TWI671276B - 由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶、及其等之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶，其特徵在於：純度為4N以上，相對密度為98%以上。本發明之課題在於提供一種將純度維持為高純度並且密度較高、均勻且高硬度、且可實現穩定之高速成膜並且較少產生微粒之由碳化鎢或碳化鈦構成之靶。

Description

由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶、及其等之製造方法
本發明係關於一種加工性高、可穩定地高速成膜之由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶。
於電子裝置領域、耐蝕性材料或裝飾之領域、觸媒領域、切削-研磨材料或耐磨性材料之製作等較多領域中使用有形成金屬或陶瓷材料等被膜之濺鍍。濺鍍法本身於上述領域中係廣為熟知之方法，但於電子裝置之領域中，尤其要求適合於複雜形狀之被膜之形成或電路之形成等的濺鍍靶。
近年來，隨著半導體器件之配線寬度被微細化，逐漸轉變為將電路設為立體構造而獲得表面積之設計思想，同時該膜構造增加了複雜度。其中，於藉由膜之蝕刻而成形各種元件構造體之情形時，需要遮住不進行蝕刻之部分並加以保護，作為此種硬質遮罩材料，期待發揮高硬度、耐化學品性等特性之鎢(W)或鈦(Ti)之碳化物。
硬質遮罩材料亦與其他一般之配線材料等一樣，其要求特性之嚴格程度逐代增加。另一方面，鎢碳化物或鈦碳化物由於為高熔點，故而難以密度化，藉由在用於超硬工具之鎢碳化物(WC)或鈦碳化物(TiC) 中添加5~25wt%左右之鈷(Co)作為黏合劑材料，而達成高密度化、高成形能(參照專利文獻1、專利文獻2)。
然而，於製作鎢碳化物(碳化鎢)或鈦碳化物(碳化鈦)作為用於製造半導體器件之濺鍍靶材之情形時，由於雜質會對電特性造成影響或於濺鍍時產生微粒，故而儘可能要求高純度者。因此，於需要此種高純度材料之情形時，不期望利用添加物對高密度化之輔助。
另一方面，雖為高純度、但密度較低且硬度之偏差亦較大般之材料存在如下情況：加工性變差，於對濺鍍靶之表面進行有精加工之情形時，表面粗糙度產生偏差，微粒之產生增多。如此即便實現高純度化，如鎢碳化物般之材料亦極難精加工成微粒特性優異之表面性狀。
作為碳化物系濺鍍靶，於專利文獻3中揭示有一種由將SiC與Ta化合物作為主成分之燒結體構成之濺鍍用靶。又，於專利文獻4中揭示有一種由碳化鉭燒結體形成之靶材。又，於專利文獻5中記載有將TaC作為濺鍍靶而形成TaCN障壁層。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2001-062623號公報
專利文獻2：日本特開2006-026867號公報
專利文獻3：日本特開平6-220624號公報
專利文獻4：日本特開2009-137789號公報
專利文獻5：日本特開2003-100663號公報
本發明之課題在於提供一種不向碳化鎢或碳化鈦中添加其他成分便維持高純度並且密度較高、面內之硬度均勻且高硬度、且可實現穩定之高速成膜並且較少產生微粒的由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶。
本發明係為了解決上述問題而進行了銳意研究，結果獲得了如下見解，即：藉由將不同粒度分佈之原料粉混合燒結，可獲得維持高純度並且高密度、均勻且高硬度之由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶，藉此，可穩定地以較高之成膜速度成膜微粒較少之膜。
本發明基於該見解，
1)一種碳化鎢濺鍍靶，其純度為4N以上，相對密度為98%以上。
2)如上述1)之碳化鎢濺鍍靶，其硬度為HRA90以上，硬度之偏差為±5%以內。
3)如上述1)或2)之碳化鎢濺鍍靶，其機械加工完成之表面粗糙度Ra為1.0μm以下。
4)如上述1)至3)中任一項之碳化鎢濺鍍靶，其研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.2μm以下。
5)一種碳化鎢濺鍍靶之製造方法，其係將平均粒徑不同之2種以上之碳化鎢原料粉末混合而製作粒度分佈成為具有混合種數量之頂點之分佈的混合粉末，並對該混合粉末進行燒結。
6)一種碳化鈦濺鍍靶，其純度為4N以上，相對密度為98%以上。
7)如上述6)之碳化鈦濺鍍靶，其硬度為HV2500以上，硬度之偏差為±5%以內。
8)如上述6)或7)之碳化鈦濺鍍靶，其機械加工完成之表面粗糙度Ra為1.0μm以下。
9)如上述6)至8)中任一項之碳化鈦濺鍍靶，其研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.2μm以下。
10)一種碳化鈦濺鍍靶之製造方法，其係將平均粒徑不同之2種以上之碳化鈦原料粉末混合而製作粒度分佈成為具有混合種數量之頂點之分佈的混合粉末，並對該混合粉末進行燒結。
本發明可提供一種將碳化鎢或碳化鈦之純度維持為高純度並且密度較高、均勻且高硬度之濺鍍靶。藉此，由碳化鎢或碳化鈦構成之靶之加工性變高，而可獲得良好之表面性狀，因此具有可抑制微粒之產生之優異之效果。進而，可實現高速成膜，因此就生產性提高之觀點而言亦具有優異之效果。
圖1係表示原料粉末(中值粒徑1μm)之粒度分佈之圖。
圖2係表示原料粉末(中值粒徑4μm)之粒度分佈之圖。
圖3係表示原料粉末(中值粒徑7μm)之粒度分佈之圖。
圖4係表示原料粉末之粒度分佈(雙峰分佈)之圖。
於近年來之最尖端半導體器件中，配線寬度被極度微細化，而期待碳化鎢或碳化鈦作為用以形成複雜之膜構造之硬質遮罩材料。而且，此種硬質遮罩材料係使用由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶而形成。於此種使用狀況下，具有高硬度、耐化學品性等特性自不必說，亦必須減少對半導體特性造成影響之雜質，並且為了獲得良好之濺鍍特性，亦要求靶(燒結體)之高密度化。
然而，碳化鎢或碳化鈦存在如下情況，即：由於為高熔點，故而難以實現高密度化，又，添加黏合劑等就雜質之觀點而言亦欠佳。根據此種情況，本案發明者等人進行了進一步之研究開發，結果發現，藉由將平均粒徑不同之2種以上之原料粉末(高純度品)混合，可實現細密填充，且藉由對該混合粉末進行燒結，而能夠同時達成高純度化與高密度化兩者，從而成為與本案發明相關之契機。
為了進行細密填充，亦考慮僅使用粒度之分佈寬度較寬之大小混粒之原料粉末，但於此情形時，微細粉側之分佈亦變寬，故而會因過度微細而導致表面積較多之粉之氧濃度上升，而使微粒特性劣化。又，於僅使用分佈寬度較寬之原料粉末之情形時，微細之粉凝聚後之部分之密度不易上升，而變得容易產生密度不均。因此，較佳為如下構成，即：以粒度相對較大且實心之粉形成高密度之根幹部分，且以微細之粉填滿其等之填充空隙。尤佳為將單峰分佈且分佈寬度較窄之大小2種以上之原料粉末(高純度品)混合。於混合有2種原料粉末之情形時，其粒度分佈成為如圖4所示般之雙峰分佈。再者，粒度分佈之調整可使用篩分等周知技術，其方 法並無特別限制。又，粒度分佈有各種表述法，於本發明中，方便起見以中值粒徑進行表述，但亦可使用其他表述法。
考慮到以上，本發明之特徵在於：將平均粒徑不同之2種以上之碳化鎢或碳化鈦原料粉末混合而製作粒度分佈成為具有混合種數量之頂點之分佈的混合粉末，並對該混合粉末進行燒結。所謂具有混合種數量之頂點之分佈，意指若混合2種則為雙峰分佈，若混合3種則為具有3個頂點般之分佈之反映各種原料粉末之粒度者。又，該分佈亦意指原料粉末之粒度分佈較窄。其原因在於：粒度分佈較寬者由於峰值粒徑附近與其周圍之存在數量差異較少，故而若將若干個粒度分佈重疊，則峰值會變得不明確。此種情形與僅使用粒度分佈較寬之粉末之情況具有同等含義，會因微細粒所致之氧化之影響或粗大粒附近之填充間隙較大而無法有效地進行細密填充，從而引起密度不均。
其次，對本發明之由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶進行說明。
本發明之濺鍍靶之特徵在於：其係由碳化鎢或碳化鈦構成，且純度為4N以上，相對密度為98%以上。本發明之靶由於用以形成半導體元件，故而必須極力降低雜質含量，且純度較佳為設為4N以上，進而較佳為將純度設為4N5以上。再者，上述純度係除氣體成分以外之純度。又，於靶之密度較低之情形時，會使微粒特性惡化，故而相對密度較佳為設為98%以上，進而較佳為設為99%以上。
本發明之濺鍍靶之特徵在於：於為碳化鎢之情形時，硬度為HRA90以上，於為碳化鈦之情形時，硬度為HV2500以上，且硬度之偏差 分別為±5%以內。於碳化鎢靶之硬度未達HRA90、碳化鈦靶之硬度未達HV2500之靶之最終精加工時，無法獲得良好之切削性，而不會成為所需之精加工形狀，故而欠佳。又，若上述靶之硬度之偏差超過±5%，則靶之切削阻力之變動增大而縮短切削工具之壽命，從而無法獲得良好且均質之表面性狀，故而欠佳。
上述HRA為洛氏(Rockwell)硬度，使用A標度對碳化鎢般之高硬度材料進行表述。使用前端半徑0.2mm、前端角120度之金剛石圓錐作為壓頭，對試驗面施加基本負載10kg、試驗負載60kg之合計70kg而使其塑性變形，將負荷恢復為基準負載10kg，測定距基準面之永久凹陷之深度h(mm)。繼而，根據洛氏硬度之計算式：HRA=100-500h而求出。
又，於本發明中，硬度之偏差係以如下方式定義。
針對燒結體(圓盤狀)之中心與自中心呈90度向四周延伸之半徑線上之中間點(1/2R)及外周端(R)之內側10mm之位置，分別於4個方向之各方向之合計9處位置上進行硬度測定試驗，根據9個點之平均值並使用下式算出。
硬度之偏差(%)={(最大值或者最小值/平均值)-1}×100
又，上述HV為維氏硬度，可應用於碳化鈦般之高硬度材料。維氏硬度係根據如下表面積而算出，該表面積係根據將相對面夾角為136°之金剛石正四角錐之壓頭壓入至試驗片而賦予壓痕時之壓入負載與對角線之長度而求出。再者，其係由日本工業標準(JIS B7225、Z2244)規定。具體而言，將負載設為P[N]，將凹陷之對角線之平均長度設為d[mm]，根據維氏硬度之計算式：HV=0.18909×(P/d2)而求出。又，於試驗負載為p[kgf] 之情形時，使用HV=1.8544×(p/d2)。
進而，本發明之濺鍍靶之特徵在於：機械加工完成之表面粗糙度Ra為1.0μm以下，進而，本發明之濺鍍靶之特徵在於：研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.2μm以下。此處，機械加工完成意指於使用平面研削盤並利用研削磨石之加工完成時之表面，研磨加工後意指使用研磨粒之表面精加工。此種靶之表面性狀可抑制微粒之產生，並且可進行穩定之成膜。
實施例
其次，對實施例進行說明。再者，本實施例係用以表示發明之一例者，本發明並不限制於該等實施例。即，本發明包括本發明之技術思想所包含之其他態樣及變形。
[碳化鎢]
(實施例1-1)
準備圖1所示之中值粒徑1μm與圖2所示之中值粒徑4μm之碳化鎢粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該等粉末進行氬置換並混合30分鐘。繼而，將取出之混合粉末填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為真空環境、升溫速度300℃/小時、保持溫度1800℃、保持時間2小時，自升溫開始時至保持結束為止以30MPa進行加壓，保持結束後於腔室內直接使其自然冷卻。再者，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片燒結體。
其次，針對所製作之燒結體，對硬度、密度進行分析。其結果，相對密度為99%，硬度為HRA95，硬度之偏差為±3%以內。密度係針 對燒結體(圓盤狀)之中心與自中心呈90度向四周延伸之半徑線上之中間點(1/2R)及外周端(R)，分別於4個方向之各方向之合計9處位置上擊穿採取1cm×1cm×1cm(厚度)左右之試樣，並利用阿基米德法進行測定。其次，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用觸針式之表面粗糙度計測定各者之加工後之表面粗糙度。其結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.32μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.08μm。
將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為13個。將以上之結果示於表1。
(實施例1-2)
準備中值粒徑2μm與圖2所示之中值粒徑4μm之碳化鎢粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該等粉末進行氬置換並混合30分鐘。繼而，將取出之混合粉末填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
繼而，針對所製作之燒結體，對硬度、密度進行分析。其結果，相對密度為98.7%，硬度為HRA93，硬度之偏差為±3.3%以內。硬度及密度係利用與實施例1相同之方法進行測定。其次，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.55μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.12μm。
將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為18個。將以上之結果示於表1。
(實施例1-3)
準備圖1所示之中值粒徑1μm與圖3所示之中值粒徑7μm之碳化鎢粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該等粉末進行氬置換並混合30分鐘。繼而，將取出之混合粉末填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
其次，針對所製作之燒結體，對硬度、密度進行分析。其結果，相對密度為98.3%，硬度為HRA91，硬度之偏差為±4.2%以內。硬度及密度係利用與實施例1相同之方法進行測定。繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.86μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.15μm。
將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為19個。將以上之結果示於表1。
(比較例1-1)
準備圖1所示之中值粒徑1μm之碳化鎢粉末(純度4N)作為原料粉 末，利用球磨機對該粉末進行氬置換後，將其填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
其次，針對所製作之燒結體，對硬度、密度進行分析。其結果，相對密度為97.8%，硬度為HRA95，硬度之偏差為±6%以內。硬度及密度係利用與實施例1相同之方法進行測定。繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.86μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.15μm。
將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為25個。將以上之結果示於表1。
(比較例1-2)
準備圖2所示之中值粒徑4μm之碳化鎢粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該粉末進行氬置換後，將其填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
其次，針對所製作之燒結體，對硬度、密度進行分析。其結果，相對密度為97.5%，硬度為HRA93，硬度之偏差為±7%以內。硬度及密度係利用與實施例1相同之方法進行測定。繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工 後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.98μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.09μm。
將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為58個。將以上之結果示於表1。
(比較例1-3)
準備圖3所示之中值粒徑7μm之碳化鎢粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該粉末進行氬置換後，將其填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
其次，針對所製作之燒結體，對硬度、密度進行分析。其結果，相對密度為97.2%，硬度為HRA91，硬度之偏差為±8%以內。硬度及密度係利用與實施例1相同之方法進行測定。繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為1.25μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.35μm。
將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為134個。將以上之結果示於表1。
[碳化鈦]
(實施例2-1)
準備圖1所示之中值粒徑1μm與圖2所示之中值粒徑4μm之碳化鈦粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該等粉末進行氬置換並混合30分鐘。繼而，將取出之混合粉末填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為真空環境、升溫速度300℃/小時、保持溫度1600℃、保持時間2小時，自升溫開始時至保持結束為止以30MPa進行加壓，保持結束後於腔室內直接使其自然冷卻。再者，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
其次，針對所製作之燒結體，對密度、硬度進行分析。其結果，相對密度為99.2%，硬度為HV2920，硬度之偏差為±3.3%以內。密度係針對燒結體(圓盤狀)之中心與自中心呈90度向四周延伸之半徑線上之中間點(1/2R)及外周端(R)，分別於4個方向之各方向之合計9處位置上擊穿採取1cm×1cm×1cm(厚度)左右之試樣，並利用阿基米德法進行測定。其次，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用觸針式之表面粗糙度計測定各者之加工後之表面粗糙度。其結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.42μm以下，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.09μm。
將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為18個。將以上之結果示於表2。
(實施例2-2)
準備中值粒徑2μm與圖2所示之中值粒徑4μm之碳化鈦粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該等粉末進行氬置換並混合30分鐘。繼而，將取出之混合粉末填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。其次，針對所製作之燒結體，對密度、硬度進行分析。分析方法係設為與實施例1相同。其結果，相對密度為98.6%，硬度為HV2840，硬度之偏差為±3.8%以內。
繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.58μm以下，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.12μm。將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為19個。
(實施例2-3)
準備圖1所示之中值粒徑1μm與圖3所示之中值粒徑7μm之碳化鈦粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該等粉末進行氬置換並混合30分鐘。繼而，將取出之混合粉末填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。其次，針對所製作之燒結體，對密度、硬度進行分析。分析方法係設為與實施例1相同。其結果，相對密度為98.1%，硬度為HV2530，硬度之偏差為±4.8%以內。
繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.76μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.16μm。將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為24個。
(比較例2-1)
準備圖1所示之中值粒徑1μm之碳化鈦粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該粉末進行氬置換後，將其填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
繼而，針對所製作之燒結體，對密度、硬度進行分析。分析方法係設為與實施例1相同。其結果，相對密度為97.5%，硬度為HV2850，硬度之偏差為±7.3%以內。
繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.77μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.17μm。將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為35個。
(比較例2-2)
準備圖2所示之中值粒徑4μm之碳化鈦粉末(純度4N)作為原料粉 末，利用球磨機對該粉末進行氬置換後，將其填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。其次，針對所製作之燒結體，對密度、硬度進行分析。分析方法係設為與實施例1相同。其結果，相對密度為97.3%，硬度為HV2480，硬度之偏差為±9.5%以內。
其後，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為0.99μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.10μm。將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為59個。
(比較例2-3)
準備圖3所示之中值粒徑7μm之碳化鈦粉末(純度4N)作為原料粉末，利用球磨機對該粉末進行氬置換後，將其填充至碳製之模具，並使用熱壓裝置使其成形、燒結。熱壓之條件係設為與實施例1相同。又，分別準備1片物性測定用與濺鍍用之合計2片之燒結體。
其次，針對所製作之燒結體，對密度、硬度進行分析。分析方法係設為與實施例1相同。其結果，相對密度為95.2%，硬度為HV2350，硬度之偏差為±10.2%以內。
繼而，對另一燒結體實施機械加工及研磨加工而加工成靶。利用與實施例1相同之方法測定各者之加工後之表面粗糙度，結果，機械加工完成之表面粗糙度Ra為1.15μm，研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.36 μm。將該靶安裝於磁控濺鍍裝置(CanonAnelva製造之C-3010濺鍍系統)，以輸入功率500W進行濺鍍，並於直徑4英吋之矽基板上成膜20秒。利用微粒計數器測定附著於基板上之微粒之個數。此時之微粒個數為214個。
[產業上之可利用性]
本發明可提供一種將碳化鎢或碳化鈦之純度維持為高純度並且密度較高、均勻且高硬度之由碳化鎢或碳化鈦構成之濺鍍靶。藉此，靶之加工性變高而可獲得良好之表面性狀，因此具有可抑制微粒之產生之優異之效果。本發明於電子裝置之領域、尤其是作為適合於複雜形狀之被膜之形成或電路之形成所使用之硬質遮罩之形成等之靶有用。

Claims (8)

  1. 一種碳化鎢濺鍍靶，其純度為4N以上，相對密度為98%以上，且其硬度為HRA90以上，硬度之偏差為±5%以內。
  2. 如申請專利範圍第1項之碳化鎢濺鍍靶，其機械加工完成之表面粗糙度Ra為1.0μm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之碳化鎢濺鍍靶，其研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.2μm以下。
  4. 一種申請專利範圍第1至3項中任一項之碳化鎢濺鍍靶之製造方法，其係將平均粒徑不同之2種以上之碳化鎢原料粉末混合而製作粒度分佈成為具有混合種數量之頂點之分佈的混合粉末，並對該混合粉末進行燒結。
  5. 一種碳化鈦濺鍍靶，其純度為4N以上，相對密度為98%以上，且其硬度為HV2500以上，硬度之偏差為±5%以內。
  6. 如申請專利範圍第5項之碳化鈦濺鍍靶，其機械加工完成之表面粗糙度Ra為1.0μm以下。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之碳化鈦濺鍍靶，其研磨加工後之表面粗糙度Ra為0.2μm以下。
  8. 一種申請專利範圍第5至7項中任一項之碳化鈦濺鍍靶之製造方法，其係將平均粒徑不同之2種以上之碳化鈦原料粉末混合而製作粒度分佈成為具有混合種數量之頂點之分佈的混合粉末，並對該混合粉末進行燒結。
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