JP2019163544A - 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 - Google Patents
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することが好ましい。
前記高純度チタン素材は、不純物として、鉄が9ppm以下、ニッケルが5ppm以下である。鉄、ニッケルはいずれも、図4のチタン−鉄、図5のチタン−ニッケルのそれぞれの状態図でも示されているように、チタン中へ固溶しにくい金属であり、そのため、鉄が9ppm、ニッケルが5ppmを超えて存在すると、チタン素材中には微量であるが、チタンと鉄、チタンとニッケルの各金属間化合物が存在していると考えられる。前記の金属間化合物が微量でも存在すると、後述する塑性加工工程において、チタン素材中の前記金属間化合物を起点としてマイクロクラックなどの内部歪が生じ易くなってしまう。鉄は7ppm以下、ニッケルは2ppm以下が好ましい。
前記冷間圧延工程の円柱形状の軸方向に平行な長さの減少率が40%〜90%となるように加工が実施される。前記冷間圧延工程を前記円柱形状の軸方向に垂直な面の2方向以上で2回以上行う。40%未満では鋳造組織が残存する可能性がある。90%を超えるとチタン材内部又は表面に割れやポアなどの欠陥が生じ易い。
250℃未満では充分に再結晶しないため結晶組織が不均一となりやすい。450℃以上では結晶粒が粒成長し易く、微細な結晶組織を得にくくなる。
直径Wが350mm、厚さHが100〜200mmのチタン素材を用意し、表1に条件を示すスパッタリングターゲットの製造工程を実施した。実施例1、2、比較例1、2は、純度99.99質量%以上で鉄が3.3ppm、ニッケルが0.6ppmであり、比較例3は純度99.99質量%以上で鉄が12ppm、ニッケルが0.5ppmであり、比較例4は純度99.99質量%以上で鉄が2.8ppm、ニッケルが6.4ppmである。
H…円柱状チタン材の厚さ
W…円柱状チタン材の直径
Claims (7)
- 平均結晶粒径が15μm以下のミクロ組織を有し、結晶の配向性がランダム配向であるスパッタリングターゲットであって、
前記スパッタリングターゲットのスパッタ面のX線回折を測定したとき、前記スパッタ面は(100)面からの回折ピークの相対強度I(100)と(002)面からの回折ピークの相対強度I(002)と(101)面からの回折ピークの相対強度I(101)とがI(101)>I(002)>I(100)の条件を満足し、各面((101)面、(002)面、(100)面)の各回折ピークの半値幅が0.2deg未満である、スパッタリングターゲット。 - 前記スパッタリングターゲットは、ガス成分を含まない純度が99.99%以上であり、鉄が9ppm以下、ニッケルが5ppm以下である、請求項1に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記スパッタリングターゲットにおいて、前記スパッタ面から深さ10mmの前記スパッタ面と平行な部分のX線回折を測定したとき、(100)面からの回折ピークの相対強度I(100)と(002)面からの回折ピークの相対強度I(002)と(101)面からの回折ピークの相対強度I(101)とがI(101)>I(002)>I(100)の条件を満足し、各面((101)面、(002)面、(100)面)の各回折ピークの半値幅が0.2deg未満である、請求項1または請求項2に記載のスパッタリングターゲット。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットを用いて成膜された、窒化チタン膜。
- 表面に請求項4に記載の窒化チタン膜を有する、ウエハー。
- 請求項4に記載の窒化チタン膜からなるバリア膜を有する、配線層。
- 請求項6に記載の配線層を有する、半導体素子。
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CN116056884B (zh) * | 2020-09-16 | 2024-05-31 | 株式会社爱发科 | 层积结构体及层积结构体的制造方法 |
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