TWI653355B - 高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶 - Google Patents

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Abstract

本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材，其係去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，Al的含量為0.005massppm以下、Si的含量為0.05massppm以下。

Description

高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶
本發明係有關於在例如半導體裝置、液晶或有機EL面板等的平板顯示器、觸控面板等中形成配線膜(高純度銅膜)時所使用的高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶。
本案係基於2013年7月11日於日本所申請之日本特願2013-145733號、及2014年6月4日於日本所申請之日本特願2014-116011號，主張其優先權，將其內容援用於此。
自昔至今，作為半導體裝置、液晶或有機EL面板等的平板顯示器、觸控面板等的配線膜，係廣泛使用Al。近來，為謀求配線膜的微細化(窄幅化)及薄膜化，而要求比電阻較習知者為低之配線膜。
因此，隨著上述之配線膜的微細化及薄膜化，提供有屬比電阻低於Al之材料的銅(Cu)所構成的配線膜。
此外，上述配線膜通常係使用濺鍍靶在真空 環境中成膜。於此，在使用濺鍍靶進行成膜的情況下，有時會因濺鍍靶內的雜質而發生異常放電(發弧)，從而有無法形成均勻的配線膜之情形。此處所稱「異常放電」，係指比起正常的濺鍍時為極高的電流突然急遽地流動，而劇烈產生異常大的放電之現象。若發生此種異常放電，則有產生粒子、或配線膜的膜厚呈不均勻之虞。因此，較理想的是盡量避免成膜時的異常放電。
因此，專利文獻1中提出一種純度6N以上之高純度銅所構成的濺鍍靶。在該專利文獻1所記載的高純度銅濺鍍靶中，藉由將P，S，O，C的含量分別設為1ppm以下，同時將粒徑為0.5μm以上且20μm以下的非金屬內含物設為30,000個/g以下，可減少濺鍍靶內的雜質，而達異常放電(發弧)及粒子的抑制。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4680325號公報
此外，近來，對於半導體裝置、液晶或有機EL面板等的平板顯示器、觸控面板等，係要求配線膜進一步之高密度化。因此，穩定形成經微細化及薄膜化的配線膜之必要性更勝以往。
在專利文獻1所記載的高純度銅中，諸如上述，純度 為6N左右，並限制P，S，O，C的含量，且對於非金屬內含物的個數亦加以限定。然而，僅此而言對於雜質的減少仍不充分，在成膜中有發生異常放電(發弧)之虞，無法穩定形成經微細化及薄膜化的配線膜。
又，為減少濺鍍靶內的雜質，亦有考量使用純度進一步提高之純度99.999999mass%以上的8N銅，然而，在製造此種純度的銅素材時，需重複實施精製處理步驟達3次以上，而有製造成本大幅上升等問題。
本發明係鑒於前述實情而完成者，茲以提供一種可抑制異常放電的發生而穩定地進行成膜，並且能以低成本製造的高純度銅濺鍍靶用銅素材、及由該高純度銅濺鍍靶用銅素材所構成的高純度銅濺鍍靶。
為解決上述課題，本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材，其係去除了O(氧)、H(氫)、N(氮)、C(碳)之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，Al(鋁)的含量為0.005massppm以下、Si(矽)的含量為0.05massppm以下。
在此構成之高純度銅濺鍍靶用銅素材中，由於去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%(6N8)以上且99.999998mass%(7N8)以下之範圍內，無需進行3次以上之精製處理步驟，能以較低成本製造。
又，由於Al或Si為易於形成氧化物、碳化物、氮化 物等的元素，而容易在濺鍍靶內以雜質殘留。因此，在雜質元素中亦著眼於此等Al與Si，藉由將Al的含量限於0.005massppm以下、及Si的含量限於0.05massppm以下，Cu的純度縱為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，仍可抑制成膜時之異常放電(發弧)的發生。而且，此等雜質不會混入至膜內，可形成高品質的高純度銅膜。
於此，在本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材中，S的含量較佳為0.03massppm以下。
此時，由於S的含量限於0.03massppm以下，得以抑制硫化物所構成的雜質殘留於濺鍍靶內之情形。又，可抑制成膜時S發生氣化及離子化而使真空度下降之情形。藉此，可抑制異常放電(發弧)，能夠穩定地形成高純度銅膜。
又，在本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材中，Cl的含量較佳為0.1massppm以下。
此時，由於Cl的含量限於0.1massppm以下，故可抑制氯化物所構成的雜質殘留於濺鍍靶內之情形。又，可抑制成膜時Cl發生氣化及離子化而使真空度下降之情形。藉此，可抑制異常放電(發弧)，能夠穩定地形成高純度銅膜。
再者，在本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材中，O的含量較佳未達1massppm、H的含量較佳未達1massppm、N的含量較佳未達1massppm。
此時，由於O、H、N等氣體成分的含量各限於未達1massppm，故可抑制成膜時真空度下降之情形，並可抑制異常放電(發弧)的發生。又，可抑制異常放電所致之粒子的產生，可形成高品質的高純度銅膜。
又，在本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材中，C的含量較佳為1massppm以下。
此時，由於C的含量限於1massppm以下，故可抑制碳化物或碳單質所構成的雜質殘留於濺鍍靶內之情形。藉此，可抑制異常放電(發弧)，能夠穩定地形成高純度銅膜。
本發明之高純度銅濺鍍靶係使用前述之高純度銅濺鍍靶用銅素材所製造者。
據此構成之高純度銅濺鍍靶，由於去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，無需進行3次以上之精製處理步驟，能以較低成本製造。又，由於可抑制雜質的產生，成膜時不易發生異常放電(發弧)，能夠穩定地形成高純度銅膜。再者，可抑制雜質混入至膜內之情形，可形成高品質的高純度銅膜。
根據本發明，可提供一種可抑制異常放電的發生而穩定地進行成膜，並且能以低成本製造的高純度銅濺鍍靶用銅素材、及由該高純度銅濺鍍靶用銅素材所構成 的高純度銅濺鍍靶。
[實施發明之形態]
以下，茲就本發明一實施形態之高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶加以說明。
本實施形態之高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶係於：將在半導體裝置、液晶或有機EL面板等的平板顯示器、觸控面板等中作為配線膜使用的高純度銅膜成膜於基板上時使用。
而且，本實施形態之高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶的組成為，去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，Al的含量為0.005massppm以下、Si的含量為0.05massppm以下。
又，在本實施形態中，S的含量為0.03massppm以下、Cl的含量為0.1massppm以下、O的含量未達1massppm、H的含量未達1massppm、N的含量未達1massppm、C的含量未達1massppm以下。
以下，茲就如上述規定本實施形態之高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶的組成的理由加以說明。
(Cu：99.999980mass%以上且99.999998mass%以下)
以濺鍍形成配線膜(高純度銅膜)時，為抑制異常放 電(發弧)，較佳為盡可能地減少雜質。惟，為了將銅高純度化至99.999999mass%(8N)以上，則需實施精製處理達3次以上，而使製造成本大幅上升。因此，在本實施形態中，係藉由使經由2次精製處理步驟所得之Cu的純度為99.999980mass%(6N8)以上且99.999998mass%(7N8)以下，來謀求製造成本之降低。
(Al：0.005massppm以下)
由於Al為易於形成氧化物、碳化物、氮化物等的元素，而容易在濺鍍靶內以雜質殘留。因此，藉由將Al的含量限於0.005massppm以下，Cu的純度縱為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，仍可抑制成膜時之異常放電(發弧)的發生。Al的檢測極限為0.001massppm。Al的範圍較佳未達0.001massppm。
(Si：0.05massppm以下)
由於Si為易於形成氧化物、碳化物、氮化物等的元素，而容易在濺鍍靶內以雜質殘留。因此，藉由將Si的含量限於0.05massppm以下，Cu的純度縱為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，仍可抑制成膜時之異常放電(發弧)的發生。此外，Si的含量係愈少愈佳，而為盡可能地減少Si則會導致成本的增加。因此，亦可使Si的含量為0.005massppm以上。又，亦可使Si的含量為0.005massppm以上且0.05massppm以下。
(S：0.03massppm以下)
S為容易與其他雜質元素反應形成硫化物，而在濺鍍靶內以雜質殘留的元素。又，S若以單質存在時，於成膜時會發生氣化及離子化，使真空度下降，而有誘發異常放電(發弧)之虞。由以上所述，在本實施形態中，係將S的含量限於0.03massppm以下。此外，S的含量係愈少愈佳，而為盡可能地減少S則會導致成本的增加。因此，亦可使S的含量為0.005massppm以上。又作為S的含量，更佳未達0.01massppm。
(Cl：0.1massppm以下)
Cl為容易與其他雜質元素反應形成氯化物，而在濺鍍靶內以雜質殘留的元素。又，Cl若以單質存在時，於成膜時會發生氣化及離子化，使真空度下降，而有誘發異常放電(發弧)之虞。由以上所述，在本實施形態中，係將Cl的含量限於0.1massppm以下。此外，Cl的含量係愈少愈佳，而為盡可能地減少Cl則會導致成本的增加。因此，亦可使Cl的含量為0.005massppm以上。又作為Cl的含量，更佳未達0.01massppm。
(O、H、N：各未達1massppm)
使用濺鍍靶進行成膜時，由於成膜係於真空中環境實施，若此等氣體成分在靶中大量存在，則於成膜時會使真 空度下降，而有誘發異常放電(發弧)之虞。又，因異常放電使粒子產生，而有形成之高純度銅膜的品質劣化之虞。由以上所述，在本實施形態中，係將O、H、N的含量各限於未達1massppm。此外，O、H、N的含量係愈少愈佳，而為盡可能地減少O、H、N則會導致成本的增加。因此，亦可使O、H、N的含量各為0.1massppm以上。又，O的含量更佳未達0.5massppm、H的含量更佳未達0.2massppm。
(C：1massppm以下)
C容易與其他雜質元素反應形成碳化物，而在濺鍍靶內以雜質殘留。又，C即使為單質仍容易在濺鍍靶內殘留。因此，有誘發異常放電(發弧)之虞。由以上所述，在本實施形態中，係將C的含量限於1massppm以下。
於此，在本實施形態中，係進一步將Au，Pd，Pb的含量各限於0.05massppm以下。
此等Au，Pd，Pb等元素為濺鍍率高於Cu的元素。此外，濺鍍率係表示由1個離子的入射所濺射出之原子的個數。以例如500eV之離子能量進行Ar濺鍍時，相對於Cu的濺鍍率為2.0atoms/ion，Au的濺鍍率為2.5atoms/ion、Pd的濺鍍率為2.08atoms/ion、Pb的濺鍍率為2.7atoms/ion。此類濺鍍率高於Cu的元素，於成膜時會比Cu優先被濺鍍，而有混入至膜內之虞。又，此等Au，Pd，Pb等元素由於電阻值高於Cu，若混入至膜內，則有 使高純度銅膜(配線膜)的電阻值上升之虞。
由以上所述，在本實施形態中，係將此等Au，Pd，Pb等元素的含量各限於0.05massppm以下。由於Au、Pd、Pb的檢測極限各為0.01massppm、0.005massppm、0.001ppm，若可檢測出Au、Pd、Pb時，則其範圍亦可分別為0.01massppm~0.05massppm、0.005massppm~0.05massppm、0.001massppm~0.05massppm。
又，在本實施形態中，係進一步將Cr、Fe、Co、Ni、Ge、Pt的含量各限於0.05massppm以下。
此等Cr、Fe、Co、Ni、Ge、Pt等元素，其濺鍍率雖低於Cu，但仍具有高濺鍍率，因此，於成膜時有混入至膜內之虞。此外，以例如500eV之離子能量進行Ar濺鍍時，Cr的濺鍍率為1.18atoms/ion、Fe的濺鍍率為1.10atoms/ion、Co的濺鍍率為1.22atoms/ion、Ni的濺鍍率為1.45atoms/ion、Ge的濺鍍率為1.1atoms/ion、Pt的濺鍍率為1.40atoms/ion。
由以上所述，在本實施形態中，係將此等Cr、Fe、Co、Ni、Ge、Pt等元素的含量各限於0.05massppm以下。此外，由於Fe、Co、Ni的檢測極限為0.001massppm、Cr的檢測極限為0.002massppm、Ge的檢測極限為0.005massppm、Pt的檢測極限為0.01massppm，若可個別檢測出時，其範圍亦可分別為0.001massppm~0.05massppm、0.002massppm~0.05massppm、0.005massppm~0.05massppm、0.01massppm~0.05massppm。
又，在本實施形態中，係進一步將Be、Ti、V、Zr、Nb、Mo、W、Th、U的含量各限於0.05massppm以下。
此等Be、Ti、V、Zr、Nb、Mo、W、Th、U等元素，其濺鍍率雖低於Cu，但仍具有較高的濺鍍率，因此，於成膜時有混入膜內之虞。此外，以例如500eV之離子能量進行Ar濺鍍時，Be的濺鍍率為0.51atoms/ion、Ti的濺鍍率為0.51atoms/ion、V的濺鍍率為0.65atoms/ion、Zr的濺鍍率為0.65atoms/ion、Nb的濺鍍率為0.60atoms/ion、Mo的濺鍍率為0.80atoms/ion、W的濺鍍率為0.57atoms/ion、Th的濺鍍率為0.62atoms/ion、U的濺鍍率為0.85atoms/ion。
由以上所述，在本實施形態中，係將此等Be、Ti、V、Zr、Nb、Mo、W、Th、U等元素的含量各限於0.05massppm以下。由於Be、Ti、V、Zr、W的檢測極限為0.001massppm、Nb、Mo的檢測極限為0.005massppm、Th、U的檢測極限為0.0001massppm，若可個別檢測出時，其範圍亦可分別為0.001massppm~0.05massppm、0.005massppm~0.05massppm、0.0001massppm~0.05massppm。
再者，在本實施形態中，係如上述分別設定各種雜質元素的含量的上限，惟必需規制雜質元素的合計量，使去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內。
於此，去除了O，H，N，C之雜質元素的分 析可利用輝光放電質譜儀(GD-MS)來進行。
又，O的分析可採用惰性氣體熔解-紅外線吸收法、H，N的分析可採用惰性氣體熔解-熱傳導度法、C的分析可採用燃燒-紅外線吸收法來實施。
其次，就本實施形態之高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶之製造方法加以說明。
首先，準備銅的純度為99.99mass%以上的電性銅，並對其進行電解精製。
以上述之電性銅為陽極、以鈦板為陰極，並將此等陽極及陰極浸漬於電解液來進行電解。於此，電解液係透過用水稀釋硝酸銅試劑來調製，並進一步添加鹽酸後使用。如此，藉由在硝酸銅電解液中添加鹽酸，可抑制亞硝酸氣體的產生，而能夠降低電鍍銅中的雜質量(茲參照日本專利第3102177)。重複實施此種電解精製2次。藉此，可得去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內的高純度銅。
而且，在本實施形態中，係將電解精製步驟中所使用的陽極(電性銅)之Al、Si的含量各規定為1massppm以下，並進一步將電解液中的Al、Si的含量各規定為1massppm以下。又，使實施電解精製之室內的清淨度成為美國聯邦空氣清淨度基準209E之等級10000以下(ISO14644-1之等級ISO7以下)。以此種條件進行電解精製，可使Al的含量為0.005massppm以下、Si的含量為0.05massppm以下。
如以上所述，可得去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內、Al的含量為0.005massppm以下、Si的含量為0.05massppm以下的高純度銅濺鍍靶用銅素材。
接著，以該高純度銅濺鍍靶用銅素材為熔解原料，在真空熔解爐中予以熔解而製作高純度銅鑄錠(ingot)。對該高純度銅鑄錠，視需求進行熱加工、冷加工、機械加工而作成既定之形狀。
如以上所述，即製成本實施形態之高純度銅濺鍍靶。
根據如以上之構成的本實施形態之高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶，由於去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，無需進行3次以上之精製處理步驟，能以較低成本製造。
而且，由於屬容易形成氧化物、碳化物、氮化物等而以雜質殘留的元素之Al的含量係限於0.005massppm以下、Si的含量限於0.05massppm以下，Cu的純度縱為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，仍可抑制雜質所引起的異常放電(發弧)，能夠穩定地形成高純度銅膜(配線膜)。
又，在本實施形態中，由於S的含量係限於0.03massppm以下，故可抑制硫化物以雜質殘留於濺鍍靶內之情形，同時可抑制成膜時S發生氣化及離子化而使真空度下降之情形。從而，Cu的純度縱為99.999980mass% 以上且99.999998mass%以下之範圍內，仍可確實地抑制成膜時的異常放電(發弧)。
再者，在本實施形態中，由於Cl的含量係限 於0.1massppm以下，故可抑制氯化物以雜質殘留於濺鍍靶內之情形，同時可抑制成膜時Cl發生氣化及離子化而使真空度下降之情形。從而，Cu的純度縱為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，仍可確實地抑制異常放電(發弧)。
又，在本實施形態中，由於O、H、N等氣體 成分的含量各限於未達1massppm，故可抑制成膜時真空度降之情形，並可抑制異常放電(發弧)的發生。更且，可抑制異常放電所致之粒子的產生，可形成高品質的高純度銅膜。
再者，在本實施形態中，由於C的含量係限 於1massppm以下，故可抑制碳化物或碳單質所構成的雜質殘留於濺鍍靶內之情形。從而，Cu的純度縱為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，仍可確實地抑制異常放電(發弧)。
又，在本實施形態中，由於係將屬濺鍍率高 於Cu，且電阻值高的元素之Au，Pd，Pb的含量各限於0.05massppm以下，因此在成膜時，可抑制此等Au，Pd，Pb等元素混入至膜內之情形，可抑制高純度銅膜(配線膜)的電阻值上升。
再者，在本實施形態中，由於係將屬濺鍍率低於Cu 但具有高濺鍍率的元素之Cr、Fe、Co、Ni、Ge、Pt的含量各限於0.05massppm以下，故可防止此等Cr、Fe、Co、Ni、Ge、Pt等元素混入至膜內而使高純度銅膜(配線膜)的特性劣化之情形。
又，在本實施形態中，由於係將屬濺鍍率低於Cu但具有較高的濺鍍率的元素之Be、Ti、V、Zr、Nb、Mo、W、Th、U的含量各限於0.05massppm以下，故可防止此等Be、Ti、V、Zr、Nb、Mo、W、Th、U等元素混入至膜內而使高純度銅膜(配線膜)的特性劣化之情形。
以上，業已就本發明之實施形態加以說明，惟本發明非限定於此，可於不悖離本發明技術思想之範圍內適當變更。
在本實施形態中，係舉形成高純度銅膜作為配線膜的濺鍍靶為例加以說明，惟非限定於此，在其他用途使用高純度銅膜時亦可應用之。
又，就製造方法而言，不限於本實施形態，亦可採用其他製造方法來製造。
[實施例]
以下，就針對前述之本實施形態之高純度銅濺鍍靶用銅素材及高純度銅濺鍍靶進行評定之評定試驗的結果加以說明。
(本發明例1-5)
使用Al為1massppm以下及Si為1massppm以下，而且其他雜質(去除了O，H，N，C)為20massppm以下的電性銅作為原料，以實施形態中所例示的電解精製條件重複進行電解精製2次，而製成銅原料(銅素材)。
將以上述製造方法所製成的原料裝入以高純度碳製成的坩堝(碳製坩堝)中，於1130℃進行真空熔解(壓力10-5Pa)。此外，在真空下予以熔解後，於溫度1150℃下進行保持30分鐘。其後，在真空狀態(壓力10-5Pa)下對高純度碳所製成的塑模(碳製塑模)內注入已熔解的原料，製成直徑200mm×高800mm的高純度銅鑄塊。將所得鑄塊之組成示於表1。
對製成之高純度銅鑄塊於500℃進行鍛造，將所得高純度鍛造塊切成直徑300mm×高15mm，再將切出之鍛造塊與Cr-Zr-Cu(UNS.C18150)之底板進行HIP(熱均壓)接合。
(習知例1)
使用Al為2massppm以下及Si為3massppm以下，而且其他雜質(去除了O，H，N，C)為20massppm以下的電性銅作為原料，並使用硝酸銅電解液重複進行電解精製2次，而得到Al的含量為0.005massppm、Si的含量為0.06massppm之組成的銅原料。
將以上述製造方法所製成的原料裝入碳製坩堝中，在Ar環境中於1130℃予以熔解，於溫度1150℃下進行保持 30分鐘。其後，在Ar環境中對碳製塑模內注入已熔解的原料，製成直徑200mm×高800mm的高純度銅鑄塊。將所得鑄塊之組成示於表1。
對製成之高純度銅鑄塊於500℃進行鍛造，將所得高純度鍛造塊切成直徑300mm×高15mm，再將切出之鍛造塊與Cr-Zr-Cu(UNS.C18150)之底板進行HIP接合。
(習知例2)
使用Al為1massppm及Si為1massppm，而且其他雜質(去除了O，H，N，C)為20massppm以下的電性銅作為原料，並使用硝酸銅電解液進行電解精製，而得到Al的含量為0.005massppm、Si的含量為0.06massppm之組成的銅原料。
將以上述製造方法所製成的原料裝入碳製坩堝中，在Ar環境中於1130℃予以熔解，於溫度1150℃下進行保持30分鐘。其後，在Ar環境中對碳製塑模內注入已熔解的原料，製成直徑200mm×高800mm的高純度銅鑄塊。將所得鑄塊之組成示於表1。
對製成之高純度銅鑄塊於500℃進行鍛造，將所得高純度鍛造塊切成直徑300mm×高15mm，再將切出之鍛造塊與Cr-Zr-Cu(UNS.C18150)之底板進行HIP接合。
於此，去除了O，H，N，C之雜質元素的分析係利用輝光放電質譜儀(VG Elemental公司製VG-9000型)來實施。分析程序係依據ASTM F1845-97來實施。
O的分析係採用惰性氣體熔解-紅外線吸收法(JIS H 1067：2002)來實施。具體而言，係利用LECO公司製TCEN600並依據JIS Z 2613：1992來實施分析。亦即，在惰性氣體(氬氣或氦氣)氣流中使用石墨坩堝將試料加熱而予以熔解(惰性氣體熔解)。接著，將由熔解所產生的一氧化碳導向紅外線檢測機，測定一氧化碳所產生的紅外線吸收量而算出氧量(紅外線吸收法)。H的分析係採用惰性氣體熔解-熱傳導度法來實施。具體而言，係利用LECO公司製RHEN602並依據JIS Z 2614：1990來實施分析。亦即，將由上述之惰性氣體熔解而從試料中產生的氣體捕集至包含熱傳導度槽的一定容積中，測定氫所產生的熱傳導度變化而算出氫量。
N的分析係與H的分析同樣地採用惰性氣體熔解-熱傳導度法來實施。具體而言，係利用LECO公司製TCEN600來實施分析。
C的分析係採用燃燒-紅外線吸收法來實施。具體而言，係利用LECO公司製CSLS600並依據JIS Z 2615：2009來實施分析。亦即，從使試料在氧氣氣流中燃燒所生成的燃燒氣體中去除水，再將燃燒氣體導向外線吸收槽，測定二氧化碳所產生的紅外線吸收量而算出碳量。
茲將本發明例1-5、習知例1，2之濺鍍靶的雜質分析結果示於表1。
(成膜)
使用本發明例1-5、習知例1，2之濺鍍靶在直徑200mm之晶圓(材質：矽)上形成銅的薄膜。將上述之濺鍍靶裝設於濺鍍裝置後，進行真空抽氣至到達真空壓力10-5Pa以下後，以超高純度Ar氣體(純度：5N)為濺鍍氣體，並以濺鍍氣體壓力：0.3Pa、直流電源之濺鍍輸出功率：0.5kW進行濺鍍30分鐘後，以1.5kW連續進行濺鍍5小時。
(評定)
針對成膜時的粒子個數(個/平方英吋)及發弧次數(次/片)加以評定。利用電源隨附之發弧計數器來測定發弧次數。又，以粒子計數器測定該晶圓上所存在的直徑0.3μm以上的粒子數。將評定結果示於表2。
在銅的純度處於本發明實施形態之範圍外的 習知例2中，粒子的個數多達80個/平方英吋、發弧次數多達20次/片，未能穩定地形成高純度銅膜(配線膜)。
在習知例1中，粒子的個數為34個/平方英吋、發弧次數為8次/片，比起習知例2雖較為減少，但仍舊不充分。此可推測係含有較多屬於會生成硫化物、碳化物、氮化物等的元素之Al達0.01masppm、Si達0.1massppm所致。
相對於此，根據去除了O、H、N、C之Cu的 純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，Al的含量為0.005massppm以下、Si的含量為0.05massppm以下的本發明例1-5，粒子的個數為2個/平方英吋以下、發弧次數為4次/片以下而大幅降低。
由以上所述，根據本發明例1-5，經確認可抑制異常放電的發生而能夠穩定地成膜。
[產業上可利用性]
根據本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材、及高純度銅濺鍍靶，由於可抑制異常放電的發生而穩定地進行成膜，故可形成高密度、微細且經薄膜化的配線膜。又，本發明之高純度銅濺鍍靶用銅素材、及高純度銅濺鍍靶能以低成本製造。因此，可適合使用於半導體裝置、液晶或有機EL面板等的平板顯示器、觸控面板等。

Claims (6)

  1. 一種高純度銅濺鍍靶用銅素材，其係去除了O、H、N、C之Cu的純度為99.999980mass%以上且99.999998mass%以下之範圍內，Al的含量為0.003massppm以下、Si的含量為0.011massppm以上0.05massppm以下、S的含量為0.005massppm以上0.03massppm以下。
  2. 如請求項1之高純度銅濺鍍靶用銅素材，其中Cl的含量為0.1massppm以下。
  3. 如請求項1或2之高純度銅濺鍍靶用銅素材，其中O的含量未達1massppm、H的含量未達1massppm、N的含量未達1massppm。
  4. 如請求項1或2之高純度銅濺鍍靶用銅素材，其中C的含量為1massppm以下。
  5. 如請求項3之高純度銅濺鍍靶用銅素材，其中C的含量為1massppm以下。
  6. 一種高純度銅濺鍍靶，其係使用如請求項1~5中任一項之高純度銅濺鍍靶用銅素材所製造者。
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