WO2006006522A1 - スパッタリングターゲット材 - Google Patents

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WO2006006522A1
WO2006006522A1 PCT/JP2005/012657 JP2005012657W WO2006006522A1 WO 2006006522 A1 WO2006006522 A1 WO 2006006522A1 JP 2005012657 W JP2005012657 W JP 2005012657W WO 2006006522 A1 WO2006006522 A1 WO 2006006522A1
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target material
sputtering
sputtering target
aluminum
phenomenon
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PCT/JP2005/012657
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuteru Kato
Takashi Kubota
Hiroshi Kimura
Yoshinori Matsuura
Kenji Matsuzaki
Original Assignee
Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Nippon Light Metal Co., Ltd.
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium

Definitions

  • the present invention relates to a sputtering target material (hereinafter sometimes simply referred to as a target material), and more particularly, to an aluminum alloy sputtering target material in which an arcing phenomenon that occurs during sputtering is suppressed.
  • a target material hereinafter sometimes simply referred to as a target material
  • an aluminum alloy sputtering target material in which an arcing phenomenon that occurs during sputtering is suppressed.
  • Sputtering target materials used in various fields are known in various composition materials. However, as a target material characteristic during sputtering, the arcing phenomenon or the splash phenomenon does not occur. Required regardless of differences.
  • the arcing phenomenon is an abnormal discharge generated during sputtering !, and when the arcing phenomenon occurs, stable thin film formation by sputtering is inhibited.
  • Splash phenomenon means that abnormal droplets generated by the target material force during sputtering adhere to the substrate, etc., and these abnormal droplets are larger than normal sputtered particles. This hinders the formation of a uniform thin film and causes, for example, a short circuit or disconnection between wirings.
  • the splash phenomenon is refined and homogenized. If the target material has a uniform and fine structure with no defects such as vacancies, the arcing phenomenon and the splash phenomenon during sputtering are suppressed, and a higher film formation rate can be realized.
  • a melting and forging method or a powder metallurgy method is generally employed as a method for producing a sputtering target material.
  • the current situation is that it is usually improved by improving the method of manufacturing the target material.
  • the composition of the target material is diverse, and in order to cope with the recent increase in size, the arcing phenomenon is sufficiently splashed only by modifying the structure by devising the method of manufacturing the target material. The case where it cannot be suppressed has started to occur.
  • the material of the sputtering target material is a composite material, it is sufficiently satisfactory to disperse the dispersed particles in the base material evenly and finely only by improving the manufacturing method. (For example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-3258
  • the present invention has been made in the background as described above, and a sputtering target material modified to have a homogeneous and fine structure so as not to cause an arcing phenomenon during sputtering as much as possible.
  • the purpose is to provide.
  • the present invention is characterized in that a friction stir treatment is performed on a portion of a sputtering target material used for sputtering.
  • the friction stir processing in the present invention refers to a structure modification processing using a Friction Stir Welding (FSW) method. Specifically, a probe made of a material harder than the target material is brought into contact with the portion used for sputtering of the target material, and a relative circular motion (for example, rotating the probe) is performed between the probe and the portion.
  • a relative circular motion for example, rotating the probe
  • the generated frictional heat causes plastic flow in the part.
  • the structure of the portion plastically flowed by this friction stir processing becomes more homogeneous and finer than before the processing.
  • the sputtering target material according to the present invention can reliably suppress the arcing phenomenon and the splash phenomenon during sputtering.
  • the moving distance per rotation of the probe is preferably set to 0.45 mm to l.40 mm. If the rotation is less than 45 mmZ, pinholes are more likely to occur, and productivity is also reduced. In addition, if the rotation exceeds 1.40 mm mZ, the tendency to generate burrs and pinholes is also increased, and in some cases, the probe itself is broken and damaged, and the friction stirrer motor is overloaded. There is a possibility of burning by force. If flash or pinholes occur in the sputtering target material due to this friction stir processing, the arcing phenomenon during sputtering tends to occur and the effect of the friction stir processing of the present invention is negated. .
  • the target material after the friction stirring treatment is also preferable to subject the target material after the friction stirring treatment to an annealing treatment if necessary.
  • This annealing process makes it possible to make the structure of the target material more uniform and to reduce the internal stress as well as to suppress warping during bonding to the backing plate or the like.
  • Conditions for the annealing treatment for example, the annealing temperature and the treatment time can be appropriately adjusted in consideration of the material of the target material.
  • the friction stir processing in the present invention is not influenced at all by the material of the sputtering target material, particularly the material of the manufacturing method thereof, so that even if the target material is a sintered material, it is a forged material. Can reliably suppress the arcing phenomenon and the splash phenomenon.
  • the friction stir treatment in the present invention is preferably applied to an aluminum alloy target material, and more preferably applied to an aluminum alloy target material containing carbon.
  • aluminum-based alloy sputtering target materials which are attracting attention as wiring materials for liquid crystal displays and have been on the market as large target materials with a large area, suppress the arcing phenomenon and splash phenomenon, which are the basic characteristics of target materials. Is strictly demanded. If the sputtering target material of the present invention, aluminum
  • the arcing phenomenon can sufficiently suppress the splash phenomenon, and stable sputtering can be achieved.
  • aluminum-based alloys containing carbon are both particle-dispersed composite materials, it is not easy to make the structure of such a target material homogeneous and fine. Therefore, arcing phenomenon and splash phenomenon are practically used. There is a tendency that it is difficult to control to a satisfactory level.
  • the arcing phenomenon can sufficiently suppress the splash phenomenon even if the target material is an aluminum-based alloy containing carbon.
  • the present invention reliably suppresses the splash phenomenon even if the arcing phenomenon is a sputtering target material of an aluminum alloy containing at least one element of nickel, cobalt, and iron. It becomes possible.
  • Target of aluminum alloy with such composition The coating material can form a thin film that can be directly ohmic-bonded to the ITO film, and even if the thin film is formed directly on the silicon, interdiffusion between silicon and aluminum does not occur, and the resistivity is low and the wiring is excellent in heat resistance. Can be formed.
  • a sputtering target material of an aluminum-based alloy having such a composition has a structure in which carbides and intermetallic compounds are dispersed in an aluminum matrix.
  • the sputtering target material of the present invention may be used.
  • this carbide and intermetallic compound are homogeneously and finely dispersed in the aluminum matrix, the arcing phenomenon is less likely to cause a splash phenomenon.
  • Examples of such an aluminum alloy include an aluminum-carbon-nickel alloy and an aluminum-carbon-nickel-cobalt alloy.
  • the composition is nickel and cobalt.
  • At least one element of iron may be contained in an amount of 0.5 to 7. Oat%, carbon may be contained in an amount of 0.1 to 3.0 &%, and the balance may be aluminum.
  • the sputtering target material according to the present invention has a homogeneous and fine structure in the portion used for sputtering, regardless of the composition, size, material difference depending on the manufacturing method, and the like. Therefore, the arcing phenomenon during sputtering can surely suppress the splash phenomenon.
  • the present invention is particularly effective for a sputtering target material made of an aluminum alloy used in a liquid crystal display whose area is increasing.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a friction stir process.
  • FIG.2 SEM observation photograph (500x magnification) of the target material surface of the comparative example.
  • FIG. 3 SEM observation photograph (500x magnification) of the target material surface of the comparative example.
  • FIG. 4 SEM observation photograph (500 times) of the surface of the target material of the example.
  • FIG. 5 SEM observation photograph (500 times) of the surface of the target material of the example.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a star rod.
  • the target material of this example and the comparative example is an aluminum-based alloy containing carbon manufactured as follows. First, add a carbon crucible (99.9% purity) to 99% purity. 99% aluminum was added and heated in the temperature range of 1600-2500 ° C to dissolve the aluminum. The melting of the aluminum with the carbon crucible was carried out at an atmospheric pressure in an argon gas atmosphere. After maintaining at this melting temperature for about 5 minutes to produce an aluminum carbon alloy in a carbon crucible, the molten metal was poured into a carbon mold and allowed to cool naturally for fabrication.
  • the aluminum carbon alloy block mass fabricated in this carbon mold is taken out, and a predetermined amount of 99.99% pure aluminum and nickel are collected, put into a carbon crucible for remelting, and 800 ° C.
  • the mixture was redissolved by heating and stirred for about 1 minute. This re-dissolution was also performed in an argon gas atmosphere at atmospheric pressure. After stirring, the molten metal was poured into a copper-water cooled mold to obtain a plate-shaped lump. Further, a plate-shaped target material having a thickness of 20 mm, a width of 400 mm, and a length of 600 mm was formed from the lumps using a rolling mill.
  • the target material of this example was subjected to a friction stirring process on one side of the target material manufactured as described above. As shown in FIG. 1, the friction stir treatment was performed by placing the star rod 1 of a commercially available friction stir welding apparatus directly on the upper part of the target material T. The tip 2 (steel) of the star rod 1 was set to a predetermined rotation speed and feed speed, and moved over almost the entire surface of the target material T.
  • the friction stir processing will be specifically described.
  • a star rod having a cross-sectional dimension shown in FIG. 6 was used.
  • the star rod 1 was controlled so as to have a moving speed of 300 mm / min (0.6 mmZ rotation) at a rotation speed of 500 rpm.
  • the tip of star rod 1 was about 12 mm deep and entered the target material.
  • Friction stir processing was performed on almost the entire surface on one side, and then the target material was reversed and the friction stir processing was performed on the untreated side surface under the same conditions.
  • the target material of the example was almost entirely subjected to the friction stirring treatment, and the friction stirring treatment was performed over the entire thickness in the thickness direction.
  • a target material not subjected to FSW treatment was used as a comparative example.
  • FIGS. 4 and 5 show the results of SEM observation of the example. Showing the results.
  • the comparative example shown in Fig. 2 needle-like dark precipitates are observed, but this precipitate was carbide, Al C (the black needle-like precipitates visible in the center of Fig. 2).
  • the white spots in Fig. 2 and Fig. 3 are Al Ni precipitates, which are intermetallic compounds. As shown in Fig. 3, these Al Ni precipitates are striped.
  • This arcing characteristic is obtained by cutting a disk (203.2 mm x 10 mm thick) sputtering target from the above plate-shaped target material and mounting it on a commercially available sputtering ring device (MSL-464, manufactured by Totsuki Corporation). Then, sputtering was performed at an input power of 12 WZcm 2 for a predetermined time, and the number of abnormal discharges counted by the apparatus during the sputtering process was examined. As a result, in the case of the comparative example, abnormal discharge occurred 4447 times during the sputtering time of 3.5 hours. On the other hand, in the case of the example, abnormal discharge was generated only 250 times during the sputtering time of 3.5 hours.

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Abstract

　スパッタリング時におけるアーキング現象やスプラッシュ現象を極力生じないようにされたスパッタリングターゲット材を提供する。 　スパッタリングターゲット材のスパッタリングに使用される部分に摩擦撹拌処理を行うものであり、炭素を含有するアルミニウム系合金のスパッタリングターゲット材や大型のスパッタリングターゲット材であっても、スパッタリング時におけるアーキング現象やスプラッシュ現象が確実に抑制されたものとなる。

Description

明 細 書
スパッタリングターゲット材
技術分野
[0001] 本発明はスパッタリングターゲット材 (以下、単にターゲット材と称する場合もある）に 関し、特に、スパッタリング時に生じるアーキング現象ゃスプラッシュ現象を抑制され たアルミニウム系合金のスパッタリングターゲット材に関する。
背景技術
[0002] 近年、 FPD (Flat Panel Display)、記録媒体、半導体デバイス等の分野におい ては、スパッタリングターゲット材が使用されている。また、 FPD分野では、画面の大 型化に伴 、スパッタリングターゲット材自体の大型化が進行して!/、る。
[0003] 各分野で使用されるスパッタリングターゲット材は、様々な組成材質のものが知られ ているが、スパッタリング時におけるターゲット材特性として、アーキング現象やスプラ ッシュ現象を生じないことが、その組成の相違に関わらず要求される。
[0004] このアーキング現象とは、スパッタリング時に生じる異常放電のことを!、 、、このァー キング現象が生じるとスパッタリングによる安定した薄膜形成を阻害する。また、スプ ラッシュ現象とは、スパッタリング時にターゲット材力 発生する異常飛沫が基板等に 付着することをいい、この異常飛沫は通常のスパッタ粒子に比べて大きなものである ため、基材に付着した場合、均一な薄膜形成を阻害し、例えば、配線間のショートや 断線等を生じさせる原因となる。
[0005] このようなアーキング現象ゃスプラッシュ現象を抑制するためには、スパッタリングタ ーゲット材の組織を微細化し、均質ィ匕することが行われている。空孔などの欠陥がな ぐ均質で、微細な組織のターゲット材であれば、スパッタリング時におけるアーキン グ現象やスプラッシュ現象が抑制され、より高 、成膜速度も実現できるのである。
[0006] ところで、スパッタリングターゲット材の製造方法としては、一般的には溶解铸造法 や粉末冶金法が採用されている。そして、均質で、微細な組織のターゲット材を得る ためには、通常、ターゲット材の製造方法を改善することにより対応しているのが現状 である。 [0007] し力しながら、ターゲット材の組成は多種多様であり、また、近年の大型化対応のた め、ターゲット材の製造方法の工夫による組織改変だけでは、アーキング現象ゃスプ ラッシュ現象を十分に抑制できない場合が生じ始めてきた。例えば、スパッタリングタ ーゲット材の材質が複合材料のようなものである場合、製造方法での改善対応だけ では、母材中の分散粒子を均一に且つ微細に分散させることが十分に満足できるレ ベルまで実現できないこともある（例えば、特許文献 1参照)。
特許文献 1：特開 2003— 3258号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、スパッタリング時におけ るアーキング現象ゃスプラッシュ現象を極力生じな 、ように、均質且つ微細な組織に 改変したスパッタリングターゲット材を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0009] 上記課題を解決するために、本発明は、スパッタリングターゲット材のスパッタリング に使用される部分に、摩擦撹拌処理を行ったことを特徴とするものとした。本発明に おける摩擦撹拌処理とは、摩擦撹拌溶接 (FSW: Friction Stir Welding)法を利用し た組織改変処理のことをいう。具体的には、ターゲット材のスパッタリングに使用され る部分に、ターゲット材の材質よりも硬い材質のプローブを当接し、プローブと該部分 との間に相対的な循環運動（例えば、プローブを回転させながら移動する運動）を生 じさせ、発生した摩擦熱により当該部分に塑性流動を生じさせるのである。この摩擦 撹拌処理により塑性流動がされた部分の組織は、処理前よりも均質で且つ微細なも のとなる。その結果、本発明に係るスパッタリングターゲット材であれば、スパッタリン グ時のアーキング現象及びスプラッシュ現象を確実に抑制できるようになる。
[0010] より具体的な摩擦攪拌処理条件としては、プローブの一回転あたりの移動距離を 0 . 45mm〜l. 40mmとすることが好ましい。 0. 45mmZ回転未満であると、ばりゃピ ンホールが発生しやすくなるととともに、生産性も低下することとなる。また、 1. 40m mZ回転を超えると、同様にばりやピンホールが発生しやすくなる傾向が強くなり、場 合よつてはプローブ自体が折れて破損することや摩擦攪拌処理機用モータに負荷が 力かり焼損する場合がある。この摩擦攪拌処理によりスパッタリングターゲット材に、 ばりやピンホールが発生してしまうと、スパッタリング時のアーキング現象ゃスプラッシ ュ現象が発生し易くなり、本発明の摩擦攪拌処理の効果が打ち消されることになる。 カロえて、この摩擦攪拌処理後のターゲット材には、必要に応じて焼鈍処理を行うこと も好ましい。この焼鈍処理を行うと、ターゲット材の組織をより均一なものにすることが できるうえ、内部応力も緩和されるためバッキングプレートなどへのボンディング時の 反りも抑制されるからである。この焼鈍処理の条件、例えば、焼鈍温度や処理時間は 、ターゲット材の材質を考慮して適宜調整することができる。
[0011] また、本発明における摩擦撹拌処理は、スパッタリングターゲット材の材質、特にそ の製造方法の材質には全く左右されないため、ターゲット材が焼結材であっても、铸 造材であっても、アーキング現象及びスプラッシュ現象を確実に抑制できるものとなる
[0012] 本発明における摩擦撹拌処理はアルミニウム系合金のターゲット材に適用すること が好ましぐ更には、炭素を含有するアルミニウム系合金のターゲット材に適用するこ とが望ましいものである。近年、液晶ディスプレイの配線材料として注目され、大面積 の大型ターゲット材として巿場に出回っているアルミニウム系合金のスパッタリングタ ーゲット材は、ターゲット材の基本的な特性であるアーキング現象ゃスプラッシュ現象 の抑制を厳しく要求されている。本発明のスパッタリングターゲット材であれば、アルミ
-ゥム系合金のターゲット材であっても、アーキング現象ゃスプラッシュ現象を十分に 抑制でき、安定したスパッタリングが可能となる。また、炭素を含有するアルミニウム系 合金は粒子分散型の複合材料とも 、え、このようなターゲット材の組織を均質且つ微 細にすることは容易ではな 、ため、アーキング現象ゃスプラッシュ現象を実用上満足 できるレベルにまで抑制することが困難とされる傾向がある。しかし、本発明の摩擦撹 拌処理を行うことで、炭素を含有したアルミニウム系合金のターゲット材であっても、 アーキング現象ゃスプラッシュ現象が十分に抑制できる。
[0013] また、本発明は、ニッケル、コバルト、鉄の 、ずれか一種以上の元素を含むアルミ- ゥム系合金のスパッタリングターゲット材であっても、アーキング現象ゃスプラッシュ現 象を確実に抑制することが可能となる。このような組成のアルミニウム系合金のターゲ ット材は、 ITO膜に直接ォーミック接合できる薄膜を形成でき、シリコン上に薄膜を直 接形成しても、シリコンとアルミニウムの相互拡散が生じず、比抵抗が低ぐ耐熱性に 優れた配線を形成できるものである。ところが、このような組成のアルミニウム系合金 のスパッタリングターゲット材は、炭化物や金属間化合物がアルミニウム母相中に分 散した組織となることが知られて 、るが、本発明のスパッタリングターゲット材であれば 、この炭化物や金属間化合物が均質且つ微細にアルミニウム母相中に分散して 、る ので、アーキング現象ゃスプラッシュ現象を生じにくくなる。このようなアルミニウム系 合金としては、例えば、アルミニウム一炭素—ニッケル合金、アルミニウム一炭素一- ッケル—コバルト合金などが挙げられる。また、その組成としては、ニッケル、コバルト
、鉄のうち少なくとも一種以上の元素を 0. 5〜7. Oat%と、炭素を 0. 1〜3. 0&％と を含有し、残部がアルミニウムとすることができる。
発明の効果
[0014] 以上のように、本発明に係るスパッタリングターゲット材は、その組成や大きさ、製造 方法による材質の相違などに関わらず、スパッタリングに使用される部分が均質且つ 微細な組織となって 、るので、スパッタリング時のアーキング現象ゃスプラッシュ現象 を確実に抑制できる。そして、本発明は、大面積化の進行する液晶ディスプレイに使 用されるアルミニウム系合金のスパッタリングターゲット材に特に有効なものである。 図面の簡単な説明
[0015] [図 1]摩擦撹拌処理を示す概略図。
[図 2]比較例のターゲット材表面の SEM観察写真（500倍)。
[図 3]比較例のターゲット材表面の SEM観察写真（500倍)。
[図 4]実施例のターゲット材表面の SEM観察写真（500倍)。
[図 5]実施例のターゲット材表面の SEM観察写真（500倍)。
[図 6]スターロッドの断面概略図。
発明を実施するための最良の形態
[0016] 本発明の好ましい実施形態について、実施例及び比較例に基づき説明する。
[0017] 実施例:本実施例及び比較例のターゲット材は、以下のようにして製造した炭素を含 有するアルミニウム系合金である。まず、カーボンルツボ（純度 99. 9%)に、純度 99 . 99%のアルミニウムを投入して、 1600〜2500°Cの温度範囲内に加熱してアルミ -ゥムを溶解した。このカーボンルツボによるアルミニウムの溶解は、アルゴンガス雰 囲気中で雰囲気圧力は大気圧として行った。この溶解温度で約 5分間保持し、カー ボンルツボ内にアルミニウム 炭素合金を生成した後、その溶湯を炭素铸型に投入 して、放置することにより自然冷却して铸造した。
[0018] この炭素铸型に铸造したアルミニウム 炭素合金の铸塊を取り出し、純度 99. 99 %のアルミニウムとニッケルとを所定量カ卩えて、再溶解用のカーボンルツボに投入し て、 800°Cに加熱することで再溶解し、約 1分間撹拌を行った。この再溶解も、ァルゴ ンガス雰囲気中で、雰囲気圧力は大気圧にして行った。撹拌後、溶湯を銅水冷铸型 に铸込むことにより、板形状の铸塊を得た。さらに、この铸塊を圧延機により、厚さ 20 mm、幅 400mm X長さ 600mmの板状ターゲット材を形成した。
[0019] そして、この実施例のターゲット材は、上述のようにして製造したターゲット材の片面 側に対し、摩擦撹拌処理を行った。摩擦撹拌処理は、図 1に示すように、市販の摩擦 撹拌接合装置のスターロッド 1をターゲット材 Tの上部に直接配置して行った。このス ターロッド 1の先端部 2 (鋼製)を所定の回転速度及び送り速度に設定し、ターゲット 材 Tのほぼ全面を渡って移動させた。
[0020] この摩擦攪拌処理について具体的に説明すると、まず、スターロッドは、図 6に示す 断面寸法のものを使用した。そして、スターロッド 1を 500rpmの回転速度で、 300m m/min (0. 6mmZ回転）の移動速度になるように制御した。また、スターロッド 1の 先端は、深さ 12mm程度、ターゲット材中に進入した状態とした。片面側のほぼ全面 を摩擦撹拌処理した後、ターゲット材を反転して、未処理側の面についても同じ条件 で摩擦撹拌処理を行った。この結果、実施例のターゲット材は、ほぼ全体に摩擦撹 拌処理がされ、厚み方向に関しても、全厚みに渡って摩擦撹拌処理がされた状態と なっていた。実施例の比較として、 FSW処理を行っていないターゲット材を比較例と して用いた。
[0021] 上記した実施例及び比較例のターゲット材につ!/、て、その表面の SEM観察、表面 粗度測定、アーキング特性、スプラッシュ特性について調査を行った。
[0022] 図 2及び図 3には比較例の SEM観察、図 4及び図 5には実施例の SEM観察の結 果を示している。図 2で示す比較例では、針状の黒っぽい析出物が見受けられるが、 この析出物は炭化物である Al Cであった（図 2写真の中央に見える黒い針状析出
4 3
物、長さ約 50 /ζ πι)。また、図 2及び図 3で白い斑点状に見える部分は、金属間化合 物である Al Niの析出物であつたが、図 3に示すように、この Al Niの析出物は縞状
3 3 に分布している状態のところが多数箇所観察された。一方、図 4及び図 5の実施例の 場合、炭化物である Al Cは、図 2で見られたような比較的大きな状態の析出物とし
4 3
ては観察されず、全体的に均等に分散している状態として観察された。また、金属間 化合物である Al Niは、比較例のように縞状に分布している状態は殆ど確認されなく
3
、全体的にほぼ均等に分散して 、る状態が確認された。
[0023] 次に、アーキング特性の結果について説明する。このアーキング特性は、上記した 板状のターゲット材から円板（直径 203. 2mm X厚さ 10mm)のスパッタリングターゲ ットを切り出し、市販のスパッタリングリング装置（トツキ株式会社製 MSL— 464)に 装着して、投入電力 12WZcm2で、所定時間スパッタリングを行い、そのスパッタ処 理中に該装置がカウントした異常放電回数によって調べた。その結果、比較例の場 合、 3. 5hrのスパッタ時間中 4447回の異常放電が発生した。一方、実施例の場合、 3. 5hrのスパッタ時間中 250回しか異常放電は発生しな力つた。
[0024] 最後に、スプラッシュ特性の結果について説明する。上記アーキング特性の場合と 同様な条件で、 1時間のスパッタリングを行い、ガラス基板上に Al— Ni— C合金薄膜 を形成した。その後、その薄膜表面を観察することにより、 10 m以上のスプラッシュ (異常飛沫)が存在しているかを調査した。その結果、比較例のターゲット材では多数 の異常飛沫が確認されたが、実施例では 10 m以上の異常飛沫は全く確認されな かった。

Claims

請求の範囲
[1] スパッタリングターゲット材のスパッタリングに使用される部分に、摩擦撹拌処理を行 つたことを特徴するスパッタリングターゲット材。
[2] スパッタリングターゲット材は、アルミニウム系合金である請求項 1に記載のスパッタリ ングターゲット材。
[3] アルミニウム系合金は、炭素を含有する請求項 2に記載のスパッタリングターゲット材
[4] ニッケル、コバルト、鉄のいずれか一種以上の元素を含む請求項 2又は請求項 3に 記載のスパッタリングターゲット材。
[5] スパッタリングターゲット材が焼結材又は铸造材である請求項 1〜請求項 4 、ずれか に記載のスパッタリングターゲット材。
PCT/JP2005/012657 2004-07-09 2005-07-08 スパッタリングターゲット材 WO2006006522A1 (ja)

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US10/580,222 US20070102289A1 (en) 2004-07-09 2005-07-08 Sputtering target material
JP2006528999A JP4549347B2 (ja) 2004-07-09 2005-07-08 スパッタリングターゲット材の製造方法

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JP2004-203623 2004-07-09
JP2004203623 2004-07-09

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