JPH0310709B2 - - Google Patents
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- JPH0310709B2 JPH0310709B2 JP61293742A JP29374286A JPH0310709B2 JP H0310709 B2 JPH0310709 B2 JP H0310709B2 JP 61293742 A JP61293742 A JP 61293742A JP 29374286 A JP29374286 A JP 29374286A JP H0310709 B2 JPH0310709 B2 JP H0310709B2
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はスパツタリングターゲツトに関する。
詳しくは本発明はスパツタ法によつてアルミニウ
ム又はアルミニウム合金の薄膜を形成させる際に
使用されるアルミニウムスパツタリング用ターゲ
ツトに関する。 〔従来の技術〕 スパツタ法は、イオンをターゲツトに照射し、
ターゲツト表面の物質と衝突させてこれを蒸発さ
せ、蒸発したターゲツト物質を基板上に沈着させ
て薄膜を形成させる方法であり、薄膜形成の分野
で広く用いられている。スパツタ装置は、衝撃イ
オン源であるイオン化ガスまたは放電プラズマの
発生の仕方、印加電源の種類、電極の構造などに
より、二極DCグロー放電型、三極DCグロー放電
型、二極RFグロー放電型、イオンビーム型、マ
グネトロン型等に分けられ、用途によつて使い分
けられている。 第１図はスパツタ装置の一例としてマグネトロ
ン型スパツタ装置の構成を模式的に示すものであ
る。薄膜を形成させる基板４及びターゲツト５は
真空チエンバー１内に収容され、ターゲツトのス
パツタ表面９は基板の薄膜形成面１０と対向させ
られている。この装置でスパツタリングを行なう
には、例えば、先ず真空排気口３から排気してチ
エンバー内を10-7torr程度の高真空にした後、ス
パツタガス供給口２からスパツタガス（Arなど）
を導入してチエンバー内を10-3torr程度の低圧に
保つ。次に基板が陽極に、ターゲツトが陰極とな
るように電圧をかけると、ターゲツト表面から電
子が放出され、これがチエンバー内のスパツタガ
スと衝突してイオン（Ar+など）が生成し、これ
が電場で加速されてターゲツトのスパツタ表面に
衝突する。この衝突エネルギーによつてスパツタ
表面の原子が放出され、これが基板の薄膜形成面
上に堆積してターゲツト物質の薄膜が形成され
る。 ターゲツト物質としてアルミニウム又はアルミ
ニウム合金（以下、併せて単に「アルミニウム」
ともいう）を使用すればアルミニウムスパツタリ
ングが行なわれる。アルミニウムスパツタリング
の主な用途はICやLSI上の配線である。この場
合、先ずシリコンウエハの全面にスパツタリング
によりアルミニウム薄膜を形成し、次いで該薄膜
を回路パターンに従つてエツチングして回路細線
を形成させる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記の通りウエハ上に形成された薄膜は回路パ
ターンに従つて微細にエツチングされる。この場
合、要求される回路細線の幅は0.7〜5μm程度で
ある。形成された細線はその特性を確保するため
に厚さの均一性が要求される。一般に厚さのばら
つきは５％以下とされている。 しかるに通常、スパツタリングによりウエハ上
に形成される薄膜の膜厚は、ターゲツトのスパツ
タ表面中央部に対向する中央部が厚く、周辺部が
薄い分布を有している。従つてウエハの周辺部に
形成されるIC、LSI等の回路の不良率が増し歩留
りが悪くなる。 このため膜厚の均一性改善を目指してスパツタ
装置、スパツタ条件、ターゲツト等につき盛んに
検討がなされているが、未だ十分な改良はなされ
ていない。 〔問題点を解決するための手段〕 かかる現状において本発明者らは、膜厚の均一
性改善をターゲツト改良によつて達成することを
目指して、鋭意検討を重ねた結果、ターゲツト材
料の結晶の配向、即ち結晶方位がスパツタ薄膜の
膜厚の均一性に大きな影響を持ち、アルミニウム
スパツタリングターゲツトについてその結晶方位
を特定の範囲に調整すれば性能の優れたターゲツ
トが得られることを見出して本発明に到達した。 即ち本発明の要旨は、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金から成り、そのスパツタ表面において
Ｘ線回折法で測定された結晶方位含有比
（220）／（200）が0.5以上であることを特徴とす
るスパツタリングターゲツト、に存する。 以下、本発明につき詳細に説明する。 本発明のスパツタリングターゲツトの材料とし
てはアルミニウム又はアルミニウム合金が使用さ
れる。合金元素としては例えばAg、Co、Cr、
Cu、Fe、Ge、Li、Mg、Mn、Mo、Ni、Si、
Ta、Ti、Ｖ、Ｗ、Zr等の１種又は２種以上が用
いられ、用途に応じて様々な純度及び組成の材料
からなるターゲツトが製作される。 本発明のスパツタリングターゲツトはそのスパ
ツタ表面においてＸ線回折法で測定された結晶方
位含有比が特定の範囲に調整されていることを特
徴としている。 まず結晶方位含有比の測定法につき説明する。
測定すべき試料の表面を化学的に溶解して加工に
よる影響を取り除く。次に測定すべき表面につき
Ｘ線回折計で各結晶方位に対応する回折線の強度
を測定する。得られた回折線の強度値につき、各
結晶方位の回折線の相対強度比（例えばASTM
No.４−0787に記載されている）に基づく補正を
行なつて、補正強度値を算出する。この補正の方
法を具体的に例示すると次の表−１の通りであ
る。Ｘ線としてはCu−Kα線が使用されている。
詳しくは本発明はスパツタ法によつてアルミニウ
ム又はアルミニウム合金の薄膜を形成させる際に
使用されるアルミニウムスパツタリング用ターゲ
ツトに関する。 〔従来の技術〕 スパツタ法は、イオンをターゲツトに照射し、
ターゲツト表面の物質と衝突させてこれを蒸発さ
せ、蒸発したターゲツト物質を基板上に沈着させ
て薄膜を形成させる方法であり、薄膜形成の分野
で広く用いられている。スパツタ装置は、衝撃イ
オン源であるイオン化ガスまたは放電プラズマの
発生の仕方、印加電源の種類、電極の構造などに
より、二極DCグロー放電型、三極DCグロー放電
型、二極RFグロー放電型、イオンビーム型、マ
グネトロン型等に分けられ、用途によつて使い分
けられている。 第１図はスパツタ装置の一例としてマグネトロ
ン型スパツタ装置の構成を模式的に示すものであ
る。薄膜を形成させる基板４及びターゲツト５は
真空チエンバー１内に収容され、ターゲツトのス
パツタ表面９は基板の薄膜形成面１０と対向させ
られている。この装置でスパツタリングを行なう
には、例えば、先ず真空排気口３から排気してチ
エンバー内を10-7torr程度の高真空にした後、ス
パツタガス供給口２からスパツタガス（Arなど）
を導入してチエンバー内を10-3torr程度の低圧に
保つ。次に基板が陽極に、ターゲツトが陰極とな
るように電圧をかけると、ターゲツト表面から電
子が放出され、これがチエンバー内のスパツタガ
スと衝突してイオン（Ar+など）が生成し、これ
が電場で加速されてターゲツトのスパツタ表面に
衝突する。この衝突エネルギーによつてスパツタ
表面の原子が放出され、これが基板の薄膜形成面
上に堆積してターゲツト物質の薄膜が形成され
る。 ターゲツト物質としてアルミニウム又はアルミ
ニウム合金（以下、併せて単に「アルミニウム」
ともいう）を使用すればアルミニウムスパツタリ
ングが行なわれる。アルミニウムスパツタリング
の主な用途はICやLSI上の配線である。この場
合、先ずシリコンウエハの全面にスパツタリング
によりアルミニウム薄膜を形成し、次いで該薄膜
を回路パターンに従つてエツチングして回路細線
を形成させる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 前記の通りウエハ上に形成された薄膜は回路パ
ターンに従つて微細にエツチングされる。この場
合、要求される回路細線の幅は0.7〜5μm程度で
ある。形成された細線はその特性を確保するため
に厚さの均一性が要求される。一般に厚さのばら
つきは５％以下とされている。 しかるに通常、スパツタリングによりウエハ上
に形成される薄膜の膜厚は、ターゲツトのスパツ
タ表面中央部に対向する中央部が厚く、周辺部が
薄い分布を有している。従つてウエハの周辺部に
形成されるIC、LSI等の回路の不良率が増し歩留
りが悪くなる。 このため膜厚の均一性改善を目指してスパツタ
装置、スパツタ条件、ターゲツト等につき盛んに
検討がなされているが、未だ十分な改良はなされ
ていない。 〔問題点を解決するための手段〕 かかる現状において本発明者らは、膜厚の均一
性改善をターゲツト改良によつて達成することを
目指して、鋭意検討を重ねた結果、ターゲツト材
料の結晶の配向、即ち結晶方位がスパツタ薄膜の
膜厚の均一性に大きな影響を持ち、アルミニウム
スパツタリングターゲツトについてその結晶方位
を特定の範囲に調整すれば性能の優れたターゲツ
トが得られることを見出して本発明に到達した。 即ち本発明の要旨は、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金から成り、そのスパツタ表面において
Ｘ線回折法で測定された結晶方位含有比
（220）／（200）が0.5以上であることを特徴とす
るスパツタリングターゲツト、に存する。 以下、本発明につき詳細に説明する。 本発明のスパツタリングターゲツトの材料とし
てはアルミニウム又はアルミニウム合金が使用さ
れる。合金元素としては例えばAg、Co、Cr、
Cu、Fe、Ge、Li、Mg、Mn、Mo、Ni、Si、
Ta、Ti、Ｖ、Ｗ、Zr等の１種又は２種以上が用
いられ、用途に応じて様々な純度及び組成の材料
からなるターゲツトが製作される。 本発明のスパツタリングターゲツトはそのスパ
ツタ表面においてＸ線回折法で測定された結晶方
位含有比が特定の範囲に調整されていることを特
徴としている。 まず結晶方位含有比の測定法につき説明する。
測定すべき試料の表面を化学的に溶解して加工に
よる影響を取り除く。次に測定すべき表面につき
Ｘ線回折計で各結晶方位に対応する回折線の強度
を測定する。得られた回折線の強度値につき、各
結晶方位の回折線の相対強度比（例えばASTM
No.４−0787に記載されている）に基づく補正を
行なつて、補正強度値を算出する。この補正の方
法を具体的に例示すると次の表−１の通りであ
る。Ｘ線としてはCu−Kα線が使用されている。
次に本発明の実施の態様をより具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例によつて限定されるものではない。 実施例 １ アルミニウム（純度99.999％）及びシリコン
（純度99.999％）を溶解し、組成をSi1％、残部Al
及び不純物、となるように調整し、直径180mm、
高さ200mmの円筒状ブロツクに鋳造した。このブ
ロツクを圧延率80％で圧延し、直径400mm、厚さ
40mmの円板を得た。該円板を250℃で30分焼鈍処
理することにより、表−２に示す結晶方位分布を
有する試料Ａを得た。また、焼鈍処理条件を450
℃で30分とした以外は同様の方法で、表−２に示
す結晶方位分布を有する試料Ｂを得た。〔ここで
結晶方位分布（％）は各試料につき結晶方位面
（111）、（200）、（220）及び（311）の補正強度
（表−１参照）の合計を100％として算出したもの
である。〕
るが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実
施例によつて限定されるものではない。 実施例 １ アルミニウム（純度99.999％）及びシリコン
（純度99.999％）を溶解し、組成をSi1％、残部Al
及び不純物、となるように調整し、直径180mm、
高さ200mmの円筒状ブロツクに鋳造した。このブ
ロツクを圧延率80％で圧延し、直径400mm、厚さ
40mmの円板を得た。該円板を250℃で30分焼鈍処
理することにより、表−２に示す結晶方位分布を
有する試料Ａを得た。また、焼鈍処理条件を450
℃で30分とした以外は同様の方法で、表−２に示
す結晶方位分布を有する試料Ｂを得た。〔ここで
結晶方位分布（％）は各試料につき結晶方位面
（111）、（200）、（220）及び（311）の補正強度
（表−１参照）の合計を100％として算出したもの
である。〕
【表】
試料Ａ及びＢのそれぞれから直径178mm、厚さ
34mmの円形スパツタリングターゲツトを切り出
し、マグネトロン型スパツタ装置に取り付けてシ
リコンウエハ基板上へのアルミニウムスパツタリ
ングを行なつた。 第３図はその結果を示すもので、各試料につい
てのスパツタ膜厚の変化を示している。横軸はウ
エハの中心からの距離を示し、Ｏがウエハ中心
を、Ｅがウエハ端をそれぞれ表わしている。なお
ウエハ中心はターゲツト中心に対向している。 第３図によれば膜厚の変化量は試料Ａで約500
Å試料Ｂで約1000Åであり、試料Ａの方がより均
一な膜厚が得られた。 実施例 ２ 実施例１の試料Ａ及びＢのそれぞれから直径
100mm、厚さ10mmの円形スパツタリングターゲツ
トを切り出し、これらをマグネトロン型スパツタ
装置に取り付けて、Ar圧２×10-3torr、電流
0.3A及び時間５分のスパツタリング条件で、シ
リコンウエハ基板上へのアルミニウムスパツタリ
ングを行なつた。結果を表−３に示す。
34mmの円形スパツタリングターゲツトを切り出
し、マグネトロン型スパツタ装置に取り付けてシ
リコンウエハ基板上へのアルミニウムスパツタリ
ングを行なつた。 第３図はその結果を示すもので、各試料につい
てのスパツタ膜厚の変化を示している。横軸はウ
エハの中心からの距離を示し、Ｏがウエハ中心
を、Ｅがウエハ端をそれぞれ表わしている。なお
ウエハ中心はターゲツト中心に対向している。 第３図によれば膜厚の変化量は試料Ａで約500
Å試料Ｂで約1000Åであり、試料Ａの方がより均
一な膜厚が得られた。 実施例 ２ 実施例１の試料Ａ及びＢのそれぞれから直径
100mm、厚さ10mmの円形スパツタリングターゲツ
トを切り出し、これらをマグネトロン型スパツタ
装置に取り付けて、Ar圧２×10-3torr、電流
0.3A及び時間５分のスパツタリング条件で、シ
リコンウエハ基板上へのアルミニウムスパツタリ
ングを行なつた。結果を表−３に示す。
本発明によれば、膜厚の均一性の高いスパツタ
薄膜を与えるアルミニウムスパツタリングターゲ
ツトが提供される。また本発明のスパツタリング
ターゲツトにより比較的高いスパツタ速度が達成
される。従つて本発明のスパツタリングターゲツ
トによりICやLSI上の配線をより経済的に行なう
ことができる。
薄膜を与えるアルミニウムスパツタリングターゲ
ツトが提供される。また本発明のスパツタリング
ターゲツトにより比較的高いスパツタ速度が達成
される。従つて本発明のスパツタリングターゲツ
トによりICやLSI上の配線をより経済的に行なう
ことができる。
第１図はマグネトロン型スパツタ装置の構成を
模式的に示す図である。 １：真空チエンバー、２：スパツタガス供給
口、３：真空排気口、４：基板、５：ターゲツ
ト、６：磁石、７：冷却水入口、８：冷却水出
口、９：スパツタ表面、１０：薄膜形成面。 第２図は焼鈍温度と各結晶面の割合との関係の
一例を示す図である。第３図は実施例１における
スパツタリングで得られたスパツタ薄膜の膜厚の
変化を示す図である。横軸中、Ｏはウエハ中心
を、またＥはウエハ端をそれぞれ表している。
模式的に示す図である。 １：真空チエンバー、２：スパツタガス供給
口、３：真空排気口、４：基板、５：ターゲツ
ト、６：磁石、７：冷却水入口、８：冷却水出
口、９：スパツタ表面、１０：薄膜形成面。 第２図は焼鈍温度と各結晶面の割合との関係の
一例を示す図である。第３図は実施例１における
スパツタリングで得られたスパツタ薄膜の膜厚の
変化を示す図である。横軸中、Ｏはウエハ中心
を、またＥはウエハ端をそれぞれ表している。
Claims (1)
- １ アルミニウム又はアルミニウム合金から成
り、そのスパツタ表面においてＸ線回折法で測定
された結晶方位含有比（220）／（200）が0.5以
上であることを特徴とするスパツタリングターゲ
ツト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29374286A JPS63145771A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | スパツタリングタ−ゲツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29374286A JPS63145771A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | スパツタリングタ−ゲツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63145771A JPS63145771A (ja) | 1988-06-17 |
| JPH0310709B2 true JPH0310709B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=17798652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29374286A Granted JPS63145771A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | スパツタリングタ−ゲツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63145771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110205591A (zh) * | 2015-06-05 | 2019-09-06 | 株式会社钢臂功科研 | 铝合金溅射靶材 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63216966A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-09 | Toshiba Corp | スパツタタ−ゲツト |
| JP2928330B2 (ja) * | 1990-05-11 | 1999-08-03 | 株式会社神戸製鋼所 | 光メディア用スパッタリングターゲット溶製材 |
| JPH0426757A (ja) * | 1990-05-22 | 1992-01-29 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ合金薄膜及び溶製Ａｌ合金スパッタリングターゲット |
| US5500301A (en) * | 1991-03-07 | 1996-03-19 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | A1 alloy films and melting A1 alloy sputtering targets for depositing A1 alloy films |
| JP2857015B2 (ja) * | 1993-04-08 | 1999-02-10 | 株式会社ジャパンエナジー | 高純度アルミニウムまたはその合金からなるスパッタリングターゲット |
| US6030511A (en) * | 1995-02-03 | 2000-02-29 | Nec Corporation | Collimated sputtering method and system used therefor |
| CN1856591B (zh) | 2003-09-26 | 2010-12-08 | 株式会社东芝 | 溅射靶及使用其的Si氧化膜的制造方法 |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP29374286A patent/JPS63145771A/ja active Granted
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 10TH INTERNATIONAL VACUUM CONGRESS(IVC-10) * |
| J.APPL.PHYS.=1981 * |
| J.VAC.SCI.TECHNOL.A=1986 * |
| RADIATION EFFECTS=1981 * |
| THIN SOLID FILMS,96(1982) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110205591A (zh) * | 2015-06-05 | 2019-09-06 | 株式会社钢臂功科研 | 铝合金溅射靶材 |
| CN110205591B (zh) * | 2015-06-05 | 2021-04-30 | 株式会社钢臂功科研 | 铝合金溅射靶材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63145771A (ja) | 1988-06-17 |
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