(57)【要約】【課題】Ｃｕ配線の保護膜用合金として有用であり、しかも、溶解・鋳造及び塑性加工が可能なターゲット材料を提供すること。【解決手段】ターゲット材料は、主構成元素としてＮｂ、Ｎｉ、Ｔｉ及びＭ（但し、Ｍは任意元素）を含み、残部が不可避的不純物からなる。但し、Ｍは、Ｖ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ及びＷからなる群から選ばれるいずれか１以上の元素。前記主構成元素は、式：Ｎｂa(Ｎｉ1-xＴｉx)b(Ｍ)cの関係を満たす。但し、２０(ａｔ％)≦ａ≦４５(ａｔ％)、５０(ａｔ％)≦ｂ≦８０(ａｔ％)、０(ａｔ％)≦ｃ≦８(ａｔ％)、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００(ａｔ％)、０．８１８２≦(１−ｘ)／ｘ≦１．２２２２。【選択図】図１
2014125659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を備えたターゲット材料。
（１）前記ターゲット材料は、Ｃｕ配線の保護膜を形成するためのターゲットに用いられる。
（２）前記ターゲット材料は、主構成元素としてＮｂ、Ｎｉ、Ｔｉ及びＭ（但し、Ｍは任意元素）を含み、残部が不可避的不純物からなる。
但し、
Ｍは、Ｖ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ及びＷからなる群から選ばれるいずれか１以上の元素。
（３）前記主構成元素は、次の（Ａ）式の関係を満たす。
Ｎｂa(Ｎｉ1-xＴｉx)b(Ｍ)c      ・・・（Ａ）
但し、
２０(ａｔ％)≦ａ≦４５(ａｔ％)、５０(ａｔ％)≦ｂ≦８０(ａｔ％)、
０(ａｔ％)≦ｃ≦８(ａｔ％)、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００(ａｔ％)、
０．８１８２≦(１−ｘ)／ｘ≦１．２２２２。
【請求項２】
前記主構成元素と前記不可避的不純物を含み、かつ、前記主構成元素が前記（Ａ）式を満たすように原料を配合し、配合物をを溶解・鋳造することにより得られるものである請求項１に記載のターゲット材料。
【請求項３】
前記ターゲット材料全体に含まれる前記不可避的不純物としての酸素含有量が０．２ｍａｓｓ％未満である請求項１又は２に記載のターゲット材料。
【請求項４】
縮小グリーブル試験による最高絞り値が４０％以上であり、かつ、
３０％以上の絞り値を示す温度域が２００℃以上である
請求項１から３までのいずれか１項に記載のターゲット材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット材料に関し、さらに詳しくは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やタッチパネルに用いられるＣｕ配線の保護膜を形成するためのターゲットとして用いられるターゲット材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイには、液晶を駆動させるためにＴＦＴが用いられている。ＴＦＴは、ドレイン（Ｄ）、ゲート（Ｇ）及びソース（Ｓ）の３極を持ち、ドレイン（Ｄ）は液晶駆動用電極に接合されている。また、ＴＦＴは、一般に、基板上に、ゲート（Ｇ）、絶縁膜、及びアモルファスＳｉ（ａ−Ｓｉ）がこの順に積層され、ａ−Ｓｉの表面にソース（Ｓ）及びドレイン（Ｄ）が形成された構造を備えている。
【０００３】
ソース（Ｓ）及びドレイン（Ｄ）には、従来、Ａｌ合金が用いられていた。しかしながら、Ａｌ合金は電気抵抗が相対的に大きいため、高速処理化や省エネルギー化には限界がある。そのため、ＴＦＴの電極として、Ａｌ合金より電気抵抗が小さいＣｕを用いることが検討されている。
一方、ソース（Ｓ）及びドレイン（Ｄ）の材料としてＣｕを用い、ａ−Ｓｉの表面に、直接Ｃｕ電極を形成すると、ａ−ＳｉとＣｕ電極との間で元素の相互拡散が起こりやすくなる。元素の相互拡散は、電極の電気的特性やａ−Ｓｉの半導体特性を低下させる原因となる。そのため、ａ−ＳｉとＣｕ電極との界面には、通常、元素の相互拡散を抑制するための保護膜が設けられている。
【０００４】
このようなＣｕ配線用の保護膜に関し、従来から種々の提案がなされている。
例えば、特許文献１には、下地絶縁層と銅配線層との間に、スパッタリング法によりＴａ層、ＴaＮ層、ＴiＮ層、ＴaＳiＮ層、ＷＳiＮ層、Ｍｏ層、Ｃｏ合金層（例えば、Ｃｏ−Ｂ又はＣｏ−Ｗ−Ｂ）、Ｎｉ合金（例えば、Ｎｉ−Ｂ）、Ｍｏ合金層等からなる銅拡散防止層を形成する点が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、表面にＳｉ酸化層が形成されたａ−Ｓｉ層とＣｕ層の間に、Ｃｕ−Ｍｎ合金等からなるＣｕ合金層を形成する点が記載されている。
同文献には、ａ−Ｓｉ層／Ｃｕ合金層／Ｃｕ層を２００℃〜３００℃に加熱すると、Ｃｕ合金層３０に含まれる添加元素がＳｉ酸化層とＣｕ合金層との界面に移動して、界面において濃化する点、及び、Ｓｉ酸化層の酸素と添加元素とにより酸化物層が形成され、この酸化物層が拡散バリア層となる点が記載されている。
【０００６】
Ｓｉ酸化層とＣｕ合金層の界面に酸化物を析出させる方法は、安定な保護膜を形成することができるという利点がある。しかしながら、保護膜を形成するためには酸化雰囲気下で薄膜の積層体を熱処理する必要があり、ＳｉやＣｕを酸化させるおそれがある。そのため、保護膜の形成には、スパッタリング法を用いるのが好ましい。
【０００７】
スパッタリング法により保護膜を形成するためには、所望の厚さを有するスパッタリングターゲット材を作製する必要がある。現在、Ｃｕ配線保護膜として、最も普及しているのは、ＭｏＴｉである。
しかしながら、ＭｏＴｉは高融点金属同士の合金であるため、ターゲット材の作製には粉末焼結法を用いる必要があり、製造性が悪い。また、Ｃｕ配線保護膜用合金として有用であり、しかも、溶解・鋳造及び塑性加工が可能なターゲット材料が提案された例は、従来にはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１５４３８０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５１５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、Ｃｕ配線の保護膜用合金として有用であり、しかも、溶解・鋳造及び塑性加工が可能なターゲット材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明に係るターゲット材料は、以下の構成を備えていることを要旨とする。
（１）前記ターゲット材料は、Ｃｕ配線の保護膜を形成するためのターゲットに用いられる。
（２）前記ターゲット材料は、主構成元素としてＮｂ、Ｎｉ、Ｔｉ及びＭ（但し、Ｍは任意元素）を含み、残部が不可避的不純物からなる。
但し、
Ｍは、Ｖ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ及びＷからなる群から選ばれるいずれか１以上の元素。
（３）前記主構成元素は、次の（Ａ）式の関係を満たす。
Ｎｂa(Ｎｉ1-xＴｉx)b(Ｍ)c      ・・・（Ａ）
但し、
２０(ａｔ％)≦ａ≦４５(ａｔ％)、５０(ａｔ％)≦ｂ≦８０(ａｔ％)、
０(ａｔ％)≦ｃ≦８(ａｔ％)、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００(ａｔ％)、
０．８１８２≦(１−ｘ)／ｘ≦１．２２２２。
【発明の効果】
【００１１】
Ｎｂは、Ｃｕに対する拡散バリア性を示すが、高融点金属であるために、溶解・鋳造性及び塑性加工性に劣る。一方、Ｎｂに対して所定量のＮｉを添加すると、合金の融点が低下する。そのため、合金の溶解性が向上する。
また、Ｎｂに対して所定量のＮｉ及びＴｉを添加すると、組織内にＮｉＴｉ金属間化合物が生成する。そのため、合金の熱間加工性が向上する。
さらに、このようなＮｂ系合金に対してさらに所定量の元素Ｍを添加すると、Ｃｕに対する拡散バリア性がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】(Ｎｂ＋Ｗ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｖ)量と平均晶出物粒径との関係を示す図である。
【図２】(Ｎｂ＋Ｗ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｖ)量と最大絞り値との関係を示す図である。
【図３】Ｎｉ／Ｔｉ比と最大絞り値との関係を示す図である。
【図４】最高絞り値と温度幅との関係を示す図である。
【００１３】
【図５】ＮｉＴｉ中のＴｉの熱処理前後プロファイルである。
【図６】ＮｉＴｉ中のＮｉの熱処理前後プロファイルである。
【図７】実施例４６中のＴｉの熱処理前後プロファイルである。
【図８】実施例４６中のＮｉの熱処理前後プロファイルである。
【図９】実施例４６中のＮｂの熱処理前後プロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
［１．  ターゲット材料］
本発明に係るターゲット材料は、以下の構成を備えていることを特徴とする。
（１）前記ターゲット材料は、Ｃｕ配線の保護膜を形成するためのターゲットに用いられる。
（２）前記ターゲット材料は、主構成元素としてＮｂ、Ｎｉ、Ｔｉ及びＭ（但し、Ｍは任意元素）を含み、残部が不可避的不純物からなる。
但し、
Ｍは、Ｖ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ及びＷからなる群から選ばれるいずれか１以上の元素。
（３）前記主構成元素は、次の（Ａ）式の関係を満たす。
Ｎｂa(Ｎｉ1-xＴｉx)b(Ｍ)c      ・・・（Ａ）
但し、
２０(ａｔ％)≦ａ≦４５(ａｔ％)、５０(ａｔ％)≦ｂ≦８０(ａｔ％)、
０(ａｔ％)≦ｃ≦８(ａｔ％)、ａ＋ｂ＋ｃ＝１００(ａｔ％)、
０．８１８２≦(１−ｘ)／ｘ≦１．２２２２。
【００１５】
［１．１．  用途］
本発明に係るターゲット材料は、Ｃｕ配線の保護膜を形成するためのターゲットに用いられる。
後述するように、本発明に係るターゲット材料は、相対的に多量のＮｂ（及び、高融点金属である元素Ｍ）を含んでいるにもかかわらず、量産性に優れた溶解方法（例えば、高周波溶解法）で溶解することができ、かつ、適度な熱間加工性を持つ。そのため、緻密で、かつ、任意の形状を有するターゲットを安価に製造することができる。
【００１６】
［１．２．  主構成元素］
ターゲット材料は、主構成元素としてＮｂ、Ｎｉ、Ｔｉ及びＭ（Ｍは、任意元素）を含み、残部が不可避的不純物からなる。ここで、Ｍは、Ｖ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ及びＷからなる群から選ばれるいずれか１以上の元素である。
ターゲット材料に含まれる不純物は、少ないほど良い。高い特性を得るためには、ターゲット材料に含まれる主構成元素の総量は、９５ａｔ％以上が好ましい。主構成元素の総量は、さらに好ましくは、９８ａｔ％以上である。
【００１７】
高融点金属は、一般に酸化されやすい。そのため、高融点金属を含む合金を粉末焼結法を用いてターゲットにすると、酸素量が増加する。
これに対し、本発明に係るターゲット材料は、溶解・鋳造が可能であるため、酸素含有量が少ない。具体的には、製造条件を最適化することによって、ターゲット材料全体に含まれる酸素含有量（＝酸素の質量×１００／（主構成元素の質量＋不可避的不純物の質量））は、０．２ｍａｓｓ％未満となる。
【００１８】
Ｎｂは、本合金の主要な構成元素である。Ｎｂは、Ｃｕの拡散を抑制する作用（拡散バリア性）を示す。しかしながら、Ｎｂの融点は、２４６８±１０℃前後であり、高周波溶解法を用いた溶解・鋳造が困難である。
【００１９】
一方、Ｎｉは、Ｎｂと合金化することによってＮｂを低融点化させ、Ｎｂの溶解を容易化させる。
また、Ｎｂに対してＮｉとＴｉとを同時に添加すると、最終組織ではＮｉとＴｉからＮｉＴｉ金属間化合物が生成する。ＮｉＴｉは熱間加工及び冷間加工が可能であるため、これが材料中に存在することで材料の製造性低下が軽微となる。
さらに、添加したＴｉの一部は、晶出時にＮｂ固溶体に固溶する。
【００２０】
Ｍは、Ｎｂと同様にＣｕに対する拡散バリア性が高い。また、元素Ｍは、いずれもＮｂと全率固溶する。
そのため、Ｎｂ−Ｎｉ−Ｔｉ系合金に対してさらに元素Ｍを添加すると、溶解鋳造性及び／又は加工性を低下させることなく、Ｃｕに対する拡散バリア性をさらに向上させることができる。
【００２１】
［１．３．  主構成元素の比率］
主構成元素は、上述した（Ａ）式を満たす。
本発明に係るターゲット材料において、主構成元素の成分バランスを最適化すると、
（ａ）晶出したＮｂ固溶体（Ｎｂ−Ｍ相）、及び、
（ｂ）Ｎｂ固溶体とＮｉＴｉ金属間化合物の共晶組織、
からなる２相組織が得られる。
Ｎｂ固溶体は、Ｃｕに対する拡散バリア性が高い。そのため、Ｎｂ固溶体が単独で存在するターゲット材料を用いて保護膜を形成すると、共晶単相のターゲット材料を用いた場合に比べて、保護膜の拡散バリア性能が高くなる。
【００２２】
［１．３．１．  ａ］
ａは、主構成元素に占めるＮｂの割合を示す。Ｎｂ量が少なくなると、Ｃｕに対する拡散バリア性が低下する。また、一定量以上の晶出したＮｂ固溶体を確保するためには、ａは、全面共晶組織となる量以上である必要がある。従って、ａは、２０（ａｔ％）以上である必要がある。ａは、さらに好ましくは、２５（ａｔ％）以上である。
一方、Ｎｂ量が過剰になると、合金全体の融点が上昇し、量産性に優れた溶解法を用いて溶解鋳造を行うのが困難となる。従って、ａは、４５（ａｔ％）以下である必要がある。ａは、さらに好ましくは、４０（ａｔ％）以下である。
【００２３】
［１．３．２．  ｂ］
ｂは、主構成元素に占める（Ｎｉ＋Ｔｉ）の割合を示す。Ｎｉは、Ｎｂの融点を低下させる作用と、Ｔｉと結合してＮｂ−ＮｉＴｉの共晶組織を生成させる作用とがある。ｂが少ないと、合金の融点が上昇し、Ｎｂ固溶体を安定して晶出させることができない。また、ＮｉＴｉ金属間化合物の含有量が少なくなり、加工性が低下する。従って、ｂは、５０（ａｔ％）以上である必要がある。ｂは、さらに好ましくは、５５（ａｔ％）以上、さらに好ましくは、６０（ａｔ％）以上である。
【００２４】
一方、ｂが過剰になると、合金全体に含まれるＮｂ量が少なくなり、Ｃｕに対する拡散バリア性が低下する。また、ｂが過剰になると、低融点で、かつ、脆性材料である化合物（ＴｉＮｉ3）が形成されやすくなる。この化合物が形成されると、局部的に融点が低下し、熱間加工性が低下する。従って、ｂは、８０（ａｔ％）以下である必要がある。ｂは、さらに好ましくは、７５（ａｔ％）以下、さらに好ましくは、７０（ａｔ％）以下である。
【００２５】
［１．３．３．  ｃ］
ｃは、主構成元素に占める元素Ｍの割合を示す。元素Ｍは、必ずしも必要ではない。しかしながら、元素Ｍは、いずれもＣｕに対する拡散バリア性を有しているので、Ｎｂに加えて元素Ｍをさらに添加すると、Ｃｕに対する拡散バリア性がさらに向上する。また、Ｍは、いずれもＮｂに固溶し、Ｎｂの晶出時にはその晶出核となる元素である。このような効果を得るためには、ｃは、１（ａｔ％）以上が好ましく、さらに好ましくは、３（ａｔ％）以上である。
【００２６】
一方、元素Ｍが過剰になると、合金全体の融点が上昇し、量産性に優れた溶解法を用いて溶解鋳造を行うのが困難となる。従って、ｃは、８（ａｔ％）以下である必要がある。ｃは、さらに好ましくは、６（ａｔ％）以下、さらに好ましくは、５（ａｔ％）以下である。
【００２７】
［１．３．４．  （１−ｘ）／ｘ］
ｘは、（Ｎｉ＋Ｔｉ）に対するＴｉの割合を表す。また、（１−ｘ）／ｘは、Ｎｉ／Ｔｉ比（ａｔ％／ａｔ％）を表す。Ｎｉ／Ｔｉ比が少ないと、ＮｉＴｉ金属間化合物の析出量が少なくなる。従って、（１−ｘ）／ｘは、０．８１８２以上（換言すれば、（１−ｘ）≧０．４５）である必要がある。（１−ｘ）／ｘは、さらに好ましくは、０．９以上、さらに好ましくは、０．９５以上である。
同様に、Ｎｉ／Ｔｉ比が過剰になると、ＮｉＴｉ金属間化合物の析出量が少なくなる。従って、（１−ｘ）／ｘは、１．２２２２以下（換言すれば、（１−ｘ）≦０．５５）である必要がある。（１−ｘ）／ｘは、さらに好ましくは、１．２以下である。
【００２８】
［１．４．  熱間加工性］
本発明に係るターゲット材料は、相対的に多量のＮｂを含むにもかかわらず、熱間加工性が高い。原料組成を最適化すると、縮小グリーブル試験による最高絞り値が４０％以上であり、かつ、３０％以上の絞り値を示す温度域が２００℃以上である材料が得られる。
ここで、「グリーブル試験」とは、鋼の溶解、凝固、冷却過程での高温脆化特性を試験するために、高温環境下で高速に試験片を引っ張り、強度と絞りを測定する試験をいう。
「縮小グリーブル試験」とは、小型の試験片を用いたグリーブル試験をいう。
【００２９】
［２．  ターゲット材料の製造方法］
本発明に係るターゲット材料は、所定の組成となるように（すなわち、主構成元素と不可避的不純物を含み、かつ、主構成元素が（Ａ）式を満たすように）原料を配合し、配合物を溶解・鋳造することにより製造することができる。
配合物の溶解・鋳造方法及びその条件は、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の方法及び条件を用いることができる。本発明に係るターゲット材料は、主構成元素の比率が最適化されているので、Ｎｂ、Ｍのような高融点金属を含んでいるにもかかわらず、量産性に優れた溶解方法（例えば、高周波溶解法）で溶解することができる。
【００３０】
また、このようにして得られたターゲット材料からターゲットを製造する場合には、鋳塊に対して、熱間加工及び／又は冷間加工を行う。
加工方法及びその条件は、特に限定されるものではなく、目的に応じて種々の方法及び条件を用いることができる。本発明に係るターゲット材料は、組織中にＮｉＴｉを分散させているので、加工性も高い。
【００３１】
［３．  ターゲット材料の作用］
Ｎｂは、Ｃｕに対する拡散バリア性を示すが、高融点金属であるために、溶解・鋳造性及び塑性加工性に劣る。これに対し、Ｎｂに対して所定量のＮｉを添加すると、合金の融点が低下する。そのため、合金の溶解性が向上し、量産性に優れた溶解方法（例えば、高周波溶解法）を用いて溶解及び鋳造を行うことができる。
【００３２】
また、Ｎｂに対して所定量のＮｉ及びＴｉを添加すると、組織内にＮｉ−Ｔｉ合金が生成する。Ｎｉ−Ｔｉ合金は、形状記憶合金として知られており、その金属間化合物（ＮｉＴｉ）は、数少ない熱間及び冷間での加工が可能な金属間化合物である。そのため、Ｎｂ系合金内にＮｉＴｉ金属間化合物を分散させることによって、Ｃｕに対する拡散バリア性が向上すると同時に、合金の熱間加工性が向上する。
さらに、このようなＮｂ系合金に対してさらに所定量の元素Ｍを添加すると、Ｃｕに対する拡散バリア性がさらに向上する。
【実施例】
【００３３】
（実施例１〜４９、比較例１〜１３）
［１．  試料の作製］
所定の組成となるように配合された原料（５ｋｇ）を坩堝に入れ、高周波誘導炉により溶解した。溶解後、炉冷し、インゴットを得た。表１及び表２に、各試料の組成を示す。
【００３４】
【表１】
2014125659.tif 000003
【００３５】
【表２】
2014125659.tif 000004
【００３６】
［２．  試験方法］
［２．１．  溶解性］
高周波誘導炉による坩堝溶解を実施した。
（ａ）坩堝使用が２回以上可能であるもの（すなわち、１回の溶解で坩堝の損傷を補修する必要が無く、坩堝からの耐火物成分（Ａｌ、Ｍｇ、Ｏなど）の溶け出しがないもの）、及び、
（ｂ）原材料の溶け残りがないもの
を「溶解可能」と判定した。
【００３７】
［２．２．  組織の同定］
Ｘ線回折により組織を同定した。Ｘ線回折の測定条件は、以下の通りである。
使用Ｘ線：  ＣｏターゲットのＫα線
スキャン方法：  連続法−ソーラスリット５°
計測時間：  ０．０２ｓｅｃ
ステップ：  ０．０２°（スキャンスピード：１°／ｍｉｎ）
スキャン角度範囲：  ２０°〜１２０°
【００３８】
［２．３．  晶出物（Ｎｂ固溶体）の平均サイズ］
５ｋｇインゴットの断面組織中に認められる晶出物（Ｎｂを主成分とする相）の大きさを測定した。画像処理ソフト「ウィンルーフ」を用いて、晶出物の円相当径を測定し、その平均値を晶出物の平均サイズとした。
【００３９】
［２．４．  酸素濃度］
インゴットの酸素濃度をＩＣＰ分析により測定した。
［２．５．  熱間加工性（縮小グリーブル試験）］
グリーブル試験機を用いて熱間加工性を評価した。試験片サイズは、長さ：５５ｍｍ、平行部直径：４．５ｍｍとした。破断面の断面減少率を求め、これを絞り値とした。試験条件は、以下の通りである。
クロスヘッドスピード：  ５０．６ｍｍ／ｓｅｃ
加熱条件：  各温度まで加熱後、試験
加熱方式：  通電加熱
【００４０】
試験温度ｖｓ絞り値をプロットし、最大絞り値及び絞り値３０％以上の温度幅をグラフより求めた。
【００４１】
［２．６．  二次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）］
Ｓｉウェハ上に、保護膜（３０ｎｍ）及びＣｕ膜（３００ｎｍ）の積層膜を作製した。この積層膜を真空（＜５．０×１０-4Ｐａ）中、３３０℃×１２０ｍｉｎの熱処理を行った。熱処理後、ＳＩＭＳにより、上方（Ｃｕ膜側）から深さ方向の測定を実施した。保護膜を形成するためのターゲットには、実施例４６で得られた材料、又は、ＮｉＴｉ合金（Ｎｉ：Ｔｉ＝１：１）を用いた。
【００４２】
［３．  結果］
［３．１．  溶解性］
表３及び表４に、溶解性（高周波誘導炉による溶解可否）を示す。溶解性に関し、表３及び表４より、以下のことが分かる。
（１）比較例１〜５は、いずれもＮｉを含まないために、溶解できなかった。
（２）比較例８は、（Ｎｉ＋Ｔｉ）量が少ないために、Ｎｂの溶け残りが発生した。
（３）比較例１３は、Ｎｂが過剰であるために、溶解できなかった。
（４）実施例１〜４９は、いずれも溶解可能であった。
【００４３】
［３．２．  組織］
表３及び表４に、インゴットの組織を示す。組織に関し、表３及び表４より、以下のことがわかる。
（１）比較例１〜５は、いずれもＮｉ及びＴｉを添加していないために、晶出物の無い固溶体となった。
（２）比較例６は、晶出物（Ｎｂ固溶体）と、共晶（ＮｉＴｉ化合物＋Ｎｂ固溶体）の２相組織となったが、晶出物が粗大化した。これは、Ｎｂ量が過剰であるためである。
（３）比較例７、９は、いずれも共晶組成であるため、晶出物は晶出しなかった。
（４）比較例８は、２相組織を呈していたが、Ｎｂの溶け残りが発生した。これは、Ｎｉ量が少ないためである。
（５）実施例１〜４９は、いずれも２相組織を呈していた。
【００４４】
［３．３．  晶出物の平均サイズ］
表３及び表４に、晶出物（Ｎｂ固溶体）の平均サイズを示す。また、図１に、(Ｎｂ＋Ｗ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｖ)量と平均晶出物粒径との関係を示す。晶出物の平均サイズに関し、表３及び表４、並びに、図１より、以下のことが分かる。
（１）２相組織が得られた材料の内、比較例６は、晶出物の平均サイズが１５００μｍを超えた。
（２）実施例１〜４９は、晶出物の平均サイズが１００〜１４００μｍであった。
（３）(Ｎｂ＋Ｗ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｖ)が多くなるほど、平均晶出物粒径が大きくなる傾向がある。
【００４５】
［３．４．  インゴットの酸素濃度］
表３及び表４に、インゴットの酸素濃度を示す。実施例及び比較例のいずれも、材料全体（不純物を含む）に含まれる酸素含有量は、０．２ｍａｓｓ％未満であった。また、各試料の酸素含有量をａｔ％に換算したところ、いずれも１．０ａｔ％未満であった。
【００４６】
［３．５．  熱間加工性］
表３及び表４に、最大絞り値及び３０％以上の絞り値を示す温度域を示す。図２に、(Ｎｂ＋Ｗ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｖ)量と最大絞り値との関係を示す。図３に、Ｎｉ／Ｔｉ比と最大絞り値との関係を示す。さらに、図４に、最高絞り値と温度幅との関係を示す。表３〜４、及び、図２〜４より、以下のことがわかる。
（１）（Ｎｂ＋Ｗ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｖ）が約３５ａｔ％までは、ほぼ６０％程度の最大絞り値を示す。しかしながら、（Ｎｂ＋Ｗ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｖ）量が３５ａｔ％を超えると、最大絞り値が低下する。
（２）Ｎｉ／Ｔｉ比が約１．０５のところで、最大絞り値は最大となる。
（３）組成を最適化することによって、最大絞り値が４０％以上、かつ、３０％以上の絞り値を示す温度域は２００℃以上という条件を同時に満たすことができる。
【００４７】
［３．６．  ＳＩＭＳ］
図５に、ＮｉＴｉ中のＴｉの熱処理前後プロファイルを示す。図６に、ＮｉＴｉ中のＮｉの熱処理前後プロファイルを示す。図７に、実施例４６中のＴｉの熱処理前後プロファイルを示す。図８に、実施例４６中のＮｉの熱処理前後プロファイルを示す。さらに、図９に、実施例４６中のＮｂの熱処理前後プロファイルを示す。
なお、プロファイル中、Ｄｅｐｔｈ：−３００ｎｍ〜０ｎｍはＣｕ膜中、０〜１００ｎｍ程度の極大値は保護膜中、それ以降はＳｉウェハ中のプロファイルと判定できる。保護膜は３０ｎｍで成膜しているが、ＳＩＭＳでの分解能に由来し、ピークがブロード化しているものと考えられる。図５〜９より、以下のことが分かる。
【００４８】
（１）ＳｉウェハとＣｕ膜の間にＮｉＴｉ膜を介在させた場合、熱処理前後において、Ｎｉのプロファイルに大きな変化が確認できないが、ＴｉのプロファイルではＣｕと保護膜界面において熱処理後の原子濃度が１桁以上大きくなった。これは、ＴｉがＣｕ中に移動していることを示す。
（２）ＳｉウェハとＣｕ膜の間にＮｂＮｉＴｉ膜（実施例４６）を介在させた場合、ＮｉＴｉのような熱処理前後での界面移動がなかった。これは、ＮｂＮｉＴｉ膜がＳｉにもＣｕにも拡散バリア性を持つことを示している。
【００４９】
【表３】
2014125659.tif 000005
【００５０】
【表４】
2014125659.tif 000006
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明に係るターゲット材料は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）やタッチパネルに用いられるＣｕ配線の保護膜を形成するためのターゲットとして用いることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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