TW201107514A - Tantalum sputtering target - Google Patents

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TW201107514A TW099126718A TW99126718A TW201107514A TW 201107514 A TW201107514 A TW 201107514A TW 099126718 A TW099126718 A TW 099126718A TW 99126718 A TW99126718 A TW 99126718A TW 201107514 A TW201107514 A TW 201107514A
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Atsushi Fukushima
Kunihiro Oda
Shinichiro Senda
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Jx Nippon Mining & Metals Corp
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Description

201107514 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明,係關於一種具備均—微細之組織、電漿穩定、 且膜之均勻性(uniformity)優異之高純度钽濺鍍靶。另,本 發明之高純度钽,含有(添加)鎢與視需要之鉬及/或鈮,但 是由於此等之元素的添加量少,因此於本說明書中,統稱 為「面純度组」。 【先前技術】 近年,用以形成金屬、陶瓷材料等被膜之濺鍍,係被 使用於電子學領域、耐蝕性材料或裝飾之領域、觸媒領域、 切肖彳/研磨材或耐磨耗性材料之製作等眾多領域。 濺鍍法本身雖然於上述領域為眾所皆知之方法,但是 最近’特収於電子學領域,係要求適於形成複雜形狀之 被膜、回路或障壁膜等之钽濺錄乾。 般,此鈕靶,係重複進行鑄錠或小胚(對鈕原料進行 電子束熔解、鑄造而成)之熱鍛、退火(熱處理),並且進行 壓延及精加工(機械、研磨等)加工而被加工成靶。 此種製造步驟,鑄錠或小胚之熱鍛,會破壞鑄造組織, 使氣孔及偏析擴散H,並且藉由對其進行退火以再結 晶化,提高組織之緻密化與強度,藉此來加以製造。 一般,熔解鑄造而成之鑄錠或小胚,具有50mm以上之 結曰a粒桎。又,藉由鑄錠或小胚之熱鍛與再結晶退火,來 破壞鑄造組織,而得到大致均一且微細(100" m以下)之晶 粒。 201107514 把二:t二使用以此種方式所製得之乾讀鍍時, 祀的再'.,〇日日組織越微細且均_, 方6 士· X. 且結晶方位一致於特定 方向者’越可進行均勾之成膜 之I 4 ,1、 電弧作用、粒子(particle) 之發生乂,可得到具有穩定特性之祺。 因此,於靶的製造步驟中 仆盥祕_ & 係彳木取使再結晶組織微細 匕與均一化,並且使其一致於曰 I 疋、、。日日方位之方法(例如, 參,、,、專利文獻1及專利文獻2)。 使用作致€彳使用冋純度h作為高純度Ta靶(用以形成 吏用作為# Cu配線膜之障壁層的加膜),其含有〇〇〇ι 〜20ppm 之選自 a2' Au 及 Γη + - * t 之7^素(為具有自持放電特性 ^元素),且使雜質元素之Fe、Nl、Cr、&、λι、Μ、K之 合計量在l〇〇PPm以下,減去此等之值為99 99〜99 999% 之範圍(參照專利文獻3)。 此等之專利文獻’含有特定之元素係用以使組織微細 化’而並無藉此使電漿穩定化。 特別是於專利文獻3,係含有〇 〇〇1〜2〇ppm之選自
Ag、心及Cu之元素’而添加至Q謝ppm之極微量的元素, 雖然可增力。Ta離子的釋放量,但是正因為添加元素為微 量,因此會有難以調節含量且難以均一添加(參差不齊)的問 題0 而且’如專利文獻3之表1所示,M.o、W、Ge、Co量, 刀別谷卉未達1 〇ppm、2〇ppm、1 Oppm、lOppm之含量。即 使僅有如此,亦具有未達50ppm之雜質。 因此’雖然如上述,稱「使用雜質元素之Fe、Ni、Cr、 201107514
Si、A卜Na、K之合計量在1〇〇ppm以下且減去此等之值為 99.99〜99.999%之範圍之高純度以」,但是係實際純度之 下限值低於99.99%之純度(容許其之純度)。 此係在以往之高純度叙的水準以下,可強烈預料到並 無法活用高純度叙之特性。 專利文獻1 :日本特表2002— 518593號公報 專利文獻2 :美國專利第6,331,233號 專利文獻3:日本特開2〇〇2_6〇934號公報 【發明内容】 丰發明之課題在於,提供 一 種精由將鈕之純度維持在 高純度,且添加特定之元音 ’、 乂八備均一微細之組織、雷 漿穩定、膜之均勻性(unif〇rmi Μ健吳之同純度組賤鑛乾。 本發明’為了解決上述問顯,;{曰;, ^ , 疃侍到如下之見解:藉由 將组之純度維持在高純唐, 供仏 I添加特定之元素,可得到具 備均一微細之組織、電漿穩定、 w 一 联 < 均勻性(uniformity)優 異之尚純度姐;:賤鍍乾。 本發明,根據此見解,提供: 含有 lmassppm以上、 ’不計鎢及氣體成分之 1)一種鈕濺鍍靶,其特徵在於, l〇〇massppm以下之鎢作為必要成分 純度在99.998%以上。 含有lOmassppm以上、 ’不計鶴及氣體成分之 含有 lOmassppm以上、 2) —種鈕濺鍍靶,其特徵在於, 1 〇〇massppm以下之鎢作為必要成分 純度在99.998%以上。 3) —種鈕濺鍍靶,其特徵在於, 201107514 50廳Sppm以下之鶴料必要成分似氣體成分 度在99.998%以上。 ^ 4) 如上述1)〜3)中任一項所記載之妨滅鍍輕,其鶴含 的變動在±20%以下。 5) 如上述1)〜4)中任一項所記載之組滅鑛乾,其平均結 晶粒徑在1 2 0 // m以下。 6) 如上述5)所§己載之纽賤錢乾,其結晶粒徑的變動 ±20%以下。 本發明,更提供: 7) 如上述”所記載之组賤鍍無,其進—步含有。〜 HHhnassppm(惟,不包括〇massppm)之翻及/或銳,鶴、翻、 銳的合計含量在imassppm以上、15Qmassppm以下, 鎢、鉬、妮及氣體成分之純度在99 998%以上。 8) 如上述7)所記載之組賤鍍靶,其進一步含有 1〇massppma_L、100massppmj^ 之減 / 或铌。 9) 如上述7)所記載之纽機鍍乾,其進— 1〇maSSppm以上、50massppm以下之翻及/或銳。 其鎢 10) 如上述7)〜9)中任一項所記載之组激錢靶 鉬、說之含量的變動在土 20%以下。 其平均 11 )士上述7)〜10)中任一項所記載之紐賤鍍靶 結晶粒徑在1 2 0 // m以下。 12)如上述⑴所兄載之鈕機鍍靶,其結晶粒 在±20%以下。 π支動 本發明,具有以下之偺里# 優異政果:藉由將钽之純度維持 201107514 在高純度,且添加鶴作為必要成分,並進一步添加翻及/ 鈮’而可提供具備均一微細之組織、電漿穩定、膜之均 勻f (uniformity)優異之尚純度鈕濺鍍靶。又’濺鍍時之電 - ㈣定化,由於即使在初期之階段亦敎化,因此具備有 可縮短預燒時間之效果。 【實施方式】 〜本發明戶斤使用之组(Ta)fe的原料,係使用高純度组。此 门Λ度之例不於& !(參照社團法人發明協會編,公開技 報 2005—502770,八 A開技報名稱「高純度钽及由高純度鋁 所構成之濺鍍靶」)。 此表 1 . ' 中’除了氣體成分,所有的雜質未達 massppm。亦、即為99 999〜% 9999娜8%,可使用此種高 純度组。 7 201107514 [表i] (分析值) 元素 濃度 元素 濃度 元素 濃度 元素 濃度 [ppm wt] [ppm wt] [ppm wt] [ppm wt] Li <0.001 Co <0.001 Cd <0.01 Tin <0.005 Be <0.001 Ni <0.005 In <0.005 Yb <0.005 B <0.005 Cu <0.01-0.20 Sn <0.05 Lu <0.005 F <0.05 Zn <0.01 Sb <0.01 Hf <0.01 Na <0.005 Ga <0.01 Te <0.01 Ta 基質 Mg <0.005 Ge <0.01 I <0.01 W <0.05-0.27 A1 <0.005 As <0.005 Cs <0.005 Re <0.01 Si <0.001 Se <0.01 Ba <0.005 Os <0.005 P <0.005 Br <0.01 La <0.005 Ir <0.01 s <0.005 Rb <0.005 Ce <0.005 Pt <0.05 Cl <0.01 Sr <0.005 Pr <0.005 Au <0.1 K <0.01 Y <0.001 Nd <0.005 Hg <0.05 Ca <0.01 Zr <0.01 Sm <0.005 Tl <0.005 Sc <0.001 Nb 0.1-0.46 Eu <0.005 Pb <0.005 Ti <0.001 Mo 0.05-0.20 Gd <0.005 Bi <0.005 V <0.001 Ru <0.01 Tb <0.005 Th <0.0001 Cr <0.001 Rh <0.005 Dy <0.005 U <0.0001 Mn <0.001 Pd <0.005 Ho <0.005 Fe <0.005 Ag <0.005 Er <0.005 本發明之濺鍍靶,通常係藉由以下之步驟進行製造。 若顯示其一例,則首先使用钽,例如4N(99.99%以上) 之高純度钽,對其添加適量之鎢(W),作為靶之原料。又, 可進一步添加鉬及/或鈮作為靶之原料。藉由電子束熔解 等將此等加以熔解、純化,提高純度,然後對其進行鑄造, 製作鑄錠或小胚。當然,亦可使用最初表1所示之99.999 8 201107514 〜99.9999mass%的高純度组。 接著,對此鑄錠或小胚進行退火一鍛造、壓延、退火(熱 處理)、精加工等一連串之加工。
具體而言,例如係進行鑄錠—粗軋一於1373K〜1673K 之溫度之退火(第1次)_冷鍛造(第1次)一於再結晶開始溫 度〜1373K之溫度之再結晶退火(第2次)一冷鍛造(第2次) 於再結晶開始溫度〜1373K間之再結晶退火(第3次)一冷 (熱)壓延(第1次)—於再結晶開始溫度〜1373κ間之再結晶 退火(第4次)一冷(熱)壓延(視需要,第2次卜於再結晶開 始脱度〜1373Κ間之再結晶退火(視需要,第5次)—精加 工,製成乾材。 可藉由鍛造或壓延,破壞鑄造組織,<吏氣孔、偏析擴 藉失,並且藉由對其進行退火’冑其再結晶化,然後 錢行該冷料或冷壓延與再結晶Μ,γ提高組 Α之緻畨化、微細化與強产 曰报ρ 強度於上述之加工製程中,再結 曰日退火可僅為1次,但藉由會菇、隹Ρ , 丹 織上之ρ 仃次,可極力減少組 飞上之缺陷。又,冷(熱)壓 曰 之再沾日、g ρ 岐興再、、·。曰曰開始溫度〜1 373K間 丹,、口曰日退火,可重複進行,但亦可 由機械加工、研磨加工等之精加工然後,藉 形狀。 以精加工成最後之靶 係、藉由上述製造步驟 驟僅是顯示—例 靶,但是此製造步 此當然可以藉由其他的+此製造步驟作為發明。因 全部。藉由其他的步驟來進行製造,本發明包含其等 9 201107514 ,為了活用鈕靶之特性,雖然大多使用6N等級純度之材 料,但總是會有乾之結晶粒容易粗大化的缺點。 ^本發明人等,發現於此種6N等級之靶的製造步驟中, 右為-般情形’則在〇.5massppm左右之含量的鶴偶爾偏析 sppm左右的部分,結晶粒徑會局部地微細化。因此, 得料的添加是否會有助於组革巴之微細化的啟發此係成 為完成本發明之契機。 又,於此探討中,對於與鶴同質之材料或可與鶴共同 添加之材料,經大多數實驗的結果,得到銦與鈮為有效的 見解。 亦即’本發明之輕濺錄紙,重點為,於不計鶴及氣體 成分之純度在99.9⑽以上之组,含有lmassppm以上、 lOOmassppm以下之鶴作為必要成分。並視需要進一步添 加〇〜1〇〇職sppm(惟,不包括0massppm)之紹及/或銳。 嫣之下限值lmassppm係用以發揮效果之數值鶴之上限值 l〇〇massppm,則是用以持續本發明之效果的上限值。當超 過此上限值時’會引起嫣的偏析,而發生鎮之一部分未再 結晶部,結果’預燒變長,因此以鹤i 〇〇刪sppm作為上限 值。 從以上之鎢的見解,探討是否無同質的添加材,可知 該添加材具有相同的效果。此為銦與銳。於本發明中,說 明添加鎢或鎢與鉬及/或鈮的情形。 含有此鶴或鶴與翻及/或銳’會形成乾之均一微細的 、且’哉#此可使電聚穩定化,而可藉此提升錢鍍膜之均勻 10 201107514 性(uniformity)。又,此濺鍍時之雷喈禮— 罨漿穩疋化,由於即使於 初期之階段亦穩定化,因此可縮短預燒時間。 、 此時,鈕的純度,必須為高绵声, 门.,.电度亦即要在99.998% 以上。此情形時,可不計原子半徑小的負 产 扪軋虱、碳、氮等 矾體成分。一般而言,氣體成分若 卜M符姝方法則會難以 去除,難以在通常的生産步驟於純化時加以去除,因此本 發明之组的純度並不包括氣體成分。 紹與銳,由於具有與添加鶴同等的作用(功能),因此可 共添加。添加鉬與鈮的下限值’並無特別限制但使上限 值為H)GmaSsppm。若超過此上限值,則由於與鶴同樣地容义 易引起偏析,因此使上限值為⑽當共添加嫣與 鉬及/或鈮時,要注意鎢與鉬及/或鈮的合計量須在 lmassppm 以上、15〇massppm 以下。 此係由於如後述之比較例般會有下述傾向的緣故:發 生未再結晶 '结晶粒的參差不齊變大,並且薄片内電阻分 布及至初期穩定的電力量亦會變大。此結I,膜之均勻性 亦會變差。此傾向,與大量添加鎢(單獨添加)在本發明所規 定之量以上時為同樣的結果。 ^而,共添加時特徵若為鷓與鉬及/或鈮的合計量在 5 0massppm以下,則不會發生如上述般之問題。 此里由,雖然不一定明確,但認為鎢、鉬、鈮雖然分 '、一有相似點,但分別為不同的物質,偏析之問題或對 、、σ曰曰化之作用’會以各別之問題的形態發生之故。然而, 此共添加亦有界限’鎢與钥及/或鈮的合計量超過 11 201107514 150maSSppm之添加,會得到不佳的結果。 如上述,鎢或鎢與鉬及/或鈮會使钽具有均一微細的 組織,但其他之金屬成分、金屬性非金屬成分 '氧化物' 氮化物、碳化物等陶瓷的混入則為有害,故無法容許。 係認為由於此等雜質會產生抑制鎢、鉬、鈮之作用的 作用之故。又’此等雜質明顯與鎢、鉬、鈮不同,難以將 组萆巴之結晶粒徑艢& τ 士、& ., 下^萌加工成均一,無助於濺鍍特性之穩定化。 本發明之鈕濺鍍靶,更佳之範圍,係含有10massppm 以上l〇0massPPm以下之鎢作為必要成分,不計鎢及氣體 成分之純度在99.999%以上。 進一步為含有l〇massppm以上' 5〇massppm以下之鎢 乍為必要成刀’不计嫣及氣體成分之純度超過99 999%之 鈕濺鍍靶。 於共添加鹤與翻及/或銳的情形,此等之合計量,較 佳亦為進行與前述鎢同樣之成分調整來添加。 本發月之鈕濺鍍靶,更佳為使靶中之鎢含量的變動在 士2〇%人以下。於共添加鶴與翻及/或銳的情形,亦相同。 含有適度的鶴,具有形成组濺鍍乾之均-微細組織的 功月b (性質),而且鎮爭土' h 螞更均勻分散,可對靶組織之均一微細組 ”更有貢獻。此效果共添加鎢與鉬及/或鈮的情形, 同樣地亦可得到。 :然於通常之製造步驟,此等可輕易達成但要注 :立把之鶴含量的變動在±2〇%以下之點,必須明確地具有 。圖於共添加鶴與銷及/或銳的情形,亦相同。 12 201107514 對於此乾之鶴、侮及/或銳之含量的變動,例如於圓 盤狀之把,在通過圓盤中心之等分的8條線上採樣3點(中 心點、半徑之1/2點、外周或其附近點),對合計1?點{16 點+中心點(由於中心點共通,故為 點)}之鎢、鉬及/或 鈮的含量進行分析。 又,於各點,可根據{(最大值〜最小值)/(最大值十最 小值)}Χ100之式,來計算變動。 本發明之鈕濺鍍靶,更佳為平均結晶粒徑在120^市以 下鶴之適度添加與通常之製造步驟,雖可達成結晶粒徑 之微細化,但要注意使平均結晶粒徑在120^m以下之點, 必須明確地具有其意圖。 又,更佳為使此結晶粒徑之變動在土2〇%以下。於共添 加鎢與鉬及/或鈮的情形,亦相同。 對於此钽靶之平均結晶粒徑的變動,例如於圓盤狀之 靶,在通過圓盤中心之等分的8條線上,採樣3點(中心點、 半徑之1 / 2點、外周或其附近點),對合計丨7點丨丨6點+ 中心點(由於中心點共通,故為1點)丨之钽的結晶粒徑進行 測量。 又,於各點,可根據{(最大值~最小值)/(最大值+最 小值)} X 1 00之式,來計算結晶粒徑之變動。 此種靶組織’電漿穩定’膜的均勻性(uniformity)優異。 又,濺鍍時之電漿穩定化’即使於初期階段亦穩定化,因 此具有可縮短預燒時間之效果。 實施例 13 201107514 接著’說明實施例。另’本實施例僅是用以表示發明 之一例者’本發明並不受到此等實施例之限制。亦即,包 含本發明之技術思想所含之其他態樣及變形。 (實施例1) 對純度99.998%之組添加有鶴1 massppm相 宙里〜AT、 進行電子束炼解’對其進行鑄造製成厚度200mm、直徑 200mm 0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為55mm。 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以】5〇〇κ 之/孤度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 之組織之厚度12〇mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以1 480K /皿度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造 '熱處 理’藉此得到平均結晶粒徑具有15〇 “ m之組織之厚度 120mm、直徑I3〇mm0的材料。 接者,以低溫對其進行壓延及1173κ之再結晶退火, 然後進订精加工’製成厚度1〇mm'直徑㈣咖0的乾材。 乾的平均結晶粒徑為120…結晶粒經之變動為±2〇 %。且,鎢含量之變動為±2〇% ^此結果示於表2。 由於薄片電阻(sheet resistanee)取決於膜厚,因此對晶 圓内之薄片電阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的 ::狀=具體而言,係對晶圓上之49點的薄片電 測量,算出其標準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表2。由表2清楚可知於 從濺鍍初期至後期,薄, * <雙動小(2·6〜3.2 14 201107514 %),亦即表示膜厚分布之變動小。 又,_之至初期穩定化為止的電力量 為12〇kWh ’已減少。此結果亦示於表2。以此 燒時間縮短化,且膜之均勻性(uniformity)良好 鑛成膜之品質。 進行測量, 方式可將預 ’可提升濺 15 201107514 膜之 均勻性 ^ί J^i J^i Κ- κ- -Μ 初期穩定為 的電力置 120kWh lOOkWh 90kWh 87k Wh 85kWh 82kWh 80kWh 200kWh 130kWh (N 〇 卜 (N 〇\ (N 〇 Ο rn ΓΟ CN (N 1 * ^0 卜、 π m) per 1 1 1 1 1 1 1 1 ΓΛ 〇 卜 P 00 ι/') (N (N (N (N rn 寸· JS TwH 次 次 次 00 Ό (N 〇 〇〇 'Ο 〇 C〉 卜 -H -Η 屮 屮 屮 Η 結晶粒徑 之變動 ±20% ±17% ±15% ±10% ±8% ±7% ±5% ±35% 士 50% a& !|lU'l 徵?( 平均 晶粒 Ο Η 〇〇 jn 〇 〇 ro 〇 ^ °°^ in 〇 Ο 〇 〇 〇 KD Η <Ν ΓΛ 寸 ΙΟ 〇 (N 磁 係政 ♦κ V jj 201107514 (實施例2) :純度99.999%之組添加有鶴相當量之原料 子束溶解,對其進行鑄造製成厚度2〇0mm、直炉 2〇〇一之鱗鍵。此時之結晶粒徑約為50mm。 : 接者m對此鑄錠或小胚進行粗軋後,卩⑼叱 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有200 …組織之厚度12〇_、直徑13〇刪㈣材料。 、接著,再次以室溫對其進行粗軋及锻粗鍛造後,再次 =〜15G0K溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造、 …、處理’藉此付到平均結晶粒徑具冑1〇〇 "爪之組織之厚度 120mm、直徑i3〇mm 0的材料。 接著,以低溫對其進行壓延及再結晶退火,然後進行 精加工’製成厚度iomm、直徑45Gmm0之把材。以成為以 下之平均結晶粒徑及結晶粒徑之變動 最後之冷加工以及再处s、P + 口 、·口日日退火。另,此平均結晶粒徑盘變 動,雖然亦會因鎢的添加量而變化,但於本實施例卜可 進行此等之調節。 〇乾的平均結晶粒經為11()心’結晶粒徑之變動為±17 且鶴含量之變動為±18%。此結果同樣地示於表2。 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓。2吋)内之薄 _之刀布進行測里,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 而…系對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於矣9。rt»主1、J= “ J 、表h由表2清楚可知,於本實施例, 17 201107514 從賤鍍初期至後期’薄片内電阻分布之變動小(2 5〜3 〇 % ),亦即表示膜厚分布之變動小。 又’對濺鑛之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為1 00kWh,已減少。此結果亦示於表2 ^以此方式可將預 燒時間縮短化’且膜之均勻性(unif〇rmity)良好,可提升濺 鍍成膜之品質。 (實施例3) •十、”屯度99.999%之组添加有鶴i〇masSppm相當量之原 料進仃電子束熔解,對其進行鑄造製成厚度2〇〇mm、直徑 200mm 0之鑄鍵。此時之結晶粒徑約為。 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後以1 5⑼K 之恤度進仃再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 以爪之組織之厚度120mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 、〇〇 15GGK溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造' 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有1〇〇/zm之組織之厚度 12〇mm、直徑130mm 0的材料。 接著,以低溫對其進行壓延及再結晶退火然後進 ,製成厚度10mm、直徑450mm 0之靶材。以成為 ::平均結晶粒徑及結晶粒徑之變動的方式,調節中途 動,:冷加工以及再結晶退火。另,此平均結晶粒徑與 亦會因鎢的添加量而變化,但於本實施例中, 進仃此等之調節。 靶的平均結晶粒徑為9〇 "爪,結晶粒徑之變動為土 18 201107514 鎢δ里之變動為土16%。此結果同樣地示於表2。 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12吋)内之薄 而一/刀布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 對晶®上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 半偏差(σ )。 其結果同樣地示於表2。由表2清楚可知,於本實施例, 從?賤鑛初期至德期,鴻μ ^而 曼期溥片内電阻分布之變動小(2.3〜2.7 〇 ),亦即表示膜厚分布之變動小。 又,對賤鑛之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為90kWh ’已減少。此蛀果 ,,°果亦不於表2。以此方式可將預燒 寻間縮短化,且膜之约q , . e . 勝〈勺勺I·生(umf〇rmity)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (實施例4) 、對純度99.999%之纽添加有鶴2〇massppm才目當量之原 枓進行電子束轉,對其進行鑄造以厚度細咖、直徑 2〇〇職0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為40麵。 接著’以室溫對此鑄旋或小胚進行粗軋後,卩! 5狐 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 心之組織之厚度12〇_、直徑i3〇—的材料。 接著,再:欠以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以M00〜测K溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 熱處理,藉此得到平均έ士曰*„丄 】十巧、、,0日日拉杈具有l〇〇#m之組織之厚度 1 2〇mm '直徑1 3 Omm 0的材料。 接著,以低溫對其進行壓延及再結晶退火,然後進行 19 201107514 精加工’製成厚度丨Gmm、直徑45()_0之_。以成為以 下之+均結晶㈣及結晶粒徑之變動的方式,_節中途及 最後之冷加工以及再結晶退火此平均結晶粒徑與變 動,雖然亦會因嫣的添加量而變化,但於本實施例中,可 進行此等之調節。 挺的平均結晶粒徑為85 " m,έ士 a j β m ,,、口日日粒徑之變動為土 1 〇 ^。且’鎢含量之變動為±12%。 ’υ 凡、··σ禾Η樣地不於表2 〇 由於薄片電阻取決於膜屋,田姐a向 、膜厚因此對晶圓(1 2吋)内之薄 片電阻之分布進行測量’藉此調查膜厚的分布狀況。具體 而…系對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差((7 )。 其結果同樣地示於表2。由表2清楚可知,於本實施例, 從賤鑛初期至後期’薄片内電阻分 %),亦即表示膜厚分布之變動小。 (· 又,對錢之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為87kWh ’已減少。此結果亦示於表2。以此方式可將預燒 ㈣縮短化’且膜之均勻性(unif(mnity)良好可提升賴 成膜之品質。 (實施例5) 對純度99.999%之组添加有鶴心叫㈣相當量之原 料進行電子束炼解’對其進行铸造製成厚度綱咖 '直徑 2〇〇mm0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為35mm。 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後以1 咖度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 20 201107514 /z m之組織之厚度120mm、直僻, 直仅13〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對1„ 丁,、進仃粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以1400〜1500K溫度實施再6士曰.p u工 丹,、‘〇曰曰退火。再次重複進行鍛造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑 瓜具有100 # m之組織之厚度 1 20mm、直徑1 30mm 0的材料。 接著’對其以低溫進行粗軋與鍛粗鍛造及再結晶退 火,然後進行精加卫’製成厚度1〇職、直徑45〇_必之乾 材。以成為以下之平均社曰私打 1、、,0日日拉徑及結晶粒徑之變動的方 式,調節中途及最後之冷加工 M及再結晶退火。另,此平 均結晶粒徑與變動,雖然亦會因 竭的添加量而變化,但於 本實施例中’可進行此等之調節。 輕的平均結晶粒徑為叫m,結晶粒徑之變動為士8%。 且,鶴含量之變動為土10%。此結果同樣地示於表2。 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12时)内之薄 片電阻之分布進行測量,藉jf嘴本时r ^ 里精此5周查膜厚的分布狀況。具體 而言’係對晶圓上之49點的镇η φ it。、# 點的溥片電阻進行測量,算出其標 準偏差(O' )。 其結果同樣地示於表20由砉?.主M 1 衣Z田表2清楚可知,於本實施例, 從錢初期至後期1片内電阻分布之變動小(i7〜i9 % ),亦即表示膜厚分布之變動小。 又對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為85跳’已減少。此結果亦示於表2。以此方式可將預燒 夺門縮短化且膜之均勻性(unif〇rmity)良好,可提升藏鍵 成膜之品質。 21 201107514 (實施例6) 對純度99.999%之鈕添加有鎢70massppm相當量之原 料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成厚度2〇〇mm、直徑 2〇〇mm 0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為30mm。 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以ΐ5〇〇Κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 β m之組織之厚度12〇mm、直徑13〇爪加必的材料。 、接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 40〇 1 500K溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有⑽心之組織之厚度 120mm '直徑1 3〇mm 0的材料。 著’以低溫對其進行壓延及再結 精加工,製成厚度10麵、直徑45〇mm〇s .…、後進仃 _ _ 位50mm4之耙材。以成為以 之平均結晶粒徑及結晶粒徑之變 雯動的方式’調節中途及 敢後之冷加工以及再結晶退火。 另 此平均結晶粒徑與變 動’雖然亦會因鶴的添加量而變<匕 ,, ^ 彳―於本霣她例中’可 進仃此荨之調節。 乾的平均結晶粒徑為75 社曰 μ ,··σ日日拉徑之變動為士7%。 鶴3量之變動為士8%。此結果同樣地示於表2。 由於薄片電阻取決於膜厚, «雪ϋ日·> \ 對晶圓(12吋)内之薄 片電阻之分布進行測量,藉此調杳 而 > . '-膜厚的分布狀況。具體 ::差晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 其結果同樣地示於表2。由表2、,主枯 ’月楚可知,於本實施例, 22 201107514 從濺鍍初期至後期,薄片内電阻分布之變動小(i3〜i5 % ),亦即表示臈厚分布之變動小。 又,對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為82kWh’已減少。此結果亦示於表2。以此方式可將預燒 時間縮短化’且膜之均句性(unif_ity)良好,可提升韻 成膜之品質。 (實施例7) 對純度99,999%之鈕添加有鎢1〇〇massppm相當量之原 料進行電子束炼解’對其進行鵠造製成厚直徑 2〇〇mm0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為25mm。 接著,以至溫對此铸錠或小胚進行粗乾後,卩 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有· 之組織之厚度12〇mm、直徑13〇麵必的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋 以1400〜l500K溫度實施再結晶退火 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有 12〇mm、直徑13〇mm0的材料。 及鍛粗鍛造後,再次 。再次重複進行鍛造、 1 〇〇 M m之組織之厚度 接者’以低溫對其進行壓延及爯社a 1丁 s延及再結晶退火,然後進行 精加工,製成厚度l0mm、直徑 τ必之靶材。以成為以 之平句結晶粒徑及会士 a #ir么及+ _ & 〇曰曰粒俚之變動的方式,調節中途及 蚨後之冷加工以及再結晶退火。 叙热缺+ 此+均結晶粒徑與變 動雖,,、、、亦會因鷄的^σ 4 _ 進行此等之調節。 於本實施例中,可 乾的平均結晶粒徑為70 V m,社曰 以m恕日日粒徑之變動為±5%。 23 201107514 且,鎢含量之變動為±6% 果冋樣地示於表2。 片電阻之:t電阻取決於膜厚’因此對晶圓(【2忖)内之薄 而+ · $仃測量’藉此調查臈厚的分布狀況。具體 準偏差(σ)β 的薄片電阻進行測量’算出其標 其結果同樣地示於表2。 你 由表2岣楚可知’於本實施例, 從鹿鍍初期至後期’薄 0/λ + 門電阻分布之變動小(1.0〜1.2 义)’亦即表示膜厚分布之變動小。 為801cWh 1濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量’ 時 於表2。以此方式可將預燒 ,. 且膜之均勻性(Unif〇rm“y)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (比較例1) 對純度99.995%之组添加有嫣〇 5聰〒相當量之原 料進行電子束料,對其進行鑄造製成厚度_ '直徑 2〇—之铸鍵。此時之結晶粒徑約為60_。 接著’以室溫對此禱鍵或小胚進行粗軋後,卩ΐ5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有· 心之組織之厚度120咖、直徑13〇mm0的材料。 接著’ m室溫對其進行粗及絲鍛造後,再次 以1400〜15峨溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造、 熱處理’藉此得到平均結晶粒徑具有10—之組織之厚度 1 20mm、直控1 3〇mm 0的材料。 接者,以低溫對其進行壓延及再結晶退火,然後進行 24 201107514 精加二’製成厚度1Gmm、直徑45Gmm0之乾材。以成為適 '、χ °阳粒徑及結晶粒徑之變動的方式,調節中途及 = 7力工以及再結晶退火,但是於本比較例中,無法 進行此等之調節。 靶的平均結晶粒杈為i 3 〇 V m,結晶粒徑之變動為土3 $ ^且鎢3里之變動為±40%。此結果同樣地示於表2。 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12吋)内之薄 片,阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 而口’係對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表2。由表2清楚可知,於本比較例, 從藏鑛初期至後期,薄片内電阻分布之變動大(38〜6〇 %)’亦即表示膜厚分布之變動大。 又,對錢鑛之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為20_,已增加。此結果亦示於表此方式無法將 預燒時間縮短化’膜之均句性(unifQrmity)亦不良,無法提 升濺鍍成膜之品質。 以上,雖然亦對純度99·999 %之组添加有鶴 〇.5maSSPPm之情料行相同的試驗,但是發現與此比較例 1相同的傾向。此清楚可知亦會對紐的純度造成影響。 (比較例2) 對純度之纽添加有鶴15〇_啊相當量之原 料進行電子束祕,對其進行鑄造製成厚度屬咖、直徑 2〇〇顏0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為2〇匪。 25 201107514 接著,以室溫對此鑄鍵或小胚進行粗乾後,w 15〇收 之溫度進行再結晶退火。藉此 付Θ十岣結晶粒徑具有200 ㈣之組織之厚度12G_、直徑nGmn^的材料。 、接著’再次以室溫對其進行粗乾及锻粗锻造後,再次 以1400〜1500K溫度實施再紝曰 ㈣搜“ 火。再次重複進行鍛造、 熱處理,错此得到平均結晶粒徑且 仏八有100# ΠΊ之組織之厚度 120mm、直徑13〇mm0的材料。 又 接著,以低溫對其進行壓延及 a 接 次冉、·。s日退火,然後進行 产之〇平均t成曰厚度1〇嶋、直徑45〇咖必之革巴材。以成為適 :後I::及結晶粒徑之變動的方式,調節中途及 取设之冷加工以及再結晶 ^ ^ ^ 仁疋於本比較例中,無法 丁此專之调郎,乾的平均結晶粒徑 … 粒徑之變動為士50%,偏析 仁…曰 動Α±7Π0/ 輯以起之變動大。且’鎢含量之變 動為7〇义。此結果同樣地示於表2。 由於薄片電阻取決 片電阻夕八士 、膜厚13此對晶圓(12时)内之薄 月電阻之分布進行測量, 而士 .. 藉此β周查膜厚的分布狀況。具體 ° ’係對晶圓上之49 μ + 準偏差(σ)。 』的4片電阻進行測量’算出其標 其結果同樣地示於表 從濺护3 由表2 >月邊可知,於本比較例, 攸機鍍初期至後期,植 α/χ . '專片内電阻分布之變動大(4.5〜7.0 〇)’亦即表示膜厚分布之變動大。 又,對濺鍍之至初期摇〜儿A L 為UOkWh,已辦加。二穩疋化為止的電力量進行測量’ 預声時門始 結果亦示於表2。以此方式無法將 頂堤時間縮短化,膜之 勺勻性(uniformity)亦不良,無法提 26 201107514 升濺鍍成臈之品質。 (實施例8) 對純度99.998 %之组添加有2.2massppm之鶴、 32massppm之鉬、umassppm之鈮(合計添加量為 46.2maSSpPm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成厚 度200mm、直徑200mm 0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 55mm ° 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以ΐ5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 之組織之厚度120mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以剛〜15峨溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有之組織之厚度 120mm、直徑13〇mm0的材料。 又 接著,以低溫對其進行壓延及Π73κ之再結晶退火, 然後進行精加工,製成厚度1Qmm、直徑45Gmr^之乾材。 。歡的平均結晶粒徑為85心,結晶粒徑之變動為±ιι %。且,鎢、翻 '鈮含量的變動在士 6%以内。以上之結果 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓⑴吋)内之薄 =阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 〇 ’係對晶圓上之49 fj;沾培u雨 1h 之49 .點的溝片電阻進行測量,算出其標 年偏是(〇)。 其結果同樣地示於表 衣J由表3清楚可知,於本實施例, 27 201107514 從減鍍初期至後期,薄片内電 %),亦即表示膜厚分布之變動小。 邊動小(2,〇〜2.5 又,對韻之至初期穩定化為止 為55kWh,已減少。此結果亦示於表^以1 = = Τ測量, 時間縮短化,且膜之均勻性(unif〇rmity)良好,二^升濺鑛 成膜之品質。 28 201107514 .±i 索 j^sd ύ j^d Ίϋ^ ΛίΧ J^i «αέί ^L κ- κ- κ- ΠΓ» W Λ Λ Λ Λ Λ Λ Λ Λ ρ Λ Λ Λ Λ λ Λ 300kwh 踩*e in 寸 00 jr> in m Μ in 1〇 1〇 1〇 卜 ^怜 c φ 次 (N Ο) 次 (Ν rn Os (N (Ν 1.7% m <N 2.3% 1.6% 次 Ό (N 次 rs Ι·Μ CN 2.4% 6.5% 7.5% 6.7% ^ ml 1 1 1 1 1 1 ι 1 l 1 ι 1 1 1 l 1 夂、锏 〇 (N 1〇 m (N CN <N 〇 CN 寸· O) Ι> » " Η rn in 'Ο to ρ — <N in 1 — 寸· ηιΡη ό ^ 次 Α-< Μ ,φΐ 〇〇 ΓΝ τ—Η -Η \D -Η Ό 1—Η -Η Τ·"Η -Η -H ι—Η -Η οο σ\ ί〇 -Η (·^ 屮 Τ··Η -Η rs o rn rs |<« < ft 贺W 屮 r·^ •Η -Η -Η Γ^ οο W 1· ·Η -Η Γ^· 〇〇 'Ο -Η o 〇 勃 < < 平均 晶粒 1〇 00 (Ν 〇\ in ss ΠΊ § ο τ-Η i〇雄 —啤 〇焚 ^4 、Mo、Nb 合計量 46.2 72.6 卜 On 31.5 c\ v〇 42.1 48.69 99.97 54.4 ο to ^"Η 146.2 149.8 161.5 157 164.8 S (N 寸 CS in Ο 00 1〇 (Ν JO 1 $ 44.7 Ο f'H 48.7 〇 S (N m 〇\ ο I in 1 0.69 0.97 寸· 31.5 in 53.4 CN CN (N rn 卜 rn CN 卜 00 m (Ν m ι〇 〇 69.8 «ο in 62.7 00 ON Ο fN ro 寸 〇 卜 οο 〇\ m 寸 碧 嫁 銻 讳κ • 係( 维®( 妹κ 如D( %c jj -Ο -Ο 201107514 (實施例9) 對純度99.998 %之钽添加有3 2massppm之鎢、 67maSSppm之鉬、2.4massppm之鈮(合計添加量為 72.6maSSppm)之原料進行電子束熔解’對其進行鑄造製成厚 度20〇mm、直徑2〇〇mm0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有200 ^之組織之厚度120_、直徑丨3〇_0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及锻粗锻造後’再次 以1400〜1 500Κ溫度實施Α έ士曰 &再、,Ό曰日退火。再次重複進行鍛造、 …、處理’藉此得到平均炎士 Β 卞1,0日日粒徑具有130^m之組織之厚度 120mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,以低溫對其進行壓 妹接墙〜^ 埂仃壓延及UWK之再結晶退火, ^+Λ裏成厚度10mm'直徑45〇mm0之起材。 把的平均結晶粒徑為 且 為50心,結晶粒徑之變動為土7%。 銷、銳含罝的變動 表3。 動在8 %以内。以上之結果示於 由於薄片電阻 片電阻之分布進行 而言,係對晶圓上 準偏差(σ )。 取$於膜厚,因此對晶圓(12吋)内之薄 則里,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 其結 從丨賤鑛初 果同樣地示 期至後期 ;表3。由表3清楚可知,於本實施例, 薄片内電阻分布之變動小(丨·5〜1.9 30 201107514 %),亦即表示膜厚分布之變動小。 - 又,對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, - 為4〇kWh,已減少。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化,且膜之均勻性(uniformity)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (實施例10) 對純度99.998 %之鈕添加有37massppm之鶴、 〇.9massppm之鉬、5.lmassppm之鈮(合計添加量為 9.7massppm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成厚 度200mm、直徑200mm 0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 55mm 〇 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以ΐ5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。!I此得到平均結晶粒徑具有· # m之組織之厚度12〇mm、直徑I3〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 〇〇 1 5〇〇K溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 熱處理’藉此得到平均結晶粒徑具有15G//m之組織之厚度 120mm、直徑13〇mm0的材料。 又 /接著,以低溫對其進行壓延及U73K之再結晶退火, ’;—精加工,製成厚度、直徑450mm 0之雜材。 。把的平均結晶粒徑為95以爪,結晶粒徑之變動為土 1 8 %且,鎢、鉬、鈮含量的變動在土 12%以内。此結果示於 表3 〇 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12吋)内之薄 31 201107514 片電阻之分布進行測量,藉此調杳 y 楮周查膜厚的分布狀况。具體 而言,係對晶圓上之49點的薄片 %丨且進仃測量,算出其標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表3〇由表1、主; 衣)田衣3清楚可知,於本實施例, 從賤鍍初期至後期,薄另内電 坪Λ Π电1^分布之變動小(2.3〜3.2 % )’亦即表示膜厚分布之變動小。 對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為80kWh’已減少。此纟士要亦千於主, 此、,〇果亦不於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化,且膜之於4r ; f . 犋之均勻丨生(umf〇rmity)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (實施例1 1) 對純度99.998 %之钽添加有11咖叫叫之鎢、 16maSS_之銳(此情形,未添加翻;合計添加量為 27massppm)之原料進行電子束炼解’對其進行禱造製成厚 度200mm、直徑2〇〇mm0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 55mm 〇 接著以至/JBL對此鑄鍵或小胚進行粗軋後,以1 5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 A m之組織之厚度120mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 乂 1400 1 500κ溫度貫施再結晶退火。再次重複進行锻造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有13〇 " m之組織之厚度 1 20mm、直把1 30mm 0的材料。 接著,以低溫對其進行壓延及丨丨73K之再結晶退火, 32 201107514 然後進行精加工,製成厚度1 〇mm、直徑45〇mm 0之靶材。 把的平均結晶粒徑為92 # m,結晶粒徑之變動為± i 3 %。且,嫣、视含量的變動在土 16%以内。此結果示於表3。 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12吋)内之薄 片電阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 而言,係對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表由表3清楚可知,於本實施例, 從濺鍍初期至後期,薄片内電阻分布之變動小(2 2〜2 9 % ),亦即表示膜厚分布之變動小。 又,對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為60kWh,已減少。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化’且膜之均勻性(unif()rmity)良好,可提升賤鍵 成膜之品質。 (實施例12) 對純度99.998 %之鈕添加有12massppm之鶴、 Umassppm之翻、18massppm之鈮(合計添加量為 31.5maSSPPm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成厚 度200·、直徑2〇〇mm0之鱗鍵。此時之結晶粒徑約為 55mm 〇 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,卩Μ隊 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有_ 之組織之厚度12〇mm、直徑⑽麵㈣材料。 接著S人以至溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 33 201107514 二彻〜1500K溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造、 …處理,藉此得到平均結晶粒徑具有13〇” ⑶圆、直徑13〇麵0的材料。 旱度 接著’以低溫對其進行M延及1173【之再結晶退火, 然後進行精加工’製成厚度1〇·、直徑45〇_㈣材。 :的平均結aa粒徑為9”爪,結晶粒徑之變動為士 Μ 示:於表;鶴、!目、銳含量的變動在±1〇%以内。以上之結果 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對 片電阻之分布進行測# .. 丁川之溥 而古,㈣^ 調查膜厚的分布狀況。具體 準偏差⑷。 #’算出其標 其結果同樣地示於矣 ^ 於表3。由表3清楚可知,於本實施例, 從濺鍍初期至後期,薄 o/L t p口主 月内電阻刀布之變動小(2.0〜2.5 亦即表不膜厚分布之變動小。 又,對減錢之至初期籍定彳卜或. 為55kWh,P姑+ 月t疋化為止的電力量進行測量, 時間縮短化, 、表3。以此方式可將預燒 、(均勻性(unif 成膜之品質。 mity)良好,可提升濺鍍 (實施例1 3) 對純度99.998 %之组添加有 42刪SPPm之銳(此情形,未添加::之鶴、 之原料進行電子㈣解,對其進 !,—) 直徑康—之鑄鍵。此時之,日『 〇日日拉杈約為55mm。 34 201107514 接著,以室溫對此鑄鍵或小胚進行粗乳後,α ΐ5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有200 Ρ之組織之厚度12G_、直徑13如一的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗乳及鍛粗锻造後,再次 以14〇〇〜 1500K溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 ㈣理’藉此㈣平均結晶粒徑具有13()”之組織之厚度 120mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,以低溫對其進行塵延及Π73Κ之再結晶退火, ’、.、後進仃精加工’製成厚度1〇_'直徑必之靶材。 乾的平均結晶粒徑為55㈣,結晶粒徑之變動為⑽。 且,僞、銳含量的變動在±11%以内。以上之結果示於表3。 由於缚片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12忖)内之薄 片電阻之分布進行測量,# 猎此凋查膜厚的分布狀況。具體 而言,係對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量算出立標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於矣+ 1 + 、表3。由表3清楚可知,於本實施例, 從賤錢初期至後期,薄片内電阻分布之變動小(ΐ4〜ΐ7 %),亦即表示膜厚分布之變動小。 又,對⑽之至切期穩定化為止的電力量進行測量, 為45kWh,已減少。此姓 、力果亦不於表3。以此方式可將預燒 時間^短化,且眩夕ιλ, ' 句勻性(uniformity)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (實施例14) 對純度99.998 %之钽添加有18massppm之鎢、 35 201107514 2.1massppm 之鉬 ' 22massppni 之銳 Γ a 斗夫丄 、σ βΓ /私加量為 U.lmassppm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成厚 度2〇〇mm、ΐ徑2〇〇mm0之铸鍵。此時之結晶㈣^ 5 5 mm 〇 接著,以室溫對此鑄銳或小胚進行粗乾後,卩15〇叱 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑且有_ …組織之厚度120_、直徑13〇—的材料。 、接著,再次以室溫對其進行粗乾及鍛粗锻造後,再次 以1400〜1500Κ溫唐膏力东_£从· Β .β , ^ ^ 胤度貫施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 …處理,藉此得到平均結晶粒徑且 日日徂也具有1 30 # m之組織之厚度 2〇mm、直徑13〇mm0的材料。 :著,以低溫對其進行壓延及瞻之再結晶退火, 仃精加卫,製成厚度10mm、直徑45Omm0之把材。 ,均結晶粒徑4 87"m ’結晶粒徑之變動為土12 示於表;鎢、鉬、鈮含量的變動在±11%以内。以上之結果 片電1=電阻取決於膜厚1此對晶圓(12忖)内之薄 而言, 進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 準偏差(σ | Bs圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 其結果同樣地示於砉^丄主1 ± 從機链初期至後期 ': 清楚可知1於本實施例, %), 曼期,薄片内電阻分布之變動小(1.9〜2.3 、卩示膜厚分布之變動小。 X之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 36 201107514 為5 0kWh,已減少。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化,且膜之均勻性(Unif〇rmity)良好,可提升賤錄 成膜之品質。 (實施例1 5 ) 對純度99.998 %之组添加有23massppm之鶴、 〇.69massppm之錮、25massppm之鈮(合計添加量為 48.69maSSppm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成 厚度20〇mm、直徑2〇〇mm必之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 55mm ° 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以ΐ5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火》藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 β m之組織之厚度12〇mm、直徑13〇mm必的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 、1400〜1500K溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有13〇"m之組織之厚度 12〇ιηπι、直徑130mm 0的材料。 接著,以低溫對其進行壓延及丨丨73κ之再社曰 然後進行精加工’製成厚度10mm、直徑45〇麵:二材, 乾的平均結晶粒徑為73p,結晶粒徑之變動為±8%。 鶴、銦、妮含量的變動在±15%以内。以上之結果示於 由於W電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12七内之薄 阻之分布進订測量’藉此調查膜厚的分布狀況。具體 …系對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 37 201107514 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表3。由表3清楚可知,於本實施例, 從濺鍍初期至後期,薄片内電阻分布之變動小(17〜23 % ),亦即表示膜厚分布之變動小。 又,對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為45kWh,已減少。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化,且膜之均句性(unif〇rmity)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (實施例1 6 ) 對純度99.998 %之钽添加有24massppm之鎢、 〇.97massppm之铜、75massppm之鈮(合計添加量為 99.97massppm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成 厚度200麵 '直徑2〇〇—之鑄鍵。糾之結晶粒徑約為 5 5mm。 接者,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以ΐ5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有200 以m之組織之厚度120mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以140〇〜 1500Κ溫度實施再結晶退火。#次重複進行鍛造、 &處理’ #此得到平均結晶粒徑具有12() " m之組織之厚度 1 2〇mm、直徑1 30mm 0的材料。 /接著,以低溫對其進行壓延及丨173K之再結晶退火, 然後進仃精加工,製成厚度l〇mm、直徑45Omm0之靶材。 靶的平均結晶粒徑為47/zm,結晶粒徑之變動為士5%。 38 201107514 且’鶴、翻、銳含量的蠻 表3。 们變動在土8%以内。以上之結果示於 由於薄片電阻取決於膜厪 M雷❹八㈣厚’因此對晶圓(12哟内之薄 片電阻之为布進行測量,蕤 精此調查膜厚的分布狀況。具體 而言’係對晶圓上之49點的薄片電阻進杆、目丨…、 準偏差⑷。 #片以進仃測罝,舁出其標
其結果同樣地示於表3 & A 衣J由表3凊楚可知,於本實施例, 從濺鍍初期至後期,薄片内 守巧円電阻分布之變動小(1.3〜1.6 % )’亦即表示膜厚分布之變動小。 又,對濺銀之至初期穩定化為止的電力量進行測量’ 為3舰,已減少。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化,且膜之均勻性 J aunntonmty)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (實施例17) 對純度99.998 %之组添加有53massppm之鶴、 L—p…目(此㈣,未添加銳;合計添加量為 54.4massppm)之原料進行電子束溶解,對其進行鑄造製成厚 度200mm、直徑2〇〇_0之鑄鍵。此時之結晶粒徑約為 55mm 〇 接著’以室溫對此鑄錠或小胚進行粗乳後,Μ 15〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 之組織之厚度12〇mm、直徑n〇mm0的材料。 接著,再纟以室溫對其進行粗軋及锻粗鍛造後,再次 以M00〜1500K溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 39 201107514 、處里藉此侍到平均結晶粒徑具有1 3 0 // m之組織之厚度 1 20mm、直徑13〇mm必的材料。 接著以低溫對其進行壓延及1173K之再結晶退火, 後進订精加工’製成厚度1〇咖、直徑彻匪^之靶材。 〇把的平均結晶粒徑為6〇 “爪’結晶粒徑之變動為士1 〇 % °且ϋ含量的變動在土9%以内。以上之結果示於 表3 〇 、 由於薄片電阻取決於膜厚’因此對晶圓〇2忖)内之薄 片:阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 而言,係對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差((J )。 ' 其結果同樣地示於表3。由表3清楚可知,於本實施例, 從藏鑛初期至後;SB,@ w ^ & 朋芏俊期,溥片内電阻分布之變動小(16〜2 6 % ),亦即表示膜厚分布之變動小。 又,對賤鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為50kWh,已減少。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化’且膜之均勻性(unif〇rmi⑺良好,可提升賤鑛 成膜之品質。 (實施例18) 對純度99.998 %之鈕添加有57似哪叩之鎢、 48massppm之翻、45邮卿抑之銳(合計添加量為 15〇maSSPPm)之原料進行電子束炼解,對其進行鑄造製成厚 度2〇〇顏、直# 2〇〇m_之鎮鍵。此時之結晶粒徑約為 55mm 〇 40 201107514 接著以至溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以丨500κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有200 之組織之厚度120mm、直徑13〇mm0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以刚〜15嫩溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造、 熱處理’藉此得到平均結晶粒徑具有1GG"m之組織之厚度 120mm、直徑13〇mm0的材料。 又 接著,以低溫對其進行壓延及n73K之再結晶退火, 然後進行精加卫,製成厚度1Qmm、直徑45Qmn^之乾材。 ㈣平均結晶粒徑為40" m,結晶粒徑之變動為土7%。 且’鎢、鉬 '鈮含量的變動在±15%以内。以上之結果示於 表3 〇 忖)内之薄 況。具體 算出其標 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12 片電阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀 而。係對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量, 準偏差((7 )。 其結果同樣地示於表3。由矣^、,主桩-Τ ^ , 仏衣J田衣J,月楚可知,於本實施例, 從減錄初期5 ίέ ^ w内電阻分布之變動小(15〜23 %)’亦即表示膜厚分布之變動小。 ’對濺鍍之至初期穩定化為止的電力 為 55kWh,p Λ+' 丨、 1丁而里 ,夕。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間縮短化,且膜之的Λ…飞T將預魔 成膜之品質。均勾性(Umf〇rmity)良好,可提升顏 (實施例1 9) 201107514 對純度99.998 %之紐添加有70massppm之嫣' 31.5massppm之銷、44.7massppm之鈮(合計添加量為 l46.2maSSpPm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成 厚度200mm、直徑200mm 0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 5 5 mm。 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以丨 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2卯 以m之組織之厚度t 2〇mm、直徑} 0的材料。 、接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以140〇〜丨5〇〇κ溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造、 熱處理’藉此得到平均結晶粒徑具有1〇〇”之組織之厚度 1 2〇mm '直徑1 30mm 0的材料。 接者’以低溫對其進行壓延及Π73κ之再結晶退火, 、、、進仃精加工,製成厚度1〇mm、直徑45〇_必之乾材。 且乾的平均結晶粒徑為41"m,結晶粒徑之變動為土8%。 鎢、鉬、鈮含量的變動在士17%以内 於/専片電阻取決於腺厘 田料 片電阻之八…… 對晶圓(12吋)内之薄 而言:4仃測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 準偏差(σ )厂圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 可知’於本實施例, 之變動小(1.6〜2.1 、、。果同樣地示於表3。由表 二:賤鑛初期至後期,薄片内電, 。’亦即表示膜厚分布之變動小 42 201107514 又’對濺鑛之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為50kWh,已減少。此結果亦示於表^以此方式可將預燒 時間縮短化,且膜之均勻性(unif〇rmity)良好,可提升濺鍍 成膜之品質。 (實施例20) 對純度99.998 %之钽添加有69.8massppm之鎢、 50massppm之鉬、30massppm之鈮(合計添加量為 149.8maSSpPm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成 厚度200mm、直徑200mm必之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 55mm。 接著以至溫對此鑄鍵或小胚進行粗軋後’以1 5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 之組織之厚度uomm、直徑13〇mm0的材料。 接著’再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以1400〜1500K溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有100 // m之組織之厚度 120mm、直徑13〇ππη0的材料。 人 接著,以低溫對其進行壓延及11 73Κ之再結晶退火, 然後進仃精加工,製成厚度l〇mm、直徑450mm 0之靶材。 靶的平均結晶粒徑為45 #爪,結晶粒徑之變動為士6%。 且,鎢鉬、鈮含量的變動在士15%以内。以上之結果示於 表3。 ' 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(1 2吋)内之薄 片電眼之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 43 201107514 而言,係對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表3。由表3清楚可知,於本實施例, 從濺鍍初期至後期,薄片内電阻分布之變動小(丨.5〜2.4 % ),亦即表示膜厚分布之變動小。 又,對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為55kWh,已減少。此結果亦示於表3。以此方式可將預燒 時間細紐化,且膜之均勾性(unjf〇rmit力良好,可提升滅鑛 成膜之品質。 (比較例3) 對純度99.995 %之鈕添加有15massppm之鎢、 UOmassppm之翻、4〇邮叫_之銳(合計添加量為 161.5massppm)之原料進行電子束炼解對其進行鑄造製成 厚度200麵、直徑2〇〇mm0之鑄錠。&時之結晶粒徑約為 60mm。 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以丨5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有_ //m之組織之厚度12〇mm、直徑u〇mm必的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 1400 15〇〇K /JttL度貫施再結晶退火。再次重複進行锻造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有丨〇〇以m之組織之厚度 120mm、直徑20mm (/>的材料。 又 接著,以低溫對其進行壓延及再結晶退火,然後進行 精加工II成厚度1〇_、直徑45〇mm0之把材。以成為適 44 201107514 度之平均結晶粒徑及結晶粒徑之變動的方式,冑節中途及 最後之冷加X以及再結晶退火,但是於本比較例中,無法 進行此等之調節。 把的平均結晶粒徑為34 " m(存在未再結晶),結晶粒徑 之變動為±60%。_£ ’鶴、钥、銳含量的變動為土 25%。此 結果同樣地示於表3。 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓〇2吋)内之薄 片電阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 而言,係對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表3。由表3清楚可知,於本比較例, 從濺鍍初期至後期,薄片内電阻分布之變動大(4 〇〜6 5 %),亦即表示膜厚分布之變動大。 又’對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為150kWh,已增加。此結果亦示於表3 ^以此方式無法將 預燒時間縮短化’膜之均勻性(uniformity)亦不良,無法提 升濺鍍成膜之品質。 (比較例4) 對純度99.998 %之组添加有5.5massppm之鶴、 l_5massppm之鉬、I50massppm之鈮(合計添加量為 157massppm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成厚 度200mm、直徑200mm 0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 20mm 〇 接著’以室溫對此鑄鍵或小胚進行粗軋後,以1 201107514 行再,纟。Bg退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2〇〇 ㈣之組織之厚度12〇_、直徑13〇_必的材料。 、接著’再次以室溫對其進行㈣L及鍛粗锻造後,再次 以1400〜l50〇K溫度實施再結晶退火。再次重複進行锻造、 …處理#此得到平均結晶粒徑具彳1〇〇#m之組織之厚度 1 20mm、直輕}3〇mm 0的材料。 接者’以低:¾對其進行屢延及再结晶退火,然後進行 ^加工’製成厚度10mm、直徑45〇_必之輕材。以成為適 义之平均結晶粒徑及結晶粒徑之變動的方式,調節中途及 最後之冷加工以及再結晶退火,但是於本比較例令,無法 進行此等之調節’乾的平均結晶粒徑為15心,含有未再結 晶,結晶粒徑之變動為±5G%,偏析所引起之變動大。且, 鎢銷|£含$的變動為土3〇%。此結果同樣地示於表卜 由於薄片電阻取決於膜厚,因此對晶圓(12对)内之薄 片電阻之分布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。且體 2差:系對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 準偏差(σ )。 其結果同樣地示於表3。由表3清楚可知,於本比較例, 從㈣初期至後期,薄片内電阻分布之變動大MW %),亦即表示膜厚分布之變動大。 又,對職链之至初期穩定化為止的電力量 已增加。此結果亦示於表3。以此方式無法將 預k時間縮短化’膜之Μ性(unifGmity)亦不良,益法提 升濺鍍成膜之品質。 … 46 201107514 (比較例5) 對純度99.998%之组添加有62.7massppm之鶴、 53.4massppm之鉬、48.7massppm之鈮(合計添加量為 164.8massppm)之原料進行電子束熔解,對其進行鑄造製成 厚度200mm、直徑200mm 0之鑄錠。此時之結晶粒徑約為 20mm ° 接著,以室溫對此鑄錠或小胚進行粗軋後,以丨5〇〇κ 之溫度進行再結晶退火。藉此得到平均結晶粒徑具有2⑻ V m之組織之厚度12〇mm、直徑ι3〇ηιΙΏ 0的材料。 接著,再次以室溫對其進行粗軋及鍛粗鍛造後,再次 以1400〜丨500Κ溫度實施再結晶退火。再次重複進行鍛造、 熱處理,藉此得到平均結晶粒徑具有1〇〇 " m之組織之厚度 1 2〇mm、直徑1 30mm 0的材料。 接著,以低溫對其進行壓延及再結晶退火,然後進行 精加二’製成厚度1Gmm、直徑45Qnim0之㈣。以成為適 度之平均結晶粒徑及結晶粒徑之變動的方式,言周節中途及 最後之f加卫以及再結晶退火,但是於本比較例中,無法 進行此等之凋節,靶的平均結晶粒徑為"爪,含有未再沾 晶,:晶粒徑之變動為土5〇%,偏析所引起之變動大。、’。 鎢、鉬、鈮含量的變動為±25%。此結果同樣地示 於录。 片電電阻取決於膜厚’因此對晶圓(12吋)内之薄 刀布進行測量,藉此調查膜厚的分布狀況。具體 ——糸對晶圓上之49點的薄片電阻進行測量,算出其標 47 201107514 準偏差(σ )。 "其結果同樣地示於表ρ由表3清楚可知,於本比較例, :足濺鍍初期至後期’薄片内電阻分布之變動大(4.1〜6·7 % )’亦即表示膜厚分布之變動大。 又,對濺鍍之至初期穩定化為止的電力量進行測量, 為1 70kWh,已增加。此結果亦示於表3。卩此方式無法將 預燒時間縮短化’膜之均勻性(unifGmity)亦不良,無法提 升濺鍍成膜之品質。 =上,當在純度99·998%之钽添加鎢、鉬 '鈮時,總 添加量超過15Gmassppm,結晶粒徑之粗大化與變動會快速 變大’並且鎢、鈮、鉬含量之變動亦會變得顯著。此被認 為是鎢、翻、鈮產生偏析的結果,可知添加過量的鶴、翻、 鋼*並不佳。 座系上之可利用性 本發月具有以下之優異效果,藉由使组藏鑛革巴中含 1 massppm以上、丨00massppm以下之鶴作為必要成分並 不計鎢及氣體成分之純度在99.998%以上,而可提供具 均一微細之組、織、電聚穩L均句性(窗“Μ)優 之高純度组錢鑛乾。又,濺鑛時之電聚穩定化,由於即 在初期之階段亦穩定化,因此具有可縮短預燒時間之 果,故適用作為適於電子學領域,特別是形成複雜形狀 被膜、回路或障壁膜等之革巴。 【圊式簡單說明】 無 48 201107514 【主要元件符號說明 無

Claims (1)

  1. 201107514 七、申請專利範圍: 1· 一種鈕濺鑛把,其特徵在於: 含有lmassppm以上、1〇〇massppm以下之鎢作為必要 成分,不計鎢及氣體成分之純度在99998%以上。 2. —種钽濺鍍靶,其特徵在於: 含有lOmassppm以上、1〇〇massppm以下之鎢作為必要 成分’不計鶴及氣體成分之純度在99.998%以上。 3. —種组濺鍍把,其特徵在於: 含有10massppm以上' 5〇massppm以下之鎢作為必要 成分’不計嫣及氣體成分之純度在99 998%以上。 4. 如申請專利範圍第丨至3項中任一項之钽濺鍍鞑,其 鎢含量的變動在±20%以下。 、 5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之鈕濺鍍靶,其 平均結晶粒徑在1 20 // m以下。 ' 6. 如申請專利範圍第5項之鈕濺鍍靶,其結晶粒徑的 動在±20%以下。 7·如申請專利範圍第1項之鈕濺鍍靶,其進一步含有 'iOOmassppm(惟,不包括0massppm)之鉬及/或鈮,鴿、〇 鉬、鈮的合計含量在lmassppm以上、15〇massppm以下 不計鎢、鉬 '鈮及氣體成分之純度在99 998%以上。 8. 如申請專利範圍第7項之钽濺鍍靶,其進一步含 lOmassppm以上、100massppm以下之鉬及/或鈮。 有 9. 如申請專利範圍第7項之钽濺鍍靶,其進一步含 lOmassppm以上' 5〇massppm以下之鉬及/或鈮。 有 201107514 10. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之钽濺鑛乾, 其鎢、鉬、鈮之含量的變動在±20%以下。 11. 如申請專利範圍第7至1 1項中任一項之鈕濺鍍靶, 其平均結晶粒徑在1 20 μ m以下。 12. 如申請專利範圍第1 1項之钽濺鍍靶,其結晶粒徑的 變動在±20%以下。 八、圖式: (無) 51
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