JP4494610B2

JP4494610B2 - 薄膜形成用スパッタリングターゲット材

Info

Publication number: JP4494610B2
Application number: JP2000267822A
Authority: JP
Inventors: 伸浩小田; 崇上野
Original assignee: Furuya Metal Co Ltd
Current assignee: Furuya Metal Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-09-04
Also published as: JP2002069550A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜形成用スパッタリングターゲット材に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子機器、電子部品において、配線材料として、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ等の純金属による金属材料、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｐｄ、Ｔａ−Ｓｉ、Ｗ−Ｓｉ等の合金による金属材料を用いて配線パターンが形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記金属材料は耐食性において信頼性が不明確である。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、耐候性の高い薄膜を形成することができる薄膜形成用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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、Ｃｕ（銅）を主成分として、Ｃｕを９９．４５〜９７．０重量％含有し、それにＡｇ（銀）を０．４５〜２．０重量％添加し、Ｔｉ（チタン）を０．１〜１．０重量％添加してなるＣｕ−Ａｇ−Ｔｉ（銅−銀−チタン）合金金属材料を用いて製造された薄膜形成用スパッタリングターゲット材を要旨とする。
【０００６】
本発明の薄膜形成用スパッタリングターゲット材は、ＣｕにＡｇ及びＴｉを加えることで、Ａｇ及びＴｉの耐候性の相互作用により、塩素、水素、酸素、硫黄という、大気中あるいは特殊環境中で要求される高い耐候性の向上を図ることができる。よって、薄膜と基板との接合性が強化され、より高い信頼性が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るＣｕ合金材料として、Ａｇを選択したのは、合金とした場合に、Ａｇの高反射率特性、酸素や水素に対する耐候性を狙った為である。ここで、合金の各金属の内容は請求項１に記載の内容である。
【０００８】
一方、Ｔｉは、空気中で安定であり、硫黄や塩素の反応に対して耐性があり、特に海水に対する耐食性に優れている。
従って、この実施形態の金属材料は以下のような効果を発揮する。
【０００９】
Ｃｕに一定量のＡｇと、一定量の耐食性向上材料であるＴｉ、Ｐｄの内の少なくともＴｉを添加することで、塩素、水素、酸素、硫黄という、大気中、あるいは特殊環境中で要求される高い耐候性の向上を図ることができる。
【００１０】
ここで、スパッタリングターゲット材の製造方法について、説明する。
本実施形態のスパッタリングターゲット材の作製方法としては、真空中での溶融法が挙げられる。
【００１１】
Ｃｕ合金を溶融法で作製する場合には、まず、Ｃｕ−Ｘ（ＸはＴｉ、Ｐｄ等）母合金を作製する。
次に、高周波溶解炉において、Ｃｕ−Ｘ母合金、Ｃｕ、Ａｇの溶解を行う。このときのＣｕの量は、全体溶解量から母合金中のＣｕの量を差し引いた量とする。
【００１２】
この際の溶融温度は、例えば１１００〜１８００℃として、例えばＣ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂等の坩堝が用いられる。
溶解した後、Ｃ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂等の鋳型に溶融物を注湯する。引け巣を防止するため、２００〜１２００℃で予め鋳型加熱を行っておく。
【００１３】
鋳型内の溶融物を、冷却、凝固し、インゴットを鋳型から取り出して、常温まで冷却する。
次に、インゴットの最上部の押湯部を切断除去し、インゴットを圧延機により圧延し、例えば９０（ｍｍ）×９０（ｍｍ）×８．１（ｍｍ）の板状の合金を作製する。
【００１４】
その後、例えば電気炉でＡｒガスを封入した状態で熱処理し、その後さらにプレス機によりそり修正を行う。
その後、製品形状にワイヤーカットし、製品前面を耐水研磨紙を用いて研磨し、表面粗度を調整し、最終的に本発明のＡｇ合金のスパッタリングターゲット材を作製することができる。
【００１５】
上述のように、本実施形態のＣｕ合金のスパッタリングターゲット材を作製する場合において、Ｃｕに対してＡｇ及びその他の元素Ｘを添加して溶融する場合においても、従来行われている容易な方法を適用することができ、価格的にも製法的にもメリットが大きい。
【００１６】
なお、ここで、スパッタによる薄膜は、成膜時に、各々の元素を同時にスパッタすることにより得られるものを示し、一体型による薄膜は、ターゲット製作の段階で、各々の元素を混合させた合金による薄膜を示す。
【００１７】
次に、薄膜について行った、耐候性の試験結果について説明する。
ここでは、塩素試験を行った。
塩素試験は、常温で、５％濃度の塩水にこのサンプルを３０分、６０分、１２０分浸漬して行った。
【００１８】
表１は、Ｃｕ−Ｔｉ−Ａｇ合金薄膜についてした、塩化試験結果を示したものである。
【００１９】
【表１】

本実施形態のＣｕ合金の薄膜形成用スパッタリングターゲット材を用いて薄膜を形成した場合、耐候性に関して、Ａｇ、Ｔｉの相互作用により、耐候性が改善され、かつ基板と薄膜との接合性が強化され、より高い信頼性が得られるといった効果を発揮する。
【００２０】
なお、この発明は前記実施形態以外に、以下のように具体化することができる。
【００２１】
・前記実施形態では、ターゲットの製造法に関して、溶融法の一例を挙げたが、製造法はこれに限定されるわけではなく、焼結法等の方法もある。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のスパッタリングターゲット材は、酸素や硫黄、塩素等に対して、高い耐久性を確保することができる。
【００２３】
本発明のスパッタリングターゲット材は、従来用いられている簡易な溶融法により、製品の作製を行うことができる。
本発明のスパッタリングターゲット材を用いて形成した薄膜は、耐候性の点で優れている。

Claims

Ｃｕ（銅）を主成分として、Ｃｕを９９．４５〜９７．０重量％含有し、それにＡｇ（銀）を０．４５〜２．０重量％添加し、Ｔｉ（チタン）を０．１〜１．０重量％添加してなるＣｕ−Ａｇ−Ｔｉ（銅−銀−チタン）合金金属材料を用いて製造された薄膜形成用スパッタリングターゲット材。