KR101024197B1 - Al-Ni-La-Cu-BASED Al-GROUP ALLOY SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF - Google Patents

Al-Ni-La-Cu-BASED Al-GROUP ALLOY SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 Ni, La 및 Cu를 포함하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 사용하여 성막했을 때에 발생하는 스플래시를 저감시킬 수 있는 기술을 제공하는 것이다. Ni, La 및 Cu를 함유하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟이며, 스퍼터링 타겟의 평면에 대해 수직인 단면에 있어서의 1/4t(t는 두께) 내지 3/4t의 부위를 주사형 전자 현미경(2000배)으로 관찰했을 때, (1) Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물에 대해, Al-Ni계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한 평균 입경 0.3 내지 3㎛의 Al-Ni계 금속간 화합물의 합계 면적 ≥ 70%이고, (2) Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 금속간 화합물에 대해, Al-La-Cu계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한 평균 입경 0.2 내지 2㎛의 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 합계 면적 ≥ 70%이다.An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the splash generated when a film is formed using an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La, and Cu. An Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La, and Cu, and a portion of 1 / 4t (t is thickness) to 3 / 4t in a cross section perpendicular to the plane of the sputtering target When observed with a scanning electron microscope (2000 times), (1) Average particle diameter of the Al-Ni-based intermetallic compound with respect to the total area of the Al-Ni-based intermetallic compound with respect to Al and Ni as the main area 0.3 to 3 Al-La-Cu-based intermetallic compound with respect to Al-La-Cu-based intermetallic compound mainly composed of Al, La and Cu, with a total area of 70 µm of Al-Ni-based intermetallic compound The total area of the Al-La-Cu based intermetallic compound having an average particle diameter of 0.2 to 2 µm relative to the total area of ≧ 70%.

스퍼터링 타겟, 스플래시, 콜렉터, 노즐, 가스 아토마이저 Sputtering Targets, Splashes, Collectors, Nozzles, Gas Atomizers

Description

Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법 {Al-Ni-La-Cu-BASED Al-GROUP ALLOY SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target and manufacturing method thereof {Al-Ni-La-Cu-BASED Al-GROUP ALLOY SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 Ni, La 및 Cu를 함유하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 스퍼터링 타겟을 사용하여 박막을 성막할 때, 스퍼터링의 초기 단계에서 발생하는 초기 스플래시를 저감시키는 것이 가능한 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La, and Cu, and a method for manufacturing the same. Specifically, an initial step of sputtering when forming a thin film using a sputtering target The present invention relates to an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target capable of reducing an initial splash occurring at

Al기 합금은 전기 저항률이 낮고, 가공이 용이하다는 등의 이유에 의해, 액정 디스플레이(LCD : Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(ELD : Electro Luminescence Display), 필드에미션 디스플레이(FED : Field Emission Display), 멤스(MEMS : Micro Electro Mechanical Systems) 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD : Flat Panel Display), 터치 패널, 전자 페이퍼 등의 분야에서 범용되고 있고, 배선막, 전극막, 반사 전극막 등의 재료에 이용되고 있다.Al-based alloys have low electrical resistivity and are easy to process, such as liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), and electro luminescence displays (ELDs). Display, field emission display (FED), MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), such as flat panel display (FPD: Flat Panel Display), touch panel, electronic paper, etc. , Wiring films, electrode films, reflective electrode films and the like.

예를 들어, 액티브 매트릭스형의 액정 디스플레이는 스위칭 소자인 박막 트 랜지스터(TFT : Thin Film Transistor), 도전성 산화막으로 구성되는 화소 전극 및 주사선이나 신호선을 포함하는 배선을 갖는 TFT 기판을 구비하고 있다. 주사선이나 신호선을 구성하는 배선 재료에는, 일반적으로 순Al이나 Al-Nd 합금의 박막이 사용되나, 이들 박막에 의해 형성되는 각종 전극 부분을 화소 전극과 직접 접촉시키면, 절연성의 산화알루미늄 등이 계면에 형성되어 접촉 전기 저항이 증가하므로, 지금까지는 상기 Al의 배선 재료와 화소 전극 사이에, Mo, Cr, Ti, W 등의 고융점 금속으로 이루어지는 배리어 메탈층을 설치하여 접촉 전기 저항의 저감화를 도모해 왔다.For example, an active matrix liquid crystal display includes a TFT substrate having a thin film transistor (TFT) as a switching element, a pixel electrode composed of a conductive oxide film, and a wiring including scan lines and signal lines. In general, a thin film of pure Al or Al-Nd alloy is used for the wiring material constituting the scan line or the signal line. When various electrode portions formed by these thin films are in direct contact with the pixel electrode, insulating aluminum oxide or the like is applied to the interface. Since the contact electric resistance increases, a barrier metal layer made of a high melting point metal such as Mo, Cr, Ti, and W is provided between the wiring material of Al and the pixel electrode until now to reduce the contact electric resistance. come.

그러나, 상기와 같이 배리어 메탈층을 개재시키는 방법은, 제조 공정이 번잡하여 생산 비용의 상승을 초래하는 등의 문제가 있다.However, the method of interposing a barrier metal layer as mentioned above has a problem that a manufacturing process is complicated and a production cost rises.

그래서, 배리어 메탈층을 개재하지 않고, 화소 전극을 구성하는 도전성 산화막을 배선 재료와 직접 접촉시키는 것이 가능한 기술(다이렉트 콘택트 기술)을 제공하기 위해, 배선 재료로서, Al-Ni 합금이나, Nd나 Y 등의 희토류 원소를 더 함유하는 Al-Ni 합금의 박막을 사용하는 방법이 제안되어 있다(일본 특허 출원 공개 제2004-214606호 공보). Al-Ni 합금을 사용하면, 계면에 도전성의 Ni 함유 석출물 등이 형성되어, 절연성 산화알루미늄 등의 생성이 억제되므로, 접촉 전기 저항을 낮게 억제할 수 있다. 또한, Al-Ni-희토류 원소 합금을 사용하면, 내열성이 더 높아진다.Thus, in order to provide a technique (direct contact technique) that allows the conductive oxide film constituting the pixel electrode to be in direct contact with the wiring material without interposing the barrier metal layer, the Al-Ni alloy, Nd, or Y is used as the wiring material. A method of using an Al-Ni alloy thin film further containing rare earth elements such as is proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-214606). When an Al-Ni alloy is used, conductive Ni-containing precipitates and the like are formed at the interface, and generation of insulating aluminum oxide and the like is suppressed, so that the contact electrical resistance can be suppressed low. In addition, when Al-Ni-rare earth element alloys are used, heat resistance becomes higher.

그런데, Al기 합금막의 형성에는 일반적으로 스퍼터링 타겟을 사용한 스퍼터링법이 채용되어 있다. 스퍼터링법이라 함은, 기판과, 박막 재료와 동일한 재료로 구성되는 스퍼터링 타겟과의 사이에서 플라즈마 방전을 형성하여, 플라즈마 방전에 의해 이온화시킨 기체를 스퍼터링 타겟에 충돌시킴으로써 스퍼터링 타겟의 원자를 쳐내어, 기판 상에 퇴적시켜 박막을 제작하는 방법이다. 스퍼터링법은 진공 증착법과는 달리, 스퍼터링 타겟과 동일한 조성의 박막을 형성할 수 있다고 하는 장점을 갖고 있다. 특히, 스퍼터링법으로 성막된 Al기 합금막은, 평형 상태에서는 고용되지 않는 Nd 등의 합금 원소를 고용시킬 수 있어, 박막으로서 우수한 성능을 발휘하므로, 공업적으로 유효한 박막 제작 방법이고, 그 원료가 되는 스퍼터링 타겟의 개발이 진행되고 있다.By the way, the sputtering method using the sputtering target is employ | adopted generally for formation of an Al base alloy film. The sputtering method forms a plasma discharge between a substrate and a sputtering target made of the same material as the thin film material, and strikes the atoms of the sputtering target by colliding a gas ionized by the plasma discharge with the sputtering target. It is a method of manufacturing a thin film by depositing on a board | substrate. Unlike the vacuum deposition method, the sputtering method has the advantage that a thin film having the same composition as the sputtering target can be formed. In particular, an Al-based alloy film formed by sputtering is capable of dissolving an alloying element such as Nd that is not dissolved in equilibrium and exhibits excellent performance as a thin film. Development of the sputtering target is in progress.

최근, FPD의 생산성 확대 등에 대응하기 위해, 스퍼터링 공정 시의 성막 속도는 종래보다 고속화되는 경향이 있다. 성막 속도를 빠르게 하기 위해서는, 스퍼터링 파워를 크게 하는 것이 가장 간편하나, 스퍼터링 파워를 증가시키면 스플래시(미세한 용융 입자) 등의 스퍼터링 불량이 발생하여, 배선막 등에 결함이 발생하므로, FPD의 수율이나 동작 성능이 저하되는 등의 폐해를 초래한다.In recent years, in order to cope with productivity expansion of FPD, the film-forming speed | rate at the time of a sputtering process tends to become faster than before. In order to increase the deposition rate, it is easiest to increase the sputtering power, but if the sputtering power is increased, sputtering defects such as splashes (fine molten particles) occur, and defects occur in the wiring film. This results in a deterioration such as deterioration.

그래서, 스플래시의 발생을 방지하는 목적으로, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 평10-147860호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-199830호 공보, 일본 특허 출원 공개 평11-293454호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2001-279433호 공보에 기재된 방법이 제안되어 있다. 이 중, 일본 특허 출원 공개 평10-147860호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-199830호 공보, 일본 특허 출원 공개 평11-293454호 공보는 모두 스플래시의 발생 원인이 스퍼터링 타겟의 조직 중에 있는 미세한 공극에 기인한다고 하는 관점에 기초하여 이루어진 것으로, Al 모상 중의 Al과 희토류 원소의 화 합물 입자의 분산 상태를 제어하거나(일본 특허 출원 공개 평10-147860호 공보), Al 모상 중의 Al과 천이 원소의 화합물의 분산 상태를 제어하거나(일본 특허 출원 공개 평10-199830호 공보), 스퍼터링 타겟 중의 첨가 원소와 Al의 금속간 화합물의 분산 상태를 제어함으로써(일본 특허 출원 공개 평11-293454호 공보), 스플래시의 발생을 방지하고 있다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2001-279433호 공보에는, 스플래시의 원인인 아킹(이상 방전)을 저감시키기 위해, 스패터면의 경도를 조정한 후, 마무리 기계 가공을 행함으로써, 기계 가공에 따른 표면 결함의 발생을 억제하는 방법이 개시되어 있다.Therefore, for the purpose of preventing the occurrence of splashes, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-147860, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-199830, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 11-293454, and Japanese Patent Application The method described in publication 2001-279433 is proposed. Among these, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-147860, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-199830, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-293454 all disclose fine pores in which the sputtering target is caused by the occurrence of the splash. It is made based on the viewpoint that it is derived from and controls the dispersion state of the compound particle of Al and a rare earth element in the Al mother phase (Unexamined-Japanese-Patent No. 10-147860), or the compound of Al and a transition element in an Al mother phase By controlling the dispersion state of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-199830, or by controlling the dispersion state of an intermetallic compound of Al with an additional element in the sputtering target (Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 11-293454). To prevent the occurrence of. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-279433 discloses surface defects caused by machining by adjusting the hardness of the spatter surface and then finishing machining in order to reduce arcing (abnormal discharge) which is the cause of the splash. A method of suppressing the occurrence of is disclosed.

한편, 주로, 대형 스퍼터링 타겟 제조 시의 가열에 의해 발생하는 스퍼터링 타겟의 휘어짐을 방지하는 기술이 개시되어 있다(일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보). 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보에서는 Al-Ni-희토류 원소 합금 스퍼터링 타겟을 대상으로 하고 있고, 스퍼터링 타겟 평면에 수직인 단면에, 어스펙트비가 2.5 이상이고 원상당 직경이 0.2㎛ 이상인 화합물을 소정 개수 이상 존재하게 함으로써, 스퍼터링 타겟의 변형을 억제할 수 있는 방법을 제안하고 있다.On the other hand, the technique which mainly prevents the curvature of the sputtering target produced by the heating at the time of manufacture of a large sputtering target is disclosed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687 discloses an Al-Ni-rare earth element alloy sputtering target, and a compound having an aspect ratio of 2.5 or more and a circular equivalent diameter of 0.2 µm or more in a cross section perpendicular to the sputtering target plane. By presenting more than a predetermined number, the method which can suppress the deformation of a sputtering target is proposed.

상술한 바와 같이, 지금까지도 스플래시의 발생을 저감시켜 스퍼터링 불량을 개선하기 위한 다양한 기술은 제안되어 있으나, 가일층의 개선이 요구되고 있다. 특히, 스퍼터링의 초기 단계에서 발생하는 초기 스플래시는 FPD의 수율을 저하시키기 때문에, 심각한 문제를 초래하고 있으나, 전술한 일본 특허 출원 공개 평10-147860호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-199830호 공보, 일본 특허 출원 공개 평 11-293454호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2001-279433호 공보의 스플래시 발생 방지 기술은 초기 스플래시의 발생을 충분히 유효하게 방지할 수 있는 것은 아니다. 또한, Al기 합금 중에서도 화소 전극을 구성하는 도전성 산화막과 직접 접촉할 수 있는 배선 재료로서 유용하고, 또한 박막 트랜지스터의 반도체층과 직접 접촉할 수 있는 배선 재료로서도 적용 가능한 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금막의 형성에 사용되는 Al기 합금 스퍼터링 타겟에 있어서, 상기 과제를 해결하는 것이 가능한 기술은 아직 제안되어 있지 않다.As described above, various techniques for reducing sputtering and improving sputtering defects have been proposed until now, but further improvement is required. In particular, the initial splash occurring at the initial stage of sputtering causes a serious problem because it lowers the yield of FPD, but the above-described Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-147860 and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-199830 , Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-293454 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-279433 do not allow the splash generation prevention technique to be effectively prevented from occurring early. Al-Ni-La-Cu-based alloys which are useful as wiring materials that can be in direct contact with the conductive oxide film constituting the pixel electrode among Al-based alloys, and can also be applied as wiring materials that can be in direct contact with the semiconductor layer of the thin film transistor. In the Al base alloy sputtering target used for formation of an Al base alloy film, the technique which can solve the said subject is not yet proposed.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 Ni, La 및 Cu를 포함하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 사용하여 성막할 때에 발생하는 스플래시, 특히 초기 스플래시를 저감시킬 수 있는 기술을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce splashes, particularly initial splashes, generated when forming a film using an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La, and Cu. It's about providing the technology that can be done.

본 발명의 요지를 이하에 나타낸다.The summary of this invention is shown below.

[1] Ni, La 및 Cu를 함유하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟이며,[1] An Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La, and Cu,

t를 상기 스퍼터링 타겟의 평면에 대한 수직 방향에 있어서의 두께로 했을 때, 상기 스퍼터링 타겟의 평면에 대해 수직인 단면에 있어서의 1/4t 내지 3/4t의 부위를 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 2000배로 관찰했을 때,When t is set to the thickness in the direction perpendicular to the plane of the sputtering target, the area of 1 / 4t to 3 / 4t in the cross section perpendicular to the plane of the sputtering target is magnified using a scanning electron microscope. When observed at 2000 times,

(1) Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한, 평균 입경이 0.3㎛ 이상 3㎛ 이하의 범위 내에 있는 Al-Ni계 금속간 화합물의 합계 면적이, 면적률로 70% 이상이고, 또한,(1) The total area of Al-Ni-based intermetallic compounds having an average particle diameter in the range of 0.3 µm or more and 3 µm or less with respect to the total area of Al-Ni-based intermetallic compounds mainly composed of Al and Ni is the area ratio. Is 70% or more, and

(2) Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한, 평균 입경이 0.2㎛ 이상 2㎛ 이하인 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 합계 면적이, 면적률로 70% 이상인 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟.(2) The total area of Al-La-Cu-based intermetallic compounds having an average particle diameter of 0.2 µm or more and 2 µm or less with respect to the total area of Al-La-Cu-based intermetallic compounds mainly composed of Al, La, and Cu, Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target having an area ratio of 70% or more.

[2] Ni : 0.05원자% 이상 5원자% 이하,[2] Ni: 0.05 atomic% or more and 5 atomic% or less,

La : 0.10원자% 이상 1원자% 이하,La: 0.10 atomic% or more and 1 atomic% or less,

Cu : 0.10원자% 이상 2원자% 이하Cu: 0.10 atomic% or more and 2 atomic% or less

를 함유하는 [1]에 기재된 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟.The Al-Ni-La-Cu system Al-based alloy sputtering target as described in [1] containing them.

[3] [1] 또는 [2]에 기재된 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟의 제조 방법이며,[3] A method for producing an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target according to [1] or [2],

Ni량이 0.05원자% 이상 5원자% 이하, La량이 0.10원자% 이상 1원자% 이하, Cu량이 0.10원자% 이상 2원자% 이하인 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금의 850 내지 1000℃의 용탕을 얻는 제1 공정과,850-1000 degreeC molten metal of Al-Ni-La-Cu type | system | group Al group alloy whose Ni amount is 0.05 atomic% or more and 5 atomic% or less, La amount is 0.10 atomic% or more and 1 atomic% or less, and Cu amount is 0.10 atomic% or more and 2 atomic% or less The first step of obtaining

상기 Al기 합금의 용탕을 가스/메탈비가 6N㎥/㎏ 이상으로 가스 아토마이즈하여 Al기 합금을 미세화하는 제2 공정과,A second step of gas atomizing the molten metal of the Al-based alloy at a gas / metal ratio of 6 Nm 3 / kg or more to refine the Al-based alloy;

상기 미세화된 Al기 합금을 스프레이 거리가 900 내지 1200㎜의 조건으로 콜렉터에 퇴적하여 Al기 합금의 프리폼을 얻는 제3 공정과,A third step of depositing the micronized Al-based alloy on the collector under a spray distance of 900 to 1200 mm to obtain a preform of the Al-based alloy;

상기 Al기 합금의 프리폼을 치밀화 수단에 의해 치밀화하여 Al기 합금의 치밀체를 얻는 제4 공정과,A fourth step of densifying the preform of the Al-based alloy by means of densification means to obtain a dense body of the Al-based alloy;

상기 Al기 합금의 치밀체에 소성 가공을 행하여 Al기 합금의 소성 가공체를 얻는 제5 공정과,A fifth step of performing plastic working on the dense body of the Al-based alloy to obtain a plastic-worked body of the Al-based alloy;

상기 Al기 합금의 소성 가공체에 어닐링을 행하는 제6 공정을 포함하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟의 제조 방법.The manufacturing method of the Al-Ni-La-Cu type | system | group Al base alloy sputtering target containing the 6th process of carrying out annealing to the said plastics processed body of an Al base alloy.

본 발명의 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟은, 상기와 같이 당해 스퍼터링 타겟 중에 존재하는 금속간 화합물(Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물 및 Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 금속간 화합물)의 입도 분포가 적절하게 제어되어 있으므로, 스플래시의 발생, 특히 초기 스플래시의 발생이 억제 되어 스퍼터링 불량이 효과적으로 억제된다.The Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target of the present invention is an intermetallic compound (Al-Ni-based intermetallic compound mainly composed of Al and Ni and Al, La and Al) present in the sputtering target as described above. Since the particle size distribution of the Al-La-Cu-based intermetallic compound mainly composed of Cu is properly controlled, generation of splashes, in particular, generation of initial splashes, is suppressed, so that sputtering defects are effectively suppressed.

본 발명에 따르면, Ni, La 및 Cu를 포함하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 사용하여 성막할 때에 발생하는 스플래시, 특히 초기 스플래시를 저감시킬 수 있는 기술을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a technique capable of reducing the splash, particularly the initial splash, generated when forming a film by using an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La, and Cu. .

본 발명자는 스퍼터링 성막 시에 발생하는 스플래시, 특히 스퍼터링 성막 시의 초기 단계에 발생하는 초기 스플래시를 저감시키는 것이 가능한 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 제공하기 위해, 예의 검토해 왔다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This inventor earnestly examined in order to provide the Al base alloy sputtering target which can reduce the splash which arises at the time of sputtering film-forming, especially the initial splash which arises at the initial stage at the time of sputtering film-forming.

그 결과, Al-Ni-La계 Al기 합금 스퍼터링 타겟 중에 포함되는 금속간 화합물(Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물과, Al 및 La를 주체로 하는 Al-La계 금속간 화합물)의 입도 분포는 모두 초기 스플래시의 발생과 유의한 상관 관계를 갖고 있는 것, 따라서 상기 금속간 화합물의 입도 분포를 적절하게 제어하면 소기의 목적이 달성되는 것을 발견하였다(일본 특허 출원 제2006-313506호). 이하, 상기한 발명을 「관련 기술의 Al-Ni-La계 Al기 합금 스퍼터링 타겟」이라고 칭하는 경우가 있다. As a result, the intermetallic compound (the Al-Ni-based intermetallic compound mainly composed of Al and Ni and the Al-La-based metal mainly composed of Al and La) contained in the Al-Ni-La-based Al-based alloy sputtering target The particle size distribution of the compound) has a significant correlation with the occurrence of the initial splash, and therefore, it was found that the desired purpose is achieved by appropriately controlling the particle size distribution of the intermetallic compound (Japanese Patent Application No. 2006- 313506). Hereinafter, the above-described invention may be referred to as "Al-Ni-La-based Al-based alloy sputtering target of related art".

본원 발명자는 Al-Ni-La계 Al기 합금 스퍼터링 타겟의 검토를 더욱 거듭해 왔다. 구체적으로는, 상기한 Al-Ni-La계 Al기 합금 스퍼터링 타겟에 Cu를 더 첨가한 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟에 대해, 상기와 마찬가지로 당해 스퍼터링 타겟 중에 포함되는 금속간 화합물을 상세하게 검토한바, 상기한 스퍼터링 타 겟 중에 포함되는 금속간 화합물(Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 2원계 금속간 화합물)과, Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 3원계 금속간 화합물의 입도 분포는 모두 초기 스플래시의 발생과 유의한 상관 관계를 갖고 있는 것, 따라서 상기 금속간 화합물의 입도 분포를 적절하게 제어하면 소기의 목적이 달성되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present application have repeatedly studied Al-Ni-La-based Al-based alloy sputtering targets. Specifically, the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target in which Cu is further added to the Al-Ni-La-based Al-based alloy sputtering target is included in the sputtering target in the same manner as described above. The compounds were examined in detail, and the intermetallic compounds (Al-Ni-based binary intermetallic compounds mainly composed of Al and Ni) contained in the sputtering targets described above, and Al-La mainly composed of Al, La, and Cu. The particle size distributions of the -Cu-based ternary intermetallic compounds are all significantly correlated with the occurrence of the initial splash. Therefore, it is found that the desired purpose is achieved by appropriately controlling the particle size distribution of the intermetallic compounds. The present invention has been completed.

본 명세서에 있어서, 「Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물」이라 함은, 후에 상세하게 서술하는 방법으로, 스퍼터링 타겟을 EDX(Energy Dispersive X-ray Fluoressence Spectrometer, 에너지 분산형 X선 분석 장치)를 구비한 SEM(Scanning Electron Microscope, 주사형 전자 현미경)으로 분석했을 때, 후기하는 도 2c에 도시한 바와 같이, Al 및 Ni의 피크가 강하게 검출되고 이들 이외의 원소의 피크는 실질적으로 검출되지 않는 것을 의미한다. 대표적인 Al-Ni계 금속간 화합물로서는, Al3Ni 등의 2원계 금속간 화합물을 들 수 있다.In the present specification, "Al-Ni-based intermetallic compound mainly composed of Al and Ni" is a method described in detail later, and the sputtering target is an EDX (Energy Dispersive X-ray Fluoressence Spectrometer, energy dispersing type X). When analyzed by SEM (Scanning Electron Microscope) equipped with a line analyzer, the peaks of Al and Ni are strongly detected and the peaks of elements other than these are substantially detected as shown in FIG. Means not detected. As typical Al-Ni system intermetallic compounds, a binary inter metallic compounds such as Al 3 Ni.

또한, 「Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 금속간 화합물」이라 함은, 상기와 동일한 방법으로 스퍼터링 타겟을 분석했을 때, 후기하는 도 2d에 도시한 바와 같이, Al, La 및 Cu의 피크가 강하게 검출되고 이들 이외의 원소의 피크가 실질적으로 검출되지 않는 것을 의미한다. 대표적인 Al-La-Cu계 금속간 화합물로서는, Al7La2Cu 등의 3원계 금속간 화합물을 들 수 있다.In addition, "Al-La-Cu type intermetallic compound which mainly uses Al, La, and Cu" means that when analyzing a sputtering target by the same method as the above, Al, La, as shown in FIG. 2D mentioned later, It means that peaks of La and Cu are strongly detected and peaks of elements other than these are substantially not detected. As typical Al-La-Cu intermetallic compound, there may be mentioned ternary intermetallic compounds such as Al 7 Cu 2 La.

또한, 본 명세서에 있어서, 「초기 스플래시의 발생을 방지(저감)할 수 있다」라고 함은, 후기하는 실시예에 나타내는 조건(스퍼터링 시간 81초)으로 스퍼터링 을 행하였을 때에 발생하는 스플래시의 평균값이 8개/㎠ 미만인 것을 의미한다. 이와 같이, 본 발명에서는 스퍼터링 시간을 81초로 하고 있고, 스퍼터링 성막의 초기 단계에 있어서의 스플래시를 평가하고 있는 점에서, 초기 단계에 있어서의 스플래시의 발생을 평가하고 있지 않은 전술한 일본 특허 출원 공개 평10-147860호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-199830호 공보, 일본 특허 출원 공개 평11-293454호 공보, 일본 특허 출원 공개 제2001-279433호 공보의 기술과는 평가 기준이 상이하다.In addition, in this specification, "it can prevent (reduce) the generation | occurrence | production of an initial splash" means that the average value of the splash which generate | occur | produces when sputtering is performed on the conditions shown in the Example mentioned later (sputtering time 81 second). It means less than 8 pieces / cm 2. As described above, in the present invention, the sputtering time is set to 81 seconds, and since the splash in the initial stage of sputtering film formation is evaluated, the above-described Japanese Patent Application Laid-Open does not evaluate the occurrence of the splash in the initial stage. The evaluation criteria differ from the technique of 10-147860, Unexamined-Japanese-Patent No. 10-199830, Unexamined-Japanese-Patent No. 11-293454, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-279433.

우선, 본 발명에서 대상으로 하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금에 대해 설명한다.First, the Al-Ni-La-Cu system Al base alloy made into object in this invention is demonstrated.

본 발명의 Al기 합금 스퍼터링 타겟은 모상인 Al 중에 Ni, La 및 Cu를 함유하고 있다. 이들 합금 원소를 선택한 이유는 다음과 같다. 이 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 사용하여 형성되는 Al기 합금막에 있어서, Ni를 함유시킴으로써 Al기 합금막에 직접 접촉되는 화소 전극과의 접촉 전기 저항을 저감시키는 효과가 얻어진다. 또한. La를 함유시킴으로써 Al기 합금막의 내열성을 향상시키는 효과가 얻어진다. 또한, Cu를 함유시킴으로써 Al기 합금막의 내식성을 향상시키는 효과가 얻어진다.The Al-based alloy sputtering target of the present invention contains Ni, La, and Cu in the mother phase Al. The reason for selecting these alloying elements is as follows. In the Al-based alloy film formed by using the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target, the effect of reducing the contact electrical resistance with the pixel electrode in direct contact with the Al-based alloy film by containing Ni is effective. Obtained. Also. By containing La, the effect of improving the heat resistance of the Al-based alloy film is obtained. Moreover, the effect of improving the corrosion resistance of an Al group alloy film is acquired by containing Cu.

또한, Al-Ni-희토류 원소 합금 스퍼터링 타겟에 관하여 말하면, 전술한 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보도, 상기 조성의 스퍼터링 타겟을 대상으로 한 기술을 개시하고 있으나, 본 발명과 같이 희토류 원소로서 La를 포함하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 대상으로 하는 것은 아니다. 물론, 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보에는 본 발명에서 대상으로 하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟에 있어서, 초기 스플래시의 발생을 방지하기 위해, 소정의 금속간 화합물의 입도 분포를 제어한다고 하는 본 발명의 기술적 사상은 존재하지 않는다. 또한, 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보에서 규정하는 화합물(금속간 화합물)은 어스펙트비가 2.5 이상이고 또한 원 상당 직경이 0.2㎛ 이상인 원판 형상 화합물로, 구 형상의 화합물을 갖는 본 발명과는, 금속간 화합물의 형상이 상이하다. 또한, 양자는 제조 방법도 상이하다. 후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 본 발명은 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보와 마찬가지로, 바람직하게는 스프레이 포밍법에 의해 Al기 합금 프리폼을 제조하고 있으나, 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보에서는, 특히 노즐 직경(ø)을 2.5 내지 10㎜, 가스압을 0.3 내지 1.5㎫로 제어하여 소정의 원판 형상 화합물을 확보하고 있는 것에 비해, 본 발명에서는, 특히 가스/메탈비를 6N㎥/㎏ 이상으로 제어하여 원하는 입도 분포를 확보하고 있다. 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보에서는 가스/메탈비에 대해 전혀 고려하고 있지 않으므로, 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보에 개시된 제조 방법에 기초하였다고 해도, 본 발명의 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 제조할 수는 없다.In addition, when referring to the Al-Ni-rare earth element alloy sputtering target, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-225687 also discloses a technique targeting the sputtering target having the above composition, but the rare earth element as in the present invention As an example, the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing La is not intended. Of course, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687 discloses an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target of the present invention, in order to prevent the occurrence of an initial splash, There is no technical idea of the present invention to control the particle size distribution. In addition, the compound (intermetallic compound) prescribed | regulated by Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-225687 is a disk-shaped compound whose aspect ratio is 2.5 or more and circle equivalent diameter is 0.2 micrometer or more, and this invention has a spherical compound, The shape of the intermetallic compound is different. In addition, both also differ in the manufacturing method. As will be described in detail later, the present invention is similarly to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687, but preferably an Al-based alloy preform is produced by a spray forming method, but Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687 In the publication, in particular, in the present invention, the gas / metal ratio is 6Nm3 / kg, in particular, while the nozzle diameter ø is controlled to 2.5 to 10 mm and the gas pressure is controlled to 0.3 to 1.5 MPa to secure a predetermined disk-like compound. The above control ensures the desired particle size distribution. Since Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687 does not consider gas / metal ratio at all, even if it is based on the manufacturing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687, Al-Ni-La of the present invention. It is not possible to manufacture a Cu-based Al-based alloy sputtering target.

또한, Al기 합금 스퍼터링 타겟의 스플래시 발생 억제 기술로서, 예를 들어 상기 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보 이외에, 전술한 일본 특허 출원 공개 제2004-214606호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-147860호 공보, 일본 특허 출원 공개 평10-199830호 공보, 일본 특허 출원 공개 평11-293454호 공보와 같이, Al 모상 중의 Al과 희토류 원소의 화합물이나 금속간 화합물의 분산 상태 등을 제어하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이들은 모두 본 발명에서 대상으로 하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟에 대해 구체적으로 개시된 것은 아니다. 본 발명과 같이, 희토류 원소로서 La를 포함하고, 또한 Cu를 포함하는 Al기 합금은 상기한 특허 문헌을 포함하고, 종래 기술의 란에 개시된 어떠한 특허 문헌에도 개시되어 있지 않다.Moreover, as a splash generation suppression technique of an Al-based alloy sputtering target, for example, in addition to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-214606, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10- As in 147860, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 10-199830, and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 11-293454, a technique for controlling the dispersion state of Al, rare earth elements, and intermetallic compounds in the Al matrix is disclosed. Is disclosed. However, all of them are not specifically disclosed for the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target targeted in the present invention. As in the present invention, an Al-based alloy containing La as a rare earth element and further containing Cu includes the above-mentioned patent document and is not disclosed in any of the patent documents disclosed in the prior art column.

본 발명은 이하에 상세하게 서술하는 바와 같이, Al-Ni기 합금에 La 및 Cu를 포함하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟과, Al-Ni기 합금에 La 이외의 희토류 원소를 포함하는 Al-Ni-희토류 원소 합금 스퍼터링 타겟(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보에 개시되어 있는 Al-Ni-Nd 합금 스퍼터링 타겟)과는 금속간 화합물의 형상이 크게 상이하다고 하는 신규 지식에 기초하여 이루어진 것이다. 본 발명의 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟에서는, 전술한 도 2a 내지 도 2d에 도시한 바와 같이, Al이 Ni로 이루어지는 2원계 금속간 화합물 및 Al과 La와 Cu로 이루어지는 3원계 금속간 화합물이 존재하고, Al과 Ni와 La로 이루어지는 3원계 금속간 화합물은 실질적으로 존재하지 않는다. 이에 대해, 일본 특허 출원 공개 제2006-225687호 공보의 Al-Ni-Nd 합금 스퍼터링 타겟에서는, 주로 Al과 Ni와 Nd로 이루어지는 3원계 금속간 화합물이 존재하고, Al과 Ni로 이루어지는 2원계 금속간 화합물은 거의 존재하지 않는다. 본 발명의 기술은 Al-Ni-희토류 원소계 Al기 합금 스퍼터링 타겟 중에서도, 특히 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟에 특화된 기술이라고 위치 부여된다.The present invention, as described in detail below, Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing La and Cu in the Al-Ni-based alloy, and rare earth elements other than La in the Al-Ni-based alloy The shape of the intermetallic compound differs greatly from the Al-Ni-rare earth element alloy sputtering target (eg, Al-Ni-Nd alloy sputtering target disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-225687) containing It is based on the new knowledge. In the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target of the present invention, as shown in Figs. 2A to 2D described above, Al is a binary intermetallic compound made of Ni and 3 made of Al, La, and Cu. A primary intermetallic compound exists, and a ternary intermetallic compound composed of Al, Ni, and La is substantially absent. On the other hand, in the Al-Ni-Nd alloy sputtering target of Unexamined-Japanese-Patent No. 2006-225687, the ternary-type intermetallic compound which consists mainly of Al, Ni, and Nd exists, and the binary metal between which the Al and Ni consists of There is almost no compound. Among the Al-Ni-rare earth element-based Al-based alloy sputtering targets, the technique of the present invention is positioned particularly as a technique specialized for Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering targets.

본 발명의 Al기 합금에 포함되는 Ni의 양은 0.05원자% 이상 5원자% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이들의 범위는 전술한 「관련 기술의 Al-Ni-La계 Al기 합금 스퍼터링 타겟」을 사용한 실험 결과를 고려하여 정한 것이다. Ni량의 하한이 0.05원자%를 하회하면, 0.3㎛ 미만의 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아져, 스퍼터링 타겟 표면을 기계 가공할 때에 금속간 화합물이 탈락하여 요철의 표면적이 증가하므로, 초기 스플래시의 개수가 증가한다. 한편, Ni량의 상한이 5원자%를 초과하면, 3㎛ 초과의 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아져, 스퍼터링 타겟 표면을 기계 가공할 때에 표면의 요철이 커져서 산화물 등의 비도전성 개재물의 혼입이 증가하므로, 초기 스플래시의 개수가 증가한다. Ni의 함유량은 0.1원자% 이상 4원자% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.2원자% 이상 3원자% 이하인 것이 더욱 바람직하다.It is preferable that the quantity of Ni contained in the Al-based alloy of this invention exists in the range of 0.05 atomic% or more and 5 atomic% or less. These ranges are determined in consideration of the experimental results using the aforementioned "Al-Ni-La-based Al-based alloy sputtering target of the related art". When the lower limit of the amount of Ni is less than 0.05 atomic%, the area ratio occupied by the intermetallic compound of less than 0.3 μm increases, and the intermetallic compound drops off when machining the sputtering target surface, thereby increasing the surface area of the unevenness. The number of increases. On the other hand, when the upper limit of the amount of Ni exceeds 5 atomic%, the area ratio of the intermetallic compound of more than 3 µm increases, and the surface unevenness increases when machining the sputtering target surface, thereby mixing non-conductive inclusions such as oxides. As this increases, the number of initial splashes increases. As for content of Ni, it is more preferable that they are 0.1 atomic% or more and 4 atomic% or less, and it is still more preferable that they are 0.2 atomic% or more and 3 atomic% or less.

또한, 본 발명의 Al기 합금에 포함되는 La의 양은 0.10원자% 이상 1원자% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이들의 범위는 전술한 「관련 기술의 Al-Ni-La계 Al기 합금 스퍼터링 타겟」을 사용한 실험 결과를 고려하여 정한 것이다. La량의 하한이 0.10원자%를 하회하면, 0.2㎛ 미만의 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아져, 스퍼터링 타겟 표면을 기계 가공할 때에 금속간 화합물이 탈락하여 요철의 표면적이 증가하므로, 초기 스플래시의 개수가 증가한다. 한편, La량의 상한이 1원자%를 초과하면, 2㎛ 초과의 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아져, 스퍼터링 타겟 표면을 기계 가공할 때에 표면의 요철이 커져서 산화물 등의 비도전성 개재물의 혼입이 증가하므로, 초기 스플래시의 개수가 증가한다. La의 함유량 은 0.15원자% 이상 0.8원자% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.2원자% 이상 0.6원자% 이하인 것이 더욱 바람직하다.Moreover, it is preferable that the quantity of La contained in the Al-based alloy of this invention exists in the range of 0.10 atomic% or more and 1 atomic% or less. These ranges are determined in consideration of the experimental results using the aforementioned "Al-Ni-La-based Al-based alloy sputtering target of the related art". If the lower limit of La amount is less than 0.10 atomic%, the area ratio of the intermetallic compound of less than 0.2 占 퐉 increases, and the intermetallic compound drops off when machining the sputtering target surface, thereby increasing the surface area of the unevenness. The number of increases. On the other hand, when the upper limit of La amount exceeds 1 atomic%, the area ratio occupied by the intermetallic compound of more than 2 µm increases, and the surface unevenness becomes large when machining the sputtering target surface, thereby mixing non-conductive inclusions such as oxides. As this increases, the number of initial splashes increases. As for content of La, it is more preferable that they are 0.15 atomic% or more and 0.8 atomic% or less, and it is still more preferable that they are 0.2 atomic% or more and 0.6 atomic% or less.

Cu의 함유량은 0.10원자% 이상 2원자% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 이들의 범위는 후기하는 실시예의 실험 결과에 기초하여 산출된 것이다. Cu량의 하한이 0.10원자%를 하회하면, 0.2㎛ 미만의 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아져, 스퍼터링 타겟 표면을 기계 가공할 때에 금속간 화합물이 탈락하여 요철의 표면적이 증가하므로, 초기 스플래시의 개수가 증가한다. 한편, Cu량의 상한이 2원자%를 초과하면, 2㎛ 초과의 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아져, 스퍼터링 타겟 표면을 기계 가공할 때에 표면의 요철이 커져서 산화물 등의 비도전성 개재물의 혼입이 증가하므로, 초기 스플래시의 개수가 증가한다. Cu의 함유량은 0.10원자% 이상 1원자% 이하인 것이 보다 바람직하다.It is preferable that content of Cu exists in the range of 0.10 atomic% or more and 2 atomic% or less. These ranges are computed based on the experimental result of the Example mentioned later. When the lower limit of the amount of Cu is less than 0.10 atomic%, the area ratio of the intermetallic compound of less than 0.2 µm increases, and the intermetallic compound drops off when machining the sputtering target surface, thereby increasing the surface area of the unevenness. The number of increases. On the other hand, when the upper limit of the amount of Cu exceeds 2 atomic%, the area ratio of the intermetallic compound of more than 2 µm increases, and the surface unevenness increases when machining the sputtering target surface, thereby mixing non-conductive inclusions such as oxides. As this increases, the number of initial splashes increases. As for content of Cu, it is more preferable that they are 0.10 atomic% or more and 1 atomic% or less.

본 발명에 사용되는 Al기 합금은, 상기와 같이 Ni, La, Cu를 함유하고, 잔량부 : Al 및 불가피 불순물이다. 불가피 불순물로서는, 예를 들어 제조 과정 등에서 불가피하게 혼입되는 원소, Fe, Si, C, O, N 등을 들 수 있고, 그들의 양은 각각 Fe : 0.05 중량% 이하, Si : 0.05 중량% 이하, C : 0.05 중량% 이하, O : 0.05 중량% 이하, N : 0.05 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.The Al-based alloy used in the present invention contains Ni, La, and Cu as described above, and the remainder is Al and inevitable impurities. Examples of unavoidable impurities include elements inevitably incorporated in the manufacturing process and the like, such as Fe, Si, C, O, and N, and the amounts thereof are respectively 0.05% by weight or less, Si: 0.05% by weight or less. It is preferable to set it as 0.05 weight% or less, O: 0.05 weight% or less, and N: 0.05 weight% or less.

다음에, 본 발명을 특징짓는 금속간 화합물에 대해 설명한다.Next, the intermetallic compound which characterizes this invention is demonstrated.

본 발명의 스퍼터링 타겟은 당해 스퍼터링 타겟 중에 존재하는 하기의 금속간 화합물이, 이하의 요건 (1) 및 (2)를 만족시키는 것이다.In the sputtering target of the present invention, the following intermetallic compounds present in the sputtering target satisfy the following requirements (1) and (2).

(1) Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물에 대해, 상기 Al-Ni계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한, 평균 입경이 0.3㎛ 이상 3㎛ 이하의 범위 내에 있는 Al-Ni계 금속간 화합물의 합계 면적은, 면적률로 70% 이상이다.(1) Al-Ni having an average particle diameter in the range of 0.3 µm or more and 3 µm or less with respect to the total area of the Al-Ni-based intermetallic compound mainly composed of Al and Ni. The total area of the intermetallic compound is 70% or more in area ratio.

(2) Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 금속간 화합물에 대해, 상기 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한, 평균 입경이 0.2㎛ 이상 2㎛ 이하인 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 합계 면적은, 면적률로 70% 이상이다.(2) Al having an average particle diameter of 0.2 µm or more and 2 µm or less with respect to the total area of the Al-La-Cu-based intermetallic compound mainly composed of Al, La, and Cu. The total area of the -La-Cu based intermetallic compound is 70% or more in area ratio.

전술한 바와 같이, 본 발명에서 대상으로 하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟에서는, 후에 상세하게 설명하는 측정 방법으로 SEM 반사 전자상 중의 금속간 화합물을 화상 해석했을 때, 관찰될 수 있는 주된 금속간 화합물은, 상기와 같은 Al-Ni계 2원계 금속간 화합물과 Al-La-Cu계 3원계 금속간 화합물이고, 지금까지 대표적으로 사용되어 온 Al-Ni-Nd계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 동일한 측정 방법으로 관찰했을 때에 보이는 Al-Ni-Nd 3원계 금속간 화합물과 동일한 종류의 Al-Ni-La 3원계 금속간 화합물은, 실질적으로 존재하지 않는다(전술한 도 2a 내지 도 2d를 참조).As described above, in the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target targeted in the present invention, when the intermetallic compound in the SEM reflecting electron image is analyzed by the measuring method described in detail later, it is observed. The main intermetallic compounds that can be used are Al-Ni-based binary intermetallic compounds and Al-La-Cu-based ternary intermetallic compounds as described above, and Al-Ni-Nd-based Al-based alloys that have been typically used up to now. Al-Ni-La tertiary intermetallic compounds of the same kind as the Al-Ni-Nd ternary intermetallic compounds seen when the sputtering target is observed by the same measuring method are substantially absent (described above with reference to FIGS. 2A to 2D). See).

그리고, 본 발명에서는 상기한 각 금속간 화합물에 대해, 평균 입경이 소정 범위 내에 있는 금속간 화합물의 면적률(점적률)을 많게 하면, 초기 스플래시의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다고 하는 실험 결과를 기초로, 이들 금속간 화합물의 점적률을 가능한 한 많이 설정한(본 발명에서는 70% 이상) 것이다.In the present invention, for each of the above-described intermetallic compounds, an increase in the area ratio (drop ratio) of the intermetallic compound having an average particle diameter within a predetermined range is based on the results of experiments in which an initial splash can be effectively prevented. In this case, the droplet ratio of these intermetallic compounds is set as much as possible (in the present invention, 70% or more).

상기 금속간 화합물에 의한 스플래시 발생 방지의 메커니즘은, 이하와 같이 추정된다.The mechanism of prevention of splash generation by the intermetallic compound is estimated as follows.

즉, 초기 스플래시의 발생 원인은, 일반적으로 스퍼터링 타겟의 표면을 기계 가공할 때, 금속간 화합물이 탈락하여 요철의 표면적이 증가하는 데 있다고 생각된다. 그리고, (1) Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물에 관하여 말하면, 평균 입경이 0.3㎛ 미만인 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아지면 초기 스플래시의 발생수가 증가하고, 한편 평균 입경이 3㎛ 초과인 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아지면, 기계 가공에 의한 표면 요철의 증가에 의해 산화물 등의 비도전성 개재물의 혼입이 증대한다고 생각되어, 결과적으로 초기 스플래시의 발생수가 증가한다. 이와 같은 경향은, (2) Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 금속간 화합물에 관해서도 마찬가지로 보여져, 평균 입경이 0.2㎛ 미만인 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아지면 초기 스플래시의 발생수가 증가하고, 한편 평균 입경이 2㎛ 초과인 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 많아지면, 기계 가공에 의한 표면 요철의 증가에 의해 산화물 등의 비도전성 개재물의 혼입이 증대된다고 생각되어, 결과적으로 초기 스플래시의 발생수가 증가한다.That is, it is considered that the cause of the initial splash is that the intermetallic compound is eliminated when the surface of the sputtering target is generally machined to increase the surface area of the unevenness. And (1) When speaking about the Al-Ni type intermetallic compound which mainly uses Al and Ni, when the area ratio which the intermetallic compound whose average particle diameter is less than 0.3 micrometer occupies becomes large, the number of initial splashes will increase and mean particle size will be increased. If the area ratio of the intermetallic compound exceeding 3 µm increases, the incorporation of non-conductive inclusions such as oxides increases due to the increase in surface irregularities due to machining, resulting in an increase in the number of initial splashes. This tendency is similarly observed for the Al-La-Cu-based intermetallic compound mainly composed of Al, La, and Cu. When the area ratio occupied by the intermetallic compound having an average particle diameter of less than 0.2 µm increases, If the number of occurrences increases and the area ratio of the intermetallic compound with an average particle diameter of more than 2 µm increases, the incorporation of non-conductive inclusions such as oxides increases due to the increase in surface irregularities by machining. The number of initial splashes is increased.

또한, Al-Ni계 금속간 화합물과 Al-La-Cu계 금속간 화합물 사이에서, 초기 스플래시의 발생 방지에 기여하는 금속간 화합물의 평균 입경의 범위가 약간 상이한 것은, 이들 금속간 화합물과 Al 모상의 계면 강도가 상이한 것에 기인하는 것이라고 추정된다. 즉, Al-La-Cu계 금속간 화합물과 Al 모상의 계면 강도는 Al-Ni계 금속간 화합물과 Al 모상의 계면 강도에 비해 크다.In addition, the range of the average particle diameter of the intermetallic compound which contributes to the prevention of the initial splash is slightly different between the Al-Ni-based intermetallic compound and the Al-La-Cu-based intermetallic compound, these intermetallic compounds and the Al mother phase It is estimated that the interface strength of is attributable to being different. That is, the interface strength of the Al-La-Cu-based intermetallic compound and the Al mother phase is larger than that of the Al-Ni-based intermetallic compound and the Al mother phase.

본 발명에 있어서, 평균 입경이 상기 범위를 만족시키는 금속간 화합물의 점적률은, 면적률로 70% 이상으로 한다. 상기 점적률은 많을수록 좋고, 어떠한 금속간 화합물에 있어서도, 예를 들어 75% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것 이 보다 바람직하다.In this invention, the droplet ratio of the intermetallic compound whose average particle diameter satisfy | fills the said range shall be 70% or more in area ratio. The more the said dripping rate, the better, and also in any intermetallic compound, it is preferable that it is 75% or more, for example, and it is more preferable that it is 80% or more.

본 발명에서 대상으로 하는 상기 금속간 화합물의 입도 분포의 측정 방법은 이하와 같다.The measuring method of the particle size distribution of the said intermetallic compound made into object by this invention is as follows.

우선, Ni, La 및 Cu를 함유하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟을 준비한다.First, an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La, and Cu is prepared.

다음에, 상기 스퍼터링 타겟의 측정면[평면에 대해 수직 방향(압연면 법선 방향, ND)의 단면에 있어서의 1/4t(t는 두께) 내지 3/4t의 부위로부터 임의의 3개소]에 대해, EDX를 구비한 SEM[후기하는 실시예에서는, 필립스사제의 Quanta 200FEG 또는 칼 차이스(Carl Zeiss)사제의 Supra-35를 사용]을 사용하여 배율 2000배로 관찰하여 반사 전자상을 촬영한다. 또한, 상기한 측정면은 미리 경면 연마해 둔다. 1시야 사이즈는 약 60㎛ × 50㎛로 한다. 촬영한 반사 전자상을, 해석 장치[나노 시스템(주)제 「NanoHunter NS2K-Pro」]를 사용하여 화상 해석하고, Al-Ni계 금속간 화합물 및 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 평균 입경(원 상당 직경) 및 당해 평균 입경의 금속간 화합물이 전체 금속간 화합물 중에 차지하는 면적률을 구한다. 이와 같이 하여, 합계 3시야의 면적률을 구하여, 그 평균값을 각 금속간 화합물의 면적률로 한다.Next, about the measurement surface of the said sputtering target (from 1 / 4t (t is thickness) to 3 / 4t arbitrary parts in the cross section of the perpendicular | vertical direction (rolling surface normal direction, ND) with respect to a plane) And SEM with EDX (in later examples, Quanta 200FEG manufactured by Philips or Supra-35 manufactured by Carl Zeiss) were observed at a magnification of 2000 times to take a reflection electron image. In addition, the said measurement surface is mirror-polished previously. One-view size shall be about 60 micrometers x 50 micrometers. The photographed reflected electron image was analyzed using an analyzer ("NanoHunter NS2K-Pro" manufactured by Nano System Co., Ltd.), and the average particle diameter of the Al-Ni-based intermetallic compound and the Al-La-Cu-based intermetallic compound (Circle equivalent diameter) and the area ratio which the intermetallic compound of the said average particle diameter occupies in all the intermetallic compounds. In this way, the area ratio of the total 3 fields is calculated | required, and let the average value be the area ratio of each intermetallic compound.

상기한 측정 방법에 따르면, Al-Ni계 금속간 화합물과 Al-La-Cu계 금속간 화합물은 색조차(농담차)에 의해 용이하게 구별된다. Al-Ni계 금속간 화합물의 반사 전자상은 회색으로, Al-La-Cu계 금속간 화합물은 백색으로 찍힌다.According to the above measurement method, the Al-Ni-based intermetallic compound and the Al-La-Cu-based intermetallic compound are easily distinguished by the color tone difference (light tea). The reflection electron image of the Al-Ni-based intermetallic compound is gray, and the Al-La-Cu-based intermetallic compound is white.

참고를 위해, 도 1a 내지 도 1c에, 후기하는 실시예에 기재된 표 1의 번호 5(본 실시예)에 대해, 상기한 방법으로 얻어진 SEM 반사 전자상(도 1a), Al-Ni계 금속간 화합물의 화상(도 1b), Al-La-Cu계 금속간 화합물의 화상(도 1c)을 도시한다. 도 1a에 도시한 바와 같이, Al-La-Cu계 금속간 화합물의 반사 전자상은 Al-Ni계 금속간 화합물에 비해, 하얗게 찍혀 있다.For reference, in Fig. 1A to Fig. 1C, the SEM reflecting electron image (Fig. 1A) obtained by the method described above with respect to No. 5 (Example 1) of Table 1 described in Examples described later, Al-Ni-based intermetallics The image of a compound (FIG. 1B) and the image of an Al-La-Cu system intermetallic compound (FIG. 1C) are shown. As shown in Fig. 1A, the reflected electron image of the Al-La-Cu-based intermetallic compound is whitened as compared with the Al-Ni-based intermetallic compound.

또한, 도 2b 내지 도 2d에, 상기와 동일한 번호 5(본 실시예)의 SEM 반사 전자상에 대해, 모상(도 2a 중, 1), 회색 화합물(도 2a 중, 2), 백색 화합물(도 2a 중, 3)의 조성을 EDX 분석한 결과를 각각 도시한다. 모상(1)은, 도 2b에 도시한 바와 같이 Al만으로 실질적으로 구성되어 있고, 회색 화합물(2)은, 도 2c에 도시한 바와 같이 Al과 Ni로 실질적으로 구성되어 있고, 백색 화합물(3)은, 도 2d에 도시한 바와 같이 Al과 La와 Cu로 실질적으로 구성되어 있는 것이 확인되었다.2B to 2D, the parent image (in Fig. 2A, 1), gray compound (in Fig. 2A, 2), and white compound (Fig. The result of EDX analysis of the composition of 3) in 2a is respectively shown. As shown in FIG. 2B, the mother phase 1 is substantially composed of Al alone, and the gray compound (2) is substantially composed of Al and Ni as shown in FIG. 2C, and the white compound (3). As shown in FIG. 2D, it was confirmed that silver was substantially composed of Al, La, and Cu.

다음에, 본 발명의 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing the sputtering target of the present invention will be described.

우선, Ni량이 0.05원자% 이상 5원자% 이하, La량이 0.10원자% 이상 1원자% 이하 및 Cu량이 0.10원자% 이상 2원자% 이하인 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금의 용탕을 준비한다.First, a molten Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy having a Ni amount of 0.05 atom% or more and 5 atom% or less, La amount of 0.10 atom% or more and 1 atom% or less and Cu amount of 0.10 atom% or more and 2 atom% or less is prepared. .

다음에, 상기한 Al기 합금을 사용하여, 바람직하게는 스프레이 포밍법에 의해 Al기 합금 프리폼(최종적인 치밀체를 얻기 전의 중간체)을 제조한 후, 프리폼을 치밀화 수단에 의해 치밀화한다.Next, using the Al-based alloy described above, an Al-based alloy preform (intermediate before obtaining the final dense body) is preferably produced by spray forming, and then the preform is densified by densification means.

여기서, 스프레이 포밍법은 각종 용융 금속을 가스에 의해 아토마이즈하여, 반용융 상태ㆍ반응고 상태ㆍ고상 상태로 급랭시킨 입자를 퇴적시켜, 소정 형상의 주조물(프리폼)을 얻는 방법이다. 이 방법에 따르면, 용해 주조법이나 분말 소결 법 등으로는 얻는 것이 곤란한 대형의 프리폼을 단일의 공정으로 얻을 수 있는 것 외에, 결정립을 미세화할 수 있어 합금 원소를 균일하게 분산시킬 수 있는 등의 이점이 있다.Here, the spray-forming method is a method of atomizing various molten metals with gas, depositing quenched particles in a semi-melt state, a reaction solid state, and a solid state to obtain a casting (preform) having a predetermined shape. According to this method, it is possible to obtain a large-scale preform, which is difficult to obtain by melt casting, powder sintering, etc. in a single process, to refine the crystal grains, and to uniformly disperse alloy elements. have.

프리폼의 제조 공정은, 대략 (액상 온도 + 150℃) 내지 (액상 온도 + 300℃)의 범위 내에서 용해하여, Al기 합금의 용탕을 얻는 공정과, Al기 합금의 용탕을, 가스 유출량/용탕 유출량의 비로 나타내는 가스/메탈비가 6N㎥/㎏ 이상의 조건으로 가스 아토마이즈하여 미세화되는 공정과, 미세화된 Al기 합금을, 스프레이 거리 : 약 900 내지 1200㎜의 조건으로 콜렉터에 퇴적하여 프리폼을 얻는 공정을 포함한다.The manufacturing process of a preform melt | dissolves within the range of (liquid temperature +150 degreeC)-(liquid temperature +300 degreeC), and the process of obtaining the molten metal of an Al-type alloy, and the molten metal of an Al-based alloy, gas outflow amount / molten metal The process of atomizing the gas / metal ratio represented by the ratio of the outflow amount by gas atomization under the condition of 6Nm3 / kg or more, and the process of obtaining the preform by depositing the refined Al-based alloy on the collector under the spraying distance of about 900 to 1200 mm. It includes.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하면서, 프리폼을 얻기 위한 각 공정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, each process for obtaining a preform is explained in full detail, referring FIG. 3 and FIG.

도 3은 본 발명의 프리폼을 제조하는 데 사용되는 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 단면도이다. 도 4는 도 3 중, X의 주요부 확대도이다.3 is a cross-sectional view partially showing an example of an apparatus used to manufacture the preform of the present invention. 4 is an enlarged view of a main part of X in FIG. 3.

도 3에 도시하는 장치는 Al기 합금을 용해하기 위한 유도 용해로(1)와, 유도 용해로(1)의 하방에 설치된 가스 아토마이저(3a, 3b)와, 프리폼을 퇴적하기 위한 콜렉터(5)를 구비하고 있다. 유도 용해로(1)는 Al기 합금의 용탕(2)을 낙하시키는 노즐(6)을 갖고 있다. 또한, 가스 아토마이저(3a, 3b)는 각각 가스를 아토마이즈하기 위한 보빈의 가스 구멍(4a, 4b)을 갖고 있다. 콜렉터(5)는 프리폼의 제조가 진행되어도 프리폼 퇴적면의 높이가 일정해지도록 콜렉터(5)를 하강시키기 위해, 스텝핑 모터 등의 구동 수단(도시하지 않음)을 갖고 있다.The apparatus shown in FIG. 3 includes an induction melting furnace 1 for dissolving Al-based alloys, gas atomizers 3a and 3b provided below the induction melting furnace 1, and a collector 5 for depositing a preform. Equipped. The induction melting furnace 1 has a nozzle 6 for dropping the molten metal 2 of an Al-based alloy. In addition, the gas atomizers 3a and 3b have gas holes 4a and 4b of the bobbin for atomizing the gas, respectively. The collector 5 has drive means (not shown), such as a stepping motor, for lowering the collector 5 so that the height of a preform deposition surface may become constant even if manufacture of a preform advances.

우선, 전술한 조성의 Al기 합금을 준비한다. 이 Al기 합금을 유도 용해로(1)에 투입한 후, 바람직하게는 불활성 가스(예를 들어, Ar 가스) 분위기 중에서 Al기 합금의 액상 온도에 대해, 대략 +150℃ 내지 +300℃의 범위 내에서 용해한다.First, an Al-based alloy of the above-described composition is prepared. After injecting this Al-based alloy into the induction melting furnace 1, it is preferably dissolved in an inert gas (for example, Ar gas) atmosphere within the range of approximately + 150 ° C to + 300 ° C relative to the liquidus temperature of the Al-based alloy. do.

용해 온도는 일반적으로 액상 온도 +50℃ 내지 +200℃의 범위에서 실시되고 있으나(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평9-248665호 공보), 본 발명에서는 전술한 2종류의 금속간 화합물의 입도 분포를 적절하게 제어하기 위하여, 상기 범위로 설정하였다. 본 발명에서 대상으로 하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금의 경우에는, 대략 850 내지 1000℃에서 실시한다. 용해 온도가 850℃ 미만에서는, 스프레이 포밍에 있어서 노즐의 폐색이 발생되어 버리고, 한편 100O℃를 초과하면, 액적 온도가 높아지기 때문에, 평균 입경 3㎛ 이상의 Al-Ni계 금속간 화합물이 차지하는 면적률이 증가하므로, 원하는 스플래시 저감 효과가 얻어지지 않는다(후기하는 실시예를 참조). 합금의 용해 온도는, (액상 온도 + 150℃) 내지 (액상 온도 + 300℃)의 범위 내인 것이 바람직하다. 본 발명에서 대상으로 하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금의 경우에는 850 내지 1000℃인 것이 바람직하고, 900 내지 1000℃인 것이 보다 바람직하다.Melting temperature is generally performed in the range of liquid temperature +50 degreeC to +200 degreeC (for example, Unexamined-Japanese-Patent No. 9-248665), but in this invention, particle size distribution of the two types of intermetallic compounds mentioned above is made. In order to control suitably, it set in the said range. In the case of the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy targeted in the present invention, it is carried out at approximately 850 to 1000 ° C. If the melting temperature is less than 850 ° C., clogging of the nozzles occurs in spray forming. On the other hand, if the temperature exceeds 100 ° C., the droplet temperature becomes high. Therefore, the area ratio of the Al-Ni-based intermetallic compound having an average particle diameter of 3 μm or more occupies As it increases, the desired splash reduction effect is not obtained (see later examples). It is preferable that the melting temperature of an alloy exists in the range of (liquid temperature +150 degreeC)-(liquid temperature +300 degreeC). In the case of the Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy targeted in the present invention, the temperature is preferably 850 to 1000 ° C, more preferably 900 to 1000 ° C.

다음에, 상기와 같이 하여 얻어진 합금의 용탕(2)을, 노즐(6)을 통해 불활성 가스 분위기의 챔버 내(도시하지 않음)를 낙하시킨다. 챔버 내에서는 가스 아토마이저(3a, 3b)에 형성된 보빈의 가스 구멍(4a, 4b)으로부터 고압의 불활성 가스 제트류가 합금의 용탕(2)에 분무되고, 이에 의해 합금의 용탕은 미세화된다.Next, the molten metal 2 of the alloy obtained as described above is dropped through the nozzle 6 in the chamber (not shown) in an inert gas atmosphere. In the chamber, high-pressure inert gas jets are sprayed onto the molten alloy 2 from the gas holes 4a and 4b of the bobbins formed in the gas atomizers 3a and 3b, thereby minimizing the molten alloy.

가스 아토마이즈는 불활성 가스 혹은 질소 가스를 사용하여 행하는 것이 바람직하고, 이에 의해 용탕의 산화가 억제된다. 불활성 가스로서는, 예를 들어 아르곤 가스 등을 들 수 있다.It is preferable to perform gas atomization using inert gas or nitrogen gas, and oxidation of a molten metal is suppressed by this. As an inert gas, argon gas etc. are mentioned, for example.

여기서, 가스/메탈비는 6N㎥/㎏ 이상으로 한다. 가스/메탈비는 가스 유출량(N㎥)/용탕 유출량(㎏)의 비로 나타낸다. 본원 명세서에 있어서, 가스 유출량이라 함은, Al기 합금의 용탕을 가스 아토마이즈하기 위해, 보빈의 가스 구멍(4a, 4b)으로부터 유출되는 가스의 총량(최종적으로 사용한 양)을 의미한다. 또한, 본원 명세서에 있어서, 용탕 유출량이라 함은, Al기 합금의 용탕이 들어간 용기[유도 용해로(1)]의 용탕 유출구[노즐(6)]로부터 유출되는 용탕의 총량을 의미한다.Here, gas / metal ratio shall be 6 Nm <3> / kg or more. The gas / metal ratio is represented by the ratio of gas outflow amount (Nm 3) / melt outflow amount (kg). In the present specification, the gas outflow amount means the total amount (finally used amount) of the gas flowing out from the gas holes 4a and 4b of the bobbin in order to gas atomize the molten Al alloy. In addition, in this specification, a molten metal outflow quantity means the total amount of the molten metal which flows out from the molten metal outlet (nozzle 6) of the container (induction melting furnace 1) in which molten metal of Al-group alloy was contained.

가스/메탈비가 6N㎥/㎏ 미만인 경우, 액적의 사이즈가 커지는 경향이 있으므로, 냉각 속도가 저하되어 평균 입경 3㎛ 초과의 Al-Ni계 금속간 화합물의 점적률이 증가하므로, 원하는 효과가 얻어지지 않는다(후기하는 실시예를 참조).If the gas / metal ratio is less than 6 Nm 3 / kg, the droplet size tends to be large, so that the cooling rate decreases and the droplet ratio of the Al-Ni intermetallic compound having an average particle diameter of more than 3 µm increases, so that a desired effect is not obtained. (See later examples).

가스/메탈비는 클수록 좋고, 예를 들어 6.5N㎥/㎏ 이상인 것이 바람직하고, 7N㎥/㎏ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 그 상한은 특별히 한정되지 않지만, 가스 아토마이즈 시의 액적 유동의 안정성이나 비용 등을 고려하면, 15N㎥/㎏으로 하는 것이 바람직하고, 10N㎥/㎏인 것이 보다 바람직하다.The larger the gas / metal ratio is, the better it is, for example, preferably 6.5 Nm 3 / kg or more, and more preferably 7 Nm 3 / kg or more. In addition, although the upper limit is not specifically limited, Taking into consideration the stability, cost, etc. of the droplet flow at the time of gas atomization, it is preferable to set it as 15Nm <3> / kg, and it is more preferable that it is 10Nm <3> / kg.

또한, 대항하는 가스 아토마이즈 노즐 중심축(6a, 6b)이 이루는 각도를 2α로 했을 때, α를 1 내지 10°의 범위 내로 제어하는 것이 바람직하다. 대항하는 가스 아토마이즈 노즐 중심축(6a, 6b)이 이루는 각도(2α)라 함은, 도 4에 도시한 바와 같이 용탕(2)이 바로 아래로 낙하했을 때의 선[스프레이축(A)에 상당]에 대한 가스 아토마이저(4a, 4b)의 각각의 경사(α)의 합계 각도를 의미한다. 이하에서는, 이 α를 「가스 아토마이즈 출구 각도(α)」라고 칭한다. 가스 아토마이즈 출구 각도(α)는 1° 이상 7° 이하인 것이 보다 바람직하다.In addition, when the angle formed by the opposed gas atomizing nozzle central axes 6a and 6b is 2α, it is preferable to control α in the range of 1 to 10 degrees. The angle 2α formed by the opposed gas atomizing nozzle central axes 6a and 6b is a line (spray axis A) when the molten metal 2 falls directly below as shown in FIG. Equivalent] means the total angle of the respective inclinations α of the gas atomizers 4a and 4b. Hereinafter, this alpha is called "gas atomization exit angle (alpha)". As for gas atomization exit angle (alpha), it is more preferable that they are 1 degree or more and 7 degrees or less.

계속해서, 상기와 같이 하여 미세화된 Al기 합금(액적)을 콜렉터(5)에 퇴적하여 프리폼을 얻는다.Subsequently, the Al base alloy (droplets) refined as described above is deposited on the collector 5 to obtain a preform.

여기서는, 스프레이 거리를 900 내지 1200㎜의 범위 내로 제어하는 것이 바람직하다. 스프레이 거리라 함은, 액적의 집적 위치를 규정하고 있고, 도 3에 도시한 바와 같이 노즐(6)의 선단부(도 3 중, Al)로부터 콜렉터(5)의 중심(도 3 중, A2)까지의 거리(L)를 의미한다. 후술하는 바와 같이, 콜렉터(5)는 콜렉터 각도(β)로 경사져 있으므로, 스프레이 거리(L)는, 엄밀하게는 노즐(6)의 선단부와, 콜렉터(5)의 중심(A2)의 수평선이 스프레이축(A)과 교차하는 점(도 3 중, A3)의 거리를 의미하고 있다. 여기서, 스프레이축(A)이라 함은, 설명의 편의를 위해, Al기 합금의 액적이 바로 아래로 낙하하는 방향을 규정한 것이다.Here, it is preferable to control spray distance within the range of 900-1200 mm. The spray distance defines the accumulation position of the droplets, and as shown in FIG. 3, from the tip end portion (Al in FIG. 3) of the nozzle 6 to the center (A2 in FIG. 3) of the collector 5. Means the distance (L). As will be described later, since the collector 5 is inclined at the collector angle β, the spray distance L is strictly sprayed by the front end of the nozzle 6 and the horizontal line of the center A2 of the collector 5. The distance of the point (A3 in FIG. 3) which intersects the axis A is meant. Here, the spray shaft A defines the direction in which the droplet of the Al base alloy falls directly below for the convenience of explanation.

일반적으로, 스프레이 포밍에 있어서의 스프레이 거리는, 대략 500㎜ 전후로 제어하고 있는 경우가 많지만, 본 발명에서는 상기 2종류의 금속간 화합물에 대해 원하는 입도 분포를 얻기 위해, 상기한 범위로 설정하였다(후기하는 실시예를 참조). 900㎜를 하회하면, 고온 상태의 액적이 콜렉터 상에 퇴적되기 때문에 냉각 속도가 저하되어, 평균 입경 3㎛ 이상의 Al-Ni계 금속간 화합물의 점적률이 증가하므로, 원하는 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 스프레이 거리가 1200㎜를 초과하면, 수율이 저하되어 버린다. 스프레이 거리(L)는, 대략 950 내지 1100㎜의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.In general, the spray distance in the spray forming is often controlled at about 500 mm. However, in the present invention, in order to obtain a desired particle size distribution for the two types of intermetallic compounds, the spray distance is set in the above-described range. See example. If it is less than 900 mm, since droplets of a high temperature state accumulate on a collector, cooling rate will fall and the droplet ratio of the Al-Ni type intermetallic compound of average particle diameter 3 micrometers or more increases, and a desired effect is not acquired. On the other hand, when spray distance exceeds 1200 mm, yield will fall. As for the spray distance L, it is more preferable to exist in the range of about 950-1100 mm.

또한, 콜렉터 각도(β)를 20 내지 45°의 범위 내로 제어하는 것이 바람직하다. 콜렉터 각도(β)는, 도 3에 도시한 바와 같이 스프레이축(A)에 대한 콜렉터(5)의 경사를 의미한다.Moreover, it is preferable to control the collector angle (beta) in 20-45 degrees. Collector angle (beta) means the inclination of the collector 5 with respect to the spray axis A as shown in FIG.

이상, 프리폼을 얻기 위한 바람직한 방법에 대해 설명하였다.In the above, the preferable method for obtaining a preform was demonstrated.

이와 같이 하여 얻어진 Al기 합금 프리폼은 치밀화 수단에 의해 치밀화하여 치밀체를 얻은 후, 치밀체에 소성 가공을 실시한다고 하는 상법에 의해 스퍼터링 타겟을 제조하면 된다.The Al-based alloy preform obtained in this manner may be densified by a densification means to obtain a dense body, and then a sputtering target may be produced by a conventional method of performing plastic working on the dense body.

우선, 상기한 프리폼에 치밀화 수단을 실시함으로써 Al기 합금 치밀체를 얻는다. 치밀화 수단으로서는, 프리폼을 대략 등방향으로 가압하는 방법, 특히 열간으로 가압하는 열간 정수압 프레스(HIP : Hot Isostatic Pressing)를 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 80㎫ 이상, 보다 바람직하게는 90㎫ 이상의 압력 하, 400 내지 600℃, 보다 바람직하게는 500 내지 570℃의 온도에서 HIP 처리를 행하는 것이 바람직하다. HIP 처리의 시간은, 대략 1 내지 10시간, 보다 바람직하게는 1.5 내지 5시간의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.First, an Al-based alloy dense body is obtained by subjecting the preform to densification means. As the densification means, it is preferable to perform a method of pressurizing the preform in substantially the same direction, in particular hot hydrostatic pressing (HIP: Hot Isostatic Pressing) for pressing in hot. Specifically, HIP treatment is preferably performed at a temperature of 400 to 600 ° C, more preferably 500 to 570 ° C under a pressure of 80 MPa or more, more preferably 90 MPa or more. The time of the HIP treatment is preferably about 1 to 10 hours, more preferably within the range of 1.5 to 5 hours.

다음에, 상기 Al기 합금의 치밀체에 소성 가공을 행하여, Al기 합금의 소성 가공체를 얻는다.Next, plastic working is performed on the dense body of the Al-based alloy to obtain a fired body of the Al-based alloy.

구체적으로는, Al기 합금 치밀체를 단조하여 슬래브를 얻는 것이 바람직하다.Specifically, it is preferable to obtain a slab by forging an Al-based alloy dense body.

단조 조건은 스퍼터링 타겟의 제조에 통상 사용되는 방법이면 특별히 한정되 지 않고, 예를 들어 단조 전의 Al기 합금 치밀체를 약 500℃, 보다 바람직하게는 480 내지 500℃에서 1 내지 3시간 정도, 보다 바람직하게는 1.5 내지 2.5시간 가열한 후 단조를 행하는 것이 바람직하다.The forging condition is not particularly limited as long as it is a method usually used for producing a sputtering target. For example, the Al-based alloy dense body before forging is about 500 ° C, more preferably about 480 to 500 ° C for about 1 to 3 hours. Preferably, forging is performed after heating 1.5 to 2.5 hours.

상기와 같이 하여 얻어진 슬래브에 대해, 압연 온도 300 내지 550℃, 보다 바람직하게는 350 내지 500℃ 및 총 압하율 40 내지 90%, 보다 바람직하게는 50 내지 80%의 조건으로 압연을 행한다. 후기하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 본 발명에서는 압연 조건을 상기와 같이 치밀하게 제어하는 것이 필요하고, 어느 하나라도 상기 범위를 벗어난 조건으로 압연을 행하면, 원하는 결정 조직이 얻어지지 않는다.The slab obtained as described above is subjected to rolling under conditions of a rolling temperature of 300 to 550 ° C, more preferably 350 to 500 ° C and a total reduction ratio of 40 to 90%, more preferably 50 to 80%. As shown in Examples later, in the present invention, it is necessary to precisely control the rolling conditions as described above, and if any of the rolling is performed under conditions outside the above ranges, the desired crystal structure cannot be obtained.

여기서, 총 압하율은 하기식으로 나타낸다.Here, the total reduction ratio is represented by the following formula.

총 압하율(%)Total rolling reduction (%)

= {(압연 개시 전의 두께) - (압연 종료 후의 두께)}/(압연 개시 전의 두께) × 100= {(Thickness before rolling start)-(thickness after rolling end)} / (thickness before rolling start) × 100

또한, 스프레이 포밍법으로 제조한 Al기 합금은 가공 시에 조직이 변화되기 어렵기 때문에, 냉간 압연 및 열간 압연 중 어느 것으로도 제조할 수 있으나, 상기와 같이 1패스당의 가공률을 높게 하기 위해서는, Al기 합금재를 가열하여 변형 저항이 낮은 온도 영역에서 가공하는 것이 효과적이므로, 열간 압연을 채용하는 것이 바람직하다.In addition, since the Al-based alloy produced by the spray forming method is difficult to change the structure during processing, it can be produced by either cold rolling or hot rolling, but in order to increase the processing rate per one pass as described above, Since it is effective to heat an Al base alloy material and process it in the temperature range with low deformation resistance, it is preferable to employ hot rolling.

다음에, 250 내지 500℃, 보다 바람직하게는 250 내지 400℃의 온도에서 0.5 내지 4시간, 보다 바람직하게는 1.5 내지 3.5시간 가열(어닐링)을 행한다. 가열 처리 시의 분위기는 특별히 한정되지 않고, 대기 중, 불활성 가스 중 및 진공 중의 어떠한 분위기 하에서도 행할 수 있으나, 생산성이나 비용 등을 고려하면, 대기 중에서 가열하는 것이 바람직하다.Next, heating (annealing) is performed at a temperature of 250 to 500 ° C, more preferably 250 to 400 ° C for 0.5 to 4 hours, more preferably 1.5 to 3.5 hours. The atmosphere at the time of heat processing is not specifically limited, Although it can carry out in any atmosphere in air | atmosphere, inert gas, and vacuum, in consideration of productivity, cost, etc., it is preferable to heat in air | atmosphere.

상기한 가열 처리를 행한 후, 소정의 형상으로 기계 가공을 행하면, 원하는 스퍼터링 타겟이 얻어진다.After performing the above heat treatment, if the machining is performed in a predetermined shape, a desired sputtering target is obtained.

본 발명의 Al-Ni-La-Cu 합금 스퍼터링 타겟은 화소 전극을 구성하는 도전성 산화막과 직접 접촉할 수 있는 Al-Ni-La-Cu 합금막의 배선 재료, 박막 트랜지스터의 반도체층과 직접 접촉시키는 것이 가능한 Al-Ni-La-Cu 합금막의 배선 재료를 제작하는 데 특히 적절하게 사용된다.The Al-Ni-La-Cu alloy sputtering target of the present invention can be in direct contact with the wiring material of the Al-Ni-La-Cu alloy film which can be in direct contact with the conductive oxide film constituting the pixel electrode, and the semiconductor layer of the thin film transistor. It is especially suitably used for producing the wiring material of the Al-Ni-La-Cu alloy film.

(실시예)(Example)

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지에 적합하게 할 수 있는 범위에서 적절하게 변경을 추가하여 실시하는 것도 가능하고, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example, It is also possible to add and implement a change suitably in the range which can be adapted to the meaning of this invention, They are all included in the technical scope of this invention.

(제1 실시예)(First embodiment)

표 1 및 표 2에 나타내는 다양한 조성의 Al기 합금을 사용하여, 하기의 스프레이 포밍법에 의해 Al기 합금 프리폼(밀도 : 약 50 내지 60%)을 얻었다.Using an Al-based alloy having various compositions shown in Tables 1 and 2, an Al-based alloy preform (density: about 50 to 60%) was obtained by the following spray forming method.

(스프레이 포밍 조건)(Spray forming condition)

용해 온도 : 800 내지 1100℃Melting temperature: 800 to 1100 ℃

가스/메탈비 : 5 내지 8N㎥/㎏Gas / Metal Ratio: 5 to 8 Nm3 / kg

스프레이 거리 : 800 내지 1300㎜Spray distance: 800 to 1300 mm

가스 아토마이즈 출구 각도(α)(도 4를 참조) : 7°Gas atomization exit angle α (see FIG. 4): 7 °

콜렉터 각도(β) : 35°Collector angle (β): 35 °

이와 같이 하여 얻어진 프리폼을 캡슐에 봉입하여 탈기하고, 상기 캡슐 전체에 열간 정수압 프레스(HIP)를 행하여, Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 치밀체를 얻었다. HIP 처리는 HIP 온도 : 550℃, HIP 압력 : 85㎫, HIP 시간 : 2시간으로 행하였다.The preform thus obtained was enclosed in a capsule and degassed, and a hot hydrostatic press (HIP) was performed on the entire capsule to obtain an Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy compact. HIP process was performed by HIP temperature: 550 degreeC, HIP pressure: 85 Mpa, and HIP time: 2 hours.

다음에, 얻어진 치밀체를 단조하여 판 형상의 금속재로 하고, 또한 판 두께가 거의 최종 제품(스퍼터링 타겟)과 동일한 정도가 되도록 압연을 행한 후, 어닐링, 기계 가공(원형 펀칭 가공 및 선반 가공)을 행하여, 원판 형상의 Al-(0.02 내지 6.0원자%)Ni-(0.05 내지 1.5원자%)La-(0.05 내지 2.5원자%) Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟(사이즈 : 직경 101.6㎜ × 두께 5.0㎜)을 제조하였다. 상세한 조건은 이하와 같다.Next, the obtained dense body is forged to form a plate-shaped metal material and further subjected to rolling so that the plate thickness is approximately the same as that of the final product (sputtering target), followed by annealing and machining (circular punching and lathe processing). Al- (0.02 to 6.0 atomic%) Ni- (0.05 to 1.5 atomic%) La- (0.05 to 2.5 atomic%) Cu-based Al-based alloy sputtering target (size: diameter 101.6 mm x thickness 5.0 mm) Was prepared. Detailed conditions are as follows.

단조 전의 가열 조건 : 500℃에서 2시간Heating condition before forging: 2 hours at 500 ℃

압연 전의 가열 조건 : 400℃에서 2시간Heating condition before rolling: 2 hours at 400 ℃

총 압하율 : 50%Total rolling reduction: 50%

어닐링 조건 : 250℃에서 2시간Annealing condition: 2 hours at 250 ℃

다음에, 상기한 방법에 의해 얻어진 각 스퍼터링 타겟을 사용하여, 이하의 조건으로 스퍼터링을 행하였을 때에 발생하는 스플래시(초기 스플래시)의 개수를 측정하였다.Next, using each sputtering target obtained by the above method, the number of splashes (initial splashes) generated when sputtering was performed under the following conditions was measured.

우선, Si 웨이퍼 기판(사이즈 : 직경 100.0㎜ × 두께 0.50㎜)에 대해, (주) 시마즈 제작소제 「스퍼터링 시스템 HSR-542S」의 스퍼터링 장치를 사용하여 DC 마그네트론 스퍼터링을 행하였다. 스퍼터링 조건은 이하와 같다.First, DC magnetron sputtering was performed on the Si wafer substrate (size: diameter 100.0 mm x thickness 0.50 mm) using the sputtering apparatus of the "sputtering system HSR-542S" by Shimadzu Corporation. Sputtering conditions are as follows.

배압 : 3.0 × 10-6Torr 이하Back pressure: 3.0 × 10 -6 Torr or less

Ar 가스압 : 2.25 × 10-3TorrAr gas pressure: 2.25 × 10 -3 Torr

Ar 가스 유량 : 30sccmAr gas flow rate: 30sccm

스퍼터링 파워 : 811WSputtering Power: 811 W

극간 거리 : 51.6㎜, 기판 온도 : 실온Interval distance: 51.6 mm, substrate temperature: room temperature

스퍼터링 시간 : 81초Sputtering Time: 81 Seconds

이와 같이 하여, 스퍼터링 타겟 1매에 대해, 16매의 박막(총 두께 0.2㎜)을 형성하였다. 따라서, 스퍼터링은 81(초) × 16(매) = 1296초 행하였다.Thus, 16 thin films (total thickness 0.2mm) were formed with respect to one sputtering target. Therefore, sputtering was performed for 81 (seconds) x 16 (sheets) = 1296 seconds.

다음에, 파티클 카운터[(주)탑콘제 웨이퍼 표면 검사 장치 WM-3]를 사용하여, 상기 박막의 표면에 인지된 파티클의 위치 좌표, 사이즈(평균 입경) 및 개수를 계측하였다. 여기서는, 사이즈가 3㎛ 이상인 것을 파티클로 간주하고 있다. 그 후, 이 박막 표면을 광학 현미경 관찰(배율 : 1000배)하여, 형상이 반구형인 것을 스플래시로 간주하여, 단위 면적당의 스플래시의 개수를 계측하였다.Next, using the particle counter (TOPM wafer surface inspection apparatus WM-3), the position coordinates, the size (average particle diameter), and the number of particles recognized on the surface of the thin film were measured. Here, it is assumed that the size is 3 µm or more as particles. Subsequently, the surface of this thin film was observed under an optical microscope (magnification: 1000 times), and the shape of a hemispherical shape was regarded as a splash, and the number of splashes per unit area was measured.

상세하게는, 상기 박막 1매에 대해, 상기한 스퍼터링을 행하는 공정을, Si 웨이퍼 기판을 교체하면서, 연속해서 박막 16매에 대해 동일하게 행하여, 스플래시의 개수의 평균값을 「초기 스플래시의 발생수」로 하였다. 본 실시예에서는, 이와 같이 하여 얻어진 초기 스플래시의 발생수가 8개/㎠ 미만인 것을 「초기 스플래 시 경감 효과 있음 : 합격(A)」으로 하고, 8개/㎠ 이상인 것을 「초기 스플래시 경감 효과 없음 : 불합격(B)」으로 하였다.Specifically, the above-mentioned sputtering process is performed on one thin film in the same manner for 16 thin films continuously while replacing the Si wafer substrate, and the average value of the number of splashes is referred to as "number of initial splashes." It was set as. In this embodiment, the number of initial splashes obtained in this manner is less than 8 / cm 2 as "initial splash reduction effect: pass (A)", and the number of 8 or more cm 2 or more is "no initial splash reduction effect: rejection". (B) ”.

이들의 결과를 표 1에 병기한다. 참고를 위해, 표 1의 번호 5(본 실시예)에 대해, Al-Ni계 금속간 화합물의 입도 분포를 도 5에, Al-La-Cu계 금속간 화합물의 입도 분포를 도 6에 도시한다.These results are written together in Table 1. For reference, the particle size distribution of the Al-Ni-based intermetallic compound is shown in FIG. 5 and the particle size distribution of the Al-La-Cu-based intermetallic compound is shown in FIG. .

Figure 112009019288258-pat00001
Figure 112009019288258-pat00001

Figure 112009019288258-pat00002
Figure 112009019288258-pat00002

표 1 및 표2로부터 이하와 같이 고찰할 수 있다.From Table 1 and Table 2, it can consider as follows.

번호 2 내지 6, 9 내지 11, 14 내지 16, 19 내지 21, 24 내지 26, 28 내지 30은 Al-Ni-La-Cu계 합금 스퍼터링 타겟의 Al-Ni계 금속간 화합물 및 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 입도 분포가 적절하게 제어되어 있으므로, 초기 스플래시의 발생수가 8개/㎠ 미만에 머물러 있어, 초기 스플래시의 경감 효과가 우수하다.Nos. 2 to 6, 9 to 11, 14 to 16, 19 to 21, 24 to 26, 28 to 30, Al-Ni-La-Cu alloy sputtering target Al-Ni-based intermetallic compound and Al-La-Cu Since the particle size distribution of the intermetallic compound is properly controlled, the number of initial splashes is less than 8 / cm 2, and the effect of reducing initial splash is excellent.

이에 대해, 번호 1은 Ni량이 적은 Al기 합금을 사용한 예, 번호 7은 Ni량이 많은 Al기 합금을 사용한 예, 번호 8은 La량이 적은 Al기 합금을 사용한 예, 번호 12는 La량이 많은 Al기 합금을 사용한 예, 번호 13은 Cu량이 적은 Al기 합금을 사용한 예, 번호 17은 Cu량이 많은 Al기 합금을 사용한 예로, 모두 초기 스플래시의 발생 방지에 기여하는 Al-Ni계 금속간 화합물 및 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 면적률이 적기 때문에, 초기 스플래시의 발생을 효과적으로 방지할 수 없었다.On the other hand, the number 1 is an example using an Al-based alloy with a small amount of Ni, the number 7 is an example using an Al-based alloy with a large amount of Ni, the number 8 is an example using an Al-based alloy with a small amount of La, and the number 12 is an Al group with a large amount of La Example using an alloy, No. 13 is an example of using an Al-based alloy with a small amount of Cu, No. 17 is an example of using an Al-based alloy having a large amount of Cu, all Al-Ni-based intermetallic compound and Al- to contribute to the prevention of the initial splash Since the area ratio of the La-Cu system intermetallic compound is small, the generation of the initial splash could not be prevented effectively.

번호 18은 Al-Ni-La-Cu계 합금을 용해하는 온도가 낮은 예로, 스프레이 포밍에 있어서 노즐의 폐색이 발생하였으므로, 스프레이 포밍을 중단하여 그 후의 전자 현미경 관찰ㆍ화상 해석을 행할 수 없었다.No. 18 is a low melting temperature of the Al-Ni-La-Cu alloy, and since nozzle clogging occurred in spray forming, spray forming was stopped and subsequent electron microscope observation and image analysis could not be performed.

번호 22는 Al-Ni-La-Cu계 합금을 용해하는 온도가 높은 예로, 초기 스플래시의 발생 방지에 기여하는 Al-Ni계 금속간 화합물의 면적률이 적기 때문에, 초기 스플래시의 발생을 효과적으로 방지할 수 없었다.No. 22 is a high melting temperature of the Al-Ni-La-Cu-based alloy, and since the area ratio of the Al-Ni-metal intermetallic compound that contributes to preventing the occurrence of the initial splash is small, the initial splash can be effectively prevented. Could not.

번호 23은 Al-Ni-La-Cu계 합금의 용탕을 가스 아토마이즈하는 공정에 있어서의 가스/메탈비가 낮은 예로, 초기 스플래시의 발생 방지에 기여하는 Al-Ni계 금속간 화합물의 면적률이 적기 때문에, 초기 스플래시의 발생을 효과적으로 방지할 수 없었다.Numeral 23 is a low gas / metal ratio in the gas atomization process of the molten Al-Ni-La-Cu alloy. Therefore, the occurrence of the initial splash could not be prevented effectively.

번호 27은 Al-Ni-La-Cu계 합금을 콜렉터에 퇴적하는 공정에 있어서의 스프레이 거리가 짧은 예로, 초기 스플래시의 발생 방지에 기여하는 Al-Ni계 금속간 화합물의 면적률이 적기 때문에, 초기 스플래시의 발생을 효과적으로 방지할 수 없었다.No. 27 is an example of a short spray distance in the process of depositing an Al-Ni-La-Cu alloy on a collector. Since the area ratio of the Al-Ni-based intermetallic compound which contributes to the prevention of the initial splash is small, The occurrence of splash could not be prevented effectively.

번호 31은 Al-Ni-La-Cu계 합금을 콜렉터에 퇴적하는 공정에 있어서의 스프레이 거리가 긴 예로, 스프레이 포밍에 있어서 수율 저하가 발생하였다. 그로 인해, 그 후의 공정으로 진행하지 못하여, 전자 현미경 관찰ㆍ화상 해석을 행할 수 없었다.No. 31 is a long spray distance in the process of depositing an Al-Ni-La-Cu-based alloy on the collector, and a decrease in yield occurred in spray forming. Therefore, it did not advance to a subsequent process and the electron microscope observation and image analysis could not be performed.

도 1a는 표 1의 번호 5(본 실시예)에 있어서의 SEM 반사 전자상, 도 1b는 상기 SEM 반사 전자상 중의 Al-Ni계 금속간 화합물의 화상, 도 1c는 상기 SEM 반사 전자상 중의 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 화상을 도시하는 도면.FIG. 1A is an SEM reflecting electron image in No. 5 (Example 1) of Table 1, FIG. 1B is an image of an Al—Ni-based intermetallic compound in the SEM reflecting electron image, and FIG. 1C is Al in the SEM reflecting electron image. A diagram showing an image of a La-Cu based intermetallic compound.

도 2a는 표 1의 번호 5(본 실시예)의 SEM 반사 전자상을 도시하는 도면.FIG. 2A is a diagram showing an SEM reflecting electron image in No. 5 (Example 1) of Table 1. FIG.

도 2b는 도 2a 중, 1(모상)의 조성을 EDX 분석한 결과를 도시하는 도면.FIG. 2B is a diagram showing a result of EDX analysis of the composition of 1 (parent phase) in FIG. 2A. FIG.

도 2c는 도 2a 중, 2(회색 화합물)의 조성을 EDX 분석한 결과를 도시하는 도면.It is a figure which shows the result of EDX analysis of the composition of 2 (gray compound) in FIG. 2A.

도 2d는 도 2a 중, 3(백색 화합물)의 조성을 EDX 분석한 결과를 도시하는 도면.It is a figure which shows the result of EDX analysis of the composition of 3 (white compound) in FIG. 2A.

도 3은 프리폼을 제조하는 데 사용되는 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 단면도.3 is a cross-sectional view partially showing an example of an apparatus used to manufacture a preform.

도 4는 도 3 중, X의 주요부 확대도.4 is an enlarged view of a main part of X in FIG. 3;

도 5는 표 1의 번호 5(본 실시예)에 대해, Al-Ni계 금속간 화합물의 입도 분포를 도시하는 그래프.FIG. 5 is a graph showing the particle size distribution of Al-Ni-based intermetallic compounds for No. 5 (Examples) in Table 1. FIG.

도 6은 표 1의 번호 5(본 실시예)에 대해, Al-La-Cu계 금속간 화합물의 입도 분포를 도시하는 그래프.FIG. 6 is a graph showing the particle size distribution of Al-La-Cu based intermetallic compounds for No. 5 (Examples) in Table 1. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 유도 용해로1: induction melting furnace

2 : Al기 합금의 용탕2: molten Al alloy

3a, 3b : 가스 아토마이저3a, 3b: gas atomizer

4a, 4b : 보빈의 가스 구멍4a, 4b: gas hole of bobbin

5 : 콜렉터5: collector

6 : 노즐6: nozzle

6a, 6b : 가스 아토마이즈 노즐 중심축6a, 6b: gas atomizing nozzle central axis

A : 스프레이축A: spray shaft

Al : 노즐(6)의 선단부Al: distal end of the nozzle 6

A2 : 콜렉터(5)의 중심A2: center of collector 5

A3 : 콜렉터(5)의 중심(A2)의 수평선이 스프레이축(A)과 교차하는 점A3: the point where the horizontal line of the center A2 of the collector 5 intersects the spray axis A

L : 스프레이 거리L: Spray Distance

α : 가스 아토마이즈 출구 각도α: gas atomizing exit angle

β : 콜렉터 각도β: collector angle

Claims (4)

Ni, La 및 Cu를 함유하는 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟이며,Al-Ni-La-Cu-based Al-based alloy sputtering target containing Ni, La and Cu, t를 상기 스퍼터링 타겟의 평면에 대한 수직 방향에 있어서의 두께로 했을 때, 상기 스퍼터링 타겟의 평면에 대해 수직인 단면에 있어서의 1/4t 내지 3/4t의 부위를 주사형 전자 현미경을 사용하여 배율 2000배로 관찰했을 때,When t is set to the thickness in the direction perpendicular to the plane of the sputtering target, the area of 1 / 4t to 3 / 4t in the cross section perpendicular to the plane of the sputtering target is magnified using a scanning electron microscope. When observed at 2000 times, (1) Al 및 Ni를 주체로 하는 Al-Ni계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한, 평균 입경이 0.3㎛ 이상 3㎛ 이하의 범위 내에 있는 Al-Ni계 금속간 화합물의 합계 면적이, 면적률로 70% 이상이고, 또한,(1) The total area of Al-Ni-based intermetallic compounds having an average particle diameter in the range of 0.3 µm or more and 3 µm or less with respect to the total area of Al-Ni-based intermetallic compounds mainly composed of Al and Ni is the area ratio. Is 70% or more, and (2) Al, La 및 Cu를 주체로 하는 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 전체 면적에 대한, 평균 입경이 0.2㎛ 이상 2㎛ 이하인 Al-La-Cu계 금속간 화합물의 합계 면적이, 면적률로 70% 이상인, Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟.(2) The total area of Al-La-Cu-based intermetallic compounds having an average particle diameter of 0.2 µm or more and 2 µm or less with respect to the total area of Al-La-Cu-based intermetallic compounds mainly composed of Al, La, and Cu, Al-Ni-La-Cu system Al base alloy sputtering target which is 70% or more by area ratio. 제1항에 있어서, Ni : 0.05원자% 이상 5원자% 이하,Ni: 0.05 atomic% or more and 5 atomic% or less, La : 0.10원자% 이상 1원자% 이하,La: 0.10 atomic% or more and 1 atomic% or less, Cu : 0.10원자% 이상 2원자% 이하를 함유하는, Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟.Cu: Al-Ni-La-Cu system Al-base alloy sputtering target containing 0.10 atomic% or more and 2 atomic% or less. 제1항에 기재된 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟의 제조 방법이며,It is a manufacturing method of the Al-Ni-La-Cu type | system | group Al base alloy sputtering target of Claim 1, Ni량이 0.05원자% 이상 5원자% 이하, La량이 0.10원자% 이상 1원자% 이 하, Cu량이 0.10원자% 이상 2원자% 이하인 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금의 850 내지 1000℃의 용탕을 얻는 제1 공정과,850-1000 degreeC of Al-Ni-La-Cu type | system | group Al-type alloy whose Ni amount is 0.05 atomic% or more and 5 atomic% or less, La amount is 0.10 atomic% or more and 1 atomic% or less, and Cu amount is 0.10 atomic% or more and 2 atomic% or less The first step of obtaining a molten metal, 상기 Al기 합금의 용탕을 가스/메탈비가 6N㎥/㎏ 이상으로 가스 아토마이즈하여 Al기 합금을 미세화하는 제2 공정과,A second step of gas atomizing the molten metal of the Al-based alloy at a gas / metal ratio of 6 Nm 3 / kg or more to refine the Al-based alloy; 상기 미세화된 Al기 합금을 스프레이 거리가 900 내지 1200㎜의 조건으로 콜렉터에 퇴적하여 Al기 합금의 프리폼을 얻는 제3 공정과,A third step of depositing the micronized Al-based alloy on the collector under a spray distance of 900 to 1200 mm to obtain a preform of the Al-based alloy; 상기 Al기 합금의 프리폼을 치밀화 수단에 의해 치밀화하여 Al기 합금의 치밀체를 얻는 제4 공정과,A fourth step of densifying the preform of the Al-based alloy by means of densification means to obtain a dense body of the Al-based alloy; 상기 Al기 합금의 치밀체에 소성 가공을 행하여 Al기 합금의 소성 가공체를 얻는 제5 공정과,A fifth step of performing plastic working on the dense body of the Al-based alloy to obtain a plastic-worked body of the Al-based alloy; 상기 Al기 합금의 소성 가공체에 어닐링을 행하는 제6 공정을 포함하는, Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟의 제조 방법.The manufacturing method of the Al-Ni-La-Cu type | system | group Al base alloy sputtering target containing the 6th process of carrying out annealing to the plastic workpiece of the said Al base alloy. 제2항에 기재된 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟의 제조 방법이며,It is a manufacturing method of the Al-Ni-La-Cu type | system | group Al base alloy sputtering target of Claim 2, Ni량이 0.05원자% 이상 5원자% 이하, La량이 0.10원자% 이상 1원자% 이하, Cu량이 0.10원자% 이상 2원자% 이하인 Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금의 850 내지 1000℃의 용탕을 얻는 제1 공정과,850-1000 degreeC molten metal of Al-Ni-La-Cu type | system | group Al group alloy whose Ni amount is 0.05 atomic% or more and 5 atomic% or less, La amount is 0.10 atomic% or more and 1 atomic% or less, and Cu amount is 0.10 atomic% or more and 2 atomic% or less The first step of obtaining 상기 Al기 합금의 용탕을 가스/메탈비가 6N㎥/㎏ 이상으로 가스 아토마이즈하여 Al기 합금을 미세화하는 제2 공정과,A second step of gas atomizing the molten metal of the Al-based alloy at a gas / metal ratio of 6 Nm 3 / kg or more to refine the Al-based alloy; 상기 미세화된 Al기 합금을 스프레이 거리가 900 내지 1200㎜의 조건으로 콜 렉터에 퇴적하여 Al기 합금의 프리폼을 얻는 제3 공정과,A third step of depositing the micronized Al-based alloy on the collector under a condition of a spray distance of 900 to 1200 mm to obtain a preform of the Al-based alloy; 상기 Al기 합금의 프리폼을 치밀화 수단에 의해 치밀화하여 Al기 합금의 치밀체를 얻는 제4 공정과,A fourth step of densifying the preform of the Al-based alloy by means of densification means to obtain a dense body of the Al-based alloy; 상기 Al기 합금의 치밀체에 소성 가공을 행하여 Al기 합금의 소성 가공체를 얻는 제5 공정과,A fifth step of performing plastic working on the dense body of the Al-based alloy to obtain a plastic-worked body of the Al-based alloy; 상기 Al기 합금의 소성 가공체에 어닐링을 행하는 제6 공정을 포함하는, Al-Ni-La-Cu계 Al기 합금 스퍼터링 타겟의 제조 방법.The manufacturing method of the Al-Ni-La-Cu type | system | group Al base alloy sputtering target containing the 6th process of carrying out annealing to the plastic workpiece of the said Al base alloy.
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