JP4237742B2 - スパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents
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Description
の測定範囲内に5%未満とすることがさらに好ましい。このようなスパッタリングターゲットは、ターゲット全体がほぼ均一な組織を有しているため、超巨大ダストの発生を安定にかつ再現性よく抑制することができる。
まず、Alに対して0.5質量%のCuを配合し、連続鋳造法(大気溶解)を用いて目的組成のインゴットを作製した。このインゴットに対して、熱間圧延、冷間圧延および熱処理を施した後、機械加工により直径320mm×厚さ20mmのAl合金ターゲットを作製した。この際、熱間圧延、冷間圧延および熱処理の各条件を変化させることによって、Cuの分散度が異なる10個のAl合金ターゲットを得た。Cuの分散度は前述した表1に示すEPMA装置を用いて測定、評価したものである。
実施例1で作製した10個のAl合金ターゲットを用いて、スパッタ方式をリフロースパッタリングに変更する以外は、それぞれ実施例1と同一条件でAl合金膜を成膜し、また同様にしてダスト数を測定した。その結果を表4に示す。
Alに対して各種の元素(Si、Cr、Y、Ni、Nd、Pt、Ir、Ta、W、Mo)を表5に示す配分量で添加し、それぞれ連続鋳造法(大気溶解)を用いて目的組成のインゴットを作製した。これら各インゴットに対して、熱間圧延、冷間圧延および熱処理を施した後、機械加工により直径320mm×厚さ20mmのAl合金ターゲットを作製した。この際、熱間圧延、冷間圧延および熱処理の各条件を適宜選択することによって、添加元素の分散度を規定範囲内とした。各添加元素の分散度は実施例1と同様にして測定した。
Alに対して0.5質量%のCuを配合し、連続鋳造法(大気溶解)を用いて目的組成のインゴットを作製した。大気溶解はArによるバブリングを行いながら実施した。このようにして得たインゴットに対して、一次熱処理、熱間圧延、冷間圧延および二次熱処理を施した後、機械加工により直径320mm×厚さ20mmのAl合金ターゲットを作製した。
Alに対して0.5質量%のCuを配合し、連続鋳造法(大気溶解)を用いて目的組成のインゴットを作製した。大気溶解はArによるバブリングを行いながら実施した。このようにして得たインゴットに対して、一次熱処理、熱間圧延、冷間圧延および二次熱処理を施した後、機械加工により直径320mm×厚さ20mmのAl合金ターゲットを作製した。
Alに対して6質量%のYを添加した原科を高周波誘導溶解(Arのバブリング処理を含む)して、目的組成のインゴットを作製した。このインゴットに対して冷間圧延および機械加工を施し、直径127mm×厚さ5mmのAl合金ターゲットを得た。このAl合金ターゲットの組成は、Al−6wt%Y−20ppmArであった。
表10に示すように、YおよびArの含有量を変化させたスパッタリングターゲットを、それぞれ実施例6と同様にして作製した後、実施例6と同一条件でスパッタ成膜して、それぞれAl合金膜(Al配線膜)を得た。これら各Al合金膜の特性を実施例6と同様にして測定、評価した。その結果を併せて表10に示す。
Yに代えて各種元素を用いたAlターゲット(表11に組成を示す)を、それぞれ実施例6と同様にして作製した後、実施例6と同一条件でスパッタ成膜して、それぞれAl合金膜(Al配線膜)を得た。これら各Al合金膜の特性を実施例6と同様にして測定、評価した。その結果を併せて表11に示す。
Alに対して6質量%のYを添加した原料を高周波誘導溶解(Krのバブリング処理を含む)して、目的組成のインゴットを作製した。このインゴットに対して冷間圧延および機械加工を施し、直径127mm×厚さ5mmのAl合金ターゲットを得た。このAl合金ターゲットの組成は、Al−6wt%Y−20ppmKrであった。
表13に示すように、YおよびKrの含有量を変化させたAlスパッタリングターゲットを、それぞれ実施例9と同様にして作製した後、実施例9と同一条件でスパッタ成膜して、それぞれAl合金膜(Al配線膜)を得た。これら各Al合金膜の特性を実施例9と同様にして測定、評価した。その結果を併せて表13に示す。
Yに代えて各種元素を用いたAlターゲット(表14に組成を示す)を、それぞれ実施例9と同様にして作製した後、実施例9と同一条件でスパッタ成膜して、それぞれAl合金膜(Al配線膜)を得た。これら各Al合金膜の特性を実施例9と同様にして測定、評価した。その結果を併せて表14に示す。
Claims (8)
- Y、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Er、Sc、Cu、Si、Pt、Ir、Ru、Pd、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Fe、Ni、Cr、Mo、W、Mn、Tc、ReおよびBからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を0.01〜20質量%の範囲で含み、残部が実質的にAlからなるインゴットまたは焼結体を、大気溶解法、真空溶解法、急冷凝固法または粉末冶金法で作製するにあたって、ArおよびKrから選ばれる少なくとも1種の元素を含むガスを使用して、前記ArおよびKrから選ばれる少なくとも1種の元素を5質量%以下(ただし0質量%を含まず)の範囲で含有する前記インゴットまたは焼結体を作製する工程と、
前記インゴットまたは焼結体を加工してスパッタリングターゲットを作製する工程とを具備し、
前記Y、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Er、Sc、Cu、Si、Pt、Ir、Ru、Pd、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Fe、Ni、Cr、Mo、W、Mn、Tc、ReおよびBからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を、EPMAの解析のマッピングにおいて20×20μmの測定領域内に測定感度のカウント数が22以上の部分が面積比で60%未満となるように、前記スパッタリングターゲット中に分散させることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項1記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
前記インゴットの作製工程に前記大気溶解法または真空溶解法を適用し、かつ前記溶解法における溶湯を前記ArおよびKrから選ばれる少なくとも1種の元素を含むガスでバブリングすることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項1記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
前記インゴットの作製工程に前記急冷凝固法としてスプレーフォーミング法を適用することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
前記Y、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Er、Sc、Cu、Si、Pt、Ir、Ru、Pd、Ti、Zr、V、Nb、Ta、Fe、Ni、Cr、Mo、W、Mn、Tc、ReおよびBからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素は、Alと金属間化合物を形成する元素であることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
前記スパッタリングターゲットは、ロングスロースパッタまたはリフロースパッタ用のターゲットであることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
前記インゴットまたは焼結体は前記ArおよびKrから選ばれる少なくとも1種の元素を1質量ppb〜0.1質量%の範囲で含有することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
前記インゴットまたは焼結体は前記ArおよびKrから選ばれる少なくとも1種の元素を1〜100質量ppmの範囲で含有することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
前記インゴットまたは焼結体に塑性加工および機械加工を施して前記スパッタリングターゲットを作製することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
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