特許 6096075 スパッタリング用銅ターゲット材及びスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6096075

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】スパッタリング用銅ターゲット材及びスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20170306BHJP

   C22F 1/08 20060101ALI20170306BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20170306BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 A

   C22F1/08 B

   !C22F1/00 681

   !C22F1/00 682

   !C22F1/00 683

   !C22F1/00 694A

   !C22F1/00 691B

   !C22F1/00 685Z

   !C22F1/00 613

   !C22F1/00 661A

   !C22F1/00 605

   !C22F1/00 606

   !C22F1/00 691C

   !C22F1/00 694B

   !C22F1/00 691Z

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-144898(P2013-144898)

(22)【出願日】2013年7月10日

(65)【公開番号】特開2015-17299(P2015-17299A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2015年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】513097296

【氏名又は名称】株式会社ＳＨカッパープロダクツ

(74)【代理人】

【識別番号】100145872

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100105256

【弁理士】

【氏名又は名称】清野 仁

(72)【発明者】

【氏名】辰巳 憲之

(72)【発明者】

【氏名】小林 隆一

(72)【発明者】

【氏名】上田 孝史郎

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 保之

【審査官】 今井 淳一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３３４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２０６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１６２８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０２６６１０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／３４

Ｃ２２Ｆ １／０８

Ｃ２２Ｆ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

純度が９９．９％以上の無酸素銅の鋳造材により形成され、
スパッタリング面の平均結晶粒径が０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であり、
ＥＢＳＤ法により、測定領域を１ｍｍ×３ｍｍとしてスパッタリング面の結晶面方位を測定し、（１１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（１１１）面とみなし、（２００）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（２００）面とみなし、（２２０）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（２２０）面とみなし、（３１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（３１１）面とみなし、ＥＢＳＤ法による測定領域の面積を１００％としたとき、前記（１１１）面、前記（２００）面、前記（２２０）面及び前記（３１１）面以外の面の面積率が１５％以下である
ことを特徴とするスパッタリング用銅ターゲット材。

【請求項2】

ＥＢＳＤ法により測定した前記（１１１）面の面積率が１０％以上２０％以下であり、
ＥＢＳＤ法により測定した前記（２００）面の面積率が５％以上１５％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリング用銅ターゲット材。

【請求項3】

ＥＢＳＤ法により測定した前記（２２０）面の面積率が２５％以上３５％以下であり、
ＥＢＳＤ法により測定した前記（３１１）面の面積率が３１％以上３８％以下である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスパッタリング用銅ターゲット材。

【請求項4】

前記スパッタリング面の前記平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスパッタリング用銅ターゲット材。

【請求項5】

請求項１〜４いずれかに記載のスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法であって、
純度が９９．９％以上の無酸素銅の鋳造材を鋳造する鋳造工程と、
前記鋳造材を８００℃以上９００℃以下に加熱した後、厚み減少率が８５％以上９５％以下となるように熱間圧延を行い、前記熱間圧延後の温度が６００℃以上６５０℃以下である熱圧材を形成する熱間圧延工程と、
前記熱圧材に冷間圧延を行い冷圧材を形成する冷間圧延工程と、
前記冷圧材を加熱して焼鈍処理を行う焼鈍工程と、
前記冷間圧延工程及び前記焼鈍工程を所定回数行った後、前記冷圧材に５％以上７％以下の加工度で仕上圧延を行う仕上圧延工程と、を有する
ことを特徴とするスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スパッタリング用銅ターゲット材及びスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えばディスプレイパネル等の電子部品に用いられる電極配線には、アルミニウム合金が使用されている。このような電極配線は、例えば、ガラス基板やアモルファス膜等の絶縁基板上に金属薄膜を成膜することで形成されている。しかしながら、近年、ディスプレイパネルの高精細化が進み、電極配線のさらなる微細化が要求されている。このため、電極配線をアルミニウムよりも電気抵抗率が低い銅で形成することが検討されている。

【0003】

このような電極配線となる金属薄膜は、スパッタリングを行うことで絶縁基板上に成膜されて形成される。以下では、スパッタリングにより絶縁基板上に形成される金属薄膜をスパッタ膜とも言う。スパッタリングの問題点として、スパッタリングが長時間行われた場合、銅ターゲット材の表面にノジュールと呼ばれる突起状の付着物が生成されてしまうことがある。ノジュールが生成されてしまうと、スパッタリング時にノジュール部分で異常放電（アーク）が発生し、ノジュールが破壊されることがあった。そして破壊されたノジュールがパーティクル（クラスタ）となってスパッタ膜に付着することがあった。その結果、スパッタ膜の膜質が低下するとともに、製品歩留まりが低下するという問題があった。そこで、例えば、結晶粒径を制御することで、アークの発生を抑止し、パーティクルの発生を抑制した純銅ターゲット材が提案されている（例えば特許文献１，２参照）。しかしながら、結晶粒径の微細化のみでは、長時間のスパッタリングによるアークの発生の抑制が難しい場合があった。そこで、例えば、ＥＢＳＤ法にて測定した結晶粒界の全粒界長さに対する特殊粒界の長さの比率が所定割合となるように結晶組織を制御したスパッタリング用ターゲットの純銅板が提案されている（例えば特許文献３参照）。

【0004】

また、アークの発生の抑制は、スパッタリング装置の面からも検討されている。例えば、銅ターゲット材のスパッタリングされる面（スパッタリング面）とは反対側の面（銅ターゲット材の裏面）でマグネットを揺動させて、スパッタリングにより銅ターゲット材が浸食される部分（エロージョン部分）を常に移動させることで、銅ターゲット材のスパッタリング面に生成されるノジュールを低減し、アークの発生を抑制する技術がある。また、例えば、矩形の銅ターゲット材（カソード電極）を並設したマルチカソードを用い、隣接するカソード電極間に交流電源を負荷するＡＣスパッタリングにより安定したプラズマ放電を発生させることで、アークの発生を抑制する技術がある。このように、アークの発生の問題はスパッタリング装置の面からかなり改善されてきている。

【0005】

近年、ディスプレイパネル等の電子部品のさらなるフレーム速度の高速化や、ディスプレイパネルのさらなる大画面化が要求されている。このため、電極配線である金属薄膜のさらなる低抵抗化が要求されている。そこで、銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶配向性を制御し、スパッタリング成膜特性を向上させて、スパッタ膜の膜厚の面内均一性を向上させることが検討されている。例えば、（１１１）面のＸ線回折ピーク強度（Ｉ（１１１））と（２００）面のＸ線回折ピーク強度（Ｉ（２００））との比（Ｉ（１１１）／Ｉ（２００））のばらつきが±３０％以内となるように、スパッタリング面の結晶面の方位制御を行い、スパッタリング成膜特性を向上させた銅合金スパッタリングターゲットが提案されている（例えば特許文献４参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１１−１５８６１４号公報

【特許文献2】特開２００２−１２９３１３号公報

【特許文献3】特開２０１１−１６２８３５号公報

【特許文献4】国際公開第２００３／０６４７２２号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献４に記載のように、銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶配向性をＸ線回折法により測定した場合、結晶面が（１１１）面や（２００）面等からわずかに傾くと、回折ピークが得られない。すなわち、Ｘ線回折法では、測定されない結晶面が発生する。このため、Ｘ線回折法では、測定結果のバラツキが非常に大きく、測定精度が低かった。例えば、上述したように、特許文献４では、Ｘ線回折法により測定結果のバラツキを考慮して、銅ターゲット材のスパッタリング面内におけるＩ（１１１）／Ｉ（２００）の値のバラツキを±３０％以内としている。しかしながら、一般的に、耐熱性、耐食性、スパッタ膜との密着性等を向上させるために、絶縁基板上には、下地層として、例えばチタン（Ｔｉ）膜やモリブデン（Ｍｏ）膜等の高融点の金属膜が形成されている。このような絶縁基板が備える下地層上にスパッタ膜が形成される場合、Ｘ線回折法により銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶配向性を測定した上述の特許文献４に記載の技術では、要求されるスパッタ膜の膜質を満足することができない場合があった。例えば、このような絶縁基板が備える下地層上に電極配線である金属薄膜としての純Ｃｕ膜がスパッタリングにより形成された場合、純Ｃｕ膜中に多くの空隙が含まれていたり、純Ｃｕ膜が不規則な原子配列の結晶となる。このため、純Ｃｕ膜の結晶性が低下し、電極配線の抵抗率が高くなることがあった。これに対し、例えば、ガラス基板等の絶縁基板上にスパッタ膜である純Ｃｕ膜が直接形成された場合、純Ｃｕ膜の抵抗率はａｓ−ｄｅｐｏ状態（成膜直後）のままとなる。すなわち、純Ｃｕ膜の抵抗率は例えば２μΩｃｍ程度と低くなる。

【0008】

本発明は、上記課題を解決し、スパッタリングにより、絶縁基板が備える下地層上に電極配線として低抵抗な純Ｃｕ膜を形成できるスパッタリング用銅ターゲット材及びスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明は次のように構成されている。
本発明の第１の態様によれば、純度が９９．９％以上の無酸素銅の鋳造材により形成され、スパッタリング面の平均結晶粒径が０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であり、ＥＢＳＤ法により、前記スパッタリング面の結晶面方位を測定し、（１１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（１１１）面とみなし、（２００）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（２００）面とみなし、（２２０）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（２２０）面とみなし、（３１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は前記（３１１）面とみなし、ＥＢＳＤ法による測定領域の面積を１００％としたとき、前記（１１１）面、前記（２００）面、前記（２２０）面及び前記（３１１）面以外の面の面積率が１５％以下であるスパッタリング用銅ターゲット材が提供される。

【0010】

本発明の第２の態様によれば、ＥＢＳＤ法により測定した前記（１１１）面の面積率が１０％以上２０％以下であり、ＥＢＳＤ法により測定した前記（２００）面の面積率が５％以上１５％以下である第１の態様のスパッタリング用銅ターゲット材が提供される。

【0011】

本発明の第３の態様によれば、ＥＢＳＤ法により測定した前記（２２０）面の面積率が２５％以上３５％以下であり、ＥＢＳＤ法により測定した前記（３１１）面の面積率が３１％以上３８％以下である第１又は第２の態様のスパッタリング用銅ターゲット材が提供される。

【0012】

本発明の第４の態様によれば、前記スパッタリング面の前記平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である第１ないし第３の態様のいずれかのスパッタリング用銅ターゲット材が提供される。

【0013】

本発明の第５の態様によれば、純度が９９．９％以上の無酸素銅の鋳造材を鋳造する鋳造工程と、前記鋳造材を８００℃以上９００℃以下に加熱した後、厚み減少率が８５％以上９５％以下となるように熱間圧延を行い、前記熱間圧延後の温度が６００℃以上６５０℃以下である熱圧材を形成する熱間圧延工程と、前記熱圧材に冷間圧延を行い冷圧材を形成する冷間圧延工程と、前記冷圧材を加熱して焼鈍処理を行う焼鈍工程と、前記冷間圧延工程及び前記焼鈍工程を所定回数行った後、前記冷圧材に５％以上７％以下の加工度で仕上圧延を行う仕上圧延工程と、を有するスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法が提供される。

【発明の効果】

【0014】

本発明にかかるスパッタリング用銅ターゲット材及びスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法によれば、スパッタリングにより、絶縁基板が備える下地層上に電極配線として低抵抗な純Ｃｕ膜を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態にかかるスパッタリング用銅ターゲット材の製造工程を示すフロー図である。

【図2】本発明の一実施例にかかるスパッタリング用銅ターゲット材を用いてスパッタリングを行うことで形成したスパッタ膜及び下地層を備える絶縁基板の側面図である。

【図3】本発明の一実施例にかかるスパッタリング用銅ターゲット材を用いてスパッタリングを行うことで形成したスパッタ膜及び下地層を備える絶縁基板の上面図である。

【図4】本発明の一実施例にかかるスパッタリング用銅ターゲット材の異常放電を検出する装置を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

（発明者等が得た知見）
まず、本発明の実施形態の説明に先立ち、発明者等が得た知見について説明する。

【0017】

上述したように、例えばＴｉ膜やＭｏ膜等の下地層が形成された絶縁基板の下地層上に、電極配線となる金属薄膜として例えば純Ｃｕ膜がスパッタリングにより形成される。すなわち、純Ｃｕ膜は、以下の手順で絶縁基板上に形成される。まず、例えばプロセスガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、絶縁基板と、金属薄膜を形成する材料である銅ターゲット材との間でプラズマ放電を発生させて、プロセスガスであるアルゴン（Ａｒ）をイオン化させる。そして、イオン化したアルゴン（すなわちＡｒイオン）が銅ターゲット材に衝突する際のエネルギで、銅ターゲット材を構成する原子間の結合が切断されて、原子（スパッタリング粒子）が放出される。この放出されたスパッタリング粒子が絶縁基板が備える下地層上に堆積されることで、純Ｃｕ膜が下地層上に形成される。このとき、銅ターゲット材のスパッタリングされる面（スパッタリング面）が原子の充填率が高い結晶面であるほど、銅ターゲット材はスパッタリング粒子を放出し易いことが知られている。すなわち、同じエネルギを有するイオンが銅ターゲット材のスパッタリング面に衝突した場合、スパッタリング面が原子の充填率が高い結晶面である銅ターゲット材の方がスパッタリング粒子を放出し易いことが知られている。銅の最密充填面は（１１１）面である。従って、銅ターゲット材のスパッタリング面が（１１１）面の割合が多い結晶面であるほど、銅ターゲット材は、スパッタリング粒子を放出しやすくなる。また、銅ターゲット材は、結晶粒界が少なくなるように、結晶粒径が大きい結晶により形成されているとよい。結晶粒界は原子が移動できる欠陥を含むため、例えばイオン化したアルゴンが銅ターゲット材に衝突した際に緩衝サイトとなる。従って、このような結晶粒界が少ない銅ターゲット材は、よりスパッタリング粒子を放出し易くなると考えられる。

【0018】

また、スパッタリングにより、絶縁基板が備える下地層上に、低抵抗である純Ｃｕ膜、すなわち膜質（結晶性）が良好な純Ｃｕ膜を形成するためには、銅ターゲット材から放出されたスパッタリング粒子が、絶縁基板が備える下地層上に到達した後、下地層上を移動（マイグレーション）することで、なるべく適切な結晶格子位置に配置されることが必要である。マイグレーションは、スパッタリング粒子が有する運動エネルギが高いほど起こりやすくなる。また、スパッタリング時に絶縁基板と銅ターゲット材との間に発生させるプラズマ放電は、広がりがある形状となる。このため、スパッタリング粒子は、様々な方向に放出される。従って、マイグレーションの起こりやすさは、スパッタリング粒子が絶縁基板が備える下地層表面に入射する際の入射角度にも影響されると考えられる。このとき、銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶面方位の配向性を制御することで、スパッタリング粒子が放出される方向の指向性を高めることができる。これにより、マイグレーションがより起こりやすくなるように、スパッタリング粒子が下地層表面に入射する際の入射角度を制御できる。その結果、絶縁基板が備える下地層上に形成した純Ｃｕ膜（スパッタ膜）の膜質を向上させることができると考える。

【0019】

このとき、上述したように、銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶面方位の配向性がＸ線回折法により測定されると、測定されない結晶面（スパッタリング面に対して傾いている面）が発生するため、測定精度が低くなる。また、例えば、Ｘ線回折法による結晶面方位の配向比率を算出する際、例えば銅の主要ピークである（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面の割合の合計を１００％として、それぞれの面の配向比率を算出するしかない。しかしながら、上述したようにＸ線回折法では、測定されない結晶面が発生するため、Ｘ線回折法を用いて算出した結晶面方位の配向比率の値は、実際の結晶面方位の配向比率の値から乖離する可能性があった。そこで、本発明者等は、電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ）法を用いて、銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶面方位を測定することで、測定されない結晶面の発生を低減することができ、銅ターゲット材のスパッタリング面を、よりスパッタリング粒子が放出されやすく、スパッタリング粒子が放出される方向の指向性がより高い面にできることに着目した。本発明は、発明者が見出した上記知見に基づくものである。

【0020】

（１）スパッタリング用銅ターゲット材の構成
まず、本発明の一実施形態にかかるスパッタリング用銅ターゲット材の構成について説明する。

【0021】

スパッタリング用銅ターゲット材（以下では「銅ターゲット材」とも言う。）は、純度が質量比で９９．９％（３Ｎ）以上の無酸素銅の鋳造材により形成されている。すなわち、銅ターゲット材は、純度が３Ｎ以上の鋳造材に所定の圧延処理や所定の焼鈍処理等を行うことで形成されている。

【0022】

銅ターゲット材のスパッタリングされる面（以下では、単に「スパッタリング面」とも言う。）の平均結晶粒径は０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下、好ましくは０．１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下である。また、銅ターゲット材のスパッタリング面は、電子線後方散乱回折（ＥＢＳＤ；Electron Back Scattering Diffraction）法にて、所定の測定領域（例えば１ｍｍ×３ｍｍ）内の結晶面方位を測定した際、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面以外の面（以下では「その他の面」とも言う）の面積率が１５％以下である。なお、面積率とは、ＥＢＳＤ法による測定領域の面積を１００％としたとき、測定領域に占める所定の面（例えばその他の面）の割合である。このように、銅ターゲット材の平均結晶粒径と結晶面配向とを制御することで、スパッタリング特性を向上させることができる。

【0023】

すなわち、銅ターゲット材のスパッタリング面の平均結晶粒径を０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下とすることで、スパッタリング面に存在する結晶粒界を少なくできる。従って、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われる際、原子（スパッタリング粒子）をより放出させやすくなる。その結果、この銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われることで、絶縁基板上にスパッタ膜である金属薄膜（純Ｃｕ膜）が形成された場合、スパッタ膜の抵抗率を低くできる。特に、絶縁基板が備える下地層としての銅との整合性が悪い例えばチタン（Ｔｉ）膜上にスパッタリングが行われて、スパッタ膜として純Ｃｕ膜が形成された場合、従来と比べて、スパッタ膜である純Ｃｕ膜の抵抗率を低くできる。また、この銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われると、スパッタリング面に発生する異常放電（アーク）を抑制できる。

【0024】

なお、銅ターゲット材の平均結晶粒径が０．０７ｍｍ未満であると、異常放電の発生はより抑制できるが、結晶粒の大きさが小さくなり、スパッタリング面に存在する結晶粒界が多くなるため、原子が放出されにくくなる。その結果、スパッタリングされにくくなり、スパッタ膜の抵抗率が高くなる。また、スパッタリング面の平均結晶粒径が０．２０ｍｍを超えると、スパッタリング面に存在する結晶粒界が少なくなるため、原子が放出されやすくなり、スパッタ膜の抵抗率をより低くできるが、スパッタリングにより、スパッタリング面に大きな凹凸が現れ、異常放電が発生しやすくなる。

【0025】

また、銅ターゲット材のスパッタリング面は、ＥＢＳＤ法にて、所定の測定領域（例えば１ｍｍ×３ｍｍ）内の結晶面方位を測定した際、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面以外の面であるその他の面の面積率が１５％以下である。このように、銅ターゲット材のスパッタリング面は、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面のいずれの結晶面にも含まれない結晶面（その他の面）の面積率が少ない面である。すなわち、スパッタリング面は、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面又は（３１１）面から大きく傾いた結晶面が少ない面である。つまり、スパッタリング面は、銅の主要ピークである（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面が多く配向されている面である。

【0026】

これにより、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われる場合、銅ターゲット材は、スパッタリング粒子をより放出させやすくなる。従って、この銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われることで、絶縁基板又は絶縁基板が備える下地層上にスパッタ膜（純Ｃｕ膜）が形成された場合、スパッタ膜の抵抗率をより低くできる。また、銅ターゲット材からスパッタリング粒子が放出される方向の指向性を高めることができる。これにより、スパッタリング粒子が下地層表面に入射する際の入射角度を所定の角度にできる。従って、絶縁基板又は絶縁基板が備える下地層上に到達したスパッタリング粒子が、絶縁基板又は下地層上を移動しやすくなる。すなわち、マイグレーションが起こりやすくなる。その結果、適切な結晶格子位置に配置されるスパッタリング粒子が増加するため、スパッタ膜の膜質をより向上させることができる。すなわち、スパッタ膜の抵抗率をより低くできる。また、この銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われると、スパッタリング面に発生する異常放電を抑制できる。

【0027】

なお、上述したように、銅ターゲット材は、純度が３Ｎ以上の鋳造材に所定の圧延処理等を行うことで形成されている。このため、スパッタリング面となる圧延面を、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面の４つの結晶面方位のみを有する結晶粒から構成することは不可能と考える。すなわち、その他の面の面積率が０％になることはあり得ないと考える。銅ターゲット材のスパッタリング面のその他の面の実際の最小値は５％程度である。従って、銅ターゲット材のスパッタリング面のその他の面の面積率は５％以上１５％以下であるとよい。

【0028】

また、銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶面方位をＥＢＳＤ法により測定することで、測定精度を高めることができる。ここで、ＥＢＳＤ法により、スパッタリング面の結晶面方位を測定する方法を簡単に説明する。まず、例えばＥＢＳＤ装置を用い、銅ターゲット材のスパッタリング面上の複数の測定点（照射点）に電子線を照射して、各測定点で回折パターン（電子後方散乱回折像）を得る。次に、得られた各測定点での回折パターンに基づいて、各測定点における結晶面方位を決定する。そして、得られた結晶面方位によって測定領域を色分けをし、逆極点図（ＩＰＦ（Inverse Pole Figure）マップ）を得る。このとき、同一の結晶面方位には、同一の色が付される。従って、ＥＢＳＤ法では、銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶面方位の分布をカラーグラデーションで示したカラーキーの色と対応させて測定できる。

【0029】

また、ＥＢＳＤ法では、測定点での結晶面が（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面から傾いている場合、その傾き角度を解析することもできる。そして、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面からの傾き角度が所定の角度以内である結晶面はそれぞれ、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面とみなして、結晶面方位の分布評価を行うことができる。

【0030】

実際に、ＥＢＳＤ法により銅ターゲット材のスパッタリング面の結晶面方位を測定すると、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面と一致する結晶面の割合は少ない。

【0031】

また、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面から±１０°以内の傾き角を有する結晶面はそれぞれ、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面又は（３１１）面とみなすこととし、ＥＢＳＤ法による測定領域の面積を１００％としたとき、その他の面の面積率が５０％以上となった。しかしながら、このような銅ターゲット材であっても、スパッタ膜の抵抗率を低くでき、スパッタリング面に発生する異常放電（アーク）を抑制できることがあった。

【0032】

そこで、本実施形態では、（１１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（１１１）面とみなし、（２００）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（２００）面とみなし、（２２０）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（２２０）面とみなし、（３１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（３１１）面とみなした。すなわち、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面からの傾き角が±１５°以内である結晶面はそれぞれ、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面又は（３１１）面に含めることとした。

【0033】

なお、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面からの傾き角が±１５°未満である結晶面をそれぞれ、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面とみなした場合、スパッタリング面は、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面から大きく傾いた結晶面、すなわちその他の面の面積率が多くなってしまう。このような銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われた場合、スパッタ膜の抵抗率が高くなったり、異常放電の発生を抑制できない場合がある。すなわち、スパッタリング特性が低下する場合がある。

【0034】

また、銅ターゲット材のスパッタリング面は、ＥＢＳＤ法により測定した（１１１）面の面積率が１０％以上２０％以下であるとよい。（１１１）面は、原子の充填率が高い結晶面である。従って、このようにスパッタリング面を、（１１１）面の面積率（配向比率）が高い面とすることにより、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われる際、銅ターゲット材は、スパッタリング粒子をより放出させやすくなる。また、銅ターゲット材のスパッタリング面は（２００）面の面積率が５％以上１５％以下であるとよい。

【0035】

また、銅ターゲット材のスパッタリング面は、（２２０）面の面積率が２５％以上３５％以下であるとよい。また、銅ターゲット材のスパッタリング面は、（３１１）面の面積率が３１％以上３８％以下であるとよい。

【0036】

（２）スパッタリング用銅ターゲット材の製造方法
次に、本実施形態にかかるスパッタリング用銅ターゲット材の製造方法の一実施形態について、主に図１を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかる銅ターゲット材の製造工程を示すフロー図である。

【0037】

（鋳造工程（Ｓ１０））
本実施形態にかかる銅ターゲット材の製造方法では、例えば連続鋳造圧延方式を用いた。図１に示すように、まず、例えば坩堝式溶解炉、チャネル式溶解炉等の電気炉を用い、母材である銅（Ｃｕ）を溶解して銅の溶湯を製造する。そして、この銅の溶湯を鋳型に供給して、純度が３Ｎ（９９．９％）以上の無酸素銅の鋳造材（インゴット）を鋳造する。なお、鋳造材は、所定形状（例えば矩形状）に形成されている。

【0038】

（熱間圧延工程（Ｓ２０））
鋳造工程（Ｓ１０）が終了した後、鋳造した鋳造材（インゴット）を８００℃以上９００℃以下に加熱して熱間圧延を行い、所定厚さの熱間圧延材（熱圧材）を形成する。すなわち、例えばアルゴン（Ａｒ）雰囲気下にて、８００℃以上９００℃以下に加熱した加熱炉中にインゴットを搬入する。そして、加熱炉中で所定時間（例えば２時間）インゴットを保持してインゴットを加熱する。このとき、加熱温度が９００℃を超えると、インゴットの軟化によって、取扱い性が悪くなるとともに、安全性が低下するため好ましくない。所定時間（例えば２時間）が経過したら、インゴットを加熱炉から搬出する。その後直ちに、圧延ロールを用いて、複数パスに分けて、厚み減少率が８５％以上９５％以下となるように熱間圧延する。厚み減少率とは、下記の（式１）により算出される値である。
（式１）
厚み減少率（％）＝
（（インゴットの厚さ−熱圧材の厚さ）／インゴットの厚さ）×１００

【0039】

熱間圧延時、時間の経過や、例えばインゴットや熱圧材等の熱間圧延を行う材料が圧延ロールと接触することで、熱圧材の温度が低下する。従って、熱間圧延後の熱圧材の温度が６００℃以上６５０℃以下となるように、熱間圧延の最終パス前に熱圧材を所定時間置くことで、最終パス時の熱圧材の温度を調整する。

【0040】

このような熱間圧延工程（Ｓ２０）を行うことで、銅ターゲット材のスパッタリング面を、（１１１）面の面積率が高い、すなわち（１１１）面の配向比率が比較的高い面とすることができる。なお、このような熱間圧延によりスパッタリング面の（１１１）面の面積率を高くできるのは、熱間圧延中に再結晶が発生しているためと考えられる。

【0041】

（面削工程（Ｓ３０））
熱間圧延工程（Ｓ２０）が終了した後、面削を行うことで、熱間圧延により熱圧材の表面に形成された表面酸化層（黒皮）を削って除去する。

【0042】

（冷間圧延工程・焼鈍工程（Ｓ４０・Ｓ５０））
面削工程（Ｓ３０）が終了した後、熱圧材に、所定の加工度の冷間圧延（冷間圧延工程（Ｓ４０））と、所定温度で所定時間加熱する焼鈍処理（焼鈍工程（Ｓ５０））とを所定回数繰り返して行い、所定厚さの冷間圧延材（冷圧材）を形成する。このように、冷間圧延を行うことで、銅ターゲット材のスパッタリング面となる圧延面に（２２０）面を配向させることができる。そして、冷間圧延後に焼鈍処理を行うことで、再結晶が起こる。これにより、銅ターゲット材のスパッタリング面の（１１１）面の面積率を高くできる。

【0043】

（仕上圧延工程（Ｓ６０））
冷間圧延工程（Ｓ４０）と焼鈍工程（Ｓ５０）とを所定回数繰り返した後、冷圧材に、５％以上７％以下の加工度で仕上圧延を行い、所定厚さの銅ターゲット材を形成する。

【0044】

これにより、本実施形態にかかる銅ターゲット材が製造される。すなわち、平均結晶粒径が０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であり、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面以外の面であるその他の面の面積率が１５％以下、好ましくは５％以上１５％以下であるスパッタリング面を有する銅ターゲット材が製造される。そして、銅ターゲット材の製造工程を終了する。

【0045】

（３）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

【0046】

本実施形態によれば、銅ターゲット材は、純度が９９．９％以上の無酸素銅の鋳造材により形成され、スパッタリング面の平均結晶粒径が０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下である。また、銅ターゲット材のスパッタリング面は、ＥＢＳＤ法により、スパッタリング面の結晶面方位を測定し、（１１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（１１１）面とみなし、（２００）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（２００）面とみなし、（２２０）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（２２０）面とみなし、（３１１）面の法線方向との方位差が１５°以内である結晶方位の結晶面は（３１１）面とみなし、ＥＢＳＤ法による測定領域の面積を１００％としたとき、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面以外の面であるその他の面の面積率が１５％以下である。このように、銅ターゲット材のスパッタリング面の平均結晶粒径と結晶面配向とを制御することで、スパッタリング特性を向上させることができる。すなわち、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われる場合、銅ターゲット材は、スパッタリング粒子をより放出させやすくなる。これにより、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われることで、絶縁基板上に形成されたスパッタ膜（純Ｃｕ膜）の抵抗率を低くできる。特に、絶縁基板が備える下地層としての例えばチタン（Ｔｉ）膜上に形成されたスパッタ膜の膜抵抗率を、従来よりも低くできる。すなわち、スパッタ膜である純Ｃｕ膜が、特に純Ｃｕ膜との整合性が悪いＴｉ膜上に形成された場合であっても、スパッタ膜である純Ｃｕ膜の結晶性を向上させることで純Ｃｕ膜の膜質を向上させることができ、純Ｃｕ膜の抵抗率を低くできる。また、この銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われると、スパッタリング面に発生する異常放電（アーク）を抑制できる。

【0047】

すなわち、スパッタリング面の平均結晶粒径を０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下とすることで、スパッタリング面に存在する結晶粒界を少なくできる。このため、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われる際、原子（スパッタリング粒子）をより放出させやすくなる。従って、スパッタ膜の抵抗率を低くできる。また、この銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われると、スパッタリング面に発生する異常放電を抑制できる。

【0048】

また、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面以外の面であるその他の面の面積率を１５％以下とすることで、スパッタリング特性をより向上させることができる。すなわち、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われる場合、銅ターゲット材は、スパッタリング粒子をより放出させやすくなる。また、銅ターゲット材からスパッタリング粒子が放出される方向の指向性を高めることができる。これにより、マイグレーションが起こりやすくなる。従って、銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われることで、絶縁基板又は絶縁基板が備える下地層上に形成されたスパッタ膜の抵抗率をより低くできる。また、この銅ターゲット材を用いてスパッタリングが行われると、スパッタリング面に発生する異常放電をより抑制できる。

【0049】

（本発明の他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

【0050】

上述の実施形態では、ガラス基板等の絶縁基板上にスパッタ膜である純Ｃｕ膜を形成する場合、及び、下地層として例えばＴｉ膜が形成された絶縁基板を用い、絶縁基板が備える下地層上にスパッタ膜である純Ｃｕ膜を形成する場合について説明したが、これに限定されるものではない。この他、例えば、下地層として、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）および亜鉛（Ｚｎ）の酸化物（ＩＧＺＯ）や酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）といった酸化物半導体上に、スパッタリングにより、スパッタ膜として銅マンガン（ＣｕＭｎ）膜等を形成してもよい。

【実施例】

【0051】

次に、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0052】

（実施例１）
実施例１では、例えば、所定の無酸素銅を用い、坩堝式溶解炉で窒素雰囲気下にて無酸素銅を溶解して溶湯を作製した。その後、溶湯を鋳型に供給し、鋳造体として、純度が９９．９５％であり、断面寸法が厚さ１６０ｍｍ×幅３００ｍｍである矩形インゴットを鋳造した。次に、インゴットを所定温度に加熱して熱間圧延を行った。すなわち、アルゴン（Ａｒ）雰囲気下にて、８０２℃に加熱した加熱炉中にインゴットを搬入する。そして、Ａｒ雰囲気下の加熱炉中で２時間インゴットを保持してインゴットを加熱した後、加熱炉からインゴットを搬出した。そして、搬出後直ちに、圧延ロールを用いて、複数パスに分けて、厚み減少率が９０％となるように熱間圧延を行い、所定厚さの熱圧材を作製した。このとき、熱間圧延終了後の熱圧材の温度が６０３℃となるように、熱間圧延の最終パス前に熱圧材を所定時間置くことで、最終パス時の熱圧材の温度を調整した。そして、熱間圧延によって熱圧材の表面に形成された表面酸化層の黒皮を面削にて除去した。面削を行った熱圧材に、所定の加工度の冷間圧延処理と、焼鈍処理とを所定回数繰り返して行い、所定厚さの冷圧材を作製した。そして、冷圧材に加工度が５％の仕上圧延を行い、所定厚さの銅ターゲット材を作製した。これを実施例１の試料とした。

【0053】

（実施例２〜１２及び比較例１〜９）
実施例２〜１２及び比較例１〜９では、熱間圧延時のインゴットの加熱温度、熱間圧延の厚み減少率、熱間圧延後の熱圧材の温度及び仕上圧延の加工度をそれぞれ、表１に示す通りとした。この他は、上述の実施例１と同様にして銅ターゲット材を作製した。これらをそれぞれ、実施例２〜１２及び比較例１〜９の試料とした。

【0054】

【表1】

【0055】

（評価）
実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料について、圧延面（すなわちスパッタリング面）の結晶組織及びスパッタリング特性について評価した。

【0056】

［スパッタリング面の結晶組織の評価］
まず、実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料のスパッタリング面となる圧延面の結晶組織について評価を行った。すなわち、実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料の結晶粒の平均結晶粒径を測定するとともに、各試料の圧延面の結晶面配向についての評価を行った。

【0057】

平均結晶粒径の測定は、ＪＩＳ Ｈ ０５０１に規定する「伸銅品結晶粒度試験法」の「比較法」に準じて行った。すなわち、実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料の圧延面の写真とＪＩＳ Ｈ ０５０１に示される標準写真の結晶粒度とを比較して、平均結晶粒径を測定した。

【0058】

また、結晶面方位の評価は、ＥＢＳＤ法により、測定領域を１ｍｍ×３ｍｍとして、各試料の結晶面方位の逆極点図を作成することで行った。すなわち、実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料の結晶面方位の逆極点図から、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面、及びこれら４つの結晶面のいずれにも属さないその他の結晶面についてそれぞれ、面積率を測定した。このとき、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面の各結晶面の法線方向からの傾きが±１５°以内である結晶面はそれぞれ、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面とみなした。そして、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面の各結晶面の面積率を算出する際、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面に含めた。なお、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面、（３１１）面及びその他の面の面積率はそれぞれ、測定領域の面積を１００％としたときの割合である。

【0059】

実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料について平均結晶粒径と、（１１１）面の面積率、（２００）面の面積率、（２２０）面の面積率、（３１１）面の面積率及びその他の面の面積率との測定結果をそれぞれ、表１に示す。

【0060】

［スパッタリング特性の評価］
次に、実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料のスパッタリング特性についての評価を行った。すなわち、各試料を用いてスパッタリングを行い、スパッタ膜の抵抗率及び異常放電回数の測定を行った。

【0061】

まず、実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料からそれぞれ、φ１００ｍｍ×５ｍｍｔのサンプルを切り出した。そして、各サンプルを用いて、スパッタリングを行い、絶縁基板上に電極配線である金属薄膜（スパッタ膜）として、所定厚さ（約２００ｎｍ）の純Ｃｕ膜を形成した。このとき、各サンプルの圧延面をスパッタリング面とした。また、絶縁基板として、低抵抗なスパッタ膜を形成しにくいとされるガラス基板と、下地層として所定厚さ（約５０ｎｍ）のチタン（Ｔｉ）膜が形成されたガラス基板とを用いた。なお、下地層としてのＴｉ膜は、スパッタリングによりガラス基板上に形成した。表２に、下地層としてのＴｉ膜及びスパッタ膜としての純Ｃｕ膜のスパッタリングによる成膜条件を示す。

【0062】

【表2】

【0063】

下地層としてのＴｉ膜及びスパッタ膜としての純Ｃｕ膜はそれぞれ、図２及び図３に示すように形成した。図２に、スパッタリングを行い、絶縁基板１であるガラス基板上に下地層としてのＴｉ膜２が形成され、Ｔｉ膜２上に電極配線である金属薄膜として純Ｃｕ膜３が形成された絶縁基板１の断面図を示す。また、図３に、図２に示すＴｉ膜２と純Ｃｕ膜３とを備える絶縁基板１の上面図を示す。図２及び図３に示すように、Ｔｉ膜２は、絶縁基板１であるガラス基板の少なくとも一の主面の全面に形成した。また、電極配線である純Ｃｕ膜３は、Ｔｉ膜２上に、メタルマスクを用いて３ｍｍ角のものを２ｍｍ間隔で形成した。すなわち、Ｔｉ膜２上に１０マス×１０マス＝１００マスの純Ｃｕ膜３を成膜した。なお、絶縁基板（ガラス基板）１上に電極配線である純Ｃｕ膜３を直接形成する場合も同様に、メタルマスクを用い、３ｍｍ角の純Ｃｕ膜を２ｍｍ間隔で形成した。

【0064】

＜スパッタ膜の抵抗率の評価＞
実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料から切り出したサンプルを用いて、絶縁基板１上に形成したスパッタ膜である純Ｃｕ膜３、及び絶縁基板１が備えるＴｉ膜２（下地層）上に形成したスパッタ膜である純Ｃｕ膜３の抵抗率をそれぞれ測定した。絶縁基板１上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率の測定は、ｖａｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗ法により行った。すなわち、３ｍｍ角の純Ｃｕ膜３の四隅付近にそれぞれ電極としての針を立てて、抵抗率を測定した。また、純Ｃｕ膜３の抵抗率の測定は、絶縁基板１上の中心部に形成された４つの純Ｃｕ膜３のマスについて行った。すなわち、図３に示す３ａ〜３ｄの４つの純Ｃｕ膜のマスについて行った。そして、４つの抵抗率の平均値を算出し、この平均値を純Ｃｕ膜３の抵抗率とした。このとき、レーザ顕微鏡を用いて純Ｃｕ膜３の各マスの周囲の縁の段差の高さを測定した。これを純Ｃｕ膜３の膜厚とした。また、絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率は、ｖａｎ ｄｅｒ Ｐａｕｗ法により測定した純Ｃｕ膜３の抵抗率に純Ｃｕ膜３の膜厚を乗じた値とした。絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に形成された純Ｃｕ膜３に抵抗率を測定する際、Ｔｉ膜２にも導通される。しかしながら、Ｔｉ膜２の抵抗率は純Ｃｕ膜３に比べて１桁以上高く、またＴｉ膜２の厚さは純Ｃｕ膜３の厚さよりも薄い。このため、純Ｃｕ膜３の抵抗率へのＴｉ膜２の影響は小さい。また、Ｔｉ膜２上での相対比較により、純Ｃｕ膜３の抵抗率の優劣を判定できる。従って、上述のように、絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率を定義した。

【0065】

実施例１〜１２及び比較例１〜９の各サンプルを用いて、スパッタリングを行い、絶縁基板１上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率、及び絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率の測定結果をそれぞれ、表１に示す。

【0066】

＜異常放電の発生回数の評価＞
実施例１〜１２及び比較例１〜９の各試料から切り出したサンプルを用いて、スパッタリングにより絶縁基板１上又は絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に純Ｃｕ膜３を形成する際、各サンプルに発生した異常放電（アーク）の回数（頻度）を測定した。異常放電の発生回数の測定は、図４に示すような検出装置システム（アークモニタ）により行った。すなわち、異常放電の発生回数の測定は、スパッタリング時の絶縁基板１に接続される基板電極と、銅ターゲット材４である各サンプルに接続されるカソード電極との間に印加される電流と電圧とをモニタして異常放電の発生を判定してカウントすることで行った。表３に、異常放電の発生回数を測定した際のスパッタリング条件を示す。

【0067】

【表3】

【0068】

表３に示すように、異常放電の発生回数の測定は、スパッタリングを行うチャンバ内の圧力を０．５Ｐａとし、投入パワーを２ｋＷ（ＤＣ）とし、プロセスガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、スパッタリング時間を連続１時間として行った。スパッタリング時間を１時間とすることで、サンプルである銅ターゲット材のエロージョン深さが約２ｍｍとなる。また、投入パワーを２ｋＷと強めのパワーとしたのは、異常放電を発生させやすくしつつ、長時間（１時間）のスパッタリングにより、絶縁基板１又は絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に形成された純Ｃｕ膜３の温度が上昇して、純Ｃｕ膜３が絶縁基板１又は絶縁基板１が備えるＴｉ膜２から剥がれることがない極限のパワーであるからである。また、スパッタリング開始後３０秒間のプリスパッタリングで発生した異常放電は、大気に触れた影響で発生した可能性があるため、異常放電の発生回数にはカウントしなかった。

【0069】

実施例１〜１２及び比較例１〜９の各サンプルを用いてスパッタリングを行った際に発生した異常放電の発生回数を、表１に示す。

【0070】

［総合評価］
表１から、平均結晶粒径が０．０７ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であり、（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面以外の結晶面であるその他の面の面積率が１５％以下である実施例１〜１２の各試料を用いてスパッタリングを行うと、絶縁基板１が備える下地層としてのＴｉ膜２上に結晶性が良好で低抵抗な純Ｃｕ膜３を形成できることを確認した。すなわち、実施例１〜１２の各試料を銅ターゲット材４として用いてスパッタリングを行い、絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率は２．１μΩｃｍ以下と低くなることを確認した。また、実施例１〜１２の各試料は、スパッタリングを行った際に発生した異常放電回数も１回以下と少ないことを確認した。

【0071】

また、実施例１〜５、実施例７及び実施例１１から、平均結晶粒径が０．０７ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であると、異常放電の発生回数が０回となることを確認した。さらに、実施例３〜５、実施例７及び実施例１１から、平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であると、平均結晶粒子径が０．１ｍｍ未満である実施例１及び実施例２と比べて、Ｔｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率が低くなることを確認した。すなわち、実施例３〜５、実施例７及び実施例１１から、平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であると、異常放電の発生回数を低減できるとともに、Ｔｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率をより低くできることを確認した。これらの結果から、銅ターゲット材４の平均結晶粒径が大きくなるほど、銅ターゲット材４がスパッタされることで原子を放出しやすく、絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上の純Ｃｕ膜３の抵抗率を低くできるが、銅ターゲット材４に異常放電が発生しやすくなることを確認した。これに対し、銅ターゲット材４の平均結晶粒径が小さくなるほど、銅ターゲット材４に異常放電が発生しにくくなるが、銅ターゲット材４がスパッタされにくくなるため、原子を放出しにくくなり、絶縁基板１が備えるＴｉ膜２上に形成する純Ｃｕ膜３の抵抗率が高くなることを確認した。

【0072】

比較例１〜９から、平均結晶粒径が０．０７ｍｍ未満である又は０．２０ｍｍを超え、さらに（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面以外の結晶面であるその他の面の面積率が１５％を超えると、比較例１〜９の各試料を用いてスパッタリングを行い、Ｔｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３を形成した際、純Ｃｕ膜３の抵抗率が高くなることを確認した。すなわち、純Ｃｕ膜３の抵抗率が２．２μΩｃｍを超えることを確認した。

【0073】

また、平均結晶粒径及び（１１１）面の面積率が同程度であるが、その他の面の面積率が大きく異なる実施例５と比較例６とを比較すると、Ｔｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率が大きく異なることを確認した。すなわち、実施例５ではＴｉ膜２上に形成した純Ｃｕ膜３の抵抗率が２．０２μΩｃｍであったのに対し、比較例６では２．２８μΩｃｍであった。また、実施例１１と比較例９とを比較した場合も、同様の結果が得られていることを確認した。これらの結果から、銅ターゲット材４のスパッタリング面には、銅（Ｃｕ）の主要面である（１１１）面、（２００）面、（２２０）面及び（３１１）面が多く配向されているほど、すなわち、「その他の面」の面積率が小さくなるほど、絶縁基板１が備える下地層としてのＴｉ膜２上に、結晶性が良く低抵抗である金属薄膜（純Ｃｕ膜３）を形成できることを確認した。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】