KR101620762B1

KR101620762B1 - 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃

Info

Publication number: KR101620762B1
Application number: KR1020147006902A
Authority: KR
Inventors: 겐이치 나가타; 도미오 오츠키; 다케오 오카베; 노부히토 마키노; 아츠시 후쿠시마
Original assignee: 제이엑스 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2016-05-12
Also published as: EP2808419A1; TW201348470A; EP2808419A4; CN104066868B; TWI544096B; EP2808419B1; KR20140054260A; SG2014013916A; JPWO2013111609A1; CN104066868A; IL231041A0; JP5635188B2; WO2013111609A1; US20140284211A1; IL231041A; US9165750B2

Abstract

Mn 0.05 ∼ 20 wt％ 를 함유하고, 첨가 원소를 제외하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물인 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃으로서, 그 타깃은 P : 0.001 ∼ 0.06 wtppm 및 S : 0.005 ∼ 5 wtppm 을 함유함과 함께, 추가로 Ca 와 Si 를 함유하고, P, S, Ca, Si 의 합계량이 0.01 ∼ 20 wtppm 인 것을 특징으로 하는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃. 이와 같이, 구리에 적절한 양의 Mn 원소와 Ca, P, Si, S 를 함유시킴으로써, 타깃을 제조하는 단계에서 필요하게 되는 절삭성을 개선하고, 타깃의 제작 (가공성) 을 용이하게 함과 함께, 타깃 표면의 평활성을 개선하고, 또한 스퍼터링시의 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 특히, 미세화·고집적화가 진행되는 반도체 제품의 수율이나 신뢰성을 향상시키기 위해 유용한 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃을 제공한다.

Description

고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃{HIGH-PURITY COPPER-MANGANESE ALLOY SPUTTERING TARGET}

본 발명은, 타깃재의 절삭성이 우수한 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃을 제공하는 것이고, 특히 반도체용 구리 합금 배선을 형성하기 위해서 유용한, 바람직한 자기 확산 억제 기능을 구비한, 활성인 구리의 확산에 의한 배선 주위의 오염을 효과적으로 방지할 수 있는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃에 관한 것이다.

종래, 반도체 소자의 배선 재료로서 Al 합금 (비저항 : 3.0 μΩ·㎝ 정도) 이 사용되어 왔지만, 배선의 미세화에 수반하여, 보다 저항이 낮은 구리 배선 (비저항 : 2.0 μΩ·㎝ 정도) 이 실용화되어 왔다. 구리 배선의 형성 프로세스로는, 배선 또는 배선 홈에 Ta 나 TaN 등의 확산 배리어층을 형성한 후, 구리를 스퍼터 성막하는 것이 일반적으로 실시된다. 구리는 통상적으로 순도 4 N (가스 성분 제외) 정도의 전기동을 조 (粗) 금속으로 하여 습식이나 건식의 고순도화 프로세스에 의해, 5 N ∼ 6 N 의 고순도의 것을 제조하고, 이것을 스퍼터링 타깃으로서 사용하고 있었다.

상기와 같이, 반도체용 배선으로서 구리는 매우 유효하지만, 구리 자체가 매우 활성인 금속으로 확산되기 쉽고, 반도체 Si 기판 또는 그 위의 절연막을 통하여 Si 기판 또는 그 주위를 오염시킨다는 문제가 발생하고 있다. 특히 배선의 미세화에 수반하여, 종래의 Ta 나 TaN 의 확산 배리어층을 형성하는 것만으로는 충분하지 않고, 구리 배선재 그 자체의 개량도 요구되고 있다. 그래서, 지금까지 구리 배선재로는, 구리 (Cu) 에 망간 (Mn) 을 첨가하고, Cu-Mn 합금 중의 Mn 이 절연막의 산소와 반응하여 자기 형성적으로 배리어층을 형성하는 자기 확산 억제 기능을 구비한 구리 합금이 제안되어 있다.

Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃의 예를 이하에 든다.

특허문헌 1 에는, Mn 이 0.1 ∼ 20.0 at.％, 확산계수가 Cu 의 자기 확산계수보다 작은 불가피적 불순물 원소의 농도가 0.05 at.％ 이하, 잔부가 Cu 로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 기재되어 있다.

특허문헌 2 에는, 첨가 원소로서 B 를 0.1 ∼ 1.0 원자％, 또한 Mn 및/또는 Ni 를 0.1 ∼ 2.0 원자％ 함유하고, 잔부 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 기재되어 있다.

특허문헌 3 에는, 첨가 원소로서 B 를 0.1 ∼ 1.0 원자％, B 와 화합물을 발현하는 원소 (Mn 을 함유한다) 를 0.1 ∼ 2.0 원자％ 함유하고, 잔부 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 기재되어 있다.

특허문헌 4 에는, V, Nb, Fe, Co, Ni, Zn, Mg 중의 그룹에서 선택된 1 종 이상의 성분과 Sc, Al, Y, Cr 중의 그룹에서 선택된 1 종 이상의 성분의 합계가 0.005 ∼ 0.5 질량％ 가 되도록 함유하고, 산소 : 0.1 ∼ 5 ppm 을 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 기재되어 있다.

특허문헌 5 에는, 산소 : 6 초과∼20 몰％ 를 함유하고, 또한 Mo, Mn, Ca, Zn, Ni, Ti, Al, Mg 및 Fe 중의 1 종 또는 2 종 이상을 합계로 0.2 ∼ 5 몰％ 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 스퍼터링 타깃이 기재되어 있다.

특허문헌 6 에는, Mn, B, Bi 또는 Ge 의 금속 분말과, X (Cu 를 함유한다), Y 를 함유하는 합금 분말 또는 소결 금속으로 형성되고, 평균 입경 0.1 ∼ 300 ㎛ 의 결정립을 50 ％ 이상 함유하고, 함유 가스량이 600 ppm 이하인 소결 스퍼터링 타깃재가 기재되어 있다.

특허문헌 7 에는, 파티클 발생의 억제에 관해서, Mn : 0.6 ∼ 30 질량％ 를 함유하고, 금속계 불순물 : 40 ppm 이하, 산소 : 10 ppm 이하, 질소 : 5 ppm 이하, 수소 : 5 ppm 이하, 탄소 : 10 ppm 이하, 잔부가 Cu 인 스퍼터링 타깃에 대해 기재가 있다.

이 밖에, 본 출원인에 의해 제안된 반도체 소자의 배선재로서, Mn 0.05 ∼ 5 wt％ 를 함유하고, Sb, Zr, Ti, Cr, Ag, Au, Cd, In, As 에서 선택한 1 또는 2 이상의 원소의 총량이 10 wtppm 이하, 잔부 Cu 인 반도체용 구리 합금 배선을 형성하기 위한 스퍼터링 타깃이 기재되어 있다 (특허문헌 8 참조).

또, 본 출원인은, 먼저 Cu-Mn 합금으로 이루어지는 반도체용 구리 합금 배선 재료를 개시하고 (특허문헌 9 참조), 특히 Mn 0.05 ∼ 20 wt％ 를 함유하고, Be, B, Mg, Al, Si, Ca, Ba, La, Ce 의 총계가 500 wtppm 이하, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물인 스퍼터링 타깃을 제안하였다.

상기의 반도체용 구리 합금 배선 등에 사용하는 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃은, 주로 첨가 원소에 의해 박막의 성능 향상을 목표로 하고 있다.

일반적으로, 타깃의 제작시에는, 용해 주조한 구리 망간 합금 잉곳을 가공하여, 소정 치수의 타깃 형상으로 가공한 후, 표면을 절삭하여 제작된다. 이 경우, 타깃 재료의 절삭성이라는 것은 중요하다. 타깃을 절삭하고, 다시 이것을 연마하여 최종적인 표면 형태로 하는 것이지만, 절삭이 충분하지 않으면 표면에 절삭의 흔적이 잔존하여, 타깃의 표면의 평활성이 얻어지지 않기 때문이다.

타깃 표면의 평활성이 개선되면, 스퍼터링시의 파티클의 발생을 억제하여, 균일성 (유니포미티) 이 우수한 박막을 형성할 수 있다. 그러나, 종래 기술에서는 이와 같은 관점에서, 타깃 재료가 개발된 경위가 없다.

일본 특허 제4065959호 일본 공개특허공보 2009-97085호 일본 공개특허공보 2010-248619호 일본 공개특허공보 2002-294437호 일본 공개특허공보 2008-311283호 일본 공개특허공보 2009-74127호 일본 공개특허공보 2007-51351호 일본 공개특허공보 2006-73863호 국제 공개 제2008/041535호

본 발명은, 구리에 적절한 양의 Mn 원소와 무해한 범위에서 첨가 원소를 함유시킴으로써, 타깃 재료의 절삭성을 개선하는 것이다. 타깃의 제작시에는, 용해 주조한 구리 망간 합금 잉곳을 가공하여, 소정 치수의 타깃 형상으로 가공한 후, 표면을 절삭하여 제작되지만, 타깃 재료의 절삭성을 개선함으로써, 타깃의 가공성을 양호하게 함과 함께, 타깃의 표면의 평활성을 개선하고, 스퍼터링시의 파티클의 발생을 억제함과 함께, 균일성 (유니포미티) 이 우수한 박막을 형성하는 것을 과제로 한다.

이로써, 미세화·고집적화가 진행되는 반도체 제품의 수율이나 신뢰성을 향상시킨다. 고순도 구리 망간 합금 고유의 특성인 자기 확산 억제 기능을 갖고, 활성인 Cu 의 확산에 의한 배선 주위의 오염을 효과적으로 방지할 수 있고, 일렉트로마이그레이션 (EM) 내성, 내식성 등이 우수한 반도체용 구리 합금 배선의 형성에 유용한 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 이하의 발명을 제공하는 것이다.

1) Mn 0.05 ∼ 20 wt％ 를 함유하고, 첨가 원소를 제외하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물인 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃으로서, 그 타깃은 P : 0.001 ∼ 0.06 wtppm 및 S : 0.005 ∼ 5 wtppm 을 함유함과 함께, 추가로 Ca 와 Si 를 함유하고, P, S, Ca, Si 의 합계량이 0.01 ∼ 20 wtppm 인 것을 특징으로 하는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃.

2) Mn 0.05 ∼ 20 wt％ 를 함유하고, 첨가 원소를 제외하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물인 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃으로서, 그 타깃은 P : 0.001 ∼ 0.06 wtppm 및 S : 0.005 ∼ 5 wtppm 을 함유함과 함께, 추가로 Ca 와 Si 를 함유하고, P, S, Ca, Si 의 합계량이 0.1 ∼ 15 wtppm 인 것을 특징으로 하는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃.

3) Mn 0.05 ∼ 20 wt％ 를 함유하고, 첨가 원소를 제외하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물인 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃으로서, 그 타깃은 P : 0.001 ∼ 0.06 wtppm 및 S : 0.005 ∼ 5 wtppm 을 함유함과 함께, 추가로 Ca 와 Si 를 함유하고, P, S, Ca, Si 의 합계량이 1 ∼ 10 wtppm 인 것을 특징으로 하는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃.

본 발명의 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃은, 구리에 적절한 양의 Mn 원소와 무해한 범위에서 첨가 원소를 함유시킴으로써, 타깃 재료의 절삭성을 개선하는 것이다. 타깃의 제작시에는, 용해 주조한 구리 망간 합금 잉곳을 가공하여, 소정 치수의 타깃 형상으로 가공한 후, 표면을 절삭하여 제작되지만, 타깃 재료의 절삭성을 개선함으로써, 타깃의 가공성을 양호하게 함과 함께, 타깃의 표면의 평활성을 개선하고, 스퍼터링시의 파티클의 발생을 억제하는 것이 가능해지는 우수한 효과를 갖는다.

이로써, 미세화·고집적화가 진행되는 반도체 제품의 수율이나 신뢰성을 향상시킨다. 고순도 구리 망간 합금 고유의 특성인 자기 확산 억제 기능을 갖고, 활성인 Cu 의 확산에 의한 배선 주위의 오염을 효과적으로 방지할 수 있고, 일렉트로마이그레이션 (EM) 내성, 내식성 등이 우수한 반도체용 구리 합금 배선의 형성에 유용한 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명에 있어서, Cu 합금에 함유되는 Mn 은 0.05 wt％ 이상, 20 wt％ 이하로 하는 것이 바람직하다. Mn 0.05 wt％ 미만에서는, 자기 확산 억제 기능이 작아지고, Mn 20 wt％ 를 초과하면 저항이 증대되어, 반도체용 구리 합금 배선으로서의 기능은 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 더욱 바람직하게는 Mn 0.4 ∼ 10 wt％ 를 함유하는 구리 합금이다.

또한, 본원 발명은, 첨가 원소로서 Ca, P, Si, S 의 합계량이 0.01 ∼ 20 wtppm 을 함유한다. 바람직하게는 첨가 원소인 Ca, P, Si, S 의 합계량이 0.1 ∼ 15 wtppm 으로, 더욱 바람직하게는 첨가 원소인 Ca, P, Si, S 의 합계량이 1 ∼ 10 wtppm 으로 하는 것이 좋다. 또, P 와 S 에 대해서는, P : 0.001 ∼ 0.06 wtppm 및 S : 0.005 ∼ 5 wtppm 의 범위에서 함유시키는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, Mn 조성과 첨가 원소의 성분은 ICP-AES 를 사용하여 계측하였다.

이들 첨가 원소는, 타깃 재료인 고순도 구리 망간 합금의 절삭성을 개선한다. 합계량이 0.01 wtppm 미만이면, 절삭성의 개선이 관찰되지 않고, 또 20 wtppm 을 초과하면, 탄소, 산소 등과 화합물을 만들어, 타깃을 스퍼터링했을 때에 파티클의 발생이 많아지므로, 상기의 범위로 두는 것이 바람직하다. 이 범위 내이면 파티클의 발생수는 적다.

상기 범위의 첨가이면, 절삭성뿐만 아니라, 통상적인 가공성도 향상되므로, 타깃의 제작이 용이해져, 생산성을 향상시키는 효과도 있다. 또, 타깃의 표면의 평활성이 개선되면, 스퍼터링시의 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 상기와 같이, Ca, P, Si, S 의 첨가량이 상기의 범위에서 벗어나는 (지나치게 많은) 경우에는, 파티클 발생의 원인이 된다. 또, 막의 결정 입경이 작아져, 입계가 증가하기 때문에, 저항이 커지고, 전기 전도성도 나빠지는 경향이 있다.

또, 본 발명에 있어서, 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃의 제조는, 카본 도가니 (도가니) 내에 순도가 6 N 이상인 고순도 구리와 순도가 5 N 이상인 첨가 원소인 망간을 넣어 용해한다. 또는, 미리 순도가 6 N 이상인 고순도 구리를 카본 도가니 (도가니) 내에서 용해하고, 이것에 5 N 이상의 순도를 갖는 망간을 목적으로 하는 성분 조성이 되도록 첨가할 수도 있다.

고순도 망간 원료 중에 C, P, Si, S 가 함유되는 경우에는, 합계 0.01 ∼ 20 wtppm 이 되도록 정제의 단계에서 조정할 수도 있다. 본원 발명에서 기술하는 고순도 구리 망간 합금은, 이와 같이 하여 제조되는, 첨가 원소를 제외하고, 적어도 4 N 5 이상의 고순도 구리 망간 합금을 대상으로 한다.

이와 같이 하여 얻은 합금을 주조하여, 본 발명의 Mn 0.05 ∼ 20 wt％ 와 첨가 원소를 함유하는 고순도의 구리 망간 합금 잉곳을 얻을 수 있다.

또, 이 구리 망간 합금에는, 필요에 따라 Sb, Zr, Ti, Cr, Ag, Au, Cd, In, As, Be, B, Mg, Al, Si, Ca, Ba, La, Ce 에서 선택한 1 원소 이상을 총계가 500 wtppm 이하 첨가할 수도 있다. 이들 제 2 첨가 원소는, 입경을 미세하게 하는 효과가 있으므로, 결정 입경을 제어할 필요가 있는 경우에는, 이들을 적절히 첨가할 수 있다.

그 후, 이 구리 망간 합금의 잉곳을 소정의 단조비 (鍛造比) 로 열간 단조하고, 그 후 소정의 압하율로 압연하여 압연판을 얻는다. 이것을 다시 소정의 온도 및 시간으로 열처리한다. 이 후, 연삭 및 연마 등의 표면 가공하여, 배킹 플레이트에 본딩하고, 또한 마무리 가공하여, 상기 고순도 구리 망간 합금으로부터 제조된 스퍼터링 타깃 조립체로 제조한다.

실시예

다음으로, 실시예에 기초하여 본 발명을 설명한다. 이하에 나타내는 실시예는 이해를 용이하게 하기 위한 것이고, 이들 실시예에 의해 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술 사상에 기초하는 변형 및 다른 실시예는 당연히 본 발명에 포함된다.

(실시예 1)

실시예 1 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕 (溶湯) 에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 0.05 wtppm 으로 조정하였다.

상기 Mn 과 첨가 원소 Ca, P, S, Si 를 투입하여 용해한 후, 이 구리 망간 합금의 용탕을 고진공 분위기 중에서 수랭 구리 주형에 주입 (鑄入) 하여 잉곳을 얻었다. 다음으로, 제조한 잉곳의 표면층을 제거하여 φ180 × 60 t 로 한 후, 단조비 4.8 로 단조하여 φ200 으로 하였다. 그 후, 압하율 60 ％ 에서 압연하여 φ440 × 10 t 로 하였다.

다음으로, 350 ℃ 에서 1 시간 열처리 후, 타깃 전체를 급랭하여 타깃 소재로 하였다. 이것을 기계 가공으로 직경 430 ㎜, 두께 7 ㎜ 의 타깃으로 가공하였다. 이 타깃의 제조시에는, 절삭 (연삭) 및 연마를 연삭용 지립을 구비한 회전체를 사용하여 실시하였다. 절삭의 평가에 대해서는, A : 공구 마모, B : 절삭 저항, C : 표면 조도, D : 절설 (切屑) 형상·색으로부터 종합적으로 판단하여 평가하였다. 이 절삭성의 상기의 평가 항목은, 실제로 타깃을 제작하는 데에 있어서의 관점에서 평가한 것이다.

절삭성에 있어서, ◎ 는 상기 A ∼ D 의 평가 항목 모두 양호한 것, ○ 은 상기 A ∼ D 의 평가 항목의 3 항목이 양호한 것, × 은 2 항목 이상에 불량인 것으로 하였다. 이 타깃의 Mn 의 함유량, 첨가 원소량 (불순물 원소량) 을 측정한 결과 및 절삭성의 평가를 표 1 에 나타낸다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 1 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 발생을 평가하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

파티클의 평가는, KLA-Tencor 사 제조 Surfscan 으로 성막 표면의 파티클수의 계측에 의한 것으로, 0.08 ㎛ 이상의 파티클수 (개/웨이퍼) 와, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수 (개/웨이퍼) 를 카운트하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 1 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 11.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.8 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 1)

비교예 1 에서는, 순도 6 N 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로 조정하였다.

첨가 원소를 투입하지 않고 용해한 후, 이 구리 망간 합금의 용탕을 고진공 분위기 중에서 수랭 구리 주형에 주입하여 잉곳을 얻었다. 다음으로, 제조한 잉곳의 표면층을 제거하여 φ180 × 60 t 로 한 후, 단조비 2.3 으로 단조하여 φ200 으로 하였다. 그 후, 압하율 50 ％ 로 압연하여 φ440 × 10 t 로 하였다.

다음으로, 300 ℃ 에서 15 분간 열처리 후, 타깃 전체를 급랭하여 타깃 소재로 하였다. 이것을 기계 가공으로 직경 430 ㎜, 두께 7 ㎜ 의 타깃으로 가공하였다.

이 타깃의 Mn 의 함유량, 첨가 원소량 (불순물 원소량) 을 측정한 결과 및 실시예 1 과 동일한 절삭성의 평가를 동일하게 표 1 에 나타낸다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 1 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 1 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 9.5 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.1 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다. 절삭성 불량의 원인은 Ca, P, S, Si 의 합계량이 부족했기 때문이라고 생각되었다.

(실시예 2)

실시예 2 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 2.48 wtppm 으로 조정하였다.

상기 Mn 과 첨가 원소 Ca, P, S, Si 를 투입하여 용해한 후, 이 구리 망간 합금의 용탕을 고진공 분위기 중에서 수랭 구리 주형에 주입하여 잉곳을 얻었다. 다음으로, 제조한 잉곳의 표면층을 제거하여 φ180 × 60 t 로 한 후, 단조비 4.8 로 단조하여 φ200 으로 하였다. 그 후, 압하율 60 ％ 로 압연하여 φ440 × 10 t 로 하였다.

다음으로, 350 ℃ 에서 1 시간 열처리 후, 타깃 전체를 급랭하여 타깃 소재로 하였다. 이것을 기계 가공으로 직경 430 ㎜, 두께 7 ㎜ 의 타깃으로 가공하였다.

이 타깃의 제조시에는, 절삭 (연삭) 및 연마를 연삭용 지립을 구비한 회전체를 사용하여 실시하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 2 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 매우 양호하고, 또 실시예 2 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 12.8 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 4.2 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 2)

비교예 2 에서는, 순도 4 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 28.5 wtppm 으로 조정하였다.

상기 Mn 과 첨가 원소 Ca, P, S, Si 를 투입하여 용해한 후, 이 구리 망간 합금의 용탕을 고진공 분위기 중에서 수랭 구리 주형에 주입하여 잉곳을 얻었다. 다음으로, 제조한 잉곳의 표면층을 제거하여 φ180 × 60 t 로 한 후, 단조비 2.3 으로 단조하여 φ200 으로 하였다. 그 후, 압하율 50 ％ 로 압연하여 φ440 × 10 t 로 하였다.

이 타깃의 Mn 의 함유량, 첨가 원소량을 측정한 결과 및 실시예 1 과 동일한 절삭성의 평가를 동일하게 표 1 에 나타낸다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 2 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 2 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 2 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 89.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 35.3 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 많이 불량이 되었다. Ca, P, S, Si 의 합계량이 지나치게 많은 경우에는, 절삭 불량, 파티클 발생수의 증가의 원인이 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 3)

실시예 3 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 15.08 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 3 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 매우 양호하고, 또 실시예 3 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 23.9 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 6.2 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 3)

비교예 3 에서는, 순도 4 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 25.9 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 3 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 3 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 3 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 98.7 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 23.2 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 많이 불량이 되었다. Ca, P, S, Si 의 합계량이 지나치게 많은 경우에는, 절삭 불량, 파티클 발생수의 증가의 원인이 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 4)

실시예 4 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 0.04 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 4 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 4 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 10.4 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.3 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 4)

비교예 4 에서는, 순도 4 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로 조정하였다.

이 타깃의 Mn 의 함유량, 불순물 원소량을 측정한 결과 및 실시예 1 과 동일한 절삭성의 평가를 동일하게 표 1 에 나타낸다. Ca, P, S, Si 의 합계량은 0.007 wtppm 이었다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 4 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 4 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 4 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 9.8 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.4 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적었다. 절삭성 불량의 원인은, Ca, P, S, Si 의 합계량이 부족했기 때문이라고 생각되었다.

(실시예 5)

실시예 5 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 2.48 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 5 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 5 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 매우 양호하고, 또 실시예 5 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 13.6 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 4.6 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 5)

비교예 5 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 27.7 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 5 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 5 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 5 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 87.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 26.9 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 많아졌다. Ca, P, S, Si 의 합계량이 지나치게 많은 경우에는, 절삭 불량, 파티클 발생수의 증가의 원인이 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 6)

실시예 6 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 15.1 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 6 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 6 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 매우 양호하고, 또 실시예 6 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 23.4 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 5.7 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 6)

비교예 6 에서는, 순도 4 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 32.1 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 6 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 6 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 6 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 88.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 32.1 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 많아졌다. Ca, P, S, Si 의 합계량이 지나치게 많은 경우에는, 절삭 불량, 파티클 발생수의 증가의 원인이 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 7)

실시예 7 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 0.08 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 7 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 7 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 7 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 11.2 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.5 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 7)

비교예 7 에서는, 순도 4 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로 조정하였다.

이 타깃의 Mn 의 함유량, 불순물 원소량을 측정한 결과 및 실시예 1 과 동일한 절삭성의 평가를 동일하게 표 1 에 나타낸다. Ca, P, S, Si 의 합계량은 0.006 wtppm 이었다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 7 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 7 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 7 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 10.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.7 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적어졌다. 절삭성 불량의 원인은, Ca, P, S, Si 의 합계량이 부족했기 때문이라고 생각되었다.

(실시예 8)

실시예 8 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 2.48 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 8 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 8 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 8 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 11.9 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 4.3 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 8)

비교예 8 에서는, 순도 4 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 30.6 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 8 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 8 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 8 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 99.1 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 35.6 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 현저하게 많아졌다. Ca, P, S, Si 의 합계량이 지나치게 많은 경우에는, 절삭 불량, 파티클 발생수의 증가의 원인이 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 9)

실시예 9 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 18.11 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 9 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 9 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 9 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 19.7 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 6.6 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(비교예 9)

비교예 9 에서는, 순도 4 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 24.8 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 비교예 9 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 9 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 불량이고, 또 비교예 9 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 102.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 43.6 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 현저하게 많아졌다. Ca, P, S, Si 의 합계량이 지나치게 많은 경우에는, 절삭 불량, 파티클 발생수의 증가의 원인이 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 10)

실시예 10 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 0.01 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 10 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 10 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 10 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 10.9 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.2 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(실시예 11)

실시예 11 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 0.05 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 19.05 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 11 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 11 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 11 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 22.9 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 5.9 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(실시예 12)

실시예 12 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 0.01 wtppm 으로 조정하였다. 상기 Mn 과 첨가 원소 Ca, P, S, Si 를 투입하여 용해한 후, 이 구리 망간 합금의 용탕을 고진공 분위기 중에서 수랭 구리 주형에 주입하여 잉곳을 얻었다. 다음으로, 제조한 잉곳의 표면층을 제거하여 φ180 × 60 t 로 한 후, 단조비 4.8 로 단조하여 φ200 으로 하였다. 그 후, 압하율 60 ％ 로 압연하여 φ440 × 10 t 로 하였다.

이 타깃의 제조시에는, 절삭 (연삭) 및 연마를 연삭용 지립을 구비한 회전체를 사용하여 실시하였다. 이 타깃의 Mn 의 함유량, 첨가 원소량 (불순물 원소량) 을 측정한 결과 및 실시예 1 과 동일한 절삭성의 평가를 동일하게 표 1 에 나타낸다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 12 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 12 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 12 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 11.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.1 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(실시예 13)

실시예 13 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 5 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 19.05 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 13 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 13 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 13 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 25.3 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 6.2 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(실시예 14)

실시예 14 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 0.01 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 14 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 14 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 14 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 13.2 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 3.5 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

(실시예 15)

실시예 15 에서는, 순도 5 N 5 의 고순도 구리 (Cu) 를 카본 도가니 (도가니) 를 사용하여 고진공 분위기 중에서 용해하였다. 또, 순도 5 N 의 고순도 망간 (Mn) 을 조정하여, 구리의 용탕에 투입하였다. Mn 량은 20 wt％ 로, 첨가 원소는 합계 19.05 wtppm 으로 조정하였다.

다음으로, 스퍼터링에 의해 형성한 박막의 막질 평가로서, 실시예 15 의 타깃을 스퍼터하여 성막하고, 파티클의 평가를 실시예 1 과 동일하게 실시하였다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 15 의 타깃을 제조하는 경우의 절삭성은 양호하고, 또 실시예 15 의 타깃을 사용하여 형성한 박막은, 파티클의 발생이 0.08 ㎛ 이상의 파티클수로 22.1 개/웨이퍼, 0.2 ㎛ 이상의 파티클수로 7.9 개/웨이퍼가 되어, 파티클 발생수가 적은 결과가 되었다.

산업상 이용가능성

이로써, 미세화·고집적화가 진행되는 반도체 제품의 수율이나 신뢰성을 향상시킨다. 고순도 구리 망간 합금 고유의 특성인 자기 확산 억제 기능을 갖고, 활성인 Cu 의 확산에 의한 배선 주위의 오염을 효과적으로 방지할 수 있고, 일렉트로마이그레이션 (EM) 내성, 내식성 등이 우수한 반도체용 구리 배선의 형성에 유용하다.

Claims

Mn 0.05 ∼ 20 wt％ 를 함유하고, 첨가 원소를 제외하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물인 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃으로서, 그 타깃은 필수 첨가 원소로, P : 0.001 ∼ 0.06 wtppm, S : 0.005 ∼ 5 wtppm, Ca : 0.001 ∼ 13 wtppm, Si : 0.001 ∼ 7 wtppm 을 함유하고, P, S, Ca, Si 의 합계량이 0.01 ∼ 20 wtppm 인 것을 특징으로 하는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃.
제 1 항에 있어서,
P, S, Ca, Si 의 합계량이 0.1 ∼ 15 wtppm 인 것을 특징으로 하는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃.
제 1 항에 있어서,
P, S, Ca, Si 의 합계량이 1 ∼ 10 wtppm 인 것을 특징으로 하는 고순도 구리 망간 합금 스퍼터링 타깃.