KR20060119735A - Sputtering target and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20060119735A
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KR1020060011675A
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모리모토 토시오
아치키타 마사카주
와타나베 히로유키
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스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤
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Abstract

A sputtering target and a manufacturing method thereof are provided to acquire a black matrix thin film without Cr and to reduce an environmental pollution. A sputtering target is made of tungsten of 5 to 30 weight%, a predetermined material, oxygen, and nickel. The predetermined material is made of at least one selected from a group consisting of aluminium and titanium. The weight% of the predetermined material is in a predetermined range of 0.1 to 10. The weight% of the oxygen is in a predetermined range of 0.05 or less. The mean grain size of the sputtering target is in a predetermined range of 100 mum or less. The surface roughness of the sputtering target is in a predetermined range of 10 mum or less.

Description

스퍼터링 타겟 및 그 제조방법{Sputtering target and manufacturing method thereof}Sputtering target and manufacturing method

특허문헌 1 : 일본국특허공개번호 제2001-342561호Patent Document 1: Japanese Patent Publication No. 2001-342561

특허문헌 2 : 일본국특허공개번호 제2000-121824호Patent Document 2: Japanese Patent Publication No. 2000-121824

본 발명은 스퍼터링법을 사용하여 박막을 형성할 때 사용되는 스퍼터링 타겟 및 이들의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 블랙 매트릭스(black matrix)의 막 형성에 적절한 스퍼터링 타겟 및 이들의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to sputtering targets used in forming thin films using the sputtering method, and methods of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to sputtering targets suitable for forming a black matrix film and a method of manufacturing the same. .

광학 분야와 미소전자공학(microelectronics)의 분야에는 스퍼터링 등의 기재상에 박막을 형성함에 의하여 얻어진 각종의 박막부재가 사용된다. 이들 부재의 하나는 액정표시장치 및 플라즈마 디스플레이 등의 표시장치에 사용되는 컬러 필터용의 블랙 매트릭스이다.In the field of optics and microelectronics, various thin film members obtained by forming a thin film on a substrate such as sputtering are used. One of these members is a black matrix for color filters used in display devices such as liquid crystal display devices and plasma displays.

액정표시장치 및 플라즈마 디스플레이에서는 광원으로부터 광의 투과에 따라 컬러 표시를 가능하게 하는 컬러 필터가 사용된다. 이 컬러 필터는 투명한 글라스 기판상에 착색층과 투명보호층 등이 형성되어져 구성되고, 이 컬러 필터에는 콘트라스트의 향상과 색의 섞임을 방지하기 위해 블랙 매트릭스라고 불리는 차광막이 설치되어 진다.In liquid crystal displays and plasma displays, color filters are used that enable color display in accordance with transmission of light from a light source. This color filter is formed by forming a colored layer, a transparent protective layer, and the like on a transparent glass substrate, and a light shielding film called a black matrix is provided in the color filter in order to improve contrast and prevent color mixing.

이 블랙 매트릭스를 제조하기 위한 전형적인 방법으로서는 포토리소그라피법을 사용하여 소정의 패턴을 형성하는 방법이 일반적이다. 포토리소그라피법에서는 글라스 기판상에 금속을 스퍼터링하여 금속박막을 형성한 후, 이 금속 박막 상에 포토레지스트를 도포하여, 노광과 현상을 행하여 금속박막을 에칭한다.As a typical method for producing this black matrix, the method of forming a predetermined pattern using the photolithography method is common. In the photolithography method, a metal thin film is formed by sputtering a metal on a glass substrate, then a photoresist is applied on the metal thin film, followed by exposure and development to etch the metal thin film.

이 블랙 매트릭스에는 광원으로부터 광의 필요없는 부분을 차단하는 차광성과 표시화상의 콘트라스트를 양호하게 유지하기 위해 반사율이 낮을 것 등이 요구되어 질 뿐 아니라, 디스플레이 상에 색결함을 줄 수 있는 막결함이 없을 것이 요구된다. 특히, 근년에는 높은 해상성 및 높은 시야(視野)화를 갖는 이들 디스플레이를 구현하는데 진보되어 지고 있고, 또한 블랙 매트릭스의 피치를 보다 협소하게 하고 보다 높은 개구화하는데 진보되고 있어, 막결함이 없는 블랙 매트릭스 막의 형성이 요구되어 진다. 달리 말하면, 블랙 매트릭스는 핀 홀 (pin hole) 등에 기인한 블랙 매트릭스 라인에 단선 또는 결함이 없을 것이 요구되어 진다. 더욱이 근년에는, 디스플레이의 고성능화에 수반하여, 블랙 매트릭스의 높은 해상성과 개구율의 향상이 필요되어 지고, 선(線) 폭의 피치(pitch)의 협소화가 진행되고 있다. 따라서, 블랙 매트릭스의 제조에 있어서는 더더욱이 막의 흠결이 적게되고 작게되어지는 것이 요구되어 진다. This black matrix requires not only a light shielding that blocks unwanted portions of light from the light source, and a low reflectance to maintain a good contrast of the display image, but also no film defects that can cause color defects on the display. Is required. In particular, in recent years, advances have been made in realizing these displays having high resolution and high field of view, and also progressed in making the pitch of the black matrix narrower and higher apertured, so that there is no black defect. Formation of the matrix film is required. In other words, the black matrix is required to be free from disconnection or defects in the black matrix line due to pin holes or the like. Moreover, in recent years, with the improvement of display performance, the high resolution of the black matrix and the improvement of an aperture ratio are needed, and the pitch of a line width narrows in progress. Therefore, in the production of the black matrix, it is required to further reduce the film defect and to make it smaller.

블랙 매트릭스에서는 이러한 종류의 성능이 요구되기 때문에, 통상적으로 블랙 매트릭스의 박막으로는 크롬(Cr)이 사용되어 지고 있다.Since this kind of performance is required in the black matrix, chromium (Cr) is commonly used as the black matrix thin film.

크롬은 반사율이 낮고 그리고 차광성이 우수하여 블랙 매트릭스로서 사용되기 위한 양호한 광학적 특성을 구비하고 있다. 그러나, 크롬의 막을 스퍼터링법에 의해 형성할 때 막 결함이 쉽게 발생한다.Chromium has low reflectance and excellent light shielding properties and has good optical properties for use as a black matrix. However, a film defect easily occurs when the film of chromium is formed by the sputtering method.

또한, 블랙 매트릭스와 같은 박막부재를 위해 크롬을 사용할 때, 패턴닝(patterning) 공정에서의 에칭 처리시에 육가 크롬 이온이 발생되어 환경오염의 원인이 되는 문제점이 있었다.In addition, when chromium is used for a thin film member such as a black matrix, hexavalent chromium ions are generated during an etching process in a patterning process, thereby causing environmental pollution.

따라서, 최근에는 크롬의 대체물질로서 니켈(Ni)계 합금(예를 들어, 특허문헌 1(일본국특허공개번호 제2001-342561호)참고) 및 인듐(In)계 합금 또는 아연(Zn)계 합금(예를 들어, 특허문헌 2(일본국특허공개번호 제2000-121824호)참고)이 제안되고 있다.Therefore, in recent years, nickel (Ni) -based alloy (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-342561)) and indium (In) -based alloy or zinc (Zn) -based alloy as a substitute material for chromium An alloy (for example, refer patent document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-121824)) is proposed.

그러나, 특허문헌 1의 블랙 매트릭스 막은 광학특성의 면에서는 우수하지만, 스퍼터링법을 사용하여 제조할 때에 막 결함이 발생한다.However, although the black matrix film of patent document 1 is excellent in the aspect of an optical characteristic, a film defect generate | occur | produces when manufactured using the sputtering method.

또한, 특허문헌 2의 블랙 매트릭스 막을 제조할 때, 인듐 또는 아연을 포함하는 타겟을 사용하여 스퍼터링을 행하지만, 아르곤 가스에 산소가 혼합될 때, 타겟 표면에 노듈(nodule)이 발생하여 이상 방전이 발생하기가 쉬운 문제가 있다. 또한 막 결함이 쉽게 발생한다.In addition, when manufacturing the black matrix film of patent document 2, sputtering is performed using the target containing indium or zinc, but when oxygen mixes with argon gas, a nodule generate | occur | produces on the target surface, and abnormal discharge is prevented. There is a problem that is easy to occur. In addition, film defects easily occur.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 된 것으로, 환경오염의 원인이 되는 크롬을 함유하지 않고 입자가 적은 박막을 형성할 수 있는 스퍼터링 타겟을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a sputtering target capable of forming a thin film containing little chromium which causes environmental pollution.

본 발명에 따른 스퍼터링 타겟은 텅스텐(W) 5 내지 30 중량%, 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti)의 적어도 1종을 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하고, 함유된 산소량이 0.05 중량% 이하로 되고, 잔부가 실질적으로 니켈(Ni)임을 특징으로 한다.The sputtering target according to the present invention contains 5 to 30% by weight of tungsten (W), 0.1 to 10% by weight of at least one of aluminum (Al) and titanium (Ti), and the amount of oxygen contained is 0.05% by weight or less. And the balance is substantially nickel (Ni).

상기 스퍼터링 타겟에서, 평균 결정 입경의 크기가 100㎛ 이하로 되고, 표면 거칠기 Ra가 10㎛ 이하로 됨이 바람직하다. 여기서, 평균 결정 입경은 JIS H051에 기술된 구적(求積)법으로 측정된 결정 입경의 평균값이고, 표면 거칠기 Ra는 거칠기 곡선의 산술평균 거칠기(JIS B0601(1994)에 따라 측정됨)이다.In the sputtering target, the average grain size is preferably 100 µm or less, and the surface roughness Ra is preferably 10 µm or less. Here, the average grain size is the average value of the grain sizes measured by the quadrature method described in JIS H051, and the surface roughness Ra is the arithmetic mean roughness of the roughness curve (measured according to JIS B0601 (1994)).

상기 스퍼터링 타겟을 사용하여 스퍼터링을 수행함에 의해 얻어진 박막은 막 중에 3㎛ 이상의 입자 수가 2개/㎠ 미만이다.The thin film obtained by performing sputtering using the sputtering target has a particle number of 3 µm or more in the film of less than 2 / cm 2.

본 발명에 따른 스퍼터링 타겟의 제조방법은 텅스텐(W) 5 내지 30 중량%, 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti)의 적어도 1종을 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하고, 함유된 산소량이 0.05 중량% 이하로 되고, 잔부가 실질적으로 니켈(Ni)이 되도록 원료 금속을 계량하여 혼합하고, 진공 중에서 또는 불활성 분위기 중에서 당 원료 금속을 용해하고 주조하여 주조물을 얻는 공정 1과, 공정 1에서 얻어진 주조물을 진공 중에서 또는 불활성 분위기 중에서 열간단조 및/또는 열간압연을 행하여 단조재 또는 압연재를 얻는 공정 2와, 공정 2에서 얻어진 단조재 또는 압연재에 기계가공을 행하여 소정의 형상으로 가공하여 스퍼터링 타겟을 얻는 공정 3을 가지는 것을 특징으로 한다. 상기 공정 2에서, 열간단조 및/또는 열간압연을 행한 후, 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 또는 상기 공정 2에서 열간단조 및/또는 열간압연을 행한 후, 냉간가공을 행하고 그리고 나서 열처리를 행하는 것이 바람직하다. Method for producing a sputtering target according to the present invention contains 5 to 30% by weight of tungsten (W), 0.1 to 10% by weight of at least one of aluminum (Al) and titanium (Ti) in total, the amount of oxygen contained 0.05 weight Step 1 and the castings obtained in step 1 are obtained by measuring and mixing the raw material metal so that the remainder is% or less, and the balance is substantially nickel (Ni), dissolving and casting the sugar raw material metal in a vacuum or in an inert atmosphere. Process 2 to obtain a forging material or a rolled material by hot forging and / or hot rolling in a vacuum or in an inert atmosphere, and processing the forging material or rolled material obtained in step 2 to a predetermined shape to obtain a sputtering target It is characterized by having a step 3. In the said process 2, it is preferable to perform heat processing after performing hot forging and / or hot rolling. Or after performing hot forging and / or hot rolling in the said process 2, it is preferable to cold-process and then to heat-treat.

상기 공정 2에 의해 제조된 단조재 또는 압연재의 평균 결정 입경의 크기는 100㎛ 이하로 되는 것이 바람직하다.It is preferable that the size of the average crystal grain size of the forging material or the rolling material produced in step 2 is 100 µm or less.

더욱이, 상기 공정 3에 의해 얻어진 스퍼터링 타겟의 표면 거칠기 Ra는 10㎛ 이하로 되는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable that the surface roughness Ra of the sputtering target obtained by the said process 3 becomes 10 micrometers or less.

본 발명자는 블랙 매트릭스 막의 결함의 원인을 동정하기 위해 블랙 매트릭스 막의 결점에 대해 예의 연구ㆍ조사를 한 결과, 스퍼터링 중에 막에 부착된 것으로 여겨지는 3 내지 80㎛ 크기의 입자가 막의 결함 부위에 있음을 발견하고, 이들 입자들이 블랙 매트릭스 막의 결함 원인이 된다는 것을 알게 되었다. 이 입자들을 분석한 결과, 타겟과 같은 금속을 함유하고 있고, 산소량이 블랙 매트릭스 막의 산소량보다 많이 가진 것이 존재하고 있음을 확인할 수 있었다.The present inventor has made a thorough research and investigation into the defects of the black matrix film in order to identify the cause of the defects of the black matrix film. As a result, particles of 3 to 80 µm in size that are believed to adhere to the film during sputtering are present at the defect site of the film. It was found that these particles contributed to defects in the black matrix film. As a result of analysis of these particles, it was confirmed that there existed the same metal as the target and that the amount of oxygen was larger than that of the black matrix film.

또한, 이들 입자의 발생원인에 대하여 예의 연구한 결과 다음과 같은 네 가지 사실을 알게 되었다.In addition, as a result of intensive research on the cause of the generation of these particles, the following four facts were found.

첫 번째 경우는 다음과 같다. Ni계 합금의 스퍼터링 타겟 중의 산소 농도가 높으면, Ni계 합금에 첨가된 활성금속인 Al 및/또는 Ti의 일부가 산화물이 되어 개 재물로서 스퍼터링 타겟 중에 존재한다. 이 개재물은 그 저항값이 다른 부위보다 현저하게 높기 때문에 스퍼터링 중의 이상방전의 기점이 된다. 그리하여, 이 이상방전에 의하여 개재물이 파괴되거나 비산하게 되거나 또는 개재물 주위의 미소부분이 용융하여 비산되므로 입자가 형성된다는 것을 알게 되었다. The first case is as follows. When the oxygen concentration in the sputtering target of the Ni-based alloy is high, a part of Al and / or Ti, which is an active metal added to the Ni-based alloy, becomes an oxide and exists in the sputtering target as a inclusion. This inclusion is a starting point for abnormal discharge during sputtering because its resistance is significantly higher than that of other parts. Thus, it has been found that particles are formed because the abnormal discharge causes the inclusions to be destroyed or scattered or the micro parts around the inclusions melted and scattered.

두 번째 경우는 다음과 같다. 한번 스퍼터링된 스퍼터 입자 중 어느 정도의 스퍼터 입자는 스퍼터링 과정의 입자 간의 산란에 의해 타겟 방향으로 되돌아 오거나 타겟 표면의 요철이 심한 경우에는 이 스퍼터 입자는 파인 부분(홈)에 축적되게 된다. 블랙 매트릭스 막을 성막시키는 경우에는 광학적 투과율을 낮추기 위해, 스퍼터링 가스인 아르곤 중에 산소 또는 질소를 투입하여 반응성 스퍼터링을 행하게 된다. 이 때문에, 타겟에 되돌아 온 스퍼터 입자는 높은 저항을 갖는 산화물 또는 질화물 입자로 되어 축적된 입자는 다시 스퍼터링하지 않고 타겟 위에 잔존하게 된다. 한편, 축적물 주위의 통상의 금속부는 스퍼터링되고 깍여 나가게 된다. 이 때문에 되돌아온 입자가 축적된 부분은 타겟 표면에 돌기 모양을 형성하게 되고, 이 부위가 이상방전의 기점이 되어 입자를 발생시킴을 알게 되었다. 또한, 평균결정입자 및 표면 거칠기 Ra는 스퍼터링 타겟 표면의 입자가 스퍼터링 중에 비산하여 스퍼터링 타겟 표면의 요철에 영향을 주게 된다.The second case is as follows. Some of the sputtered particles sputtered once are returned to the target direction by scattering between the particles during the sputtering process, or when the unevenness of the target surface is severe, the sputtered particles accumulate in the fine part (groove). In the case of forming a black matrix film, reactive sputtering is performed by introducing oxygen or nitrogen into argon, which is a sputtering gas, in order to lower the optical transmittance. For this reason, the sputtered particles returned to the target become oxide or nitride particles having high resistance, and the accumulated particles remain on the target without sputtering again. On the other hand, the usual metal parts around the deposits are sputtered and shaved off. For this reason, it was found that the accumulated portion of the returned particles forms a projection on the target surface, and this site is a starting point of abnormal discharge and generates particles. In addition, the average crystal grains and the surface roughness Ra cause the particles of the sputtering target surface to scatter during sputtering, thereby affecting the unevenness of the sputtering target surface.

세 번째 경우는 다음과 같다. 크롬 막을 스퍼터링법에 의해 형성할 때, 막의 응력(stress)이 높아지기 때문에 스퍼터링 장치 내의 방착판 등에 부착된 크롬막은 막의 응력 때문에 찢어져서 비산되기 쉽다. 이 비산된 막의 조각이 기판 위에 있는 막에 부착하게 되면, 막결함에 입자로서 되기가 쉽다. 더욱이, Cr 타겟이 분말야금 법에 의해 제조되기 때문에, Cr 타겟 중에는 미세한 공간이 많이 생기고 동시에 산소량도 많아지게 된다. 이 때문에 Cr 타겟을 사용하면, 스퍼터링 중에 이상방전에 의해 기판 위에 있는 막에 입자가 쉽게 발생한다는 것을 알게 되었다. The third case is as follows. When the chromium film is formed by the sputtering method, since the stress of the film is increased, the chromium film adhered to the protective plate in the sputtering apparatus or the like tends to be torn and scattered due to the stress of the film. When the scattered pieces of film adhere to the film on the substrate, they tend to become particles in the film defect. Furthermore, since the Cr target is produced by the powder metallurgy method, a large amount of fine space is generated in the Cr target and at the same time, the amount of oxygen also increases. For this reason, when Cr target was used, it turned out that particle | grains generate | occur | produce easily in the film | membrane on a board | substrate by abnormal discharge during sputtering.

네 번째 경우는 다음과 같다. 특허문헌 2에 기재된 바와 같이 저융점 금속인 인듐 또는 아연을 함유한 타겟을 사용하여 스퍼터링을 하게 되면, 이상방전의 원인으로 추정되는 큰 용융 입자가 막에 발생하기 쉬워진다는 것을 알게 되었다.The fourth case is as follows. As described in Patent Literature 2, it has been found that sputtering using a target containing indium or zinc, which is a low melting point metal, tends to cause large molten particles likely to occur in the film due to abnormal discharge.

이상과 같은 사실에 근거하여 본 발명자들은 W를 5 내지 30 중량%, Al 및 Ti의 적어도 1종을 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하게 하고, 잔부가 실질적으로 Ni인 Ni 기재 합금으로 이루어지게 하고, 함유된 산소량을 0.05 중량% 이하로 하는 스퍼터링 타겟을 사용함에 의하여 스퍼터링에 의하여 얻게 되는 막 중의 입자를 감소시킬 수 있게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다. 특히, 본 발명에 있어서는 스퍼터링 타겟의 평균 결정입경을 100㎛ 이하로 하는 것과 타겟의 표면 거칠기 Ra를 10㎛ 이하로 함으로써, 얻게 되는 막중의 입자를 더욱 감소시킬 수 있다는 것을 알게 되었다.Based on the above facts, the present inventors have 5 to 30% by weight of W, and 0.1 to 10% by weight of at least one of Al and Ti in total, and the balance is made of Ni-based alloy with substantially Ni. By using a sputtering target having an oxygen content of 0.05% by weight or less, the particles in the film obtained by sputtering can be reduced, thereby completing the present invention. In particular, in the present invention, it has been found that the particles in the film obtained can be further reduced by setting the average grain size of the sputtering target to 100 µm or less and the surface roughness Ra of the target to 10 µm or less.

이하, 본 발명의 의한 스퍼터링 타겟에 대하여 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the sputtering target by this invention is demonstrated in detail.

본 발명에 의한 스퍼터링 타겟은 니켈(Ni)을 기본으로 하고 텅스텐(W)과 알루미늄(Al) 및/또는 티타늄(Ti)을 함유하는 Ni기재 합금으로 크롬(Cr)을 전혀 함유하지 않는다. The sputtering target according to the present invention is a Ni-based alloy based on nickel (Ni) and containing tungsten (W) and aluminum (Al) and / or titanium (Ti) and containing no chromium (Cr) at all.

본 발명에 의한 스퍼터링 타겟의 제조에 있어서는, 원료인 상기 금속을 진공 중에서 고온으로 가열하여 용융시키고 그런 다음 금형에 유입시켜 주조한 다음, 진 공 중에서 열간단조 및/또는 열간압연을 하게 된다. 그 후 소정의 온도에서 진공 중에서 열 처리하거나 또는 냉간가공한 후에 열처리하여도 좋다. 그 후 선반가공과 표면 연삭을 하여 소정의 형상으로 가공하고 백킹 플레이트(backing plate)에 메탈 본딩하여 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟을 얻는다. In the production of the sputtering target according to the present invention, the metal, which is a raw material, is heated to a high temperature in a vacuum to be melted, and then flowed into a mold and cast, followed by hot forging and / or hot rolling in a vacuum. Thereafter, heat treatment may be performed in a vacuum at a predetermined temperature or after cold working. Thereafter, lathe machining and surface grinding are performed to a predetermined shape and metal bonded to a backing plate to obtain a sputtering target according to the present invention.

Ni는 컬러 필터용으로 사용되는 블랙 매트릭스로서 요구되는 광학적 특성을 얻기 위해 필요함과 동시에 기본적으로 내식성을 확보하기 위해 필요한 원소이다. Ni is a black matrix used for color filters and is an element necessary to attain the required optical properties and at the same time to ensure corrosion resistance.

W는 박막의 내식성을 향상시키는 작용을 하게 된다. 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟에 있어서는 W가 5 내지 30 중량%로 함유되는 것이 필요로 되어 진다. W가 5 중량% 보다 낮으면, 내식성이 불충분하고, 30 중량%를 초과하면 합금으로서의 가공성이 나빠진다.W acts to improve the corrosion resistance of the thin film. In the sputtering target by this invention, it is necessary to contain W by 5-30 weight%. When W is lower than 5 weight%, corrosion resistance is inadequate, and when W exceeds 30 weight%, workability as an alloy worsens.

Al 및 Ti는 얻어진 박막의 레지스트 습윤성(wettability)을 개선하는 작용을 한다. 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟에 있어서는, Al 및 Ti의 적어도 1종이 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하는 것이 필요로 되어 진다. Al 및 Ti의 합계 함량이 0.1 중량%보다 낮으면, 얻어진 박막의 레지스트 습윤성이 불충분하기 때문에 포토리쏘그라피법에 의해 박막 위에 소정 형상의 패턴을 형성하기 어렵게 된다. 또한 10 중량%를 초과하면 합금으로서의 가공성이 나빠져 열간단조나 냉간압연 등의 가공 공정에서 갈라짐이 발생하고 스퍼터링 타겟으로서의 가공이 어려워지게 된다.Al and Ti serve to improve the resist wettability of the obtained thin film. In the sputtering target by this invention, it is necessary to contain 0.1-10 weight% in total of at least 1 sort (s) of Al and Ti. When the total content of Al and Ti is lower than 0.1% by weight, the resist wettability of the obtained thin film is insufficient, making it difficult to form a predetermined shape pattern on the thin film by the photolithography method. If the content exceeds 10% by weight, workability as an alloy is deteriorated, so that cracking occurs in processing steps such as hot forging and cold rolling, and machining as a sputtering target becomes difficult.

또한, 타겟 중의 산소량은 0.05 중량% 이하로 하는 것이 필요하다. 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟에 있어서는 Al 및 Ti의 적어도 1종이 타겟에 포함되어 지고, Al 및 Ti는 활성 금속이기 때문에 용해, 단조 및 열간단조, 압연의 단계에서 산화되기 쉽고, 스퍼터링 타겟 중에서 산화물이 되어 개재물이 되기 쉽다. 이들 개재물이 타겟 중에 존재하게 되면, 스퍼터링 시 이상방전 등에 의해 발생하는 입자의 원인이 된다. 따라서, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟에 있어서는 산소량은 0.05 중량% 이하로 하는 것이 필요하다. 이 때문에, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟의 제조에 있어서는 용해, 단조 및 열간단조, 압연을 행할 때에는 불활성 분위기 중에 또는 진공 중에서 행하는 것이 바람직하다.In addition, the amount of oxygen in the target needs to be 0.05% by weight or less. As described above, in the sputtering target according to the present invention, at least one of Al and Ti is contained in the target, and since Al and Ti are active metals, they are easily oxidized in the steps of dissolution, forging, hot forging and rolling, and sputtering target. It becomes an oxide in the inside, and it becomes easy to become an inclusion. When these inclusions exist in a target, it becomes a cause of the particle | grains which generate | occur | produce by abnormal discharge etc. at the time of sputtering. Therefore, in the sputtering target by this invention, it is necessary to make oxygen amount into 0.05 weight% or less. For this reason, in manufacture of the sputtering target by this invention, when melt | dissolution, forging, hot forging, and rolling are performed, it is preferable to carry out in inert atmosphere or in vacuum.

또한, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟을 용해 및 단조에 의하지 않고 핫 프레싱(hot pressing)법 또는 HIP법 등의 분말 야금에 의한 방법 또는 용융 금속액 방울을 침적하여 소결시키는 방법에 의하여 제조할 수도 있으나, 상기 어느 방법에 의하더라도 산소량이 적은 원료를 사용하여 불활성 분위기 중 또는 진공 중에서 소결하는 것이 바람직하다.In addition, the sputtering target according to the present invention may be manufactured by a method of powder metallurgy such as hot pressing or HIP, or by sintering by sintering molten metal liquid droplets without dissolving and forging. In any of the above methods, it is preferable to sinter in an inert atmosphere or in vacuum using a raw material having a small oxygen content.

다음으로는, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟에 있어서 바람직한 표면 거칠기 Ra 및 평균결정입경에 대하여 설명한다.Next, preferable surface roughness Ra and average grain size in the sputtering target by this invention are demonstrated.

스퍼터링 타겟의 표면에 10㎛를 초과하는 요철이 있으면, 한번 스퍼터링된 스퍼터 입자가 타겟 쪽으로 되돌아와 타겟 표면 상의 홈에 축적되게 된다. 블랙 매트릭스용의 박막을 제조할 경우에 광학적 투과율을 낮추기 위하여 산소 또는 질소를 스퍼터링 가스인 아르곤에 투입하여 반응성 스퍼터링을 이루기 위해 타겟 표면 상의 홈에 축적된 입자를 갖는 막은 산화막 또는 질화막의 고저항막을 형성하게 된다. 이 때문에 전술한 바와 같이 이상방전이 발생하기 쉽게 되고, 입자 발생이 증가할 우려가 있기 때문에 스퍼터링 타겟의 표면 거칠기 Ra는 10㎛ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하며, 5㎛ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 그러나, 표면 거칠기 Ra를 1㎛ 이하로 하기 위해서는 연마 가공비가 많이 들기 때문에 표면 거칠기 Ra를 1㎛ 이하로 한다는 것은 산업적으로 곤란하다. If the surface of the sputtering target has irregularities exceeding 10 μm, the sputtered particles once sputtered back to the target and accumulate in the grooves on the target surface. When manufacturing a thin film for black matrix, a film having particles accumulated in grooves on the target surface to form reactive sputtering by injecting oxygen or nitrogen into argon, a sputtering gas, in order to reduce optical transmittance, forms a high resistance film of an oxide film or a nitride film. Done. For this reason, as mentioned above, since abnormal discharge is easy to generate | occur | produce and particle generation may increase, it is preferable to make surface roughness Ra of a sputtering target into 10 micrometers or less, and it is more preferable to set it as 5 micrometers or less. However, in order to make surface roughness Ra into 1 micrometer or less, since grinding | polishing process cost is high, it is industrially difficult to make surface roughness Ra into 1 micrometer or less.

평균 결정입경은 스퍼터링에 의한 부식에 의해서 발생하는 스퍼터링 타겟 표면의 평편도(요철)에 영향을 주게 된다. 평균 결정입경이 100㎛ 보다 크면 스퍼터링된 부식면에 큰 요철이 생긴다. 이 요(凹)부에는 되돌아온 스퍼터링 입자가 쌓이기 쉽게 되고, 이상방전의 원인이 되기 쉽다. 또 평균 결정입경이 크면 입자 경계에 개재물이 편재하기 쉽게 되고, 또 개재물의 크기도 커지게 되어 이상방전이 생기기 쉽게 되어 입자의 발생이 쉽게 이루어진다. 따라서, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟의 평균 결정입경의 크기는 100㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.The average grain size affects the flatness (unevenness) of the sputtering target surface caused by corrosion by sputtering. If the average grain size is larger than 100 µm, large irregularities occur in the sputtered corrosion surface. In this recessed portion, sputtered particles returned are likely to accumulate and are likely to cause abnormal discharge. In addition, when the average grain size is large, inclusions tend to be ubiquitous at the grain boundary, and the size of the inclusions also increases, so that abnormal discharge easily occurs, and particles are easily generated. Therefore, the size of the average grain size of the sputtering target according to the present invention is preferably set to 100 µm or less.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟은 W를 5 내지 30 중량%, Al 및 Ti의 적어도 1종을 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하고, 함유된 산소량이 0.05 중량% 이하로이고, 잔부가 실질적으로 Ni이므로, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟을 사용하면, 스퍼터링 시에 이상방전을 적게 할 수 있고, 막중의 3㎛ 이상의 입자의 수가 2개/㎠ 미만인 블랙 매트릭스용 박막을 형성할 수 있다. 또 막중의 3㎛ 이상의 입자의 수가 2개/㎠ 미만인 경우에는, 블랙 매트릭스에 쓰이는 막으로서의 결함은 실 사용상에 문제가 전혀 없는 수준이라고 할 수 있다.As described above, the sputtering target according to the present invention contains 5 to 30% by weight of W, 0.1 to 10% by weight of at least one of Al and Ti in total, the amount of oxygen contained is 0.05% by weight or less, Since the balance is substantially Ni, by using the sputtering target according to the present invention, abnormal discharge can be reduced during sputtering, and a thin film for black matrix having a number of particles of 3 µm or more in the film of less than 2 / cm 2 can be formed. . When the number of particles having a thickness of 3 µm or more in the film is less than 2 / cm 2, the defect as the film used for the black matrix can be said to be a level where there is no problem in practical use.

더욱이, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟에 있어서, 평균 결정 입경의 크기를 100㎛ 이하로 하고, 표면 거칠기 Ra를 10㎛ 이하로 함으로서 스퍼터링 시에 이상방전을 보다 적게 할 수 있고, 입자가 보다 적은 블랙 매트릭스용 박막을 형성할 수 있다.Furthermore, in the sputtering target according to the present invention, the average crystal grain size is 100 µm or less and the surface roughness Ra is 10 µm or less, so that abnormal discharge can be reduced during sputtering, and the black matrix has fewer particles. A thin film can be formed.

또한, 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟은 Cr을 함유하고 있지 않기 때문에 형성된 박막을 패터닝하기 위해 에칭처리를 할 때에 6가 크롬 이온이 발생하지 않아 환경을 오염시킬 염려가 전혀 없다.In addition, since the sputtering target according to the present invention does not contain Cr, hexavalent chromium ions are not generated during etching for patterning the formed thin film, and there is no fear of contaminating the environment.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예Example 1 One

금속 Ni(전해 니켈, 순도 99.99중량%), 금속 W(순도 99.9중량%), 금속 Al(Al 지금(地金; bare metal), 순도 99% 이상)을 총량이 약 30kg으로 되고, 조성이 W 15중량%, Al 2중량% 및 잔량이 Ni가 되도록 계량하였다.The total amount of metal Ni (electrolytic nickel, purity 99.99% by weight), metal W (purity 99.9% by weight), metal Al (Al bare metal, purity 99% or more) is about 30 kg, and the composition is W 15% by weight, 2% by weight of Al and the balance were weighed to be Ni.

상기 조성이 되도록 배합시킨 각 원료를 고주파 진공 용해로를 사용하여 진공 중에서 용해시키고 금형을 사용하여 주조한 후, 진공 중에서 1100℃에서 열간단조 및 열간압연을 하여 판의 두께가 8mm가 되도록 프레스 가공하고, 그리고 나서 진공 중에서 750℃의 열처리를 하였다. 그 후, 선반가공과 평면연삭 가공을 하여 각각 직경이 152mm이고 두께가 5mm의 형상으로 절단하고, 스틸 백킹 플레이트에 메탈 본딩하여 상기 조성을 갖는 스퍼터링 타겟을 얻었다. 평면 연삭에 있어서는 연마석은 저립 크기 #60을 사용하고, 연마 깊이는 6 내지 8㎛로 하고 연마 속도는 25m/min으로 하여 평면 연삭 가공을 하였다. Each raw material blended to the above composition was melted in vacuum using a high frequency vacuum melting furnace and cast using a mold, followed by hot forging and hot rolling at 1100 ° C. in a vacuum to press the sheet to have a thickness of 8 mm. Then, a heat treatment at 750 ° C. was performed in vacuum. Thereafter, lathe and planar grinding were performed to cut each into a shape of 152 mm in diameter and 5 mm in thickness, and metal bonded to a steel backing plate to obtain a sputtering target having the above composition. In the planar grinding, abrasive grains were used with a grain size of # 60, the polishing depth was 6 to 8 µm, and the polishing rate was 25 m / min.

얻어진 타겟의 산소량은 고주파연소적외선흡수법에 의하여 측정하였다. 얻어진 타겟의 평균 결정 입경은 일본산업표준인 JIS H0501(1986)에 기술된 구적법에 의하여 측정하였다. 얻어진 타겟의 표면 거칠기 Ra는 거칠기 곡선의 산술평균 거칠기(JIS B0601(1994)에 따라 측정됨)를 사용하여 측정하였다. 측정한 타겟의 산소량, 평균 결정입경 및 표면 거칠기 Ra는 표 1과 같다.The amount of oxygen of the obtained target was measured by the high frequency combustion infrared absorption method. The average crystal grain size of the obtained target was measured by the quadrature method described in Japanese Industrial Standard JIS H0501 (1986). The surface roughness Ra of the obtained target was measured using the arithmetic mean roughness (measured according to JIS B0601 (1994)) of the roughness curve. The oxygen amount, average grain size, and surface roughness Ra of the measured target are shown in Table 1.

다음에 얻어진 스퍼터링 타겟을 사용하여 스퍼터링을 하고, 100mm × 100mm × 5mm의 유리 기판 위에 두께 0.1㎛의 박막을 형성하였다.Next, sputtering was performed using the obtained sputtering target, and the thin film of thickness 0.1micrometer was formed on the glass substrate of 100 mm x 100 mm x 5 mm.

스퍼터링 조건은 스퍼터링 장치 내를 고진공으로 배기한 후, Ar 가스를 도입하여 예비 스퍼터링을 30분 동안 행하여 타겟 표면의 산화의 영향을 배제했다. 그 뒤 Ar 가스에 15 부피%의 산소를 혼합시킨 가스를 약 300pa까지 도입하고, 투입전력 510W에서 스퍼터링을 하였다.In sputtering conditions, the inside of the sputtering apparatus was evacuated to high vacuum, and then Ar gas was introduced to perform preliminary sputtering for 30 minutes to exclude the influence of oxidation of the target surface. Subsequently, a gas in which 15% by volume of oxygen was mixed with Ar gas was introduced to about 300 pa, and sputtered at an input power of 510W.

얻어진 막에 대해 입자 계수기(particle counter)를 사용하여 3㎛ 이상의 입자 수를 100mm × 100mm 영역에 대해 20 개소 측정하고 그 평균값을 산출하였다. 그 결과를 표 1에 나타냈다.About the obtained film | membrane, 20 particle | grains were measured about 100 mm x 100 mm area | region by the particle counter using the particle counter, and the average value was computed. The results are shown in Table 1.

또한, 얻어진 막에 대하여 레지스트 습윤성을 평가하였다. 구체적으로는, 시료 표면에 노블락 수지(novolac resin)계 포토레지스트를 떨어뜨리고, 일본 교오와 가가꾸 주식회사 제품인 교오와 접촉각계 CA-P형을 사용하여, 투영법에 의해 얻은 막과 포토레지스트 사이의 접촉각을 측정하였다. 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 나타냈다.In addition, the resist wettability of the obtained film was evaluated. Specifically, the contact angle between the film and the photoresist obtained by the projection method by dropping a novolac resin photoresist on the surface of the sample and using the Kyowa contact angle system CA-P type manufactured by Kyoyo Kagaku Co., Ltd. Was measured. Table 1 shows the result of measuring the contact angle between the obtained film and resist.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 2 2

표면 거칠기의 영향을 조사하기 위하여, 연마석의 연마 입자를 #40으로 하고, 연마 깊이를 15㎛ 및 연마속도를 25m/min으로 하여 평면 연삭을 하여, 타겟의 표면 거칠기 Ra를 12㎛하는 것 외에는 실시예 1과 같이 하여 스퍼터링 타겟을 제조하였다.또한, 실시예 1과 동일하게 스퍼터링하여 막을 형성하였다. 얻어진 막의 입자 수 측정을 실시예 1과 같이 하였다. 더욱이, 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각 측정을 실시예 1과 같이 하였다.In order to investigate the influence of the surface roughness, except that the surface roughness Ra of the target is 12 µm, plane grinding is performed by using the abrasive grain of abrasive stone as # 40, the polishing depth as 15 µm and the polishing speed as 25 m / min. A sputtering target was produced in the same manner as in Example 1. Furthermore, sputtering was carried out in the same manner as in Example 1 to form a film. The particle number measurement of the obtained film | membrane was performed like Example 1. Furthermore, the contact angle measurement of the obtained film and resist was carried out as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the measurement results of the number of particles of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 3 3

금속 Ni를 고순도 Ni(99.995중량%, 산소량 0.001% 이하)로, 금속 Al을 고순도 Al(순도 99.999%, 산소량 0.002% 이하)로 하고, 함유된 산소량이 적은 원료로 하는 외에는 실시예 1과 같이 하여 스퍼터링 타겟을 제조하였다. 또한, 실시예 1과 동일하게 스퍼터링하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 같이 하였다. 또, 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.As in Example 1, except that the metal Ni was made of high purity Ni (99.995 weight%, oxygen amount 0.001% or less), the metal Al was made of high purity Al (purity 99.999%, oxygen content 0.002% or less), and the amount of oxygen contained was used as a raw material. Sputtering targets were prepared. In addition, sputtering was carried out as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1. In addition, the contact angle of the obtained film | membrane and resist was measured like Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 4 4

타겟을 구성하는 합금의 평균 결정입자를 작게 하기 위하여, 실시예 1과 같은 방법으로 얻어진 열간압연 판재를 판의 두께 8mm로부터 순차적으로 5.5mm까지 냉간압연시킨 후, 진공 중에서 550℃라는 비교적 낮은 온도에서 열처리를 하였다. 얻어진 판재는 그런 다음 실시예 1에서와 같은 방법으로 스퍼터링 타겟으로 제조되고, 또한 실시예 1에서와 같이 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 같이 하였다. 또, 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.In order to reduce the average crystal grains of the alloy constituting the target, the hot rolled sheet obtained in the same manner as in Example 1 was cold rolled sequentially from 8 mm to 5.5 mm in thickness, and then at a relatively low temperature of 550 ° C. in vacuum. Heat treatment was performed. The obtained plate material was then made into a sputtering target in the same manner as in Example 1, and further sputtered as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1. In addition, the contact angle of the obtained film | membrane and resist was measured like Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 5 5

타겟을 구성하는 합금의 평균 결정입자를 크게 하기 위하여, 실시예 1과 같은 방법으로 얻어진 열간압연 판재를 판의 두께 8mm로부터 순차적으로 5.5mm까지 냉간압연시킨 후, 진공 중에서 980℃라는 비교적 높은 온도에서 열처리를 하였다. 얻어진 판재는 그런 다음 실시예 1에서와 같은 방법으로 스퍼터링 타겟으로 제조되고, 또한 실시예 1에서와 같이 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 같이 하였다. 또, 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.In order to increase the average crystal grains of the alloy constituting the target, the hot rolled sheet obtained in the same manner as in Example 1 was cold rolled sequentially from 8 mm to 5.5 mm in thickness, and then at a relatively high temperature of 980 ° C. in vacuum. Heat treatment was performed. The obtained plate material was then made into a sputtering target in the same manner as in Example 1, and further sputtered as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1. In addition, the contact angle of the obtained film | membrane and resist was measured like Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 6 6

평면연삭용 연마석으로 입자가 거친 연마석을 사용하여 타겟의 표면 거칠기 Ra를 12㎛로 변경시키는 것 외에는 실시예 5에서와 같은 방법으로 스퍼터링 타겟으로 제조하였다. 그리고, 실시예 1에서와 같이 스퍼터링을 하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 같이 하였다. 또, 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.A sputtering target was prepared in the same manner as in Example 5 except that the surface roughness Ra of the target was changed to 12 µm using abrasive grains having coarse abrasive grains for planar grinding. Then, as in Example 1, sputtering was performed to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1. In addition, the contact angle of the obtained film | membrane and resist was measured like Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and resist is shown in Table 1.

또한, 스퍼터링 후에 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 7 7

실시예 1과 같은 금속을 사용하여 조성이 W 17중량%, Al 7중량% 및 잔량이 Ni가 되도록 계량하고, 배합한 것 외에는 실시예 1과 같이 하여 진공 중에서 용해시키고, 금형을 사용하여 주조하였다. 얻어진 주조재를 와이어 컷터(wire cutter)로 6mm 판 두께의 판상으로 절단하고, 같은 방법으로 와이어 컷터로 직경을 152mm로 절단하여 실시예 1과 동일한 조건으로 선반가공과 표면 연삭가공을 한 다음 스퍼터링 타겟을 제조하였다. 그리고 실시예 1에서와 같이 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 동일하게 행하고, 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.Using the same metal as in Example 1, the composition was weighed so as to have a composition of 17% by weight of W, 7% by weight of Al, and the remaining amount of Ni, and was dissolved in vacuum in the same manner as in Example 1 except that it was blended, and cast using a mold. . The resulting cast material was cut into a plate of 6 mm thickness with a wire cutter, cut in a diameter of 152 mm with a wire cutter in the same manner, and then subjected to lathe and surface grinding under the same conditions as in Example 1, followed by a sputtering target. Was prepared. And sputtering was carried out as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1, and the contact angle between the obtained film and the resist was measured in the same manner as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 8 8

금속 Ni(전해 니켈, 순도 99.99중량%), 금속 W(순도 99.99중량%), 금속 Al(Al 지금(地金), 순도 99% 이상) 및 금속 Ti(Ti 원석, JIS 1등급)을 총량이 약 30kg으로 되고, 조성이 W 15중량%, Al 3.5중량%, Ti 3.5중량% 및 잔량이 Ni가 되도록 계량하여 배합하였다. 그 후, 실시예 7과 같은 방법으로 주조 및 가공을 하여 스퍼터링 타겟을 제조하였다. 그리고 실시예 1과 같은 방법으로 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 동일하게 행하고, 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.The total amount of metal Ni (electrolytic nickel, purity 99.99% by weight), metal W (purity 99.99% by weight), metal Al (Al now, purity 99% or more) and metal Ti (Ti ore, JIS grade 1) It became about 30 kg, and it weighed and mix | blended so that the composition might be 15 weight% of W, 3.5 weight% of Al, 3.5 weight% of Ti, and remainder to Ni. Thereafter, the sputtering target was manufactured by casting and processing in the same manner as in Example 7. Then, sputtering was carried out in the same manner as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1, and the contact angle between the obtained film and the resist was measured in the same manner as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

실시예Example 9 9

금속 Ni(전해 니켈, 순도 99.99중량%), 금속 W(순도 99.99중량%), 및 금속 Ti(Ti 지금(地金), JIS 1등급)을 총량이 약 30kg으로 되고, 조성이 W 15중량%, Ti 6중량% 및 잔량이 Ni가 되도록 계량하여 배합하였다. 그 이외에는 실시예 7과 같은 방법으로 주조 및 가공을 하여 스퍼터링 타겟을 제조하였다. 그리고 실시예 1과 같 은 방법으로 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 동일하게 행하고, 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.The total amount of metal Ni (electrolytic nickel, purity 99.99% by weight), metal W (purity 99.99% by weight), and metal Ti (Ti ,, JIS grade 1) is about 30 kg, and the composition is 15% by weight W , Ti 6% by weight and the balance was weighed to blend Ni. Otherwise, the sputtering target was manufactured by casting and processing in the same manner as in Example 7. And sputtering was carried out in the same manner as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1, and the contact angle between the obtained film and the resist was measured in the same manner as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

비교예Comparative example 1 One

타겟 중의 산소량의 영향을 알아보기 위하여 실시예 1과 동일한 금속원료를 사용하여 동일한 조성이 되게 계량하고 배합한 다음 용해시키고 가스 아토마이즈화(gas atomization)를 행하여 Ni-W-Al 합금 분말을 제조하고, 150메쉬 이하 200메쉬 이상으로 체질하여 분리하였다. 얻어진 합금 분말의 산소량은 0.08중량% 이였다. 다음에, 이 합금 분말을 지름 154mm의 흑연 형틀에 넣고 핫 프레스를 하여 소결하였다. 핫 프레스는 진공 분위기 중에서 1000℃까지 가열하며, 압력은 200kg/㎠으로 하여 행하였다. 얻어진 직경 160mm × 두께 6mm의 소결체에 대하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 선반가공과 평면 연삭가공을 하여 직경 152mm × 두께 5mm의 타겟을 제작하였다. 얻어진 타겟의 산소량은 0.08중량% 이였다. 그리하여 실시예 1과 같은 방법으로 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정 을 실시예 1과 동일하게 행하고, 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.In order to determine the effect of the amount of oxygen in the target, using the same metal raw material as in Example 1, the same composition was measured and blended, dissolved and subjected to gas atomization to prepare a Ni-W-Al alloy powder , And separated by sieving to less than 150 mesh 200 mesh or more. Oxygen amount of the obtained alloy powder was 0.08 weight%. Next, the alloy powder was put into a graphite mold having a diameter of 154 mm and hot-pressed to sinter. The hot press was heated up to 1000 degreeC in a vacuum atmosphere, and the pressure was 200 kg / cm <2>. The sintered compact of 160 mm in diameter and 6 mm in thickness was subjected to lathe processing and plane grinding under the same conditions as in Example 1 to produce a target having a diameter of 152 mm and a thickness of 5 mm. The amount of oxygen in the obtained target was 0.08% by weight. Thus, sputtering was carried out in the same manner as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1, and the contact angle between the obtained film and the resist was measured in the same manner as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

비교예Comparative example 2 2

산소량의 영향을 알아보기 위하여 실시예 1과 동일한 원료를 사용하여 동일한 조성이 되게 계량하고 배합한 다음 용해시킨 후, 워터 아토마이즈화(water atomization)를 행하여 Ni-W-Al 합금 분말을 제조하고, 이를 80메쉬 이상 120메쉬 이하로 체질하여 분리하였다. 얻어진 합금 분말의 산소량은 0.11중량%이였다. 다음에, 이 합금 분말을 지름 154mm의 흑연 형틀에 넣고 핫 프레스를 하여 소결하였다. 핫 프레스는 진공 분위기 중에서 1000℃까지 가열하며, 압력은 200kg/㎠으로 하여 행하였다. 얻어진 직경 160mm × 두께 6mm의 소결체에 대하여 선반가공 만을 하여 직경 152mm × 두께 5mm의 타겟을 제작하였다. 얻어진 타겟의 산소량은 0.11중량% 이였다. 그리고, 실시예 1과 같은 방법으로 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 동일하게 행하고, 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.In order to determine the effect of the amount of oxygen, using the same raw material as in Example 1, the same composition was measured and dissolved, and then dissolved, followed by water atomization to prepare Ni-W-Al alloy powder, This was separated by sieving to 80 mesh or more and 120 mesh or less. Oxygen amount of the obtained alloy powder was 0.11 weight%. Next, the alloy powder was put into a graphite mold having a diameter of 154 mm and hot-pressed to sinter. The hot press was heated up to 1000 degreeC in a vacuum atmosphere, and the pressure was 200 kg / cm <2>. Only the lathe processing was performed with respect to the obtained sintered compact of 160 mm diameter x 6 mm, and the target of diameter 152 mm x thickness 5 mm was produced. The amount of oxygen in the obtained target was 0.11% by weight. Then, sputtering was carried out in the same manner as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1, and the contact angle between the obtained film and the resist was measured in the same manner as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

비교예Comparative example 3 3

실시예 8과 동일한 조성이 되도록 원료를 계량하고 배합하는 외에는 비교예 1과 동일하게 하여 Ni-W-Al-Ti 합금 분말을 제조하고, 이를 핫 프레스하여 타겟을 제작하였다. 얻어진 타겟의 산소량은 0.10중량% 이였다. 그리고, 실시예 1과 같은 방법으로 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 동일하게 행하고, 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.A Ni-W-Al-Ti alloy powder was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the raw materials were weighed and blended so as to have the same composition as in Example 8, and the target was manufactured by hot pressing. The amount of oxygen in the obtained target was 0.10% by weight. Then, sputtering was carried out in the same manner as in Example 1 to form a film. The particle number was measured in the same manner as in Example 1, and the contact angle between the obtained film and the resist was measured in the same manner as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 막의 탈리 및 막의 찢어짐에 의한 파편의 비산은 관찰되지 않았다.In addition, scattering of debris due to detachment of the film adhered in the sputtering device and tearing of the film after sputtering was not observed.

비교예Comparative example 4 4

고순도 Cr(순도 99.9중량%, 산소량 0.1중량%)의 타겟을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 스퍼터링을 행하여 막을 형성하였다. 얻어진 막에서 입자 수의 측정을 실시예 1과 동일하게 행하고, 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정을 실시예 1과 같이 하였다.A film was formed by sputtering in the same manner as in Example 1 using a target of high purity Cr (purity 99.9 wt% and oxygen amount 0.1 wt%). The particle number was measured in the same manner as in Example 1, and the contact angle between the obtained film and the resist was measured in the same manner as in Example 1.

얻어진 타겟의 산소량, 평균 결정입경, 표면 거칠기 Ra 및 스퍼터링에 의하여 얻어진 막에서 3㎛ 이상의 입자 수 측정 결과를 표 1에 나타냈다. 또 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각의 측정 결과를 표 1에 함께 나타냈다. Table 1 shows the particle number measurement results of 3 µm or more in the film obtained by the amount of oxygen, average grain size, surface roughness Ra, and sputtering of the obtained target. Moreover, the measurement result of the contact angle of the obtained film | membrane and a resist was shown in Table 1 together.

또한, 스퍼터링 시험을 후 스퍼터링 장치 내에 부착된 Cr 막은 일부 탈리되고 분말 상으로 비산되고 있었다.In addition, after the sputtering test, the Cr film attached in the sputtering apparatus was partially detached and was scattered in powder form.

타겟의 조성(중량%)Composition of target (% by weight) 평균 결정입경 (㎛)Average grain size (㎛) 표면거칠기 Ra (㎛)Surface Roughness Ra (㎛) 입자 수 (개/㎠) Particle Number (pcs / ㎠) 접촉각 (°) Contact angle (°) NiNi WW AlAl TiTi CrCr 산소Oxygen 실시예1Example 1 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.050.05 6060 55 1.51.5 11.511.5 실시예2Example 2 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.050.05 6060 1212 1.71.7 1414 실시예3Example 3 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.0020.002 6464 55 0.70.7 11.511.5 실시예4Example 4 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.040.04 1414 55 1.21.2 11.511.5 실시예5Example 5 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.050.05 106106 55 1.71.7 11.511.5 실시예6Example 6 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.050.05 106106 1212 1.91.9 14.414.4 실시예7Example 7 잔량Remaining amount 1717 77 -- -- 0.010.01 100100 55 1.41.4 12.512.5 실시예8Example 8 잔량Remaining amount 1515 3.53.5 3.53.5 -- 0.050.05 6060 55 1.51.5 1313 실시예9Example 9 잔량Remaining amount 1515 -- 66 -- 0.010.01 100100 33 1.11.1 1313 비교예1Comparative Example 1 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.080.08 8080 55 3.03.0 18.518.5 비교예2Comparative Example 2 잔량Remaining amount 1515 22 -- -- 0.110.11 150150 66 4.24.2 1919 비교예3Comparative Example 3 잔량Remaining amount 1515 3.53.5 3.53.5 -- 0.100.10 110110 66 3.23.2 2020 비교예4Comparative Example 4 -- -- -- -- 99.999.9 0.100.10 100100 66 3.83.8 25.525.5

얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수의 통과 또는 실격에 대해서는 블랙 매트릭스용 막으로 사용할 때 문제점이 없는 결함 수준인지 아닌지 라는 관점에서 판단되며, 달리 말하면 그 수가 2개 입자/㎠ 미만이냐 아니냐에 의해 판단된다. Passage or disqualification of the number of particles of 3 µm or more in the obtained film is judged from the viewpoint of whether or not there is no problem level when using it as a film for black matrix, in other words, it is judged by whether the number is less than 2 particles / cm 2. .

표 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 범위 내인 실시예 1 내지 9에서는 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 2개/㎠ 미만이고, 적은 입자 수를 갖는 양호한 막을 얻을 수 있었다. 더욱이 이들 중에서도, 타겟 중의 산소량이 0.002 중량%로 적은 실시예 3의 경우는 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 0.7개/㎠ 이어서, 입자 수가 아주 적은 양호한 막을 얻을 수 있었다. 또한, 타겟 중의 산소량이 0.01 중량%로 적은 실시예 7 및 9의 경우는 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 각각 1.4개/㎠ 및 1.1개/㎠로, 타겟 중의 산소량이 0.05 중량%인 실시예 1, 2, 5 및 6에서 얻어진 막 중의 입자 수보다 적게 된다. 따라서, 타겟 중의 산소량이 적은 것이 바람직하다. As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 9 within the scope of the present invention, a good film having a particle number of 3 µm or more and less than 2 / cm 2 and a small particle number was obtained in the obtained films. Moreover, in Example 3 where the amount of oxygen in the target was less than 0.002% by weight, the number of particles having a particle size of 3 µm or more was 0.7 pieces / cm 2, and thus a good film having a very small particle number was obtained. In Examples 7 and 9 where the amount of oxygen in the target was 0.01% by weight, the number of particles having a particle size of 3 µm or more in the membrane was 1.4 / cm 2 and 1.1 / cm 2, respectively. It becomes less than the number of particles in the film | membrane obtained by 2, 5, and 6. Therefore, it is preferable that the amount of oxygen in the target is small.

또한, 스퍼터링 타겟 중의 평균 결정입경의 크기가 100㎛ 이하이고, 또 표면 거칠기 Ra가 10㎛ 이하인 실시예 1, 3, 4, 7 내지 9는 얻게 된 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 0.7 내지 1.5개/㎠임에 대하여, 표면 거칠기 Ra가 12㎛로 10㎛를 상회하고 있는 실시예 2에서는 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 1.7개/㎠이고, 평균 결정입경의 크기가 106㎛으로 100㎛를 상회하고 있는 실시예 5에서는 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 1.7개/㎠이고, 평균 결정입경의 크기가 106㎛으로 100㎛를 상회하고 표면 거칠기 Ra가 12㎛로 10㎛를 상회하고 있는 실시예 6에서는 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 1.9개/㎠이다. 이와 같이, 평균 결정입경이 100㎛를 상회하가나 또는 표면 거칠기 Ra가 10㎛를 상회하고 있는 실시예 2, 5 및 6에서는 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 2.0개/㎠ 이하이지만, 2.0개/㎠ 에 가까운 값을 나타내고 있다. 따라서, 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟에서는 평균 결정입경이 100㎛ 이하이고 또 표면 거칠기 Ra가 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.Further, Examples 1, 3, 4, 7 to 9 in which the average grain size in the sputtering target was 100 µm or less and the surface roughness Ra were 10 µm or less were 0.7 to 1.5 particles / 3 or more in the obtained film. In Example 2, in which the surface roughness Ra was 12 µm and exceeded 10 µm, the particle size was 1.7 cm / cm 2 and the average grain size was 106 µm and exceeded 100 µm, while In Example 5, the particle number of 3 micrometers or more was 1.7 / cm <2> in the obtained film | membrane, and the average grain size of 106 micrometers exceeded 100 micrometers, and surface roughness Ra exceeded 10 micrometers by 12 micrometers in Example 6. The number of particles of 3 micrometers or more is 1.9 piece / cm <2> in the obtained film | membrane. As described above, in Examples 2, 5, and 6 in which the average grain size is more than 100 µm or the surface roughness Ra is more than 10 µm, the number of particles of 3 µm or more in the obtained film is 2.0 particles / cm 2 or less, but 2.0 particles / cm2. The value close to cm <2> is shown. Therefore, in the sputtering target which concerns on this invention, it is preferable that average grain size is 100 micrometers or less, and surface roughness Ra is 10 micrometers or less.

비교예 1은 스퍼터링 타겟 중의 산소량이 0.08 중량%로 본 발명에 의한 스퍼터링 타겟의 함유 산소량 상한치인 0.05 중량%를 초과하고 있다. 이 때문에 스퍼터링 타겟의 평균 결정입경이 80㎛로 100㎛를 넘지 않고 있으며 특히 표면 거칠기 Ra가 5㎛로 10㎛를 넘지 않고 있지만, 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 3.0개/㎠로 2.0개/㎠를 상회하고 있다.In Comparative Example 1, the amount of oxygen in the sputtering target is 0.08% by weight, exceeding 0.05% by weight, which is the upper limit of the amount of oxygen contained in the sputtering target according to the present invention. For this reason, the average grain size of the sputtering target is 80 µm and does not exceed 100 µm, and in particular, the surface roughness Ra is 5 µm and does not exceed 10 µm, but the number of particles of 3 µm or more in the obtained film is 3.0 particles / cm 2 and 2.0 particles / cm 2. Is over.

비교예 2는 스퍼터링 타겟 중의 산소량이 0.11 중량%로 비교예 1의 산소량보다 많다. 또한, 스퍼터링 타겟의 평균 결정입경이 150㎛로 100㎛를 상회하고 있다. 따라서, 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 4.2개/㎠로 2.0개/㎠를 크게 상회하고 있다.In Comparative Example 2, the amount of oxygen in the sputtering target is 0.11% by weight, more than that of Comparative Example 1. In addition, the average grain size of a sputtering target is 150 micrometers and exceeds 100 micrometers. Therefore, the particle number of 3 micrometers or more in the obtained film | membrane is 4.2 number / cm <2>, and greatly exceeds 2.0 number / cm <2>.

비교예 3은 스퍼터링 타겟 중의 산소량이 0.10 중량%로 비교예 1의 산소량보다 많다. 또한, 스퍼터링 타겟의 평균 결정입경도 110㎛로 100㎛를 상회하고 있다. 따라서, 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수는 3.2개/㎠로 2.0개/㎠를 상회하고 있다.In Comparative Example 3, the amount of oxygen in the sputtering target is 0.10 wt%, which is higher than that of Comparative Example 1. Moreover, the average grain size of a sputtering target is 110 micrometers, and exceeds 100 micrometers. Therefore, the particle number of 3 micrometers or more in the obtained film | membrane is 3.2 piece / cm <2>, and exceeds 2.0 piece / cm <2>.

비교예 4는 스퍼터링 타겟의 조성이 99.9 중량%의 Cr과 0.10 중량%의 산소로 이루어지고 있어 종래로부터 사용되고 있는 블랙 매트리스용 타겟이다. 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 3.8개/㎠로 2.0개/㎠를 크게 상회하고 있다.In Comparative Example 4, the composition of the sputtering target is 99.9% by weight of Cr and 0.10% by weight of oxygen, and is a target for black mattresses that has been conventionally used. The number of particles of 3 micrometers or more in the obtained film | membrane is largely exceeding 2.0 piece / cm <2> at 3.8 piece / cm <2>.

또한, 얻어진 막과 레지스트와의 접촉각에 대해서는, 본 발명의 범위 밖인 비교예 1 내지 4에서는 18.5 내지 25.5°임에 반해, 본 발명의 범위 내인 실시예 1 내지 9에서는 11.5 내지 14.4°로 적게 되어있어, 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟을 사용하여 제조한 막은 양호한 레지스트 습윤성을 갖는다. In addition, about the contact angle of the film | membrane obtained with the resist, it is 18.5-25.5 degrees in the comparative examples 1-4 which are out of the scope of this invention, and is 11.5-14.4 degrees in Examples 1-9 which are within the scope of the present invention. The film produced using the sputtering target according to the present invention has good resist wettability.

본 발명에 따른 스퍼터링 타겟은 텅스텐(W) 5 내지 30 중량%, 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti)의 적어도 1종을 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하고, 함유된 산소량이 0.05 중량% 이하로 되고, 잔부가 실질적으로 니켈(Ni)로 됨으로, 환경오염의 원인인 크롬(Cr)을 함유하지 않고, 또한 입자에 기인한 막 결함이 적은 박막을 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟을 사용할 때, 스퍼터링 시의 이상방전이 감소하게 된다. 본 발명에 따른 스퍼터링 타겟을 사용함으로, 막 결함이 적은 블랙 매트릭스용 박막을 얻을 수 있다. The sputtering target according to the present invention contains 5 to 30% by weight of tungsten (W), 0.1 to 10% by weight of at least one of aluminum (Al) and titanium (Ti), and the amount of oxygen contained is 0.05% by weight or less. Since the remainder is substantially nickel (Ni), it is possible to form a thin film that does not contain chromium (Cr), which is a cause of environmental pollution, and has few film defects due to particles. In addition, when using the sputtering target according to the present invention, abnormal discharge during sputtering is reduced. By using the sputtering target which concerns on this invention, the thin film for black matrices with few film defects can be obtained.

Claims (8)

텅스텐(W) 5 내지 30 중량%, 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti)의 적어도 1종을 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하고, 함유된 산소량이 0.05 중량% 이하이고, 잔량이 실질적으로 니켈(Ni)임을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.5 to 30% by weight of tungsten (W), 0.1 to 10% by weight of at least one of aluminum (Al) and titanium (Ti) in total, the amount of oxygen contained is 0.05% by weight or less, and the balance is substantially nickel ( Ni) sputtering target, characterized in that. 제 1항에 있어서, 평균 결정 입경의 크기가 100㎛ 이하이고, 표면 거칠기 Ra가 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.The sputtering target according to claim 1, wherein the average grain size is 100 µm or less, and the surface roughness Ra is 10 µm or less. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 스퍼터링 타겟을 사용하여 스퍼터링을 하여 얻어진 막 중에서 3㎛ 이상의 입자 수가 2개/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟.The sputtering target according to claim 1 or 2, wherein the number of particles having a particle diameter of 3 µm or more is 2 / cm 2 or less in the film obtained by sputtering using the sputtering target. 텅스텐(W) 5 내지 30 중량%, 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti)의 적어도 1종을 합계로 0.1 내지 10 중량% 함유하고, 함유된 산소량이 0.05 중량% 이하이고, 잔량이 실질적으로 니켈(Ni)이 되도록 원료 금속을 계량하여 혼합하고, 진공 중에서 또는 불활성 분위기 중에서 상기 원료 금속을 용해하고 주조하여 주조물을 얻는 단계; 5 to 30% by weight of tungsten (W), 0.1 to 10% by weight of at least one of aluminum (Al) and titanium (Ti) in total, the amount of oxygen contained is 0.05% by weight or less, and the balance is substantially nickel ( Ni) weighing and mixing the raw metal to be Ni, dissolving and casting the raw metal in a vacuum or in an inert atmosphere to obtain a casting; 상기 주조물을 진공 중에서 또는 불활성 분위기 중에서 열간단조 및/또는 열간압연을 행하여 단조재 또는 압연재를 얻는 단계; 및Hot forging and / or hot rolling the casting in a vacuum or in an inert atmosphere to obtain a forging or rolling material; And 상기 단조재 또는 압연재에 기계가공을 행하여 소정의 형상으로 가공하여 스퍼터링 타겟을 얻는 단계를 포함함을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟의 제조 방법.And machining the forged or rolled material into a predetermined shape to obtain a sputtering target. 제 4항에 있어서, 상기 열간단조 및/또는 열간압연을 행한 후에 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟의 제조 방법.The method for producing a sputtering target according to claim 4, wherein heat treatment is performed after the hot forging and / or hot rolling. 제 4항에 있어서, 상기 열간단조 및/또는 열간압연을 행한 후에 냉간가공을 하고, 그리고 나서 열처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟의 제조 방법.The method for producing a sputtering target according to claim 4, wherein the hot working is performed after the hot forging and / or hot rolling, and then heat treatment is performed. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단조재 또는 압연재의 평균 결정 입경의 크기를 100㎛ 이하로 함을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟의 제조 방법.The method for producing a sputtering target according to any one of claims 4 to 6, wherein the size of the average grain size of the forging material or the rolling material is set to 100 µm or less. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스퍼터링 타겟의 표면 거칠기 Ra를 10㎛ 이하로 함을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟의 제조 방법.The surface roughness Ra of the said sputtering target is 10 micrometers or less, The manufacturing method of the sputtering target in any one of Claims 4-7 characterized by the above-mentioned.
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