JP2015059267A - ターゲット材、及び該ターゲット材のスパッタにより形成する銅膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】銅を主原料として形成したターゲットを反応ガス雰囲気中でスパッタし、該ターゲットから放出されたスパッタ粒子を基材の表面に堆積させて形成した銅膜であって、前記ターゲットを、銅の純度が99.9重量%以上で形成し、前記基材の表面に形成された、表面粗さが2.4nm以下の膜となるように銅膜を形成する。
【選択図】図3
Description
例えば、特許文献1の「スパッタ方法及びそのスパッタ装置」もその1つである。
このように銅膜の表面粗さを2.2nm以下に設定し、被スパッタリング物に形成した銅膜の表面粗さが2.2nm以下になるように、ターゲットを反応ガス雰囲気中でスパッタすることにより、スパッタリング法により被スパッタリング物に対して例えば、1.4μΩcm以下というさらに低い電気抵抗の薄膜をより確実、且つ安定して得ることができる。
このように銅膜を組成する結晶子の大きさの偏差が0.4以下に設定し、被スパッタリング物に形成した銅膜を組成する結晶子の大きさの偏差が0.4以下になるように、ターゲットを反応ガス雰囲気中でスパッタすることにより、スパッタリング法により被スパッタリング物に対して例えば、1.4μΩcm以下というさらに低い電気抵抗の薄膜をより確実、且つ安定して得ることができる。
(偏差)={結晶子最大大きさ−結晶子最小大きさ}÷(結晶子平均大きさ)÷2
(結晶子平均大きさ)={結晶子最大大きさ+結晶子最小大きさ}÷2
であらわされる。
本実施形態では、スパッタリング法により被スパッタリング物に対して形成する銅膜の電気抵抗を所望の値以下にまで従来よりも確実、且つ安定して低減するという課題を、スパッタリング法により被スパッタリング物に対して形成する銅膜の電気抵抗を所望の値以下にまで従来よりも確実、且つ安定して低減するという目的を、被スパッタリング物に形成した銅膜の表面粗さと結晶子の大きさの偏差に着目し、これら銅膜の表面粗さと結晶子の大きさの偏差が所望の値を満たすように、ターゲット材を形成し、このようなターゲット材を用いてスパッタリング法により被スパッタリング物に対して銅膜を形成することにより実現した。
(偏差)={結晶子最大大きさ−結晶子最小大きさ}÷(結晶子平均大きさ)÷2
(結晶子平均大きさ)={結晶子最大大きさ+結晶子最小大きさ}÷2
であらわされる。
(効果確認試験)
以下では、本実施形態の有効性を検証する効果確認試験について説明する。
本効果確認試験では、以下の要領で銅ターゲットに対してスパッタを行った。
まず、銅ターゲットと、被スパッタリング物として、絶縁性を有する基板とを真空処理室内に対向した状態で配置し、真空処理室内を真空ポンプで排気し、真空処理室内に、反応ガスとしてアルゴンガスを供給する。
到達真空度:5×10−5[Pa]
Ar流量 0.5[Pa]
印加電流 800[mA]
放電電圧 450[V]
スパッタリングレート 平均 13[nm/s]
このようなスパッタリング法を、表1に示すように実施例1〜6のように設定したターゲット材の平均結晶粒径に応じて行った。その結果は、表1、並びに図1乃至図5のグラフのとおりである。
Claims (6)
- 銅を主原料として形成したターゲットを反応ガス雰囲気中でスパッタし、該ターゲットから放出されたスパッタ粒子を基材の表面に堆積させて形成した銅膜であって、
前記ターゲットを、銅の純度が99.9重量%以上で形成し、
前記基材の表面に、表面粗さが2.4nm以下で形成した
銅膜。 - 前記表面粗さを2.2nm以下とした
請求項1に記載の銅膜。 - 銅を主原料として形成したターゲットを反応ガス雰囲気中でスパッタし、該ターゲットから放出されたスパッタ粒子を基材の表面に堆積させて形成した銅膜であって、
前記ターゲットを、銅の純度が99.9重量%以上で形成し、
前記基材の表面に、組成する結晶子の大きさの偏差が0.55以下で形成した
銅膜。 - 前記組成する結晶子の大きさの偏差を0.4以下とした
請求項3に記載の銅膜。 - 銅を主原料として形成したターゲットを反応ガス雰囲気中でスパッタし、該ターゲットから放出されたスパッタ粒子を基材の表面に堆積させて形成した銅膜であって、
前記ターゲットを、銅の純度が99.9重量%以上で形成し、
前記基材の表面に、表面粗さが2.4nm以下で形成し、
前記基材の表面に、組成する結晶子の大きさの偏差が0.55以下で形成した
銅膜。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の銅膜の形成に用いる前記ターゲットであって、
結晶粒径が400μm以下である
ターゲット。
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