TW202334059A - 濺射靶及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種能夠抑制濺射靶的破裂,且Al含量高的Cu-Al二元合金濺射靶及其製造方法。該濺射靶由含有Cu以及Al的二元合金、且餘量由不可避免的雜質組成的燒結體構成,Cu和Al的含量(at%)滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式,相對密度爲95%以上。
Description
本發明,涉及一種濺射靶(以下,有時也僅稱爲“靶”。)及其製造方法。特別地,涉及一種包含Cu-Al二元合金的濺射靶及其製造方法。
一部分的半導體裝置,具有多層布線結構體,所述多層布線結構體具備:導體布線、絕緣膜、擴散阻擋層等。以往,導體布線大多使用純Cu,近年,隨著布線的微細化,電阻抗等新的問題顯現出來。與之伴隨地,在進行新的導體布線用的材料的摸索。
專利文獻1中,作爲布線材料,公開了各種金屬間化合物,作爲其中之一公開了CuAl
2。另外,爲了形成金屬間化合物CuAl
2,在專利文獻1中,公開了使用直流濺射法對Cu和Al的純金屬靶進行蒸鍍。
專利文獻2中,作爲布線材料用途,公開了經由鍛造以及軋製等步驟來製造CuAl合金的濺射靶。
在專利文獻3中,代替CuAl合金的濺射靶,提出了使用將靶表面形狀爲扇狀的Cu和Al金屬交錯地進行組合得到的靶。並且公開了使用該濺射靶進行成膜的結果是,Cu和Al在組分上混合成了所需的濃度,得到了與Cu-Al合金所形成的濺射靶同等的Cu-Al合金膜。
進一步,在專利文獻4中還公開了在Cu靶上放置作爲添加物的Al片,並將此用作靶進行成膜的方法。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2019-212892號公報
專利文獻2:國際公開第2015/151901號
專利文獻3:日本特開2009-188281號公報
專利文獻4:日本特開2004-076080號公報
發明要解決的技術問題
金屬間化合物CuAl
2,作爲新的布線材料而備受關注,因此正在摸索透過濺射形成布線的方法。其中,像專利文獻1那樣對純Cu和純Al這兩種靶進行共濺射很複雜,另外,爲了形成目標的金屬間化合物,必須對各種各樣的濺射條件進行調節。
因此,在進行濺射的時間點已經形成了金屬間化合物CuAl
2更有利。即,期望有CuAl
2的靶材。
但是,本發明人進行研究後結果發現,基於與專利文獻2所公開的方法同樣的方法(軋製,鍛造等步驟),不準備專利文獻2中記載的CuAl(Al:0.01wt%、10wt%)的錠而是準備CuAl
2的錠之後,當對其進行軋製、鍛造等加工時,材料會破裂,實際上無法製造濺射靶。可認爲這是由於,與專利文獻2中記載的CuAl(Al:0.01wt%、10wt%)的情况相比,在CuAl
2中,由於Al的含量增多,因此韌性降低。因此,以往,實際上不可能實現Al含量高的Cu-Al二元合金濺射靶。
在專利文獻3以及4的方法中,由於熱膨脹、收縮特性等特性不同的材料相接近,因此在濺射靶被加熱或冷卻時或在加工時,發生破裂的可能性很高。另外,由於使用不同的原材料,所以在濺射時混入雜質的風險也很高。因此,基於抑制濺射靶的破裂,並抑制濺射時的雜質的混入的觀點,不是組合不同種類的成分的濺射靶,而是具有更均勻的組分的Cu-Al二元合金濺射靶更優選。
本發明鑒於上述技術問題點而提出,在一實施方式中,要解決的技術問題是提供一種能夠抑制濺射靶的破裂,且Al含量高的Cu-Al二元合金濺射靶及其製造方法。
解決技術問題的方法
本發明人經過深入研究發現,透過使得濺射靶爲燒結體,能夠得到Al含量高的Cu-Al二元合金濺射靶。本發明基於上述知識而完成,在下文中進行示例。
[1]
一種濺射靶,由含有Cu以及Al的二元合金、且餘量由不可避免的雜質組成的燒結體構成,其中,
Cu和Al的含量(at%),滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式,
相對密度爲95%以上,濺射靶。
[2]
在透過電感耦合等離子體發光分光分析法,對在從所述濺射靶的濺射面的中心向外周延伸且彼此正交的2條直線上的、所述濺射面的中心位置、外周位置,以及位於它們的中間的中間位置的合計5個點的Al的含量進行測量的情况下,各個含量的最大值以及最小值之差爲0.2at%以下,如[1]所述的濺射靶。
[3]
當使用X射線繞射裝置進行分析,並對其結果使用RIR(Reference Intensity Ratio)法進行定量分析時,CuAl
2和CuAl的合計值的質量比爲95%以上,如[1]或[2]所述的濺射靶。
[4]
所述Cu以及Al的二元合金,包含CuAl
2和/或CuAl的金屬間化合物,如[1]~[3]中任一項所述的濺射靶。
[5]
氧含量爲50~1000質量ppm,如[1]~[4]中任一項所述的濺射靶。
[6]
一種濺射靶的製造方法,該濺射靶由含有Cu以及Al的二元合金、且餘量由不可避免的雜質組成的燒結體構成,其中,
所述燒結體中的Cu和Al的含量(at%),滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式,
所述方法,包括:
製作霧化粉的步驟;
將所述霧化粉,以及來自於所述霧化粉的粉末中的至少一者,在550℃以上的溫度下透過熱壓制進行燒結的步驟,
方法。
[7]
在製作所述霧化粉之前,還包括製作Cu和Al的含量(at%)滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式的錠的步驟,
由所述錠製作所述霧化粉,如[6]所述的方法。
[8]
在燒結之前,還包括進一步粉碎所述霧化粉的步驟,如[6]或[7]所述的方法。
[9]
所述Cu以及Al的二元合金,包含CuAl
2和/或CuAl的金屬間化合物,如[6]~[8]中任一項所述的方法。
發明的效果
根據本發明,能夠提供一種能夠抑制濺射靶的破裂,且Al含量高的Cu-Al二元合金濺射靶及其製造方法。
接著,對本發明的實施方式進行說明。本發明不限於以下的實施方式,應當理解的是,在不脫離本發明的趣旨的範圍內,基於本領域技術人員的通常的知識,能適當地進行設計的改變、改良等。
(1.組分)
本發明在一實施方式中,是一種由含有燒結體構成的濺射靶,該燒結體含有Cu以及Al的二元合金,餘量由不可避免的雜質組成。濺射靶,可以包括背板,除此之外,還可以包括接合層。
濺射靶的形狀也沒有特別限定,典型地可以是平板狀(例如,圓形,矩形等)。
在濺射靶中,Cu和Al的含量(at%),滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式。
透過使得與Cu以及Al的合計含量相比的Al的含有率爲48at%以上且70at%以下,能夠良好地形成由Cu以及Al的金屬間化合物構成的導電體。該導電體,能夠期待導電性、以及導電體與絕緣體之間的密合性優良等特性。基於該觀點,與Cu以及Al的合計含量相比的Al的含有率,優選爲50at%以上,更優選爲55at%以上,還更優選爲62at%以上,進一步優選爲66at%以上。
另外,基於同樣的觀點,與Cu以及Al的合計含量相比的Al的含有率,優選爲69at%以下,更優選爲68at%以下。
濺射靶,優選包含CuAl
2和/或CuAl的金屬間化合物,進一步優選地,濺射靶是CuAl
2和/或CuAl的金屬間化合物。即,Cu和Al的含量,優選是Al/(Cu+Al)=0.67±0.02、或者Al/(Cu+Al)=0.50±0.02,更優選是Al/(Cu+Al)=0.67±0.01、或者Al/(Cu+Al)=0.50±0.01,進一步優選是Cu和Al的含量是Al/(Cu+Al)=0.67、或者Al/(Cu+Al)=0.50。
只要能夠製作CuAl
2或CuAl的金屬間化合物的靶材,就無需分別地製作用於形成CuAl
2布線材料或CuAl布線材料的Cu和Al的純金屬靶,另外在濺射中混入雜質的風險較低。因此,本實施方式的濺射靶的純度,優選爲4N(99.99質量%)以上,還更優選爲4N5(99.995質量%)以上,進一步優選爲5N(99.999質量%)以上。
這裏,濺射靶的純度爲4N(99.99質量%)以上意味著,在使用輝光放電質量分析法(GDMS)進行組分分析時,濺射靶中含有的Na、P、S、K、Ca、Cr、Fe、Ni、As、Ag、Sb、Bi、Th、U的合計量小於0.01質量%(100質量ppm)。
需要說明的是,Cu以及Al的含量,在如下文所述透過由Cu以及Al的金屬間化合物構成的錠來製造濺射靶的情况下,可以採用該錠中的Cu以及Al的含量,在根據産品的濺射靶來進行測定的情况下,濺射靶的組分,能夠透過電感耦合等離子體發光分光分析法(ICP-OES)來測定。
濺射靶的氧含量沒有特別限定,製造工藝上50質量ppm以上是不可避免的,優選爲1500質量ppm以下。典型地,氧含量的下限,優選爲200質量ppm以上,或500質量ppm以上,氧含量的上限,可以爲1000質量ppm以下。濺射靶的氧含量,透過惰性氣體融解-紅外線吸收法(例如,LECO公司製造TCH600)進行測定。
(2.相對密度)
本發明的濺射靶,在一實施方式中,相對密度爲95%以上。透過增高靶的相對密度,能夠抑制濺射靶的加工時或濺射時産生破裂。另外,在進行電弧少的穩定的濺射的方面,靶的相對密度越高越優選。相對密度優選爲97%以上,更優選爲98%以上,還更優選爲99%以上。相對密度的上限沒有特別限定,例如能夠爲100%以下,或者能夠爲99.9%以下,還能夠爲99.5%以下,又能夠爲99.0%以下。
相對密度,透過相對密度=實測密度÷理論密度×100(%)的式子算出。這裏,實測密度,是重量除以體積的值,體積透過阿基米德法測量。假設濺射靶全部爲CuAl
2(θ相)以及CuAl(η相),CuAl
2(θ相)的理論密度選用4.35g/cm
3,CuAl(η相)的理論密度選用5.36g/ cm
3,透過加權平均從而計算出理論密度。另外,CuAl
2(θ相)以及CuAl(η相)的比例,可透過濺射靶的組成計算出。使用該理論密度算出的該相對密度,也可能會超過100%。
基於抑制濺射靶的加工時或濺射時的破裂的産生的觀點,期望相對密度越高越好,但是僅僅熔解Cu和Al或者Cu-Al合金,並鑄造錠,則即使能夠提高相對密度,在切斷或固定的途中也容易破裂,難以得到作爲産品的濺射靶。本發明,如下文所述,透過製作霧化粉,並將該霧化粉等進一步在規定的條件下進行燒結,能夠得到首先相對密度較高,且難以破裂的Cu-Al二元合金濺射靶。
(3.組分的均一性)
在本發明的一實施方式中,對在從平板裝的濺射靶的濺射面的中心向外周延伸且彼此正交的2條直線上的、所述濺射面的中心位置、外周位置以及位於它們的中間的中間位置的共計5個點的Al的含量,在透過ICP-OES進行測量的情况下,各個含量的最大值以及最小值之差優選爲0.2at%以下。需要說明的是,外周位置是指,從濺射靶的最外周朝向中心方向的、中心至最外周之長度的1/8的位置。位於中心位置與外周位置的中間的中間位置,是位於將中心位置與外周位置相連的直線的中心點的位置。像這樣,由於測量位置處的Al含量之差小,且組分的均勻性高,因此濺射靶的組分在各位置變得均勻,有利於形成均勻的導電層。
基於該觀點,基於上述方法測定的Al的含量的最大值以及最小值之差,更優選爲0.1at%以下。該組分的均勻性,透過例如將Cu單體或Al單體交錯地進行配置或混合的濺射靶無法實現,但是透過如下文所述製作霧化粉,能夠實現高水準的均勻性。
這裏,參照圖1進行說明,在濺射靶的濺射面爲圓形的情况下,其中心A爲圓心,中心位置A,和外周位置E、C,和位於其中間的中間位置B、D的5個點,呈L字型配置。外周位置E、C,選用從濺射靶的最外周朝向中心A的方向的、中心至最外周之長度的1/8的位置。在濺射靶的濺射面爲矩形的情况下,其中心是對角線的交點。
(4.結晶結構)
濺射靶的結晶結構,能夠透過使用XRD(X射線繞射裝置)對濺射面進行分析,從而進行確定。各結晶相的質量比,對於XRD分析的結果使用RIR(Reference Intensity Ratio:參考強度比)法進行定量分析,由此得出。這裏,RIR法是指,根據RIR值與由XRD的結果得到的各結晶相的最強峰強度的值之比,求出結晶相的質量比的方法。在濺射靶中包含結晶相A、B、C、・・・的情况下,結晶相A的質量比X
A透過以下的式子計算。
X
A=I
Ak
A/(I
Ak
A+I
Bk
B+I
Ck
C+・・・)
其中,I是各個結晶相的X射線的最強峰的強度,k表示各結晶相的RIR值。RIR值,能夠使用國際繞射數據中心的粉末繞射文件(PDF)數據庫中記載的值。
透過使用RIR法進行定量分析,能夠得到Cu、Al、CuAl
2、CuAl的各相的定量值,因此,也能夠得到CuAl
2+CuAl的合計值的質量比。
CuAl
2+CuAl的合計值的質量比優選爲95%以上,更優選爲98%以上。由此,能夠良好地形成由Cu以及Al的金屬間化合物構成的導電體。另外,在CuAl
2爲主要的相的情况下,CuAl
2的質量比優選爲70%以上,更優選爲90%以上,還更優選爲95%以上。這裏,主要的相是指,濺射靶中所包含的結晶相中的、最多的結晶相。在CuAl爲主要的相的情况下,CuAl的質量比優選爲70%以上,更優選爲90%以上,還更優選爲95%以上。由此,能夠良好地形成由Cu以及Al的金屬間化合物構成的導電體。進一步,在本發明的優選的實施方式中,CuAl
2+CuAl的合計值的質量比爲100%,即,不含有Cu單相或Al單相。
(5.製造方法)
本發明的濺射靶由燒結體構成即可,具體的製造方法沒有限定,一實施方式中的製造方法,至少包括以下的步驟。
・製作霧化粉的步驟,以及,
・將霧化粉、以及來自於該霧化粉的粉末中的至少一者,在550℃以上的溫度下透過熱壓制進行燒結的步驟。
更優選地,可以製作Cu和Al的含量(at%)滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式的錠,並由錠製作霧化粉。
另外,霧化粉,可以進一步被粉碎,並在該粉碎之後,透過熱壓制進行燒結。
以下,對各步驟進行詳細描述。
5-1.製作錠的步驟
如下文所述,只要能夠製成成爲Cu-Al二元合金的原材料的霧化粉即可,並不一定必須準備錠,但是在本發明的一部分的實施方式中,優選地,熔解所需的Cu以及Al,或者熔解所需的Cu-Al合金,製作Cu和Al的含量(at%)滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式的錠。在這種情况下,能夠根據上文所述的最終的靶的成分選擇熔解對象。例如,在靶的成分爲CuAl
2的情况下,可以熔解CuAl
2合金,或者,也可以以Cu和Al的原子比爲1:2的方式投放並進行熔解。透過進行熔解並製作錠,則能夠攪拌原料並促進均勻化。
熔解溫度沒有特別的限定,優選爲800~1000℃,更優選爲850~950℃。
將熔液注入鑄模(模具)中,能夠製作所需的錠。
5-2.由錠製作霧化粉的步驟
對於所得到的錠進行霧化處理能夠得到霧化粉。需要說明的是,雖然優選使用上述的錠作爲原料,但是只要能夠製作具有所需的Cu和Al的原子比的霧化粉則沒有特別的限定。例如,在靶的成分爲CuAl
2的情况下,能夠以原子比爲1:2的方式將Cu和Al投放入霧化裝置並熔解,以製作霧化粉。由於透過霧化處理形成粉末,所以能夠給後述步驟的熱壓制提供粉末,能夠製造靶。另外,透過製作霧化粉,能夠促進材料的均勻化。
霧化處理,可舉出霧化盤霧化、水霧化、氣體霧化等,優選氣體霧化。氣體霧化的條件沒有特別的限定,霧化處理的溫度優選爲700~900℃,更優選爲750~850℃。氣體壓力沒有特別的限定,優選爲1~10MPa,更優選爲3~7MPa。
5-3.粉碎霧化粉的步驟
霧化粉之後可以被供於熱壓制以形成燒結體,在另一實施方式中,可以在進一步粉碎霧化粉後,供於熱壓制。由此,能夠提高靶的相對密度。並且,由於相對密度提高,所以能夠提高濺射特性。
進行粉碎的方式,沒有特別的限定,能夠使用公知的機械式粉碎機(例如,桌上型衝擊式粉碎機(例如,NY lab公司製造的SP磨機))。
上述霧化粉或者透過粉碎該霧化粉而得到的粉末的粒徑(雷射繞射法的粒子直徑分布測定中的體積基準的50%累積頻率處的粒子直徑D50),優選地,爲35μm~45μm左右。需要說明的是,在不實施粉碎霧化粉的步驟的情况下,霧化粉的粒徑,可以比上述範圍更大,例如,可以是45μm~100μm。
5-4.進行熱壓制的步驟
透過將上述霧化粉或者透過粉碎該霧化粉得到的粉末,投放入熱壓制的容器中並進行熱壓制,從而能夠得到燒結體。熱壓制的條件是,在至少550℃以上進行。透過在550℃以上進行,加工性提高(例如,能夠降低製造過程中的破裂的可能性)。另外,透過在550℃以上進行,相對密度也提高。溫度的上限沒有特別限定,爲700℃以下,典型地爲600℃以下。更優選地,爲560~580℃。
壓力,沒有特別限定,優選爲200~450kgf/cm
2,更優選爲250~350kgf/cm
2。另外,保持時間也沒有特別限定,優選爲3~8小時,更優選爲5~6小時。
5-5.其他的步驟
在透過熱壓制得到燒結體之後,可以適當地進行其他的加工處理。例如,爲了進一步提高相對密度,可以進行熱等靜壓加壓處理。另外,爲了將燒結體精加工成出廠用的産品的形狀,可以適當地實施磨削和/或切斷等機械加工。並且,可以將燒結體接合在背板上精加工成最終産品。這些其他的步驟的條件,沒有特別限定,可以採用本領域公知的條件。
需要說明的是,如上文所述,由於在上述製造方法中對粉末進行燒結,因此可以不包含軋製步驟以及鍛造步驟。
本發明的一實施方式的濺射靶,加工性優良,在製造過程中的加工(例如,磨削、切斷等)中破裂的可能性很小。另外,由於相對密度也比較高,因此能夠避免被磨削油等浸潤。另外,由於以燒結體的方式進行製造,因此無需實施軋製步驟以及鍛造步驟,能夠排除這些軋製步驟以及鍛造步驟所引起的破裂的可能性。
進一步,本發明的一實施方式的濺射靶,材料的均勻性也優良,例如,外觀上的不均勻(例如,顔色不均勻)減少。例如,透過SEM等方式觀察組織時,觀察場所的濃淡差異減少。
〔實施例〕
以下,透過實施例對本發明進行具體說明,但是,這裏的說明僅僅以例示爲目的,並非意在僅限於此。
(實施例1~3,比較例1,2)
將組分爲Al:66.7at%±0.5at%,且餘量爲Cu以及不可避免的雜質的CuAl
2金屬間化合物熔解(900℃)並製作錠。接著,對實施例1~3以及比較例2的錠實施霧化處理(氣體霧化)。霧化處理的溫度爲780℃,氣體壓力爲5MPa。在一部分的實施例(實施例1)中,透過SP磨機對所得到的霧化粉進行進一步粉碎。粉碎前的粒子的D50爲75μm,粉碎後的粒子的D50爲40μm。其中,對於比較例1,製作錠之後,不進行霧化處理等,透過軋製以及鍛造等嘗試製作濺射靶。
(實施例4)
將組分爲Al:62.7at%±0.5at%,餘量爲Cu以及不可避免的雜質的Cu以及Al的金屬間化合物熔解(900℃)並製作錠。接著,對錠實施霧化處理(氣體霧化)。霧化處理的溫度爲780℃,氣體壓力爲5MPa。
(實施例5)
將組分爲Al:50at%±0.5at%,餘量爲Cu以及不可避免的雜質的CuAl金屬間化合物熔解(900℃)並製作錠。接著,對錠實施霧化處理(氣體霧化)。霧化處理的溫度爲780℃,氣體壓力爲5MPa。
對於得到的粉末,在溫度570℃(一部分的實施例中爲550℃、555℃,以及一部分的比較例中爲525℃)、250~350kgf/cm
2、保持時間5~6小時的條件下實施熱壓制,得到厚度16~17mm、直徑460mm的圓形的燒結體。最後,對各燒結體實施切斷・磨削等加工。確認此時有無破裂。
對於得到的燒結體,如上文所述測定相對密度。作爲理論密度,除了實施例4、5以外, 使用CuAl
2(θ相)以及CuAl(η相)的比例分別爲97.5vol%、2.5vol%,並進行加權平均而求出的值(4.38g/ cm
3)。實施例4中除了理論密度使用4.39g/ cm
3,在實施例5中除了CuAl(η相)的理論密度使用5.36g/ cm
3之外,使用同樣的方法測定相對密度。
另外,燒結體的純度以及氧含量,如上文所述進行測定。需要說明的是,比較例1、2,加工性變差,無法用作濺射靶,因此沒有進行純度和氧含量的測定。
另外,在實施例2以及5的燒結體中,從如上文所述的圖1所示的A~E的5點,分別切出10g左右的試料。然後,對於各試料,透過ICP-OES(安捷倫科技公司製造,Agilent 5110 ICP-OES)測定Al的含量。具體地,點A是中心位置,點B以及D是中間位置,點C以及E是外周位置,在切出試料時要注意僅僅切出以這些點爲中心的5mm以內的試料。分別計算含量的最大值以及最小值之差發現,實施例2以及5中爲0.1at%。
另外,使用X射線繞射裝置(Rigaku公司製造,型號MiniFlex600)對實施例2、4以及5的燒結體的濺射面進行分析,並適用RIR(Reference Intensity Ratio)法,對CuAl
2(θ相)以及CuAl(η相)進行定量化。計算方法是,將使用X射線繞射裝置得到的繞射圖譜中的各相的最強峰的積分強度與RIR值相乘的值,除以各相的最強峰的積分強度與RIR值相乘的值的總和,從而求出。RIR值,使用了國際繞射數據中心的粉末繞射文件( PDF )數據庫中記載的值(ICSD中的No.01-071-5027以及03-065-1228)。具體地,CuAl
2(θ相)的RIR值使用2.74(No.01-071-5027),CuAl(η相)的RIR值使用2.06(No.03-065-1228)。分析條件如下設定。
・X射線源:CuK α線
・測定範圍:2θ=10°~90°
・步長:0.01°
・掃描速度:20.0°/min
・檢測器:高速一維檢測器D/teX Ultra
・管電壓:40kV
・管電流:30mA
各實施例以及比較例的製造條件以及評價的內容在表1~3中示出。
在實施例1~5中,均沒有發生破裂,能夠將靶製造成産品。並且,相對密度爲95%以上。進一步,本發明的濺射靶,能夠耐受反復的加熱和冷卻,在濺射時也難以發生破裂。另外,根據對實施例2和5的組分的分析可知,各測定位置處的Al的含量基本相同,雖然沒有記載於表2,但是可知各測定位置的餘量爲Cu。即,可知本發明的濺射靶,Cu以及Al的組分的均勻性良好。需要說明的是,如表2所示,最終製作的濺射靶的元素組分比與原材料的組分比,可能略微不同。
比較例1,是在熔解並製造錠之後,嘗試透過軋製以及鍛造來進行製造的例子。還沒到軋製以及鍛造,在錠的切斷和固定的過程中,就發生了破裂。
在比較例2中,按照與實施例2~3相同的條件,熔解並製造錠之後,製作霧化粉。但是,熱壓制的溫度過低,精加工成最終産品的加工(切斷、磨削)時,發生了破裂以及磨削油的浸潤。
在實施例1中,製作霧化粉之後,進一步進行粉碎,因此與實施例2相比,最終産品的相對密度提高。
進一步,根據表3可知,在本發明中能夠沒有問題地生成Cu和Al的金屬間化合物。另外,在實施例2以及4中,可認爲,由於形成了較多的CuAl
2(θ相),因此有利於形成比較均勻的CuAl
2組分的濺射膜。在實施例5中,可認爲,由於形成了較多的CuAl(η相),因此有利於形成比較均勻的CuAl組分的濺射膜。如表3所示,在這些例子中,CuAl
2+CuAl的合計值的質量比爲100%,即,沒有Cu單相或Al單相。
以上,對本發明的具體的實施方式進行了說明。上述各實施方式,僅僅是本發明的具體例,本發明不限於這些實施方式。例如,上述的各實施方式中的一個所公開的技術特徵,能夠適用於其他的實施方式。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已,舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所爲之等效變化,理應包含在本發明之專利範圍內。
[本發明]
A:中心位置/中心
B,D:中間位置
C,E:外周位置
圖1是示出用於評價組分的均勻性的濺射靶的測定位置的圖。
A:中心位置/中心
B,D:中間位置
C,E:外周位置
Claims (9)
- 一種濺射靶,由含有Cu以及Al的二元合金、且餘量由不可避免的雜質組成的燒結體構成,其中,Cu和Al的含量(at%),滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式,相對密度爲95%以上的濺射靶。
- 如請求項1所述之濺射靶,其中在透過電感耦合等離子體發光分光分析法,對位於從所述濺射靶的濺射面的中心向外周延伸且彼此正交的2條直線上的、所述濺射面的中心位置、外周位置以及位於它們的中間的中間位置的共計5個點的Al的含量進行測量的情况下,各個含量的最大值以及最小值之差爲0.2at%以下。
- 如請求項1或2所述之濺射靶,其中,當使用X射線繞射裝置進行分析,並對其結果使用RIR(Reference Intensity Ratio)法進行定量分析時,CuAl 2和CuAl的合計值的質量比爲95%以上。
- 如請求項1或2所述之濺射靶,其中,所述Cu以及Al的二元合金,包含CuAl 2和/或CuAl的金屬間化合物。
- 如請求項1或2所述之濺射靶,其中,氧含量爲50~1000質量ppm。
- 一種濺射靶的製造方法,該濺射靶由含有Cu以及Al的二元合金、且餘量由不可避免的雜質組成的燒結體構成,其中,所述燒結體中的Cu和Al的含量(at%),滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式,所述方法,包括: 製作霧化粉的步驟;以及 將所述霧化粉以及來自於所述霧化粉的粉末中的至少一者,在550℃以上的溫度下透過熱壓制進行燒結的步驟。
- 如請求項6所述之製造方法,其中,在製作所述霧化粉之前,還包括製作Cu和Al的含量(at%)滿足0.48≤Al/(Cu+Al)≤0.70的關係式的錠的步驟,並由所述錠製作所述霧化粉。
- 如請求項6或7所述之製造方法,其中,在燒結之前,還包括進一步粉碎所述霧化粉的步驟。
- 如請求項6或7所述之製造方法,其中,所述Cu以及Al的二元合金,包含CuAl 2和/或CuAl的金屬間化合物。
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