(57)【要約】【課題】液晶ディスプレイなどの表示デバイス用電極膜などとして有用なＣｕ−Ｍｎ合金薄膜の製膜に用いられるＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットであって、スパッタリングの際、異常に粗大化したクラスター粒子を低減し、パーティクルやスプラッシュの発生が少ないＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲット、およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットは、少なくともＭｎを含み、Ｍｎの含有量が２原子％以上、２０原子％以下であるＣｕ合金スパッタリングターゲットであって、スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さが５０ＨＶ以上、１００ＨＶ以下に制御されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともＭｎを含み、Ｍｎの含有量が２原子％以上、２０原子％以下であるＣｕ合金スパッタリングターゲットであって、
スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さが５０ＨＶ以上、１００ＨＶ以下であることを特徴とするＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記Ｍｎの含有量が２原子％以上、１０原子％以下である請求項１に記載のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項３】
前記スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さが６０ＨＶ以上、９０ＨＶ以下である請求項１または２に記載のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットを製造する方法であって、
請求項１〜３のいずれかに記載の組成を満足するＣｕ合金に対し、熱間圧延時の総圧下率を５０％以上、熱間圧延後の焼鈍を４５０℃以上、６００℃以下の温度で２時間以上行なうことを特徴とするＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項５】
前記熱間圧延時の総圧下率を５０％以上、７５％以下で行なう請求項４に記載のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項６】
前記熱間圧延後の焼鈍を４５０℃以上、５５０℃以下の温度で行う請求項４または５に記載のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項７】
前記熱間圧延後の焼鈍を２時間以上、５時間以下で行なう請求項４〜６のいずれかに記載のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｃｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットおよびその製造方法に関する。詳細には、スパッタリング時に発生する、パーティクルやスプラッシュと呼ばれる異常に粗大化したクラスター粒子の低減が可能なＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットおよびその製造方法に関する。本発明のＣｕ合金スパッタリングターゲットは、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示デバイスやタッチセンサーなどの電子デバイスに用いられる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の電極用薄膜、反射電極用薄膜、センサーへの電気接続配線用薄膜など；ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ、ＢＤなどの光記録媒体に用いられる反射膜や半透過膜などの薄膜を形成するのに好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
Ｃｕ薄膜は電気抵抗が低く、Ａｌに比べて加工が比較的容易であるなどの理由により、例えば、液晶ディスプレイなどの表示デバイスの走査電極や信号電極を構成する配線薄膜、タッチセンサーなどの電子デバイスの電気接続配線薄膜などに使用される。しかしながら、純Ｃｕはガラスなどの基材との密着性に劣る。また、純Ｃｕは、酸化し易いために表面が変色し易い、半導体中での拡散係数が大きいなどの問題がある。そこで、このような純Ｃｕが抱える問題点を改善するため、用途に応じて適切な選択元素を含む種々のＣｕ合金薄膜が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、酸素を含む酸化雰囲気中で、Ｃｕ表面にＣｕの酸化の進行を抑えることができる酸化物被覆層を形成可能な液晶表示装置の電極配線用Ｃｕ合金として、Ｍｎ、Ｇａ、Ｌｉなどの元素を含むＣｕ合金が開示されている。特にＭｎは、融点がＣｕよりも高いにもかかわらず、Ｃｕよりも酸化物を形成し易く、更に、酸素を通過させにくい酸化物を形成することが記載されている。
【０００４】
また特許文献２には、特にＺｎＳを含有する保護層が使用される光ディスクにおいて、保護層からのＳの拡散によるＣｕ記録層の硫化を防止または抑制し、記録ビットのエラー発生のない光記録媒体を得ることができる元素として、Ｍｎ、Ｚｎなどの金属元素が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０６５９５９号公報
【特許文献２】特許第４６０３０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的にＣｕ薄膜は、スパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法で製膜される。スパッタリング法とは、先ず真空容器内にアルゴンなどの不活性ガスを低ガス圧で導入し、基板と、薄膜材料と同一の材料から構成されるスパッタリングターゲットとの間に高電圧を印加して、プラズマ放電を発生させる。その後、そのプラズマ放電によってイオン化された気体（ここではアルゴン）をスパッタリングターゲットに加速・衝突させ、非弾性衝突によってスパッタリングターゲットの構成原子をたたき出し、基板上にその構成元素を付着・堆積させて薄膜を形成する方法である。金属薄膜の製膜方法には、上記スパッタリング法のほかに主に真空蒸着法が挙げられるが、スパッタリング法によれば、スパッタリングターゲットと同一組成の薄膜を連続して形成できるメリットがある。特に製膜される金属薄膜が合金材料の場合、スパッタリング法によれば、希土類元素などのような、Ｃｕ中に固溶しない合金元素を薄膜中に強制固溶させることができる。更にスパッタリング法は、大面積基板への連続した安定な製膜が可能であるなど、工業的にも非常に優位な製膜手法である。
【０００７】
ところがスパッタリング法では、スパッタリングの際、パーティクルやスプラッシュと呼ばれる異常に粗大化したクラスター粒子が発生し、薄膜に取り込まれてしまう場合がある。粗大化したクラスター粒子が薄膜中に取り込まれると、薄膜表面に突起が残り、電気的ショートの原因となったり、配線のパターン形成の際に不具合が生じてパターン異常が発生し、結果的に電気的な断線が生じるなどの弊害をもたらす。このような異常なクラスター粒子が発生する原因は種々挙げられる。材料に関して言えば、スパッタリングターゲットの組織や結晶粒の不均一性、スパッタリングターゲットの形状、スパッタリングターゲットへの異物混入、スパッタリングターゲット中の合金元素の偏析などが起点となって発生する場合が多いと考えられている。
【０００８】
前述した特許文献１および２に記載のＣｕ合金薄膜も、スパッタリング法を用いて製膜される旨記載されているが、上述したスパッタリング時における問題点は全く言及していない。また、特許文献２の実施例では、スパッタリングターゲットを用いてＣｕ合金薄膜を製膜しておらず、擬似的に作成したＣｕ−Ｍｎインゴットに対してＺｎＳの保護膜を被覆したに過ぎない。そのため、スパッタリングターゲットの使用時における上記課題は全く把握されていない。
【０００９】
上記特許文献に記載された種々の合金元素のなかでもＭｎは、Ｃｕよりも優先的に酸素と反応してＣｕの酸化を抑制したり、ＺｎＳ含有保護層からのＳの拡散によるＣｕ記録層の硫化を防止または抑制するため、非常に有用である。そのため、Ｍｎを含むＣｕ−Ｍｎ合金は、表示デバイスなどの電極薄膜など、薄膜形成材料としての使用が大いに期待される。しかしながら、Ｍｎは表面に濃化し易いため、Ｍｎを含むＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットは、スパッタリングの際、Ｍｎが偏析し易く、スプラッシュなどの異常放電が、一層顕著に発生することが懸念される。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものである。その目的は、液晶ディスプレイなどの表示デバイス用電極膜などとして有用なＣｕ−Ｍｎ合金薄膜の製膜に用いられるスパッタリングターゲットであって、スパッタリングの際、異常に粗大化したクラスター粒子を低減し、パーティクルやスプラッシュの発生が少ないＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲット、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決することのできた本発明のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットは、少なくともＭｎを含み、Ｍｎの含有量が２原子％以上、２０原子％以下であるＣｕ合金スパッタリングターゲットであって、スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さが５０ＨＶ以上、１００ＨＶ以下であるところに要旨を有するものである。
【００１２】
本発明の好ましい実施態様において、前記スパッタリングターゲットは、Ｍｎの含有量が２原子％以上、１０原子％以下である。
【００１３】
本発明の好ましい実施態様において、前記スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さは６０ＨＶ以上、９０ＨＶ以下である。
【００１４】
また、上記課題を解決することのできた本発明に係るＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法は、上記組成を満足するＣｕ合金に対し、熱間圧延時の総圧下率を５０％以上、熱間圧延後の焼鈍を４５０℃以上、６００℃以下の温度で２時間以上行なうところに要旨を有するものである。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様において、前記熱間圧延時の総圧下率は５０％以上、７５％以下である。
【００１６】
本発明の好ましい実施態様において、前記熱間圧延後の焼鈍温度は４５０℃以上、５５０℃以下である。
【００１７】
本発明の好ましい実施態様において、前記熱間圧延後の焼鈍時間は２時間以上、５時間以下である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットを用いれば、スパッタリング時に発生するパーティクルやスプラッシュなどの異常放電が低減するため、スパッタリング初期からライフエンドまで、安定して長時間、放電安定性に優れたスパッタリング法による製膜を行なうことができる。
【００１９】
更に本発明によれば、大面積基板に対しても基板面内（同一面内）での組成、膜厚、電気抵抗のばらつきが少なく、面内均一性に優れたＣｕ−Ｍｎ合金薄膜が得られる。その結果、上記Ｃｕ−Ｍｎ薄膜を備えた表示デバイスなどの最終製品の歩留まりが著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施例１において、表１のＮｏ．１６のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットのＥＰＭＡ試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明者らは、少なくともＭｎを含むＣｕ−Ｍｎ合金をシート状などのスパッタリングターゲットに加工し、大面積の基板上に製膜しても、組成や膜厚などの面内均一性に優れ、異常放電を発生することなく、安定して長期間Ｃｕ−Ｍｎ合金薄膜の製膜が可能なＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットを提供するため、検討を重ねてきた。その結果、（ア）スパッタリングターゲットの厚さ方向（圧延方向に対し、垂直な方向）のｔ／２断面（ｔはスパッタリングターゲットの厚さ）のビッカース硬さを所定範囲に制御することにより、所期の目的を達成できること、（イ）このようなＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットは、Ｃｕ−Ｍｎ合金を用いて溶解鋳造法により製造するに当たり、特に熱間圧延時の総圧下率、および熱間圧延後の焼鈍条件を適切に制御すれば得られることを見出し、本発明を完成した。
【００２２】
すなわち、本発明のＣｕ合金薄膜形成用スパッタリングターゲットは、少なくともＭｎを含み、Ｍｎの含有量が２原子％以上、２０原子％以下であるＣｕ合金スパッタリングターゲットであって、スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さが５０ＨＶ以上、１００ＨＶ以下であるところに特徴がある。
【００２３】
まず、上記Ｃｕ合金の組成について説明する。以下では、Ｍｎを含むＣｕ合金をＣｕ−Ｍｎ合金と記載する場合がある。
【００２４】
上記Ｃｕ−Ｍｎ合金は、少なくともＭｎを含み、Ｍｎを２原子％以上、２０原子％以下の範囲で含有する。Ｍｎは、Ｃｕ金属には固溶するが、Ｃｕ酸化膜には固溶しない元素である。また、Ｍｎは前述した特許文献１や特許文献２に記載されているように、Ｃｕよりも優先的に酸素と反応してＣｕの酸化を抑制する酸化物被膜を形成したり、ＺｎＳ含有保護層からのＳの拡散によるＣｕ記録層の硫化を防止または抑制し得る元素として非常に有用である。Ｍｎが固溶しているＣｕ合金がスパッタリング法による薄膜の製膜過程の熱処理などによって酸化されると、Ｍｎは拡散して粒界や界面に濃化し、該濃化層によって透明基板との密着性が向上すると考えられる。
【００２５】
このようなＭｎの作用を有効に発揮させるため、Ｃｕ合金中のＭｎ含有量を２原子％以上とする。好ましくは４原子％以上であり、より好ましくは８原子％以上である。但し、Ｍｎ含有量の上限が２０原子％を超えると、脆くなるなどの問題があるため、その上限を２０原子％以下とする。好ましくは１５原子％以下であり、より好ましくは１０原子％以下である。
【００２６】
上記Ｃｕ合金は、少なくともＭｎを上記範囲で含有すれば良く、残部はＣｕおよび不可避的不純物である。
【００２７】
更に上記Ｃｕ合金は、他の特性付与などの目的で、以下の元素を更に添加することもできる。
【００２８】
例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｃ、Ｗ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｎ、およびＢよりなる群から選択される少なくとも一種以上の元素を、０．２〜１０原子％の範囲で添加しても良い。これにより、基板との密着性が向上する。これらの元素は単独で添加しても良いし、二種以上を併用しても良い。なお、上記の含有量は、上記元素を単独で含むときは単独の量であり、二種以上を含むときは合計量である。
【００２９】
同様に、Ｚｎを０．２〜１０原子％の範囲で添加しても良い。これにより、基板との密着性が向上する。
【００３０】
本発明のＣｕ合金スパッタリングターゲットは、上記組成を有し、且つ、スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さが５０ＨＶ以上、１００ＨＶ以下であるところに最大の特徴がある。このようにビッカース硬さが適切に制御されたＣｕ合金スパッタリングターゲットの使用により、スパッタリング製膜時におけるスプラッシュの発生が低減されるようになる。本発明のように少なくともＭｎを２〜２０原子％の範囲で含むＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットを用いたとき、後記する実施例で実証したように、上記スパッタリングターゲットの硬さが高くなり過ぎても、スプラッシュが発生し易くなることが判明した。好ましいビッカース硬さは５０ＨＶ以上、１００ＨＶ以下であり、より好ましくは６０ＨＶ以上、９０ＨＶ以下である。
【００３１】
ここで、スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面とは、圧延面に対して垂直な断面のうち、圧延方向と平行な面であって、スパッタリングターゲットの厚さｔに対し、ｔ（厚さ）×１／２の範囲となる断面を意味する。
【００３２】
具体的には、以下のようにして、スパッタリングターゲットのビッカース硬さを算出する。まず、上記の断面（測定面）が出るようにスパッタリングターゲットを切断する。このとき、切断片を３箇所から採取する（圧延方向に対して、先端部、中央部、後端部）。次いで、測定面を平滑にするため、エメリー紙での研磨やダイヤモンドペースト等で研磨を行なう。その後、Ｂａｒｋｅｒ氏液（ＨＢＦ4（テトラフルオロホウ酸）と水を体積比で１：３０の比で混合した水溶液）による電解エッチングを行い、上記測定面の肉厚中央部における硬さを、マイクロビッカース硬度計（株式会社明石製作所製、ＡＶＫ−Ｇ２）を用いて測定する。測定された３つの切断片の硬さの平均値を、ビッカース硬さとする。
【００３３】
本発明において、スパッタリングターゲットのビッカース硬さを測定するに当たり、厚さ方向のｔ／２断面を測定対象としたのは、組織の均一性を考慮したものである。
【００３４】
本発明において、Ｃｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットのビッカース硬さを適切に制御することにより、スプラッシュなどの発生を低減できる理由は、詳細には不明であるが、以下のように推察される。スプラッシュなどの発生を低減して放電を安定化するには、焼鈍温度などを高めて再結晶化することが有効であるが、ビッカース硬さが高くなり過ぎると、組織（結晶粒など）が不均一になり、放電が安定しないと考えられる。一方、ビッカース硬さが低すぎると、Ｍｎの析出が進み、偏析した状態になるため、放電が不均一になる恐れがあると推察される。
【００３５】
以上、本発明のＣｕ合金スパッタリングターゲットについて説明した。
【００３６】
次に、上記Ｃｕ合金スパッタリングターゲットを製造する方法について説明する。
【００３７】
本発明では、製造コストや製造工程の低減化、歩留まりの向上などを目的として溶解鋳造法を採用して上記Ｃｕ合金スパッタリングターゲットを製造する。溶解鋳造法とは、Ｃｕ合金溶湯から鋳塊を製造する方法であり、スパッタリングターゲットの製造に汎用されている。
【００３８】
上記溶解鋳造法によれば、スパッタリングターゲットは通常、溶解鋳造→（必要に応じて熱間鍛造）→熱間圧延→焼鈍（→必要に応じて、冷間圧延→焼鈍）によって製造される。本発明では、ビッカース硬さが適切に制御されたＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットを製造するため、熱間圧延条件（特に熱間圧延時の総圧下率）、および焼鈍条件（焼鈍温度、焼鈍時間など）を適切に制御することが重要である。
【００３９】
以下、本発明の製造方法について、工程毎に、詳しく説明する。
【００４０】
（溶解鋳造）
溶解鋳造工程は特に限定されず、所望とする組成のＣｕ−Ｍｎ合金鋳塊が得られるよう、スパッタリングターゲットの製造に通常用いられる工程を適宜採用することができる。例えば鋳造方法として、代表的にはＤＣ（半連続）鋳造、薄板連続鋳造（双ロール式、ベルトキャスター式、プロペルチ式、ブロックキャスター式など）などが挙げられる。
【００４１】
（必要に応じて、熱間鍛造）
上記のようにしてＣｕ−Ｍｎ合金鋳塊を造塊した後、熱間圧延を行なう（詳細は後述する。）が、必要に応じて、形状を整えるために熱間鍛造を行なっても良い。この場合の熱間鍛造は均熱処理を兼ねる。ビッカース硬さ制御のためには、熱間鍛造温度をおおむね８００〜９００℃程度、熱間鍛造の加熱時間をおおむね３〜１８時間程度に制御することが好ましい。
【００４２】
（熱間圧延）
上記の熱間鍛造を必要に応じて行なった後、熱間圧延を行なう。ビッカース硬さ制御のためには、熱間圧延時の総圧下率を５０％以上に制御する。好ましくは５５％以上である。なお、ビッカース硬さ制御の観点からは、上記総圧下率は高い程良いが、高くなり過ぎると、割れなどの問題があるため、その上限を７５％以下にすることが好ましい。より好ましくは７０％以下である。
【００４３】
本発明では、熱間圧延時の総圧下率が上記範囲に制御されていれば良く、例えば１パス当たりの最大圧下率は特に限定されないが、おおむね５〜１０％程度とすることが好ましい。
【００４４】
なお、本発明では、熱間圧延開始温度や熱間圧延終了温度は特に限定されない。ただし、ビッカース硬さの制御し易さなどを考慮すると、熱間圧延開始温度をおおむね６００〜８００℃程度、熱間圧延終了温度をおおむね４００〜５００℃程度に制御することが好ましい。
【００４５】
（焼鈍）
上記のようにして熱間圧延を行なった後、焼鈍する。ビッカース硬さ制御のためには、４５０〜６００℃の温度範囲で２時間以上焼鈍することが必要である。
【００４６】
後記する実施例で実証したように、焼鈍温度が４５０℃未満では、たとえ焼鈍時間を２時間以上に制御しても、所望とするビッカース硬さが得られない。一方、焼鈍温度が６００℃を超えると、結晶粒粗大化などの問題がある。好ましい焼鈍温度は、５５０℃以下である。
【００４７】
同様に焼鈍時間を２時間未満にすると、所望とするビッカース硬さが得られない。ビッカース硬さ制御のためには、上記焼鈍温度範囲で焼鈍する場合、焼鈍時間が長い方が良い。しかし、焼鈍時間が長くなり過ぎると、結晶粒粗大化などの問題があるため、好ましくは、５時間以下とする。より好ましい焼鈍時間は、４時間以下である。
【００４８】
（必要に応じて、冷間圧延→焼鈍）
上記の方法によりＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットのビッカース硬さを所定範囲に制御することができるが、その後に、更に冷間圧延→焼鈍（２回目の圧延、ひずみ取りのための焼鈍）を行なっても良い。ビッカース硬さ制御のためには、冷間圧延条件は特に限定されないが、焼鈍条件を制御することが好ましい。例えば、焼鈍温度をおおむね１５０〜２５０℃程度、焼鈍時間をおおむね１〜５時間程度に制御することが推奨される。なお、冷間圧延時の冷延率は、通常の範囲（例えば、２０〜４０％）とすれば良い。
【００４９】
その後、所定の形状に機械加工を行うと、スパッタリングターゲットが得られる。得られたスパッタリングターゲットは必要に応じて所望のバッキングプレートに接合しても良い。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００５１】
（実施例１）
まず、表１に示す種々のＭｎ量を含むＣｕ−Ｍｎ合金鋳塊（厚み１００ｍｍ）をＤＣ鋳造法によって造塊した。
【００５２】
詳細には、４Ｎ純度のＣｕと３Ｎ純度の電解Ｍｎを１２５０℃で溶解し、１２００℃で１０分間保持した後、８〜１０℃／分の平均冷却速度で室温まで冷却し、Ｃｕ−Ｍｎの過飽和固溶体（インゴット）を形成した。
【００５３】
このインゴットを、表１に示す条件で熱間鍛造→熱間圧延（熱間圧延終了温度は６００℃）して厚さ２０ｍｍの薄板状に圧延した後、表１に示す条件で焼鈍処理した。本実施例では、その後の冷間圧延および焼鈍は行なっていない。
本実施例では、熱間圧延の総圧延圧下率５０％、かつ焼鈍時間２時間で実施したが、総圧延圧下率５０％〜７５％以下、かつ焼鈍時間２時間〜５時間以内であれば同様の結果が得られることを確認している。
【００５４】
次に、機械加工（丸抜き加工および旋盤加工）を行って、円板状のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット（サイズ：直径１０１．６ｍｍ×厚さ５．０ｍｍ）を製造した。
【００５５】
このようにして製造された各スパッタリングターゲットの厚さ方向のｔ／２断面のビッカース硬さ（測定３箇所の平均値）を、前述した方法によって測定した。表１のビッカース硬さの欄には、平均値のほか、各３箇所のそれぞれの測定値を、（１）、（２）、（３）の欄に記載した。
【００５６】
次に、上記の各スパッタリングターゲットを４インチφ×５ｍｍｔの形状に加工したものを用意し、以下の条件でスパッタリングを行なったときに発生するスプラッシュの有無を観察した。
【００５７】
まず、Ｓｉウェーハ基板（サイズ：直径１０１．６ｍｍ×厚さ０．５０ｍｍ）に対し、株式会社島津製作所製「スパッタリングシステムＨＳＲ−５４２Ｓ」のマグネトロンスパッタリング装置を用いてＤＣマグネトロンスパッタリングを行った。スパッタリング条件は、以下の通りである。
【００５８】
ＤＣ：２６０Ｗ
圧力：２ｍＴｏｒｒ
Ａｒガス圧：２．２５×１０−３Ｔｏｒｒ
Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ、
極間距離：５１．６ｍｍ
基板温度：室温
スパッタリング時間：８１秒間
【００５９】
本実施例では、放電時に発生するスプラッシュの有無は、光学顕微鏡（倍率：１０００倍）にて薄膜表面を観察することによって評価した。ここでは、１μｍφ以上の突起を有するものをスプラッシュとみなし、上記観察視野中に、スプラッシュが１個でも見られたものを、スプラッシュ有と評価し、スプラッシュが全く見られなかったものをスプラッシュ無と評価した。
【００６０】
これらの試験結果を表１に併記する。
【００６１】
【表１】
2014043643.tif 000002
【００６２】
表１より、以下のように考察することができる。
【００６３】
まず、Ｎｏ．１〜４は、Ｃｕ−Ｍｎ合金中のＭｎ量が２原子％の例である。このうち、Ｎｏ．４は、本発明の要件を満足する方法で製造した例であり、ビッカース硬さを適切に制御したため、スプラッシュの発生は認められなかった。これに対し、Ｎｏ．１〜３は、焼鈍温度が低いため、ビッカース硬さが本発明で規定する範囲を超えてしまい、スプラッシュが発生した。
【００６４】
上記と同様の結果は、Ｍｎ量が異なるＮｏ．５〜８（Ｍｎ量＝４原子％）、Ｎｏ．９〜１２（Ｍｎ量＝８原子％）、Ｎｏ．１３〜１６（Ｍｎ量＝１０原子％）でも見られた。
【００６５】
更に、本発明によればスプラッシュの起点となるＭｎ偏析のないスパッタリングターゲットが得られることを確認するため、上記表１のＮｏ．１６（本発明例）のスパッタリングターゲットについて、ビッカース硬さを測定した面と同一面である、圧延方向と水平な面（ｔ／２）について、ＥＰＭＡを用いてＭｎ分布のマッピングを行った。ＥＰＭＡの測定条件は以下のとおりである。
分析装置：ＪＥＯＬ製「電子線マイクロアナライザー  ＪＸＡ８９００ＲＬ」
分析条件
加速電圧：１５．０ｋＶ
照射電流：５．０１２×１０-8Ａ
ビーム径：最小（０μｍ）
測定時間：１００．００ｍｓ
測定点数：４００×４００
測定間隔：１μｍ
測定面積：４００μｍ×４００μｍ
測定位置：板厚方向中央部
測定視野数：１視野
【００６６】
その結果を図１に示す。図１中、ＣＰとは反射電子像を意味する。図１に示すように、Ｍｎ偏析は見られず、均一に分散していることがわかる。すなわち、Ｍｎ偏析があると、導電性やスパッタ率の違いにより突起になって電界が局所的に集中し、異常放電が生じてスプラッシュが発生し、膜表面にパーティクルが付着するようになるが、上記の結果は、粗大なパーティクルの発生を低減できることを示唆している。
【図１】
2014043643.tif 000003