TWI491747B - 具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於適合作為例如：濺鍍標靶來使用的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材及其製造方法。
本案係依據2010年3月5日在日本提出申請的特願2010-48516號發明專利申請案來主張優先權，因此，此處將援用其內容。
在製造IC、LSI、ULSI之類的半導體裝置的時候，已知的用來形成導電性膜等的方法係有例如：使用具有細微結晶粒的高純度銅標靶來進行濺鍍的方法；以及使用高純度銅陽極在電鍍浴中進行電解的方法。這種高純度銅是以：純度為99.9999質量%以上，且具有平均結晶粒徑為200μm以下的細微結晶粒者為佳。
如專利文獻1、2所揭示的這種具有細微結晶粒的高純度銅係利用下列的方法來製造的。
首先，在真空或鈍氣氛圍中將銅加以熔解並且鑄造成純度99.9999質量%以上的高純度銅錠。將高純度銅錠加熱到550～650℃，並且對於這個被加熱後的高純度銅錠進行熱間鍛造，接下來進行冷間加工。其次，在初期溫度350～500℃的溫度範圍內，進行消除變形應力之退火處理。反覆地執行冷間加工和消除變形應力之退火處理，最終階段是進行冷間加工。藉由以上的做法，可以獲得高純度銅加工材。
根據上述的習知技術，藉由使用純度為99.9999質量%以上的素材，可以確保99.9999質量%以上的純度。但是卻存有一個問題，就是很難以工業性的規模來穩定地獲得平均粒徑為200μm以下的細微結晶粒。
因此，為了穩定地獲得更細微的結晶組織，乃有人提出了各種技術方案。
例如：專利文獻3所揭示的技術方案是將純度99.9999質量%以上的高純度銅錠在300～500℃的溫度下進行熱間鍛造，接下來進行冷間加工。其次，進行消除變形應力之退火處理。藉由上述做法，可以獲得由平均結晶粒徑10～50μm的細微結晶粒所組成之可當成濺鍍標靶、電鍍用陽極來使用的高純度銅加工材。
又，專利文獻4所揭示的技術方案是將高純度銅素材冷卻到達約負50℃以下的溫度，接下來，實施加工而將加工變形應力導入到高純度銅中。其次，將已經被導入了變形應力後的高純度銅在約320℃以下的溫度下進行再結晶。藉由上述做法，可以獲得具有約10μm以下的結晶粒度的高純度銅加工材。
又，專利文獻5所揭示的技術方案是以超過300℃的溫度來進行熱間鍛造，接下來，視需要來進行中間退火處理。然後進行冷間輥軋。藉由上述做法，可以獲得具有1μm～約50μm的平均結晶粒度的高純度銅加工材。
又，專利文獻6所揭示的技術方案是以先進行熱間鍛造，接下來進行冷水淬火處理。然後進行冷間輥軋。藉由上述做法，可以獲得具有比較均勻的結晶粒徑，且平均結晶粒度是50μm以下的高純度銅加工材。
近年來，隨著Si晶圓的大型化，也謀求濺鍍標靶的大型化。隨著這種大型化的需求，乃要求必須防止在晶圓上發生缺陷。具體而言，就是要求：提昇利用濺鍍所形成的膜的厚度的均勻性(一致性)、以及防止發生異常放電現象。
[先前技術文獻]
[專利文獻】
[專利文獻1]日本特開平10-195609號公報
[專利文獻2]日本特開平10-330923號公報
[專利文獻3]日本特開2001-240949號公報
[專利文獻4]日本特開2004-52111號公報
[專利文獻5]日本特表2005-533187號公報
[專利文獻6]日本特表2009-535518號公報
有鑒於以上述情事，本發明之目的是在於提供：具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材及其製造方法，這種高純度銅加工材即使針對於謀求濺鍍標靶的大型化的情況下，也可以確保因濺鍍所形成的膜之厚度的均勻性(一致性)，而且具有均勻且細微的結晶組織。
本發明人等為了解決前述的問題點，乃針對於使用由高純度銅加工材所製成的濺鍍標靶來進行濺鍍時所發生的異常放電與高純度銅加工材的結晶組織之間的關聯性進行了研究和調查。其結果找出其原因是：構成前述濺鍍標靶之高純度銅加工材的結晶粒的平均結晶粒徑以及結晶粒徑的均勻性，對於濺鍍膜(因進行濺鍍所形成的膜)的特性是具有很大的影響。
例如：根據上述專利文獻3～6所揭示的製造方法，係可獲得結晶粒徑比較小的高純度銅。然而在測定了其結晶粒徑的分布之後，發現了其結晶粒徑的分布範圍很大。尤其是將純度提高而製作成純度為99.9999質量%以上的高純度銅加工材的情況下，很難將結晶粒予以均勻地細微化。此外，即使是平均結晶粒徑的數值很小的情況下，也因為粒徑大小不同的分布範圍很大，還是無法獲得：平均結晶粒徑很小而且在整個加工材當中的結晶粒徑都呈均勻分布的高純度銅加工材。
因此，本發明人等更進一步地針對於：平均結晶粒徑很小，而且具有在整個加工材當中的結晶粒徑都呈均勻分布的結晶組織之高純度銅加工材的製造方法進行檢討。其結果，發現了藉由下列的方法，係可製造出具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材。
首先，將純度99.9999質量%以上的高純度銅所構成的鑄塊，以初期溫度為550℃以上的溫度進行熱間鍛造。藉此來將鑄造組織加以破壞，接下來，進行水冷。接下來，以初期溫度為350℃以上的溫度進行溫間鍛造，接下來，進行水冷。藉此，以謀求組織的細微化以及均勻化，並且抑制再結晶的進行。接下來，以50%以上的總輥軋率進行冷間交叉輥軋。藉此，使得整體的結晶組織更細微化及均勻化，並且賦予促進再結晶化的加工變形應力。接下來，以200℃以上的溫度來進行消除變形應力之退火處理。藉此，在消除變形應力的同時，可促進再結晶化。如此一來，可以製造出：平均結晶粒徑是20μm以下，且在結晶粒的粒徑分布之中，具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例是未達所有結晶粒的面積之10%的高純度銅加工材。
使用上述高純度銅加工材來製作例如：直徑300mm的矽晶圓用的大直徑濺鍍標靶，並且將其應用於濺鍍的情況下，並不會發生異常放電而可均勻地進行濺鍍。其結果，可以減少在晶圓上發生缺陷。
本發明是基於上述的創見而開發完成的，具有下列的要件。
(1)本發明的其中一種態樣之具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材，係由：純度99.9999質量%以上的銅所組成，平均結晶粒徑是20μm以下，且在結晶粒的粒徑分布之中，具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例是未達所有結晶粒的面積之10%。
(2)在前述(1)所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材中，高純度銅加工材也可以是濺鍍標靶。
(3)用來製造前述(1)或(2)所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法，係將由銅純度99.9999質量%以上的高純度銅所組成的鑄塊，以初期溫度550℃以上來進行熱間鍛造之後，進行水冷，接下來，以初期溫度350℃以上來進行溫間鍛造之後，進行水冷，接下來，以50%以上的總輥軋率來進行冷間交叉輥軋，接下來，以200℃以上的溫度來進行消除變形應力之退火處理。
(4)在前述(3)所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法中，前述之由純度99.9999質量%以上的高純度銅所組成的鑄塊係採用：利用單向凝固法所製造之不具有由縮孔或空隙所形成的鑄造缺陷之高純度銅鑄塊。
(5)在前述(3)或(4)所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法中，在前述的熱間鍛造中，亦可在初期溫度550～900℃的範圍內，執行至少一次以上的熱間壓伸鍛造。
(6)在前述(5)所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法中，在前述的熱間壓伸鍛造中，亦可將前述鑄塊朝向其凝固方向壓縮，接下來，從與前述鑄塊的凝固方向呈垂直的方向而且是從至少兩軸以上的多個方向，一面對於前述鑄塊進行鑄造，一面將前述鑄塊予以伸長。
(7)在前述(3)至(6)的其中任何一種所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法中，在前述的溫間鍛造中，亦可在初期溫度350～500℃的範圍內，執行至少一次以上的溫間壓伸鍛造。
(8)在前述(7)所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法中，在前述的溫間壓伸鍛造中，亦可將前述鑄塊朝向其凝固方向壓縮之後，從與前述鑄塊的凝固方向呈垂直的方向而且是從至少兩軸以上的多個方向，一面對於前述鑄塊進行鑄造，一面將前述鑄塊予以伸長。
(9)在前述(3)至(8)的其中任何一種所述的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法中，亦可在200～400℃的溫度範圍內實施前述消除變形應力的退火處理。
利用本發明的其中一種態樣的高純度銅加工材來製作濺鍍標靶，並且使用這種濺鍍標靶來進行濺鍍的話，並不會發生異常放電而可均勻地進行濺鍍，因此，可以減少在晶圓上發生缺陷。
茲佐以圖式來具體且詳細地說明本發明的其中一種態樣的高純度銅加工材之製造方法。
首先，將純度99.9999質量%以上的高純度銅，例如：在高純度氬氣(Ar)之類的高純度鈍氣氛圍、在含有2～3%的CO氣體的氮氣之類的還原性氣體氛圍、或者在真空氛圍下，以1150～1300℃的溫度予以熔解而成為熔融金屬液。接下來，讓這個熔融金屬液凝固而製作成純度99.9999質量%以上的高純度銅的鑄塊。
在本實施方式中，係利用例如：單向凝固方式而製作成銅鑄塊(銅錠)。讓熔融金屬液朝單向凝固的話，氣體成分將會從銅錠的最上表面釋出。因此，假如會有來不及釋出的氣體存在的話，只要藉由進行表面切削之類的加工即可很簡單地除去。此外，與利用一般的鑄造方法所鑄得的銅錠相比較，縮孔或空隙的發生較少，可提高良率。
此外，銅鑄塊的製法並不侷限於單向凝固法，例如利用半連續鑄造之類的方法也是可以獲得：沒有縮孔、空隙或龜裂之類的鑄造缺陷的高純度銅鑄塊。
第1圖是用來說明本實施方式的高純度銅加工材的製造方法中的熱間鍛造工序之一例的概略說明圖。
將具有前述之單向凝固結晶組織之純度99.9999質量%以上的高純度銅的鑄塊，加熱到初期溫度550～900℃(在第1圖中是800℃)之後，進行熱間鍛造。
在熱間鍛造中，首先是朝高純度銅鑄塊的凝固方向進行鍛造。當其厚度變成二分之一以下時，就將鑄塊予以橫置。將鑄塊一面旋轉，一面由其外周方向捶擊，以執行將長度伸長成橫置當時的兩倍以上的長度的多軸壓伸鍛造，而形成角柱狀的熱間鍛造材。接下來，將熱間鍛造材豎直之後，再從該角柱狀的熱間鍛造材的軸方向再度進行鍛造。當其厚度變成二分之一以下時，再度將熱間鍛造材予以橫置。再度執行：將熱間鍛造材一面旋轉，一面由其外周方向捶擊，以執行將長度伸長成橫置當時的兩倍以上的長度的多軸壓伸鍛造。藉由反覆地進行這樣的加工，來破壞鑄塊的鑄造組織。並且在熱間鍛造結束之後，將熱間鍛造材進行水冷。在第1圖中的例子，雖然是顯示出製得八角柱狀的熱間鍛造材之方法。但是，並不侷限於此，亦可設定成製出例如：四角柱狀的熱間鍛造材。
所製作出來的鑄塊中，其結晶粒徑是約1000～200000μm之較大的結晶粒徑。但是，藉由實施上述的熱間鍛造，鑄塊的鑄造組織被破壞掉，因此其結晶粒徑細化成約80～150μm之程度。
是以，本實施方式中的熱間鍛造工序，係以至少執行一次以上之在初期溫度550～900℃的範圍內的熱間壓伸鍛造為宜。
此處，若熱間鍛造的初期溫度未達550℃的話，鑄造組織將會殘留下來。另一方面，如果是以超過900℃的初期溫度來進行鍛造的話，將會因鍛造時的發熱等的因素而有導致鑄塊熔融之虞，而且也造成能源之無謂地浪費。因此，乃將熱間鍛造的初期溫度設定為550～900℃。
又，為了消解鑄造組織的不均質性(結晶粒徑)，是以實施從多個方向來一面進行鑄造一面伸長之多軸壓伸鑄造為佳。
此外，在熱間鍛造結束後，將熱間鍛造材予以水冷的做法，其目的特別是在於防止因熱間鍛造材內部的餘熱，導致原本已經被破壞掉的結晶粒又開始成長而變得粗大化的現象。
第2圖是用來說明本實施方式的高純度銅加工材的製造方法中的溫間鍛造工序之一例的概略說明圖。
針對於上述熱間鍛造所製作的角柱狀的熱間鍛造材，以初期溫度350～500℃的溫度來進行溫間鍛造。
針對於加熱至例如：420℃的角柱狀的熱間鍛造材，首先係從其軸方向進行溫間鍛造。當其厚度變成二分之一以下時，就將溫間鍛造材予以橫置。將這個溫間鍛造材一面旋轉，一面由其外周方向捶擊，以執行將長度伸長成橫置當時的兩倍以上的長度的多軸壓伸鍛造。接下來，將角柱狀的溫間鍛造材豎直之後，再從該角柱狀的溫間鍛造材的軸方向再度進行鍛造。當其厚度變成二分之一以下時，再度將溫間鍛造材予以橫置。再度執行：將溫間鍛造材一面旋轉，一面由其外周方向捶擊，以執行將長度伸長成橫置當時的兩倍以上的長度的多軸壓伸鍛造。藉由反覆地進行這樣的加工，在於將角柱狀的溫間鍛造材的角消除到達某種程度的時間點，藉由進行壓模鍛造而製作成圓柱狀的溫間鍛造材。並且在這個溫間鍛造材的溫度還沒有低於300℃的情況下就進行水冷。
藉由實施上述的溫間鍛造，可形成：平均結晶粒徑約30～80μm且在整個溫間鍛造材都具有均勻粒徑的結晶粒的組織。
若溫間鍛造溫度未達350℃的話，鍛造時發生挫屈的危險性升高而且會有加工組織殘留下來。另一方面，若溫間鍛造溫度超過500℃的話，會有讓加工中的組織變得粗大化之虞慮。因此，乃將溫間鍛造溫度的範圍設定為350～500℃。
此外，在溫間鍛造結束後，在溫間鍛造材的溫度尚未低於300℃的情況下就進行水冷的做法是為了要防止：因溫間鍛造材內部的餘熱導致發生不均勻的結晶粒的成長，此外，也是為了防止：局部性的結晶粒的粗大化現象。
針對於上述溫間鍛造所製作出來的圓柱狀的溫間鍛造材，以總輥軋率至少為50%以上的方式，以某一角度令該溫間鍛造材一面旋轉，亦即，一面令其進行交叉，一面進行冷間輥軋(冷間交叉輥軋)。若總輥軋率未達50%的話，變形應力的賦予量太少，會有靜態再結晶不足之可能性。此外，為了提升組織的均勻性，一面令其交叉一面進行冷間輥軋。
在進行冷間輥軋中，是將銅材的溫度控制在不超過100℃的條件下為宜。藉此，可以防止變形應力的釋放，可抑制再結晶化。此外，銅材的溫度是85℃以下更佳；70℃以下最佳。
針對於上述所製得的高純度冷間輥軋銅材(冷間輥軋材)，在200～400℃的溫度範圍下，進行消除變形應力的退火處理。若退火溫度未達200℃的話，有時候加工組織會殘留下來。若退火溫度超過400℃的話，結晶粒將會開始粗大化，有時候將會無法獲得本實施方式的目的之細微的結晶組織。因此，乃將消除變形應力的退火處理的溫度設定為200～400℃。
利用上述的製造方法，係可獲得本實施方式之高純度銅加工材。這種高純度銅加工材係由純度99.9999質量%以上的高純度銅所組成，平均結晶粒徑是20μm以下，且在結晶粒的粒徑分布之中，具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例是未達所有結晶粒的面積之10%。這種高純度銅加工材，整體上都具有均勻的結晶組織而且結晶組織很細微。
若平均結晶粒徑超過20μm的話，將其使用於作為濺鍍標靶的時候，無法期待其具有因結晶粒的細微化所獲得的效果。此外，如果具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例是超過所有結晶粒的面積之10%以上的話，結晶組織的均勻性就不夠充分。因此，在長期進行濺鍍過程中，就會變得無法期待其具有因結晶粒的細微化所獲得的效果。因此，在本實施方式中乃設定為：平均結晶粒徑是20μm以下，且在結晶粒的粒徑分布之中，具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例是未達所有結晶粒的面積之10%。
[實施例]
其次，佐以實施例更具體地說明本實施方式。
首先製作出：銅純度為99.9999質量%以上，直徑為250mm，長度為600mm之尺寸的高純度銅鑄塊。這種高純度銅鑄塊是利用單向凝固方式製造的，在製造過程中，熔融金屬液的表面是最後才凝固的。因此，在鑄塊內部不具有縮孔或空隙之類的鑄造缺陷，鑄塊是具有健全的鑄造組織。
在測定了鑄塊的結晶粒大小後的結果，得知結晶粒的大小為1000～2000μm，結晶粒的大小的分布很大，而且每一個結晶粒都粗大。
將針對於鑄塊所測定的平均結晶粒徑、結晶粒徑的大小分布(=具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例)顯示於表2。
(A)將上述高純度銅鑄塊保持在表1所顯示的溫度，並且以第1圖所示的方式，先針對於高純度銅鑄塊的凝固方向進行熱間鍛造。當其厚度變成二分之一以下時，就將鑄塊予以橫置。將鑄塊一面旋轉，一面由其外周方向捶擊，以執行將長度伸長成橫置當時的兩倍以上的長度的多軸壓伸鍛造，而形成角柱狀的熱間鍛造材。接下來，將熱間鍛造材豎直之後，再從該角柱狀的熱間鍛造材的軸方向再度進行鍛造。當其厚度變成二分之一以下時，再度將熱間鍛造材予以橫置。再度執行：將熱間鍛造材一面旋轉，一面由其外周方向捶擊，以執行將長度伸長成橫置當時的兩倍以上的長度的多軸壓伸鍛造。
將實施過兩次上述的多軸壓伸鍛造之後的熱間鍛造材，予以進行急速水冷。將進行急速水冷時的熱間鍛造材的溫度顯示於表1。
將針對於上述熱間鍛造材所測定的平均結晶粒徑、結晶粒徑的大小分布(=具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例)顯示於表2。
(B)接下來，將上述熱間鍛造材加熱至表1所示的溫度，並且以第2圖所示的方式反覆實施三次多軸壓伸鍛造，以進行溫間鍛造。
在溫間鍛造材的直徑變成150mm的時間點，結束溫間鍛造，進行急速水冷。將進行急速水冷時的溫間鍛造材的溫度顯示於表1。
將針對於上述溫間鍛造材所測定的平均結晶粒徑、結晶粒徑的大小分布(=具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例)顯示於表2。
(C)針對於上述溫間鍛造材，以變成表1所示的總輥軋率的方式，一面讓溫間鍛造材旋轉，一面進行冷間輥軋，直到變成表1所示的目標直徑為止。在冷間輥軋材的溫度變成表1所示的溫度時，就對於冷間輥軋材進行急速水冷。
(D)將上述冷間輥軋材在表1所示的溫度條件下進行消除變形應力之退火處理之後，進行急速水冷。將上述進行過消除變形應力之退火處理後的退火材的表面加以研削並且進行酸洗之後，將所測定的平均結晶粒徑、結晶粒徑的大小分布(=具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例)顯示於表2。
藉由上述(A)～(D)的各個工序，製造出如表2所示的本實施方式之具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材(稱為實施例)1～10。
(平均結晶粒徑的測定方式)
藉由使用了電場釋放型掃描電子顯微鏡的EBSD測定裝置(日立公司製造的S4300-SE型電子顯微鏡；以及EDAX/TSL公司製造的OIM數據收集機)、以及數據分析軟體(EDAX/TSL公司製造的OIM數據分析軟體第5.2版)，來界定出結晶粒界。測定條件係設定成：測定範圍是680×1020μm/測定步驟是2.0μm/讀取時間是20微秒/每一個點。
首先，使用掃描型電子顯微鏡，對於在試料表面的測定範圍內的各個測定點(像素)照射電子線。利用後方散亂電子線解析法所進行的方位解析，將相鄰的測定點之間的方位差值為15度以上的測定點視為結晶粒界。
從所獲得的結晶粒界計算出在觀察視野內的結晶粒子數。將觀察視野內的結晶粒界的總長度除以結晶粒子數，即可計算出結晶粒子的面積，將該面積換算成圓的話，即可算出平均結晶粒。
(結晶粒徑大小分布的測定方式)
根據上述的測定結果來製作成粒徑分布圖，然後再從粒徑分布圖計算出粒徑大小分布狀況。
為了作為比較之用，乃針對於上述所製作的銅純度99.9999質量%以上，且直徑為250mm，長度為600mm之大小的高純度銅鑄塊，依據表3所示的條件，實施了熱間鍛造、溫間鍛造、冷間輥軋、消除變形應力的退火處理。藉以製造出顯示於表4中的作為比較例的高純度銅加工材(稱為比較例)1～10。此外，表3所示的條件中，至少有一個條件是落在本實施方式的範圍之外。
針對於上述所製造的比較例1～10，也是與本發明同樣地，測定其平均結晶粒徑、結晶粒徑的大小分布(=具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例)，並且將其測定值顯示於表4。
其次，使用上述的實施例1～10、比較例1～10的高純度銅加工材，分別從任意的地方，利用機械加工製作出各三個直徑為152.4mm、厚度為6mm的濺鍍標靶。然後將濺鍍標靶利用銦銲錫予以接合到背面板。再將各個濺鍍標靶裝設到濺鍍裝置上，進行真空排氣直到真空壓力變成1×10-5
Pa以下為止。接下來，使用超高純度的氬氣(純度為5N)當作濺鍍用氣體，在濺鍍用氣體壓力為0.3 Pa，直流電源所產生的濺鍍輸出為0.5 kW的條件下，進行30分鐘的前置濺鍍。接下來，在1.5 kW的條件下，連續進行5個小時的濺鍍。在這個期間中，使用附設在電源上的電弧放電計數器，來計測進行濺鍍中的異常放電次數，然後求出每一小時中的平均異常放電次數。並將其結果顯示於表5。
從表5所示的結果可得知：如果是使用由本實施方式的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材(實施例1～10)所製作的濺鍍標靶的話，即使將濺鍍標靶製作成大直徑的情況下，亦可抑制異常放電，而可穩定地進行濺鍍。
相對於此，如果是使用由比較例的高純度銅加工材(比較例1～10)所製作的濺鍍標靶的話，可以看到異常放電的發生，濺鍍變得很不穩定。因此，被認為無法防止：在晶圓上所形成的濺鍍膜中發生缺陷。
本實施方式的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材的其中一種用途，雖然是舉出作為濺鍍標靶的例子來加以說明，但是，並不侷限於此。本實施方式的具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材係可作為例如：電鍍用陽極來使用。在這種情況下，與一般的陽極比較之下，其溶解係更均勻地進行。此外，也可以均勻地生成黑膜(black film)。
[產業上的可利用性]
利用本發明的一種態樣的高純度銅加工材來製作濺鍍標靶，並且使用這種濺鍍標靶來進行濺鍍的話，可以防止異常放電的發生，而且可形成均勻厚度的導電性膜。因此，本發明的一種態樣的高純度銅加工材及其製造方法很適合應用在例如：用來在矽晶圓上形成導電性膜的濺鍍標靶的製造工程中。
第1圖是用來說明本實施方式的高純度銅加工材的製造方法中的熱間鍛造工序之一例的概略說明圖。
第2圖是用來說明本實施方式的高純度銅加工材的製造方法中的溫間鍛造工序之一例的概略說明圖。
Claims (7)
- 一種具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法，其特徵為：係將由銅純度99.9999質量%以上的高純度銅所組成的鑄塊，以初期溫度550℃以上來進行熱間鍛造之後，進行水冷，接下來，以初期溫度350℃以上來進行溫間鍛造之後，進行水冷，接下來，以50%以上的總輥軋率來進行冷間交叉輥軋，接下來，以200℃以上的溫度來進行消除變形應力之退火處理；藉此來製造高純度銅加工材，該高純度銅加工材，係由純度99.9999質量%以上的銅所組成，平均結晶粒徑是20μm以下，且在結晶粒的粒徑分布之中，具有超過平均結晶粒徑2.5倍的粒徑之結晶粒所佔的面積比例是未達所有結晶粒的面積之10%。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法，其中，前述之由純度99.9999質量%以上的高純度銅所組成的鑄塊係採用：利用單向凝固法所製造之不具有由縮孔或空隙所形成的鑄造缺陷之高純度銅鑄塊。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法，其中，前述的熱間鍛造，係在初期溫度550~900℃的範圍內，執行至少一次以上的熱間壓伸鍛造。
- 如申請專利範圍第3項所述之具有均等且細微的結 晶組織之高純度銅加工材之製造方法，其中，前述的熱間壓伸鍛造，係將前述鑄塊朝向其凝固方向壓縮，接下來，從與前述鑄塊的凝固方向呈垂直的方向而且是從至少兩軸以上的多個方向，一面對於前述鑄塊進行鑄造，一面將前述鑄塊予以伸長。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法，其中，前述的溫間鍛造，係在初期溫度350~500℃的範圍內，執行至少一次以上的溫間壓伸鍛造。
- 如申請專利範圍第5項所述之具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法，其中，前述的溫間壓伸鍛造，係將前述鑄塊朝向其凝固方向壓縮之後，從與前述鑄塊的凝固方向呈垂直的方向而且是從至少兩軸以上的多個方向，一面對於前述鑄塊進行鑄造，一面將前述鑄塊予以伸長。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材之製造方法，其中，係在200~400℃的溫度範圍內實施前述消除變形應力的退火處理。
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