特許 6376438 Ｃｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材およびその製造方法

(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】6376438

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】Ｃｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/14 20060101AFI20180813BHJP

   C22C 9/05 20060101ALI20180813BHJP

   C23C 14/34 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/14 D

   C22C9/05

   C23C14/34 A

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-92582(P2014-92582)

(22)【出願日】2014年4月28日

(65)【公開番号】特開2015-7280(P2015-7280A)

(43)【公開日】2015年1月15日

【審査請求日】2017年3月10日

(31)【優先権主張番号】特願2013-115232(P2013-115232)

(32)【優先日】2013年5月31日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(72)【発明者】

【氏名】村田 英夫

(72)【発明者】

【氏名】上灘 真史

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 達也

【審査官】 宮崎 園子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５０３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２７１３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６７８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１２９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５２２３４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５１３５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２０４１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／１４

Ｃ２２Ｃ ９／０５

Ｃ２３Ｃ １４／３４

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、Ｃｕ−Ｍｎ合金粉の粒界中に再結晶組織を内包した組織を有することを特徴とする焼結Ｃｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材。

【請求項2】

Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｍｎ合金粉末を加圧焼結することを特徴とする焼結Ｃｕ−Ｍｎ合金スパッタリング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、低い反射率が要求される、例えば平面表示素子用の電極膜または配線膜に用いられるＣｕ−Ｍｎ合金膜およびそれを成膜するためのＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材ならびにＣｕ−Ｍｎ合金膜の成膜方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

透明なガラス基板等の上に薄膜デバイスを形成する液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」という。）、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という。）、電子ペーパー等に利用される電気泳動型ディスプレイ等の平面表示装置（フラットパネルディスプレイ、以下、「ＦＰＤ」という。）は、大画面、高精細、高速応答化に伴いその配線膜には低抵抗化が要求されている。さらに近年、ＦＰＤに操作性を加えるタッチパネル、あるいは樹脂基板や極薄ガラス基板を用いたフレキシブルなＦＰＤ等、新たな製品が開発されている。

【0003】

また、ＦＰＤの画面を見ながら直接的な操作性を付与するタッチパネル基板画面も大型化が進んでおり、スマートフォンやタブレットＰＣ、さらにデスクトップＰＣ等においてもタッチパネル操作を行なう製品が普及しつつある。タッチパネルの位置検出電極には、一般的に透明導電膜であるインジウム−スズ酸化物（以下、「ＩＴＯ」という。）が用いられている。
また、近年、多点検出が可能な静電容量式のタッチパネルでは四角形のＩＴＯ膜を配置した通称ダイヤモンド配置となっており、四角形のＩＴＯ膜を接続する電極膜や配線膜の保護膜に金属膜が用いられており、この金属膜にはＩＴＯ膜とのコンタクト性が得られやすいＭｏやＭｏ合金が用いられている。

【0004】

さらに、ガラス基板以外の樹脂フィルム基板や極薄ガラス基板等を用いたフレキシブルＦＰＤやタッチパネルを用いた製品が盛んに開発されている。
しかし、これらの用途に上述したＭｏやＭｏ合金の金属膜を成膜して基板を曲げると、Ｍｏ膜やＭｏ合金膜にクラック等が生じやすくなり、基板との密着性が確保されなくなり、配線膜のＣｕ膜を保護する効果を十分に維持できないという問題が生じる場合があることが明らかとなってきた。このため、ＭｏやＭｏ合金を用いない方法として、新たにＣｕ合金が注目されており、これにより上述した基板との密着性を確保する提案がなされている。（特許文献１〜特許文献３参照。）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−２１１３７８号公報

【特許文献2】特開２０１２−２１２８１１号公報

【特許文献3】特開２０１３−６７８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１および特許文献２で提案されているＣｕ合金膜は、低い電気抵抗値を有する配線膜を得るために、ＣｕにＡｇ、Ａｕ、Ｃ、Ｗ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｎ、ＢおよびＮｉよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有するＣｕ−Ｍｎ−Ｘ合金膜を基板や絶縁膜または半導体膜との密着性を確保するためにＣｕ膜の下地膜に成膜することが提案されている。
また、特許文献３では、インジウム−ガリウム−亜鉛−酸素で構成される半導体膜（以下、「ＩＧＺＯ膜」という。）に対するバリヤ性を確保するために、濃度が８原子％以上３０原子％以下のＭｎと、不可避的不純物とを含むＣｕ−Ｍｎ合金からなるＣｕ合金膜を成膜する方法が提案がされている。

【0007】

一方、近年主流のフルハイビジョンよりもさらに高精細な４倍の画素を有する大型の４Ｋ−ＴＶでは、主配線材料をＡｌからより低抵抗なＣｕを用いる方法が増加している。また、目元から数１０ｃｍ程度の至近距離で表示画面を操作するスマートフォンでは、小さな画面でありながらフルハイビジョン表示を行なう高精細化が進んでいる。この高精細化に伴い、入射光による金属膜の反射が表示品質を低下させるという問題が顕著化されるようになってきた。このため、金属膜には低い反射率を有するという新たな特性（以下、「低反射」ということもある。）の要求が急速に高まりつつある。
また、平面表示素子やタッチパネルの製造工程においては、電極膜・配線膜を成膜した後に、パターニングする際のフォトレジストの加熱処理工程において、大気雰囲気で２３０℃前後の加熱処理がされるため、この温度以下、可能であれば２００℃で加熱した際の低反射が得られる金属膜が望まれている。

【0008】

現在、平面表示装置における平面表示素子の配線膜に用いられているＡｌ膜は、可視光域において９０％以上の高い反射率を持つ金属である。また、同じく平面表示素子の配線膜に用いられているＣｕ膜は、可視光域で７０％の反射率を有し、６００ｎｍ以上の長波長域ではＡｇ膜と同等の９５％以上の高い反射率を有する。一方、これらの配線膜を保護するために積層するＭｏ膜やＭｏ合金膜は、６０％程度の反射率を有している。これらの金属膜は、平面表示素子の製造プロセスを経ても反射率はほとんど変化しないため、金属膜の反射が特に高精細な表示装置においては表示品質を低下させる要因となっている。
このため、高精細な表示装置においてはＭｏ等の半分程度の３０％以下のより低反射な電極膜・配線膜が要求される。

【0009】

以上のように、これまで種々のＣｕ合金膜が開発されているが、これらの特許文献では配線膜やバリヤ膜に注目して検討されており、今後の高精細な表示装置に対応するために必要な低反射という新たな特性に関しては何ら検討されていなかった。
本発明の目的は、高精細な平面表示素子の表示品質を向上させるために必要とされる、電極膜または配線膜における、低反射という新たな要求に対応できるＣｕ−Ｍｎ合金膜およびそれを成膜するためのＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材ならびにＣｕ−Ｍｎ合金膜の成膜方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、上記課題に鑑み、平面表示素子やタッチパネルの製造工程において低反射な特性を得るために、Ｃｕを主成分とし、添加元素および添加量の最適化に取り組んだ。その結果、Ｃｕに特定量のＭｎを加えたＣｕ−Ｍｎ合金膜で低反射の特性が得られることを見出し、本発明に到達した。

【0011】

すなわち、本発明は、金属成分が、金属成分全体を１００原子％としたとき、Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、可視光反射率が３０％以下のＣｕ−Ｍｎ合金膜である。
本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、金属成分と酸素を含有し、前記金属成分が、金属成分全体を１００原子％としたとき、Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、前記金属成分と前記酸素の合計に対する酸素の割合が原子比で０．３〜０．６である。
また、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、平面表示素子用の電極膜または配線膜に好適である。

【0012】

また、本発明は、Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材である。
本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材は、Ｃｕ−Ｍｎ合金粉の粒界中に再結晶組織を内包した組織を有することが好ましい。

【0013】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｍｎ合金膜を、３０〜６０体積％の酸素を含有する雰囲気中でスパッタリングにより成膜することで得ることができる。
また、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｍｎ合金膜を、不活性ガス雰囲気中でスパッタリングにより成膜し、次いで前記Ｃｕ−Ｍｎ合金膜を２００〜２２５℃の大気雰囲気中で加熱することで得ることもできる。

【発明の効果】

【0014】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、従来の電極膜・配線膜では得られなかった、低反射という新たな特性を達成できるため、例えばＦＰＤ等の表示品質を向上させることが可能となる。このため、より高精細なＦＰＤとして注目されている、例えば４Ｋ−ＴＶやスマートフォン、あるいはタブレットＰＣ等の次世代情報端末や樹脂基板を用いるフレキシブルなＦＰＤに対して非常に有用な技術となる。これらの製品では特に金属膜の低反射化が非常に重要なためである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材の断面を光学顕微鏡で観察した組織写真である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明の重要な特徴は、例えば平面表示素子用の電極膜や配線膜に好適なＣｕ合金膜として、Ｃｕに特定量のＭｎを添加したＣｕ−Ｍｎ合金を採用することで、低い反射率という新たな特性を見出した点にある。なお、以下の説明において、「反射率」とは、可視光域である波長３６０〜７４０ｎｍの範囲の平均反射率をいう。以下、本発明について詳述する。

【0017】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜において、Ｃｕに特定量のＭｎを添加する理由のひとつは、上述したパターニングする際のフォトレジストの加熱処理工程を経た後に、反射率を低減させるためである。上述したように、現在、平面表示素子の配線膜に用いられているＡｌ膜は、可視光域において９０％以上の高い反射率を持つ金属である。また、同じく平面表示素子の配線膜に用いられているＣｕ膜は、可視光域で７０％の反射率を有し、６００ｎｍ以上の長波長域ではＡｇ膜と同等の９５％以上の高い反射率を有する。
一方、これらの配線膜を保護するために積層するＭｏ膜やＭｏ合金膜は、６０％程度の反射率を有している。これらの金属膜は、上述した表示素子製造工程のプロセスを経ても反射率は、ほとんど変化しない。

【0018】

これに対して、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、Ｃｕに特定量のＭｎを添加したＣｕ−Ｍｎ合金を採用することで、低い反射率を実現した。本発明者の検討によると、この反射率低減効果は、金属成分が、金属成分全体を１００原子％としたとき、Ｍｎの添加量が３２〜４５原子％で顕著に現れることを確認した。その理由は明確ではないところ、Ｃｕ−Ｍｎ合金は全率固溶系の合金であり、その融点はＭｎ量が３８原子％で最も低下する。そして、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の融点が低いと、上述した加熱処理を行なった際に、再結晶や原子の移動が起こりやすくなる。また、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜中のＭｎは、酸素が存在する状況で加熱処理を行なうと、Ｍｎが結晶粒界を通じて膜表面に移動しやすくなる。
このように、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、金属成分が、金属成分全体を１００原子％としたときに、Ｍｎの添加量を３２〜４５原子％にすることで、融点が低い領域の組成範囲となり、大気雰囲気中で２００〜２２５℃の加熱処理をすると、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜中のＭｎが膜表面に拡散して酸化物が形成されて、反射率は低下すると考えられる。
また、反射率がより低いＣｕ−Ｍｎ合金膜とするためには、金属成分が、金属成分全体を１００原子％としたとき、Ｍｎの添加量を３２〜４０原子％にすることが好ましく、より好ましくは３２〜３９原子％である。

【0019】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、金属成分と酸素を含有し、前記金属成分が、金属成分全体を１００原子％としたとき、Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、前記金属成分と前記酸素の合計に対する酸素の割合を原子比で０．３〜０．６とすることで、より低い反射率を得ることが可能となる。Ｃｕ−Ｍｎ合金膜は、大気雰囲気中の加熱処理や、酸素を含有する雰囲気で成膜すると膜中に酸素を含有することになる。特に、ＭｎはＣｕより酸素と結合しやすいために、本発明のＭｎを特定量含有するＣｕ−Ｍｎ合金膜は、容易に多くの酸素を取り込むことで、低い反射率を得ることが可能となる。
純Ｃｕ膜においては、酸素がＣｕ_２ＯやＣｕＯの平衡状態図上のラインコンパウンドで存在する。一方、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜は、Ｍｎを含有することにより、安定領域の広いＭｎＯやＭｎ_３Ｏ_４とＣｕを含む非平衡な相となり、広い組成範囲で酸素を取り込むため、より低い反射率を得やすくなると考えられる。
本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、その膜中の金属成分と酸素の合計に対する酸素の割合を、原子比で０．３以上にすることで、金属光沢のある反射を抑制でき、低い反射率を実現することができる。また、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、その膜中の金属成分と酸素の合計に対する酸素の割合を、原子比で０．６以下にすることで、光の透過が抑制され、低い反射率を実現できることに加え、基板等との密着性を向上させることができる。このため、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜に含まれる前記金属成分と前記酸素の合計に対する酸素の割合は、原子比で０．３〜０．６である。好ましくは、０．３３〜０．５７である。

【0020】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜の膜厚は、２０〜２００ｎｍが好ましい。本発明では、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の膜厚を２０ｎｍ以上にすることで、光の透過が抑制され、低い反射率のＣｕ−Ｍｎ合金膜を得ることができる。また、本発明では、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の膜厚を２００ｎｍ以下にすることで、成膜するための時間を短縮できる上、成膜後または加熱処理後の膜応力による基板の反りを抑制することができる。本発明で、反射率が低いＣｕ−Ｍｎ合金膜をより高い生産性で、安定して得るためには、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の膜厚を５０〜１００ｎｍにすることがより好ましい。

【0021】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜を成膜するには、スパッタリングターゲット材を用いたスパッタリング法が最適である。スパッタリング法としては、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の組成と同一のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材を使用して成膜する方法や、例えばＣｕスパッタリングターゲット材と、ＭｎまたはＭｎ−Ｃｕ合金のスパッタリングターゲット材を使用して、コスパッタリングによって成膜する方法が適用できる。
中でも、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の組成と同一のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材を使用して成膜する方法が好ましい。そして、本発明では、Ｍｎを３２〜４５原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材を用いることで、簡便かつ安定してＣｕ−Ｍｎ合金膜を成膜できる。また、上述したように、より低い反射率を有するＣｕ−Ｍｎ合金膜を安定的に得るためには、Ｍｎを３２〜４０原子％含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材を用いることが好ましい。本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材におけるＭｎの含有量のより好ましい範囲は、３２〜３９原子％である。

【0022】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材は、所定の組成に調合した原料を溶解・鋳造してインゴットを作製し、機械加工により製造する方法や、所定の組成に調合した原料をアトマイズしたり、インゴットを粉砕したりしてＣｕ−Ｍｎ合金粉末を作製し、これを熱間静水圧プレス（以下、「ＨＩＰ」という。）等で加圧焼結する方法で製造することができる。
本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材の製造方法に関しては、スパッタリングターゲット材の大きさや形状により、安価かつ安定的に製造できる方法を適宜選定することができる。本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材は、Ｃｕ−Ｍｎ合金からなるアトマイズ粉末を用いて、焼結温度を最適化して製造することにより、Ｃｕ−Ｍｎ合金粉の粒界中に再結晶組織を内包した組織とすることが好ましい。これにより、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材は、再結晶した歪みのない組織を有することで、スプラッシュ等の異常粒子の発生を抑制し、均一かつ高品位なＣｕ−Ｍｎ合金膜を安定的に得ることが可能となる。

【0023】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材において、低い反射率を確保するために、必須元素であるＭｎ以外の残部を占めるＣｕ以外の不可避的不純物の含有量は少ないことが好ましく、本発明の作用を損なわない範囲で、窒素、炭素、Ｆｅ、Ｓｉ等といった不可避的不純物を含んでもよい。例えば、窒素は１０００質量ｐｐｍ以下、炭素は２００質量ｐｐｍ以下、Ｆｅは５００質量ｐｐｍ以下、Ｓｉは１００質量ｐｐｍ以下等であり、ガス成分を除いた純度として、９９．９質量％以上であることが好ましい。

【0024】

本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、スパッタリングターゲット材を用いてスパッタリングする際に、一般的なスパッタガスである不活性ガスのＡｒ等に、反応性ガスである酸素を含有させたスパッタガスを用いる、所謂反応性スパッタ法を適用することで得ることができる。その際、スパッタガス中の酸素ガスの含有比率は、３０〜６０体積％とすることが好ましい。

【0025】

また、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜は、スパッタリングターゲット材を用いてスパッタリングする際に、Ａｒ等の不活性ガス雰囲気中でスパッタリングによりＣｕ−Ｍｎ合金膜を成膜し、次いで、このＣｕ−Ｍｎ合金膜を２００〜２２５℃の大気雰囲気中で加熱することでも得ることもできる。

【実施例1】

【0026】

先ず、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜を成膜するためのスパッタリングターゲット材を作製した。原子比で８０原子％Ｍｎ−Ｃｕとなるように秤量し、真空溶解炉にて溶解し鋳造してインゴットを作製した。その後、このインゴットを機械加工により、直径１００ｍｍ、厚さ５ｍｍのスパッタリングターゲット材を作製した。
尚、比較例となるＡｌ膜を成膜するためのＡｌスパッタリングターゲット材は、住友化学株式会社製のＡｌスパッタリングターゲット材を購入して準備した。また、比較例となるＣｕ膜を成膜するためのＣｕスパッタリングターゲット材は、日立電線株式会社製の無酸素銅（ＯＦＣ）の素材を加工して、Ｃｕスパッタリングターゲット材を作製した。また、比較例となるＭｏ膜を成膜するためのＭｏスパッタリングターゲット材は、純度４ＮのＭｏ粉末を加圧焼結して、Ｍｏスパッタリングターゲット材を作製した。

【0027】

上記で作製した各スパッタリングターゲット材を銅製のバッキングプレ−トにろう付けして、株式会社アルバック製のスパッタリング装置（型式番号：ＣＳ−２００）に取付けた。そして、２５ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板上に、表１に示す膜厚の金属膜を成膜して評価用の試料を作製した。尚、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の成膜は、上記で用意したＣｕスパッタリングターゲット材と８０原子％Ｍｎ−Ｃｕスパッタリングターゲット材とを同時スパッタするコスパッタ法を用いて、各々のスパッタリングターゲット材に印加する電力を変化させて、異なる組成のＣｕ−Ｍｎ合金膜を成膜した。

【0028】

成膜したＣｕ−Ｍｎ合金膜の組成を、株式会社島津製作所製の誘導結合プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ 型式番号：ＩＣＰＶ−１０１７）を用いて確認した。
次に、各試料を大気雰囲気において１５０℃、２００℃の温度で３０分間の加熱処理を行い、反射率測定用の試料を得た。得られた各試料の反射率の測定結果を表１に示す。尚、反射率は、コニカミノルタ株式会社製の分光測色計（型式番号：ＣＭ２５００ｄ）を用いた。尚、表１中の＊印は、本発明の範囲外を示す。

【0029】

【表1】

【0030】

表１に示すように、低い電気抵抗値を有するＡｌやＣｕ、あるいは積層膜に用いられるＭｏは、大気雰囲気中で２００℃の加熱を行っても、反射率はほとんど低下しないことがわかる。
これに対して、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜の反射率は、１５０℃で加熱するとわずかに低下し、２００℃で加熱するとさらに大きく低下することがわかる。特に、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜へのＭｎの添加量が３２〜４３原子％の範囲で、反射率が３０％以下という低い反射率が得られ、平面表示素子用の電極膜や配線膜に好適なＣｕ−Ｍｎ合金膜となることが確認できた。

【実施例2】

【0031】

実施例１の試料の内、試料Ｎｏ．１、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６、Ｎｏ．７の試料を、大気雰囲気中で２２５℃、２５０℃、３００℃の加熱処理を行なった際の、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の反射率を測定した結果を表２に示す。尚、表２中の＊印は、本発明の範囲外を示す。

【0032】

【表2】

【0033】

表２に示すように、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の反射率は、大気雰囲気中における加熱温度が２２５℃では、表１に示す２００℃よりさらに低下することを確認した。一方、大気雰囲気中における加熱温度が２５０℃では、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜の反射率は、３０％を超え、大きく増加することを確認した。このため、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金膜を得るためには、大気雰囲気中におけるＣｕ−Ｍｎ合金膜の加熱温度は、２００〜２２５℃が好ましいことが確認できた。

【実施例3】

【0034】

原子比でＣｕ−３４原子％Ｍｎのスパッタリングターゲット材を作製するために、同組成のアトマイズ粉末を作製し、１００メッシュのふるいを用いて分級して平均粒径７０μｍのＣｕ−Ｍｎ合金粉末を得た。このＣｕ−Ｍｎ合金粉末を化学分析した結果、純度は９９．９％であることを確認した。
次に、内径１３３ｍｍ×高さ３０ｍｍの円筒体で厚さが３ｍｍの軟鋼製の容器に充填し、４５０℃で５時間加熱して脱ガス処理を行なった。その後、軟鋼製容器を封止し、ＨＩＰ装置により焼結温度８００℃、加圧圧力１１８ＭＰａ、焼結時間５時間の条件で焼結した。
冷却後にＨＩＰ装置から取り出し、機械加工により軟鋼製容器を外し、直径１００ｍｍ、厚さ５ｍｍからなる本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材を得て、残部より試験片を切り出した。

【0035】

得られた試験片の金属元素の定量分析を株式会社島津製作所製の誘電プラズマ発光分析装置（ＩＣＰ）（型式番号：ＩＣＰＶ−１０１７）で行ない、酸素の定量を非分散型赤外線吸収法により測定したところ、Ｃｕ、Ｍｎの分析値の合計の純度は９９．９％、酸素濃度は５６０質量ｐｐｍであり、高純度のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材が得られることが確認できた。

【0036】

上記で得た試験片を、鏡面研磨した後、硝酸水溶液で腐食して、光学顕微鏡で組織観察した結果を図１に示す。図１に示すように、本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材は、アトマイズ粉末の球状に近い粒界内で細かな再結晶した組織を有しており、偏析や空孔等の大きな欠陥は確認されず、スパッタ成膜に好適なＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材であることが確認できた。

【0037】

また、上記で得た本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材を銅製のバッキングプレートにろう付けした後、キヤノンアネルバ株式会社製のスパッタ装置（型式番号：ＳＰＦ−４４０ＨＬ）に取り付け、Ａｒ雰囲気、圧力０．５Ｐａ、電力５００Ｗの条件でスパッタを実施した。
本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲットを用いてスパッタすると、異常放電もなく、安定したスパッタを行なうことができることを確認した。

【実施例4】

【0038】

実施例３で作製した本発明のＣｕ−Ｍｎ合金スパッタリングターゲット材をアルバック株式会社製のスパッタ装置（型式番号：ＳＢＨ−２２０４）に取り付けて、Ａｒと酸素を含有したスパッタガスを用いて、圧力０．８Ｐａ、電力３００Ｗの条件でスパッタを実施した。
実施例１と同様に、基板には２５ｍｍ×５０ｍｍのガラス基板を用いて、表３に示すスパッタ雰囲気中の酸素量を調整して、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜を１００ｎｍの膜厚で成膜した。各試料の反射率を測定した結果を表３に示す。尚、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜中の酸素量は、光電子分光分析装置ＥＳＣＡ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｆｏｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ）（ＫＲＡＴＯＳ社製、型式番号：ＡＸＩＳ−ＨＳ）を用いて分析し、金属成分と酸素の合計に対する酸素の割合を原子比で示す。また、表３中の＊印は、本発明の範囲外を示す。

【0039】

【表3】

【0040】

表３に示すように、スパッタガス中の酸素濃度が３０体積％以上であると、反射率は低下するとともに、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜中の酸素量も増加することがわかる。一方、Ｃｕ−Ｍｎ合金膜中金属成分と酸素の合計に対する酸素の割合が原子比で０．６を越えると、透過光が増加するとともに、膜剥がれが発生することを確認した。

【図1】