KR20150070608A - 반도체용 텅스텐 스퍼터링 타겟의 제조방법 및 이로부터 제조된 텅스텐 스퍼터링 타겟 - Google Patents

반도체용 텅스텐 스퍼터링 타겟의 제조방법 및 이로부터 제조된 텅스텐 스퍼터링 타겟 Download PDF

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KR20150070608A KR1020130157028A KR20130157028A KR20150070608A KR 20150070608 A KR20150070608 A KR 20150070608A KR 1020130157028 A KR1020130157028 A KR 1020130157028A KR 20130157028 A KR20130157028 A KR 20130157028A KR 20150070608 A KR20150070608 A KR 20150070608A
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희성금속 주식회사
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Abstract

본 발명은 소결법을 이용하여 고밀도, 고순도의 텅스텐 타겟을 제조하는데 있어서, (a) 고순도 텅스텐 분말을 성형하여 성형체를 제조하는 단계; (b) 상기 성형체를 냉간 등방압 가압법(CIP)을 통해 가압하는 단계; (c) 환원성 또는 진공 분위기 하에서 열처리하는 단계; 및 (d) 열간 정수압 가압을 통해 소결하여 고밀도 소결체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 고순도 및 고밀도의 텅스텐 타겟을 제공한다.
본 발명에서는 고순도의 분말을 이용한 성형 공정 및 CIP 공정을 통해 고밀도를 확보할 수 있으며, 이후 무가압 진공열처리, 열간 정수압 가압법을 통하여 결정립 미세화, 고순도 및 고밀도 텅스텐 타겟을 확보할 수 있다.

Description

반도체용 텅스텐 스퍼터링 타겟의 제조방법 및 이로부터 제조된 텅스텐 스퍼터링 타겟{PREPARATION METHOD OF TUNGSTEN SPUTTERING TARGETS FOR SEMICONDUCTORS AND THE TUNGSTEN SPUTTERING TARGET PREPARED THEREBY}
본 발명은 IC, LSI 등의 배선재료 및 전극재료로서 사용되는 텅스텐 타겟의 신규 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 고순도 및 고밀도의 텅스텐 타겟에 관한 것이다.
텅스텐 타겟은 게이트 전극이나 배선재료로 많이 사용되고 있다. 이러한 어플리케이션(Application)에 사용되는 텅스텐 타겟의 경우, 저저항, 결정립 미세화, 열적 및 화학적으로 안정한 고순도 등의 특성이 요구된다.
기존 사용되는 텅스텐 타겟의 제조방법으로는, 전자빔 용해법을 통해 잉곳을 제작하여 열간압연하는 방법, 텅스텐 분말을 가압소결한 후 열간 정수압 가압법을 진행하는 방법, 텅스텐 분말을 HP 소결 후 열간압연하는 방법 등이 있다.
그러나 전술한 3가지 방법을 이용하여 텅스텐 타겟을 제조하더라도, 기존에 제작된 텅스텐 타겟의 문제점인 파티클 결함과 압연 후 조직의 변형으로 인한 성막 불균일, 결정립 조대화 등이 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 반도체 성막 공정에서 발생하는 문제를 해결하기 위해서는 결정립 미세화, 고밀도, 고순도가 확보된 텅스텐 타겟 및 이의 제조방법에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고순도 텅스텐 분말을 확보하여 성형체를 제조하고, 제조된 성형체를 이용하여 CIP, 무가압 진공열처리, 열간 정수압 가압법 등을 통해 경쟁사 대비 동등 이상의 특성을 확보하는 텅스텐 타겟의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전술한 방법에 의해 제조되어, 결정립 미세화, 고밀도 및 고순도가 확보되는 텅스텐 타겟을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 소결법을 이용하여 고밀도, 고순도의 텅스텐 타겟을 제조하는데 있어서, (a) 고순도 텅스텐 분말을 성형하여 성형체를 제조하는 단계; (b) 상기 성형체를 냉간 등방압 가압법(CIP)을 통해 가압하는 단계; (c) 환원성 또는 진공 분위기 하에서 열처리하는 단계; 및 (d) 열간 정수압 가압을 통해 소결하여 고밀도 소결체를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일례에 따르면, 상기 단계 (a)의 고순도 텅스텐 분말은 5N급 이상이며, 순도는 99.995 wt% 이상이며, 분말 내 산소 함량 500ppm 이하, 탄소 함량 100ppm 이하, 질소, 수소 및 황의 함량은 각각 50ppm 미만으로 제어된 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 다른 일례에 따르면, 상기 단계 (a)는 150~250 MPa 범위에서 예비 성형체를 성형하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 다른 일례에 따르면, 상기 단계 (b)는 1,500~2,700Bar 범위에서 CIP를 진행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 다른 일례에 따르면, 상기 단계 (c)는 1700~2000℃에서 3~8 시간 동안 열처리를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 다른 일례에 따르면, 상기 단계 (d)는 소결 온도 1500~1700℃에서 진행하며, 압력은 80~200 MPa, 유지시간은 2~5 시간, 작업진공도는 10-4 내지 10-5 Torr 범위 하에서 진행하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 전술한 방법에 의해 제조된 것으로서, 최종 타겟의 밀도는 99.3% 이상이며, 순도는 5N급 이상의 고순도이며, 최종 타겟의 산소와 탄소 함량은 각각 50ppm 이하인 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟을 제공한다.
여기서, 최종 타겟의 결정립 사이즈는 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명에서 제조된 텅스텐 타겟은 배선 형성용, 전극 형성용 및 이들 모두에 사용될 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 배선 및 전극 재료로 사용되는 텅스텐 타겟을 진공열처리 및 열간 정수압 가압을 병용(竝用)하여 제조함으로써, 결정립 크기가 미세하며, 고순도 및 고밀도의 텅스텐 타겟을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 고순도 텅스텐 타겟을 제조하는 작업 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제조된 결정립이 미세화된 텅스텐 타겟의 결정립 이미지이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 기존 텅스텐 타겟의 문제점인 파티클(particle) 결함과 압연 후 조직의 변형으로 인한 성막 불균일, 결정립 조대화 등을 해결하기 위해서는 텅스텐 타겟의 결정립 미세화, 고밀도, 및 고순도를 확보하여야 한다는 것을 착안하였다.
이를 위해, 본 발명에서는 고순도 텅스텐 분말(5N급)을 이용하여 예비 성형을 진행하고, 이후 제조된 예비 성형체를 이용하여 CIP를 통한 가압공정, 진공열처리 공정, 및 열간 정수압 가압법을 이용한 소결 공정을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는, 고순도의 텅스텐 분말을 이용한 성형공정 및 CIP 공정을 통해 고밀도의 초석을 확보할 수 있으며, 이후 무가압 진공열처리, 열간 정수압 가압법을 통하여 결정립 미세화 및 고순도 고밀도 타겟을 확보할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는 기존 타겟 제작 공정의 Hot Press 대신 CIP, 진공열처리 등의 공정으로 변화를 줌으로써, 탄소 등의 불순물 오염을 줄여주는 효과가 탁월하다. 또한 대량생산이 가능함으로써 Capa.를 약 10배 이상 증가시키는 장점을 가지고 있다. 아울러, CIP 공정 적용으로 인해, 기존 열간 정수압 가압의 소결온도를 약 200℃ 낮출 수 있으므로, 결정립의 성장을 제어할 뿐만 아니라 미세하고 균일한 결정립을 확보할 수 있다.
실제로, 본 발명에서는 고순도 텅스텐 분말(5N급)을 확보하고, 이후 확보된 고순도 텅스텐 분말을 성형하고 열처리 온도를 낮추어 소결함으로써 결정립의 미세화, 박막의 균일성(Uniformity) 확보를 도모할 수 있다.
<반도체 텅스텐 타겟의 제조방법>
이하, 본 발명에 따른 반도체용 텅스텐(W) 타겟의 제조방법에 대해 설명한다. 그러나 하기 제조방법에 의해서만 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 공정의 단계가 변형되거나 또는 선택적으로 혼용되어 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체용 텅스텐 타겟의 제조방법은, 고순도 텅스텐 분말을 성형하여 냉간 등방밥 가압(CIP) 공정을 진행하고, 이후 무가압 진공열처리, 열간 정수압 가압 공정을 통해서 고순도, 고밀도 텅스텐 타겟을 제조할 수 있다.
상기 제조방법의 바람직한 일 실시예를 들면, (a) 고순도 텅스텐 분말을 성형하여 성형체를 제조하는 단계(S10); (b) 상기 성형체를 냉간 등방압 가압법(CIP)을 통해 가압하는 단계(S20); (c) 환원성 또는 진공 분위기 하에서 열처리하는 단계(S30); 및 (d) 열간 정수압 가압을 통해 소결하여 고밀도 소결체를 제조하는 단계(S40)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편 도 1은 본 발명의 고순도 텅스텐 타겟을 제조하는 작업 순서도이다. 이하, 도 1을 참고하여 상기 제조방법을 각 단계별로 나누어 설명하면 다음과 같다.
(1) 먼저 고순도의 텅스텐(W) 분말을 확보하여 순도 및 기타 기초물성을 확보한 후 예비 성형체를 제조한다(S10).
상기 예비 성형체는 원료 분말을 소정 형상으로 프레스 성형함으로써 제조될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 텅스텐 분말은 5N급 이상의 고순도 분말이다. 보다 구체적으로, 상기 텅스텐 분말의 순도는 99.995 wt% 이상일 수 있다. 또한 상기 분말 내 함유된 가스(gas) 함량, 일례로 산소 함량 500ppm 이하, 탄소 함량 100ppm 이하, 질소 수소, 황은 50ppm 미만으로 제어된 것이 바람직하다.
상기 단계에서, 예비성형은 당 분야에 알려진 통상적인 프레스(Press)법을 이용하여 진행될 수 있으며, 일례로 대기압 하에서의 핫프레스법을 수행할 수 있다.
전술한 텅스텐 분말을 장입하기 전 성형몰드 외곽부에 이형재를 도포하게 되는데, 이때 이형재는 당 업계에 알려진 통상적인 이형재를 사용할 수 있으며, 일례로 그리스(Grease)를 이용할 수 있다. 이러한 이형재를 도포한 후 와이퍼올을 이용하여 제거한다. 상기 이형재의 도포량이 많으면 분말 장입시 분말과 반응하여 오염원으로 작용할 수 있고, 이형재가 적을 경우 예비성형 후 분리 과정에서 성형체에 크랙이 발생할 가능성이 존재하므로 적당한 양을 도포하도록 한다.
이후 이형재 도포가 완료된 몰드에 고순도 텅스텐 분말을 장입한다. 장입된 분말의 높이를 일정하게 수평 작업한 후 프레스를 이용하여 성형체를 제조한다.
이때 상기 성형 조건은 특별히 한정되지 않으나, 150~250 MPa 조건 하에서 프레스(Press)를 진행하는 것이 바람직하다. 상기 성형 압력이 150MPa 미만이면 성형 밀도가 낮아 성형 후 크랙(Crack)이 발생할 가능성이 높아진다. 또한 상기 성형 조건이 250MPa 을 초과하면 몰드 손상 및 성형체 취출이 되지 않을 가능성이 있다.
상기 단계를 거쳐 제조된 성형체의 성형 밀도는 50% 이상이 되어야 한다. 만약 50% 미만이 되면 취출 및 이동시 크랙(Crack)이 발생한다. 이후 취출된 성형체의 크랙 유무를 확인한 후 CIP 공정을 진행하기 위해 진공포장을 실시한다.
(2) 제조된 성형체를 냉간 등방압 가압법(Cold Isostatic Pressing, CIP)를 통해 균질한 등방성을 갖는 성형체를 제조한다(S20).
냉간 등방압 가압법(CIP)은 금속이나 세라믹 분말을 가소성이 있는 용기에 봉입하여 고압 용기속에서 용기의 전면에 균일한 정수압을 가하여 분말을 일정한 재료로 성형하는 것이다. 본 단계를 통해 균질한 등방성을 가진 성형체를 제조할 수 있다.
상기 단계에서, CIP 조건은 특별히 제한되지 않으나, 1500 ~ 2700bar 조건으로 진행하는 것이 바람직하다. 상기 CIP 조건이 1500bar 미만이면 밀도가 낮아져 완료 후 이동시 파손될 가능성이 높으며, 상기 CIP 조건이 2700bar을 초과하면 휨이 증가하거나 크랙이 발생할 수 있다.
전술한 CIP 공정이 완료되면, 이후 진공 포장지 외부의 수분을 제거한다. 수분 제거 후 포장지를 제거하고, CIP가 수행된 성형체 치수를 측정한다. 이때 상대밀도는 타겟의 크기를 이용하여 계산하는데, 이는 비중계를 이용하여 측정하면 수분이 타겟에 침투하여 소결시 진공도가 저하되기 때문이다.
최종 소결 완료 후 고밀도의 텅스텐 타겟을 확보하기 위해서는, 상기 단계를 거친 성형체의 상대 밀도는 60% 이상이 되어야 한다. 이때 상대밀도가 60% 미만일 경우 크랙이 발생하거나 파손될 위험성이 크기 때문이다.
본 발명에서는 CIP 공정을 적용함으로써, 최종 소결온도를 약 200℃ 낮출 수 있다. 따라서 결정립의 성장을 제어할 뿐만 아니라 미세하고 균일한 결정립의 확보를 할 수 있고, 소결체 내 탄소 함량의 증가를 억제 가능하다.
(3) 진공열처리를 통해 무가압 열처리를 진행한다(S30).
상기 무가압 열처리는 진공열처리로서, 핫 프레스(Hot Press) 또는 환원성 분위기에서 진행될 수 있다. 이때, 소결시 탄소(Carbon)의 혼입을 방지하기 위해 세라믹 플레이트(Plate) 또는 동종인 텅스텐 플레이트(W Plate) 위에 올린 후 소결을 진행한다.
상기 단계에서, 소결 조건은 1700~2000℃에서 3~8시간 정도를 유지하는 것이 바람직하다. 상기 소결 온도가 1700℃ 미만인 경우 밀도가 낮아지며, 가스 감소 효과가 낮아지게 된다. 또한 소결온도가 2000℃를 초과하면 상대밀도와 산소(Oxygen) 함량은 감소하는 반면, 탄소 히터(Carbon Heater) 등에 의해 탄소(Carbon) 함량이 높아진다.
상기 단계를 거쳐 제조된 소결체의 상대밀도가 80% 이상이 되어야 하는데, 이는 최종 열간 정수압 가압 공정을 통해 최종 상대밀도를 99% 이상 확보 가능하기 때문이다. 따라서 상기 단계에서 제조된 소결체의 상대 밀도는 80% 이상으로 조절한다.
(4) 열간 정수압 가압을 통해 고밀도 소결체를 제조한다(S40).
상기 단계의 바람직한 일례를 들면, 이전 단계에서 진공열처리된 소결체를 탄탈(Ta) 재질로 된 캐닝재를 감싼 후, 질소 및 알곤 등의 불활성 가스를 매체로 하여 고온과 고압을 동시에 적용한다. 상기와 같이 수행할 경우, 압력 매체인 가스로 등압이 발생하기 때문에 소결체의 형상은 변하지 않고, 열과 압력 상태에서 타겟 내부의 기공이 빠져 나와 치밀화되므로, 소결체의 상대밀도 등의 물성이 향상되게 된다.
상기 단계에서, 열간 정수압 가압법의 소결온도는 특별히 제한되지 않으나, 일례로 1500℃ 내지 1700℃ 범위가 바람직하다. 상기 소결온도가 1500℃ 미만인 경우 고밀도의 타겟을 확보하기가 어렵고, 가스 함량의 저감 효과도 낮다. 또한, 소결온도가 1700℃를 초과하면 결정립이 조대화되고, 탄소 함량이 높아져 품질 향상이 어려운 상태이다.
상기 단계의 바람직한 조건을 들면, 압력은 80~200MPa, 유지시간은 2~5 시간, 작업진공도는 10-4 내지 10-5 Torr이다. 전술한 조건에서 열간 정수압 가압법을 통해 소결한 소결체의 경우, 상대밀도 99.4%, 결정립 10㎛ 이하, 산소 및 탄소의 함량 각각 50ppm 이하, 순도 5N의 특성을 확보할 수 있다.
상기 단계를 거친 소결체의 밀도는 99.3% 이상이며, 순도는 5N급의 고순도를 가지게 된다. 또한 상기 최종 타겟 내 가스의 함량은 저감되는데, 일례로 산소와 탄소의 함량은 각각 50ppm 이하로 조절된다.
아울러, 상기와 같이 제조된 최종 타겟은 미세한 결정립 크기를 가지게 되는데, 일례로 결정립 사이즈는 10 ㎛ 이하로 조절된다.
이후, 제조된 타겟을 이용하여 당 업계에 알려진 통상적인 공정에 따라 가공 및 본딩을 실시한다.
본딩 후 선반을 이용하여 최종 목적 두께까지 가공을 실시한다. 가공된 타겟의 백킹 플레이트(Backing Plate) 면에 비드 및 아크 처리를 진행한다. 가공된 타겟은 반도체 세정 후 포장을 진행한다.
또한 본 발명에서는 전술한 방법에 의해 제조된 텅스텐(W) 타겟을 제공한다.
이때 상기 텅스텐 타겟은 고순도의 미세한 결정립을 가지면서 고밀도 및 저(低)가스함량을 가진다. 일례로, 최종 타겟의 밀도는 99.3% 이상이며, 순도는 5N급 이상의 고순도일 수 있다. 또한, 최종 타겟의 산소와 탄소 함량은 각각 50ppm 이하일 수 있으며, 최종 타겟의 결정립 사이즈는 10㎛ 이하일 수 있다.
상기 W 타겟은 반도체, HDD 또는 이들 모두에 사용되는 것이 바람직하며, 그 외 W 타겟이 유용하게 적용될 수 있는 다른 기술분야에도 제한 없이 적용될 수 있다. 바람직하게는 배선 형성용, 전극 형성용 및 이들 모두에 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명하나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
본 발명의 효과를 알아보기 위해 O 함량 500ppm, C 함량 100ppm, 입자 Size 10㎛, 순도 5N급의 C社의 텅스텐 분말을 확보한 후, 성형, CIP, 진공열처리, 열간 정수압 가압 공정을 통해 소결체를 제조하였다.
보다 구체적으로, 200MPa의 조건에서 프레스를 이용하여 성형밀도 60%를 가지는 성형체를 확보하고, 진공포장을 한 후에 CIP 공정을 진행하였다. CIP는 2400bar의 압력에서 약 2시간 공정을 진행하여 73%의 성형체가 제조되었다. 이 성형체를 진공분위기에서 무가압 열처리를 진행하였으며, 이때 조건은 1840℃, 5시간이었으며, 밀도는 81%를 확보하였다. 최종적으로 열간 정수압 가압을 통해 99.5%의 고밀도 소결체를 확보할 수 있었다. 이때 열간 정수압 가압 공정의 소결 온도 및 유지시간은 1680℃, 4시간, 압력은 150 MPa, 작업진공도는 10-5 Torr이었다.
[ 비교예 1]
실시예 1의 공정 대신 핫프레스(Hot Press, HP)를 이용하여 소결체를 제조하였다. 이때 비교예 1의 경우, 실시예 1과 동일한 텅스텐 분말로 사용하여 Hot Press하였으며, 소결 온도는 1850℃, 30MPa, 5시간의 조건으로 소결하여 소결체를 제조하였다.
[비교예 2]
실시예 1의 공정 대신, 열간 정수압 가압을 이용하여 소결체를 제조하였다. 이때 비교예 2의 경우 실시예 1과 동일한 텅스텐 분말로 사용하여 HIP 공정을 진행하였으며, HIP 공정은 1850℃, 150MPa, 5시간의 조건 하에서 실시하여 소결체를 확보하였다.
[비교예 3]
실시예 1의 공정 대신 Hot Press (HP)와 열간 정수압 가압을 이용하여 소결체를 제조하였다. 이때 비교예 3의 경우, 실시예 1과 동일한 텅스텐 분말로 사용하여 Hot Press하였으며, 소결 온도 1550℃, 39MPa, 3시간의 조건으로 소결하여 소결체를 제조하고, 이후 HIP을 통해 고밀도를 확보하였다. 상기 HIP 공정의 경우 1700℃, 176MPa, 3시간의 조건에서 소결체를 확보하였다.
[평가예 1. 텅스텐 타겟의 물성 평가]
본 발명의 효과를 알아보기 위하여, 실시예와 비교예 1~3에서 제조된 텅스텐 타겟의 물성을 각각 비교하였다.
(1) 상대 밀도: 준비된 4종의 텅스텐 타겟은 아르키메데스의 원리를 이용해 상대밀도를 측정하였다. 이론밀도 19.3을 적용하여 상대밀도 99% 이상이 확보했을 경우, 고밀도를 갖는다고 판정했다.
(2) 가스(Gas) 함량: OHN 분석기와 CS 분석기를 통해 가스 분석을 진행하여 O 함량은 50ppm 이하, C 함량은 50ppm 이하를 확보한 경우 저 가스(Gas) 함량을 갖는다고 판정하였다.
구분 상대밀도(%) 가스 함량 (ppm)
O C
실시예 99.5 25 18
비교예 1 96.1 112 200
비교예 2 94.3 318 156
비교예 3 99.5 10 38
전술한 표 1로부터, 본 발명의 실시예 1의 경우에는 비교예 1 및 2에 비하여 상대밀도 및 가스(Gas) 함량 면에서 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다. 또한 비교예 3과는 동등한 수준의 결과를 확보하였다. 따라서, 본 발명은 종래 기술에 비하여 동등하거나 그 이상임을 입증하였다.
[평가예 2. 박막의 물성 평가]
상기 준비된 실시예, 비교예 1~3의 스퍼터링 타겟을 4in용 Backing Plate에 인듐 본딩 후 DC 마그네트론 스퍼터장치(Model 명: SME-200E)를 이용하여 텅스텐 박막을 증착하였다. 텅스텐 박막 제작에 사용된 기판은 Bare wafer이고, 기판의 온도는 실온으로 하였다. 또한 성막의 파워는 2,200W로 하였다. 그리고 Ar 가스의 양은 75sccm으로 고정시킨 후 텅스텐을 Wafer 위에 두께가 약 500 Å이 되도록 성막하고 면저항을 측정하였다. 여기서, 텅스텐 박막의 면저항은 2.5~3.0Ω/ㅁ 만족시 우수한 면저항을 갖는다고 판정하였다.
구분 면저항 (Ω/ㅁ) Uniformity (%)
실시예 2.7 0.98
비교예 1 3.2 2.12
비교예 2 3.3 1.46
비교예 3 3.0 1.02
전술한 표 2로부터, 본 발명의 실시예의 경우에는 비교예 1 내지 3에 비하여 면저항이 낮다는 것을 알 수 있었다. 특히, 실시예의 면저항은 2.7Ω/ㅁ이고 Uniformity 0.98%로 Spec.을 만족하였다.
반면, 비교예 1 및 2의 경우 면저항 Spec.에서 벗어났으며, 비교예 3의 경우는 비교예 중 가장 좋은 면저항은 확보하였으나, 실시예보다는 저조한 결과를 확보하였다. 본 발명은 종래 기술에 비하여 박막 특성이 보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.

Claims (11)

  1. 소결법을 이용하여 고밀도, 고순도의 텅스텐 타겟을 제조하는데 있어서,
    (a) 고순도 텅스텐 분말을 성형하여 성형체를 제조하는 단계;
    (b) 상기 성형체를 냉간 등방압 가압법(CIP)을 통해 가압하는 단계;
    (c) 환원성 또는 진공 분위기 하에서 열처리하는 단계; 및
    (d) 열간 정수압 가압을 통해 소결하여 고밀도 소결체를 제조하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (a)의 고순도 텅스텐 분말은 5N급 이상인 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (a)의 텅스텐 분말의 순도는 99.995 wt% 이상이며, 분말 내 산소 함량 500ppm 이하, 탄소 함량 100ppm 이하, 질소, 수소 및 황의 함량은 각각 50ppm 미만으로 제어된 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (a)는 150~250 MPa 범위에서 예비 성형체를 성형하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 단계 (b)는 1,500~2,700Bar 범위에서 CIP를 진행하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 단계 (c)는 1700~2000℃에서 3~8 시간 동안 열처리를 유지하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 단계 (d)는 소결 온도 1500~1700℃에서 진행하며, 압력은 80~200MPa, 유지시간은 2~5 시간, 작업진공도는 10-4 내지 10-5 Torr 범위 하에서 진행하는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 최종 타겟의 밀도는 99.3% 이상이며, 순도는 5N급 이상의 고순도인 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 것으로서,
    최종 타겟의 밀도는 99.3% 이상이며, 순도는 5N급 이상의 고순도이며,
    최종 타겟의 산소와 탄소 함량은 각각 50ppm 이하인 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟.
  10. 제9항에 있어서, 최종 타겟의 결정립 사이즈는 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟.
  11. 제9항에 있어서, 배선 형성용, 전극 형성용 및 이들 모두에 사용되는 것을 특징으로 하는 텅스텐 타겟.
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