JP2948073B2 - High purity titanium sputtering target - Google Patents

High purity titanium sputtering target

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JP2948073B2
JP2948073B2 JP5260381A JP26038193A JP2948073B2 JP 2948073 B2 JP2948073 B2 JP 2948073B2 JP 5260381 A JP5260381 A JP 5260381A JP 26038193 A JP26038193 A JP 26038193A JP 2948073 B2 JP2948073 B2 JP 2948073B2
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crystal grain
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crystal orientation
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秀秋 福世
俊 永澤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高純度チタニウムから
なるスパッタリングターゲットに関するものであり、特
には今後の半導体デバイスに対応して平均結晶粒径及び
/或いは結晶方位のような従来とは異なる結晶特性を備
えた高純度チタニウムからなるスパッタリングターゲッ
トに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering target made of high-purity titanium, and more particularly to a non-conventional crystal such as an average crystal grain size and / or crystal orientation corresponding to future semiconductor devices. The present invention relates to a sputtering target made of high-purity titanium having characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】スパッタリングターゲットは、スパッタ
リングにより各種半導体デバイスの電極、ゲート、配
線、素子、絶縁膜、保護膜等を基板上に形成するための
スパッタリング源となる、通常は円盤状の板である。加
速された粒子がターゲット表面に衝突するとき運動量の
交換によりターゲットを構成する原子が空間に放出され
て対向する基板上に堆積する。スパッタリングターゲッ
トとしては、A1及びA1合金ターゲット、高融点金属
及び合金(W、Mo、Ti、Ta、Zr、Nb等及びW
−Tiのようなその合金)ターゲット、金属シリサイド
(MoSi、WSi、NiSi等)ターゲット等
が代表的に使用されてきた。
2. Description of the Related Art A sputtering target is a generally disk-shaped plate which serves as a sputtering source for forming electrodes, gates, wirings, elements, insulating films, protective films and the like of various semiconductor devices on a substrate by sputtering. . When the accelerated particles collide with the target surface, the atoms constituting the target are released into space by the exchange of momentum and are deposited on the opposing substrate. As the sputtering target, A1 and A1 alloy targets, refractory metals and alloys (W, Mo, Ti, Ta, Zr, Nb, etc. and W
Alloys thereof) targets such as -ti, metal silicide (MoSi x, WSi x, NiSi x , etc.) targets, etc. have been typically used.

【0003】こうしたターゲットの中でも重要なものと
して注目を浴びているものの一つがTi配線、Ti保護
膜等の形成用のTiターゲットである。
One of the important targets among these targets is a Ti target for forming a Ti wiring, a Ti protective film and the like.

【0004】近年、ウエハサイズが6インチから8イン
チと大型化し、かつ回路配線の幅が0.5μm以下と微
細化するにしたがってスパッタリングによりウエハ上に
形成された薄膜の均一性は、従来の膜厚分布のバラツキ
の標準偏差(σ)が5%以下という規格から、その標準
偏差の3倍値(3σ)が5%以下と、形成された微細配
線の特性を確保する上で要求される規格が厳しくなって
きている。このような背景の中、スパッタ装置、スパッ
タ条件、ターゲット等について膜厚の均一性を改善する
ことを目的として検討がなされているが、特に従来のタ
ーゲット品質では、異なったターゲット間で、また同一
ターゲット使用時においても膜厚分布のバラツキ及びそ
の変動が大きく、膜厚分布に関する上記規格(3σ<5
%)を満足しないことが明らかになっている。
In recent years, as the wafer size has increased from 6 inches to 8 inches and the width of circuit wiring has been reduced to 0.5 μm or less, the uniformity of the thin film formed on the wafer by sputtering has been reduced. From the standard that the standard deviation (σ) of the variation in the thickness distribution is 5% or less, the triple value (3σ) of the standard deviation is 5% or less, which is a standard required for securing the characteristics of the formed fine wiring. Is getting tougher. Against this background, sputter apparatuses, sputtering conditions, targets, and the like have been studied for the purpose of improving the uniformity of the film thickness. Even when the target is used, the variation in the film thickness distribution and its fluctuation are large, and the above-mentioned standard (3σ <5) regarding the film thickness distribution is used.
%) Is not satisfied.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記、即ち膜厚分布に
関する規格の問題については、従来、主にスパッタ装
置、スパッタ条件等の面から改善及び検討がなされてい
るだけであり、特にターゲット自体の品質については深
く考慮されていなかったのが実情である。一般に、結晶
性材料の表面及び内部の組織及び結晶構造(結晶粒径や
結晶配向性等)がターゲットからのスパッタ原子の放出
特性に大きな影響を与えることが一般に知られている。
このことから、Tiターゲットにおいても、その組織及
び結晶構造の差異及び不均一性がスパッタ原子の放出特
性及びその方向指向特性等に大きく影響を及ぼしている
と考えられる。
The above-mentioned problem of the standard concerning the film thickness distribution has been conventionally improved and examined mainly from the viewpoint of the sputtering apparatus, sputtering conditions and the like. The fact is that quality was not considered in depth. In general, it is generally known that the structure and crystal structure (crystal grain size, crystal orientation, and the like) of the surface and inside of a crystalline material greatly affect the emission characteristics of sputtered atoms from a target.
From this, it is considered that also in the Ti target, the difference and the non-uniformity of the structure and the crystal structure greatly affect the emission characteristics of the sputtered atoms and the directional characteristics thereof.

【0006】たとえば、J.Vac.Sci.Tech
nol.A Vo15,No4,Jul/Aug196
7の1755〜1768頁に掲載された、シー・イー・
ウイッカーシャーム・ジュニアによる論文「Cryst
allographic target effect
s in magnetron sputterin
g」は、スパッタリング薄膜の膜厚均一性に対する結晶
方位の影響について記載している。チタンではなく、ア
ルミニウムターゲットについてはこれまで多くの研究が
なされている。特開昭63−312975号は、スパッ
タリングによりウエハ上に形成されたアルミニウム薄膜
の膜厚が中央部が厚くそして周辺部が薄い分布を有して
いることに鑑み、アルミニウムターゲット中心部の結晶
方位含有比{220}/{200}が外周部のそれより
大きいことを特徴とするアルミニウムスパッタリングタ
ーゲットを記載している。特開平2−15167号は、
ターゲット表面の面積の50%以上を(111)結晶面
より構成したアルミニウムスパッタリングターゲットを
記載する。特開平3−2369号は、マグネトロンスパ
ッタリングによりアルミニウムターゲットが消耗するに
つれ、マグネットの回転に沿ってリング状の溝が表面に
形成されると共に原子の放出方向が変化し、膜厚分布が
悪くなることを解決するべく、結晶方位強度比{10
0}/{110}をターゲット表面から内部に入るにつ
れ小さくすることを提唱している。特開平3−1070
9号は、アルミニウムターゲットのスパッタ面の結晶方
位含有比{220}/{200}が0.5以上であるこ
とを特徴とするターゲットを記載している。更には、特
開平4−2346170号は、2mm以下の粒度及び
〈110〉繊維組織を有するアルミニウムターゲットに
おいて繊維軸をランダムの20倍以上のX線回析強度を
有するものとするターゲットを記載している。
For example, in J. Vac. Sci. Tech
nol. A Vo15, No4, Jul / Aug196
7, pp. 1755-1768.
A paper by Wickersham Jr. "Cryst
allographic target effect
s in magnetron splitterin
“g” describes the influence of the crystal orientation on the film thickness uniformity of the sputtering thin film. Much research has been done on aluminum targets instead of titanium. Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313975 discloses that, in view of the fact that the thickness of an aluminum thin film formed on a wafer by sputtering has a distribution in which a central portion is thicker and a peripheral portion is thinner, the crystal orientation of the aluminum target central portion is reduced. An aluminum sputtering target is described in which the ratio {220} / {200} is greater than that of the outer periphery. JP-A-2-15167 describes that
An aluminum sputtering target in which 50% or more of the area of the target surface is composed of a (111) crystal plane is described. JP-A-3-2369 discloses that as the aluminum target is consumed by magnetron sputtering, a ring-shaped groove is formed on the surface along with the rotation of the magnet, and the emission direction of atoms changes, resulting in a poor film thickness distribution. In order to solve the problem, the crystal orientation intensity ratio {10
It has been suggested that 0 / {110} be reduced as it enters the interior from the target surface. JP-A-3-1070
No. 9 describes a target characterized in that the crystal orientation content ratio {220} / {200} of the sputter surface of the aluminum target is 0.5 or more. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-234170 describes an aluminum target having a grain size of 2 mm or less and a <110> fiber structure in which the fiber axis has an X-ray diffraction intensity of 20 times or more of randomness. I have.

【0007】本発明の課題は、これまで組織及び結晶構
造の差異及び不均一性について配慮されたことのなかっ
たTiターゲットにおいて、上記標準偏差の3倍値(3
σ)が5%以下という膜厚分布に関する規格の問題を軽
減或いは解決することのできるTiターゲットを開発す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a Ti target which has not been considered for differences in structure and crystal structure and non-uniformity so far, three times the standard deviation (3 times).
It is an object of the present invention to develop a Ti target capable of reducing or solving the problem of the standard relating to the film thickness distribution in which σ) is 5% or less.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、この課題の
解決に向けて、従来のTiターゲットでは考慮されてい
なかった結晶粒径及び結晶配向性の膜厚分布への影響を
検討した結果、(a)ターゲットの各部位での平均結晶
粒径が500μm以下、好ましくは100μm以下であ
り、各部位の平均結晶粒径を平均化したターゲット全体
の平均結晶粒径に対する各部位の平均粒径のバラツキが
±20%以内であることを基本とし更には(b)ター
ゲットのスパッタ面においてX線回折法で測定され、次
の数式
In order to solve this problem, the present inventor studied the effects of the crystal grain size and crystal orientation on the film thickness distribution which were not considered in the conventional Ti target. (A) the average crystal grain size at each part of the target is 500 μm or less, preferably 100 μm or less;
Ri, and that the basic variation of the average particle size of each part with respect to the average crystal grain size of the entire target obtained by averaging the average crystal grain size of each part is within 20% ±, even sputter surface (b) Target Measured by the X-ray diffraction method at

【数2】 により算出した各部位の結晶方位含有比Aがこれらの結
晶方位含有比を平均化したターゲット全体の平均結晶方
位含有比に対してそのバラツキが±20%以内であるよ
うに調整することにより、従来のTiターゲットの品質
では達成することができなかった膜厚分布に均一性の問
題を軽減或いは解決しうることが明らかになった。
(Equation 2) Crystal orientation content ratio A of each portion was calculated by the Turkey be adjusted such that the variation relative to the average crystal orientation content ratios of the whole target obtained by averaging these crystal orientation content ratio is within 20% ± by It has been found that the problem of uniformity in the film thickness distribution, which could not be achieved with the quality of the conventional Ti target, can be reduced or solved.

【0009】この知見に基づいて、本発明は、 (1)ターゲットの各部位での平均結晶粒径が500μ
m以下であり、そしてターゲット全体の平均結晶粒径に
対する各部位の平均結晶粒径のバラツキが±20%以内
であることを特徴とする高純度チタニウムスパッタリン
グターゲット、(2)ターゲットの各部位のスパッタ面においてX線回
折法で測定され、次の数式に基づいて算出された結晶方
位含有比Aが、同ターゲットの全体の平均化した同結晶
方位含有比に対して、そのバラツキが±20%以内であ
ることを特徴とする(1)の高純度チタニウムスパッタ
リングターゲット、及び (3)ターゲットの各部位での平均結晶粒径が100μ
m以下であることを特徴とする(1)乃至(2)いずれ
の高純度チタニウムスパッタリングターゲットを提供
するものである。
Based on this finding, the present invention provides: (1) an average crystal grain size at each part of a target of 500 μm;
m Ri der below, and the average crystal grain size of the entire target
Variation of average grain size of each part to within ± 20%
High purity titanium sputtering target, characterized in that it, (2) X Senkai in sputtering surface of each part of the target
The crystallographic method measured by the orthogonal method and calculated based on the following formula
Crystal with the same content ratio A as the average of the entire target
The variation is within ± 20% of the orientation content ratio.
(1) high-purity titanium sputtering
(3) The average crystal grain size at each part of the ring target and (3) the target is 100 μm.
m or less, any of (1) and (2)
One of which is intended to provide a high-purity titanium sputtering target.

【0010】[0010]

【作用】膜厚均一性について、ターゲットの各部位での
平均結晶粒径を500μm以下とするのは、平均結晶粒
径が500μmを超えるような粗大結晶粒では各結晶粒
からの原子の放出特性の違いが顕著化し、膜厚分布の不
均一性が生じるためである。特にはターゲットの各部位
での平均結晶粒径を100μm以下とすることが好まし
い。
With respect to the film thickness uniformity, the average crystal grain size at each portion of the target is set to 500 μm or less because of the emission characteristics of atoms from each crystal grain in the case of coarse crystal grains whose average crystal grain size exceeds 500 μm. Is remarkable, and the film thickness distribution becomes non-uniform. In particular, it is preferable that the average crystal grain size at each portion of the target is 100 μm or less.

【0011】ターゲット全体の平均結晶粒径に対する各
部位の平均粒径のバラツキを±20%以下とするのは、
バラツキが±20%を超えると、同様にターゲット各部
位のスパッタ速度の違いが顕著化し膜厚分布の不均一性
が生じるためである。
The reason why the variation of the average grain size of each part with respect to the average crystal grain size of the entire target is set to ± 20% or less is as follows.
This is because if the variation exceeds ± 20%, the difference in the sputtering rate at each portion of the target becomes remarkable, and the film thickness distribution becomes non-uniform.

【0012】ターゲットのスパッタ面においてX線回折
法で測定された各部位の前記結晶方位含有比Aがターゲ
ット全体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが
±20%以内とされる。この理由は、純チタニウムにお
いてターゲットの製造工程の中で塑性加工を鍛造または
圧延等で行なった場合、その加工比の増加にともなって
ターゲットスパッタ面に対して(002)面が±35゜
以内の傾きを有する集合組織が形成されるからである。
X線回折法により(002)面が±35゜以内の傾きを
有するこのチタニウムの代表的な集合組織の結晶配向性
を評価する場合に、各回折ピークはターゲットスッパタ
面に平行な結晶面に対応したものであることから、表1
に示すように、(002)面から面間角が35゜以内で
ある結晶面、すなわち、30゜傾いた(103)面、2
4゜傾いた(014)面、20゜傾いた(015)面の
回折ピークが上記集合組織とともに増大する傾向があ
り、これらの結晶面も(002)面に加えて考慮する必
要があるからである。なお、上記結晶方位含有比の値
は、塑性加工方法及び加工度に強く依存するが、結晶組
織の状態と強い相関関係はなく、上記結晶方位含有比を
保ったまま結晶組織を調整できることから特に規定する
必要はない。しかし、各部位の結晶方位含有比Aがター
ゲット全体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキ
が±20%以内であると規定したのは、ターゲット全体
の平均結晶方位含有比に対する各部位の結晶方位含有比
のバラツキが±20%以上では各部位のスパッタ速度の
違いが顕著化し、膜厚分布の不均一性が生じるためであ
る。
[0012] The crystal orientation content ratio A of each part measured by the X-ray diffraction method on the sputtering surface of the target is set to be within ± 20% of the average crystal orientation content ratio of the entire target. The reason for this is that, when plastic working is performed by forging or rolling in pure titanium in the target manufacturing process, the (002) plane is within ± 35 ° with respect to the target sputtered surface due to an increase in the working ratio. This is because a texture having an inclination is formed.
When evaluating the crystal orientation of a typical texture of titanium having a (002) plane having an inclination of ± 35 ° or less by an X-ray diffraction method, each diffraction peak becomes a crystal plane parallel to the target sputtering plane. Table 1
As shown in the figure, a crystal plane whose plane angle is within 35 ° from the (002) plane, that is, a (103) plane inclined by 30 °, 2
The diffraction peaks of the (014) plane inclined at 4 ° and the (015) plane inclined at 20 ° tend to increase together with the texture, and these crystal planes need to be considered in addition to the (002) plane. is there. The value of the crystal orientation content ratio strongly depends on the plastic working method and the working degree, but there is no strong correlation with the state of the crystal structure, and the crystal structure can be adjusted while maintaining the crystal orientation content ratio. No need to specify. However, the reason that the variation in the crystal orientation content ratio A of each portion relative to the average crystal orientation content ratio of the entire target is within ± 20% is that the crystal orientation content ratio A of each portion relative to the average crystal orientation content ratio of the entire target. This is because when the dispersion of the azimuth content ratio is ± 20% or more, the difference in the sputtering rate at each part becomes remarkable, and the film thickness distribution becomes non-uniform.

【0013】次に結晶方位含有比の測定方法について以
下に記述する。測定試料は試料表面の加工変質層を電解
研磨等で化学的に除去した後、X線回折計で各結晶方位
に対応する回折線の強度を測定する。得られた回折線の
強度値は各結晶方位の回折線の相対強度比{JCPDS
Cardを参照}で補正し、その補正強度から結晶方
位含有比を算出する。なお、結晶方位含有比の算出方法
を表1に示す。
Next, a method of measuring the crystal orientation content ratio will be described below. The measurement sample is obtained by chemically removing a work-affected layer on the sample surface by electrolytic polishing or the like, and then measuring the intensity of a diffraction line corresponding to each crystal orientation with an X-ray diffractometer. The intensity value of the obtained diffraction line is calculated by calculating the relative intensity ratio of the diffraction line of each crystal orientation / JCPDS.
The Card is corrected with reference}, and the crystal orientation content ratio is calculated from the corrected intensity. Table 1 shows the calculation method of the crystal orientation content ratio.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】本発明のスッパタリングターゲットの素材
として用いる高純度チタニウムは4N以上のチタニウム
を意味するものである。そして、本発明のターゲットの
上記品質の調整は圧延や鍛造等の塑性加工と熱処理を組
み合わせることにより行なうことができるが、具体的な
品質調整の程度はターゲット素材の純度、また鋳造組
織、塑性加工及び熱処理の方法等に強く依存して一般的
に規定できない。しかし、ターゲット素材及び鋳造組
織、塑性加工及び熱処理の方法等が特定されれば、容易
に上記所定の品質を得るための塑性及び熱処理条件を見
いだすことは可能である。
The high-purity titanium used as the material of the sputtering target of the present invention means 4N or more titanium. The adjustment of the quality of the target of the present invention can be performed by combining plastic working such as rolling and forging and heat treatment. The specific degree of quality adjustment depends on the purity of the target material, the casting structure, and the plastic working. And cannot be generally defined depending on the heat treatment method and the like. However, if the target material and the casting structure, the method of plastic working and heat treatment, and the like are specified, it is possible to easily find the plastic and heat treatment conditions for obtaining the above-mentioned predetermined quality.

【0016】例えば、ターゲットの各部位での平均結晶
粒径が500μm以下であり、各部位の平均結晶粒径を
平均化したターゲット全体の平均結晶粒径に対する各部
位の平均粒径のバラツキが±20%以内の条件を達成す
るためには、チタンインゴットを素材の再結晶温度以上
で熱間加工し、鋳造組織を破壊して結晶粒度を均一化す
ると共に、最終的な均一微細な再結晶組織を付与するた
め、再結晶温度未満で所定の最終形状に均一に温間もし
くは冷間加工を行った後、素材の再結晶温度域でターゲ
ット全体に均一な熱処理を施し、再結晶化を完了させ
る。ここで、素材の再結晶温度は素材の純度及び熱処理
前の塑性加工状態に主に依存する。
For example, the average crystal grain size at each portion of the target is not more than 500 μm, and the average crystal grain size of each portion is equal to the average crystal grain size of the entire target. In order to achieve the condition of 20% or less, the titanium ingot is hot-worked at a temperature higher than the recrystallization temperature of the raw material to destroy the cast structure to make the grain size uniform and to finally form a uniform and fine recrystallized structure. In order to impart a uniform heat treatment to a predetermined final shape at a temperature lower than the recrystallization temperature, a uniform heat treatment is applied to the entire target in the recrystallization temperature range of the material to complete the recrystallization. . Here, the recrystallization temperature of the material mainly depends on the purity of the material and the plastic working state before the heat treatment.

【0017】各部位の結晶方位含有比Aがターゲット全
体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが±20
%以内の条件を実現するためには、上記加工工程の内、
加工比を0.3以上として均一に温間もしくは冷間加工
を行い、その後、素材の再結晶温度域でターゲット全体
に均一な熱処理を施し、再結晶を完了させることが必要
である。ここで、加工比が0.3未満では、熱処理後の
再結晶組織に対応する均一な結晶方位含有比を実現する
ことができない。
The variation of the crystal orientation content ratio A of each portion is ± 20 with respect to the average crystal orientation content ratio of the entire target.
In order to achieve the condition of within%,
It is necessary to uniformly perform warm or cold working with a working ratio of 0.3 or more, and then perform a uniform heat treatment on the entire target in the recrystallization temperature range of the material to complete the recrystallization. Here, if the working ratio is less than 0.3, a uniform crystal orientation content ratio corresponding to the recrystallized structure after the heat treatment cannot be realized.

【0018】平均結晶粒径並びに結晶方位含有比の両条
件を実現するためには、上記両方の条件を満たす加工方
法を採用すればよい。
In order to realize both conditions of the average crystal grain size and the crystal orientation content ratio, a processing method that satisfies both of the above conditions may be adopted.

【0019】各部位での平均結晶粒度の測定は、JIS
・H0501に記載される切断法により行った。
The measurement of the average grain size at each site is determined according to JIS.
-The cutting method described in H0501 was used.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例及び比較例を示す。EXAMPLES Examples and comparative examples will be described below.

【0021】(実施例1及び比較例1) 高純度チタニウムのインゴットを塑性加工及び熱処理に
より、それぞれ表2に示す結晶組織及び結晶配向性を有
するターゲットA、ターゲットB及びターゲットCを製
造した。ターゲットの形状は直径約320mm、厚み約
6mmの平板状スパッタリングターゲットであった。タ
ーゲットA、B及びCの製造方法は次の通りであった。 (A)ターゲットA: 高純度チタニウムのインゴットを750℃で熱間加工
し、その後、400℃で加工比を1.5として温間加工
を行い、630℃で1時間ターゲット全体に均一な熱処
理を施した。 (B)ターゲットB: 高純度チタニウムのインゴットを750℃で熱間加工
し、その後、400℃で加工比を1.5として温間加工
を行い、均熱温度分布が狭い熱処理炉を使用して600
℃で1時間熱処理を施した。 (C)ターゲットC: 高純度チタニウムのインゴットを800℃で熱間加工
し、その後、400℃で鍛造材の片側半分を加工比2.
0として、また残り半分を加工比1.1として温間加工
を行い、600℃で1時間ターゲット全体に均一な熱処
理を施した。
Example 1 and Comparative Example 1 A high-purity titanium ingot was subjected to plastic working and heat treatment to produce targets A, B and C having the crystal structures and crystal orientations shown in Table 2, respectively. The target was a flat sputtering target having a diameter of about 320 mm and a thickness of about 6 mm. The manufacturing method of targets A, B and C was as follows. (A) Target A: High-purity titanium ingot is hot-worked at 750 ° C., and then hot-worked at 400 ° C. with a working ratio of 1.5, and a uniform heat treatment is performed at 630 ° C. for 1 hour over the entire target. gave. (B) Target B: High-purity titanium ingot is hot-worked at 750 ° C., and then hot-worked at 400 ° C. with a working ratio of 1.5, using a heat treatment furnace with a narrow soaking temperature distribution. 600
Heat treatment was performed at 1 ° C. for 1 hour. (C) Target C: A high-purity titanium ingot was hot-worked at 800 ° C., and then a half of the forged material was worked at 400 ° C. at a working ratio of 2.
Warm working was performed at 0 and the other half at a working ratio of 1.1, and a uniform heat treatment was applied to the entire target at 600 ° C. for 1 hour.

【0022】ターゲットをマグネトロン型スパッタ装置
に取付けて8”ウエハ基板上に成膜した。なお、膜厚分
布は四端子法によりウエハ上121点のシート抵抗値測
定結果から換算した。表3は各ターゲットについてのス
パッタ膜の膜厚分布の標準偏差(σ)示す。表3に示す
ように、結晶方位含有比Aが均一であるターゲットA及
びBの内、平均結晶粒径が約120μmでターゲット全
体に結晶粒径が均一なターゲットAが、平均結晶粒径が
約80μmと小さいがターゲット外周と中心で結晶粒径
が異なるターゲットBより優れた膜厚均一性を示し、ま
たターゲットの左右で結晶方位含有比A及び結晶粒径が
異なるターゲットCは大きな膜厚不均一性を示した。
The target was mounted on a magnetron type sputtering apparatus to form a film on an 8 ″ wafer substrate. The film thickness distribution was calculated from the sheet resistance measurement results at 121 points on the wafer by a four-terminal method. The standard deviation (σ) of the film thickness distribution of the sputtered film for the target is shown in Table 3. As shown in Table 3, of the targets A and B having a uniform crystal orientation content ratio A, the average crystal grain size was about 120 μm and the entire target was The target A having a uniform crystal grain size has better film thickness uniformity than the target B having a small average crystal grain size of about 80 μm but having different crystal grain sizes at the periphery and center of the target. The targets C having different content ratios A and different crystal grain sizes exhibited large non-uniformity in film thickness.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】[0025]

【発明の効果】【The invention's effect】 Tiターゲットのスパッタリング時におWhen sputtering Ti target
いて、ターゲット間及び同一ターゲット使用時においてBetween targets and when using the same target
も膜厚分布のバラツキ及びその変動が少なく、安定してStable and stable film thickness distribution
優れた膜厚分布均一性を示す。これにより、ウエハ上にIt shows excellent film thickness distribution uniformity. As a result, on the wafer
形成されたLSI等の回路の不良率が改善される。The defective rate of the formed circuit such as an LSI is improved.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−214520(JP,A) 特開 平4−116161(JP,A) 特開 平5−214521(JP,A) 特開 平6−10107(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C23C 14/00 - 14/58 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-5-214520 (JP, A) JP-A-4-116161 (JP, A) JP-A-5-214521 (JP, A) JP-A-6-214 10107 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C23C 14/00-14/58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ターゲットの各部位での平均結晶粒径が
500μm以下であり、そしてターゲット全体の平均結
晶粒径に対する各部位の平均結晶粒径のバラツキが±2
0%以内であることを特徴とする高純度チタニウムスパ
ッタリングターゲット。
An average crystal grain size at each portion of a target is 500 μm or less, and a variation of an average crystal grain size at each portion with respect to an average crystal grain size of the entire target is ± 2.
A high-purity titanium sputtering target characterized by being within 0%.
【請求項2】 ターゲットの各部位のスパッタ面におい
てX線回折法で測定され、次の数式に基づいて算出され
た結晶方位含有比Aが、同ターゲットの全体の平均化し
た同結晶方位含有比に対して、そのバラツキが±20%
以内であることを特徴とする請求項1の高純度チタニウ
ムスパッタリングターゲット。 【数1】
2. A crystal orientation content ratio A measured by an X-ray diffraction method on a sputter surface of each part of a target and calculated based on the following equation is the averaged crystal orientation content ratio of the entire target. The variation is ± 20%
2. The high-purity titanium sputtering target according to claim 1, wherein (Equation 1)
【請求項3】 ターゲットの各部位での平均結晶粒径が
100μm以下であることを特徴とする請求項1乃至2
いずれか一項の高純度チタニウムスパッタリングターゲ
ット。
3. The target according to claim 1, wherein an average crystal grain size at each portion of the target is 100 μm or less.
The high-purity titanium sputtering target according to any one of the above.
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