JP2002038259A - スパッタリングターゲット材 - Google Patents
スパッタリングターゲット材Info
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- JP2002038259A JP2002038259A JP2000222174A JP2000222174A JP2002038259A JP 2002038259 A JP2002038259 A JP 2002038259A JP 2000222174 A JP2000222174 A JP 2000222174A JP 2000222174 A JP2000222174 A JP 2000222174A JP 2002038259 A JP2002038259 A JP 2002038259A
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- sputtering
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- titanium
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パーティクルの発生が少ないターゲット材を提
供する。 【解決手段】チタンから成り且つスパッタリング面およ
び側面が酸エッチングされて成るスパッタリングターゲ
ット材。本発明の好ましい態様においては、窒化チタン
製膜用として使用され、平均表面粗さが０．０１〜３μ
ｍ、スパッタリング面における平均表面粗さの偏差が３
０％以下である。
供する。 【解決手段】チタンから成り且つスパッタリング面およ
び側面が酸エッチングされて成るスパッタリングターゲ
ット材。本発明の好ましい態様においては、窒化チタン
製膜用として使用され、平均表面粗さが０．０１〜３μ
ｍ、スパッタリング面における平均表面粗さの偏差が３
０％以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリングタ
ーゲット材に関し、詳しくは、パーティクルの発生が少
ないスパッタリングターゲット材に関する。以下、本明
細書において、スパッタリングターゲット材を単にター
ゲット材と略記する。
ーゲット材に関し、詳しくは、パーティクルの発生が少
ないスパッタリングターゲット材に関する。以下、本明
細書において、スパッタリングターゲット材を単にター
ゲット材と略記する。
【０００２】
【従来の技術】通常、ターゲット材は、結晶方位含有比
の調整のための塑性加工を行なった後に旋盤などにより
所定の形状および寸法に加工し、更に、ターゲット材の
側面をブラスト加工により粗面化して製造される。
の調整のための塑性加工を行なった後に旋盤などにより
所定の形状および寸法に加工し、更に、ターゲット材の
側面をブラスト加工により粗面化して製造される。
【０００３】そして、上記のターゲット材側面の粗面化
の技術的意義は次の様に考えられている。すなわち、基
板表面への製膜は、ターゲット材のスパッタリング面か
らスパッタされたターゲット材粒子が基板の表面に直接
に導かれることにより達成される。ところが、スパッタ
されたターゲット材粒子の一部は、散乱によりターゲッ
ト材の側面に回り込んで付着する。そして、時として、
この付着膜が剥がれ、基板の表面に不規則に付着して製
膜の均一性を損なう。そこで、ブラスト加工でターゲッ
ト材の側面を粗面化し、ターゲット材の側面に回り込ん
で来た粒子を粗面のアンカー効果によってターゲット材
の側面に付着させて保持する。
の技術的意義は次の様に考えられている。すなわち、基
板表面への製膜は、ターゲット材のスパッタリング面か
らスパッタされたターゲット材粒子が基板の表面に直接
に導かれることにより達成される。ところが、スパッタ
されたターゲット材粒子の一部は、散乱によりターゲッ
ト材の側面に回り込んで付着する。そして、時として、
この付着膜が剥がれ、基板の表面に不規則に付着して製
膜の均一性を損なう。そこで、ブラスト加工でターゲッ
ト材の側面を粗面化し、ターゲット材の側面に回り込ん
で来た粒子を粗面のアンカー効果によってターゲット材
の側面に付着させて保持する。
【０００４】しかしながら、従来のターゲット材には次
の様な問題がある。すなわち、ターゲット材の表面から
巨大粒子が飛散して基板上に付着し、薄膜の厚さ斑、半
導体の薄膜回路の短絡などのトラブルを惹起する。斯か
る巨大粒子は、通常、パーティクル又はスプラッツ（以
下、まとめてパーティクルと言う）と呼ばれる。斯かる
パーティクルはスパッタリングの初期において多く発生
する。
の様な問題がある。すなわち、ターゲット材の表面から
巨大粒子が飛散して基板上に付着し、薄膜の厚さ斑、半
導体の薄膜回路の短絡などのトラブルを惹起する。斯か
る巨大粒子は、通常、パーティクル又はスプラッツ（以
下、まとめてパーティクルと言う）と呼ばれる。斯かる
パーティクルはスパッタリングの初期において多く発生
する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、パーティクルの
発生が少ないターゲット材を提供することにある。
鑑みなされたものであり、その目的は、パーティクルの
発生が少ないターゲット材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、チタンから成る
ターゲット材の場合にはスパッタリング面および側面を
酸エッチングすることにより上記の目的を容易に達成し
得るとの知見を得た。
的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、チタンから成る
ターゲット材の場合にはスパッタリング面および側面を
酸エッチングすることにより上記の目的を容易に達成し
得るとの知見を得た。
【０００７】本発明は、上記の知見に基づき完成された
ものであり、その要旨は、チタンから成り且つスパッタ
リング面および側面が酸エッチングされて成ることを特
徴とするスパッタリングターゲット材に存する。
ものであり、その要旨は、チタンから成り且つスパッタ
リング面および側面が酸エッチングされて成ることを特
徴とするスパッタリングターゲット材に存する。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のターゲットの素材はチタンである。素材チタン
としては、通常、真空冶金などの方法によってスポンジ
状チタンを溶融した後に鋳造して得られるチタンインゴ
ットが使用される。本発明においては、純度９９．９９
〜９９．９９９９重量％（４Ｎ〜６Ｎ）の高純度チタン
が好適に使用される。
本発明のターゲットの素材はチタンである。素材チタン
としては、通常、真空冶金などの方法によってスポンジ
状チタンを溶融した後に鋳造して得られるチタンインゴ
ットが使用される。本発明においては、純度９９．９９
〜９９．９９９９重量％（４Ｎ〜６Ｎ）の高純度チタン
が好適に使用される。
【０００９】本発明のターゲット材は、結晶方位含有比
の調整のための塑性加工を行なった後に旋盤などにより
所定の形状および寸法に加工されて製造される。塑性加
工は、圧延などの変形を素材に施す加工を言い、その際
の素材の変形率（厚さの低下率）は加工率と称される。
加工率は通常５〜９０％である。
の調整のための塑性加工を行なった後に旋盤などにより
所定の形状および寸法に加工されて製造される。塑性加
工は、圧延などの変形を素材に施す加工を言い、その際
の素材の変形率（厚さの低下率）は加工率と称される。
加工率は通常５〜９０％である。
【００１０】本発明のターゲット材の特徴は、スパッタ
リング面および側面が酸エッチングされて成る点にあ
る。従来公知のターゲット材の場合は、ブラスト加工に
よるターゲット材側面の粗面化が行われるが、本発明に
おいては不要である。
リング面および側面が酸エッチングされて成る点にあ
る。従来公知のターゲット材の場合は、ブラスト加工に
よるターゲット材側面の粗面化が行われるが、本発明に
おいては不要である。
【００１１】本発明者らの知見によれば、パーティクル
の発生はターゲット材の粗面に起因している。ターゲッ
ト材の側面はブラスト加工しない場合でも、旋盤などの
機械加工に起因する粗面が存在し、この点は、ターゲッ
ト材のスバッタリング面についても同様である。ところ
が、チタンから成るターゲット材の場合にはスパッタリ
ング面および側面を酸エッチングすることによりパーテ
ィクルの発生を著しく軽減することが出来る。
の発生はターゲット材の粗面に起因している。ターゲッ
ト材の側面はブラスト加工しない場合でも、旋盤などの
機械加工に起因する粗面が存在し、この点は、ターゲッ
ト材のスバッタリング面についても同様である。ところ
が、チタンから成るターゲット材の場合にはスパッタリ
ング面および側面を酸エッチングすることによりパーテ
ィクルの発生を著しく軽減することが出来る。
【００１２】そして、チタンから成るターゲット材が窒
化チタン（ＴｉＮ）の製膜用に使用される場合、すなわ
ち、窒素の存在下におけるスパッリング方法に使用され
る場合、パーティクルが多量に発生する。従って、酸エ
ッチングによる上記の効果は、窒化チタン（ＴｉＮ）製
膜用のターゲット材の場合に顕著である。
化チタン（ＴｉＮ）の製膜用に使用される場合、すなわ
ち、窒素の存在下におけるスパッリング方法に使用され
る場合、パーティクルが多量に発生する。従って、酸エ
ッチングによる上記の効果は、窒化チタン（ＴｉＮ）製
膜用のターゲット材の場合に顕著である。
【００１３】上記のエッチングに使用する酸としては、
例えば、塩酸、フッ酸、硝酸、これらの混酸などが挙げ
られる。エッチング温度は、特に制限されず、室温で十
分であり、また、エッチング時間は、通常１〜３０分で
ある。エッチングは、エッチンク液中にターゲット材を
浸漬することにより行われる。
例えば、塩酸、フッ酸、硝酸、これらの混酸などが挙げ
られる。エッチング温度は、特に制限されず、室温で十
分であり、また、エッチング時間は、通常１〜３０分で
ある。エッチングは、エッチンク液中にターゲット材を
浸漬することにより行われる。
【００１４】本発明のターゲット材は、上記の酸エッチ
ングにより、表面に機械的加工痕がなくて結晶面が現出
しているという外観的特徴を有する。そして、平均表面
粗さは通常０．０１〜３μｍ、好ましくは０．０１〜
０．７μｍであり、特に、スパッタリング面における平
均表面粗さの偏差は、通常３０％以下、好ましくは２０
％以下である。
ングにより、表面に機械的加工痕がなくて結晶面が現出
しているという外観的特徴を有する。そして、平均表面
粗さは通常０．０１〜３μｍ、好ましくは０．０１〜
０．７μｍであり、特に、スパッタリング面における平
均表面粗さの偏差は、通常３０％以下、好ましくは２０
％以下である。
【００１５】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下の諸例にお
いて、結晶粒の平均粒径およびパーティクルは次の方法
で測定した。
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下の諸例にお
いて、結晶粒の平均粒径およびパーティクルは次の方法
で測定した。
【００１６】（１）結晶粒の平均粒径の測定：ターゲッ
ト材の表面をサンドペーパーで研磨した後、弗硝酸でエ
ッチングし、電解研磨によって鏡面とした後、更に、弗
硝酸でエッチングして粒界を現出させ、光学顕微鏡で８
００倍に拡大して写真撮影した。そして、求積法によっ
て平均粒径を測定した。結果を表２に示す。
ト材の表面をサンドペーパーで研磨した後、弗硝酸でエ
ッチングし、電解研磨によって鏡面とした後、更に、弗
硝酸でエッチングして粒界を現出させ、光学顕微鏡で８
００倍に拡大して写真撮影した。そして、求積法によっ
て平均粒径を測定した。結果を表２に示す。
【００１７】（２）パーティクルの測定：スパッタリン
グ装置にターゲット材をセットし、電力：３ＫＷ、ガス
圧：１０ｍｍＴｏｒｒ、ガス比率：Ａｒ／Ｎ2＝１／
１、膜厚：５０ｎｍの条件下、６インチのシリコンウェ
ーハ上にＴｉＮ膜を形成した。スパッタリング終了後、
シリコンウェーハ上に形成された薄膜中のパーティクル
の個数を測定した。パーティクルの個数の測定には、レ
ーザー式パーティクルカウンター（ＴＥＮＣＯＲ ＩＮ
ＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製商品「ＳＦ−６４２０」）を使
用し、直径０．３μｍ以上のパーティクルの個数を測定
した。１２枚のシリコンウェーハのパーティクルの１枚
当たりの平均個数をパーティクル数とした。
グ装置にターゲット材をセットし、電力：３ＫＷ、ガス
圧：１０ｍｍＴｏｒｒ、ガス比率：Ａｒ／Ｎ2＝１／
１、膜厚：５０ｎｍの条件下、６インチのシリコンウェ
ーハ上にＴｉＮ膜を形成した。スパッタリング終了後、
シリコンウェーハ上に形成された薄膜中のパーティクル
の個数を測定した。パーティクルの個数の測定には、レ
ーザー式パーティクルカウンター（ＴＥＮＣＯＲ ＩＮ
ＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製商品「ＳＦ−６４２０」）を使
用し、直径０．３μｍ以上のパーティクルの個数を測定
した。１２枚のシリコンウェーハのパーティクルの１枚
当たりの平均個数をパーティクル数とした。
【００１８】実施例１ 素材として、直径１５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、純度９
９．９９５重量％の丸棒状チタンインゴットを使用し
た。先ず、加工率８０％の塑性加工を行った後に機械加
工を施し、直径２５０ｍｍ、厚さ１２ｍｍ、結晶粒度１
０μｍのターゲット材を得た。次いで、フッ酸（ＨＦ）
１０体積％、硝酸（ＨＮＯ3）４０体積％、水５０体積
％から成る室温の混酸水溶液にターゲット材を５分間浸
漬してエッチングした後に水洗して本発明のターゲット
材を得た。このターゲット材の表面（スパッタリング面
および側面）の粗さは０．２μｍであり、偏差は１０％
であった。パーティクル数は４個であった。
９．９９５重量％の丸棒状チタンインゴットを使用し
た。先ず、加工率８０％の塑性加工を行った後に機械加
工を施し、直径２５０ｍｍ、厚さ１２ｍｍ、結晶粒度１
０μｍのターゲット材を得た。次いで、フッ酸（ＨＦ）
１０体積％、硝酸（ＨＮＯ3）４０体積％、水５０体積
％から成る室温の混酸水溶液にターゲット材を５分間浸
漬してエッチングした後に水洗して本発明のターゲット
材を得た。このターゲット材の表面（スパッタリング面
および側面）の粗さは０．２μｍであり、偏差は１０％
であった。パーティクル数は４個であった。
【００１９】比較例１ 実施例１と同様にして、直径２５０ｍｍ、厚さ１２ｍ
ｍ、結晶粒度１０μｍのターゲット材を得た後、公知の
方法に従って側面をブラストして粗面化した。このター
ゲット材のスパッタリング面の粗さは０．６μｍであ
り、側面の粗さは６μｍであった。パーティクル数は
７．５個であった。
ｍ、結晶粒度１０μｍのターゲット材を得た後、公知の
方法に従って側面をブラストして粗面化した。このター
ゲット材のスパッタリング面の粗さは０．６μｍであ
り、側面の粗さは６μｍであった。パーティクル数は
７．５個であった。
【００２０】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、パーティ
クルの発生が少ないターゲット材が提供され、本発明の
工業的価値は顕著である。
クルの発生が少ないターゲット材が提供され、本発明の
工業的価値は顕著である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ２２Ｃ 14/00 Ｃ２２Ｃ 14/00 Ｚ (72)発明者 相原 俊夫 新潟県上越市福田１番地 ハネウェル・エ レクトロニクス・ジャパン株式会社内 (72)発明者 菱谷 泰久 新潟県上越市福田１番地 ハネウェル・エ レクトロニクス・ジャパン株式会社内 (72)発明者 金藤 伸作 新潟県上越市福田１番地 ハネウェル・エ レクトロニクス・ジャパン株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 AA06 BA60 BD01 CA06 DC03 DC07 4M104 BB30 DD40 DD42 HH20 5F103 AA08 BB22 DD30 RR10
Claims (3)
- 【請求項１】 チタンから成り且つスパッタリング面お
よび側面が酸エッチングされて成ることを特徴とするス
パッタリングターゲット材。 - 【請求項２】 窒化チタン製膜用である請求項１に記載
のスパッタリングターゲット材。 - 【請求項３】 平均表面粗さが０．０１〜３μｍ、スパ
ッタリング面における平均表面粗さの偏差が３０％以下
である求項１又は２に記載のスパッタリングターゲット
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000222174A JP2002038259A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | スパッタリングターゲット材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000222174A JP2002038259A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | スパッタリングターゲット材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002038259A true JP2002038259A (ja) | 2002-02-06 |
Family
ID=18716450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000222174A Withdrawn JP2002038259A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | スパッタリングターゲット材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002038259A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069627A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-08 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットとそれを用いたスパッタリング装置 |
| JP2004315931A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Dainippon Printing Co Ltd | スパッタリングターゲット |
-
2000
- 2000-07-24 JP JP2000222174A patent/JP2002038259A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002069627A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-08 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲットとそれを用いたスパッタリング装置 |
| JP4709358B2 (ja) * | 2000-08-30 | 2011-06-22 | 株式会社東芝 | スパッタリングターゲットとそれを用いたスパッタリング装置、薄膜、および電子部品 |
| JP2004315931A (ja) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Dainippon Printing Co Ltd | スパッタリングターゲット |
| JP4694104B2 (ja) * | 2003-04-18 | 2011-06-08 | 大日本印刷株式会社 | スパッタリングターゲット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20061023 |
|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071002 |