JPH04308081A - Target for sputtering - Google Patents

Target for sputtering

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JPH04308081A
JPH04308081A JP9981591A JP9981591A JPH04308081A JP H04308081 A JPH04308081 A JP H04308081A JP 9981591 A JP9981591 A JP 9981591A JP 9981591 A JP9981591 A JP 9981591A JP H04308081 A JPH04308081 A JP H04308081A
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博志 田中
Tadao Takebayashi
竹林 忠夫
Hiroaki Hidaka
樋高 宏昭
Koichi Hanawa
浩一 花輪
Shinji Sekine
関根 慎二
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Abstract

PURPOSE:To reduce the fraction defective of products by specifying the percentage of single crystals and/or macro-grains of the constituents of a target. CONSTITUTION:When plural target chips 1, 2 having different compsns. are combined, integrated and set on a substrate 4 to form a target for sputtering, the percentage of single crystals and/or macro-grains of the constituents of the target is regulated to >=20% by area in a cross section parallel to the surface to be sputtered and two or more among high m.p. metals and Si are used as the materials of the target chips. The high m.p. metals are W, Mo, Ta and Nb. Si and W or W and Ti are used for the material of target chip. The productivity of the target can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はスパッタリングターゲッ
トに関わり、スパッタリングによる成膜に於いて、特に
微細粒子(パーティクル)の付着をきらう成膜、例えば
超LSIのゲート電極、配線、バリヤメタルとして使用
される薄膜の形成等に用いられるスパッタリングターゲ
ットに関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a sputtering target, which is used in film formation by sputtering to avoid attachment of fine particles, such as gate electrodes, wiring, and barrier metals of ultra-LSIs. The present invention relates to a sputtering target used for forming thin films, etc.

【0002】0002

【従来の技術とその問題点】近年、超LSIの高集積化
にともない、タングステン、モリブデン、チタン、タン
タル、ニオブ等の高融点金属を含む材料が超LSIの電
極材料、配線材料、バリヤメタル材料等として多用され
ている。このような各種材料の薄膜化の一つの有用な方
法は、スパッタリングによる成膜法であり、この方法が
現在の超LSI製造工程で広く用いられていることは周
知の通りである。
[Prior art and its problems] In recent years, with the increasing integration of VLSIs, materials containing high-melting point metals such as tungsten, molybdenum, titanium, tantalum, and niobium are being used for VLSI electrode materials, wiring materials, barrier metal materials, etc. It is often used as. One useful method for thinning films of various materials is sputtering, and it is well known that this method is widely used in current VLSI manufacturing processes.

【0003】以下にスパッタリング法による高融点金属
のシリサイド膜形成を例に、従来技術とその問題点を説
明する。
[0003] The prior art and its problems will be explained below by taking as an example the formation of a silicide film of a refractory metal by sputtering.

【0004】従来、スパッタリング法によって上述した
シリサイド薄膜を形成する際、シリサイドとシリコンの
混合粉を加圧焼結した焼結体ターゲットが用いられてい
た。このような焼結体ターゲットを用いたスパッタリン
グ成膜では次のような不都合が生じ問題となっている。
Conventionally, when forming the above-mentioned silicide thin film by the sputtering method, a sintered target obtained by pressure-sintering a mixed powder of silicide and silicon has been used. Sputtering film formation using such a sintered target has the following problems.

【0005】第一にシリサイド膜への不純物混入の問題
である。これはターゲット製造時における原料の粉砕、
および原料粉の調整工程でガス成分や金属系不純物が不
可避的にターゲット中に混入することによる。これらの
不純物はスパッタリング成膜中にシリサイド膜にとりこ
まれ、超LSIの動作不良の原因となり、超LSIの生
産歩留まりを著しく低下させるなど問題となってる。
The first problem is the incorporation of impurities into the silicide film. This is the crushing of raw materials during target production.
Also, gas components and metal impurities inevitably get mixed into the target during the preparation process of raw material powder. These impurities are incorporated into the silicide film during sputtering film formation, causing malfunctions of VLSIs, and causing problems such as significantly lowering the production yield of VLSIs.

【0006】第二にスパッタリング中のパーティクル発
生の問題である。パーティクルとはターゲットをスパッ
タした際、ターゲットから飛散した微粒子がウエハー上
に堆積したものである。ウエハー上にパーティクルが存
在すると、配線や電極の短絡、断線等の欠陥を引き起こ
し、生産の歩留まりを著しく低下させる。通常、パーテ
ィクルの許容サイズは配線幅の1/10以下とされ、例
えば配線幅が約0.8μmの4メガビットLSIでは0
.08μm以下でなければならない。前述したような焼
結体ターゲット用いたスパッタリング成膜ではパーティ
クル発生が著しく、大きな問題となっている。
The second problem is the generation of particles during sputtering. Particles are fine particles scattered from the target and deposited on the wafer when the target is sputtered. The presence of particles on the wafer causes defects such as short circuits and disconnections in wiring and electrodes, significantly reducing production yield. Normally, the allowable size of particles is 1/10 or less of the wiring width. For example, in a 4 megabit LSI with a wiring width of about 0.8 μm,
.. It must be less than 0.08 μm. In sputtering film formation using a sintered target as described above, particle generation is significant and has become a major problem.

【0007】上述第一の問題を解決するため、シリコン
の多結晶体と高融点金属の多結晶体とがスパッタリング
面において適当な面積比になるように形成されたターゲ
ット片を組み合わせて一体化したモザイク状のスパッタ
リングターゲットが提案され、使用されている。これら
のモザイク状ターゲットは粉砕工程、粉末調整工程を経
ずに製造されるため、不純物混入を回避でき、高純度な
シリサイド膜を得る上で有用な手段であった。一方、パ
ーティクル発生量については従来の焼結体ターゲットに
比べ若干の減少がみられたものの、実用上充分な解決に
はいたっていない。即ち、上述の第二の問題点が今なお
深刻であることに変わりはなく、パーティクル発生が抑
制できるターゲットの開発が切望されていた。
[0007] In order to solve the first problem mentioned above, a target piece in which polycrystalline silicon and polycrystalline high melting point metal are formed so that they have an appropriate area ratio on the sputtering surface is combined and integrated. Mosaic sputtering targets have been proposed and used. Since these mosaic targets are manufactured without going through a pulverization process or a powder adjustment process, it is possible to avoid contamination with impurities and is a useful means for obtaining a highly pure silicide film. On the other hand, although a slight decrease in the amount of particles generated was observed compared to conventional sintered targets, this is not a sufficient solution for practical use. That is, the above-mentioned second problem remains serious, and there has been a strong desire to develop a target that can suppress particle generation.

【0008】以上、高融点金属のシリサイド膜形成を例
に説明したが、一般に、高融点金属同士のその他の組み
合わせの材料についても同様の不都合が生じ、問題とな
っている。
[0008] The above explanation has been given using the example of forming a silicide film of high melting point metals, but similar problems generally occur with other combinations of high melting point metals as well.

【0009】[0009]

【問題点を解決するための手段】本発明者等は、かかる
問題点を解決するために鋭意検討を行った結果、ターゲ
ット材に、構成物質の単結晶もしくは巨大粒をある割合
以上用いることで、パーティクルの抑制が達成されると
の知見を得、本発明を完成するに至った。
[Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies in order to solve these problems, the present inventors have found that by using a certain proportion of single crystals or giant grains of constituent substances in the target material. The present invention was completed based on the knowledge that particles can be suppressed.

【0010】即ち本発明は、複数の組成の異なるターゲ
ット片を組み合わせて一体化し基板上に載置してなるス
パッタリングターゲットにおいて、ターゲット構成物質
の単結晶及び/又は巨大粒の占める割合が、スパッタリ
ング面に平行なターゲットの断面において20%以上の
面積比率であることを特徴とするスパッタリングターゲ
ットを提供するものである。ここで巨大粒とは粒径が5
mm以上の結晶粒を意味するものとする。
That is, the present invention provides a sputtering target in which a plurality of target pieces having different compositions are combined and integrated and placed on a substrate, in which a proportion of single crystals and/or giant grains of the target constituent material is on the sputtering surface. To provide a sputtering target characterized by an area ratio of 20% or more in a cross section of the target parallel to . Here, giant grains have a grain size of 5
It means crystal grains of mm or more.

【0011】以下、本発明のターゲットについてさらに
詳細に説明する。
The target of the present invention will be explained in more detail below.

【0012】本発明のターゲット材は、単結晶及び/又
は巨大粒からなる金属、又は、単結晶及び/又は巨大粒
を含む。又、特に、シリコンおよび高融点金属、例えば
タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ
、ハフニウム、ジルコニウム、バナジウム、レニウム、
クロム、白金、イリジウム、オスミウム、ロジウムから
なる群から選ばれる二種以上を用いることも好ましい態
様である(本発明で言う高融点金属は、1400℃以上
の融点を持つ金属を意味する)。本発明のターゲット材
として用いる単結晶あるいは巨大粒の製法に関しては何
等限定はないが、一般的にフローティングゾーン法、チ
ョクラルスキー法等の溶融・凝固法、二次再結晶法等が
考えられる。
The target material of the present invention includes a metal consisting of single crystals and/or giant grains, or single crystals and/or giant grains. Also, in particular, silicon and refractory metals such as tungsten, molybdenum, titanium, tantalum, niobium, hafnium, zirconium, vanadium, rhenium,
It is also a preferred embodiment to use two or more selected from the group consisting of chromium, platinum, iridium, osmium, and rhodium (the high melting point metal in the present invention means a metal with a melting point of 1400° C. or higher). There are no limitations on the method for producing single crystals or giant grains used as the target material of the present invention, but generally, the floating zone method, the melting/solidification method such as the Czochralski method, the secondary recrystallization method, etc. can be considered.

【0013】これら素材は、組成の異なるターゲット片
を、例えば1/2づつ併置したり、通常はモザイク状に
配列し、例えばインジウムなどの半田材を用いて直接バ
ッキングプレートにボンディングしてターゲットとする
。ここで、組成の異なるターゲット片の使用割合は、目
的とする膜の組成に対応する組成とするが、構成物質の
少なくとも1種の単結晶もしくは巨大粒が、本発明で限
定した割合の面積比率となるように構成することが必要
である。本発明のターゲットの形状は特に限定されず、
円形、角型いずれでもよい。又、その大きさは、例えば
円形の場合、直径75〜300mm、厚さ3〜10mm
程度である。
[0013] These materials are made into targets by placing target pieces of different compositions, for example, 1/2 each side by side, or usually arranging them in a mosaic shape, and bonding them directly to a backing plate using a solder material such as indium. . Here, the ratio of target pieces with different compositions used corresponds to the composition of the target film, but at least one single crystal or giant grain of the constituent material has an area ratio of the ratio limited in the present invention. It is necessary to configure it so that The shape of the target of the present invention is not particularly limited,
It can be either circular or square. In addition, its size is, for example, in the case of a circular shape, a diameter of 75 to 300 mm and a thickness of 3 to 10 mm.
That's about it.

【0014】スパッタリング面に平行なターゲットのあ
らゆる断面において、構成物質の単結晶もしくは巨大粒
が面積比率20%以上を占めることは、スパッタリング
面に平行な断面の、ターゲットを構成する物質群の、単
一結晶もしくは複数の巨大粒によって占めらている面積
の総和が、スパッタリング面の面積の20%以上である
ことを意味する。上述の面積比率が20%を下回る場合
でも本発明の効果は皆無ではないが、20%を越える付
近から著しい効果が現れる。さらに20%以上では上述
の面積比率は高いほど効果が高くなる。
[0014] The fact that single crystals or giant grains of constituent substances occupy 20% or more of the area ratio in all cross sections of the target parallel to the sputtering plane means that the monocrystalline or giant grains of the constituent substances occupy 20% or more of the area ratio in all cross sections of the target parallel to the sputtering plane. This means that the total area occupied by one crystal or a plurality of giant grains is 20% or more of the area of the sputtering surface. Although the effect of the present invention is not completely absent even when the above-mentioned area ratio is less than 20%, a remarkable effect appears when the area ratio exceeds 20%. Further, at 20% or more, the higher the above-mentioned area ratio is, the higher the effect becomes.

【0015】本発明を用いることによって成膜面のパー
ティクル生成が抑制される理由は必ずしも明確ではない
が次のように考えられる。
The reason why particle generation on the film forming surface is suppressed by using the present invention is not necessarily clear, but it is thought to be as follows.

【0016】第一に、単結晶もしくは巨大粒の使用でタ
ーゲット中の微細な空隙が飛躍的に減少したことが挙げ
られる。ターゲット中の微細な空隙はパーティクル発生
の一因とみられるスパッタリング中の異常放電が誘起す
る。従来の焼結体ターゲットや多結晶体を用いたモザイ
ク状ターゲットにおいては、粒界などに無数の微細な空
隙が存在していた。これに対し、単結晶や巨大粒はそれ
自身が高密度な素材であるため上述した弊害は激減する
First, the use of single crystals or giant grains has dramatically reduced the number of fine voids in the target. The fine voids in the target induce abnormal discharge during sputtering, which is considered to be one of the causes of particle generation. In conventional sintered targets and mosaic targets using polycrystalline materials, countless fine voids exist at grain boundaries and the like. On the other hand, since single crystals and giant grains are themselves high-density materials, the above-mentioned adverse effects are drastically reduced.

【0017】第二に、単結晶もしくは巨大粒の利用によ
るターゲット内の偏析不純物の低減が挙げられる。ター
ゲット中の偏析した不純物は異常放電を誘発しやすいと
されている。本発明者らは、偏析不純物の低減化を、単
結晶もしくは巨大粒を用いることによりはかれるとの知
見を得、本発明を完成した。焼結体ターゲットはもとよ
り従来のモザイク状ターゲットには多結晶体が用いられ
ていたが、これら多結晶体は一般に粉末冶金法もしくは
溶解法により作製されており、いずれの方法でもガス成
分は除去し難く、結晶粒界に窒素、酸素、二酸化炭素等
のガス成分が残存されやすい。これらのガス成分は、母
材もしくは不純物として存在している他の金属元素と結
合して、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物などを生
成し、粒界に偏析不純物として存在し異常放電の原因と
なると考えられる。また、従来の焼結体ターゲットの製
造中に混入した不純物もまた異常放電の一因であったこ
とは言うまでもない。これに対し、本発明のターゲット
は結晶粒界が従来のターゲットに比べて著しく少ないた
め、窒素、酸素、二酸化炭素等のガス成分は母材中に均
一に固溶し、上述の偏析不純物は減少する。その結果ス
パッタリング中の異常放電が回避され、パーティクルの
発生数が激減したものと考えられる。
The second method is to reduce segregated impurities in the target by using single crystals or giant grains. It is said that segregated impurities in the target are likely to induce abnormal discharge. The present inventors have completed the present invention based on the knowledge that the reduction of segregated impurities can be achieved by using single crystals or giant grains. Polycrystals have been used not only for sintered targets but also for conventional mosaic targets, but these polycrystals are generally produced by powder metallurgy or melting methods, and either method requires removal of gas components. However, gas components such as nitrogen, oxygen, and carbon dioxide tend to remain in the grain boundaries. These gas components combine with other metal elements present in the base material or as impurities to produce metal oxides, metal nitrides, metal carbides, etc., which exist as segregated impurities at grain boundaries and cause abnormal discharge. This is thought to be the cause. It goes without saying that impurities mixed in during the production of conventional sintered targets were also a cause of abnormal discharge. On the other hand, the target of the present invention has significantly fewer grain boundaries than conventional targets, so gas components such as nitrogen, oxygen, and carbon dioxide are uniformly dissolved in the base material, reducing the segregated impurities mentioned above. do. As a result, it is thought that abnormal discharge during sputtering was avoided and the number of particles generated was drastically reduced.

【0018】本発明のターゲットを用いると成膜速度の
向上も達成できる。成膜速度は超LSI生産時の生産性
に直接関わるため、その向上は工業的に大変有益である
。成膜速度を増すにはスパッタリング時の投入電力を増
加すれば良い。しかしながら、投入電力の増加と共に異
常放電頻度も増加し、パーティクルが多量に発生するた
め、従来技術では成膜速度の向上が困難であった。一方
、本発明のターゲットは異常放電の発生原因が飛躍的に
取り除かれているため、パーティクル発生を抑制しつつ
投入電力を増加でき、成膜速度の向上が達成される。
[0018] By using the target of the present invention, it is also possible to improve the film formation rate. Since the film-forming speed is directly related to the productivity during VLSI production, its improvement is very beneficial industrially. In order to increase the film formation rate, it is sufficient to increase the input power during sputtering. However, as the input power increases, the frequency of abnormal discharge also increases, and a large amount of particles are generated, making it difficult to improve the film formation rate using conventional techniques. On the other hand, in the target of the present invention, since the causes of abnormal discharge are dramatically eliminated, the input power can be increased while suppressing the generation of particles, and the film formation rate can be improved.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によってスパ
ッタリング中に発生するパーティクルが抑制され、さら
に、パーティクルを抑制しつつ成膜速度を向上させるこ
とができる。これにより、超LSI等、パーティクルが
歩留まりに大きな影響を持つ製造現場において、生産性
の向上、製品不良率の低下等その工業的価値は絶大であ
る。又、本発明のターゲットは、製造段階での粉砕、粉
末調整工程が不要なので、従来のモザイク状ターゲット
と同様またはそれ以上に高純度化が容易であり、超LS
I製造用に最適である。又、本発明の効果は、物質によ
らず、モザイク状ターゲット一般に応用できるものと期
待される。
As described above, according to the present invention, particles generated during sputtering can be suppressed, and furthermore, the film formation rate can be improved while suppressing particles. This has tremendous industrial value, such as improved productivity and reduced product defect rate, in manufacturing sites where particles have a large effect on yield, such as for VLSIs. In addition, the target of the present invention does not require pulverization or powder adjustment processes at the manufacturing stage, so it can be easily purified to a higher purity than conventional mosaic-shaped targets, and can be used for ultra-LS.
Ideal for I production. Furthermore, the effects of the present invention are expected to be applicable to mosaic targets in general, regardless of the material.

【0020】[0020]

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明は何等これらに限定されるものではない
[Examples] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these in any way.

【0021】[0021]

【実施例1】図1に示すような形状で、純度99.99
9%の単結晶タングステン板と純度99.999%の単
結晶シリコン板を用い、バッキングプレート(図1の4
)上にボンディングし、タングステン部(図1の1)と
シリコン部(図1の2)の面積比が1:3.44である
タングステン−シリコン系モザイク状ターゲットを製造
した。
[Example 1] Shape as shown in Figure 1, purity 99.99
Using a 9% single-crystal tungsten plate and a 99.999% pure single-crystal silicon plate,
) to produce a tungsten-silicon mosaic target in which the area ratio of the tungsten portion (1 in FIG. 1) to the silicon portion (2 in FIG. 1) was 1:3.44.

【0022】タングステン部とシリコン部の結晶面はそ
れぞれ(111)面と(110)面を用いた。ターゲッ
トの大きさは直径150mm、厚さ5mmである。この
ターゲットを用いて、DCマグネトロンスパッタリング
装置により以下の条件で薄膜を形成した。
The crystal planes of the tungsten part and the silicon part were the (111) plane and the (110) plane, respectively. The size of the target is 150 mm in diameter and 5 mm in thickness. Using this target, a thin film was formed using a DC magnetron sputtering device under the following conditions.

【0023】 投入電力:600W 成膜時間:10分間 Ar圧力  :0.5  Pa 基板    :6インチφ  Siウェハー(100)
面成膜後、基板上に存在する0.1μm以上のパーティ
クルを市販のウェハー・ゴミ検査装置にて測定した。測
定結果を表1に示す。
Input power: 600W Film forming time: 10 minutes Ar pressure: 0.5 Pa Substrate: 6 inch φ Si wafer (100)
After surface film formation, particles of 0.1 μm or more existing on the substrate were measured using a commercially available wafer/dust inspection device. The measurement results are shown in Table 1.

【0024】[0024]

【実施例2】実施例1と純度、面積比、配置およびサイ
ズが同様で、シリコン部は全て単結晶シリコンからなり
、タングステン部は巨大粒(結晶面はランダム)が20
%を占め、粒径5mm未満の結晶粒(結晶面はランダム
)が80%を占めるようなタングステン−シリコン系モ
ザイク状ターゲットを、実施例1と同様にして作製した
。シリコン部の結晶面は(110)面である。
[Example 2] The purity, area ratio, arrangement, and size are the same as in Example 1, the silicon part is entirely made of single crystal silicon, and the tungsten part has 20 giant grains (crystal planes are random).
A tungsten-silicon mosaic target was produced in the same manner as in Example 1, in which 80% of the crystal grains with a grain size of less than 5 mm (crystal planes are random) accounted for 80% of the target. The crystal plane of the silicon portion is the (110) plane.

【0025】このターゲットを用いて実施例1と同様の
条件で成膜し、パーティクル測定を行った。測定結果を
表1に示す。
Using this target, a film was formed under the same conditions as in Example 1, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0026】[0026]

【実施例3】実施例1と純度、面積比、配置およびサイ
ズが同様で、シリコン部は巨大粒(結晶面はランダム)
が25%を占め、粒径5mm未満の結晶粒(結晶面はラ
ンダム)が75%を占め、一方、タングステン部につい
ても巨大粒(結晶面はランダム)が25%を占め、粒径
5mm未満の結晶粒(結晶面はランダム)が75%を占
めるようなタングステン−シリコン系モザイク状ターゲ
ットを、実施例1と同様にして作製した。
[Example 3] Same purity, area ratio, arrangement, and size as Example 1, silicon part has giant grains (crystal planes are random)
crystal grains with a grain size of less than 5 mm (random crystal faces) account for 75%, while in the tungsten part, giant grains (with random crystal faces) account for 25%, and grains with a grain size of less than 5 mm account for 75%. A tungsten-silicon mosaic target in which crystal grains (crystal planes are random) accounted for 75% was produced in the same manner as in Example 1.

【0027】このターゲットを用いて、実施例1と同様
の条件で成膜し、パーティクル測定を行った。測定結果
を表1に示す。
Using this target, a film was formed under the same conditions as in Example 1, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0028】[0028]

【実施例4】実施例1のターゲットを用い、投入電力を
1000Wとした以外は実施例1と同様の条件で成膜し
パーティクル測定を行った。測定結果を表1に示す。
[Example 4] Using the target of Example 1, a film was formed under the same conditions as in Example 1 except that the input power was 1000 W, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0029】[0029]

【実施例5】図2に示すような形状で、純度99.99
9%の単結晶タングステン板と純度99.999%の単
結晶チタン板を用い、バッキングプレート(図2の4)
上にボンディングし、タングステン部(図2の1)とチ
タン部(図2の3)の面積比2.10:1.00である
タングステン−チタン系モザイク状ターゲットを製造し
た。
[Example 5] Shape as shown in Figure 2, purity 99.99
Using a 9% single-crystal tungsten plate and a 99.999% pure single-crystal titanium plate, we created a backing plate (4 in Figure 2).
A tungsten-titanium based mosaic target having an area ratio of 2.10:1.00 of the tungsten portion (1 in FIG. 2) and the titanium portion (3 in FIG. 2) was manufactured by bonding thereon.

【0030】タングステン部とチタン部の結晶面はいづ
れも(111)面を用いた。ターゲットの大きさは直径
150mm、厚さ5mmである。このターゲットを用い
て、DCマグネトロンスパッタリング装置により以下の
条件で薄膜を形成した。
The (111) crystal plane was used for both the tungsten part and the titanium part. The size of the target is 150 mm in diameter and 5 mm in thickness. Using this target, a thin film was formed using a DC magnetron sputtering device under the following conditions.

【0031】 投入電力:700W 成膜時間:8分間 Ar圧力  :0.5  Pa 基板    :6インチφ  Siウェハー(100)
面成膜後、基板上に存在する0.1μm以上のパーティ
クルを市販のウェハー・ゴミ検査装置にて測定した。測
定結果を表2に示す。
Input power: 700W Film forming time: 8 minutes Ar pressure: 0.5 Pa Substrate: 6 inch φ Si wafer (100)
After surface film formation, particles of 0.1 μm or more existing on the substrate were measured using a commercially available wafer/dust inspection device. The measurement results are shown in Table 2.

【0032】[0032]

【実施例6】実施例5と純度、面積比、配置およびサイ
ズが同様で、チタン部は巨大粒(結晶面はランダム)が
20%を占め、粒径5mm未満の結晶粒(結晶面はラン
ダム)が80%を占め、タングステン部は全て単結晶タ
ングステンからなるタングステン−チタン系モザイク状
ターゲットを、実施例5と同様にして作製した。タング
ステン部の結晶面は(111)面である。
[Example 6] The purity, area ratio, arrangement, and size are the same as in Example 5. Giant grains (crystal planes are random) account for 20% of the titanium part, and crystal grains with a grain size of less than 5 mm (crystal planes are random) ) accounted for 80% of the target, and the tungsten portion was entirely made of single-crystal tungsten. The crystal plane of the tungsten portion is the (111) plane.

【0033】このターゲットを用いて、実施例5と同様
の条件で成膜し、パーティクル測定を行った。測定結果
を表2に示す。
Using this target, a film was formed under the same conditions as in Example 5, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0034】[0034]

【実施例7】実施例5と純度、面積比、配置およびサイ
ズが同様で、チタン部は巨大粒(結晶面はランダム)が
25%を占め、粒径5mm未満の結晶粒(結晶面はラン
ダム)が75%を占め、一方、タングステン部について
も巨大粒(結晶面はランダム)が25%を占め、粒径5
mm未満の結晶粒(結晶面はランダム)が75%を占め
るようなタングステン−チタン系モザイク状ターゲット
を、実施例5と同様にして作製した。
[Example 7] The purity, area ratio, arrangement, and size are the same as in Example 5. Giant grains (crystal planes are random) account for 25% of the titanium part, and crystal grains with a grain size of less than 5 mm (crystal planes are random) ) account for 75%, and on the other hand, giant grains (crystal planes are random) account for 25% of the tungsten part, with a grain size of 5.
A tungsten-titanium mosaic target in which 75% of crystal grains less than mm (crystal planes are random) was produced in the same manner as in Example 5.

【0035】このターゲットを用いて、実施例5と同様
の条件で成膜し、パーティクル測定を行った。測定結果
を表2に示す。
Using this target, a film was formed under the same conditions as in Example 5, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0036】[0036]

【実施例8】実施例5のターゲットを用い、投入電力を
1200Wとした以外は実施例5と同様の条件で成膜し
パーティクル測定を行った。測定結果を表2に示す。
Example 8 A film was formed under the same conditions as in Example 5, except that the target of Example 5 was used and the input power was 1200 W, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0037】[0037]

【比較例1】実施例1と純度、面積比、配置およびサイ
ズが同様で、シリコン部は巨大粒(結晶面はランダム)
が15%を占め、粒径5mm未満の結晶粒(結晶面はラ
ンダム)が85%を占め、一方、タングステン部につい
ても巨大粒(結晶面はランダム)が15%を占め、粒径
5mm未満の結晶粒(結晶面はランダム)が85%を占
めるようなタングステン−シリコン系モザイク状ターゲ
ットを、実施例1と同様にして作製した。
[Comparative Example 1] Same purity, area ratio, arrangement and size as Example 1, silicon part has huge grains (crystal planes are random)
crystal grains with a grain size of less than 5 mm (random crystal faces) account for 85%, while in the tungsten part, giant grains (with random crystal faces) account for 15%, and grains with a grain size of less than 5 mm account for 85%. A tungsten-silicon mosaic target in which crystal grains (crystal planes are random) accounted for 85% was produced in the same manner as in Example 1.

【0038】このターゲットを用いて、実施例1と同様
の条件で成膜し、パーティクル測定を行った。測定結果
を表1に示す。
Using this target, a film was formed under the same conditions as in Example 1, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0039】[0039]

【比較例2】従来品で実施例1と純度、面積比、配置お
よびサイズが同様で多結晶タングステンおよび多結晶シ
リコンからなるタングステン−シリコン系モザイク状タ
ーゲットを用い、実施例1と同様の条件で成膜した。こ
のターゲットは、本発明で意味する単結晶もしくは巨大
粒を含まない。成膜後、実施例1と同様のパーティクル
測定を行った。測定結果を表1に示す。
[Comparative Example 2] A tungsten-silicon mosaic target made of polycrystalline tungsten and polycrystalline silicon and having the same purity, area ratio, arrangement, and size as in Example 1 was used as a conventional product, and under the same conditions as in Example 1. A film was formed. This target does not contain single crystals or macrograins within the meaning of the invention. After film formation, the same particle measurement as in Example 1 was performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0040】[0040]

【比較例3】比較例2の従来品ターゲットを用い、実施
例4と同様にして成膜し、パーティクル測定を行った。 測定結果を表1に示す。
[Comparative Example 3] Using the conventional target of Comparative Example 2, a film was formed in the same manner as in Example 4, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0041】[0041]

【比較例4】従来品でタングステンとシリコンのモル比
が1:2.75、純度99.999%、相対密度99%
で実施例1と同じサイズの焼結体タングステンシリサイ
ドターゲットを用いて、実施例1と同様の条件で成膜し
パーティクル測定を行った。測定結果を表1に示す。
[Comparative Example 4] Conventional product with a molar ratio of tungsten and silicon of 1:2.75, purity of 99.999%, and relative density of 99%.
Using a sintered tungsten silicide target of the same size as in Example 1, a film was formed under the same conditions as in Example 1, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0042】[0042]

【比較例5】比較例4の従来品のターゲット用い、実施
例4と同様にして成膜しパーティクル測定を行った。測
定結果を表1に示す。
[Comparative Example 5] Using the conventional target of Comparative Example 4, a film was formed in the same manner as in Example 4, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 1.

【0043】[0043]

【比較例6】実施例5と純度、面積比、配置およびサイ
ズが同様で、チタン部は巨大粒(結晶面はランダム)が
15%を占め、粒径5mm未満の結晶粒(結晶面はラン
ダム)が85%を占め、一方、タングステン部について
も巨大粒(結晶面はランダム)が15%を占め、粒径5
mm未満の結晶粒(結晶面はランダム)が85%を占め
るようなタングステン−チタン系モザイク状ターゲット
を、実施例5と同様にして作製した。
[Comparative Example 6] The purity, area ratio, arrangement, and size are the same as in Example 5. In the titanium part, giant grains (crystal planes are random) account for 15%, and crystal grains with a grain size of less than 5 mm (crystal planes are random) ) account for 85%, and on the other hand, giant grains (crystal planes are random) account for 15% of the tungsten part, with a grain size of 5.
A tungsten-titanium mosaic target in which 85% of crystal grains less than mm (crystal planes are random) was produced in the same manner as in Example 5.

【0044】このターゲットを用いて、実施例5と同様
の条件で成膜し、パーティクル測定を行った。測定結果
を表2に示す。
Using this target, a film was formed under the same conditions as in Example 5, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0045】[0045]

【比較例7】従来品で実施例5と純度、面積比、配置お
よびサイズが同様で多結晶タングステンおよび多結晶チ
タンからなるタングステン−チタン系モザイク状ターゲ
ットを用い、実施例5と同様の条件で成膜した。このタ
ーゲットは、本発明で意味する単結晶もしくは巨大粒を
含まない。成膜後、実施例5と同様のパーティクル測定
を行った。測定結果を表2に示す。
[Comparative Example 7] A tungsten-titanium based mosaic target made of polycrystalline tungsten and polycrystalline titanium was used as a conventional product and had the same purity, area ratio, arrangement, and size as in Example 5, and under the same conditions as Example 5. A film was formed. This target does not contain single crystals or macrograins within the meaning of the invention. After film formation, the same particle measurement as in Example 5 was performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0046】[0046]

【比較例8】比較例7のターゲットを用い、実施例8と
同様にして成膜し、パーティクル測定を行った。測定結
果を表2に示す。
[Comparative Example 8] Using the target of Comparative Example 7, a film was formed in the same manner as in Example 8, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0047】[0047]

【比較例9】従来品でタングステンとチタンのモル比が
2.34:1.00、純度99.999%、相対密度9
9%で実施例5と同じサイズの焼結体タングステン−チ
タンターゲットを用いて、実施例5と同様の条件で成膜
しパーティクル測定を行った。測定結果を表2に示す。
[Comparative Example 9] Conventional product with a molar ratio of tungsten and titanium of 2.34:1.00, purity of 99.999%, and relative density of 9
Using a sintered tungsten-titanium target of 9% and the same size as in Example 5, a film was formed under the same conditions as in Example 5, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0048】[0048]

【比較例10】比較例9のターゲット用い、実施例8と
同様にして成膜しパーティクル測定を行った。測定結果
を表2に示す。
[Comparative Example 10] Using the target of Comparative Example 9, a film was formed in the same manner as in Example 8, and particle measurements were performed. The measurement results are shown in Table 2.

【0049】   表1           単結晶/巨大粒        
投入電力    発生パーティクル数2)      
          占有面積率1)(%)  (W)
              (%)        
    実施例1      100        
    600                10
実施例2        82           
 600                15実施例
3        25            60
0                30実施例4  
    100          1000    
            13比較例1       
 15            600       
         76比較例2          
0            600         
     100比較例3          0  
        1000             
 180比較例4          0      
      600              30
5比較例5          0         
 1000              513   
       1):ターゲットのスパッタリング面に
おいて単結晶、巨大粒が占める面積割合2):比較例2
の結果に対する相対値   表2           単結晶/巨大粒        
投入電力    発生パーティクル数2)      
          占有面積率1)(%)  (W)
              (%)        
    実施例5      100        
    700                  
8実施例6        74          
  700                15実施
例7        25            7
00                28実施例8 
     100          1200   
             13比較例6      
  15            700      
          91比較例7         
 0            700        
      100比較例8          0 
         1200            
  195比較例9          0     
       700              2
85比較例10        0         
 1200              476   
       1):ターゲットのスパッタリング面に
おいて単結晶、巨大粒が占める面積割合2):比較例7
の結果に対する相対値
Table 1 Single crystal/giant grain
Input power Number of particles generated 2)
Occupied area ratio 1) (%) (W)
(%)
Example 1 100
600 10
Example 2 82
600 15 Example 3 25 60
0 30 Example 4
100 1000
13 Comparative example 1
15 600
76 Comparative Example 2
0 600
100 Comparative Example 3 0
1000
180 Comparative Example 4 0
600 30
5 Comparative example 5 0
1000 513
1): Area ratio occupied by single crystals and giant grains on the sputtering surface of the target 2): Comparative example 2
Relative values for the results Table 2 Single crystal/giant grains
Input power Number of particles generated 2)
Occupied area ratio 1) (%) (W)
(%)
Example 5 100
700
8 Example 6 74
700 15 Example 7 25 7
00 28 Example 8
100 1200
13 Comparative Example 6
15 700
91 Comparative Example 7
0 700
100 Comparative Example 8 0
1200
195 Comparative Example 9 0
700 2
85 Comparative Example 10 0
1200 476
1): Area ratio occupied by single crystals and giant grains on the sputtering surface of the target 2): Comparative example 7
Relative value for the result of

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の実施例中のタングステン−シリコン系
モザイク状ターゲットの概念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a tungsten-silicon mosaic target in an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例中のタングステン−チタン系モ
ザイク状ターゲットの概念図。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a tungsten-titanium mosaic target in an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:タングステン部 2:シリコン部 3:チタン部 4:ターゲットのバッキングプレート 1: Tungsten part 2: Silicon part 3: Titanium part 4: Target backing plate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の組成の異なるターゲット片を組み合
わせて一体化し基板上に載置してなるスパッタリングタ
ーゲットにおいて、ターゲット構成物質の単結晶及び/
又は巨大粒の占める割合が、スパッタリング面に平行な
ターゲットの断面において20%以上の面積比率である
ことを特徴とするスパッタリングターゲット。
[Claim 1] A sputtering target formed by combining and integrating a plurality of target pieces having different compositions and placing them on a substrate, wherein a single crystal and/or
Alternatively, a sputtering target characterized in that the proportion of giant grains is 20% or more in the cross section of the target parallel to the sputtering surface.
【請求項2】ターゲット片材料が高融点金属およびシリ
コンからなる群から選ばれる二種以上である請求項1記
載のスパッタリングターゲット。
2. The sputtering target according to claim 1, wherein the target piece material is two or more selected from the group consisting of a high melting point metal and silicon.
【請求項3】高融点金属がタングステン、モリブデン、
チタン、タンタル、ニオブである請求項2記載のスパッ
タリングターゲット。
Claim 3: The high melting point metal is tungsten, molybdenum,
The sputtering target according to claim 2, which is titanium, tantalum, or niobium.
【請求項4】ターゲット片材料がシリコンとタングステ
ンである請求項1または請求項2記載のスパッタリング
ターゲット。
4. The sputtering target according to claim 1, wherein the target piece materials are silicon and tungsten.
【請求項5】ターゲット片材料がタングステンとチタン
である請求項1または請求項2記載のスパッタリングタ
ーゲット。
5. The sputtering target according to claim 1, wherein the target piece materials are tungsten and titanium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6585870B1 (en) * 2000-04-28 2003-07-01 Honeywell International Inc. Physical vapor deposition targets having crystallographic orientations
US7052801B2 (en) * 2001-08-28 2006-05-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Anode thin film for lithium secondary battery and preparation method thereof
US9437486B2 (en) 1998-06-29 2016-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Sputtering target
JP2020164958A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Jx金属株式会社 Sputtering target, manufacturing method of sputtering target, manufacturing method of sputtered film, and manufacturing method of solar cell

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9437486B2 (en) 1998-06-29 2016-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Sputtering target
US6585870B1 (en) * 2000-04-28 2003-07-01 Honeywell International Inc. Physical vapor deposition targets having crystallographic orientations
US7052801B2 (en) * 2001-08-28 2006-05-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Anode thin film for lithium secondary battery and preparation method thereof
JP2020164958A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Jx金属株式会社 Sputtering target, manufacturing method of sputtering target, manufacturing method of sputtered film, and manufacturing method of solar cell

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