(57)【要約】【課題】高パワー密度のスパッタリングにおいても、アーキング発生が無く、パターニング加工性に優れた薄膜を得ることが可能なスパッタリングターゲット、及びその製造方法を提供するとともに、このスパッタリングターゲットを用いることによって形成されるパターニング加工性に優れた薄膜を提供する。【解決手段】相対密度が９８％以上、平均粒径が１３μｍ以上、２００μｍ以下でターゲット中のＭｏ，Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計の濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であるターゲットを、HIP法で作製することで、低パーティクルでパターニング加工性に優れる薄膜を提供可能なターゲットが製造可能となる。【選択図】    選択図なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属からなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ（ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く）の合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐｄ及びＷからなる群から選ばれた１種または２種以上の元素からなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ（ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く）の合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項３】
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉ（ただし、スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く）の合計した濃度が２０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
Ｆｅの濃度が１０ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項３記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
平均粒径が１３μｍ以上、２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項６】
相対密度が９８％以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項７】
Ｍｏからなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項８】
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度が２０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項７記載のスパッタリングターゲット。
【請求項９】
Ｆｅの濃度が１０ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項８記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１０】
平均粒径が１３μｍ以上、２００μｍ以下であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１１】
相対密度が９８％以上であることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１２】
熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法により製造されたものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１３】
熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法により製造されたものであり、該熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法における成形条件が、成形温度１１００℃〜１８００℃、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１４】
熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法で製造することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項１５】
成形温度１１００℃〜１８００℃、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間で熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法により製造することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲットを使用して形成した薄膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属、セラミックス或いはその複合物からなるスパッタリングターゲット及びそのスパッタリングターゲットを用いて作製した薄膜及びスパッタリングターゲットの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータや携帯端末の表示装置として液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ、以下ＬＣＤと略す）が採用されている。この液晶ディスプレイのうち、薄膜トランジスター（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴと略す）を有するアクティブマトリクス型のＬＣＤは、広視野角である特徴を有しておりブラウン管方式に近い表示が可能であることから注目を集めている。
【０００３】
このようなＴＦＴ型のＬＣＤではＴＦＴの電極材料の形成法としてスパッタリング法により薄膜を形成し、所定の形状にパターニングを施す方法がとられる。
【０００４】
このスパッタリング工程では、近年、生産性向上を目的とし、タクトタイムを短縮するために、通常よりも高いパワーをかけ、成膜レートを早くすることでスパッタリング工程時間を短縮する手法が採用されている。また、パターニング工程においても同様に大量に処理が可能なウェットプロセスによるエッチング法が採用されている。
【０００５】
このスパッタリング工程で使用されるスパッタリングターゲットは、その密度が低い場合にはスパッタリング時にクラックが発生したり、パーティクル発生による歩留まり低下の問題があることが知られている。この対策としてスパッタリングターゲットの高密度化が提案されている（例えば、特許文献１、２、３参照）。しかし相対密度で９６％以上のターゲットでは、残留気孔が多く、近年の高パワー密度でのスパッタリング条件においては、アーキングまたはスプラッシュ発生によるパーティクル問題を解決するには不十分である。
【０００６】
一方、スパッタリングターゲットの結晶粒の微細化によりパーティクル発生を低減することが提案されている（例えば、特許文献４、５参照）。
【０００７】
特許文献４には平均粒径１０μｍ、最大粒径４０μｍ以下の微細組織を有することが提案され、また特許文献５には平均粒径１０μｍ以下の微細組織を有することが提案されている。しかし、この様な方法では焼結工程において粒界に析出したターゲット主要構成元素以外の元素が、一つの大きな塊として偏析するために、近年の高パワー密度でのスパッタリング条件においては、アーキングまたはスプラッシュ発生によるパーティクル問題を解決するには不十分である。
【０００８】
また、スパッタリングターゲットの高密度化のために、プレス成形を施した成形体を焼結させ、更に加熱しながら圧延または鍛造を施す方法が提案されている（例えば、特許文献３、５参照）。特許文献３では成形体を作成するプレス成形、焼結させる加熱焼結、更に加熱しながら圧延または鍛造を施す必要がある。特許文献５では予備焼結体を作成する加熱焼結、更に熱間塑性加工を施す必要がある。しかしながら、この様に多岐に渡るプロセスは、タクトタイムの増加による生産性低下、及びコスト増の要因となる。
【０００９】
スパッタリングにより成膜された薄膜は、ウェットプロセスによりエッチャントでパターニングが施されるが、このときに薄膜のエッチング速度の制御が困難であるために、特許文献６では第１のエッチング液でのパターニング、更に第２のエッチング液でのパターニングと２段階でのエッチング方法で対策を行っているが、このように煩雑なプロセスはタクトタイムの増加による生産性低下、及びコスト増の要因となる。
【００１０】
【特許文献１】特開平９−３６３５号公報（第１〜３頁）
【００１１】
【特許文献２】特開２００２−３２７２６４号公報（第３頁）
【特許文献３】特開平９−５９７６８号公報（第２〜３頁）
【特許文献４】特開２０００−４５０６６号公報（第１〜３頁）
【特許文献５】特許第３２４４１６７号公報（第１〜２頁）
【特許文献６】特開２０００−３１１１１号公報（第１〜３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような事情に着目してなされたものであり、その目的はスパッタリング工程においてアーキングの発生が起こり難く、かつ、パターニング加工性に優れた薄膜を得ることが可能なスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供し、さらに、このスパッタリングターゲットを用いることによって形成されるパターニング加工性に優れた薄膜を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは上述のような現状に鑑み、アーキングは以下のような原因で発生するとの仮定のもとに検討を行った。即ち、スパッタリングターゲット中にターゲット主要構成元素以外の元素が存在すると、そのような元素の存在する部分のスパッタ率はターゲット組成のスパッタ率と異なるために、スパッタ率が遅い場合はターゲット中に掘れ残り、突起を形成する。この形成された突起部には、スパッタ時の印加電界の集中が起こりこれが原因となってアーキングが発生する。スパッタリング時のパワーが通常の条件よりも大きい場合には、アーキングによってターゲット表面が溶融すると共に、飛散して基板にスプラッシュとして付着する。
【００１４】
通常、スパッタリングターゲットは、プラズマにさらされるスパッタリングターゲット面の冷却のために、バッキングプレート裏面側から冷却水を流しながら使用される。このとき、スパッタリングターゲット中にターゲット主要構成元素以外の元素が存在すると、そのような元素の存在する部分の熱伝導率はターゲット組成の熱伝導率と異なるために、部分的に冷却効率が悪くなる。この場合にも、冷却効率が悪くなったことが原因で部分的に急激な温度上昇が起こり、ターゲット表面が溶融すると共に、飛散して基板にスプラッシュとして付着する。
【００１５】
このようなアーキング、及びスプラッシュの原因となるターゲット主要構成元素以外の元素の存在する部分の影響にはサイズ効果があり、大きな形状でスパッタリングターゲット中に存在する場合に、アーキングまたはスプラッシュ発生を引き起こすことが知られている。即ち、大きなターゲット主要構成元素以外の元素の存在する部分は掘れ残りによって大きな突起を形成し、電界集中によるアーキング発生の原因となる。また、大きなターゲット主要構成元素以外の元素の存在する部分は冷却効果の阻害を引き起こし、スプラッシュ発生の原因となる。
【００１６】
更に本発明者らは、スパッタ薄膜のパターニング加工性に影響する要因として、以下の仮定のもとに検討を行った。即ち、薄膜のエッチンング現象はエッチャントが薄膜の粒界部分を優先的に溶解させ、粒界部分から結晶粒が脱離していくことで進行していく。粒界部分には本来のターゲット組成物以外の元素が析出されやすく、これが更にエッチングの進行を促進させることになる。
【００１７】
これらの検討の結果、スパッタリングターゲットとなる焼結体の焼結工程中に、任意に粒成長を促進させ、その結果、微量に含まれるスパッタリングターゲットの主要構成元素以外の元素が焼結体の粒界部に集中して析出することを防ぎ、粒内に拡散させることでスパッタリング時のアーキングまたはスプラッシュの発生を防止できることを見出した。
【００１８】
また、スパッタリングターゲット内の主要構成元素以外の元素濃度がスパッタ薄膜内の前記主要構成元素以外の元素濃度に反映されることから、スパッタリングターゲット中の主要構成元素以外の元素濃度を制御することで、スパッタ薄膜のエッチング速度、即ちパターニング加工性の制御ができることを見出し、課題を解決するに至った。
【００１９】
即ち、本発明は、金属からなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ（ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く）の合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲットである。
【００２０】
また、本発明は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｉｎ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｖ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐｄ及びＷからなる群から選ばれた１種または２種以上の元素からなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌ（ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く）の合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲットである。
【００２１】
なお、上記スパッタリングターゲットでは、そのＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉ（ただし、前記スパッタリングターゲットの主要構成元素を除く）の合計した濃度が２０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらにＦｅの濃度が１０ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００２２】
また、本発明は、Ｍｏからなるスパッタリングターゲットであって、該スパッタリングターゲットの、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲットであり、該スパッタリングターゲットでは、そのＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度が２０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらにＦｅの濃度が１０ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００２３】
一方、本発明のスパッタリングターゲットの平均粒径は１３μｍ以上、２００μｍ以下であることが好ましく、また、その相対密度は９８％以上であることが好ましい。
【００２４】
また、本発明のスパッタリングターゲットは、熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法により製造されたものであることが好ましく、特にＭｏからなるスパッタリングターゲットでは、その成形条件としては、成形温度１１００℃〜１８００℃、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間であることが好ましい。
【００２５】
本発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、金属、特にＭｏまたはＭｏ合金を熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法で製造することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法であり、特にＭｏからなるスパッタリングターゲットの製造方法であって、成形温度１１００℃〜１８００℃、成形圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間で熱間等方圧静水圧プレス（ＨＩＰ）法により製造することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法である。
【００２６】
さらに、本発明の薄膜は、上記のスパッタリングターゲットを使用して形成した薄膜である。特に、本発明の薄膜は、抵抗率等の薄膜特性の低下が無く、かつスパッタリング時に発生するパーティクルによるパターニング残渣が無く、更にエッチングレートの制御が容易であるスパッタリング薄膜を提供するものである。
【００２７】
なお、本発明のスパッタリングターゲットの主要構成元素とは、微量な添加元素や不純物元素以外の、本来のスパッタリングターゲット構成物質を構成する元素であり、例えば、ＭｏＷ合金からなるスパッタリングターゲットの場合、その主要構成元素はＭｏ及びＷである。また、本発明のスパッタリングターゲットは、５０ｐｐｍ程度のC、５００ｐｐｍ程度のO、１０ｐｐｍ程度のNのような不可避不純物を含むものであっても良い。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のスパッタリングターゲット、特に本発明のＭｏスパッタリングターゲットによれば、高密度の放電電力によるスパッタリングにおいても、スパッタリングに際してアーキングの発生がなく、低抵抗率のスパッタ薄膜を作成することができると共に、パターニング時の加工性に優れた薄膜を得ることができ、例えば、液晶ディスプレイ用のＴＦＴ電極形成用として優れた薄膜を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００３０】
本発明に関わる金属、またはセラミックス、またはその複合物からなるスパッタリングターゲットは以下の方法で製造する。
【００３１】
本発明のスパッタリングターゲットは、原料粉の添加元素濃度を任意に調整するために、所定の元素を添加すると共に、均一に分散させるために混合を行い、その後に混合された原料粉を焼結させ、得られた焼結体を用いて製造することができる。また本発明の薄膜は、この得られたスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング装置により成膜することで製造することができる。
【００３２】
以下、これらの焼結体をＨＩＰ法で製造する場合の一例について説明する。なお、これらの焼結体は、例えば、真空焼成法、雰囲気焼成法、ホットプレス法などの方法によっても製造することができるが、ＨＩＰ法で製造することが望ましい。また、得られた焼結体はそのまま所定の大きさに機械加工を施す事ができるが、鍛造、圧延などの方法によって所定の大きさに加工することもできる。
【００３３】
以下、Ｍｏスパッタリングターゲット及びＭｏＷ合金スパッタリングターゲットを製造する場合の例について述べるが、他の単体金属又は合金からなるスパッタリングターゲットを製造する場合は、添加元素として、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌからそのスパッタリングターゲットの主要構成元素を除いた元素を用いる。
【００３４】
Ｍｏスパッタリングターゲットを製造する場合には、Ｍｏの粉末を準備し、これを任意の添加元素濃度に調整するためにＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の元素を添加し混合する。合金であるＭｏＷ合金スパッタリングターゲットを製造する場合には、同様にＭｏＷ合金の合金粉末、またはＭｏとＷの粉末を準備し、これを任意の添加元素濃度に調整するためにＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の元素を添加し混合する。
【００３５】
このときの添加元素としてはパターニング時の加工制御を容易にする添加元素として、Ｆｅが好ましく、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉが更に好ましく、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌが特に好ましい。また、添加元素濃度としては、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であることが必須であり、これに加えてＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度が２０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらにＦｅの濃度が１０ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以下であることがより好ましい。Ｆｅの濃度が１０ｐｐｍ以上、１５０ｐｐｍ以下であると、Ｆｅ濃度とエッチングレートの間に相関関係があり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度が２０ｐｐｍ以上、２００ｐｐｍ以下であるとＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度とエッチングレートの間に強い相関関係があり、Ｃd、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が５０ｐｐｍ以上、１０００ｐｐｍ以下であるとエッチングレートとＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度とエッチングレートに特に強い相関関係があるため、パターニング加工における制御が特に容易となる。
【００３６】
ここでＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が５０ｐｐｍ以下、またはＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度が２０ｐｐｍ以下、またはＦｅの濃度が１０ｐｐｍ以下ではそのスパッタリングターゲットを用いて得られる薄膜において十分なエッチング速度が得られず、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が１０００ｐｐｍ以上、またはＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度が２００ｐｐｍ以上、またはＦｅの濃度が１５０ｐｐｍ以上では逆にエッチング速度が速すぎて制御が困難となる。また添加元素の濃度が１０００ｐｐｍ以上では、そのスパッタリングターゲットを用いて得られる薄膜において抵抗率増加等の問題が発生し十分な薄膜特性が得られない。
【００３７】
添加元素の原料粉への添加方法としては、添加元素からなる物質（添加物）を原料粉と混合することにより行うが、添加物と原料粉との混合方法としては、一般的なボールミル混合法、シェーカーミキサーによる混合法、Ｖ字ブレンダー装置による混合法等が挙げられるが、上記方法に限定されるものではない。
【００３８】
また、混合時に使用するメディア（例えばボールミル混合法におけるボール等の混合媒体）として所定の元素からなるメディアを用いることで、その元素の原料粉中の濃度を増加させることができる。例えばＦｅのメディアを用いることで、任意にＦｅの濃度を増加させることができる。このときの調整法として、メディアの大きさ、メディアの密度、メディアの形状、混合容器の回転速度、混合時間等を適宜変化させることで、所定の濃度に調整することができる。この方法においては、Ｍｏ粉末原料に対して、順次所定の材質、即ちＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの個々の材質よりなるメディアを用いてボールミル混合を施すことで、任意に各元素の濃度を所定の濃度に調整することができる。ここで使用されるＭｏ粉末は焼結特性が良好であることが好ましいため粉末粒径は１０μｍ以下が好ましく、７μｍ以下が更に好ましく、５μｍ以下が特に好ましいが、上記粉末粒径に限定されるものではない。また、通常容易に入手可能でかつ価格的にも使用可能な純度９９．９％以上のＭｏ粉末粒径は１０μｍ以下であることが知られている。また、エッチングレートを調整するために添加する元素としてＭｏ以外にＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌを用いているが、これらは一般的に容易に調達可能であり、価格的にも比較的安価に購入することができ、また、ボールミル混合法に用いるメディアとしての調達も可能である。また、ここで用いられるメディアは単一組成に限定されることはなく、例えばＣｒＮｉ、ＦｅＺｎ、ＣｏＳｉ、ＡｌＴｉのような合金製のメディアも使用することができる。また各材料のメディアを使用し、ボールミル混合により濃度を調整する方法においては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉの材質が濃度を調整することが容易であるため好ましく、Ｆｅの材質が濃度を調整することが更に容易であるため特に好ましい。使用される添加元素用メディアとしてＭｏ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌのメディアを選択しているが、上記元素により構成されるメディアに限定されるものではない。
【００３９】
上述のようにして濃度が調整された原料粉末を、ＣＩＰ法により成形することによって、成形体を製造する。プレス法により成形体を作成する場合には、所定の金型に粉末を充填した後、粉末プレス機を用いて１００ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力でプレス成形を行う。ＣＩＰ法で成形体を作成する場合には所定のサイズのゴム型に原料粉末を充填する。この後にゴム型の口部分をゴム栓で密封する。その後、ＣＩＰ装置を用いて２５００ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力をかけることで成形を行う。ＣＩＰ処理が済んだ成形体は所定の形状に加工が施される。その後にＳＵＳ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ等の金属性の容器に入れ、十分に脱気処理を施した後に封止を行う。ここで使用される金属性の容器の材質はその後に行われるＨＩＰ処理の温度や圧力条件により任意に選択されるが、上記材料に限定されるものではない。
【００４０】
金属容器により封止された成形体は所定のＨＩＰ装置内に設置し、十分な密度を得るための条件でＨＩＰ処理が施される。例えばＭｏのＨＩＰを行う場合には十分な密度を得るために、温度１１００〜１８００℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間で焼結させる。ＨＩＰ条件として好ましくは、温度１２００〜１８００℃、圧力１１００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間２時間以上、更に好ましくは１３００〜１８００℃、圧力１２００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間２時間以上である。ＨＩＰ温度を１１００℃以上とするのはこの温度未満では十分な密度向上が困難であり、また１８００℃以下とするのは昇温及び降温時間が長時間に渡り、タクトタイムの増加により生産性に問題が生じるためである。
【００４１】
保持時間を１時間以上とするのは１時間未満では十分な密度向上が困難であり、また２０時間未満とするのは焼結時間が長時間に渡り、タクトタイムの増加により生産性に問題が生じるためである。圧力を１０００ｋｇ／ｃｍ２以上とするのは１０００ｋｇ／ｃｍ２未満では十分な密度向上が困難だからである。このＨＩＰによる焼結において粒成長を起こさせ、不純物を粗大化した粒内に拡散させるためには温度１１００℃以上、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１時間以上が必要であり、好ましくは温度１２００℃以上、圧力１１００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間２時間以上、更に好ましくは温度１３００℃以上、圧力１２００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間２時間以上であるが上記条件に限定されるものではない。また、得られる焼結体の平均粒径は、粒内に不純物が十分に拡散される最低限の粒成長で十分であり、これは焼結時間の短縮、即ちタクトタイムの短縮につながる。従って、上記の理由から１３〜２００μｍが好ましく１３〜１００μｍが更に好ましく、１３〜５０μｍが特に好ましく、１３〜３０μｍがより特に好ましい。平均粒径が１３μｍ未満では、粒成長による不純物の粒内での拡散が不十分であり、２００μｍより大きく粒成長を促す条件では焼結時間が長時間に渡り、タクトタイムの増加により生産性に問題が生じるためである。また、平均粒径が２００μｍ以上では、各粒子毎のスパッタ方向に特定の依存性が現われ、その影響でスパッタ膜の膜厚分布が不均一になる問題が発生する。
更に、本発明においては、スパッタリングターゲットを用いて作製されたスパッタ膜のパターニング加工性の制御を目的として、スパッタリングターゲットの主要構成元素以外の元素をスパッタリングターゲット中に添加する。このため、粒界にスパッタリングターゲットの主要構成元素以外の元素の析出が容易となり、アーキングまたはスプラッシュ発生の原因となりやすく、これを粒成長を促進することでアーキングまたはスプラッシュの発生を抑制することが可能となる。
【００４２】
このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。
【００４３】
上述のような方法を用いてＭｏｘＷｙ（０＜ｘ＜１００、０＜ｙ＜１００）焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのＨＩＰ条件としては温度１１００〜１８００℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。
【００４４】
上述のような方法を用いてＡｌｘＴｉｙ（０＜ｘ＜１００、０＜ｙ＜１００）焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのＨＩＰ条件としては温度４００〜６００℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。
【００４５】
上述のような方法を用いてＭｏｘＣｒｙ（０＜ｘ＜１００、０＜ｙ＜１００）焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのＨＩＰ条件としては温度９００〜１４００℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。
【００４６】
上述のような方法を用いてＡｘＺｙＯｚ（Ａ：Ａｌ、Ｚ：Ｚn、０＜ｘ＜１００、０＜ｙ＜１００、０＜ｚ＜１００）焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのＨＩＰ条件としては温度８００〜１２００℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。
【００４７】
上述のような方法を用いてＩｘＴｙＯｚ（Ｉ：Ｉｎ、Ｔ：Ｓｎ、０＜ｘ＜１００、０＜ｙ＜１００、０＜ｚ＜１００）焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのＨＩＰ条件としては温度８００〜１１００℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてスパッタリングターゲットとして使用される。
【００４８】
上述のような方法を用いてＭｏｘＣｒｙ（ＳｉＯ２）ｚ（０＜ｘ＜１００、０＜ｙ＜１００、０＜ｚ＜１００）焼結体の製造を行う場合、十分な密度を得るためのＨＩＰ条件としては温度８００〜１４００℃、圧力１０００ｋｇ／ｃｍ２以上、保持時間１〜２０時間が好ましい。このようにして作成された焼結体は、所定の大きさに加工された後に必要に応じてバッキングプレートにボンディングされてターゲットとして使用される。
【００４９】
このようにして作成されたスパッタリングターゲットの添加元素濃度及び、平均粒径の確認は、以下に示す方法で行うことができる。
【００５０】
作成された焼結体の数箇所から、添加元素濃度分析用、平均粒径測定用及び密度測定用のサンプルをそれぞれ切り出す。添加元素濃度測定用のサンプルはアセトンを入れたビーカーに入れ、超音波洗浄器を用いて洗浄を行う。続いて純水を入れた容器に移され、同様に超音波洗浄が施される。その後、加熱乾燥機で乾燥処理が施された後に誘導結合プラズマ分析装置（ＩＣＰ）または誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）により不純物分析を行う。分析結果から得られた添加元素濃度の平均値が、その焼結体から作成されたスパッタリングターゲットの添加元素濃度とされる。
【００５１】
一方、平均粒径測定用に切り出されたサンプルは同様に洗浄処理が施された後に、試料の研磨を行い、エッチング処理を施すことで粒界が選択的にエッチングされる。このようにして粒界観察が可能になったサンプルを、光学顕微鏡にて写真をとり、これを画像解析ソフト（Ｗｉｎ  ＲＯＯＦ、ＭＩＴＡＮＩ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ製）を用いて測定粒子の総面積と粒子個数を求め、測定粒子の総面積を測定粒子数で除することで、平均的な１個の粒子の面積とした。この面積を円相当としたときの直径を平均粒径とする。更に、同様にして測定された数箇所の平均粒径の平均値をスパッタリングターゲットの平均粒径とする。
【００５２】
また、密度測定用に切り出されたサンプルは、アルキメデス法による密度測定が行われ、その平均値をスパッタリングターゲットの密度とした。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
粉末サイズが４μｍ以下のＭｏ粉末を用意する。この粉末のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度は２８ｐｐｍ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度は１４ｐｐｍ、Ｆｅの濃度は６ｐｐｍであった。この粉末とＦｅ製の混合用メディアを樹脂製のポットに適量充填し、ボールミル混合機を用いて７０ｒｐｍの回転数で１０時間混合を行った。この後、得られた粉末のターゲット主要構成元素以外の元素濃度分析を行いＦｅの濃度は１３ｐｐｍの値となった。続いて、この粉末とＣｏＳｉ合金製の混合用メディアを樹脂製のポットに適量充填し、ボールミル混合機を用いて７０ｒｐｍの回転数で８時間混合を行った。この後、得られた粉末の添加元素濃度分析を行いＣｏの濃度は７ｐｐｍ、Ｓｉの濃度は３ｐｐｍの値となった。続いて、上記の方法と同様に、メディアの材質を順次、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ａｌの単一組成金属製または合金製のメディアに変更してボールミル混合処理を施した。この後、得られた粉末の添加元素濃度分析を行いＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が６３ｐｐｍであった。この様にして添加元素濃度が調整されたＭｏ粉末を用いてＣＩＰ法で成形体を作成した。ＣＩＰ条件としては３０００ｋｇ／ｃｍ２、３０秒の圧力をかけることで成形を行った。この成形体を乾式加工法で所定のサイズに加工を施した後にＨＩＰ法により焼結体を作製した。ＨＩＰ条件としては以下に示すとおりである。
焼結温度：１４００℃
圧力：２０００ｋｇ／ｃｍ２
保持時間：２時間
昇温速度：２００℃／ｈ
雰囲気：アルゴン
このようにして得られた焼結体の密度をアルキメデス法により測定したところ、１０．１７ｇ／ｃｍ３（相対密度：９９．５％）であった。またこの焼結体より一部を切り出して分析用のサンプルとした。添加元素濃度測定用のサンプルはアセトンを入れたビーカーに入れ、超音波洗浄器を用いて洗浄を行う。続いて純水を入れた容器に移され、同様に超音波洗浄が施される。その後、加熱乾燥機で乾燥処理が施された後に誘導結合プラズマ分析装置（ＩＣＰ）または誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）により添加元素濃度の測定を行った。
【００５５】
粒径観察のために、１０ｍｍ角に試料を切り出し、アクリル製の樹脂に埋め込んで硬化させる。この後に回転式の研磨装置を用いて研磨紙による粗研磨、及びスラリーによる鏡面研磨処理を施した。この後に硝酸によりエッチング処理を行い、十分に洗浄、乾燥を行って粒径評価用サンプルとした。このようにして準備されたサンプルを光学顕微鏡で観察を行った後に、ポラロイドカメラによる写真撮影を行った。撮影された写真を用いて画像解析処理を施し、面積とグレインの個数より平均粒径を求めた。
【００５６】
密度測定用に切り出されたサンプルは、アルキメデス法による密度測定が行われ、その平均値をスパッタリングターゲットの密度とした。
【００５７】
このようにして作製された焼結体を湿式加工法によって、５インチ×７インチ×１０ｍｍｔのサイズに加工を施す。これを無酸素銅のバッキングプレートにインジウム半田でボンディングしてスパッタリング用のスパッタリングターゲットとした。
【００５８】
このスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング装置で到達真空度１×１０−６Ｔｏｒｒ、室温条件、放電パワー８Ｗ／ｃｍ２、Ａｒ圧０．５Ｐａ、基板−ターゲット間距離３０ｍｍの条件で５０ｃｍ角のガラス基板に１５０ｎｍの厚みで製膜を施し抵抗率測定用及びエッチングレート測定用のサンプルとした。また、同じスパッタリング条件で２０時間の連続放電試験を行い、このときの積算アーキング回数をマイクロアークモニター（ランドマークテクノロジー社製）で検出した。抵抗率測定は４端針抵抗率測定装置により、面内５箇所の測定を行い、その平均値を抵抗率とした。
【００５９】
エッチングレートの測定は、以下に示す手順で行なった。
【００６０】
基板に成膜されたＭｏ薄膜上にレジスト塗布を行い、オーブンでプリベイク処理を施す。続いて露光装置により所定の形状にレジストの露光を行った後に現像、ポストベイク処理を施す。その後にエッチャントに所定の時間浸漬させることで薄膜のエッチングが施される。その後にレジスト剥離を行う。このようにしてパターニング加工が施された薄膜を接触式段差測定装置でエッチングされた溝部分の深さの測定を行う。この深さと浸漬時間よりエッチングレートを算出した。使用したエッチャントはＭｏ用のエッチング液として一般的に知られている硫酸、過酸化水素水、蒸留水の混合液で、一定温度に調整した条件でエッチングが施された。
【００６１】
（実施例２）
実施例１と同様な方法で実施例１と異なる添加元素濃度に調整が施されたＭｏ粉末を用いて実施例１と同様な方法で焼結体を作製した後に実施例１と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例１と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例１と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
【００６２】
（実施例３、４）
実施例１と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたＭｏ粉末を用いて実施例１と同様な方法で焼結温度を実施例１より高温に制御して焼結体を作製した後に実施例１と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例１と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例１と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
【００６３】
（実施例５、６）
実施例１と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたＭｏ粉末を用いて実施例１と同様な方法で焼結温度を実施例２，３より高温に制御して焼結体を作製した後に実施例１と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例１と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例１と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
【００６４】
（比較例１、２）
実施例１と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたＭｏ粉末を用いて実施例１と同様な方法で焼結温度を実施例１，２より低温に制御して焼結体を作製した後に実施例１と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例１と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例１と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
【００６５】
（比較例３、４、５、６）
実施例１と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたＭｏ粉末を用いて実施例２，３と同様な条件、方法で焼結体を作製した後に実施例１と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例１と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例１と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
【００６６】
（比較例７、８）
実施例１と同様な方法で所定の添加元素濃度に調整が施されたＭｏ粉末を用いて比較例１，２より高く実施例１より低い温度条件で焼結体を作製した後に実施例１と同様な方法で焼結体から分析用のサンプルを切り出し、密度、添加元素濃度、平均粒径の測定を行った。この焼結体から実施例１と同様な方法でスパッタリングターゲットを作製し、実施例１と同様な条件でスパッタリングを行い、抵抗率、アーキング回数、エッチングレートの測定を行った。
【００６７】
上記実施例１〜６及び比較例１〜８に示されるスパッタリングターゲット中の、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度、Ｆｅの濃度、これらのスパッタリングターゲットを用いて作製されたスパッタ薄膜のエッチングレート、これらのスパッタ薄膜の抵抗率、連続放電試験時のアーキング回数、スパッタリングターゲットの平均粒径及び相対密度を表１に示す。
【００６８】
【表１】
2005154814.tif 000002
上記実施例１〜６及び比較例１〜８に示されるスパッタリングターゲット中のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの関係を図１に示す。上記実施例１〜６及び比較例１〜８に示されるスパッタリングターゲット中のＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの関係を図２に示す。上記実施例１〜６及び比較例１〜８に示されるスパッタリングターゲット中のＦｅの濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの関係を図３に示す。上記実施例１〜６及び比較例１〜８に示されるスパッタリングターゲット中のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度とスパッタ薄膜の抵抗率の関係を図４に示す。上記実施例１〜６及び比較例１〜８に示されるスパッタリングターゲットの平均粒径と２０時間のスパッタにおける積算アーキング数の関係を図５に示す。上記実施例１〜６及び比較例１、２に示されるスパッタリングターゲット中のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度、及びＦｅの濃度とスパッタ薄膜のエッチングレートの相関係数を表２に示す。
【００６９】
【表２】
2005154814.tif 000003
表１より、実施例１〜６及び比較例１〜８のスパッタリングターゲットの密度は全て相対密度で９８％以上であることが示される。
【００７０】
図１より、スパッタリングターゲット中のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が５０ｐｐｍより低いとエッチングレートが１．４ｎｍ／ｓｅｃより低く、パターニング時の加工性が悪いためタクトタイムが長くなり、実用上、生産性に問題が生ずる。１０００ｐｐｍより高い濃度ではエッチングレートが２．２ｎｍ／ｓｅｃと早く、パターニング加工時のエッチング時間の制御が困難となり、実用上、問題となることが示される。また図４に示されるようにＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度が１０００ｐｐｍより高い値では抵抗率が１８μΩｃｍと高い値となり、低抵抗材料として使用されるＭｏの要求特性を満足できず問題となる。
【００７１】
図２より、スパッタリングターゲット中のＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの合計した濃度が２０ｐｐｍより低いとエッチングレートが１．４ｎｍ／ｓｅｃより低く、パターニング時の加工性が悪いためタクトタイムが長くなり、実用上、生産性に問題が生ずる。２００ｐｐｍより高い濃度ではエッチングレートが２．２ｎｍ／ｓｅｃと早く、パターニング加工時のエッチング時間の制御が困難となり、実用上、問題となることが示される。
【００７２】
図３より、スパッタリングターゲット中のＦｅの濃度が１０ｐｐｍより低いとエッチングレートが１．４ｎｍ／ｓｅｃより低く、パターニング時の加工性が悪いためタクトタイムが長くなり、実用上、生産性に問題が生ずる。１５０ｐｐｍより高い濃度ではエッチングレートが２．２ｎｍ／ｓｅｃと早く、パターニング加工時のエッチング時間の制御が困難となり、実用上、問題となることが示される。
【００７３】
図４よりスパッタリングターゲットの平均粒径が１３μｍ以上であれば、スパッタリング時のアーキング発生が無く、実用上、スパッタリングによる生産性に問題は無い。一方１３μｍより小さい場合にはアーキングが多発し、実用上、問題となることが示される。
【００７４】
表２より、スパッタリングターゲットのＦｅの濃度とエッチングレートの相関係数は０．８７１、スパッタリングターゲットのＦｅ、Ｃｏ，Ｓｉの合計した濃度とエッチングレートの相関係数は０．９２９、スパッタリングターゲット中のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度とエッチングレートの相関係数は０．９８２である。この結果は、スパッタリングターゲット中のＦｅの濃度を制御することでエッチングレートを制御可能であるが、Ｆｅ、Ｃｏ，Ｓｉの合計した濃度を制御することがエッチングレートを安定して制御できることを示し、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの合計した濃度を制御することが更に安定してエッチングレートを制御できることを示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１〜６及び比較例１〜８で得られたスパッタリングターゲット中のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの元素の合計濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す図である。
【図２】実施例１〜６及び比較例１〜８で得られたスパッタリングターゲット中のＦｅ、Ｃｏ、Ｓｉの元素の合計濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す図である。
【図３】実施例１〜６及び比較例１〜８で得られたスパッタリングターゲット中のＦｅの濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜のエッチングレートの関係を示す図である。
【図４】実施例１〜６及び比較例１〜８で得られたスパッタリングターゲット中のＣｄ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ａｌの元素の合計濃度と、そのスパッタリングターゲットを用いて作製された薄膜の抵抗率の関係を示す図である。
【図５】実施例１〜６及び比較例１〜８で得られたスパッタリングターゲットの平均粒径と、そのスパッタリングターゲットを用いて連続放電試験を行った時の積算アーキング回数の関係を示す図である。
【図１】
2005154814.tif 000004
【図２】
2005154814.tif 000005
【図３】
2005154814.tif 000006
【図４】
2005154814.tif 000007
【図５】
2005154814.tif 000008