JP2601843B2 - 半導体素子およびその製造方法 - Google Patents
半導体素子およびその製造方法Info
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、半導体素子およびその製造方法に関する。
（従来の技術） LSI,VLSIまたはULSIなどの各種の半導体素子の表面に
は、その使用目的に応じて導電性金属材料を用いて複雑
模様の配線網が形成されている。
は、その使用目的に応じて導電性金属材料を用いて複雑
模様の配線網が形成されている。
この配線網を形成するためには、通常、まず半導体素
子の表面に例えばスパッタ法を適用してAl,Auなどの良
導電性金属の薄膜を形成し、その後この薄膜に所定のエ
ッチング処理を施して所望する配線回路以外の部分を除
去して配線網を残置せしめるのである。
子の表面に例えばスパッタ法を適用してAl,Auなどの良
導電性金属の薄膜を形成し、その後この薄膜に所定のエ
ッチング処理を施して所望する配線回路以外の部分を除
去して配線網を残置せしめるのである。
ところで、最近は素子の軽薄短小化が進められている
が、その一環として配線網を濃密に形成する、つまり回
路幅を狭小にしたり、回路の厚みを薄くしたりするよう
な、半導体素子の集積度の向上の努力がなされている。
が、その一環として配線網を濃密に形成する、つまり回
路幅を狭小にしたり、回路の厚みを薄くしたりするよう
な、半導体素子の集積度の向上の努力がなされている。
このように、半導体素子における集積度が向上してい
くと、用いた配線材料の配線抵抗による信号の遅延問題
が生起したり、またはその材料が低融点材料であった場
合には、素子の作動時の配線網における抵抗発熱によっ
て配線の断線が発生するという問題が生じはじめる。
くと、用いた配線材料の配線抵抗による信号の遅延問題
が生起したり、またはその材料が低融点材料であった場
合には、素子の作動時の配線網における抵抗発熱によっ
て配線の断線が発生するという問題が生じはじめる。
このようなことから、配線材料としては、高融点であ
ると同時に低抵抗であり、またLSI,VLSI,ULSIなどの製
造プロセスを大幅に変更することが不要である材料の開
発が強く要望されている。
ると同時に低抵抗であり、またLSI,VLSI,ULSIなどの製
造プロセスを大幅に変更することが不要である材料の開
発が強く要望されている。
そのような材料として、Mo,W,Taと並んで、Tiが注目
されている。
されている。
一方、半導体素子の表面に配線網を形成する段階の工
程である導電性金属薄膜の形成工程には、スパッタ法が
主に適用されている。
程である導電性金属薄膜の形成工程には、スパッタ法が
主に適用されている。
この方法は、半導体素子の表面に形成すべき薄膜の構
成材料からなるターゲットに、所定のイオン種を入射し
てターゲット構成材料を叩き出し、これを半導体素子表
面に被着せしめる方法である。
成材料からなるターゲットに、所定のイオン種を入射し
てターゲット構成材料を叩き出し、これを半導体素子表
面に被着せしめる方法である。
このスパッタ法の適用に際しては、上記したような金
属材料でスパッタ用のターゲットを製造することが必要
である。
属材料でスパッタ用のターゲットを製造することが必要
である。
すなわち、半導体素子の表面にTiの配線網を形成する
ために、Tiターゲットをスパッタし、素地のSiとの拡散
によりTiSix（ｘ＝２〜３）の薄膜を得た後、薄膜の不
要部分をエッチング除去することによりゲート電極を含
む配線網を得るとき、またはTiターゲットを用いて反応
性スパッタなどによりTiNなどのバリヤ層を製造すると
きなどには、ターゲットにTiを用いるのである。この場
合のTiターゲットは、高純度であることが要求される。
ために、Tiターゲットをスパッタし、素地のSiとの拡散
によりTiSix（ｘ＝２〜３）の薄膜を得た後、薄膜の不
要部分をエッチング除去することによりゲート電極を含
む配線網を得るとき、またはTiターゲットを用いて反応
性スパッタなどによりTiNなどのバリヤ層を製造すると
きなどには、ターゲットにTiを用いるのである。この場
合のTiターゲットは、高純度であることが要求される。
例えば、Tiターゲットの不純物として酸素が含有され
ている場合には、形成された薄膜の電気抵抗が大きくな
って、半導体素子の遅延問題や配線網の断線なの事故が
多発する。
ている場合には、形成された薄膜の電気抵抗が大きくな
って、半導体素子の遅延問題や配線網の断線なの事故が
多発する。
また、Fe,Ni,Crのような重金属は半導体素子の形成さ
れた薄膜との界面接合部におけるリーク現象の原因を構
成し、Na,Kのようなアルカリ金属は半導体素子のSiを容
易に遊動して半導体素子特性を劣化させるからである。
れた薄膜との界面接合部におけるリーク現象の原因を構
成し、Na,Kのようなアルカリ金属は半導体素子のSiを容
易に遊動して半導体素子特性を劣化させるからである。
また、U,Thはそれらの放射するα線により半導体素子
がダメージを受け、結局は半導体素子の動作信頼性が著
しく低下する。
がダメージを受け、結局は半導体素子の動作信頼性が著
しく低下する。
ところで、半導体素子に配線網および／またはバリヤ
層を形成するためのTiターゲットを構成するTi材の製造
方法としては、現在のところ次の３つの方法が広く適用
されている。
層を形成するためのTiターゲットを構成するTi材の製造
方法としては、現在のところ次の３つの方法が広く適用
されている。
第１の方法は、TiCl4のようなTi化合物をNa,K,Mgのよ
うな活性金属で熱還元する方法で、クロール（Kroll）
法，フンター（Hunter）法と呼ばれている。
うな活性金属で熱還元する方法で、クロール（Kroll）
法，フンター（Hunter）法と呼ばれている。
第２の方法は、TiI4のようなTi化合物を熱分解する方
法で、アイオダイド（Iodide）法と呼ばれている。
法で、アイオダイド（Iodide）法と呼ばれている。
そして、第３の方法は、例えばTiCl4あるいはK2TiF6
などを溶融塩電解する方法である。
などを溶融塩電解する方法である。
このようにして製造されたTi材は、通常スポンジ状，
クリスタル状または針状をしているので、一般には、次
にこのTi材を例えば10-2〜10-3Torrの真空中でアーク溶
解してインゴットとし、それをスパッタ用のターゲット
として使用している。
クリスタル状または針状をしているので、一般には、次
にこのTi材を例えば10-2〜10-3Torrの真空中でアーク溶
解してインゴットとし、それをスパッタ用のターゲット
として使用している。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した従来の方法で製造されたTiタ
ーゲットは、いずれもその純度は2N〜3N程度であり、64
Kビットの半導体素子の配線網および／またはバリヤ層
を形成するためのターゲットとしては使用できるが、25
6Kビット,1Mビットさらには4Mビット以上の半導体素子
の配線網および／またはバリヤ層を形成するためのター
ゲットとしては不適当である。
ーゲットは、いずれもその純度は2N〜3N程度であり、64
Kビットの半導体素子の配線網および／またはバリヤ層
を形成するためのターゲットとしては使用できるが、25
6Kビット,1Mビットさらには4Mビット以上の半導体素子
の配線網および／またはバリヤ層を形成するためのター
ゲットとしては不適当である。
すなわち、前述したように、Tiターゲット中の各不純
物は少なければ少ないほど、Tiターゲットを用いてスパ
ッタにより形成された薄膜を用いて形成された配線網お
よび／またはバリヤ層としては好適であり、例えば4Mビ
ット以上のLSI用の配線網を考えた場合、酸素は250ppm
以下，重金属は10ppm以下，アルカリ金属は0.01ppm以下
であることを必要とすることが見出されたが、上記した
従来の工業的方法では、このようなTiターゲットの製造
は極めて困難であり、このTiターゲットを用いてスパッ
タにより形成された薄膜を用いて形成された配線網およ
び／またはバリヤ層を有する半導体素子は、その機能に
悪影響を及ぼし信頼性の低いものであった。
物は少なければ少ないほど、Tiターゲットを用いてスパ
ッタにより形成された薄膜を用いて形成された配線網お
よび／またはバリヤ層としては好適であり、例えば4Mビ
ット以上のLSI用の配線網を考えた場合、酸素は250ppm
以下，重金属は10ppm以下，アルカリ金属は0.01ppm以下
であることを必要とすることが見出されたが、上記した
従来の工業的方法では、このようなTiターゲットの製造
は極めて困難であり、このTiターゲットを用いてスパッ
タにより形成された薄膜を用いて形成された配線網およ
び／またはバリヤ層を有する半導体素子は、その機能に
悪影響を及ぼし信頼性の低いものであった。
本発明は、LSI,VLSIまたはULSIなどの各種の半導体素
子におけるTiターゲットを用いてスパッタにより形成さ
れた薄膜を用いて形成された配線網および／またはバリ
ヤ層の問題を解消し、半導体素子の機能に悪影響を及ぼ
す不純物元素の含有量が極めて少なく、しかも工業的に
容易に製造することができるTiターゲットを得ることに
より、信頼性の高い半導体素子を得ることを目的とす
る。
子におけるTiターゲットを用いてスパッタにより形成さ
れた薄膜を用いて形成された配線網および／またはバリ
ヤ層の問題を解消し、半導体素子の機能に悪影響を及ぼ
す不純物元素の含有量が極めて少なく、しかも工業的に
容易に製造することができるTiターゲットを得ることに
より、信頼性の高い半導体素子を得ることを目的とす
る。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明者らは、上記目的を達成すべく前述した各製造
方法につき鋭意検討を重ねた結果、鉱石から得られたス
ポンジTiは、エレクトロマイグレーションおよび界面準
位劣化の原因となるNa,Kのようなアルカリ金属は比較的
少ないものの、Fe,Ni,Crのような重金属と酸素が多く含
有されており、その後のアーク溶解，電子線（EB）溶解
精製では、それらの除去が困難であり、LSIなどの半導
体素子の配線網および／またはバリヤ層としては不適当
である。
方法につき鋭意検討を重ねた結果、鉱石から得られたス
ポンジTiは、エレクトロマイグレーションおよび界面準
位劣化の原因となるNa,Kのようなアルカリ金属は比較的
少ないものの、Fe,Ni,Crのような重金属と酸素が多く含
有されており、その後のアーク溶解，電子線（EB）溶解
精製では、それらの除去が困難であり、LSIなどの半導
体素子の配線網および／またはバリヤ層としては不適当
である。
一方、溶融塩電解法により得られた針状Tiはエレクト
ロマイグレーションおよび界面準位劣化の原因となるN
a,Kのようなアルカリ金属が多いが、Fe,Ni,Crのような
重金属と酸素は少なく、これをさらにBE溶解すればNa,K
は0.1ppm以下となり、ついで鍛造加工後、機械加工によ
りターゲットを製造することにより、Fe,Ni,Crのような
重金属、Na,Kのようなアルカリ金属の含有量が極めて少
ないLSI,VLSIまたはULSIなどの各種の半導体素子の配線
網および／またはバリヤ層とて優れたTiターゲットを製
造することができるという事実を見出し、本発明のTiタ
ーゲットを用いてスパッタにより形成された薄膜を用い
て形成された配線網および／またはバリヤ層を有するこ
とを特徴とする半導体素子を得るに至った。
ロマイグレーションおよび界面準位劣化の原因となるN
a,Kのようなアルカリ金属が多いが、Fe,Ni,Crのような
重金属と酸素は少なく、これをさらにBE溶解すればNa,K
は0.1ppm以下となり、ついで鍛造加工後、機械加工によ
りターゲットを製造することにより、Fe,Ni,Crのような
重金属、Na,Kのようなアルカリ金属の含有量が極めて少
ないLSI,VLSIまたはULSIなどの各種の半導体素子の配線
網および／またはバリヤ層とて優れたTiターゲットを製
造することができるという事実を見出し、本発明のTiタ
ーゲットを用いてスパッタにより形成された薄膜を用い
て形成された配線網および／またはバリヤ層を有するこ
とを特徴とする半導体素子を得るに至った。
すなわち本発明の半導体素子は、酸素含有量250ppm以
下;Fe,Ni,Crの各元素の含有量10ppm以下;Na,Kの各元素
の含有量0.1ppm以下；残部実質的にTiよりなるTiターゲ
ットを用いてスパッタにより形成された薄膜を用いて形
成された配線網および／またはバリヤ層を有することを
特徴とするものである。
下;Fe,Ni,Crの各元素の含有量10ppm以下;Na,Kの各元素
の含有量0.1ppm以下；残部実質的にTiよりなるTiターゲ
ットを用いてスパッタにより形成された薄膜を用いて形
成された配線網および／またはバリヤ層を有することを
特徴とするものである。
また、本発明の半導体素子の製造方法は、工業的規模
での大量生産が可能なTiターゲットを得ることが可能で
あり、信頼性の高い半導体素子を得ることが可能である
ことを特徴とし、その製造方法は、溶融塩電解法によっ
て得た粗チタン材を５×10-5mbar以下の高真空中で溶解
後、任意形状に鍛造し、その後機械加工を行いターゲッ
トに加工することにより酸素含有量250ppm以下；鉄，ニ
ッケル，クロムの各元素の含有量10ppm以下；ナトリウ
ム，カリウムの各元素の含有量0.1ppm以下；残部実質的
にTiよりなるTiターゲットを得た後、前記Tiターゲット
を用いて半導体素子表面にスパッタすることにより薄膜
を形成し、配線網および／またはバリヤ層を得ることを
特徴とする。
での大量生産が可能なTiターゲットを得ることが可能で
あり、信頼性の高い半導体素子を得ることが可能である
ことを特徴とし、その製造方法は、溶融塩電解法によっ
て得た粗チタン材を５×10-5mbar以下の高真空中で溶解
後、任意形状に鍛造し、その後機械加工を行いターゲッ
トに加工することにより酸素含有量250ppm以下；鉄，ニ
ッケル，クロムの各元素の含有量10ppm以下；ナトリウ
ム，カリウムの各元素の含有量0.1ppm以下；残部実質的
にTiよりなるTiターゲットを得た後、前記Tiターゲット
を用いて半導体素子表面にスパッタすることにより薄膜
を形成し、配線網および／またはバリヤ層を得ることを
特徴とする。
本発明の半導体素子は、例えば次のようにして製造す
ることができる。
ることができる。
まず、最初に、溶融塩電解法によって針状Tiを製造す
る。
る。
Ti原料としては、例えばK2TiF6を用い、特にU,Thなど
の放射性元素の含有量の少ないTiO2を用いることが好ま
しい。電解浴としては、K2TiFe−NaClなどが好ましく、
また電解温度は730〜750℃、電圧6.0〜8.0Vが好適であ
る。
の放射性元素の含有量の少ないTiO2を用いることが好ま
しい。電解浴としては、K2TiFe−NaClなどが好ましく、
また電解温度は730〜750℃、電圧6.0〜8.0Vが好適であ
る。
このような条件下で溶融塩電解することにより、通常
は、酸素100〜160ppm;Fe,Cr,Niがそれぞれ0.75〜6ppm;N
a,Kがそれぞれ96〜325ppm含有する針状Tiが得られる。
は、酸素100〜160ppm;Fe,Cr,Niがそれぞれ0.75〜6ppm;N
a,Kがそれぞれ96〜325ppm含有する針状Tiが得られる。
得られた針状Tiは、次に外部からの汚染を防止しなが
らEB溶解炉に挿入される。
らEB溶解炉に挿入される。
上記の溶融塩電解法で得られた針状Tiを通常はプレス
でコンパクト化し、これを電極としてEB溶解することが
考えられるが、しかし、その場合は工具，コンパクト成
形時の変形で汚染するので、本発明においては、この外
部汚染を防止するために、針状Tiをそのまま真空中でバ
イブレーター式グラニュー投入したのち、EB溶解するこ
とが必要である。
でコンパクト化し、これを電極としてEB溶解することが
考えられるが、しかし、その場合は工具，コンパクト成
形時の変形で汚染するので、本発明においては、この外
部汚染を防止するために、針状Tiをそのまま真空中でバ
イブレーター式グラニュー投入したのち、EB溶解するこ
とが必要である。
EB溶解炉においては、炉内を５×10-5mbar以下、好ま
しくは２×10-5mbar以下の真空度に保持しつつ、かつフ
レオンバッフルで拡散ポンプオイルの炉内への混入を防
止しつつ、針状TiのEB溶解を行う。
しくは２×10-5mbar以下の真空度に保持しつつ、かつフ
レオンバッフルで拡散ポンプオイルの炉内への混入を防
止しつつ、針状TiのEB溶解を行う。
EB溶解炉における操作条件は、格別限定されるもので
はないが、Na,Kの精製効果や酸素の汚染吸収を考慮して
溶解速度を選定することが求められる。例えば、1.75〜
2.3kg/hrが好ましい条件である。
はないが、Na,Kの精製効果や酸素の汚染吸収を考慮して
溶解速度を選定することが求められる。例えば、1.75〜
2.3kg/hrが好ましい条件である。
この過程で、通常アーク溶解法を適用したときに生起
する酸素含有量の増加という問題は真空排気のコンダク
タンスの大幅な改善によりなくなり、得られたEB鋳造材
において酸素は250ppm以下に抑制され、また、他の不純
物元素も減少することはあれ増加することはなくなる。
する酸素含有量の増加という問題は真空排気のコンダク
タンスの大幅な改善によりなくなり、得られたEB鋳造材
において酸素は250ppm以下に抑制され、また、他の不純
物元素も減少することはあれ増加することはなくなる。
次に得られた鋳造材に、鍛造加工を行う。
このEB溶解後の鍛造加工は、ガス吸着を極力少なくす
るために冷間加工し、機械加工によりターゲットを得
る。
るために冷間加工し、機械加工によりターゲットを得
る。
以上の製造方法により、酸素含有量250ppm以下（好ま
しくは200ppm以下）;Fe,Ni,Crの各元素の含有量10ppm以
下（好ましくは5ppm以下）;Na,Kの各元素の含有量0.1pp
m以下（好ましくは0.05ppm以下）；残部実質的にTiより
なるTiターゲットを得ることができる。
しくは200ppm以下）;Fe,Ni,Crの各元素の含有量10ppm以
下（好ましくは5ppm以下）;Na,Kの各元素の含有量0.1pp
m以下（好ましくは0.05ppm以下）；残部実質的にTiより
なるTiターゲットを得ることができる。
得られたターゲットを用いて、半導体素子の表面に常
法によりスパッタを行い意図する薄膜を得る。
法によりスパッタを行い意図する薄膜を得る。
例えば、半導体素子の表面にTiの配線網を形成するた
めには、Tiターゲットをスパッタし、素地のSiとの拡散
により例えばTiSix（ｘ＝２〜３）の薄膜を得た後、薄
膜の不要部分をエッチング除去することによりゲート電
極を含む配線網を得る。またはバリヤ層を形成するため
にTiターゲットを用いて反応性スパッタなどによりTiN
などのバリヤ層を得る。
めには、Tiターゲットをスパッタし、素地のSiとの拡散
により例えばTiSix（ｘ＝２〜３）の薄膜を得た後、薄
膜の不要部分をエッチング除去することによりゲート電
極を含む配線網を得る。またはバリヤ層を形成するため
にTiターゲットを用いて反応性スパッタなどによりTiN
などのバリヤ層を得る。
以上のような製造方法により、半導体素子を得るので
ありる。
ありる。
（実施例） 電解浴:K2TiF2−NaCl（重量比、K2TiF216,NaCl84
％），電解温度755℃，電流200A,電圧80Vで溶融塩電解
して、酸素含有量100〜160ppm,Fe10ppm以下,Cr18ppm以
下,Ni約1ppm,Na約325ppm,K約175ppmの針状Tiを製造し
た。
％），電解温度755℃，電流200A,電圧80Vで溶融塩電解
して、酸素含有量100〜160ppm,Fe10ppm以下,Cr18ppm以
下,Ni約1ppm,Na約325ppm,K約175ppmの針状Tiを製造し
た。
このTi材をグラニュー投入機に挿入し、真空中で外部
汚染を防止しながら真空下でEB溶解炉に投入した。
汚染を防止しながら真空下でEB溶解炉に投入した。
炉内を１×10-5mbarの高真空にし、フレオンバッフル
で拡散ポンプオイルの混入を防止し、20kV,フィラメン
ト電流1.3〜1.5A,EB出力26〜30kW,溶解速度2kg/hrの条
件でEB溶解した後、鋳造して直径80mmのインゴットを製
造した。
で拡散ポンプオイルの混入を防止し、20kV,フィラメン
ト電流1.3〜1.5A,EB出力26〜30kW,溶解速度2kg/hrの条
件でEB溶解した後、鋳造して直径80mmのインゴットを製
造した。
得られたインゴットを冷間で鍛造し、機械研削により
Tiターゲットを得た。
Tiターゲットを得た。
得られたTiターゲットの元素分析を行った。その結果
を表１に示す。
を表１に示す。
同様の針状Tiを真空度８×10-4mbarのアーク溶解した
後、鋳造してインゴットを得た。
後、鋳造してインゴットを得た。
得られたインゴットを冷間で鍛造し、機械研削により
Tiターゲット（比較例１）を得た。
Tiターゲット（比較例１）を得た。
得られた比較例１のTiターゲットの元素分析を行っ
た。その結果を併せて表１に示す。
た。その結果を併せて表１に示す。
また、同様にクローク法，アイオダイド法で製造した
Tiを用いて得られたターゲットの分析データもそれぞれ
比較例2,比較例３として表１に示した。
Tiを用いて得られたターゲットの分析データもそれぞれ
比較例2,比較例３として表１に示した。
次に、実施例のTiターゲット，比較例１のTiターゲッ
ト，比較例３のTiターゲットおよび市販のTi材（酸素含
有量約1000ppm）につき、それぞれ表面硬さ（ビッカー
ス硬さ:Hv）を測定し、各値と酸素含有量との関係を第
１図に示した。
ト，比較例３のTiターゲットおよび市販のTi材（酸素含
有量約1000ppm）につき、それぞれ表面硬さ（ビッカー
ス硬さ:Hv）を測定し、各値と酸素含有量との関係を第
１図に示した。
以上の結果から明らかなように、本発明において規定
するTiターゲットは、Tiターゲットを用いてスパッタに
より形成された薄膜を用いて形成されたLSI,VLSIまたは
ULSIなどの各種の半導体素子の配線網および／またはバ
リヤ層として使用される際に、半導体素子の機能に悪影
響を及ぼす不純物元素の含有量が極めて少なく、しかも
工業的に容易に製造することができるTiターゲットを得
ることにより、信頼性の高い半導体素子を得ることがで
きた。
するTiターゲットは、Tiターゲットを用いてスパッタに
より形成された薄膜を用いて形成されたLSI,VLSIまたは
ULSIなどの各種の半導体素子の配線網および／またはバ
リヤ層として使用される際に、半導体素子の機能に悪影
響を及ぼす不純物元素の含有量が極めて少なく、しかも
工業的に容易に製造することができるTiターゲットを得
ることにより、信頼性の高い半導体素子を得ることがで
きた。
［発明の効果］ 以上のように、本発明の半導体素子は、LSI,VLSIまた
はULSIなどの各種の半導体素子におけるTiターゲットを
用いてスパッタにより形成された薄膜を用いて形成され
た配線網および／またはバリヤ層の問題を解決し、半導
体素子の機能に悪影響を及ぼす不純物元素の含有量が極
めて少なく、しかも工業的に容易に製造することができ
るTiターゲットを得ることにより、信頼性の高い半導体
素子を得ることが可能となった。
はULSIなどの各種の半導体素子におけるTiターゲットを
用いてスパッタにより形成された薄膜を用いて形成され
た配線網および／またはバリヤ層の問題を解決し、半導
体素子の機能に悪影響を及ぼす不純物元素の含有量が極
めて少なく、しかも工業的に容易に製造することができ
るTiターゲットを得ることにより、信頼性の高い半導体
素子を得ることが可能となった。
第１図は、各種Tiターゲットの酸素含有量（ppm）とビ
ッカース硬さ（ppm）との関係を表す図である。
ッカース硬さ（ppm）との関係を表す図である。
Claims (8)
- 【請求項１】酸素含有量250ppm以下；鉄，ニッケル，ク
ロムの各元素の含有量10ppm以下；ナトリウム，カリウ
ムの各元素の含有量0.1ppm以下；残部実質的にチタンよ
りなるチタンターゲットを用いてスパッタにより形成さ
れた薄膜を用いて形成された配線網および／またはバリ
ヤ層を有することを特徴とする半導体素子。 - 【請求項２】チタンターゲットのウラン，トリウムの含
有量が、いずれも0.001ppm以下である特許請求の範囲第
１項記載の半導体素子。 - 【請求項３】半導体素子は、LSI,VLSIまたはULSIである
特許請求の範囲第１項記載の半導体素子。 - 【請求項４】溶融塩電解法によって得た粗チタン材を５
×10-5mbar以下の高真空中で溶解後、任意形状に鍛造
し、その後機械加工を行いターゲットに加工することに
より酸素含有量250ppm以下；鉄，ニッケル，クロムの各
元素の含有量10ppm以下；ナトリウム，カリウムの各元
素の含有量0.1ppm以下；残部実質的にチタンよりなるチ
タンターゲットを得た後、前記チタンターゲットを用い
て半導体素子表面にスパッタすることにより薄膜を形成
し、配線網および／またはバリヤ層を得ることを特徴と
する半導体素子の製造方法。 - 【請求項５】溶解が、電子線溶解（EB溶解）である特許
請求の範囲第４項記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項６】粗チタン材が針状チタン材である特許請求
の範囲第４項記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項７】溶融塩電解法で針状チタン材を得、該針状
チタン材をそのまま電子線溶解する特許請求の範囲第５
項または第６項記載の半導体素子の製造方法。 - 【請求項８】半導体素子は、LSI,VLSIまたはULSIである
特許請求の範囲第４項記載の半導体素子の製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP62261705A JP2601843B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 半導体素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62261705A JP2601843B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 半導体素子およびその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2601843B2 true JP2601843B2 (ja) | 1997-04-16 |
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Family Applications (1)
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| JP62261705A Expired - Fee Related JP2601843B2 (ja) | 1987-10-19 | 1987-10-19 | 半導体素子およびその製造方法 |
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-
1987
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