钽溅射靶的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高纯度粗瓣射祀，其具有均匀的组织，并且能够稳定地W高成膜 速度进行均质的瓣射。
【背景技术】
[0002] 近年来，在电子产品领域、耐腐蚀性材料或装饰的领域、催化剂领域、切削-抛光材 料或耐磨性材料的制作等许多领域中使用用于形成金属或陶瓷材料等的被膜的瓣射。
[0003] 瓣射法本身在上述的领域中是广为人知的方法，但是最近，特别是在电子产品领 域中，要求适合复杂形状的被膜的形成或电路的形成、或者阻挡膜的形成等的粗瓣射祀。
[0004] 通常，该粗祀通过重复进行将粗原料进行电子束烙炼-铸造而得到的锭或巧料的 锻造、退火(热处理），然后进行社制和精加工(机械加工、抛光等)而加工成祀。
[0005] 在运样的制造工序中，锭或巧料的锻造破坏铸造组织、使气孔或偏析扩散、消失， 然后通过退火而使其再结晶，从而提高组织的致密化和强度，由此制造所述粗祀。
[0006] 通常，经烙炼铸造的锭或巧料具有50mmW上的1次晶粒尺寸。然后，通过锭或巧料 的锻造和再结晶退火，破坏铸造组织，从而得到大致均匀且微细(lOOymW下的）晶粒。
[0007] 另一方面，据说使用运样制造的祀实施瓣射时，祀的再结晶组织越微细且均匀，而 且越是晶体取向对齐于特定的方向越能够进行均匀的成膜，电弧放电或粉粒的产生少，能 够得到具有稳定的特性的膜。因此，在祀的制造工序中，采用再结晶组织的微细化和均匀 化、W及对齐于特定的晶体取向的对策(例如，参见专利文献1和专利文献2)。
[000引另外，公开了作为用于形成用作对于Cu布线的阻挡层的化训莫的高纯度化祀，使用 下述高纯度化:其含有0.001~20ppm选自Ag、Au和Cu中的元素作为具有自持放电特性的元 素，另外，将作为杂质元素的？6、化、化、5;[、41、化、1(的合计量设定为10化91]1^下，减去运些 杂质元素后的值为99.99~99.999%的范围（参见专利文献3)。
[0009] 然而，仅参考运些专利文献，没有公开含有特定的元素而使组织细化、由此使等离 子体稳定化的效果。
[0010] 另外，在最先进的半导体器件中，其布线宽度变得极窄，因此要求作为对于化布线 的阻挡层使用的Ta或者TaN膜在保持与W往同等或W往W上的阻挡特性的同时，还要减薄 膜厚(极薄膜）。
[0011] 对于运样的要求，希望使用尽量减少了阻碍膜的粘附性的杂质的高纯度的材料， 但是对于纯度6N运样的化材料而言，在用于细化晶粒尺寸的锻造、社制工序中引入的塑性 变形应变通过热处理而进行再结晶时，晶粒容易变粗大，难W得到微细且均匀的组织。而 且，使用具有运样的粗大的晶体组织的祀进行瓣射时，存在成膜后的膜的均匀性劣化的问 题。
[0012] 根据如上情况，本申请人W前发现，通过微量添加对膜特性影响小的成分，能够在 保持高纯度的同时，实现晶粒尺寸的微细均质化，对含有1质量ppm W上且100质量ppm W下 的鹤等作为必要成分且纯度为99.9985% W上的粗瓣射祀进行了申请（参见专利文献4~ 6)。
[0013] 然而，使用运样的祀时，指出了下述严重的问题:将具有由过度的细化形成的极微 细晶体组织的祀瓣射时，成膜速度变慢，不能稳定地进行均质且高速的瓣射，使生产率显著 降低。
[0014] 现有技术文献 [00巧]专利文献
[0016] 专利文献1:日本特表2002-518593号公报
[0017] 专利文献2:美国专利第6，331，233号
[0018] 专利文献3:日本特开2002-60934号公报
[0019] 专利文献4:国际公开第2011/018971号
[0020] 专利文献5:国际公开第2010/134417号
[0021] 专利文献6:国际公开第2011/018970号
【发明内容】
[0022] 发明所要解决的问题
[0023] 本发明的课题在于提供一种高纯度粗瓣射祀，将粗的纯度保持为高纯度，并且通 过添加特定的元素，由此具有均匀且调节为最佳范围的微细组织，并且能够稳定地W高成 膜速度进行均质的瓣射。
[0024] 用于解决问题的手段
[0025] 本发明为了解决上述的问题而进行了深入研究，结果得到了下述发现:通过添加 极微量的特定的元素，能够将晶体组织结构调节为最佳范围，并且可W得到具有均匀的组 织、并能够稳定地W高成膜速度进行均质的瓣射的高纯度粗瓣射祀。
[00%]本发明基于该发现，提供：
[0027] 1) 一种粗瓣射祀，其特征在于，含有合计1质量卵mW上且低于10质量ppm的妮和鹤 作为必要成分，并且除妮、鹤和气体成分W外的纯度为99.9999%?上。
[0028] 2)如上述1)所述的粗瓣射祀，其特征在于，平均晶粒尺寸为50ymW上且15化mW 下。
[0029] 3)如上述2)所述的粗瓣射祀，其特征在于，晶粒尺寸的偏差为20% W下。
[0030] 发明效果
[0031] 本发明具有可W提供下述高纯度粗瓣射祀的优异的效果，所述高纯度粗瓣射祀将 粗的纯度保持为高纯度，并且通过添加极微量的妮和鹤作为必要成分，由此具有均匀且调 节为最佳范围的微细组织，并且能够稳定地W高成膜速度进行均质的瓣射。高速瓣射可W 缩短成膜时间，因此从生产率的观点考虑极为有效。
【具体实施方式】
[0032] (粗原料的纯化）
[0033] 本申请发明中使用的粗(Ta)例如可W按W下方式纯化。首先，将粗原料矿石粉碎， 用氨氣酸溶解该粉碎粉末，并进行溶剂萃取，从而得到粗溶液。接着，向该粗溶液中添加氣 化钟和氯化钟，并将氣粗酸钟沉淀、分离。之后，用金属钢进行烙融还原，从而得到高纯度的 粗粉末。另外，该粗粉末根据需要优选进行利用儀的脱氧处理。
[0034] 运样得到的高纯度粗除气体成分W外的全部的杂质低于1质量ppm,纯度为 99.9999质量％^上。当然，可W通过接下来的工序电子束烙炼而除去杂质，因此，也可W使 用例如4N级（99.99% )W上的粗。另外，当然也可W使用采用其它方法纯化后的高纯度的 粗。
[0035] (粗锭的制作）
[0036] 本发明中使用的粗锭例如可W通过W下工序制造。首先，向上述得到的粗粉末中 微量添加并混合妮(Nb)粉末和鹤(W)粉末，并通过模压将该混合粉末成形为压粉体。
[0037] 具体地，例如可W相对于粗粉末600kg添加0.6g妮粉末和鹤粉末。此时，为了使添 加粉末均匀分散，有效的是在混合机中用长时间进行混合或者在后述的烙炼-纯化工序中 对烙液内进行揽拌。
[0038] 另外，作为其它的添加方法，也可W通过将含有妮、鹤的粗合金制成细线，将其插 入烙液原料内部，由此可W连续且均匀地供给妮、鹤。此时，由于已经合金化，因此活度比粉 末低，能够抑制在电子束烙炼中飞散减少。原料的粗合金由于可W通过EB(电子束)纽扣烙 炼(乐夕シ等小规模烙炼而简单地得到，因此可W将其拉伸并形成细线后使用。
[0039] 另外，作为其它的添加方法，例如也可W将切削含有l(K)ppm的妮和鹤的粗合金而 得到的切削物(切子)粉碎，并将该粉碎粉末添加混合于粗粉末。此时，相对于粗粉末600kg， 作为切削物所需要的量为60g，通过投入将该切削物粉碎而得到的物品，可W提高均质化。
[0040] 此外，通过将利用邸纽扣烙炼后的含妮和鹤的粗小块W等间隔埋入压制成型的巧 块从而在EB烙炼的原料导入时W相等的比例添加对于均质化也是有效的。此时，推测EB的 烙液形成范围，期望向烙液堆积中等间隔、等量地供给上述小块。添加比烙液体积大的体积 的添加物