KR101621671B1 - SPUTTERING TARGET FOR FORMING Cu ALLOY THIN FILM, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 액정 디스플레이 등의 표시 디바이스용 전극막 등으로서 유용한 Cu-Mn 합금 박막의 제막에 사용되는 스퍼터링 타깃이며, 스퍼터링 시, 매우 조대화된 클러스터 입자를 저감하여, 파티클이나 스플래쉬의 발생이 적은 Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃은, 적어도 Mn을 포함하고, Mn의 함유량이 2원자% 이상, 20원자% 이하인 Cu 합금 스퍼터링 타깃이며, 스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도가 50HV 이상, 100HV 이하로 제어되어 있다.The present invention is a sputtering target used for forming a Cu-Mn alloy thin film which is useful as an electrode film for a display device such as a liquid crystal display or the like. In sputtering, highly cohered cluster particles are reduced and particles and splash A sputtering target for forming a Cu alloy thin film, and a manufacturing method thereof. A sputtering target for Cu alloy thin film formation according to the present invention is a Cu alloy sputtering target containing at least Mn and having a Mn content of 2 atomic% or more and 20 atomic% or less. The Vickers hardness of a t / 2 section in the thickness direction of the sputtering target Is controlled to be 50 HV or more and 100 HV or less.
Description
본 발명은, Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 스퍼터링 시에 발생하는, 파티클이나 스플래쉬라고 불리는 비정상적으로 조대화된 클러스터 입자의 저감이 가능한 Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 Cu 합금 스퍼터링 타깃은, 액정 디스플레이나 유기 EL 디스플레이 등의 표시 디바이스나 터치 센서 등의 전자 디바이스에 사용되는 박막 트랜지스터(TFT)의 전극용 박막, 반사 전극용 박막, 센서로의 전기 접속 배선용 박막 등;CD, DVD, HD-DVD, BD 등의 광기록 매체에 사용되는 반사막이나 반투과막 등의 박막을 형성하기에 적합하게 사용된다.The present invention relates to a sputtering target for forming a Cu alloy thin film and a manufacturing method thereof. More particularly, the present invention relates to a sputtering target for forming a Cu alloy thin film, which can be reduced during sputtering, and which is capable of reducing abnormally coarse cluster particles called particles or splashes, and a method for producing the same. The Cu alloy sputtering target of the present invention can be used as a thin film for an electrode of a thin film transistor (TFT) used for a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display or an electronic device such as a touch sensor, a thin film for a reflection electrode, A thin film, and the like; and a thin film such as a reflective film or a semi-transparent film used for an optical recording medium such as a CD, a DVD, an HD-DVD, or a BD.
Cu 박막은 전기 저항이 낮고, Al에 비해 가공이 비교적 용이한 것 등의 이유에 의해, 예를 들어, 액정 디스플레이 등의 표시 디바이스의 주사 전극이나 신호 전극을 구성하는 배선 박막, 터치 센서 등의 전자 디바이스의 전기 접속 배선 박막 등에 사용된다. 그러나, 순Cu는 유리 등의 기재와의 밀착성이 떨어진다. 또한, 순Cu는, 산화되기 쉬우므로 표면이 변색되기 쉽고, 반도체 중에서의 확산 계수가 큰 것 등의 문제가 있다. 따라서, 이와 같은 순Cu가 갖는 문제점을 개선하기 위해, 용도에 따라 적절한 선택 원소를 포함하는 다양한 Cu 합금 박막이 제안되어 있다.The Cu thin film has a low electric resistance and is comparatively easy to be processed compared to Al. For example, the Cu thin film can be used as a thin film for a scan electrode or a signal electrode of a display device such as a liquid crystal display, It is used for electric connection wiring thin film of device. However, pure Cu has poor adhesion to substrates such as glass. In addition, pure Cu tends to be oxidized, so that the surface tends to discolor, and diffusion coefficient in the semiconductor is large. Therefore, in order to solve the problems of the pure Cu, various Cu alloy thin films including suitable selective elements according to the use have been proposed.
예를 들어 특허문헌 1에는, 산소를 포함하는 산화 분위기 중에서, Cu 표면에 Cu의 산화의 진행을 억제할 수 있는 산화물 피복층을 형성 가능한 액정 표시 장치의 전극 배선용 Cu 합금으로서, Mn, Ga, Li 등의 원소를 포함하는 Cu 합금이 개시되어 있다. 특히 Mn은, 융점이 Cu보다도 높음에도, Cu보다도 산화물을 형성하기 쉽고, 또한, 산소를 통과시키기 어려운 산화물을 형성하는 것이 기재되어 있다.For example, Patent Document 1 discloses a Cu alloy for electrode wiring of a liquid crystal display device capable of forming an oxide coating layer capable of suppressing the progress of oxidation of Cu on a Cu surface in an oxidizing atmosphere containing oxygen, ≪ RTI ID = 0.0 > Cu < / RTI > In particular, Mn discloses that an oxide is more easily formed than Cu and an oxide which is difficult to pass oxygen is formed even though the melting point is higher than Cu.
또한 특허문헌 2에는, 특히 ZnS을 함유하는 보호층이 사용되는 광 디스크에 있어서, 보호층으로부터의 S의 확산에 의한 Cu 기록층의 황화를 방지 또는 억제하여, 기록 비트의 에러 발생이 없는 광기록 매체를 얻을 수 있는 원소로서, Mn, Zn 등의 금속 원소가 기재되어 있다.Patent Document 2 discloses a technique for preventing or suppressing sulfuration of a Cu recording layer due to diffusion of S from a protective layer in an optical disk using a protective layer containing ZnS in particular, Metal elements such as Mn and Zn are described as elements capable of obtaining a medium.
일반적으로 Cu 박막은, 스퍼터링 타깃을 사용한 스퍼터링법으로 제막된다. 스퍼터링법이라 함은, 우선 진공 용기 내에 아르곤 등의 불활성 가스를 저가스압으로 도입하고, 기판과, 박막 재료와 동일한 재료를 포함하는 스퍼터링 타깃 사이에 고전압을 인가하여, 플라즈마 방전을 발생시킨다. 그 후, 그 플라즈마 방전에 의해 이온화된 기체(여기서는 아르곤)를 스퍼터링 타깃에 가속ㆍ충돌시켜, 비탄성 충돌에 의해 스퍼터링 타깃의 구성 원자를 두드려, 기판 상에 그 구성 원소를 부착ㆍ퇴적시켜 박막을 형성하는 방법이다. 금속 박막의 제막 방법에는, 상기 스퍼터링법 이외에 주로 진공 증착법을 들 수 있지만, 스퍼터링법에 의하면, 스퍼터링 타깃과 동일한 조성의 박막을 연속하여 형성할 수 있는 장점이 있다. 특히 제막되는 금속 박막이 합금 재료인 경우, 스퍼터링법에 의하면, 희토류 원소 등과 같은, Cu 중에 고용되지 않는 합금 원소를 박막 중에 강제 고용시킬 수 있다. 또한 스퍼터링법은, 대면적 기판으로의 연속한 안정된 제막이 가능한 것 등, 공업적으로도 매우 우위의 제막 방법이다.Generally, the Cu thin film is formed by a sputtering method using a sputtering target. The sputtering method is a method in which an inert gas such as argon is first introduced into a vacuum container under a low gas pressure and a high voltage is applied between the substrate and a sputtering target containing the same material as the thin film material to generate a plasma discharge. Thereafter, a gas ionized by the plasma discharge (here argon) is accelerated and collided with the sputtering target to strike the constituent atoms of the sputtering target by inelastic collision, and the constituent elements are deposited and deposited on the substrate to form a thin film . In addition to the above-mentioned sputtering method, a vacuum deposition method can be mainly used for forming the metal thin film, but the sputtering method has an advantage that a thin film having the same composition as the sputtering target can be formed continuously. In particular, when the metal thin film to be formed is an alloy material, the sputtering method can forcibly solidify an alloy element such as a rare earth element that is not dissolved in Cu in the thin film. In addition, the sputtering method is an industrially superior film forming method, such as the ability to form a continuous stable film on a large area substrate.
그러나 스퍼터링법에서는, 스퍼터링 시, 파티클이나 스플래쉬라고 불리는 비정상적으로 조대화된 클러스터 입자가 발생하여, 박막에 도입되어 버리는 경우가 있다. 조대화된 클러스터 입자가 박막 중에 도입되면, 박막 표면에 돌기가 남아, 전기적 쇼트의 원인으로 되거나, 배선의 패턴 형성 시에 문제가 생겨 패턴 이상이 발생하여, 결과적으로 전기적인 단선이 발생하는 등의 폐해를 초래한다. 이와 같은 이상 클러스터 입자가 발생하는 원인은 다양하게 들 수 있다. 재료에 관해 말하면, 스퍼터링 타깃의 조직이나 결정립의 불균일성, 스퍼터링 타깃의 형상, 스퍼터링 타깃으로의 이물질 혼입, 스퍼터링 타깃 중의 합금 원소의 편석 등이 기점으로 되어 발생하는 경우가 많다고 생각되고 있다.However, in the sputtering method, abnormal coarsely clustered particles called particles and splashes are generated at the time of sputtering and are sometimes introduced into the thin film. When the coarsely clustered particles are introduced into the thin film, protrusions remain on the surface of the thin film, which may cause electrical shorts or cause problems in forming wiring patterns, resulting in pattern anomalies resulting in occurrence of electrical disconnection It causes harm. The causes of such abnormal cluster particles are various. As for the material, it is considered that there are many cases in which the structure and the grain irregularity of the sputtering target, the shape of the sputtering target, foreign matter incorporation into the sputtering target, and the segregation of the alloying element in the sputtering target occur.
전술한 특허문헌 1 및 2에 기재된 Cu 합금 박막도, 스퍼터링법을 사용하여 제막되는 취지가 기재되어 있지만, 상술한 스퍼터링 시에 있어서의 문제점은 전혀 언급하고 있지 않다. 또한, 특허문헌 2의 실시예에서는, 스퍼터링 타깃을 사용하여 Cu 합금 박막을 제막하고 있지 않고, 의사적으로 작성한 Cu-Mn 잉곳에 대해 ZnS의 보호막을 피복한 것에 지나지 않는다. 그로 인해, 스퍼터링 타깃의 사용 시에 있어서의 상기 과제는 완전히 파악되어 있지 않다.Although the Cu alloy thin films described in Patent Documents 1 and 2 described above are formed by the sputtering method, there is no mention at all of the problems in sputtering described above. Further, in the embodiment of Patent Document 2, the Cu alloy thin film is not formed by using the sputtering target, and the protective film of ZnS is covered only with the Cu-Mn ingot produced in a pseudo manner. Therefore, the above-mentioned problem in using the sputtering target is not fully grasped.
상기 특허문헌에 기재된 다양한 합금 원소 중에서도 Mn은, Cu보다도 우선적으로 산소와 반응하여 Cu의 산화를 억제하거나, ZnS 함유 보호층으로부터의 S의 확산에 의한 Cu 기록층의 황화를 방지 또는 억제하므로, 매우 유용하다. 그로 인해, Mn을 포함하는 Cu-Mn 합금은, 표시 디바이스 등의 전극 박막 등, 박막 형성 재료로서의 사용이 크게 기대된다. 그러나, Mn은 표면에 농화되기 쉬우므로, Mn을 포함하는 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃은, 스퍼터링 시, Mn이 편석되기 쉽고, 스플래쉬 등의 이상 방전이, 한층 현저하게 발생하는 것이 염려된다.Among the various alloying elements described in the above patent documents, Mn is preferentially reacted with oxygen to suppress oxidation of Cu or prevent or suppress sulfuration of the Cu recording layer due to diffusion of S from the ZnS-containing protective layer, useful. As a result, the Cu-Mn alloy containing Mn is expected to be used as a thin film forming material such as an electrode thin film of a display device or the like. However, since Mn tends to be concentrated on the surface, Mn-containing Cu-Mn alloy sputtering target tends to be segregated during sputtering, and abnormal discharge such as splashing may occur more remarkably.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이다. 그 목적은, 액정 디스플레이 등의 표시 디바이스용 전극막 등으로서 유용한 Cu-Mn 합금 박막의 제막에 사용되는 스퍼터링 타깃이며, 스퍼터링 시, 매우 조대화된 클러스터 입자를 저감하여, 파티클이나 스플래쉬의 발생이 적은 Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃, 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above circumstances. The object of the present invention is to provide a sputtering target used for forming a Cu-Mn alloy thin film which is useful as an electrode film for a display device such as a liquid crystal display or the like. In sputtering, highly clustered cluster particles are reduced and particles and splash A sputtering target for forming a Cu alloy thin film, and a manufacturing method thereof.
상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명의 Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃은, 적어도 Mn을 포함하고, Mn의 함유량이 2원자% 이상, 20원자% 이하인 Cu 합금 스퍼터링 타깃이며, 스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도가 50HV 이상, 100HV 이하인 것에 요지를 갖는 것이다.A sputtering target for forming a Cu alloy thin film of the present invention capable of solving the above problems is a Cu alloy sputtering target containing at least Mn and having a Mn content of 2 atomic% or more and 20 atomic% or less. / 2 cross-section has a Vickers hardness of 50 HV or more and 100 HV or less.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 스퍼터링 타깃은, Mn의 함유량이 2원자% 이상, 10원자% 이하이다.In a preferred embodiment of the present invention, the sputtering target has a Mn content of 2 atomic% or more and 10 atomic% or less.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도는 60HV 이상, 90HV 이하이다.In a preferred embodiment of the present invention, the Vickers hardness of the t / 2 cross section in the thickness direction of the sputtering target is 60 HV or more and 90 HV or less.
또한, 상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명에 관한 Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃의 제조 방법은, 상기 조성을 충족하는 Cu 합금에 대해, 열간 압연 시의 총 압하율을 50% 이상, 열간 압연 후의 어닐링을 450℃ 이상, 600℃ 이하의 온도에서 2시간 이상 행하는 것에 요지를 갖는 것이다.A method for producing a sputtering target for forming a Cu alloy thin film according to the present invention, which has solved the above problems, is characterized in that the Cu alloy satisfying the above composition is subjected to annealing after hot rolling at a total rolling reduction of 50% And is carried out at a temperature of 450 DEG C or more and 600 DEG C or less for 2 hours or more.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 열간 압연 시의 총 압하율은 50% 이상, 75% 이하이다.In a preferred embodiment of the present invention, the total rolling reduction during hot rolling is 50% or more and 75% or less.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 열간 압연 후의 어닐링 온도는 450℃ 이상, 550℃ 이하이다.In a preferred embodiment of the present invention, the annealing temperature after the hot rolling is 450 DEG C or more and 550 DEG C or less.
본 발명의 바람직한 실시 형태에 있어서, 상기 열간 압연 후의 어닐링 시간은 2시간 이상, 5시간 이하이다.In a preferred embodiment of the present invention, the annealing time after the hot rolling is not less than 2 hours and not more than 5 hours.
본 발명의 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃을 사용하면, 스퍼터링 시에 발생하는 파티클이나 스플래쉬 등의 이상 방전이 저감되므로, 스퍼터링 초기부터 라이프 엔드까지, 안정적으로 장시간, 방전 안정성이 우수한 스퍼터링법에 의한 제막을 행할 수 있다.The use of the Cu-Mn alloy sputtering target of the present invention reduces the abnormal discharge such as particles and splash generated at the time of sputtering. Therefore, it is possible to form the film by the sputtering method stably for a long time from the beginning of sputtering to the life end, .
또한 본 발명에 따르면, 대면적 기판에 대해서도 기판 면 내(동일면 내)에서의 조성, 막 두께, 전기 저항의 편차가 적고, 면내 균일성이 우수한 Cu-Mn 합금 박막이 얻어진다. 그 결과, 상기 Cu-Mn 박막을 구비한 표시 디바이스 등의 최종 제품의 수율이 현저하게 향상된다.Further, according to the present invention, a Cu-Mn alloy thin film having less variation in composition, film thickness, electric resistance, and in-plane uniformity within a substrate surface (in the same plane) is obtained for a large-area substrate. As a result, the yield of the final product such as a display device including the Cu-Mn thin film is remarkably improved.
도 1은, 실시예 1에 있어서, 표 1의 No.16의 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃의 EPMA 시험 결과를 도시하는 도면이다.1 is a graph showing the results of an EPMA test of a Cu-Mn alloy sputtering target No. 16 in Table 1 in Example 1. Fig.
본 발명자들은, 적어도 Mn을 포함하는 Cu-Mn 합금을 시트 형상 등의 스퍼터링 타깃으로 가공하고, 대면적의 기판 상에 제막해도, 조성이나 막 두께 등의 면 내 균일성이 우수하고, 이상 방전을 발생하지 않고, 안정적으로 장기간 Cu-Mn 합금 박막의 제막이 가능한 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃을 제공하기 위해, 검토를 거듭해 왔다. 그 결과, (가) 스퍼터링 타깃의 두께 방향(압연 방향에 대해, 수직인 방향)의 t/2 단면(t는 스퍼터링 타깃의 두께)의 비커스 경도를 소정 범위로 제어함으로써, 소기의 목적을 달성할 수 있는 것, (나) 이와 같은 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃은, Cu-Mn 합금을 사용하여 용해 주조법에 의해 제조하는데 있어서, 특히 열간 압연 시의 총 압하율, 및 열간 압연 후의 어닐링 조건을 적절하게 제어하면 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.The present inventors have found that even when a Cu-Mn alloy containing at least Mn is processed into a sputtering target such as a sheet and formed on a large-area substrate, the uniformity in the surface such as composition and film thickness is excellent, Mn alloy sputtering target that can form a Cu-Mn alloy thin film for a long time without occurrence of the above-described problems. As a result, (A) the Vickers hardness of the t / 2 end face (t is the thickness of the sputtering target) in the thickness direction of the sputtering target (the direction perpendicular to the rolling direction) is controlled within a predetermined range to achieve the desired purpose (B) Such a Cu-Mn alloy sputtering target can be produced by a melt-casting method using a Cu-Mn alloy, and in particular, the total rolling reduction during hot rolling and the annealing condition after hot rolling The present inventors have completed the present invention.
즉, 본 발명의 Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃은, 적어도 Mn을 포함하고, Mn의 함유량이 2원자% 이상, 20원자% 이하인 Cu 합금 스퍼터링 타깃이며, 스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도가 50HV 이상, 100HV 이하인 것에 특징이 있다.That is, the sputtering target for Cu alloy thin film formation of the present invention is a Cu alloy sputtering target containing at least Mn and having a Mn content of 2 atomic% or more and 20 atomic% or less, and the sputtering target having a t / 2 cross section And the Vickers hardness is 50 HV or more and 100 HV or less.
먼저, 상기 Cu 합금의 조성에 대해 설명한다. 이하에서는, Mn을 포함하는 Cu 합금을 Cu-Mn 합금으로 기재하는 경우가 있다.First, the composition of the Cu alloy will be described. Hereinafter, a Cu alloy containing Mn may be described as a Cu-Mn alloy.
상기 Cu-Mn 합금은, 적어도 Mn을 포함하고, Mn을 2원자% 이상, 20원자% 이하의 범위에서 함유한다. Mn은, Cu 금속에는 고용되지만, Cu 산화막에는 고용되지 않는 원소이다. 또한, Mn은 전술한 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, Cu보다도 우선적으로 산소와 반응하여 Cu의 산화를 억제하는 산화물 피막을 형성하거나, ZnS 함유 보호층으로부터의 S의 확산에 의한 Cu 기록층의 황화를 방지 또는 억제할 수 있는 원소로서 매우 유용하다. Mn이 고용되어 있는 Cu 합금이 스퍼터링법에 의한 박막의 제막 과정의 열처리 등에 의해 산화되면, Mn은 확산되어 입계나 계면에 농화되고, 상기 농화층에 의해 투명 기판과의 밀착성이 향상된다고 생각된다.The Cu-Mn alloy contains at least Mn and contains Mn in a range of 2 at% to 20 at%. Mn is an element that is dissolved in the Cu metal but not in the Cu oxide film. As described in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, Mn is preferentially reacted with oxygen more preferentially than Cu to form an oxide film that suppresses the oxidation of Cu, or diffuses S from the ZnS-containing protective layer It is very useful as an element capable of preventing or suppressing sulfuration of the Cu recording layer. When the Cu alloy containing Mn is oxidized by heat treatment or the like in the film forming process by the sputtering method, it is considered that Mn is diffused and concentrated to the grain boundary or interface, and the adhesion with the transparent substrate is improved by the thickened layer.
이와 같은 Mn의 작용을 유효하게 발휘시키기 위해, Cu 합금 중의 Mn 함유량을 2원자% 이상으로 한다. 바람직하게는 4원자% 이상이고, 보다 바람직하게는 8원자% 이상이다. 단, Mn 함유량의 상한이 20원자%를 초과하면, 취화되는 등의 문제가 있으므로, 그 상한을 20원자% 이하로 한다. 바람직하게는 15원자% 이하이고, 보다 바람직하게는 10원자% 이하이다.In order to effectively exhibit the effect of Mn, the Mn content in the Cu alloy is 2 atomic% or more. , Preferably not less than 4 atomic%, and more preferably not less than 8 atomic%. However, when the upper limit of the Mn content exceeds 20 atomic%, there is a problem such as brittleness, so the upper limit is set to 20 atomic% or less. Preferably not more than 15 atomic%, more preferably not more than 10 atomic%.
상기 Cu 합금은, 적어도 Mn을 상기 범위에서 함유하면 되고, 잔량부는 Cu 및 불가피적 불순물이다.The Cu alloy may contain at least Mn in the above range, and the remaining portion is Cu and inevitable impurities.
또한 상기 Cu 합금은, 다른 특성 부여 등의 목적으로, 이하의 원소를 더 첨가할 수도 있다.The Cu alloy may further contain the following elements for the purpose of imparting other characteristics or the like.
예를 들어, Ag, Au, C, W, Ca, Mg, Ni, Al, Sn, 및 B를 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 원소를, 0.2 내지 10원자%의 범위에서 첨가해도 된다. 이에 의해, 기판과의 밀착성이 향상된다. 이들 원소는 단독으로 첨가해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 상기의 함유량은, 상기 원소를 단독으로 포함할 때는 단독의 양이고, 2종 이상을 포함할 때는 합계량이다.For example, at least one element selected from the group consisting of Ag, Au, C, W, Ca, Mg, Ni, Al, Sn and B may be added in an amount of 0.2 to 10 atomic%. As a result, the adhesion with the substrate is improved. These elements may be added alone, or two or more of them may be used in combination. The above content is the sole amount when the above element is contained singly, and the total amount when two or more kinds are included.
마찬가지로, Zn을 0.2 내지 10원자%의 범위에서 첨가해도 된다. 이에 의해, 기판과의 밀착성이 향상된다.Similarly, Zn may be added in the range of 0.2 to 10 atomic%. As a result, the adhesion with the substrate is improved.
본 발명의 Cu 합금 스퍼터링 타깃은, 상기 조성을 갖고, 또한, 스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도가 50HV 이상, 100HV 이하인 것에 최대의 특징이 있다. 이와 같이 비커스 경도가 적절하게 제어된 Cu 합금 스퍼터링 타깃의 사용에 의해, 스퍼터링 제막 시에 있어서의 스플래쉬의 발생이 저감되게 된다. 본 발명과 같이 적어도 Mn을 2 내지 20원자%의 범위에서 포함하는 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃을 사용했을 때, 후기하는 실시예에서 실증한 바와 같이, 상기 스퍼터링 타깃의 경도가 지나치게 높아져도, 스플래쉬가 발생되기 쉬워지는 것이 판명되었다. 바람직한 비커스 경도는 50HV 이상, 100HV 이하이고, 보다 바람직하게는 60HV 이상, 90HV 이하이다.The Cu alloy sputtering target of the present invention has the above-described composition and has the greatest feature that the Vickers hardness at the t / 2 cross section in the thickness direction of the sputtering target is 50 HV or more and 100 HV or less. The use of the Cu alloy sputtering target having the Vickers hardness properly controlled in this way reduces the occurrence of splash during sputtering film formation. When a Cu-Mn alloy sputtering target including at least Mn in the range of 2 to 20 atomic% is used as in the present invention, even when the hardness of the sputtering target is excessively high, splashing It has become clear that it is likely to occur. The preferable Vickers hardness is 50 HV or more and 100 HV or less, more preferably 60 HV or more and 90 HV or less.
여기서, 스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면이라 함은, 압연면에 대해 수직인 단면 중, 압연 방향과 평행한 면이며, 스퍼터링 타깃의 두께 t에 대해, t(두께)×1/2의 범위로 되는 단면을 의미한다.Here, the t / 2 cross section in the thickness direction of the sputtering target is a surface parallel to the rolling direction among the cross sections perpendicular to the rolled surface, and the thickness t of the sputtering target is t (thickness) x 1/2 Quot; means a section in the range.
구체적으로는, 이하와 같이 하여, 스퍼터링 타깃의 비커스 경도를 산출한다. 먼저, 상기의 단면(측정면)이 나오도록 스퍼터링 타깃을 절단한다. 이때, 절단편을 3군데로부터 채취한다(압연 방향에 대해, 선단부, 중앙부, 후단부). 이어서, 측정면을 평활하게 하기 위해, 에머리지에 의한 연마나 다이아몬드 페이스트 등으로 연마를 행한다. 그 후, Barker씨의 액[HBF4(테트라플루오로붕산)과 물을 체적비로 1:30의 비로 혼합한 수용액]에 의한 전해 에칭을 행하고, 상기 측정면의 두께 중앙부에 있어서의 경도를, 마이크로비커스 경도계(가부시끼가이샤 아카시 제작소제, AVK-G2)를 사용하여 측정한다. 측정된 3개의 절단편의 경도의 평균값을, 비커스 경도로 한다.More specifically, the Vickers hardness of the sputtering target is calculated as follows. First, the sputtering target is cut so that the end face (measurement face) is exposed. At this time, the cut pieces are taken from three places (in the rolling direction, the front end portion, the center portion, and the rear end portion). Then, in order to smooth the measurement surface, polishing is carried out by polishing with an emery paper or diamond paste or the like. Thereafter, electrolytic etching was performed with Barker's solution [HBF 4 (tetrafluoroboric acid) and water in an aqueous solution at a ratio of 1:30 by volume ratio] to measure the hardness at the center of the thickness of the measurement surface, The measurement is carried out using a Vickers hardness tester (AVK-G2, manufactured by Akashi Kasei Co., Ltd.). The average value of the hardness of the three cut pieces measured is taken as Vickers hardness.
본 발명에 있어서, 스퍼터링 타깃의 비커스 경도를 측정하는 데 있어서, 두께 방향의 t/2 단면을 측정 대상으로 한 것은, 조직의 균일성을 고려한 것이다.In the present invention, in measuring the Vickers hardness of the sputtering target, the measurement target of the t / 2 cross section in the thickness direction is that uniformity of the structure is taken into consideration.
본 발명에 있어서, Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃의 비커스 경도를 적절하게 제어함으로써, 스플래쉬 등의 발생을 저감할 수 있는 이유는, 상세하게는 불분명하지만, 이하와 같이 추정된다. 스플래쉬 등의 발생을 저감하여 방전을 안정화하기 위해서는, 어닐링 온도 등을 높여 재결정화하는 것이 유효하지만, 비커스 경도가 지나치게 높아지면, 조직(결정립 등)이 불균일해져, 방전이 안정되지 않는다고 생각된다. 한편, 비커스 경도가 지나치게 낮으면, Mn의 석출이 진행되어, 편석한 상태로 되므로, 방전이 불균일해질 우려가 있다고 추정된다.In the present invention, the reason why the occurrence of splash or the like can be reduced by appropriately controlling the Vickers hardness of the Cu-Mn alloy sputtering target is unclear in detail, but is estimated as follows. In order to stabilize discharge by reducing occurrence of splashing and the like, it is effective to raise the annealing temperature and the like to recrystallize. However, if the Vickers hardness becomes too high, the structure (crystal grain or the like) becomes uneven and the discharge is not stable. On the other hand, if the Vickers hardness is too low, it is presumed that the precipitation of Mn proceeds and becomes segregated, so that the discharge may become uneven.
이상, 본 발명의 Cu 합금 스퍼터링 타깃에 대해 설명했다.The Cu alloy sputtering target of the present invention has been described above.
다음에, 상기 Cu 합금 스퍼터링 타깃을 제조하는 방법에 대해 설명한다.Next, a method of manufacturing the Cu alloy sputtering target will be described.
본 발명에서는, 제조 비용이나 제조 공정의 저감화, 수율의 향상 등을 목적으로 하여 용해 주조법을 채용하여 상기 Cu 합금 스퍼터링 타깃을 제조한다. 용해 주조법이라 함은, Cu 합금 용탕으로부터 주괴를 제조하는 방법으로, 스퍼터링 타깃의 제조에 범용되어 있다.In the present invention, the Cu alloy sputtering target is manufactured by employing a melt casting method for the purpose of reducing the manufacturing cost, the manufacturing process, and the yield. The melt casting method is a method for producing an ingot from a molten Cu alloy, and is generally used for manufacturing a sputtering target.
상기 용해 주조법에 의하면, 스퍼터링 타깃은 통상, 용해 주조→(필요에 따라 열간 단조)→열간 압연→어닐링(→필요에 따라, 냉간 압연→어닐링)에 의해 제조된다. 본 발명에서는, 비커스 경도가 적절하게 제어된 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃을 제조하므로, 열간 압연 조건(특히 열간 압연 시의 총 압하율) 및 어닐링 조건(어닐링 온도, 어닐링 시간 등)을 적절하게 제어하는 것이 중요하다.According to the melt casting method, the sputtering target is usually produced by melt casting, (hot forging if necessary), hot rolling, and annealing (if necessary, cold rolling to annealing). In the present invention, since the Cu-Mn alloy sputtering target in which the Vickers hardness is appropriately controlled is manufactured, it is possible to appropriately control the hot rolling condition (in particular, the total rolling reduction during hot rolling) and the annealing conditions (annealing temperature, It is important.
이하, 본 발명의 제조 방법에 대해, 공정마다, 상세하게 설명한다.Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail for each step.
(용해 주조)(Melt casting)
용해 주조 공정은 특별히 한정되지 않고, 원하는 조성의 Cu-Mn 합금 주괴가 얻어지도록, 스퍼터링 타깃의 제조에 통상 사용되는 공정을 적절히 채용할 수 있다. 예를 들어 주조 방법으로서, 대표적으로는 DC(반연속) 주조, 박판 연속 주조(쌍 롤식, 벨트 캐스터식, 프로퍼지식, 블록 캐스터식 등) 등을 들 수 있다.The melt-casting process is not particularly limited, and a process commonly used for producing a sputtering target can be suitably employed so that a Cu-Mn alloy ingot having a desired composition can be obtained. Examples of the casting method include DC (semi-continuous) casting, continuous casting of thin plate (twin roll type, belt caster type, propeller type, block caster type and the like) and the like.
(필요에 따라, 열간 단조)(Hot forging as required)
상기와 같이 하여 Cu-Mn 합금 주괴를 조괴한 후, 열간 압연을 행하지만(상세는 후술함), 필요에 따라, 형상을 정렬하기 위해 열간 단조를 행해도 된다. 이 경우의 열간 단조는 균열 처리를 겸한다. 비커스 경도 제어를 위해서는, 열간 단조 온도를 대략 800 내지 900℃ 정도, 열간 단조의 가열 시간을 대략 3 내지 18시간 정도로 제어하는 것이 바람직하다.After the ingot of the Cu-Mn alloy ingot is subjected to hot rolling as described above (details will be described later), hot forging may be carried out to align the shape if necessary. The hot forging in this case also serves as a crack treatment. In order to control the Vickers hardness, it is preferable to control the hot forging temperature to about 800 to 900 DEG C and the heating time for hot forging to about 3 to 18 hours.
(열간 압연)(Hot rolling)
상기의 열간 단조를 필요에 따라 행한 후, 열간 압연을 행한다. 비커스 경도 제어를 위해서는, 열간 압연 시의 총 압하율을 50% 이상으로 제어한다. 바람직하게는 55% 이상이다. 또한, 비커스 경도 제어의 관점으로부터는, 상기 총 압하율은 높을수록 좋지만, 지나치게 높아지면, 깨짐 등의 문제가 있으므로, 그 상한을 75% 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 70% 이하이다.The above hot forging is carried out as required, followed by hot rolling. For Vickers hardness control, the total rolling reduction during hot rolling is controlled to 50% or more. It is preferably at least 55%. From the viewpoint of Vickers hardness control, the higher the total reduction ratio is, the better, but if it is too high, there is a problem such as cracking, and therefore, the upper limit is preferably 75% or less. More preferably, it is 70% or less.
본 발명에서는, 열간 압연 시의 총 압하율이 상기 범위로 제어되어 있으면 되고, 예를 들어 1패스 당의 최대 압하율은 특별히 한정되지 않지만, 대략 5 내지 10% 정도로 하는 것이 바람직하다.In the present invention, the total rolling reduction during hot rolling may be controlled within the above range. For example, the maximum reduction ratio per pass is not particularly limited, but is preferably about 5 to 10%.
또한, 본 발명에서는, 열간 압연 개시 온도나 열간 압연 종료 온도는 특별히 한정되지 않는다. 단, 비커스 경도의 제어 용이성 등을 고려하면, 열간 압연 개시 온도를 대략 600 내지 800℃ 정도, 열간 압연 종료 온도를 대략 400 내지 500℃ 정도로 제어하는 것이 바람직하다.In the present invention, the hot rolling starting temperature and the hot rolling finishing temperature are not particularly limited. However, in consideration of the controllability of Vickers hardness, it is preferable to control the hot rolling start temperature to about 600 to 800 DEG C and the hot rolling end temperature to about 400 to 500 DEG C.
(어닐링)(Annealing)
상기와 같이 하여 열간 압연을 행한 후, 어닐링한다. 비커스 경도 제어를 위해서는, 450 내지 600℃의 온도 범위에서 2시간 이상 어닐링하는 것이 필요하다.After hot rolling as described above, annealing is performed. For the Vickers hardness control, it is necessary to anneal for 2 hours or more at a temperature range of 450 to 600 캜.
후기하는 실시예에서 실증한 바와 같이, 어닐링 온도가 450℃ 미만에서는, 가령 어닐링 시간을 2시간 이상으로 제어해도, 원하는 비커스 경도가 얻어지지 않는다. 한편, 어닐링 온도가 600℃를 초과하면, 결정립 조대화 등의 문제가 있다. 바람직한 어닐링 온도는, 550℃ 이하이다.As demonstrated in the later examples, when the annealing temperature is less than 450 DEG C, desired Vickers hardness can not be obtained even if the annealing time is controlled to be 2 hours or more. On the other hand, if the annealing temperature exceeds 600 ° C, there is a problem such as grain boundary coarsening. The preferred annealing temperature is 550 DEG C or less.
마찬가지로 어닐링 시간을 2시간 미만으로 하면, 원하는 비커스 경도가 얻어지지 않는다. 비커스 경도 제어를 위해서는, 상기 어닐링 온도 범위에서 어닐링하는 경우, 어닐링 시간이 긴 편이 좋다. 그러나, 어닐링 시간이 지나치게 길어지면, 결정립 조대화 등의 문제가 있으므로, 바람직하게는 5시간 이하로 한다. 보다 바람직한 어닐링 시간은, 4시간 이하이다.Similarly, if the annealing time is less than 2 hours, desired Vickers hardness can not be obtained. For Vickers hardness control, when annealing is performed in the above annealing temperature range, it is preferable that the annealing time is long. However, if the annealing time is excessively long, there is a problem such as crystal grain coarsening and the like, preferably 5 hours or less. A more preferable annealing time is 4 hours or less.
(필요에 따라, 냉간 압연→어닐링)(Cold rolling to annealing, if necessary)
상기의 방법에 의해 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃의 비커스 경도를 소정 범위로 제어할 수 있지만, 그 후에, 냉간 압연→어닐링(2회째의 압연, 변형 보정을 위한 어닐링)을 더 행해도 된다. 비커스 경도 제어를 위해서는, 냉간 압연 조건은 특별히 한정되지 않지만, 어닐링 조건을 제어하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 어닐링 온도를 대략 150 내지 250℃ 정도, 어닐링 시간을 대략 1 내지 5시간 정도로 제어하는 것이 권장된다. 또한, 냉간 압연 시의 냉연율은, 통상의 범위(예를 들어, 20 내지 40%)로 하면 된다.The Vickers hardness of the Cu-Mn alloy sputtering target can be controlled to a predetermined range by the above-described method. After that, cold rolling to annealing (annealing for second rolling and deformation correction) may be further performed. For the Vickers hardness control, the cold rolling condition is not particularly limited, but it is preferable to control the annealing conditions. For example, it is recommended to control the annealing temperature to approximately 150 to 250 DEG C and the annealing time to approximately 1 to 5 hours. The cold rolling ratio at the time of cold rolling may be in the usual range (for example, 20 to 40%).
그 후, 소정의 형상으로 기계 가공을 행하면, 스퍼터링 타깃이 얻어진다. 얻어진 스퍼터링 타깃은 필요에 따라 원하는 백킹 플레이트에 접합해도 된다.Thereafter, when machining is performed in a predetermined shape, a sputtering target is obtained. The obtained sputtering target may be bonded to a desired backing plate as required.
본원은, 2012년 8월 3일에 출원된 일본 특허 출원 제2012-173279호에 기초하는 우선권의 이익을 주장하는 것이다. 2012년 8월 3일에 출원된 일본 특허 출원 제2012-173279호의 명세서의 전체 내용이, 본원에 참고를 위해 원용된다.This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2012-173279 filed on August 3, 2012. The entire contents of the specification of Japanese Patent Application No. 2012-173279 filed on August 3, 2012 are hereby incorporated by reference herein.
실시예Example
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한되지 않고, 전ㆍ후술하는 취지에 적합할 수 있는 범위에서 변경을 추가하여 실시하는 것도 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but it should be understood that the present invention is not limited to the following Examples, and the present invention can be carried out in addition to the above- All of which are included in the technical scope of the present invention.
(실시예 1)(Example 1)
먼저, 표 1에 나타내는 다양한 Mn량을 포함하는 Cu-Mn 합금 주괴(두께 100㎜)를 DC 주조법에 의해 조괴했다.First, a Cu-Mn alloy ingot (thickness: 100 mm) containing various amounts of Mn shown in Table 1 was rolled by the DC casting method.
상세하게는, 4N 순도의 Cu와 3N 순도의 전해 Mn을 1250℃에서 용해하고, 1200℃에서 10분간 유지한 후, 8 내지 10℃/분의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각하여, Cu-Mn의 과포화 고용체(잉곳)를 형성했다.Specifically, Cu of 4N purity and electrolytic Mn of 3N purity were dissolved at 1250 deg. C, held at 1200 deg. C for 10 minutes and then cooled to room temperature at an average cooling rate of 8 to 10 deg. C / To form a supersaturated solid solution (ingot).
이 잉곳을, 표 1에 나타내는 조건으로 열간 단조→열간 압연(열간 압연 종료 온도는 600℃)하여 두께 20㎜의 박판 형상으로 압연한 후, 표 1에 나타내는 조건으로 어닐링 처리했다. 본 실시예에서는, 그 후의 냉간 압연 및 어닐링은 행하고 있지 않다. 본 실시예에서는, 열간 압연의 총 압연 압하율(총 압하율) 50%, 또한 어닐링 시간 2시간으로 실시했지만, 총 압연 압하율 50% 내지 75%, 또한 어닐링 시간 2시간 내지 5시간이라면 동일한 결과가 얻어지는 것을 확인하고 있다.The ingots were annealed under the conditions shown in Table 1 after hot forging → hot rolling (hot rolling finish temperature: 600 ° C) to form a thin plate having a thickness of 20 mm under the conditions shown in Table 1. In the present embodiment, subsequent cold rolling and annealing are not performed. Although the total rolling reduction ratio (total reduction ratio) of hot rolling is 50% and the annealing time is 2 hours in the present embodiment, if the total rolling reduction ratio is 50% to 75% and the annealing time is 2 hours to 5 hours, Is obtained.
다음에, 기계 가공(라운드 블랭킹 가공 및 선반 가공)을 행하고, 원판 형상의 Cu-Mn 합금 스퍼터링 타깃(사이즈:직경 101.6㎜×두께 5.0㎜)을 제조했다.Next, machining (round blanking and lathe machining) was performed to produce a disc-shaped Cu-Mn alloy sputtering target (size: 101.6 mm in diameter x 5.0 mm in thickness).
이와 같이 하여 제조된 각 스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도(측정 3군데의 평균값)를, 전술한 방법에 의해 측정했다. 표 1의 비커스 경도의 란에는, 평균값 외에, 각 3군데의 각각의 측정값을, (1), (2), (3)의 란에 기재했다.The Vickers hardness (average value at three measurement points) of the t / 2 cross section in the thickness direction of each sputtering target thus produced was measured by the above-mentioned method. In the column of Vickers hardness in Table 1, in addition to the average value, the measurement values of each of the three points are described in the columns (1), (2), and (3).
다음에, 상기의 각 스퍼터링 타깃을 4인치φ×5mmt의 형상으로 가공한 것을 준비하여, 이하의 조건으로 스퍼터링을 행했을 때에 발생하는 스플래쉬의 유무를 관찰했다.Next, each of the above-mentioned sputtering targets was processed into a shape of 4 inches 占 5 mmt, and the presence or absence of splash occurring when sputtering was performed under the following conditions was observed.
먼저, Si 웨이퍼 기판(사이즈:직경 101.6㎜×두께 0.50㎜)에 대해, 가부시끼가이샤 시마즈 세이사꾸쇼제 「스퍼터링 시스템 HSR-542S」의 마그네트론 스퍼터링 장치를 사용하여 DC 마그네트론 스퍼터링을 행했다. 스퍼터링 조건은, 이하와 같다.First, DC magnetron sputtering was performed on a Si wafer substrate (size: 101.6 mm in diameter × 0.50 mm in thickness) using a magnetron sputtering apparatus of "Sputtering System HSR-542S" manufactured by Shimadzu Corporation. The sputtering conditions are as follows.
DC : 260WDC: 260W
압력 : 2mTorrPressure: 2 mTorr
Ar 가스압 : 2.25×10-3TorrAr gas pressure: 2.25 x 10-3 Torr
Ar 가스 유량 : 30sccm,Ar gas flow rate: 30 sccm,
극간 거리 : 51.6㎜Interpole distance: 51.6㎜
기판 온도 : 실온Substrate temperature: room temperature
스퍼터링 시간 : 81초간Sputtering time: 81 seconds
본 실시예에서는, 방전 시에 발생하는 스플래쉬의 유무는, 광학 현미경(배율:1000배)으로 박막 표면을 관찰함으로써 평가했다. 여기서는, 1㎛φ 이상의 돌기를 갖는 것을 스플래쉬로 간주하고, 상기 관찰 시야 중에, 스플래쉬가 1개라도 보여진 것을, 스플래쉬 유로 평가하고, 스플래쉬가 완전히 보이지 않았던 것을 스플래쉬 무로 평가했다.In this embodiment, the presence or absence of splash generated at the time of discharge was evaluated by observing the surface of the thin film with an optical microscope (magnification: 1000 times). In this case, the one having a protrusion of 1 占 퐉 or larger was regarded as splashing, and the one showing splashing was observed in the above observation field, and the splashing channel was evaluated.
이 시험 결과를 표 1에 병기한다.The test results are shown in Table 1.
표 1로부터, 이하와 같이 고찰할 수 있다.From Table 1, it can be considered as follows.
먼저, No.1 내지 4는, Cu-Mn 합금 중의 Mn량이 2원자%인 예이다. 이 중, No.4는, 본 발명의 요건을 충족하는 방법으로 제조한 예이고, 비커스 경도를 적절하게 제어했으므로, 스플래쉬의 발생은 인정되지 않았다. 이에 대해, No.1 내지 3은, 어닐링 온도가 낮으므로, 비커스 경도가 본 발명에서 규정하는 범위를 초과해 버려, 스플래쉬가 발생했다.First, Nos. 1 to 4 are examples in which the amount of Mn in the Cu-Mn alloy is 2 atomic%. Among them, No. 4 is an example produced by a method that meets the requirements of the present invention, and since the Vickers hardness was appropriately controlled, the occurrence of splash was not recognized. On the other hand, in Nos. 1 to 3, since the annealing temperature was low, Vickers hardness exceeded the range specified in the present invention, and splash occurred.
상기와 동일한 결과는, Mn량이 다른 No.5 내지 8(Mn량=4원자%), No.9 내지 12(Mn량=8원자%), No.13 내지 16(Mn량=10원자%)에서도 보였다.The same results as above were obtained for the samples No. 5 to 8 (Mn amount = 4 atomic%), No. 9 to 12 (Mn amount = 8 atomic%), No. 13 to 16 (Mn amount = 10 atomic% .
또한, 본 발명에 따르면 스플래쉬의 기점으로 되는 Mn 편석이 없는 스퍼터링 타깃이 얻어진 것을 확인하기 위해, 상기 표 1의 No.16(본 발명예)의 스퍼터링 타깃에 대해, 비커스 경도를 측정한 면과 동일면인, 압연 방향과 수평한 면(t/2)에 대해, EPMA를 사용하여 Mn 분포의 맵핑을 행했다. EPMA의 측정 조건은 이하와 같다.Further, according to the present invention, in order to confirm that a sputtering target without Mn segregation serving as a starting point of splashing was obtained, the sputtering target No. 16 of the above Table 1 (the present invention) , The Mn distribution was mapped using EPMA for the rolling direction and the horizontal plane (t / 2). The measurement conditions of EPMA are as follows.
분석 장치:JEOL제 「전자선 마이크로 애널라이저 JXA8900RL」Analytical Apparatus: JEOL "Electron Beam Microanalyzer JXA8900RL"
분석 조건Analysis condition
가속 전압 : 15.0㎸Acceleration voltage: 15.0 kV
조사 전류 : 5.012×10-8ASurvey current: 5.012 × 10 -8 A
빔 직경 : 최소(0㎛)Beam diameter: Minimum (0 탆)
측정 시간 : 100.00㎳Measurement time: 100.00㎳
측정 점수 : 400×400Measurement point: 400 × 400
측정 간격 : 1㎛Measurement interval: 1 ㎛
측정 면적 : 400㎛×400㎛Measuring area: 400 탆 400 탆
측정 위치 : 판 두께 방향 중앙부Measuring position: Center in the plate thickness direction
측정 시야수 : 1시야Number of measurements: 1 o'clock
그 결과를 도 1에 도시한다. 도 1 중, CP라 함은 반사 전자상을 의미한다. 도 1에 도시한 바와 같이, Mn 편석은 보이지 않고, 균일하게 분산되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, Mn 편석이 있으면, 도전성이나 스퍼터율의 차이에 따라 돌기가 되어 전계가 국소적으로 집중되고, 이상 방전이 발생되어 스플래쉬가 발생되고, 막 표면에 파티클이 부착되게 되지만, 상기의 결과는, 조대한 파티클의 발생을 저감할 수 있는 것을 시사하고 있다.The results are shown in Fig. In Fig. 1, CP means a reflected electron image. As shown in Fig. 1, it can be seen that Mn segregation is not seen, and that Mn is uniformly dispersed. That is, when there is Mn segregation, the electric field becomes locally concentrated as a protrusion due to the difference in conductivity and sputtering rate, an anomalous discharge is generated to cause splash, and particles adhere to the surface of the film. The occurrence of coarse particles can be reduced.
Claims (7)
스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도가 50HV 이상, 100HV 이하인 것을 특징으로 하는, Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃.And a Cu alloy sputtering target containing Mn and having a Mn content of 2 atomic% or more and 20 atomic% or less,
Wherein the Vickers hardness of the t / 2 section in the thickness direction of the sputtering target is 50 HV or more and 100 HV or less.
제1항 또는 제2항에 기재된 Mn의 함유량을 충족하는 Cu 합금에 대해, 열간 압연 시의 총 압하율을 50% 이상, 열간 압연 후의 어닐링을 450℃ 이상, 600℃ 이하의 온도에서 2시간 이상 행하여,
스퍼터링 타깃의 두께 방향의 t/2 단면의 비커스 경도가 50HV 이상, 100HV 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는, Cu 합금 박막 형성용 스퍼터링 타깃의 제조 방법.A method of manufacturing a sputtering target for forming a Cu alloy thin film according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing a Cu alloy which satisfies the content of Mn according to any one of claims 1 to 3, wherein the total rolling reduction during hot rolling is at least 50%, the annealing after hot rolling is performed at a temperature of not less than 450 캜 and not more than 600 캜 for not less than 2 hours Then,
Wherein the Vickers hardness of the t / 2 section in the thickness direction of the sputtering target is 50 HV or more and 100 HV or less.
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