 이론적인 밀도의 적어도 90%의 최종 밀도와 단 상 금속간 구조물을 갖는 금속간 스퍼터 타겟을 제조하는 오염도가 적은 방법이 제공된다.

본 발명은 특히 개개의 금속간 용융온도 차가 현저한 경우 2 이상 원소의 분말의 혼합물을 사용한 2 이상 원소의 금속간 스퍼터 타겟을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 중도에 금속간 청크를 분쇄할 필요없이 단일 장치 내에서 2 단계 열공정을 이용한다. 만들어진 금속간 스퍼터 타겟은 이론적인 밀도의 약 90%보다 큰 최종의 밀도와 분말야금 기술로부터 오염이 최소화된다.

본 발명의 열 공정의 제1 단계에서 2 이상의 금속 분말을 균일하게 혼합하고 가압용기(containment vessel) 혹은 가압장치에 로딩한다. 예로서 금속분말은 Ti, Al, Ni, Cr, Cu, Co, Fe, W, Si, Mo, Ta 중 2 이상일 수 있다. 다른 예로서, 금속간 구조물은 Ti-Al, Ni-Al, Cr-Al, Cu-Al, Co-Al, Fe-Al, W-Si, Mo-Si, Ta-Si, Ti-Si, Co-Si, Cr-Si, Al-Si-Ti 및 Al-Ni-Ti의 분말 혼합물로부터 형성될 수 있다. 이 예시된 목록이 2가지 금속 및 3가지 금속의 혼합물만을 포함할지라도, 본 발명의 원리는 4 이상의 원소의 금속간 혼합물에도 적용될 수 있다는 것을 주의해야 한다. 사용된 각 금속 분말의 양은 원하는 최종의 금속간 구조물에 의존한다. 예를 들면, 최종의 금속간 TiAl₃ 구조물을 얻기 위해서 매 3몰의 알루미늄에 1몰의 티타늄을 사용할 수 있다.

혼합된 분말을 로딩하는데 사용되는 가압용기는 분말 층(bed)에 압력을 가하는데 사용될 가압기술에 의존한다. 가압용기가 그래파이트 다이 주형 등의 다이 주형인 경우 고온-가압 기술을 사용할 수 있다. 다른 방식으로, 가압용기가 티타늄, 스테인레스 스틸, 베릴륨, 코발트, 구리, 철, 몰리브데늄 혹은 니켈 등의 진공으로 밀봉된 금속 캔인 경우엔 열간 등압 소결법(hot-isostatic-pressing) 기술을 사용할 수 있다.

일단 가압용기에 로딩되면, 분말 혼합물은 진공 혹은 아르곤 혹은 질소 등의 불활성 가스 분위기에서 분말 혼합물의 금속성분 각각의 최저 융점 보다 약 100℃ 내지 약 400℃ 낮은 온도로 가열된다. 예를 들면, Ti-Al의 분말 혼합물에 있어서, Ti의 융점은 약 1670℃이며, Al의 용융온도는 약 660℃이므로, 분말 혼합물은 알루미늄의 융점보다 약 100 내지 400℃ 낮은 온도로 가열된다. 즉, Ti-Al 혼합물은 약 260℃ 내지 약 560℃의 온도로 가열된다. 분말 혼합물은 적어도 약 1시간동안, 혹은 금속 분말이 금속간 구조물로 완전히 변하는 시간까지 이 온도에서 유지된다. 100㎛ 미만의 평균 입자크기를 갖는 분말에 있어서, 합성은 통상 약 1 내지 5 시간 걸린다. 40㎛ 미만의 분말 크기에 있어서, 합성은 단지 약 1 내지 2시간 걸린다. 입자크기가 100㎛보다 크다면, 완전한 합성은 약 5 내지 8시간 내에 일어난다. 합성단계에서, 어떠한 외부압력도 가해지지 않는데, 이것은 금속 분말들간 발열성 반응에 의해 유발된 폭발성 응력에 의해 그래파이트 다이 등의 가압용기에 금이 가게 하는 것을 회피한다. 더구나, 합성시 가압용기가 있음으로 인해서 분말성분들이 갇혀지고 가압에 앞서 분쇄를 요하는 청크를 형성할 필요가 없다. 오히려, 가압용기 내에서 합성 후에 직접 가압할 수 있는, 더욱 콤팩트한 분말 층이 형성된다.

합성완료 후에, 아직 가압용기 내에 있는 동안 금속간 분말을 금속간 화합물의 융점보다 약 50℃ 내지 약 300℃ 낮은 온도로 진공 혹은 불활성 가스 분위기에서 가열하는 제2 단계를 즉시 시작한다. 금속간 화합물의 융점은 통상 개개의 원소의 분말들의 융점간 범위 내에 있으며, 특정한 합금 시스템용 상태도를 참조하여 결정될 수 있다. 다시 예로서 Ti-Al 시스템을 사용하여, TiAl₃는 약 1350℃의 융점을 갖는다. 따라서, 이 특정한 단상 금속간 화합물에 대해서, 제2 단계의 온도는 금속간 용융 온도인 1350℃보다 약 50℃ 내지 약 300℃ 낮은 온도가 될 것이다. 즉, 금속간 분말은 약 1050℃ 내지 약 1300℃로 가열된다. 3종류의 금속 혼합물의 경우, 3원 금속간 화합물이 형성될 수 있으며, 2 혹은 3 가지의 2원 금속간 화합물은 최종의 금속간 구조물을 포함하게 형성할 수 있다. 이것은 4 이상의 원소의 분말 혼합물에 대해서도 똑같이 적용된다. 이러한 시스템에 있어서, 각각의 금속간 화합물은 융점을 갖는다. 따라서, 금속간 분말을 가열하기 위한 제2 단계의 온도는 금속간 구조물 내에 있는 금속간 화합물의 최저 용융온도 보다 약 50℃ 내지 약 300℃ 낮은 온도가 될 것이다.

제2 단계의 가열과 동시에, 금속간 화합물에 압력이 가해진다. 예를 들면, 가압 다이 주형에 단일 축방향으로 압력을 가하거나, 평형 압력을 금속 캔 내에 캡슐화된 분말에 가한다. 단일 축방향으로 가압하는 것은 통상 적어도 0.5ksi의 압력에서 일어나고, 평형 가압은 통상 적어도 10ksi의 압력에서 일어난다. 온도 및 압력은 금속간 분말을 완전히 밀집시키기 위해서 적어도 1시간 동안 유지된다.

일단 분말이 완전히 밀집시키면, 압력을 해제하고 타겟 블랭크(blank)를 냉각한다. 이어서, 가압된 타겟 블랭크는 기계선반, 커터 혹은 연마기를 사용하여 원하는 최종의 모양 및 크기로 가공된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 100㎛보다 큰 평균 입자 크기를 갖는 분말에 대해서는 금속간 구조물을 형성하기 위해 합성시간을 줄이는 제1 단계에 복수 단계 가열 공정을 사용할 수 있다. 이 실시예에서, 혼합된 분말은 분말 혼합물의 금속성분들 각각의 최저 융점보다 약 100℃ 내지 약 400℃ 낮은 온도로 가열하고, 약 1 내지 3시간 동안 이 제1 온도를 유지한 후 200 내지 300℃의 증가량으로 제2 단계 온도로 가열함으로써 부분적으로 합성된다. 각각의 증가 온도는 다음 증가 전에 약 1 내지 3시간 동안 유지된다. 따라서, 금속간 구조물이 제1 온도에서 유지한 후 완전히 유지되지 않을 수 있는데, 이것은 최종 소결 온도 및 가압에 앞서 증가량 만큼 가열하는 동안에 완전하게 형성된다. 따라서, 보다 큰 입자 크기의 분말에 대해서, 합성시간을 단축시키기 위해서 이 복수 단계의 제1 단계 가열공정을 추천할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 스퍼터 타겟은 낮은 산소 응용 분야를 위해 제조될 수 있다. 금속간 구조물 형성 동안 수소 퍼징으로 산소 레벨이 감소하게 될 것이다. 따라서, 합성단계 동안, 가압용기는 분말 성분과 반응하여 산화물을 형성하게 되는 산소가 존재하지 않게 수소로 퍼지된다. 이 수소 퍼지로 인해 금속간 구조물 형성에 이어 용기 내에 일부 수소가 잔류하게 될 것이다. 따라서, 그에 이어 제2 단계에서 가압용기에 진공을 형성하고 금속간 구조물을 압력을 갖고 가열함으로써 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 형성하면서 잔여 수소를 제거한다.

본 발명의 원리를 더 설명하기 위해서 다음의 예를 제공한다.

예 1

약 660℃의 용융온도를 갖는 6몰의 알루미늄 분말(162gm)과 약 1670℃의 용융온도를 갖는 2몰의 티타늄(96gm)을 3시간 동안 혼합하여 균일한 혼합물을 얻었다. 이 혼합된 분말은 이어서 그래파이트 다이 주형에 로딩하고 350℃(이 제1 온도는 혼합물 내 최저 융점의 금속의 융점 미만인 310℃임)로 주형 내에서 아르곤 분위기에서 가열하였으며 약 2시간 동안 350℃에서 유지되었다. 이어서 압력을 1ksi로 증가시키면서 그래파이트 다이 주형 내에서 온도를 1200℃의 온도로 올렸다. 1200℃의 온도와 1ksi의 압력은 3시간 동안 유지되었다. 이어서 압력을 해제하고 가압된 스퍼터 타겟을 실온으로 냉각시켰다. 가압된 스퍼터 타겟의 밀도는 이론적인 밀도의 약 96%였으며, 타겟 구조물은 X선 회절로 단상 TiAl₃인 것으로 확인되었다. 이어서, 가압된 블랭크는 다이아몬드 휠 연마기를 사용하여 0.25두께로 연마되었으며 WC 포인트 툴을 사용하여 기계선반을 사용하여 3인치 직경으로 가공되었다. 이어서, 가공된 스퍼터 타겟 디스크를 구리 이면판(backing plate)에 접착하여 완전한 스퍼터 타겟/이면판 조립체를 형성하고, TiAl₃ 박막이 물리 증기 증착에 의해 반도체 웨이퍼에 증착된 스퍼터링 장치 내에 실장하였다.

예 2

Al, Si 및 Ti의 3원 금속 스퍼터 타겟을 제조하기 위해서, 각각 660℃, 1414℃ 및 1668℃의 용융온도를 갖는 3가지 금속 분말을 균일하게 될 때까지 혼합하고 가압용기에 로딩하고 약 260 내지 560℃의 제1 온도로 가열한다. 혼합물은 Al₂Si₂Ti 형태의 금속간 구조물이 될 때까지 이 제1 온도에서 1 내지 8시간 동안 유지된다. 이어서 3원 상태도로부터 결정된 1227℃의 금속간 융점 보다 300℃ 내지 50℃ 낮은 약 927℃ 내지 약 1177℃의 제2 온도로 높인다. 이 제2 온도동안 단일 축방향의 압력 혹은 평형 압력을 인가하고 분말을 완전히 농축화하기 위해서 적어도 1시간 동안 유지한다.

예 3

Al, Ni, Ti의 3원 금속 스퍼터 타겟을 제조하기 위해서, 각각 660℃, 1455℃ 및 1668℃의 용융온도를 갖는 3개의 금속 분말을 균일하게 될 때까지 혼합하고 가압용기에 로딩하고 약 260℃ 내지 560℃의 제1 온도로 가열한다. 혼합물은 금속간 구조물 형태가 될 때까지 1 내지 8시간 동안 이 제1 온도에서 유지된다. 이 시스템에 있어서, 금속간 구조물은 각각 1385℃, 1350℃, 1310℃의 금속간 융점을 갖는 2원 화합물 AlNi₃, AlTi 및 NiTi을 포함할 것이다. 이어서 3개의 2원 상태도로부터 결정된 1310℃의 최저 금속간 융점보다 300℃ 내지 500℃ 낮은 1010℃ 내지 약 1260℃의 제2 온도로 온도를 높인다. 이 제2 온도에 있는 동안, 단일 축방향의 압력 혹은 평형 압력을 인가하고 분말을 완전히 농축화하기 위해서 적어도 1시간 동안 유지한다.

이에 따라서 처리방법으로부터 오염을 최소화하는 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 제조하는 방법이 제공된다.

본 발명은 그 실시예의 설명으로 예시하였으며 실시예를 상세하게 기술하였으나, 이러한 상세한 설명은 첨부된 청구범위를 제약하거나 한정하는 것은 아니다. 당기술에 숙련된 기술자는 본 발명에서 다른 장점을 발견할 수 있고 다른 변형을 생각할 수 있다. 예를 들면, 많은 대표적인 합금 시스템이 제공되었지만, 본 발명은 임의의 금속간 스퍼터 타겟을 형성하는 방법을 제공한다. 본 발명은 이의 보다 넓은 면에서 특정한 설명, 대표적인 장치와 방법을 도시하여 기술된 예시적인 예로 한정되지 않는다. 따라서, 출원인의 일반적인 발명의 개념의 범위 혹은 정신으로부터 일탈하지 않고 상기 상세한 설명으로부터 구성될 수 있다.

Claims

제1 금속분말의 융점이 제2 금속분말의 융점보다 낮은 제1 금속분말을 적어도 하나의 제2 금속분말과 혼합하여 적어도 두가지 금속 분말의 혼합물을 형성하는 단계와,

상기 제1 금속분말의 융점 보다 400℃ 낮은 온도 내지 제1 금속분말의 융점 보다 100℃ 낮은 온도범위의 제 1 온도로 적어도 하나의 융점을 갖는 금속간 구조물을 부분적으로 형성하기 위하여 1 내지 3시간 동안 가압용기 내에서 상기 혼합물을 가열하는 단계와,

상기 금속간 구조물의 적어도 한 융점 보다 300℃ 낮은 온도 내지 상기 금속간 구조물의 적어도 한 융점 보다 50℃ 낮은 온도 범위의 제2 온도로 상기 가압용기 내에서 상기 금속간 구조물을 가열하는 단계와,

상기 금속간 구조물에 동시에 압력을 가하여 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 형성하는 단계를 포함하는 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속분말은 Ti, Al, Ni, Cr, Cu, Co, Fe, W, Si, Mo 및 Ta로 구성된 그룹에서 선택된 원소들인 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제1항에 있어서, 금속분말의 혼합물은 Ti-Al, Ni-Al, Cr-Al, Cu-Al, Co-Al, Fe-Al, W-Si, Mo-Si, Ta-Si, Ti-Si, Co-Si, 및 Cr-Si로 구성된 그룹에서 선택된 2원 금속 혼합물인 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제1항에 있어서, 금속분말의 혼합물은 100㎛보다 큰 평균 입자크기를 가지며, 금속분말의 혼합물을 상기 제1 온도로 가열하여 금속간 구조물을 형성하고, 그후에 200 내지 300℃의 증가량으로 제 1 온도에서 제 2 온도로 온도를 상승시키는 단계를 포함하는 다단계 가열공정에 의해 제2 온도로 가열하고, 1 내지 3 시간 동안 각 온도 증가량을 유지하여 금속간 구조물을 완전하게 형성하는 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제1 금속분말의 융점이 제2 금속분말의 융점보다 낮은 제1 금속분말을 적어도 하나의 제2 금속분말에 혼합하여 적어도 두가지 금속 분말의 혼합물을 형성하는 단계와,

상기 제1 금속분말의 융점 보다 400℃ 낮은 온도 내지 제1 금속분말의 융점 보다 100℃ 낮은 온도 범위의 제 1 온도로 적어도 하나의 융점을 갖는 금속간 구조물을 부분적으로 형성하기 위하여 1 내지 3시간 동안 가압 다이 주형 내에서 상기 혼합물을 가열하는 단계와,

상기 금속간 구조물의 적어도 한 융점 보다 300℃ 낮은 온도 내지 상기 금속간 구조물의 적어도 한 융점 보다 50℃ 낮은 온도 범위의 제2 온도로 상기 가압 다이 주형 내에서 상기 금속간 구조물을 가열하는 단계와,

상기 금속간 구조물에 적어도 0.5ksi의 단일 축방향의 압력을 동시에 가하여 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 형성하는 단계를 포함하는 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속분말은 Ti, Al, Ni, Cr, Cu, Co, Fe, W, Si, Mo 및 Ta로 구성된 그룹에서 선택된 원소들인 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제5항에 있어서, 금속분말의 혼합물은 Ti-Al, Ni-Al, Cr-Al, Cu-Al, Co-Al, Fe-Al, W-Si, Mo-Si, Ta-Si, Ti-Si, Co-Si, 및 Cr-Si로 구성된 그룹에서 선택된 2원 금속 혼합물인 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제5항에 있어서, 금속분말의 혼합물을 제1 온도로 가열하여 금속간 구조물을 형성하고, 그 후 상기 제1 온도에서 제 2 온도로 200 내지 300℃의 증가량으로 온도를 상승시키는 단계를 포함하는 다단계 가열공정에 의해 제2 온도로 가열하고 1 내지 3시간 동안 각 온도 증가량을 유지하여 금속간 구조물을 완전하게 형성하는 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제1 및 제2 금속분말은 Ti, Al, Ni, Cr, Cu, Co, Fe, W, Si, Mo 및 Ta로 구성된 그룹에서 선택된 원소들이며, 금속분말의 혼합물은 Ti-Al, Ni-Al, Cr-Al, Cu-Al, Co-Al, Fe-Al, W-Si, Mo-Si, Ta-Si, Ti-Si, Co-Si, 및 Cr-Si로 구성된 그룹에서 선택된 2원 금속 혼합물이며; 상기 제1 금속분말의 융점이 적어도 제2 금속분말의 융점보다 작고, 상기 제1 금속분말을 상기 적어도 제2 금속분말에 혼합하여 적어도 두 금속 분말의 혼합물을 형성하는 단계와,

상기 제1 금속분말의 융점 보다 400℃ 낮은 온도 내지 제1 금속분말의 융점 보다 100℃ 낮은 온도범위의 제 1 온도로 적어도 하나의 융점을 갖는 금속간 구조물을 부분적으로 형성하기 위하여 1 내지 3 시간 동안 진공 밀봉된 금속 캡슐에서 상기 혼합물을 가열하는 단계와,

상기 금속간 구조물의 적어도 하나의 융점 보다 300℃ 낮은 온도 내지 상기 금속간 구조물의 적어도 하나의 융점 보다 50℃ 낮은 온도 범위의 제2 온도로 금속 캡슐에서 상기 금속간 구조물을 가열하는 단계와,

상기 금속간 구조물에 적어도 10ksi의 평형 압력을 동시에 가하여 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 형성하는 단계를 포함하는 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.
제1 금속분말의 융점이 제2 및 제3 금속분말의 융점보다 작고, 상기 제1 금속분말, 상기 제2 금속분말 및 상기 제3 금속분말을 혼합하여 Al-Si-Ti 혹은 Al-Ni-Ti인 3원 금속 혼합물을 형성하는 단계와,

상기 제1 금속분말의 융점 보다 400℃ 낮은 온도 내지 상기 제1 금속분말의 융점 보다 100℃ 낮은 온도범위의 제 1 온도로 적어도 하나의 융점을 갖는 금속간 구조물을 부분적으로 형성하기 위하여 1 내지 3 시간 동안 진공 밀봉된 금속 캡슐에서 상기 혼합물을 가열하는 단계와,

제1 온도에서 200 내지 300℃의 증가량으로 제2 온도로 상승시키는 단계를 포함하는 다단계 가열공정에 의해서, 상기 부분적으로 형성된 금속간 구조물의 적어도 한 융점 보다 300℃ 낮은 온도 내지 상기 부분적으로 형성된 금속간 구조물의 적어도 한 융점 보다 50℃ 낮은 온도 범위의 제2 온도로 상기 금속 캡슐에서 상기 부분적으로 형성된 금속간 구조물을 가열하고, 1 내지 3시간 동안 각 온도 증가량을 유지하여 금속간 구조물을 완전하게 형성하는 단계와,

상기 금속간 구조물에 적어도 10ksi의 평형 압력을 동시에 가하여 고밀도 금속간 스퍼터 타겟을 형성하는 단계를 포함하는 금속간 스퍼터 타겟의 형성방법.