KR20110109825A - 스퍼터링 타겟, 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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안드레아스 헤르조그
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Abstract

스퍼터링 타겟은 제1 산화물을 함유한 매트릭스 재료와 금속 성분을 포함하며, 제1 산화물은 높은 굴절률을 갖는다. 제1 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물, 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물, 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물로 이루어진 산화물 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 그러한 조성물은 또한 임의의 산화물 변형에서 란탄 계열의 산화물이나, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물 또는 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물의 제2 산화물을 포함할 수 있다. 매트릭스 재료는 또한 기공을 포함한다. 그러한 스퍼터링은 높은 파워 밀도로 스퍼터링하는 데에 이용된다.

Description

스퍼터링 타겟, 및 이의 제조 방법{SPUTTERING TARGET AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 일반적으로는 스퍼터링 타겟에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 고파워 밀도의 스퍼터링에 유용한 고굴절률 산화물을 포함한 스퍼터링 타겟에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그 스퍼터링 타겟의 조성물 및 그 스퍼터링 타겟의 제조 방법에 관한 것이다.
스퍼터링은 이온을 타겟(이하, "스퍼터링 타겟"이라 칭함)을 향해 가속하고, 스퍼터링 타겟에 충돌 시에 이온의 운동량이 스퍼터링 타겟에 전달되어 스퍼터링 타겟의 표면으로부터 원자 또는 분자를 강제로 이전시키는 것을 수반한다. 그러면, 그러한 이전된 원자 또는 분자 자체는 원하는 표면 또는 기판 상에 증착된다. 스퍼터링은 표면 코팅, 특히 박막 코팅에 일반적으로 이용되는 기법이다.
일반적으로, 다양한 재료로 이루어진 스퍼터링 타겟이 코팅의 특성을 결정한다. 예를 들면, 다수의 광학 용례에 흔히 요구되는 반사 방지 코팅을 얻기 위해, JP 2009-042278 A(Hoya Corp), KR 1020040074298 A(LG Electronics Inc.) 및 EP 2103965A1(Asahi Glass Company)과 같은 특허 공개 공보에 개시된 바와 같이 레이어 시스템의 특성을 향상시키는 데에 고굴절률의 산화물이 이용되고 있다.
그 스퍼터링 타겟은 금속 산화물 성분(예를 들면, TiO2)을 포함하고, 통상 분말 야금법을 이용하여 제조된다.
스퍼터링 공정 중에, 증착 속도는 인가되는 파워 밀도의 크기와 상관 관계가 있다. 증착 속도를 최대로 하기 위해서는 통상 높은 파워 밀도가 이용된다. 그러나, 증가된 파워 밀도에서, 산화물을 포함하는 스퍼터링 타겟은 열 응력으로 인해 크랙이 형성되는 경향이 있고, 파워를 더욱 증가시킬 시에는 부분적인 치핑(파손)과 같은 치명적인 결함이 발생할 수 있다. 이는 사용자가 그 스퍼터링 타겟을 교체하도록 스퍼터링 공정을 중단하게 할 것이다. 스퍼터링 타겟의 크랙 및 치핑은 높은 증착 속도를 달성하는 데에 있어 제한 요인으로서, 타겟의 수명을 제한한다.
Asahi Glass Ceramics Co.에 허여된 유럽 특허 제EP 0 852 266 B1호에는 높은 굴절률을 갖는 투명 산화물 박막을 형성하는 데에 이용되는 스퍼터링 타겟을 개시하고 있다. 이 스퍼터링 타겟은 플라즈마 용사(plasma spraying)에 의해 형성된 타겟 재료를 포함한다.
다른 종래 기술로서, 2007년 12월 13일자로 공개된 국제 특허 출원 공개 공보 제WO 2007/141003 A1호에는 스퍼터링 타겟의 기재 상에 TiO2 및 Nb2O5의 입상 혼합물을 플라즈마 용사하는 것을 개시하고 있다.
또 다른 종래 기술로서, 2005년 9월 29일자로 공개된 국제 특허 출원 공개 공보 제WO 2005/090631 A1호에는 기공을 도입함으로써 타겟 제조시 및 스퍼터링 시에 인듐-주석-산화물을 포함하는 스퍼터링 타겟에서의 열 응력을 감소시키는 방법을 개시하고 있다. 이 타겟 재료는 용사 공정을 이용하여, 보다 구체적으로 열 용사, 플라즈마 용사, 고속 화염 용사, 또는 전기 아크 용사에 의해 타겟 홀더에 도포된다. 기공은 용사 공정 중에 타겟 재료 내로 도입된다. 공극률은 용사되는 재료의 고유의 특성이다.
세라믹 타겟의 용사는 관형 스퍼터링 타겟을 제조하는 데에만 적용된다. 그러한 용사는 당 산업에서 평면형 타겟에는 이용되고 있지 않다.
평면형 타겟에 대한 용사 증착의 적용은 6-10 ㎜의 필요한 두께의 경우에 코팅에서의 높은 응력 및 이에 따른 배킹 플레이트(backing plate)의 비틀림으로 인해 제대로 실시되지 못한다. 그러한 점은 타겟에 심각한 크랙을 초래할 것이다.
또 다른 종래 기술로서, Leybold Materials에 허여된 미국 특허 제5,480,532호에는 인듐 산화물 및 주석 산화물 매트릭스와, 인듐 및 주석 중 적어도 1종으로 이루어진 금속상으로 구성된 스퍼터링 타겟을 개시하고 있다. 이 타겟은 96%보다 높은 밀도와 높은 파괴 인성을 갖는다.
따라서, 전술한 문제점들 중 임의의 문제점을 해결하는 스퍼터링 타겟 및 이의 제조 방법이 필요하다.
본 발명은 제1 산화물을 함유한 매트릭스 재료와 금속 성분을 포함하는 조성물로서, 제1 산화물은 높은 굴절률을 가지며, 제1 산화물은, 임의의 산화물 변형(oxide modification)에서 티타늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물, 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물, 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물로 이루어진 산화물 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
이 조성물에서, 금속 성분은 Ti, Nb, V, Y, Mo, Zr, Ta, W, 및 Hf으로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
이 조성물은 또한 임의의 산화물 변형에서 란탄 계열의 산화물이나, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물 또는 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물의 제2 산화물을 포함할 수 있다. 제2 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 세륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 네오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 사마륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 유러퓸 산화물, 임의의 산화물 변형에서 가돌리늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디스프로슘 산화물, 임의의 산화물 변형에서 홀뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 에르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 톨륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 루테튬 산화물, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 제2 산화물 또는 그 혼합물은 0.1 내지 50 중량%, 또는 5 내지 20 중량% 범위일 수 있다.
이 조성물에서, 금속 성분은 매트릭스 재료 내에 마이크로스케일로 균일하게 분산될 수 있다. 금속 성분은 매트릭스 재료의 2 내지 20 중량%, 또는 4 내지 6 중량% 범위일 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 조성물을 포함하는 스퍼터링 타겟이다. 이 스퍼터링 타겟은 또한 기공을 포함할 수 있고, 이 스퍼터링 타겟의 밀도는 70 내지 95%이다.
또한, 본 발명은 제1 산화물을 함유한 매트릭스 재료의 미세 조직을 포함하고 기공을 갖는 스퍼터링 타겟으로서, 제1 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물, 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물, 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물로 이루어진 산화물 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다. 이 스퍼터링 타겟은 금속 성분을 더 포함할 수 있고, 이 금속 성분은 Ti, Nb, V, Y, Mo, Zr, Ta, W, 및 Hf으로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
이 스퍼터링 타겟은 또한 임의의 산화물 변형에서 란탄 계열의 산화물이나, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물 또는 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물의 제2 산화물을 포함할 수 있다. 이 스퍼터링 타겟에서, 제2 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 세륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 네오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 사마륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 유러퓸 산화물, 임의의 산화물 변형에서 가돌리늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디스프로슘 산화물, 임의의 산화물 변형에서 홀뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 에르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 톨륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 루테튬 산화물, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.
그 스퍼터링 타겟은 70 내지 95%의 밀도를 가질 수 있다. 기공들은 스퍼터링 타겟의 매트릭스 재료 내에 분리된 상태로 분산될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 조성물을 포함하는 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서, 이 방법은, 금속 산화물 분말과 금속 분말을 건식 혼합하는 단계, 및 이 혼합물을 고온 압축 성형 또는 HIP(고온 등압 압축 성형)에 의해 성형하는 단계를 포함한다. 금속 분말은 5 내지 20 중량%일 수 있다. 금속 산화물 분말과 금속 분말은 1 내지 150 ㎛ 범위의 입자 크기를 가질 수 있다. 그 혼합물은 600 내지 1400℃ 범위의 온도에서 성형될 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 조성물을 포함하는 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서, 이 방법은, 금속 산화물 분말과 금속 분말을 슬러리 상태에서 혼합하는 단계; 분무 건조시키는 단계; 그 혼합물을 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 및 불활성 분위기 또는 진공에서 소결하는 단계를 포함한다. 그 슬러리는 물 또는 알코올과 같은 용매를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 조성물을 포함하는 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서, 이 방법은, 금속 산화물 분말 또는 다수 종의 금속 산화물 분말의 혼합물을 슬러리 상태로 혼합하는 단계; 분무 건조시키는 단계; 그 혼합물을 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 및 불활성 분위기 또는 진공에서 소결하는 단계를 포함한다. 그 슬러리는 물 또는 알코올과 같은 용매를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서, 이 방법은, 금속 산화물 분말과 탄소/흑연을 혼합하는 단계; 금속상이 형성될 때까지 혼합물을 열적으로 처리하거나, 대안적으로 혼합물을 수소 또는 일산화탄소 내에서 열적으로 처리하는 단계; 그 혼합물을 성형하는 단계; 및 소결하는 단계를 포함한다. 이 방법에서, 혼합은 건식 혼합이거나, 슬러리 상태에서의 혼합일 수 있다. 이 슬러리는 물 또는 알코올과 같은 용매를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서, 이 방법은, 금속 산화물 분말에 기공 형성제를 첨가하는 단계; 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 열적으로 열화(degrading)시키는 단계; 및 소결하는 단계를 포함한다. 열화 단계 및 소결 단계는 주위 대기 분위기에서 수행될 수 있다.
본 발명은 또한 전술한 조성물을 포함하는 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서, 이 방법은, 금속 산화물 분말 및 금속 분말에 기공 형성제를 첨가하는 단계; 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 열적으로 열화(degrading)시키는 단계; 및 소결하는 단계를 포함한다. 금속 산화물 분말은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물, 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물, 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물, 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 세륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 네오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 사마륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 유러퓸 산화물, 임의의 산화물 변형에서 가돌리늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디스프로슘 산화물, 임의의 산화물 변형에서 홀뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 에르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 톨륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 루테튬 산화물, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택된다.
본 발명은 또한 고굴절률 층을 DC/RF 스퍼터링하는 데에 있어서 전술한 스퍼터링 타겟의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 높은 파워 밀도로 스퍼터링 하는 데에 있어서 전술한 스퍼터링 타겟의 용도로서, 인가되는 파워 밀도가 95%보다 큰 밀도를 갖는 관련 금속 산화물 타겟에 크랙 또는 결함을 보이지 않고 인가될 수 있는 파워 밀도보다 적어도 10% 높은 것인 스퍼터링 타겟의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 스퍼터링 타겟의 크랙 형성에 대한 스퍼터링 타겟의 민감성이 감소 또는 제거된다. 또한, 기공 및/또는 금속을 갖는 스퍼터링 타겟을 높은 파워 밀도로 스퍼터링하는 데에 이용하면, 전체 타겟 수명에 걸쳐 증착 속도를 최대화할 수 있다. 게다가, 스퍼터링 타겟이 크랙이나 파손과 같은 치명적인 결함을 보이는 경향은 더 높은 파워 밀도로 옮겨지거나, 심지어는 방지된다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물을 함유한 매트릭스 재료를 포함하는 조성물을 제공한다. 이 산화물은 바람직하게는 높은 굴절률을 갖는 산화물이다. 이 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물(예를 들면, TiO2), 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물(예를 들면, Nb2O5), 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물(예를 들면, V2O5), 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물(예를 들면, Y2O3), 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물(예를 들면, MoO3), 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물(예를 들면, ZrO2), 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물(예를 들면, Ta2O5), 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물(예를 들면, WO3), 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물(예를 들면, HfO2)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
이 조성물의 예시적인 실시예는 금속 성분, 기공 또는 금속 성분과 기공의 조합을 더 포함할 수 있다.
1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물과 금속 성분을 포함하는 예시적인 실시예에서, 금속 성분은 바람직하게는 순수 금속 분말이다. 바람직하게는, 금속 성분은 산화물/금속 매트릭스 내에 마이크로스케일로 균질하게 분포된다. 금속 성분은, 티타늄(Ti), 니오브(Nb), 바나듐(V), 이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 및 하프늄(Hf)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속일 수 있다.
금속 성분의 양은, 2 내지 20 중량%, 2 내지 15 중량%, 2 내지 10 중량%, 2 내지 6 중량%, 4 내지 20 중량%, 4-15 중량%, 또는 4 내지 10 중량% 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 금속 성분의 양은 4 내지 6 중량% 범위일 수 있다.
1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물과 기공을 포함하는 예시적인 실시예에서, 그 조성물은 밀도가 70 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 95%일 수 있다.
1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물과, 금속 성분과 기공의 조합을 포함하는 예시적인 실시예에서, 기공을 생성하는 데에 기공 형성제가 이용될 수 있다. 이 기공 형성제는 열에 의해 열화될 수 있는 것으로, 예를 들면 폴리스티렌일 수 있다. 기공은 또한 소결 파라미터를 조절함으로써 도입될 수 있다(예를 들면, 실시예 2 참조). 기공은 바람직하게는 산화물/금속 매트릭스 내에 분리된 형태로 분산된다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예들은, 1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물과, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물을 함유한 매트릭스 재료를 포함하는 조성물을 제공한다. 제1 및 제2 산화물은 바람직하게는 높은 굴절률을 갖는 산화물이다. 제1 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물(예를 들면, TiO2), 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물(예를 들면, Nb2O5), 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물(예를 들면, V2O5), 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물(예를 들면, Y2O3), 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물(예를 들면, MoO3), 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물(예를 들면, ZrO2), 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물(예를 들면, Ta2O5), 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물(예를 들면, WO3), 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물(예를 들면, HfO2)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
제2 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 세륨 산화물(예를 들면, CeO2), 임의의 산화물 변형에서 디프라세오디뮴 산화물(예를 들면, Pr2O3), 임의의 산화물 변형에서 프라세오디뮴 산화물(예를 들면, PrO2), 임의의 산화물 변형에서 네오디뮴 산화물(예를 들면, Nd2O3), 임의의 산화물 변형에서 사마륨 산화물(예를 들면, Sm2O3), 임의의 산화물 변형에서 유러퓸 산화물(예를 들면, Eu2O3), 임의의 산화물 변형에서 가돌리늄 산화물(예를 들면, GdO3), 임의의 산화물 변형에서 테르븀 산화물(예를 들면, Tb2O3), 임의의 산화물 변형에서 디스프로슘 산화물(예를 들면, Dy2O3), 임의의 산화물 변형에서 홀뮴 산화물(예를 들면, Ho2O3), 임의의 산화물 변형에서 에르븀 산화물(예를 들면, Er2O3), 임의의 산화물 변형에서 톨륨 산화물(예를 들면, Tm2O3), 임의의 산화물 변형에서 이테르븀 산화물(예를 들면, Yb2O3), 임의의 산화물 변형에서 루테튬 산화물(예를 들면, Lu2O3), 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물(예를 들면, Sc2O3), 및 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물(예를 들면, La2O3)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 제2 산화물의 양은, 0 내지 50 중량%, 0 내지 30 중량%, 0 내지 20 중량%, 1 내지 50 중량%, 1 내지 30 중량%, 1-20 중량%, 10 내지 50 중량%, 10 내지 30 중량% 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 제2 산화물의 양은 5 내지 20 중량% 범위일 수 있다.
이 조성물의 예시적인 실시예는 금속 성분, 기공 또는 금속 성분과 기공의 조합을 더 포함할 수 있다.
1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물, 및 금속 성분을 포함하는 예시적인 실시예에서, 금속 성분은 바람직하게는 순수 금속 분말이다. 바람직하게는, 금속 성분은 산화물/금속 매트릭스 내에 마이크로스케일로 균질하게 분포된다. 금속 성분은, 티타늄(Ti), 니오브(Nb), 바나듐(V), 이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 및 하프늄(Hf)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속일 수 있다.
금속 성분의 양은, 2 내지 20 중량%, 2 내지 15 중량%, 2 내지 10 중량%, 2 내지 6 중량%, 4 내지 20 중량%, 4-15 중량%, 또는 4 내지 10 중량% 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 금속 성분의 양은 4 내지 6 중량% 범위일 수 있다.
1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물, 및 기공을 포함하는 예시적인 실시예에서, 그 조성물은 밀도가 70 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 95%일 수 있다.
1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물, 및 금속 성분과 기공의 조합을 포함하는 예시적인 실시예에서, 기공을 생성하는 데에 기공 형성제가 이용될 수 있다. 이 기공 형성제는 열에 의해 열화될 수 있는 것으로, 예를 들면 폴리스티렌일 수 있다. 기공은 또한 예를 들면 실시예 2에 따라 도입될 수 있다. 기공은 바람직하게는 산화물/금속 매트릭스 내에 분리된 형태로 분산된다.
본 발명의 예시적인 실시예들은 1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물을 함유한 매트릭스 재료를 포함하는 조성물을 포함하는 스퍼터링 타겟을 제공한다. 이 산화물은 바람직하게는 높은 굴절률을 갖는 산화물이다. 이 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물(예를 들면, TiO2), 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물(예를 들면, Nb2O5), 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물(예를 들면, V2O5), 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물(예를 들면, Y2O3), 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물(예를 들면, MoO3), 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물(예를 들면, ZrO2), 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물(예를 들면, Ta2O5), 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물(예를 들면, WO3), 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물(예를 들면, HfO2)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
이 스퍼터링 타겟의 예시적인 실시예는 금속 성분, 기공 또는 금속 성분과 기공의 조합을 더 포함할 수 있다.
1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물과 금속 성분을 포함하는 예시적인 실시예에서, 금속 성분은 바람직하게는 순수 금속 분말이다. 바람직하게는, 금속 성분은 산화물/금속 매트릭스 내에 마이크로스케일로 균질하게 분포된다. 금속 성분은, 티타늄(Ti), 니오브(Nb), 바나듐(V), 이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 및 하프늄(Hf)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속일 수 있다.
금속 성분의 양은, 2 내지 20 중량%, 2 내지 15 중량%, 2 내지 10 중량%, 2 내지 6 중량%, 4 내지 20 중량%, 4-15 중량%, 또는 4 내지 10 중량% 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 금속 성분의 양은 4 내지 6 중량% 범위일 수 있다.
1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물과 기공을 포함하는 예시적인 실시예에서, 그 스퍼터링 타겟은 밀도가 70 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 95%일 수 있다.
1종의 산화물 또는 다수 종의 상이한 산화물의 혼합물과, 금속 성분과 기공의 조합을 포함하는 예시적인 실시예에서, 기공을 생성하는 데에 기공 형성제가 이용될 수 있다. 이 기공 형성제는 열에 의해 열화될 수 있는 것으로, 예를 들면 폴리스티렌일 수 있다. 기공은 또한 예를 들면 실시예 2에 따라 도입될 수 있다. 기공은 바람직하게는 산화물/금속 매트릭스 내에 분리된 형태로 분산된다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들은, 1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물과, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물을 함유한 매트릭스 재료를 포함하는 조성물을 포함하는 스퍼터링 타겟을 제공한다. 제1 및 제2 산화물은 바람직하게는 높은 굴절률을 갖는 산화물이다. 제1 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물(예를 들면, TiO2), 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물(예를 들면, Nb2O5), 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물(예를 들면, V2O5), 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물(예를 들면, Y2O3), 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물(예를 들면, MoO3), 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물(예를 들면, ZrO2), 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물(예를 들면, Ta2O5), 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물(예를 들면, WO3), 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물(예를 들면, HfO2)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
제2 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 세륨 산화물(예를 들면, CeO2), 임의의 산화물 변형에서 디프라세오디뮴 산화물(예를 들면, Pr2O3), 임의의 산화물 변형에서 프라세오디뮴 산화물(예를 들면, PrO2), 임의의 산화물 변형에서 네오디뮴 산화물(예를 들면, Nd2O3), 임의의 산화물 변형에서 사마륨 산화물(예를 들면, Sm2O3), 임의의 산화물 변형에서 유러퓸 산화물(예를 들면, Eu2O3), 임의의 산화물 변형에서 가돌리늄 산화물(예를 들면, GdO3), 임의의 산화물 변형에서 테르븀 산화물(예를 들면, Tb2O3), 임의의 산화물 변형에서 디스프로슘 산화물(예를 들면, Dy2O3), 임의의 산화물 변형에서 홀뮴 산화물(예를 들면, Ho2O3), 임의의 산화물 변형에서 에르븀 산화물(예를 들면, Er2O3), 임의의 산화물 변형에서 톨륨 산화물(예를 들면, Tm2O3), 임의의 산화물 변형에서 이테르븀 산화물(예를 들면, Yb2O3), 임의의 산화물 변형에서 루테튬 산화물(예를 들면, Lu2O3), 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물(예를 들면, Sc2O3), 및 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물(예를 들면, La2O3)로 이루어진 군으로부터 선택된다. 제2 산화물의 양은, 0 내지 50 중량%, 0 내지 30 중량%, 0 내지 20 중량%, 1 내지 50 중량%, 1 내지 30 중량%, 1-20 중량%, 10 내지 50 중량%, 10 내지 30 중량% 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 제2 산화물의 양은 5 내지 20 중량% 범위일 수 있다.
이 스퍼터링 타겟의 예시적인 실시예는 금속 성분, 기공 또는 금속 성분과 기공의 조합을 더 포함할 수 있다.
1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물, 및 금속 성분을 포함하는 예시적인 실시예에서, 금속 성분은 바람직하게는 순수 금속 분말이다. 바람직하게는, 금속 성분은 산화물/금속 매트릭스 내에 마이크로스케일로 균질하게 분포된다. 금속 성분은, 티타늄(Ti), 니오브(Nb), 바나듐(V), 이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 지르코늄(Zr), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 및 하프늄(Hf)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 금속일 수 있다.
금속 성분의 양은, 2 내지 20 중량%, 2 내지 15 중량%, 2 내지 10 중량%, 2 내지 6 중량%, 4 내지 20 중량%, 4-15 중량%, 또는 4 내지 10 중량% 범위일 수 있다. 보다 바람직하게는, 금속 성분의 양은 4 내지 6 중량% 범위일 수 있다.
1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물, 및 기공을 포함하는 예시적인 실시예에서, 그 스퍼터링 타겟은 밀도가 70 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 95%일 수 있다.
1종의 제1 산화물 또는 다수 종의 제1 산화물의 혼합물, 1종의 제2 산화물 또는 다수 종의 제2 산화물의 혼합물, 및 금속 성분과 기공의 조합을 포함하는 예시적인 실시예에서, 기공을 생성하는 데에 바람직하게는 기공 형성제가 이용될 수 있다. 이 기공 형성제는 열에 의해 열화될 수 있는 것으로, 예를 들면 폴리스티렌일 수 있다. 기공은 또한 예를 들면 실시예 2에 따라 도입될 수 있다. 기공은 바람직하게는 산화물/금속 매트릭스 내에 분리된 형태로 분산된다.
전술한 실시예에서, 크랙 형성에 대한 스퍼터링 타겟의 민감성이 감소 또는 제거된다.
기공 및/또는 금속을 갖는 스퍼터링 타겟을 높은 파워 밀도로 스퍼터링 하는 데에 이용하면, 전체 타겟 수명에 걸쳐 증착 속도를 최대화할 수 있다. 또한, 스퍼터링 타겟이 크랙이나 파손과 같은 치명적인 결함을 보이는 경향은 더 높은 파워 밀도로 옮겨지거나, 심지어는 방지된다.
기공 및/또는 금속을 갖는 스퍼터링 타겟을 제조하는 데에 다양한 방법이 이용될 수 있다.
실시예 1
본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은,
- 금속 산화물 분말과 금속 분말을 건식 혼합하는 단계; 및
- 이 혼합물을 고온 압축 성형 또는 HIP(고온 등압 압축 성형)에 의해 성형하는 단계
를 포함할 수 있다.
이러한 예시적인 실시예에서, 금속 분말은 바람직하게는 10 내지 20 중량%일 수 있다. 이는 완전한 분포를 달성할 것이다. 금속 산화물 분말과 금속 분말은 바람직하게는 1 내지 150 ㎛ 범위의 입자 크기를 가질 수 있다. 금속 및 산화물의 입자 크기, 형상 및 밀도 간에 신중한 최적화에 의해 혼합 후에 편석이 방지되어야 한다. 그 혼합물은 이용되는 산화물에 따라 바람직하게는 600 내지 1400℃ 범위의 온도에서 성형될 수 있다.
실시예 2
본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은,
- 금속 산화물 분말과 금속 분말을 슬러리 상태에서 혼합하는 단계;
- 분무 건조시키는 단계;
- 그 혼합물을 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 및
- 불활성 분위기 또는 진공에서 소결하는 단계
를 포함할 수 있다.
이러한 예시적인 실시에에서, 슬러리는 용매를 포함할 수 있고, 이 용매는 물 또는 임의의 알코올일 수 있다. 상이한 밀도를 갖는 스퍼터링 타겟은 스퍼터링 타겟을 제조하는 과정 중에 소결 파라미터(예를 들면, 온도 및 시간)를 변경함으로써 얻을 수 있다. 그렇게 함으로써, 70 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 95%의 낮은 밀도를 갖는 스퍼터링 타겟을 제조할 수 있다.
실시예 3
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은,
- 금속 산화물 분말 또는 다수 종의 금속 산화물 분말의 혼합물을 슬러리 상태로 혼합하는 단계;
- 분무 건조시키는 단계;
- 그 혼합물을 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 및
- 불활성 분위기 또는 진공에서 소결하는 단계
를 포함할 수 있다.
이러한 예시적인 실시에에서, 슬러리는 용매를 포함할 수 있고, 이 용매는 물 또는 임의의 알코올일 수 있다. 상이한 밀도를 갖는 스퍼터링 타겟은 스퍼터링 타겟을 제조하는 과정 중에 소결 파라미터(예를 들면, 온도 및 시간)를 변경함으로써 얻을 수 있다. 그렇게 함으로써, 70 내지 95%, 바람직하게는 80 내지 95%의 낮은 밀도를 갖는 스퍼터링 타겟을 제조할 수 있다.
실시예 4
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은,
- 금속 산화물 분말과 탄소/흑연을 혼합하는 단계;
- 금속상이 형성될 때까지 혼합물을 열적으로 처리하거나, 대안적으로 그 혼합물을 수소 또는 일산화탄소(CO) 내에서 열적으로 처리하는 단계;
- 그 혼합물을 성형하는 단계; 및
- 소결하는 단계
를 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 혼합은 건식 혼합이거나, 슬러리 상태에서의 혼합일 수 있다. 이 슬러리는 용매를 포함할 수 있고, 이 용매는 물 또는 임의의 알코올일 수 있다.
실시예 5
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은,
- 금속 산화물 분말에 기공 형성제를 첨가하는 단계;
- 압축 성형에 의해 성형하는 단계;
- 열적으로 열화(degrading)시키는 단계; 및
- 소결하는 단계
를 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 열화 단계 및 소결 단계는 주위 대기 분위기에서 수행될 수 있다. 다공성 금속-산화물 조직이 남게 된다.
실시예 6
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 스퍼터링 타겟 제조 방법은,
- 금속 산화물 분말과 금속 분말의 혼합물에 기공 형성제를 첨가하는 단계;
- 압축 성형에 의해 성형하는 단계;
- 열적으로 열화시키는 단계; 및
- 소결하는 단계
를 포함할 수 있다.
이 실시예에서, 기공은 기공 형성제를 열에 의해 열화시킴으로써 도입될 수 있다. 열화 단계 및 이에 후속한 소결 단계 후에는 다공성의 금속-산화물-금속 조직이 남게 된다.
실험 결과
예시적인 실시예에서 설명한 바와 같은 다양한 스퍼터링 타겟의 크랙 형성에 대한 민감성을 조사하기 위해 다수 회의 스퍼터링 시험을 수행하였다. 표준 산화물 재료를 함유한 스퍼터링 타겟에 대해 동일한 시험을 수행하여 기공 및/또는 금속을 갖는 스퍼터링 타겟과 비교하였다. 각 스퍼터링 타겟의 치수는 488 ㎜ × 88 ㎜ × 6 ㎜이다.
그 스퍼터링 공정은 이하의 단계들을 포함한다.
I) 스퍼터링 타겟을 스퍼터링 챔버 내에 삽입;
II) 30분 내에 2 W/㎠(타겟 면적)까지 파워를 램프(ramp)식으로 상승시킴;
III) 그 파워 레벨로 1시간 동안 타겟을 작동시킴;
IV) 15분 내에 0 kW로 파워를 감소;
V) 스퍼터링 챔버로부터 스퍼터링 타겟을 제거;
VI) 스퍼터링 타겟을 시각적으로 체크;
VII) 단계 II)에서 이하의 증가된 파워 세팅을 갖게 하면서 단계 I) 내지 VI)를 반복:
- 3 W/㎠,
- 4 W/㎠,
- 6 W/㎠,
- 8 W/㎠,
- 10 W/㎠,
- 12 W/㎠,
- 14 W/㎠,
VIII) 이하의 성분을 함유하는 각각 스퍼터링 타겟에 대해 단계 I) 내지 VII)를 반복:
- TiO2,
- TiO2 + 2 중량% Ti,
- TiO2 + 5 중량% Ti,
- TiO2 + 10 중량% Nb2O5 + 5 중량% Ti,
- TiO2(87%의 낮은 밀도/13%의 공극률);
- Nb2O5 + 5 중량% Nb, 및
- Nb2O5.
밀도[%]는 겉보기 밀도[g/㎤]와 이론 벌크 밀도[g/㎤] 간의 비로서 정의한다.
밀도[%] = 겉보기 밀도[g/㎤]/이론 벌크 밀도[g/㎤]
이러한 타겟 밀도는 공극률과 관계가 있다. 보다 구체적으로, 보다 높은 백분률 밀도를 갖는 타겟이 보다 낮은 공극률을 가질 것이다.
표 1에 실험 결과가 제시되어 있다. 이 결과에 있어서, 크랙의 특성에 대한 정의는 이하의 표 2에 기재한 바와 같고, 여기서 x는 ㎠ 당 크랙의 개수이고, y는 ㎝ 단위로 나타낸 크랙의 길이이다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
실험 결과로부터, 고굴절률 층의 DC/RF 스퍼터링에 있어서 TiO2 + 2 중량% Ti, TiO2 + 5 중량% Ti, TiO2 + 10 중량% Nb2O5 + 5 중량% Ti, TiO2(87%의 낮은 밀도/13%의 공극률), 및 Nb2O5 + 5 중량% Nb를 함유한 스퍼터링 타겟을 이용하는 것이 TiO2(순수 금속 산화물)에 의해 달성될 수 있는 파워 밀도보다 적어도 10% 더 높은 파워 밀도로 수행될 수 있음을 확인할 수 있다.
결론적으로, 높은 파워 밀도로 고굴절률 층을 DC/RF 스퍼터링하는 데에 있어서, 산화물과 금속 성분 및/또는 기공을 함유한 스퍼터링 타겟은 단지 순수 금속 산화물만을 함유한 스퍼터링 타겟에 비해 향상된 스퍼터링 성능을 보인다.

Claims (23)

  1. 제1 산화물을 함유한 매트릭스 재료; 및
    금속 성분
    을 포함한 조성물을 포함하고,
    상기 제1 산화물은 높은 굴절률을 가지며,
    상기 제1 산화물은, 임의의 산화물 변형(oxide modification)에서 티타늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물, 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물, 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물로 이루어진 산화물 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인 스퍼터링 타겟.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 성분은 Ti, Nb, V, Y, Mo, Zr, Ta, W, 및 Hf으로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인 스퍼터링 타겟.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 임의의 산화물 변형에서 란탄 계열의 산화물이나, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물 또는 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물의 제2 산화물을 더 포함하는 것인 스퍼터링 타겟.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 세륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 네오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 사마륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 유러퓸 산화물, 임의의 산화물 변형에서 가돌리늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디스프로슘 산화물, 임의의 산화물 변형에서 홀뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 에르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 톨륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 루테튬 산화물, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인 스퍼터링 타겟.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제2 산화물 또는 그 혼합물의 함량은 0.1 내지 50 중량% 범위인 것인 스퍼터링 타겟.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 성분은 매트릭스 재료 내에 마이크로스케일로 균일하게 분산되는 것인 스퍼터링 타겟.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 성분의 함량은 매트릭스 재료의 2 내지 20 중량% 범위인 것인 스퍼터링 타겟.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 기공을 더 포함하며, 상기 스퍼터링 타겟은 이론 밀도의 70 내지 95%의 밀도를 갖는 것이 스퍼터링 타겟.
  9. 제1 산화물을 함유한 매트릭스 재료의 미세 조직과 기공
    을 포함하며, 상기 제1 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 티타늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 니오브 산화물, 임의의 산화물 변형에서 바나듐 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이트륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 몰리브덴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 지르코늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 탄탈 산화물, 임의의 산화물 변형에서 텅스텐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 하프늄 산화물로 이루어진 산화물 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인 스퍼터링 타겟.
  10. 제9항에 있어서, 금속 성분을 더 포함하며, 상기 금속 성분은 Ti, Nb, V, Y, Mo, Zr, Ta, W, 및 Hf으로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인 스퍼터링 타겟.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 임의의 산화물 변형에서 란탄 계열의 산화물이나, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물 또는 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물의 제2 산화물을 더 포함하는 것인 스퍼터링 타겟.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 산화물은, 임의의 산화물 변형에서 세륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 프라세오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 네오디뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 사마륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 유러퓸 산화물, 임의의 산화물 변형에서 가돌리늄 산화물, 임의의 산화물 변형에서 테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 디스프로슘 산화물, 임의의 산화물 변형에서 홀뮴 산화물, 임의의 산화물 변형에서 에르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 톨륨 산화물, 임의의 산화물 변형에서 이테르븀 산화물, 임의의 산화물 변형에서 루테튬 산화물, 임의의 산화물 변형에서 스칸듐 산화물, 및 임의의 산화물 변형에서 란탄 산화물로 이루어진 군 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것인 스퍼터링 타겟.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스퍼터링 타겟은 이론 밀도의 70 내지 95%의 밀도를 갖는 것이 스퍼터링 타겟.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기공들은 매트릭스 재료 내에 분리된 형태로 분산되는 것인 스퍼터링 타겟.
  15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서,
    금속 산화물 분말과 금속 분말을 건식 혼합하는 단계; 및
    상기 혼합물을 고온 압축 성형 또는 HIP(고온 등압 압축 성형)에 의해 성형하는 단계
    를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 금속 산화물 분말과 금속 분말은 1 내지 150 ㎛ 범위의 입자 크기를 갖는 것인 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 혼합물은 600 내지 1400℃ 범위의 온도에서 성형되는 것인 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  18. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서,
    금속 산화물 분말과 금속 분말을 슬러리 상태에서 혼합하는 단계;
    분무 건조시키는 단계;
    상기 혼합물을 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 및
    불활성 분위기 또는 진공에서 소결하는 단계
    를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  19. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서,
    금속 산화물 분말 또는 다수 종의 금속 산화물 분말의 혼합물을 슬러리 상태로 혼합하는 단계;
    분무 건조시키는 단계;
    상기 혼합물을 압축 성형에 의해 성형하는 단계; 및
    불활성 분위기 또는 진공에서 소결하는 단계
    를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  20. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서,
    금속 산화물 분말과 탄소/흑연을 혼합하는 단계;
    금속상이 형성될 때까지 상기 혼합물을 열적으로 처리하거나, 대안적으로 그 혼합물을 수소 또는 일산화탄소 내에서 열적으로 처리하는 단계;
    상기 혼합물을 성형하는 단계; 및
    소결하는 단계
    를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  21. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서,
    금속 산화물 분말에 기공 형성제를 첨가하는 단계;
    압축 성형에 의해 성형하는 단계;
    열적으로 열화(degrading)시키는 단계; 및
    소결하는 단계
    를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  22. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 타겟을 제조하는 방법으로서,
    금속 산화물 분말 및 금속 분말에 기공 형성제를 첨가하는 단계;
    압축 성형에 의해 성형하는 단계;
    열적으로 열화시키는 단계; 및
    소결하는 단계
    를 포함하는 스퍼터링 타겟 제조 방법.
  23. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 스퍼터링 타겟의 용도로서,
    인가되는 파워 밀도가 이론 밀도의 95%보다 큰 밀도를 갖는 관련 금속 산화물 타겟에 크랙 또는 결함을 보이지 않고 인가될 수 있는 파워 밀도보다 적어도 10% 높은 것인 스퍼터링 타겟의 용도.
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