JPH05214521A - チタンスパッタリングターゲット - Google Patents
チタンスパッタリングターゲットInfo
- Publication number
- JPH05214521A JPH05214521A JP3841892A JP3841892A JPH05214521A JP H05214521 A JPH05214521 A JP H05214521A JP 3841892 A JP3841892 A JP 3841892A JP 3841892 A JP3841892 A JP 3841892A JP H05214521 A JPH05214521 A JP H05214521A
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- Japan
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- titanium
- target
- film
- sputtering
- rolling
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】加工集合組織又は再結晶集合組織が（０００
２）±α°（α＝０〜９０）で表されるチタンから構成
されたスパッタリング用ターゲット。 【効果】この発明のチタンターゲット材を用いてスパッ
タリングによりチタン膜を成膜する際、従来のターゲッ
ト材を用いた場合に比較して成膜速度が早く、生産性の
向上が期待できる。
２）±α°（α＝０〜９０）で表されるチタンから構成
されたスパッタリング用ターゲット。 【効果】この発明のチタンターゲット材を用いてスパッ
タリングによりチタン膜を成膜する際、従来のターゲッ
ト材を用いた場合に比較して成膜速度が早く、生産性の
向上が期待できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チタンからなるスパッ
タリングターゲットに関する。更に詳しくは、半導体素
子などの表面にチタン配線や窒化チタン膜を形成する際
好適に用いられるスパッタリングターゲットに関する。
タリングターゲットに関する。更に詳しくは、半導体素
子などの表面にチタン配線や窒化チタン膜を形成する際
好適に用いられるスパッタリングターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路（ＬＳＩ）の高集積化に伴い、
半導体素子の回路は極めて微細なものが要求されている
が、そのような要求に応じて、基板上に回路形成するた
めの膜組成として、高融点金属及びその化合物、例えば
チタン及びチタン化合物が使われている。
半導体素子の回路は極めて微細なものが要求されている
が、そのような要求に応じて、基板上に回路形成するた
めの膜組成として、高融点金属及びその化合物、例えば
チタン及びチタン化合物が使われている。
【０００３】これらは主に純チタンをターゲット材とし
て用いたスパッタリング法により成膜されており、純チ
タン膜が必要な場合にはアルゴン等の不活性ガスを用い
て、又チタン化合物膜が必要な場合（例えば窒化チタン
膜）には、アルゴンガスと高融点金属との反応ガス（例
えば窒素）を混入してスパッタリングが行われる。
て用いたスパッタリング法により成膜されており、純チ
タン膜が必要な場合にはアルゴン等の不活性ガスを用い
て、又チタン化合物膜が必要な場合（例えば窒化チタン
膜）には、アルゴンガスと高融点金属との反応ガス（例
えば窒素）を混入してスパッタリングが行われる。
【０００４】特開昭６２−２９４１７５号には、ヨウ素
法により基体上に直接析出させて純チタン金属板を得、
これをスパッタリングターゲットとして用いることが、
又特開平３−１３０３３９号公報には、粗チタン粒を選
別し酸洗浄を施し電子ビーム溶解法により純チタン材を
得これを同じくターゲットとして用いることが開示され
ている。
法により基体上に直接析出させて純チタン金属板を得、
これをスパッタリングターゲットとして用いることが、
又特開平３−１３０３３９号公報には、粗チタン粒を選
別し酸洗浄を施し電子ビーム溶解法により純チタン材を
得これを同じくターゲットとして用いることが開示され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】スパッタリング法によ
り基板表面に成膜する場合、用いるターゲット材の表面
に出現している結晶面により、スパッタリング率、他元
素との反応性などの物性が異なるため、ターゲット材の
組織特性（例えば結晶配向性等）は得られる膜の特性に
深く関連している。一般にスパッタ粒子は結晶の最密方
向に飛散しやすいため、ターゲット材の結晶配向性を調
節することにより成膜速度を調節することが可能とな
る。
り基板表面に成膜する場合、用いるターゲット材の表面
に出現している結晶面により、スパッタリング率、他元
素との反応性などの物性が異なるため、ターゲット材の
組織特性（例えば結晶配向性等）は得られる膜の特性に
深く関連している。一般にスパッタ粒子は結晶の最密方
向に飛散しやすいため、ターゲット材の結晶配向性を調
節することにより成膜速度を調節することが可能とな
る。
【０００６】従来の純チタンターゲット材は、いずれの
純チタン材もその製造方法の制限により、得られるチタ
ン材の結晶方位はランダム（無配向）であるため、これ
から得られたターゲット上には成膜速度の速い面も遅い
面も混在することになり、実質的な成膜速度は平均化さ
れた速度として表されていた。現在のＬＳＩの製造にお
いては、成膜速度の向上は生産性の面で非常に利点があ
りより成膜速度が速くなるスパッタリングターゲットが
求められている。
純チタン材もその製造方法の制限により、得られるチタ
ン材の結晶方位はランダム（無配向）であるため、これ
から得られたターゲット上には成膜速度の速い面も遅い
面も混在することになり、実質的な成膜速度は平均化さ
れた速度として表されていた。現在のＬＳＩの製造にお
いては、成膜速度の向上は生産性の面で非常に利点があ
りより成膜速度が速くなるスパッタリングターゲットが
求められている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はこの問題を解決
するものであり、ターゲットを構成する材の最密方向が
特定の方向に一致するように制御された集合組織を持っ
たチタンターゲット材を提供するものである。このよう
なターゲットを用いることにより、従来の純チタンター
ゲット材を用いた場合よりも成膜速度を速くすることが
可能となる。
するものであり、ターゲットを構成する材の最密方向が
特定の方向に一致するように制御された集合組織を持っ
たチタンターゲット材を提供するものである。このよう
なターゲットを用いることにより、従来の純チタンター
ゲット材を用いた場合よりも成膜速度を速くすることが
可能となる。
【０００８】また、基板以外へのチタンの飛散が減少
し、ターゲットの有効利用と成膜装置内壁からのパーテ
ィクル発生の減少も期待できる。
し、ターゲットの有効利用と成膜装置内壁からのパーテ
ィクル発生の減少も期待できる。
【０００９】本発明について、その製造方法と共に詳細
に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
に説明するが本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】本発明の製造に用いる原料として、市販の
高純度チタン材（純度９９．９％以上）を使用すること
ができる。このチタン材の製造方法は、溶解法，粉末冶
金法等のいずれでも良いが、一般に溶解法（電子ビーム
溶解法、真空アーク再溶解法など）によるものの方が不
純物が少なくより適している。スパッタリング法による
成膜工程においては、ターゲット材の不純物はそのまま
得られる膜の不純物となるため、ターゲット材中の不可
避不純物元素（鉄、ニッケル、クロム、ナトリウム、カ
リウム、ウラン、トリウム等）は極力少ないものが好ま
しく、特にＬＳＩ等の半導体素子の形成に使用する場合
には、鉄、ニッケル、クロムはそれぞれ１５ｐｐｍ以
下、ナトリウム、カリウムは同じく０．５ｐｐｍ以下、
ウラン、トリウムは同じく５ｐｐｂ以下のものを用いる
ことが好ましい。
高純度チタン材（純度９９．９％以上）を使用すること
ができる。このチタン材の製造方法は、溶解法，粉末冶
金法等のいずれでも良いが、一般に溶解法（電子ビーム
溶解法、真空アーク再溶解法など）によるものの方が不
純物が少なくより適している。スパッタリング法による
成膜工程においては、ターゲット材の不純物はそのまま
得られる膜の不純物となるため、ターゲット材中の不可
避不純物元素（鉄、ニッケル、クロム、ナトリウム、カ
リウム、ウラン、トリウム等）は極力少ないものが好ま
しく、特にＬＳＩ等の半導体素子の形成に使用する場合
には、鉄、ニッケル、クロムはそれぞれ１５ｐｐｍ以
下、ナトリウム、カリウムは同じく０．５ｐｐｍ以下、
ウラン、トリウムは同じく５ｐｐｂ以下のものを用いる
ことが好ましい。
【００１１】このチタン材に対して、ターゲットの結晶
方位を調整するために塑性加工（一般に圧延加工）を施
す。ここで、圧延温度、圧延方向、圧下率等の条件を制
御することにより、本発明に必要な加工集合組織を持つ
ものを得る。
方位を調整するために塑性加工（一般に圧延加工）を施
す。ここで、圧延温度、圧延方向、圧下率等の条件を制
御することにより、本発明に必要な加工集合組織を持つ
ものを得る。
【００１２】例えば、室温で圧延を行うと（圧下率５０
％）、（０００２）±α°（α＝３０〜４０）の集合組
織を持つものが得られ、７５０〜８５０℃の温度範囲で
圧延を行うと（圧下率５０％）、（０００２）±α°
（α＝５０〜９０）の集合組織を持つものが得られる。
加工後に適当な熱処理（例えば、８００℃で１時間保
持）を施すことにより、結晶配向がより安定な再結晶集
合組織（一般に、α＝３０）を持たせたり、加工により
内部に生じた歪みを除去したりすることも可能である。
上記した条件を適切に設定して、成膜装置によって異な
る、基板−ターゲット間の状態（対向角度，基板の回転
運動等）に合わせた集合組織を持つターゲットとするこ
とができる。
％）、（０００２）±α°（α＝３０〜４０）の集合組
織を持つものが得られ、７５０〜８５０℃の温度範囲で
圧延を行うと（圧下率５０％）、（０００２）±α°
（α＝５０〜９０）の集合組織を持つものが得られる。
加工後に適当な熱処理（例えば、８００℃で１時間保
持）を施すことにより、結晶配向がより安定な再結晶集
合組織（一般に、α＝３０）を持たせたり、加工により
内部に生じた歪みを除去したりすることも可能である。
上記した条件を適切に設定して、成膜装置によって異な
る、基板−ターゲット間の状態（対向角度，基板の回転
運動等）に合わせた集合組織を持つターゲットとするこ
とができる。
【００１３】尚、本発明において結晶配向の観察は、Ｘ
線回折法により極点密度を求め、それらの値を板材の板
面法線と圧延方向を基準軸とするステレオ投影図に記入
して極点図（ポールフィギュア）を作製することによっ
て行うことができる。
線回折法により極点密度を求め、それらの値を板材の板
面法線と圧延方向を基準軸とするステレオ投影図に記入
して極点図（ポールフィギュア）を作製することによっ
て行うことができる。
【００１４】こうして、得られた加工集合組織及び／又
は再結晶集合組織を持ったチタン材を所定の形状に加工
してスパッタリングターゲット材とする。
は再結晶集合組織を持ったチタン材を所定の形状に加工
してスパッタリングターゲット材とする。
【００１５】
【発明の効果】本発明のチタンターゲット材を用いて、
純チタン膜、チタン化合物膜を成膜すると、従来のもの
よりも成膜速度が早く、ＬＳＩ等の半導体素子の製造に
おいて生産性の向上が期待できる。
純チタン膜、チタン化合物膜を成膜すると、従来のもの
よりも成膜速度が早く、ＬＳＩ等の半導体素子の製造に
おいて生産性の向上が期待できる。
【００１６】
【実施例】以下に、本発明を実施例を用いて説明する。
【００１７】実施例１ 出発原料として、市販の高純度チタン板材（溶解品、純
度９９．９９９％、ただしガス成分は除く）を用いた。
このチタン材の集合組織をＸ線極図形測定装置により測
定したところ無配向であった。又、このチタン板材の化
学分析結果を表１に示す。このチタン材を、圧延温度：
室温（２５℃）、圧下率：５０％の条件で圧延加工を行
った。
度９９．９９９％、ただしガス成分は除く）を用いた。
このチタン材の集合組織をＸ線極図形測定装置により測
定したところ無配向であった。又、このチタン板材の化
学分析結果を表１に示す。このチタン材を、圧延温度：
室温（２５℃）、圧下率：５０％の条件で圧延加工を行
った。
【００１８】得られたチタン材より所定の形状の円盤を
切り出して洗浄した。この成型体の密度をアルキメデス
法により測定した結果１００％であった。又、加工端材
の集合組織をＸ線極図形測定装置により測定したところ
（０００２）±α°（α＝３１）の加工集合組織が見ら
れた。
切り出して洗浄した。この成型体の密度をアルキメデス
法により測定した結果１００％であった。又、加工端材
の集合組織をＸ線極図形測定装置により測定したところ
（０００２）±α°（α＝３１）の加工集合組織が見ら
れた。
【００１９】次に、チタン材円盤を高純度銅製の冷却板
にロウ付けしスパッタリングターゲットとした。得られ
たターゲットを用いて以下の成膜条件で実際に成膜し
た。
にロウ付けしスパッタリングターゲットとした。得られ
たターゲットを用いて以下の成膜条件で実際に成膜し
た。
【００２０】 スパッタ方式：ＤＣマグネトロン 電流密度 ：２ｍＡ／ｃｍ２ スパッタガス：Ａｒ ０．５Ｐａ スパッタ時間：３分間 得られたチタン膜の成膜速度を触針式膜厚計により測定
した結果を表２に示す。ただし、膜厚は３インチシリコ
ン基板上の９点について測定し、平均値をスパッタ時間
で割って成膜速度として比較例のターゲットの成膜速度
を１００％として表した。
した結果を表２に示す。ただし、膜厚は３インチシリコ
ン基板上の９点について測定し、平均値をスパッタ時間
で割って成膜速度として比較例のターゲットの成膜速度
を１００％として表した。
【００２１】比較例１ 実施例１と同様の市販高純度チタン材より所定の形状の
円盤を切り出して洗浄し、実施例１同様に密度測定及び
配向性評価を行った。その結果、相対密度１００％で配
向性は無かった。このチタン材の分析結果は実施例１と
同様である。
円盤を切り出して洗浄し、実施例１同様に密度測定及び
配向性評価を行った。その結果、相対密度１００％で配
向性は無かった。このチタン材の分析結果は実施例１と
同様である。
【００２２】次に、切り出した円盤をスパッタリングタ
ーゲットとして実施例１と同様の成膜条件で成膜を行っ
た。得られたチタン膜の評価結果を、表２に示す。
ーゲットとして実施例１と同様の成膜条件で成膜を行っ
た。得られたチタン膜の評価結果を、表２に示す。
【００２３】 表１ Ｏ Ｎ Ｆｅ Ｃｒ Ｎｉ Ｎａ Ｋ Ｕ Ｔｈ ２５０ ２５ ４ １ １ ０．１ ０．１ ５ ５ （単位：Ｕ、Ｔｈはｐｐｂ、それ以外はｐｐｍ）
Claims (1)
- 【請求項１】優先方位が（０００２）±α°（α＝０〜
９０）で表される加工集合組織及び／又は再結晶集合組
織を持つチタンからなるスパッタリングターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3841892A JPH05214521A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | チタンスパッタリングターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3841892A JPH05214521A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | チタンスパッタリングターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05214521A true JPH05214521A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12524766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3841892A Pending JPH05214521A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | チタンスパッタリングターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05214521A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790560A (ja) * | 1993-09-27 | 1995-04-04 | Japan Energy Corp | 高純度チタニウムスパッタリングターゲット |
| JPH0790561A (ja) * | 1993-09-27 | 1995-04-04 | Japan Energy Corp | 高純度チタニウムスパッタリングターゲット |
| WO1996028583A1 (fr) * | 1995-03-13 | 1996-09-19 | Sumitomo Sitix Corporation | Cible de pulverisation en titane et procede permettant de produire cette cible |
| US5798005A (en) * | 1995-03-31 | 1998-08-25 | Hitachi Metals, Ltd. | Titanium target for sputtering and production method for same |
| US5993621A (en) * | 1997-07-11 | 1999-11-30 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Titanium sputtering target |
| US6024847A (en) * | 1997-04-30 | 2000-02-15 | The Alta Group, Inc. | Apparatus for producing titanium crystal and titanium |
| US6063254A (en) * | 1997-04-30 | 2000-05-16 | The Alta Group, Inc. | Method for producing titanium crystal and titanium |
| US6309595B1 (en) | 1997-04-30 | 2001-10-30 | The Altalgroup, Inc | Titanium crystal and titanium |
| US7459036B2 (en) | 2003-03-07 | 2008-12-02 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd | Hafnium alloy target and process for producing the same |
| JP2012203201A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Hoya Corp | 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 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP3841892A patent/JPH05214521A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0790560A (ja) * | 1993-09-27 | 1995-04-04 | Japan Energy Corp | 高純度チタニウムスパッタリングターゲット |
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| US6596228B2 (en) | 1997-04-30 | 2003-07-22 | Honeywell International Inc. | Titanium materials |
| US5993621A (en) * | 1997-07-11 | 1999-11-30 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Titanium sputtering target |
| US6302977B1 (en) | 1997-07-11 | 2001-10-16 | Johnson Matthey Electronics, Inc. | Method of making a target |
| US6509102B1 (en) | 1997-07-11 | 2003-01-21 | Honeywell International Inc. | Titanium film |
| US7459036B2 (en) | 2003-03-07 | 2008-12-02 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd | Hafnium alloy target and process for producing the same |
| US8062440B2 (en) | 2003-03-07 | 2011-11-22 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Hafnium alloy target and process for producing the same |
| US8241438B2 (en) | 2003-03-07 | 2012-08-14 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Hafnium alloy target |
| JP2012203201A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Hoya Corp | 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 |
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