JP2671397B2 - マグネトロンスパッタリング用ターゲット - Google Patents
マグネトロンスパッタリング用ターゲットInfo
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- JP2671397B2 JP2671397B2 JP16555888A JP16555888A JP2671397B2 JP 2671397 B2 JP2671397 B2 JP 2671397B2 JP 16555888 A JP16555888 A JP 16555888A JP 16555888 A JP16555888 A JP 16555888A JP 2671397 B2 JP2671397 B2 JP 2671397B2
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- magnetron sputtering
- wafer
- sputtering
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はウェハー及びコンパクトディスク等のサブス
トレートへの付着効率、いわゆる成膜速度を向上させた
高純度アルミニウムまたはその合金からなるマグネトロ
ンスパッタリング用ターゲットに関するものである。
トレートへの付着効率、いわゆる成膜速度を向上させた
高純度アルミニウムまたはその合金からなるマグネトロ
ンスパッタリング用ターゲットに関するものである。
電子産業の発展に伴いIC、LSIの需要が著しく増加し
ている。これらの素子の内部に用いられる配線は、高純
度アルミニウム及びその合金をターゲットとしてスパッ
タリングにより薄膜化して用いられるのが主である。ま
たコンパクトディスク及び光磁気ディスク等の反射膜も
同様に高純度アルミニウム及びその合金でスパッタ法に
より形成されることが多くなってきた。
ている。これらの素子の内部に用いられる配線は、高純
度アルミニウム及びその合金をターゲットとしてスパッ
タリングにより薄膜化して用いられるのが主である。ま
たコンパクトディスク及び光磁気ディスク等の反射膜も
同様に高純度アルミニウム及びその合金でスパッタ法に
より形成されることが多くなってきた。
溶融金属の蒸発による蒸着法とは異なりスパッタ法で
はターゲットの表面及び内部の結晶構造が、ターゲット
からの原子の放出特性に大きな影響を与えることが知ら
れている。
はターゲットの表面及び内部の結晶構造が、ターゲット
からの原子の放出特性に大きな影響を与えることが知ら
れている。
たとえば銀、銅の単結晶を用いたウェナー（Wehner）
の実験（フィジカル・レビュ（Phys.Rev.）102,699（19
56））では結晶構造の最密方向である 〈110〉方向にターゲットからの原子の放出密度が高
く、ウェハー上にスポット状の分布が得られることが記
載されている。
の実験（フィジカル・レビュ（Phys.Rev.）102,699（19
56））では結晶構造の最密方向である 〈110〉方向にターゲットからの原子の放出密度が高
く、ウェハー上にスポット状の分布が得られることが記
載されている。
従って、高純度アルミニウムまたはアルミニウム合金
製のIC、LSI配線材用ターゲット及びコンパクトディス
クに用いられる反射膜用のターゲットは、結晶方位の影
響を避け均一な薄膜を得るためになるべく微細な結晶
で、しかも結晶方向がランダムになるように製造されて
きた。（軽金属学会第25回シンポジウム予稿集、33（19
84）） 一方IC、LSIの生産性及び反射膜の形成速度を向上さ
せるためにスパッタリングによる薄膜を形成する速度を
高めることが要求されており、これまでは電源の容量の
大型化等で対処してきた。しかしながら、これは電力消
費量を増大させるばかりでなく、ターゲット、ウェハー
及びコンパクトディスク基板の温度上昇をもたらし、そ
の冷却機構他をより複雑化させる等困難な課題も付随し
てきた。
製のIC、LSI配線材用ターゲット及びコンパクトディス
クに用いられる反射膜用のターゲットは、結晶方位の影
響を避け均一な薄膜を得るためになるべく微細な結晶
で、しかも結晶方向がランダムになるように製造されて
きた。（軽金属学会第25回シンポジウム予稿集、33（19
84）） 一方IC、LSIの生産性及び反射膜の形成速度を向上さ
せるためにスパッタリングによる薄膜を形成する速度を
高めることが要求されており、これまでは電源の容量の
大型化等で対処してきた。しかしながら、これは電力消
費量を増大させるばかりでなく、ターゲット、ウェハー
及びコンパクトディスク基板の温度上昇をもたらし、そ
の冷却機構他をより複雑化させる等困難な課題も付随し
てきた。
かかる事情に鑑み、本発明者らは高純度アルミニウム
及びその合金の結晶面の方位について鋭意検討した結
果、マグネトロンスパッター装置を用いターゲットの
｛111｝結晶面がその表面積の50％以上の場合、ウェハ
ーにスポット状の付着分布を示すことなく成膜速度が向
上することを見出し、本発明を完成するに至った。
及びその合金の結晶面の方位について鋭意検討した結
果、マグネトロンスパッター装置を用いターゲットの
｛111｝結晶面がその表面積の50％以上の場合、ウェハ
ーにスポット状の付着分布を示すことなく成膜速度が向
上することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は高純度アルミニウムまたはその合
金からなるターゲットにおいて、その表面の面積の50％
以上を｛111｝結晶面より構成したマグネトロンスパッ
タリング用ターゲットを提供する。
金からなるターゲットにおいて、その表面の面積の50％
以上を｛111｝結晶面より構成したマグネトロンスパッ
タリング用ターゲットを提供する。
以下、本発明を詳細に説明する。
ターゲット素材として用いる高純度アルミニウムとは
JIS H 2111に定める99.95％以上のアルミニウムを意味
し、その合金とはスパッターターゲット用に通常添加さ
れるSi,Cu,Ti,Cr,W,Mo,Mg等の金属元素を高純度アルミ
ニウムに一種または二種以上を10重量％以下含有するも
のを意味する。
JIS H 2111に定める99.95％以上のアルミニウムを意味
し、その合金とはスパッターターゲット用に通常添加さ
れるSi,Cu,Ti,Cr,W,Mo,Mg等の金属元素を高純度アルミ
ニウムに一種または二種以上を10重量％以下含有するも
のを意味する。
｛111｝結晶面とは｛111｝結晶面そのもののみならず
｛111｝結晶面から±10゜以内傾斜した結晶面、たとえ
ば｛775｝等の高指数の｛111｝結晶面に類似の面も含む
ものである。
｛111｝結晶面から±10゜以内傾斜した結晶面、たとえ
ば｛775｝等の高指数の｛111｝結晶面に類似の面も含む
ものである。
また｛111｝結晶面がその表面積の50％以上とはその
表面のみならず、結晶内部においても同様に｛111｝結
晶面がその面積の50％以上のものも含む。さらに｛11
1｝結晶面がその表面積の50％以上とはＸ線回析装置に
て計数した｛111｝結晶面及びその類似面の全計数強度
に対する強度割合が50％以上であるものである。｛11
1｝結晶面がその表面積の50％以上のとき成膜速度は著
しく向上するが、50％未満のとき成膜速度は充分な向上
が得られず、したがって生産性も期待できない。
表面のみならず、結晶内部においても同様に｛111｝結
晶面がその面積の50％以上のものも含む。さらに｛11
1｝結晶面がその表面積の50％以上とはＸ線回析装置に
て計数した｛111｝結晶面及びその類似面の全計数強度
に対する強度割合が50％以上であるものである。｛11
1｝結晶面がその表面積の50％以上のとき成膜速度は著
しく向上するが、50％未満のとき成膜速度は充分な向上
が得られず、したがって生産性も期待できない。
本発明に用いるターゲットはブリッジマン法、チョク
ラルスキー法等の凝固法による単結晶素材、また塑性加
工と熱処理による単結晶素材、いわゆる再結晶法による
単結晶素材でもよく、さらに結晶体の集合方位を調整す
ることにより｛111｝結晶面をその表面積の50％以上に
配向させたものでもよい。｛111｝結晶面が成膜速度を
向上させる理由は明らかではないが、面心立方格子であ
るアルミニウムでは｛111｝結晶面が最密充填面であ
り、Ar+イオンによるスパッタ効率が高く、さらにマグ
ネトロンの面放射によってウェハー上へ均一な分布がな
されるものと推定される。
ラルスキー法等の凝固法による単結晶素材、また塑性加
工と熱処理による単結晶素材、いわゆる再結晶法による
単結晶素材でもよく、さらに結晶体の集合方位を調整す
ることにより｛111｝結晶面をその表面積の50％以上に
配向させたものでもよい。｛111｝結晶面が成膜速度を
向上させる理由は明らかではないが、面心立方格子であ
るアルミニウムでは｛111｝結晶面が最密充填面であ
り、Ar+イオンによるスパッタ効率が高く、さらにマグ
ネトロンの面放射によってウェハー上へ均一な分布がな
されるものと推定される。
このようにして得られたターゲットは現在実用化され
ているマグネトロンスパッタ装置のターゲットとして全
てに適用することができる。
ているマグネトロンスパッタ装置のターゲットとして全
てに適用することができる。
以上詳述したように本発明はマグネトロンスパッタリ
ング用ターゲットの表面がその表面積の50％以上を｛11
1｝結晶面とするため、電力パワーを増加させることな
くサブストレートへの付着効率、すなわち成膜速度を大
幅に向上させ、生産性に寄与し、しかも均一な分布がな
されるのであるから、その工業的価値は頗る大である。
ング用ターゲットの表面がその表面積の50％以上を｛11
1｝結晶面とするため、電力パワーを増加させることな
くサブストレートへの付着効率、すなわち成膜速度を大
幅に向上させ、生産性に寄与し、しかも均一な分布がな
されるのであるから、その工業的価値は頗る大である。
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこ
れらによって限定されるものではない。
れらによって限定されるものではない。
実施例1,2、比較例１〜３ 高純度アルミニウム（純度99.999％）を用いて凝固法
（ブリッジマン法）により｛111｝結晶面にそろえた単
結晶のターゲットを作製した。また上記｛111｝結晶面
にそろえた単結晶を圧延により28％加工し、300℃熱処
理により｛111｝結晶面の割合を64％に調整したターゲ
ットを作製した。これらのターゲットサイズは直径３イ
ンチ、厚さ5mmである。
（ブリッジマン法）により｛111｝結晶面にそろえた単
結晶のターゲットを作製した。また上記｛111｝結晶面
にそろえた単結晶を圧延により28％加工し、300℃熱処
理により｛111｝結晶面の割合を64％に調整したターゲ
ットを作製した。これらのターゲットサイズは直径３イ
ンチ、厚さ5mmである。
比較例として上記同様の高純度アルミニウムを用いて
凝固法（ブリッジマン法）により｛110｝及び｛111｝結
晶面にそろえた単結晶のターゲットを作製した。また上
記｛111｝結晶面にそろえた単結晶を圧延により60％加
工し、350℃熱処理により｛111｝結晶面の割合を13％に
調整したターゲットを作製した。これらのターゲットサ
イズも上記ターゲットと同様である。
凝固法（ブリッジマン法）により｛110｝及び｛111｝結
晶面にそろえた単結晶のターゲットを作製した。また上
記｛111｝結晶面にそろえた単結晶を圧延により60％加
工し、350℃熱処理により｛111｝結晶面の割合を13％に
調整したターゲットを作製した。これらのターゲットサ
イズも上記ターゲットと同様である。
以上本発明のターゲット２種類と比較のターゲット３
種類を用い、直流マグネトロンスパッタリング装置によ
り３インチ径のウェハーに２μｍ程度の薄膜を形成さ
せ、成膜速度とウェハー上の膜圧分布を測定した。成膜
速度は一定時間スパッタリングした後のウェハーの重量
増加を比較例３のものを基準に百分率であらわし、また
膜厚分布は四端子法による電気抵抗の測定から換算し
た。測定結果を第１表に示す。
種類を用い、直流マグネトロンスパッタリング装置によ
り３インチ径のウェハーに２μｍ程度の薄膜を形成さ
せ、成膜速度とウェハー上の膜圧分布を測定した。成膜
速度は一定時間スパッタリングした後のウェハーの重量
増加を比較例３のものを基準に百分率であらわし、また
膜厚分布は四端子法による電気抵抗の測定から換算し
た。測定結果を第１表に示す。
なお、スパッタリング時の投入パワーは500Wであり、
Ar圧力は８×10-3Torr、ターゲット／ウェハー間は80mm
とした。
Ar圧力は８×10-3Torr、ターゲット／ウェハー間は80mm
とした。
Claims (1)
- 【請求項１】高純度アルミニウムまたはその合金からな
るターゲットにおいて、その表面の面積の50％以上を
｛111｝結晶面より構成したマグネトロンスパッタリン
グ用ターゲット
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16555888A JP2671397B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | マグネトロンスパッタリング用ターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16555888A JP2671397B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | マグネトロンスパッタリング用ターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0215167A JPH0215167A (ja) | 1990-01-18 |
| JP2671397B2 true JP2671397B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=15814643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16555888A Expired - Lifetime JP2671397B2 (ja) | 1988-07-01 | 1988-07-01 | マグネトロンスパッタリング用ターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671397B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69102851T2 (de) * | 1990-10-09 | 1995-02-16 | Nippon Electric Co | Verfahren zur Herstellung eines Ti/TiN/Al Kontaktes unter Benutzung eines reaktiven Zerstäubungsprozesses. |
| EP0592174B1 (en) * | 1992-10-05 | 2001-09-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing optical recording medium, sputtering method |
| US5772860A (en) | 1993-09-27 | 1998-06-30 | Japan Energy Corporation | High purity titanium sputtering targets |
| JP3769761B2 (ja) * | 1994-04-28 | 2006-04-26 | 住友化学株式会社 | アルミニウム合金単結晶ターゲットおよびその製造方法 |
| JP3560393B2 (ja) * | 1995-07-06 | 2004-09-02 | 株式会社日鉱マテリアルズ | アルミニウム合金スパッタリングターゲットの製造方法 |
| KR100698744B1 (ko) | 2003-03-07 | 2007-03-23 | 닛코킨조쿠 가부시키가이샤 | 하프늄 합금 타겟트 및 그 제조방법 |
| JP5616265B2 (ja) * | 2011-03-25 | 2014-10-29 | Hoya株式会社 | 薄膜の成膜方法、マスクブランクの製造方法及び転写用マスクの製造方法 |
-
1988
- 1988-07-01 JP JP16555888A patent/JP2671397B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0215167A (ja) | 1990-01-18 |
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Legal Events
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Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080711 |
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