JP2001509548A - チタンスパッタターゲット及びその製造方法 - Google Patents

チタンスパッタターゲット及びその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 改良されたステップカバレージを与えるチタンスパッタターゲット、及びその製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (背景技術) コンピュータチップがより「高速」になり、高性能になるにしたがい、これに
対応して改良された材料及び製造方法に対する要求が増加する。コンピュータチ ップ、すなわち半導体デバイスは、多数の技術により製造されるが、製造におい
て一般的に重要な工程は、基板上に薄膜を堆積させる工程である。本発明は、物
理的気相堆積法、すなわちPVDであって、プラズマが希薄な雰囲気、例えばア
ルゴン中で、極めて低い気圧で励起された場合に、高速のアルゴン原子が金属原
子をターゲットから叩き出すように、物質の塊、すなわち「ターゲット」が形成
される方法に関する。このようにしてターゲットから離脱した原子は、ターゲッ
ト付近に配置された基板またはウエハ上に、薄膜、例えばシリコンの単結晶とし
て堆積する。次いで、多数の様々な操作及び追加のフィルム堆積を行なって、ウ エハを各チップにダイシングできるように製造する。各ウエハから、2、3〜数
ダースのチップを得ることができる。得られたチップは、一般的なコンピュータ
中の様々な機能、例えばメモリ、論理及びアプリケーションの特定のタスクなど
に提供される。 チップを具体化させる物品は、極めて小さな直径のトレンチ、コンタクトホー
ル及びビアホール(「ビア」とも呼ばれる)を含む設計により製造されることが
多い。「ステップカバレージ」と呼ばれるコンタクトホール、ビア及びトレンチ の底部のフィルムカバレージを有用な程度に維持して、層間の電気的接続が必要
とされる用途において高いアスペクト比が望ましい場合にそのようなホールの小
さな直径を利用可能であるようにすることが重要である。本発明は、改良された
ステップカバレージを可能にする、チタンスパッタターゲットを提供する。
【0002】 (発明の開示) 本発明によれば、高い割合のターゲット面に垂直な<20−23>及び<11
−20>配向を持つ特定の組織を有するチタンスパッタターゲットが提供される
。この組織は、ターゲット面に平行な様々な結晶面についての強度により定義す
ることができる。組織化されたターゲット中の結晶面についての強度の値は、ラ
ンダムな粒子配向分布を有するTiサンプル中の同じ結晶面についての強度の倍
数として表現される。結晶面の強度は、X線回折から得られる4個の極座標測定 値に基づく配向分布関数から得られる。 さらに、本発明は、特定の所望の配向及び組織を有するチタンスパッタターゲ
ットを提供する方法、及び物理的気相堆積法においてステップカバレージを改良
するのに特に有用なチタンスパッタターゲットに関する。
【0003】 (発明を実施するための最良の形態) チップ製造の重要な側面は、材料の純度である。極めて高い純度のチタン製造
するための方法及び装置、及びそのように製造されたチタンが、ハリー・ローゼ
ンバーグ、ナイジェル・ウインタース及びユン・スーによる同時係属中の出願第
08/846,289号(発明の名称:「チタン結晶を製造するための方法及び
装置ならびにチタン」)に開示されており、該出願の明細書に記載されている内
容は、本願明細書に含まれるものとする。 チタンを使用した半導体デバイスの導電性及びチップスピードは、チタンの純
度、殊に酸素含有率に依存する。最少化または排除すべき他の重要な不純物には
、トランジスタ素子に拡散してその機能を低下させうる放射性元素(α線はメモ
リ素子の状態を変化させる原因となる)、Fe、Cr、Niなどの遷移金属(こ
れらの量を低下させるとエッチング及び素子のレジストリが改善される)及びN
a及びKなどのアルカリ金属が含まれる。したがって、チタンターゲットは、最 も有用であるためには、金属及びガスの両方の元素について可能な限り純粋であ
るべきであり、酸化物包含物及び窒化物包含物などの欠陥を有しないのが望まし
い。しかしながら、スパッタターゲットの組織は、ターゲットからの原子放出の
方向を創設するのに重要であり、結晶学的配向に依存する。FIG.1は、α相
のチタンの結晶構造及び配向を示す。
【0004】 半導体デバイスの品質が向上するにしたがって、より小さな線ジオメトリ及び
高いアスペクト比のコンタクト及びビアホールが、チップ製造において必要とさ
れる。薄くかつ均一なフィルムを、コンタクト及びビアホールにおいて、高いア
スペクト比をもって堆積させるためには、ターゲットから排出される原子の流れ
を、可能な限りウエハに垂直に向けることが必要とされる。理想的には、堆積し
た薄膜がウエハ上でビアまたはコンタクトホールの底部と同じ状態であるように
する。これらの厚さは、しばしば「ステップカバレージ」と呼ばれ、これについ
ての説明がFIG.2に挿入されている。 原子の大部分は、様々な低い角度でウエハに衝突し、これによってビアあるい
はコンタクトホールの表面及び側壁を被覆する。この場合、表面及び側壁上のフ
ィルムが厚くなり、ビア及びコンタクトホールを閉塞して、ビア及びコンタクト
ホールの底部において適切なフィルム厚さが得られるのを阻害することがある。
一方、FIG.2に示されているコリメータにより、原子をより良好にウエハに
向けることができるものの、コリメータ上に堆積が生じることにより、収率は低
下する。現在のスパッタターゲットの設計は、かなり幅広い流れの分布となるよ
うな組織を有しており、ビアあるいはコンタクトホールの底部に堆積するのに十
分な程度にコリメートされた原子が得られる割合はほんの僅かである。
【0005】 機械的なコリメータは、ステップカバレージを向上させるのにある程度有効で
はあるが、使用上いくつか困難な点が存在する。コリメータのコーティングのた
め、コリメートされたスパッタの間にウエハ表面にほぼ垂直な方向に移動したT
i粒子のみしかウエハに到達することができず、スパッタ収率は著しく低下して
しまう。通常、コリメータは著しく被覆されてしまうため、ターゲットの寿命の
間に少なくとも一度はこれを取り出して新たなものと交換しなければならない。
コリメータを交換することにより、費用のかかる作業中止時間が生じることとな
る。 スパッタされた原子の放出方向は、ターゲットから特定の結晶学的配向に沿う
のが好ましい。したがって、コリメーション収率(効率)もしくはステップカバ レージを向上させる効果的な方法の一つは、多結晶ターゲットの結晶配向分布、
すなわち結晶学的組織を調整して、さらに高い割合の原子がウエハ表面に垂直な
方向に放出されるようにすることにある。原子の放出は特定の結晶学的方向に沿
うのが好ましいため、ステップカバレージやコリメーション収率(効率)などの
スパッタ性能は、ターゲット中の結晶学的組織に依存する。Tiターゲット中の
組織は、主として加工に先立つ当初の組織、高純度のTiを得るための金属工作
及びアニーリング条件によって決定される。
【0006】 FIG.3は、適切に設計された組織を有するターゲットを機械的なコリメー
タと併用して、原子の流れのコリメーションを達成し得ることを示している。コ
リメータは、所望のステップカバレージのレベルに合わせて設計された寸法を有
する「ハニカム」配置のチタンで製造されていてよい。 αチタンは、約880℃よりも低温では六方最密充填結晶構造を有し、FIG
.1に示すような結晶配向を有する。50%を越える変形で低温圧延あるいは鍛 造し、次いで再結晶化のためアニーリングして製造したTiターゲットは、(0
002)−α(通常はα=20°〜34°)の組織を有し、ここで、αは、(0
002)結晶面とターゲット面との間の角である(FIG.4)。角αは、当初
の組織、金属工作方法、変形の量、変形の間の温度、及び熱処理に依存する。低
温圧延し、次いで再結晶化を行なった場合には、(10−13)あるいは(10
−15)を最強の成分として有する組織が得られることが多い。記号「()」は
、六方晶材料の原子平面についてのミラー・ブラベ指数を囲んでいる。
【0007】 スパッタされた原子は、最近接方向に沿って優先的に放出する。この記載にお
いて、「<>」は、六方結晶における方向についてのミラー・ブラベ指数を囲ん
で(特定して)いる。Tiについての最近接の方向は<20−23>であり、こ
れはある最密充填結晶層中の原子から隣接する最密充填層中の最近接原子への方
向である。一方、原子は、この方向に沿って連続的に最近接の距離で配列してお らず、FIG.1に示すように、短いかあるいは極めて長い間隔で配列している
。Tiにおける第2の最近接の方向は<11−20>であり、これも最密充填の
方向であって、等しい原子間隔を有する。したがって、<20−23>及び<1 1−20>が、スパッタの間のTiについての好ましい放出の方向であると結論
付けることができる。 ウエハ表面に垂直な<20−23>及び/または<11−20>配向を高い割
合で持つ組織を有する多結晶ターゲットを得ることにより、最も高いステップカ
バレージ及びコリメーション効率を期待することができる。したがって、これら
2つの配向のいずれか、あるいは両方の組織を同時に有するのが好ましい。本発
明は、ターゲット面に垂直な<20−23>、あるいはターゲット面に垂直な<
20−23>及び<11−20>の両方を高い割合で有する、高純度のTiター
ゲットを含む。
【0008】 金属は様々な結晶系に結晶化し、また純粋な金属の物性は、その物性が測定さ
れる方向に通常依存する。チタン(及び金属全般)の物性は、テンソルで記述さ れる。物性には、常磁性及び反磁性の磁化率、電気的及び熱的伝導性、応力、ひ
ずみ、熱膨張、圧電性、弾性、熱電気特性及び光学特性が含まれる。これらの特
性の各々を計算することは可能である。したがって、全ての金属は、結晶学的組
織及び粒度分布により制御され定義された物性を示し、等方的であるのは稀であ
る。チタンの物性は全て異方性であり、したがって方向の効果が著しい場合があ
る。例えば、チタンの弾性率は、測定の温度及び方向により、単一の結晶におい
て3倍程度も相違する場合がある。チタンの物性に影響する金属学的要因には、 純度、組織、粒度、様々な種類の格子欠陥及びその分布並びに均一性が含まれる
。物性は、ここに記載された金属学的特性に明らかに依存し、完全に制御される 。 様々なスリップ及び双晶系を、方向及び変位を含むベクトルとして表現するこ
とができる。各変形のモードは臨界応力を有し、温度及び測定方向に依存する。
したがって、力学的特性もまた、チタンの金属学的状態により制御され、定義さ
れる。流れ応力、延性及び破断靱性、及びこれらがどのように測定温度により影
響されるかは、力学的特性の例である。
【0009】 マトリクス及び不純物の相互拡散などの物理的輸送特性は、各々の原子の様々
な格子方向へのジャンプの容易性により支配される。全てのジャンプの方向は等 しく容易ではなく、常に特定のベクトルと関連している。粒度及び組織は組み合 わさって、例えば「パイプ拡散」に多かれ少なかれ著しく寄与する粒子境界不整
合の分布を形成するため、重要である。これらの特性も、金属学的状態に明らか
に依存する。 本発明は、調整した組織を有し、さらに良好なステップカバレージまたは高収
率(効率)の機械的コリメーションを提供するチタンターゲット、及び該ターゲ
ットの製造方法を企図する。さらに良好なステップカバレージ及び高収率(効率 )のコリメーションは、スパッタの間にターゲット表面から垂直に放出される原
子の割合の増加を通じて達成される。そのように制御された放出により、さらに 良好なステップカバレージ及びコリメーション効率が提供され、結果としてホー
ルのアスペクト比にかかわらず、コンタクト及びビアホール上に改良されたステ
ップカバレージを有するコンピュータチップが得られる。
【0010】 ターゲット表面に垂直に高い割合でTiを放出させることを可能にするチタン
ターゲットについての組織に関する要求は、ターゲット面に平行な(hkil)
結晶面についての強度に基づくものであり、ここではこれを(hkil)の強度
と呼ぶ。結晶面についての強度は、ターゲット面に平行なこの結晶面について配 向された全ての粒子の体積分率に比例する。Tiターゲット中の(hkil)面
についての強度の値は、ランダムな粒子配向分布を有するTiサンプル中の対応
する強度の倍数(倍ランダム)で表現され、X線回折による4個の極座標測定値
に基づく配向分布関数から得られる。
【0011】
【数1】
【0012】 FIG.5中のND、RD、およびTDは、サンプルに付けられた座標系(サン
プル座標系)の軸であり、各々ターゲットの法線方向(ターゲット面に垂直)、
圧延方向、および交軸方向を意味する。x’、y’、及びz’は、結晶に付けら
れた座標系(結晶座標系)の軸であり、z’は(0002)面の極である[00
02]軸に沿う方向である。オイラー角ω、θ、及びΦは、以下の操作により決
定される。結晶座標系ははじめサンプル座標系に一致している。すなわち、x’
、y’、及びz’は、各々RD、TD及びNDに一致している。次いで、結晶座
標系をまずz’軸の周りに角度ωだけ回転させ、次にx’軸の周りに(その新規
な配向で)θだけ回転させ、最後に、再度z’軸の周りに角度Φだけ回転させる
。 倍ランダムによる(hkil)についての強度値は、ランダムサンプルの強度 にスケーリングされた、ターゲット面に平行な(hkil)から算出されたX線
回折強度として理解することができる。結晶面の極はこの結晶面に垂直であるか
ら、ターゲット面に平行な(hkil)面も、ターゲット面に垂直な(hkil
)の極強度として考えることができる。例えば、<20−23>及び<11−2
0>は、(20−25)面及び(11−20)面の極である。したがって、(2
0−25)及び(11−20)の強度も、各々<20−23>及び<11−20
>の強度を意味する。立方晶における面及び方向の指数(ミラー)とは異なり、
六方晶における面及び方向は、必ずしも同じ指数(ミラー−ブラベ)を共有する
わけではない。基底面及びプリズム面についてのみ、ミラー・ブレベの方向及び
面指数は数値的に一致する。それぞれ、結晶面(20−25)及び(11−20
)がターゲット面に垂直な場合には、<20−23>配向及び<11−20>配
向はターゲット面に垂直である(FIG.6)。したがって、ターゲット面に垂
直な<20−23>及び<11−20>を有する組織を、ここでは各々FIG.
6A中の(20−25)組織及びFIG.6B中の(11−20)組織と呼ぶこ
ととする。結晶面の中には、(20−25)のように、X線回折ピークが無いか
あるいは極めて微弱なものもあることから、結晶面の強度は、X線回折において
直接測定されるよりはむしろ、(0002)(10−11)(10−13)、及
び(11−20)についての4個の極座標測定値から構成される配向分布関数か
ら算出される。強い(20−25)組織は、(0002)−36°の組織に対応
する((0002)極座標の中心から36°の位置での平均ピーク強度)。
【0013】 (0002)−αなる表現は、(0002)面がスパッタされるべきターゲッ
ト面に対して傾斜角αを有するような組織を意味する。これは、次式にしたがっ て(0002)極座標上の5個の強いピークの傾斜角の平均をとることにより算
出される。
【0014】
【数2】
【0015】 以下の記載により、結晶学的組織とステップカバレージを含むスパッタ性能と
の間の相互関係を説明する。 ターゲット表面に垂直な方向のTi放出を高い割合で得るためには、FIG.
6A及び6Bに示すように、高い割合の粒子をターゲット表面に平行な(20−
25)及び/または(11−20)に配向させる必要がある。本発明によれば、
次のような結晶学的組織が好ましい。ターゲット面に平行な(11−20)の強 度は、好ましくは0.4倍ランダムよりも大きく、ターゲット面に平行な(20
−25)面の強度は、1.5倍ランダム以上である。(20−25)の強度を最
大にするため、ターゲット表面に対する(0002)の平均傾斜角は、好ましく
は約32°〜40°である。最も望ましいαの値は約36°である。(20−2
5)は、(10−12)と(10−13)の間に挟まれている(FIG.7)。 (20−25)はこれら2つの結晶面からわずか約5°の所にあるため、(10
−12)及び(10−13)の強度が高いことも、ステップカバレージを向上さ
せるのに有用であるはずである。これにより、(20−25)、(10−12) 、及び(10−13)についての強度の合計が高いことが必要とされる。(00 02)は、(20−25)から36°程度隔たり、(11−20)から90°隔
たっているため、Ti放出は強い(0002)組織についてのターゲット面に垂
直な方向から著しく遠い。したがって、ターゲット面に平行な(0002)の強
度を極めて低くするのが望ましい。本発明は、ターゲット面に平行な(0002
)の強度が1.8倍ランダム以下、好ましくは1.0倍ランダム未満であるター
ゲットを提供する。
【0016】 本発明のターゲットにおいては、2種類の微細構造を生成してよく、得られる
組織は微細構造に依存する。第1の種類の微細構造は、均一に分散した双晶を含 む。双晶の割合は、サンプルの断面において双晶を含有する粒子の面積の割合に より決定される。双晶の割合を制御することは可能であり、100%までの双晶
を得ることが可能である。第2の種類の微細構造は、再結晶化した粒子を含む。 それぞれ、FIG.8A及び8Bは、粒子及び双晶の概略図を示しており、FI
G.9A及び9Bは、双晶及び粒子を示す写真である。双晶の微細構造は、再結 晶化した微細構造の場合よりも、ターゲット面に平行な(11−20)のさらに
高い強度を達成し得る。双晶の微細構造により、ターゲット面に平行な(11− 20)について、1.5倍ランダムを越えることが可能である。一方、再結晶化 した微細構造は、ターゲット面に平行な(20−25)、(10−12)、及び
(10−13)についてのさらに高い合計強度と関連している。ターゲット面に 平行な(20−25)の強度は、再結晶化した微細構造の場合、3倍ランダムよ
りも大きいこともある。また、再結晶化した微細構造は、双晶の微細構造の場合
よりも、ターゲット面に平行な(0002)のさらに低い強度を達成し得る。再 結晶化した微細構造によれば、ターゲット面に平行な(0002)について、0
.3倍ランダム程度の低い強度が得られる。10μm程度の小さな粒度を達成す ることができ、5μm程度の小さな粒度が望ましい。
【0017】 (a)本発明のターゲットは、(0002)−α(αは強い(20−25)を
含む30°〜40°である。)及び(11−20)付近で高い強度を有する点、
(b)(0002)の組織成分がはるかに低減されている点、(c)微細構造中
に均一に分散された双晶が、高い(11−20)組織成分と関連付けられている
点、及び(d)ターゲットが従来のターゲットよりも良好なステップカバレージ
またはコリメーション収率を提供する点で、本発明のターゲットは従来のターゲ
ットと区別することができる。 従来の力学的変形、例えば圧延及び鍛造により製造された組織は、(20−2
5)組織に近接しているが(11−20)組織からは隔たっている(10−17
)から(10−13)まで広がっているため、FIG.10に示す従来の方法以
外の加工方法を使用する必要がある。所望の組織を形成するための加工方法を以 下に記載するが、Tiの工作について他の手段を使用して同様の結果を達成する
ことが可能である点を理解すべきである。例えば、変形のスリップ及び双晶成分
の長所を利用するような方法で、ターゲットとなるべき作業片中の変形を活性化
させる一連の金属工作が用いられることを条件として、異なる種類の鍛造、圧延
及び他の金属工作方法を使用して、同様の効果を得ることができる。本発明は、 新規な方法において標準的な金属工作を使用して、上記のような望ましい組織を
得ることを企図する。
【0018】 本発明の組織を得るためのそのような方法の一つには、従来の方法で加工され
たTiターゲットではスリップが主たる変形機構であるのに対し、双晶化が仕上
げ変形工程の間の主たる変形機構となるように変形スケジュールをアレンジする
ことにより、最終的な組織を製造することが含まれる。双晶化により、小さな変 形で、著しい粒子の回転を得ることができる。FIG.10及び11に、従来の
加工方法と、本発明によるステップカバレージを最大にする配向されたターゲッ
トを製造するための加工方法との比較を示す。FIG.11中のフローチャート は一つの方法を示しているが、所望の配向を他の方法によって得ることも可能で
ある。本明細書において、「変形」の語は、断面積を低減させ、あるいは厚さを 低減させることとなる手段を意味する。 この方法の第1の加工工程には、力学的変形及び再結晶化のためのアニーリン
グが含まれる。力学的変形の大部分は、第1の加工工程において達成される(「
主変形」)。しかしながら、この工程における変形は、いかなる温度においても
α相領域内で行なわれる必要がある。さらに良好な均一性及びよりシャープな組
織を得るため、冷間変形、特に冷間圧延が好ましい。主たる、あるいは第1の変 形において、高純度のチタンビレットは、50%を越える、好ましくは70%を
越える厚さの低減を受ける。次いで、変形したブランクを熱処理して、強い(0
002)−α1組織を有する再結晶化微細構造を得る。添字の「1」は、第1加工
工程後の結果であることを意味する。傾斜角α1は、金属工作工程及び熱処理に依
存する。ターゲットブランクを70%を越えて圧延した場合、傾斜角は通常20 〜34°であり、一般には30°である。
【0019】 本発明における第2の加工工程では、ブランクは圧延または鍛造などにより実
質的に再度変形され、厚さが約5%〜30%、好ましくは約10%〜20%低減
される。この第2の変形工程により、2つの主成分、すなわち(0002)−α 2 及び(11−20)を有する組織が得られる。ここで、添字2は、傾斜角α2が 第1の変形後に観測されるものであることを意味する。傾斜角α2は、第2の変形
の量及び温度に依存して、傾斜角α1よりも通常2〜6°高い。α2とα1との差 は、第2の変形の温度の低下及び第2の変形の量の増大にしたがって増加する。 第2の変形工程を、低温で行なうのが好ましいが、周囲温度で変形を行なっても
よい。 低温で圧延を行ない、次いで再結晶化温度よりも低い高温で圧延することによ
り、低温圧延のみを行なった場合よりも、再結晶化後にさらに高いターゲット面
に平行な(11−20)の強度を発生させることが可能である。厚さの低減の合 計は、(低温圧延の開始時における厚さを参照して)35%未満であるのが好ま
しい。
【0020】 この方法により製造されたターゲットは、変形されたままの、または回復した
双晶、あるいは双晶の割合が低下した部分的に再結晶化した微細構造、または双
晶を伴わない完全に再結晶化した微細構造を有し得る。再結晶化によって、変形
されたままの傾斜角、すなわちα2が著しく変化することはない。再結晶化の結 果、(0002)−α2の周りに配向された粒子の割合は増加するが、ターゲッ ト面に平行な(11−20)の割合は減少する。また、ターゲット面に平行な( 11−20)の割合を極めて低くすることができ、このことは好ましい。回復熱 処理後のターゲット組織は、双晶の微細構造を有する開始時の組織と、実質的に
同じままである。双晶の微細構造を有する粒子は、特別な配向の粒子境界である
双晶境界により定義することができる。双晶微細構造が最終製品中の微細構造と
して維持される場合、第1加工工程における熱処理後の粒度が20ミクロンより
も小さいのが好ましい。これにより、ターゲット表面に平行な(0002)の割 合を低下させることができ、このことはさらに良好なステップカバレージにとっ
て望ましい。
【0021】 本発明における主変形工程(すなわち、第1変形工程)を用いて、均一で小さ
な粒度を得ることができ、また必要とされる全体的な厚さの低減の大部分を達成
することができる。主変形は、インゴットを鍛造してビレットにした後に、圧延
及び/またはアプセット鍛造することにより行なうことができるが、これらの方
法に限定されない。第1変形工程の後に、ターゲットブランクを再結晶化させて
、第2変形の間の双晶の量を最大にしておく必要がある。二次的変形、すなわち
第2の変形を用いて、大量の(11−20)を発生させ、双晶化によりα角を変
化させる。変形の方法は圧延及び/または鍛造であってよく、あるいは粒子を( 11−20)に双晶化させ回転させる点で同等の効果を生み出す任意の方法であ
ってもよい。スリップの代わりに双晶化を支配的な変形機構とするため、変形を
約5%〜30%、好ましくは約10%〜20%とする必要がある。第2の変形が 約5%未満であると、変形の量が小さすぎて、組織中に大きな変化をもたらすこ
とができない。第2の変形が約30%を越えると、ターゲット面に平行な(00
02)の割合が高くなる。低温変形などの低変形温度、高変形速度、及び大粒度 などを含む異なる方法により、第2変形において双晶化及び(11−20)の量
を最大にする必要がある。第2の変形においては、低温変形が好ましいが、周囲 温度での変形によっても著しい双晶化を発生させることができる。低温では、周
囲温度よりもさらに双晶化が支配的である。低温変形はまた、周囲温度での変形
よりも、さらに均一な双晶構造を供給する。低温変形の前に、Tiブランクを都 合のよいあるいは望ましい程度の低温まで冷却してもよい。チタンは低温でかな
り延性が高く、高純度の場合には一層延性が高い。好ましい変形方法は、圧延、
鍛造、あるいは同様の効果が得られる他の方法である。第2変形後に(0002
)の強度を最低にするには、第1の加工(第1変形と熱処理の組合せ)の後、粒
度が20ミクロン未満であるのが望ましい。また、第1工程後の粒度が小さいほ ど、最終製品中の粒度も小さくなり、このことは良好なフィルムの均一性にとっ
て望ましい。
【0022】 (0002)−36°付近に(0002)−α2を含む組織及び多割合の(1 1−20)が第2変形の後に得られるように、第1の加工(第1変形と熱処理の
組合せ)の後、α1が30〜40°である強い(0002)−α1組織が得られる
必要がある。理想的には、第2変形における圧延または鍛造などの低温変形によ り強い(0002)−36°成分及び(11−20)成分の両方を有する組織が
生成されるように、70%を越える圧延低減を第1加工工程で印可する。 双晶の再結晶化後の最小粒度は、双晶化前の粒度よりも大きいのが通常である
。したがって、両方の加工工程を制御することにより、様々な粒度を得ることが
できる。両工程終了後の最終製品において、15μmを越える粒度を得ることが
でき、あるいは、良好な薄膜の均一性のために所望によりさらに微細な粒度を得
ることもできる。粒度を低下させるのに最も有効な方法は、第1変形工程におい
て粒度をさらに微細にすることである。第1変形に先立って(インゴット上で)
、また第1変形工程中にビレット上で大きな変形を加えて5μm以下の粒度が得
ることができ、これにより最終製品中で5〜15μmの粒度が得られる。主変形 及び熱処理の後で粒度が約2μm未満である場合には、新規な組織を有するター
ゲットにおいて、5μm未満の粒度を達成することができる。 主変形及び第2変形において使用する圧延方法は、一方向圧延または交叉圧延
のいずれかであってよい。一方向圧延では、圧延パスは同一の方向に沿う。交叉 圧延では、圧延パスは異なる方向に沿う。理想的には、圧延パス対及び各対中の 圧延パスに次いで、第2のパスが90°となるようにして原形またはアウトライ
ンが保持されるように交叉圧延を行なう。
【0023】 以下の実施例は、表1にまとめられているが、サンプルNo.1及び2で代表
される記載された加工法と、本発明による加工法の実施例No.3〜6とを比較
するものである。表2に、これらのサンプルの純度、粒度及び組織についてまと めた。表2において結晶面と関連付けられている値は、倍ランダムによって表し
た強度である。(0002)の傾斜角は、(0002)面と、(0002)極座
標上の5個の強度の高いピークを平均化することにより算出されたターゲット面
との間の平均角である。 以下に記載する方法は、円筒状の鋳造インゴットを815℃で鍛造して半径方
向に沿って70%変形させて得た、円筒状のビレットから開始する。 実施例で使用したサンプルの組成を、表3、4、5及び6に記載した。表3及
び4に、それぞれサンプルNo.1及びサンプルNo.2が得られたインゴット
の化学組成を示す。表5には、サンプルNo.3及び4が得られたインゴットの 化学組成が示されており、表6には、サンプルNo.5及び6が得られたインゴ
ットの化学組成が記載されている。S、H、C、N及びO以外の全ての元素の濃 度を、GDMS分析法により決定し、S、H、C、N及びOをLECO法により
分析した。
【0024】 サンプルNo.1: ビレットを切断したものを、45°の方向で隔たった交
叉圧延により冷間加工して80%変形させ、次いで760℃で75分間アニール
した。このサンプルにおいて支配的な組織は、(0002)及び(10−17)
で高い強度を有する(0002)−11°であった。無視し得る程度の強度の(
11−20)が存在した。 サンプルNo.2: ビレットを切断したものを、45°の方向で隔たった交
叉圧延により冷間加工して80%変形させ、次いで510℃で120分間アニー
ルした。このサンプルにおいて最も強い組織成分は、サンプルNo.1に比べて
高い強度の(20−25)及び低い強度の(0002)を伴う、(10−13)
であった。サンプルNo.1と同様に、このターゲット中にも無視し得る程度の
強度の(11−20)が存在した。
【0025】 サンプルNo.3: ビレットを切断したものを、45°の方向で隔たった交
叉圧延により冷間加工して80%変形させ、次いで565℃で30分間再結晶化
させた。これを、2つの直交するパスを含む−73℃での低温交叉圧延によりさ
らに厚さを(冷間圧延の仕上げ厚さを参照して)15%低減させて、実質的に加
工した。低温圧延したサンプルを427℃で30分間熱処理して、回復のみを行
なった。熱処理したサンプルは、(11−20)及び(20−25)の両方で著 しい強度ピークを有し、また95%を越える双晶を含んでいた。この方法によっ
ても、弱い(0002)強度が生成された。 サンプルNo.4: ビレットを切断したものを、45°の方向で隔たった交
叉圧延により冷間加工して80%変形させ、次いで621℃で30分間再結晶化
させた。これを、2つの直交するパスを含む−73℃での低温交叉圧延によりさ
らに(冷間圧延の仕上げ厚さを参照して)15%低減させて、実質的に加工した
。低温圧延したサンプルを635℃で60分間熱処理して、再結晶化を行なった
。熱処理したサンプルは、サンプルNo.3よりも強い強度の(20−25)を 有していた。また、該サンプルでは、サンプルNo.1ないしNo.3に比べて
、(0002)の強度がはるかに低下していた。再結晶化により、このターゲッ
トにおいては、サンプルNo.3よりも低い強度の(11−20)が存在した。
【0026】 サンプルNo.5: ビレットを切断したものを、45°の方向で隔たった交
叉圧延により冷間加工して75%変形させ、次いで593℃で45分間再結晶化
させた。これを、2つの直交するパスを含む−48℃での低温交叉圧延によりさ
らに(冷間圧延の仕上げ厚さを参照して)14%低減させて、実質的に加工した
。低温圧延したサンプルを704℃で60分間熱処理して、再結晶化を行なった
。ターゲットは、他のターゲットと比べて、中間的な強度の(11−20)、比 較的強い強度の(20−25)を有していた。 サンプルNo.6: ビレットを切断したものを、45°の方向で隔たった交
叉圧延により冷間加工して75%変形させ、次いで565℃で45分間再結晶化
させた。第2の変形工程は、低温交叉圧延を行ない、次いで高温交叉圧延により
厚さを低減させることを含むものとした。低温交叉圧延は、2つの直交するパス
を含み、−73℃で行なって、(冷間圧延の仕上げ厚さを参照して)14%低減
させるものとした。低温圧延したブランクを、高温圧延前に炉中で510℃にお
いて30分間実質的にソーキングしたが、著しい再結晶化は起こらなかった。高 温圧延は、2つの直交するパスを含み、310℃で行なって、(冷間圧延の仕上
げ厚さを参照して)12.6%低減させ、第2の変形の合計量が26.6%とな
るものとした。次いで、ブランクを593℃で60分間熱処理して、再結晶化を
行なった。このターゲットは、比較的高い強度の(11−20)を有していたが 、(20−25)の強度は比較的低かった。 表2には、サンプルのチタン純度も示されている。「5N5」は99.999 5質量%のTiを表し、「5N8」は99.9998質量%のTiを表し、「5
N」は99.999質量%のTiを表す。ただし、全ての%はガスを除外したも
のである。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】
【表6】 表7に示すように、最も強い(0002)強度を有するターゲットNo.1が
、最も低いステップカバレージを有していた。ターゲットNo.2は、ターゲッ トNo.1よりもわずかに高いステップカバレージを与えた。ターゲットNo. 1及びターゲットNo.2は、ともに無視し得る程度の(11−20)強度を有
していたことから、ターゲットNo.2においてわずかに改良されたステップカ
バレージは、(0002)の低下及び(20−25)付近での強度の増加の結果
であると考えられる。ターゲットNo.3ないしNo.6により示されているよ うに、(11−20)の強度を増加させ、(0002)の強度をさらに低下させ
ることにより、ステップカバレージのさらなる改良を達成することが可能である
。統計的分析から、ステップカバレージにおける相違が、確かに組織の効果に起
因するものであることが示された。しかしながら、ステップカバレージはスパッ タシステム及びスパッタの形態に依存するものであることに注意すべきである。 したがって、異なるスパッタシステムまたは異なるスパッタの形態において、さ
らに大きなまたは小さな改良が生ずる可能性がある。
【0033】
【表7】
【0034】 上の記載から、本発明を離れることなく様々な変更及び改良を行ないうること
は明らかである。したがって、本発明は、特許請求の範囲によってのみ拘束され る。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】 Tiの結晶構造及び配向のダイアグラムである。
【図2】 「ステップカバレージ」についての説明を挿入した、ステップカバレージを改
良することを試みるためのスパッタターゲット及びコリメータを示すダイアグラ
ムである。
【図3】 垂直放出の割合が高いターゲットを使用することにより得られる、ステップカ
バレージまたはコリメーションにおける改良を説明するダイアグラムである。
【図4】 (0002)−α組織の説明図である。
【図5】 オイラー角についての定義の説明図である。
【図6】 FIG.6Aは(20−25)組織の説明図であり、FIG.6Bは(11−
20)組織の説明図である。
【図7】 (10−12)面、(10−13)面、及び(20−25)面の関係を示すダ
イアグラムである。
【図8】 FIG.8Aは、双晶を有する粒子の説明図であって、「a」とマークされた
領域は「b」の双晶であり、逆もまた同様である。これは、これらが双晶配向の
関係を有するためである。FIG.8Bは再結晶化した粒子の説明図である。
【図9】 FIG.9Aは、双晶を有する微細構造を示すターゲット表面の顕微鏡写真で
あり、FIG.9Bは、再結晶粒子を有する微細構造を示すターゲット表面の顕
微鏡写真である。
【図10】 従来のターゲットの製造方法を示すフローチャートである。
【図11】 本発明にしたがってスパッタターゲットを製造し得る方法の一例を説明するフ
ローチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW

Claims (71)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ターゲット面に平行な(20−25)面及び(11−20)面の
    強度の合計が4.1倍ランダムよりも大きく、(20−25)面の強度が1.5
    倍ランダム以上である、チタンスパッタターゲット。
  2. 【請求項2】ターゲット面に平行な(0002)面の強度が1倍ランダムより
    も小さい、請求項1に記載のチタンスパッタターゲット。
  3. 【請求項3】再結晶微細構造を有し、ターゲット面に平行な(11−20)面
    の強度が0.4倍ランダム以上であり、(20−25)面の強度が1.5倍ラン
    ダム以上である、チタンスパッタターゲット。
  4. 【請求項4】再結晶微細構造及び組織を有するチタンスパッタターゲットであ
    って、 (a)ターゲット面に平行な(11−20)面の強度が0.4倍ランダムよりも
    大きく、 (b)ターゲット面に平行な(20−25)面、(10−13)面、及び(10
    −12)面の強度の合計が5倍ランダムよりも大きい、 前記チタンスパッタターゲット。
  5. 【請求項5】ターゲット面に平行な(0002)面の強度が1倍ランダム未満
    である、請求項3に記載のチタンスパッタターゲット。
  6. 【請求項6】ターゲット面に平行な(0002)面の強度が1倍ランダム未満
    である、請求項4に記載のチタンスパッタターゲット。
  7. 【請求項7】平均粒度が約15μm以下である、請求項1に記載のチタンスパ
    ッタターゲット。
  8. 【請求項8】平均粒度が約15μm以下である、請求項3に記載のチタンスパ
    ッタターゲット。
  9. 【請求項9】平均粒度が約15μm以下である、請求項4に記載のチタンスパ
    ッタターゲット。
  10. 【請求項10】平均粒度が約5μm以下である、請求項1に記載のチタンスパ
    ッタターゲット。
  11. 【請求項11】平均粒度が約5μm以下である、請求項3に記載のチタンスパ
    ッタターゲット。
  12. 【請求項12】平均粒度が約5μm以下である、請求項4に記載のチタンスパ
    ッタターゲット。
  13. 【請求項13】微細構造及び組織中に70%以上の領域の双晶粒子を有し、タ
    ーゲット面に平行な(11−20)面の強度が1倍ランダムよりも大きい、チタ
    ンスパッタターゲット。
  14. 【請求項14】微細構造が、70%以上の領域の双晶粒子を微細構造中に含む
    組織、及びターゲット面に平行な(11−20)面の強度が1倍ランダムよりも
    大きく、(20−25)面の強度が1.5倍ランダムよりも大きい組織を有する
    、チタンスパッタターゲット。
  15. 【請求項15】微細構造が、70%以上の領域の双晶粒子を微細構造中に含む
    組織、及びターゲット面に平行な(11−20)面の強度が1倍ランダムよりも
    大きく、(20−25)面、(10−13)面、及び(10−12)面の強度の
    合計が4.5倍ランダムよりも大きい組織を有する、チタンスパッタターゲット
  16. 【請求項16】双晶の微細構造から部分的に再結晶化する、請求項13に記載
    のチタンスパッタターゲット。
  17. 【請求項17】双晶の微細構造から部分的に再結晶化する、請求項14に記載
    のチタンスパッタターゲット。
  18. 【請求項18】双晶の微細構造から部分的に再結晶化する、請求項15に記載
    のチタンスパッタターゲット。
  19. 【請求項19】双晶が、15μm以下の平均粒度を有する再結晶化微細構造か
    ら生成される、請求項13に記載のチタンスパッタターゲット。
  20. 【請求項20】双晶が、15μm以下の平均粒度を有する再結晶化微細構造か
    ら生成される、請求項15に記載のチタンスパッタターゲット。
  21. 【請求項21】双晶が、5μm以下の平均粒度を有する再結晶化微細構造から
    生成される、請求項13に記載のチタンスパッタターゲット。
  22. 【請求項22】双晶が、5μm以下の平均粒度を有する再結晶化微細構造から
    生成される、請求項15に記載のチタンスパッタターゲット。
  23. 【請求項23】(0002)−α及び(11−20)面の成分を有する組織を
    有し、(0002)−α面の平均傾斜角αが約32°〜40°である、請求項1
    に記載のチタンスパッタターゲット。
  24. 【請求項24】(0002)−α及び(11−20)面の成分を有する組織を
    有し、(0002)−α面の平均傾斜角αが約32°〜40°である、請求項1
    5に記載のチタンスパッタターゲット。
  25. 【請求項25】再結晶微細構造及び約100μm未満の粒度を有し、0.4倍
    ランダムよりも大きい(11−20)面の強度及び2倍ランダム以上の(20−
    25)面の強度を有するターゲット。
  26. 【請求項26】粒度が約50μm以下である、請求項25に記載のターゲット
  27. 【請求項27】チタンのビレットを準備する工程、ビレットを変形させる工程
    、微細構造を再結晶化させる工程及び主として再結晶化微細構造の第2の変形の
    間の双晶化を通して組織を変化させる工程を含む、チタンスパッタターゲットの
    製造方法。
  28. 【請求項28】さらに、50%以上の変形でビレットを変形させ、次いで再結
    晶化のためアニーリングし、その後約5%〜30%の第2の変形をして、双晶化
    を第2の変形後アニーリングを伴うかあるいは伴わない主たる変形モードとする
    工程を含む、請求項27に記載の製造方法。
  29. 【請求項29】変形が圧延または鍛造である、請求項28に記載の製造方法。
  30. 【請求項30】さらに、第2の変形工程において周囲温度またはそれよりも低
    温でビレットを変形させる工程を含む、請求項28に記載の製造方法。
  31. 【請求項31】第2の変形を低温で行なう、請求項28に記載の製造方法。
  32. 【請求項32】変形を一方向及び/または交叉圧延により行なう、請求項28
    に記載の製造方法。
  33. 【請求項33】改良されたステップカバレージを提供し得るスパッタターゲッ
    トを製造するためのチタンの加工方法であって、 高純度のチタンビレットをα相において厚さの低減が約50%を越えるまで力
    学的に変形させる工程、 熱処理して、強い(0002)−α1面組織を有する再結晶微細構造を得る工 程、 熱処理したチタンを厚さが約5%〜30%低減するまで変形させて、(000
    2)−α2面及び(11−20)面を主たる成分として有する組織及び (1)追加の熱処理により得られる、変形されたままのあるいは回復した双晶
    、 (2)追加の熱処理により得られる、双晶の割合が低下した部分的に再結晶化
    した微細構造、 (3)追加の熱処理により得られる、双晶を伴わない完全に再結晶化した微細
    構造、 のいずれかを有する微細構造を生成させる工程、 を含む、前記加工方法。
  34. 【請求項34】チタンビレットの力学的変形を、厚さの低減が約70%を越え
    るまで行なう、請求項33に記載の方法。
  35. 【請求項35】傾斜角α2が約32°〜40°である、請求項33に記載の方 法。
  36. 【請求項36】熱処理したチタンの第2の変形が約10%〜20%である、請
    求項33に記載の方法。
  37. 【請求項37】第2の変形後の傾斜角α2が、第1の変形後の傾斜角α1よりも
    約2°〜6°高い、請求項33に記載の方法。
  38. 【請求項38】傾斜角α1が約31°であり、傾斜角α2が約36°である、請
    求項33に記載の方法。
  39. 【請求項39】熱処理したチタンの変形を周囲温度またはそれよりも低温で行
    なう、請求項37に記載の方法。
  40. 【請求項40】熱処理したチタンの変形を低温で行なう、請求項37に記載の
    方法。
  41. 【請求項41】熱処理したチタンを変形させて微細構造を生成させ、粒度が約
    20ミクロン未満の粒子から双晶を生成させる、請求項37に記載の方法。
  42. 【請求項42】第2の変形が、厚さが5%以上低減するよう低温で変形させる
    工程、次いで再結晶温度よりも低い温度で高温変形させる工程を含む、請求項3
    7に記載の方法。
  43. 【請求項43】チタンの純度が、ガスを除いて99.995%以上である、請
    求項1に記載のチタンターゲット。
  44. 【請求項44】チタンの純度が、ガスを除いて99.995%以上である、請
    求項4に記載のチタンターゲット。
  45. 【請求項45】チタンの純度が、ガスを除いて99.995%以上である、請
    求項15に記載のチタンターゲット。
  46. 【請求項46】酸化物及び/または窒化物の包含物などの欠陥を有しない、請
    求項1に記載のチタンターゲット。
  47. 【請求項47】酸化物及び/または窒化物の包含物などの欠陥を有しない、請
    求項4に記載のチタンターゲット。
  48. 【請求項48】酸化物及び/または窒化物の包含物などの欠陥を有しない、請
    求項15に記載のチタンターゲット。
  49. 【請求項49】チタンの純度が、ガスを除いて99.9999%以上である、
    請求項1に記載のチタンターゲット。
  50. 【請求項50】チタンの純度が、ガスを除いて99.9999%以上である、
    請求項4に記載のチタンターゲット。
  51. 【請求項51】チタンの純度が、ガスを除いて99.9999%以上である、
    請求項15に記載のチタンターゲット。
  52. 【請求項52】チタンの純度が、ガスを除いて99.99999%以上である
    、請求項1に記載のチタンターゲット。
  53. 【請求項53】チタンの純度が、ガスを除いて99.99999%以上である
    、請求項4に記載のチタンターゲット。
  54. 【請求項54】チタンの純度が、ガスを除いて99.99999%以上である
    、請求項15に記載のチタンターゲット。
  55. 【請求項55】酸素が50ppm未満である、請求項1に記載のチタンターゲ
    ット。
  56. 【請求項56】酸素が30ppm未満である、請求項1に記載のチタンターゲ
    ット。
  57. 【請求項57】酸素が20ppm未満である、請求項1に記載のチタンターゲ
    ット。
  58. 【請求項58】酸素が50ppm未満である、請求項52に記載のチタンター
    ゲット。
  59. 【請求項59】酸素が30ppm未満である、請求項52に記載のチタンター
    ゲット。
  60. 【請求項60】酸素が20ppm未満である、請求項52に記載のチタンター
    ゲット。
  61. 【請求項61】基板上にスパッタにより堆積されたチタンのフィルムであって
    、ガスを除いて99.995%以上のチタンを含む、前記チタンフィルム。
  62. 【請求項62】基板上にスパッタにより堆積されたチタンのフィルムであって
    、ガスを除いて99.9998%以上のチタンを含む、前記チタンフィルム。
  63. 【請求項63】基板上にスパッタにより堆積されたチタンのフィルムであって
    、ガスを除いて99.99995%以上のチタンを含む、前記チタンフィルム。
  64. 【請求項64】いかなる金属不純物も0.2ppmを越えない、請求項63に
    記載のチタンフィルム。
  65. 【請求項65】基板上にスパッタにより堆積されたチタンのフィルムであって
    、ガスを除いて99.99999%以上のチタンを含む、前記チタンフィルム。
  66. 【請求項66】基板上にスパッタにより堆積されたチタンのフィルムであって
    、50ppm未満の酸素を含む、前記チタンフィルム。
  67. 【請求項67】基板上にスパッタにより堆積されたチタンのフィルムであって
    、30ppm未満の酸素を含む、前記チタンフィルム。
  68. 【請求項68】基板上にスパッタにより堆積されたチタンのフィルムであって
    、20ppm未満の酸素を含む、前記チタンフィルム。
  69. 【請求項69】酸素が50ppm未満である、請求項65に記載のチタンフィ
    ルム。
  70. 【請求項70】酸素が30ppm未満である、請求項65に記載のチタンフィ
    ルム。
  71. 【請求項71】酸素が20ppm未満である、請求項65に記載のチタンフィ
    ルム。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008532765A (ja) * 2005-02-10 2008-08-21 キャボット コーポレイション スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP2010235998A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Nippon Mining & Metals Co Ltd スパッタリング用チタンターゲット
JP2012067386A (ja) * 2010-08-25 2012-04-05 Jx Nippon Mining & Metals Corp スパッタリング用チタンターゲット
WO2012057057A1 (ja) 2010-10-25 2012-05-03 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリング用チタンターゲット
WO2013105283A1 (ja) 2012-01-12 2013-07-18 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリング用チタンターゲット
WO2013122069A1 (ja) 2012-02-14 2013-08-22 Jx日鉱日石金属株式会社 高純度チタンインゴット、その製造方法及びチタンスパッタリングターゲット
KR20150119284A (ko) 2013-03-06 2015-10-23 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 스퍼터링용 티탄 타깃 및 그 제조 방법
JP2016145384A (ja) * 2015-02-06 2016-08-12 株式会社東芝 スパッタリングターゲットの製造方法、およびスパッタリングターゲット
JP2019163544A (ja) * 2019-04-26 2019-09-26 株式会社東芝 スパッタリングターゲット、窒化チタン膜、配線層、および半導体素子
WO2023017667A1 (ja) 2021-08-11 2023-02-16 Jx金属株式会社 スパッタリングターゲット及び、スパッタリングターゲットの製造方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309595B1 (en) * 1997-04-30 2001-10-30 The Altalgroup, Inc Titanium crystal and titanium
US6569270B2 (en) 1997-07-11 2003-05-27 Honeywell International Inc. Process for producing a metal article
US5993621A (en) 1997-07-11 1999-11-30 Johnson Matthey Electronics, Inc. Titanium sputtering target
US6001227A (en) * 1997-11-26 1999-12-14 Applied Materials, Inc. Target for use in magnetron sputtering of aluminum for forming metallization films having low defect densities and methods for manufacturing and using such target
US6348139B1 (en) 1998-06-17 2002-02-19 Honeywell International Inc. Tantalum-comprising articles
JP3820787B2 (ja) * 1999-01-08 2006-09-13 日鉱金属株式会社 スパッタリングターゲットおよびその製造方法
US6610048B1 (en) * 1999-10-05 2003-08-26 Jack T. Holladay Prolate shaped corneal reshaping
US20040072009A1 (en) * 1999-12-16 2004-04-15 Segal Vladimir M. Copper sputtering targets and methods of forming copper sputtering targets
US6878250B1 (en) * 1999-12-16 2005-04-12 Honeywell International Inc. Sputtering targets formed from cast materials
US6331233B1 (en) 2000-02-02 2001-12-18 Honeywell International Inc. Tantalum sputtering target with fine grains and uniform texture and method of manufacture
US7517417B2 (en) * 2000-02-02 2009-04-14 Honeywell International Inc. Tantalum PVD component producing methods
US6585870B1 (en) 2000-04-28 2003-07-01 Honeywell International Inc. Physical vapor deposition targets having crystallographic orientations
AU2001265309A1 (en) * 2000-06-02 2001-12-17 Honeywell International, Inc. Fine grain size material, sputtering target, methods of forming, and micro-arc reduction method
WO2001094659A2 (en) * 2000-06-02 2001-12-13 Honeywell International Inc. Sputtering target
US7041204B1 (en) * 2000-10-27 2006-05-09 Honeywell International Inc. Physical vapor deposition components and methods of formation
US6887356B2 (en) * 2000-11-27 2005-05-03 Cabot Corporation Hollow cathode target and methods of making same
KR100826935B1 (ko) * 2001-05-01 2008-05-02 허니웰 인터내셔날 인코포레이티드 티탄 및 지르코늄으로 구성된 장벽층 및 이를 포함하는반도체 구조물
US6605199B2 (en) 2001-11-14 2003-08-12 Praxair S.T. Technology, Inc. Textured-metastable aluminum alloy sputter targets and method of manufacture
CN100350079C (zh) * 2001-11-16 2007-11-21 霍尼韦尔国际公司 用于电镀操作的阳极以及在半导体基体上形成材料的方法
US6652668B1 (en) * 2002-05-31 2003-11-25 Praxair S.T. Technology, Inc. High-purity ferromagnetic sputter targets and method of manufacture
US6896748B2 (en) * 2002-07-18 2005-05-24 Praxair S.T. Technology, Inc. Ultrafine-grain-copper-base sputter targets
US7235143B2 (en) * 2002-08-08 2007-06-26 Praxair S.T. Technology, Inc. Controlled-grain-precious metal sputter targets
CN1836307A (zh) * 2003-06-20 2006-09-20 卡伯特公司 溅镀靶安装到垫板上的方法和设计
US6988306B2 (en) * 2003-12-01 2006-01-24 Praxair Technology, Inc. High purity ferromagnetic sputter target, assembly and method of manufacturing same
WO2005098073A1 (en) 2004-03-26 2005-10-20 H.C. Starck Inc. Refractory metal pots
US20080271305A1 (en) * 2005-01-19 2008-11-06 Tosoh Smd Etna, Llc Automated Sputtering Target Production
US8115373B2 (en) 2005-07-06 2012-02-14 Rochester Institute Of Technology Self-regenerating particulate trap systems for emissions and methods thereof
US20070084527A1 (en) * 2005-10-19 2007-04-19 Stephane Ferrasse High-strength mechanical and structural components, and methods of making high-strength components
US20070251818A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-01 Wuwen Yi Copper physical vapor deposition targets and methods of making copper physical vapor deposition targets
US20080092806A1 (en) * 2006-10-19 2008-04-24 Applied Materials, Inc. Removing residues from substrate processing components
US8551267B2 (en) * 2009-01-22 2013-10-08 Tosoh Smd, Inc. Monolithic aluminum alloy target and method of manufacturing
US8663440B2 (en) 2010-09-28 2014-03-04 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Titanium target for sputtering
CN102350439B (zh) * 2011-09-23 2014-04-23 宁波江丰电子材料有限公司 半导体用镍靶坯热轧方法
RU2492249C1 (ru) * 2012-09-28 2013-09-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина" (ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина") Способ комплексной обработки высокопрочных аморфно-нанокристаллических сплавов
CN107429372A (zh) * 2015-03-11 2017-12-01 山特维克知识产权股份有限公司 一种用于制造商业纯钛产品的工艺
US11062889B2 (en) 2017-06-26 2021-07-13 Tosoh Smd, Inc. Method of production of uniform metal plates and sputtering targets made thereby
CN112771199B (zh) * 2018-09-26 2024-01-16 Jx金属株式会社 溅射靶及其制造方法
CN113957368B (zh) * 2021-09-29 2022-04-15 四川大学 一种纳米晶钛膜的制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05214521A (ja) * 1992-01-30 1993-08-24 Tosoh Corp チタンスパッタリングターゲット
US5693203A (en) * 1992-09-29 1997-12-02 Japan Energy Corporation Sputtering target assembly having solid-phase bonded interface
US5772860A (en) * 1993-09-27 1998-06-30 Japan Energy Corporation High purity titanium sputtering targets
US5700519A (en) * 1995-01-06 1997-12-23 Sony Corporation Method for producing ultra high purity titanium films
JP2984778B2 (ja) * 1995-02-27 1999-11-29 株式会社住友シチックス尼崎 高純度チタン材の鍛造方法
JP2984783B2 (ja) * 1995-03-13 1999-11-29 株式会社住友シチックス尼崎 スパッタリング用チタンターゲットおよびその製造方法
JPH08269698A (ja) * 1995-03-28 1996-10-15 Mitsubishi Materials Corp スパッタリング用Tiターゲット
JP3413782B2 (ja) * 1995-03-31 2003-06-09 日立金属株式会社 スパッタリング用チタンタ−ゲットおよびその製造方法
JPH0925565A (ja) * 1995-07-06 1997-01-28 Japan Energy Corp 高純度チタニウムスパッタリングターゲット及びその製造方法
US5993621A (en) 1997-07-11 1999-11-30 Johnson Matthey Electronics, Inc. Titanium sputtering target

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008532765A (ja) * 2005-02-10 2008-08-21 キャボット コーポレイション スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP4880620B2 (ja) * 2005-02-10 2012-02-22 キャボット コーポレイション スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP2010235998A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Nippon Mining & Metals Co Ltd スパッタリング用チタンターゲット
JP2012067386A (ja) * 2010-08-25 2012-04-05 Jx Nippon Mining & Metals Corp スパッタリング用チタンターゲット
WO2012057057A1 (ja) 2010-10-25 2012-05-03 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリング用チタンターゲット
WO2013027425A1 (ja) 2011-08-23 2013-02-28 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリング用チタンターゲット
KR20190077118A (ko) 2011-08-23 2019-07-02 제이엑스금속주식회사 스퍼터링용 티탄 타깃
KR20180091117A (ko) 2011-08-23 2018-08-14 제이엑스금속주식회사 스퍼터링용 티탄 타깃
JP5689527B2 (ja) * 2012-01-12 2015-03-25 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリング用チタンターゲット
KR20160106772A (ko) 2012-01-12 2016-09-12 제이엑스금속주식회사 스퍼터링용 티탄 타겟
WO2013105283A1 (ja) 2012-01-12 2013-07-18 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリング用チタンターゲット
KR20160064232A (ko) 2012-02-14 2016-06-07 제이엑스금속주식회사 고순도 티탄 잉곳, 그 제조 방법 및 티탄 스퍼터링 타깃
WO2013122069A1 (ja) 2012-02-14 2013-08-22 Jx日鉱日石金属株式会社 高純度チタンインゴット、その製造方法及びチタンスパッタリングターゲット
KR20150119284A (ko) 2013-03-06 2015-10-23 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 스퍼터링용 티탄 타깃 및 그 제조 방법
JP2016145384A (ja) * 2015-02-06 2016-08-12 株式会社東芝 スパッタリングターゲットの製造方法、およびスパッタリングターゲット
JP2019163544A (ja) * 2019-04-26 2019-09-26 株式会社東芝 スパッタリングターゲット、窒化チタン膜、配線層、および半導体素子
WO2023017667A1 (ja) 2021-08-11 2023-02-16 Jx金属株式会社 スパッタリングターゲット及び、スパッタリングターゲットの製造方法
KR20230035626A (ko) 2021-08-11 2023-03-14 제이엑스금속주식회사 스퍼터링 타깃 및 스퍼터링 타깃의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US5993621A (en) 1999-11-30
KR20010021760A (ko) 2001-03-15
US6509102B1 (en) 2003-01-21
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WO1999002750A1 (en) 1999-01-21
EP1015656A1 (en) 2000-07-05
AU7978698A (en) 1999-02-08
US6302977B1 (en) 2001-10-16
TW392210B (en) 2000-06-01

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