JPH06228746A - 高融点金属スパッタターゲット - Google Patents
高融点金属スパッタターゲットInfo
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- JPH06228746A JPH06228746A JP1840093A JP1840093A JPH06228746A JP H06228746 A JPH06228746 A JP H06228746A JP 1840093 A JP1840093 A JP 1840093A JP 1840093 A JP1840093 A JP 1840093A JP H06228746 A JPH06228746 A JP H06228746A
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- Japan
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- target
- refractory metal
- backing plate
- sputtering target
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 品質の良い成膜を得ることができる高融点金
属スパッタターゲットとその製造方法を提供し，また，
この高融点金属スパッタターゲットの再利用方法を提供
すること。 【構成】 スパッタターゲット材を銅（Ｃｕ）製バッキ
ングプレート１の凹部に，この凹部以外の部分をステン
レス製のマスク２，３，４を施して，直接ＣＶＤ法によ
って堆積形成する。この高融点金属スパッタターゲット
は，使用後，再び同様にして，ＣＶＤ法によって高融点
金属が堆積されて再生される。 【効果】 高融点金属Ｗ，Ｍｏの高純度被膜を比較的容
易に得ることができるＣＶＤ法によるスパッタターゲッ
トにおいて，基板をＣｕ製のバッキングプレートとし直
接ＣＶＤ成膜することによりロー付け工程をなくすこと
ができる。さらに，ＣＶＤ法では同種材料上の成膜がよ
り簡単であることから，使用済みのターゲットの消耗部
の再成膜による再生処理が可能である。
属スパッタターゲットとその製造方法を提供し，また，
この高融点金属スパッタターゲットの再利用方法を提供
すること。 【構成】 スパッタターゲット材を銅（Ｃｕ）製バッキ
ングプレート１の凹部に，この凹部以外の部分をステン
レス製のマスク２，３，４を施して，直接ＣＶＤ法によ
って堆積形成する。この高融点金属スパッタターゲット
は，使用後，再び同様にして，ＣＶＤ法によって高融点
金属が堆積されて再生される。 【効果】 高融点金属Ｗ，Ｍｏの高純度被膜を比較的容
易に得ることができるＣＶＤ法によるスパッタターゲッ
トにおいて，基板をＣｕ製のバッキングプレートとし直
接ＣＶＤ成膜することによりロー付け工程をなくすこと
ができる。さらに，ＣＶＤ法では同種材料上の成膜がよ
り簡単であることから，使用済みのターゲットの消耗部
の再成膜による再生処理が可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，ＩＣ電極及び配線材料
等の形成に用いられる高融点スパッタターゲット，その
製造方法及び使用済ターゲットの再生方法に関する。
等の形成に用いられる高融点スパッタターゲット，その
製造方法及び使用済ターゲットの再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近，半導体素子の高集積化に伴い，Ｉ
Ｃ電極および配線材料として高純度の高融点金属が検討
されている。この種の電極及び配線材料は，スパッタタ
ーゲットや蒸着用ビレットの形で用意され，スパッタ，
蒸着等の方法でＩＣ基板等の所望する位置に成膜するこ
とによって，電極及び配線パターンを形成している。
Ｃ電極および配線材料として高純度の高融点金属が検討
されている。この種の電極及び配線材料は，スパッタタ
ーゲットや蒸着用ビレットの形で用意され，スパッタ，
蒸着等の方法でＩＣ基板等の所望する位置に成膜するこ
とによって，電極及び配線パターンを形成している。
【０００３】一般に，高融点金属のターゲット部は粉末
冶金法，或いは溶解法により作製された素材を機械加工
後，ＣｕあるいはＣｕ合金からなるバッキングプレート
に低融点金属を用いてロー付けによって接合される。
冶金法，或いは溶解法により作製された素材を機械加工
後，ＣｕあるいはＣｕ合金からなるバッキングプレート
に低融点金属を用いてロー付けによって接合される。
【０００４】また，ターゲット部の高純度化の要求に対
して，ＣＶＤ法によるターゲット材の作製が提案されて
いる。このＣＶＤ法によれば，粉末冶金法では得られに
くい６Ｎ（純度９９．９９９９％）或いはそれ以上の高
純度ターゲットを作製し得る。
して，ＣＶＤ法によるターゲット材の作製が提案されて
いる。このＣＶＤ法によれば，粉末冶金法では得られに
くい６Ｎ（純度９９．９９９９％）或いはそれ以上の高
純度ターゲットを作製し得る。
【０００５】しかしながらその場合でも，上記ロー付け
による接合が必要となる。
による接合が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特に，高融点金属をタ
ーゲットとして用いた場合，一般にロー材との濡れ性が
悪いため，真空ロー付けあるいは強腐食性のフラックス
の採用など濡れ性の改善が必要となる。しかしながら，
ロー材の不要な部分への流れ，蒸発，フラックスの残留
等の逆効果も考えられ，その品質維持が難しいなどの問
題がある。
ーゲットとして用いた場合，一般にロー材との濡れ性が
悪いため，真空ロー付けあるいは強腐食性のフラックス
の採用など濡れ性の改善が必要となる。しかしながら，
ロー材の不要な部分への流れ，蒸発，フラックスの残留
等の逆効果も考えられ，その品質維持が難しいなどの問
題がある。
【０００７】一方，スパッタターゲットの高純度化の要
求に対して，上記ロー付けによる接合法は，ロー材の蒸
発，フラックスやエッチング液残り等のターゲット汚染
の問題を生じ，前後工程或いは中間工程での洗浄が重要
な課題となる。
求に対して，上記ロー付けによる接合法は，ロー材の蒸
発，フラックスやエッチング液残り等のターゲット汚染
の問題を生じ，前後工程或いは中間工程での洗浄が重要
な課題となる。
【０００８】また，高融点金属ターゲットを構成する高
融点金属の代表であるタングステン（Ｗ）及びモリブデ
ン（Ｍｏ）は，耐酸化性が低いため，酸化の可能性が高
く真空ロー付けされる場合もある。さらに，Ｗ及びＭｏ
はロー材との濡れ性が悪いためメッキ層の形成が必要と
なる場合もある。
融点金属の代表であるタングステン（Ｗ）及びモリブデ
ン（Ｍｏ）は，耐酸化性が低いため，酸化の可能性が高
く真空ロー付けされる場合もある。さらに，Ｗ及びＭｏ
はロー材との濡れ性が悪いためメッキ層の形成が必要と
なる場合もある。
【０００９】図２は，スパッタターゲット使用時の消耗
状態をプレーナタイプのターゲットについて模式的に示
したものである。図２で示すように，高純度ターゲット
材５０は両端に凹部を有する円板状のバッキングプレー
ト１の一端に，ロー材層５２を介して接合されている。
符号５１は，ターゲット材の表面からの消耗部である。
このようにターゲット材の消耗は全面的なものではな
く，ビームの当たる部分およびその周辺のみで選択的に
生じる。そのため，使用が進むにつれターゲット材５０
の一部分のみが底部に近ずき，ついにはロー材層５２或
いはバッキングプレート１が露出し，それらの成分もス
パッタされ成膜中に不純物として混入し，製品として使
用不能となる。
状態をプレーナタイプのターゲットについて模式的に示
したものである。図２で示すように，高純度ターゲット
材５０は両端に凹部を有する円板状のバッキングプレー
ト１の一端に，ロー材層５２を介して接合されている。
符号５１は，ターゲット材の表面からの消耗部である。
このようにターゲット材の消耗は全面的なものではな
く，ビームの当たる部分およびその周辺のみで選択的に
生じる。そのため，使用が進むにつれターゲット材５０
の一部分のみが底部に近ずき，ついにはロー材層５２或
いはバッキングプレート１が露出し，それらの成分もス
パッタされ成膜中に不純物として混入し，製品として使
用不能となる。
【００１０】ところで，スパッタターゲットについて従
来より検討されていたが，図３で示すようにＷからなる
ＣＶＤ成膜層５５を備えたターゲット材おいては，ＣＶ
Ｄ工程において成膜基板５６としてターゲット材と同質
の圧延板を使用している。しかしながら，この圧延板は
通常ＣＶＤ法により成膜されたものより純度が低く，上
記と同様な消耗現象により純度の低い基板がスパッタさ
れ製品の品質低下の原因となる。
来より検討されていたが，図３で示すようにＷからなる
ＣＶＤ成膜層５５を備えたターゲット材おいては，ＣＶ
Ｄ工程において成膜基板５６としてターゲット材と同質
の圧延板を使用している。しかしながら，この圧延板は
通常ＣＶＤ法により成膜されたものより純度が低く，上
記と同様な消耗現象により純度の低い基板がスパッタさ
れ製品の品質低下の原因となる。
【００１１】一般に，高融点材料は高価であるが，その
圧延材における純度はＣＶＤ品よりも落ちるため，基板
部分はターゲット用素材として期待できず，使用後は何
ら損傷がないにもかかわらず全て破棄される。使用済み
のターゲットの消耗状態は，図２に示すように局部的で
あり高価なＣＶＤ膜の多くはそのまま破棄される。
圧延材における純度はＣＶＤ品よりも落ちるため，基板
部分はターゲット用素材として期待できず，使用後は何
ら損傷がないにもかかわらず全て破棄される。使用済み
のターゲットの消耗状態は，図２に示すように局部的で
あり高価なＣＶＤ膜の多くはそのまま破棄される。
【００１２】そのため，ターゲット材の消耗がターゲッ
ト材底部に至る前に使用停止となり，図３に示す部分に
残されたターゲット材は未使用のまま廃棄処分となる
が，ＣＶＤ成膜層を形成するＣＶＤ原料ガス（たとえ
ば，ＷＦ6 ）は高価であるため極めて不経済である。
ト材底部に至る前に使用停止となり，図３に示す部分に
残されたターゲット材は未使用のまま廃棄処分となる
が，ＣＶＤ成膜層を形成するＣＶＤ原料ガス（たとえ
ば，ＷＦ6 ）は高価であるため極めて不経済である。
【００１３】そこで，本発明の一技術的課題は，品質の
良い成膜を得ることができる高融点金属スパッタターゲ
ットとその製造方法を提供することにある。
良い成膜を得ることができる高融点金属スパッタターゲ
ットとその製造方法を提供することにある。
【００１４】さらに，本発明のもう一つの技術的課題
は，前記高融点金属スパッタターゲットを再生する方法
を提供することにある。
は，前記高融点金属スパッタターゲットを再生する方法
を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，ターゲ
ット材を挿着する凹部を備えたバッキングプレートと前
記凹部に挿入された高融点金属からなるターゲット材と
を有する高融点金属スパッタターゲットにおいて，前記
ターゲット材は，前記凹部上に直接堆積されていること
を特徴とする高融点金属スパッタターゲットが得られ
る。
ット材を挿着する凹部を備えたバッキングプレートと前
記凹部に挿入された高融点金属からなるターゲット材と
を有する高融点金属スパッタターゲットにおいて，前記
ターゲット材は，前記凹部上に直接堆積されていること
を特徴とする高融点金属スパッタターゲットが得られ
る。
【００１６】また，本発明によれば，バッキングプレー
トの一面側の凹部に，直接ＣＶＤ法により高融点金属ス
パッタターゲットの製造方法が得られる。
トの一面側の凹部に，直接ＣＶＤ法により高融点金属ス
パッタターゲットの製造方法が得られる。
【００１７】また，本発明によれば，使用済の高融点金
属ターゲットの高融点金属堆積面に，ＣＶＤ法により高
融点金属を堆積させることを特徴とする高融点金属スパ
ッタターゲットの再生方法が得られる。
属ターゲットの高融点金属堆積面に，ＣＶＤ法により高
融点金属を堆積させることを特徴とする高融点金属スパ
ッタターゲットの再生方法が得られる。
【００１８】ここで，本発明において，高融点金属と
は，Ｍｏ又はＷであることが好ましい。
は，Ｍｏ又はＷであることが好ましい。
【００１９】また，本発明においては成膜用基板として
バッキングプレートを使用し，その上に直接ターゲット
材を成膜させる。バッキングプレートとしてしばしば使
用されるＣｕはＷ，Ｍｏと反応しないため汚染源とし
て，膜中に取り込まれる虞が少ない。
バッキングプレートを使用し，その上に直接ターゲット
材を成膜させる。バッキングプレートとしてしばしば使
用されるＣｕはＷ，Ｍｏと反応しないため汚染源とし
て，膜中に取り込まれる虞が少ない。
【００２０】また，本発明においては，ＣＶＤ法では不
要な部分をマスクすることにより，必要部分にのみ成膜
が可能であることから使用済みのターゲットを再洗浄す
ることにより，成膜基板としてリサイクル可能となる。
その際，得られたターゲット材の純度は，新規製作品と
代わらず６Ｎ或いはそれ以上の純度が得られる。
要な部分をマスクすることにより，必要部分にのみ成膜
が可能であることから使用済みのターゲットを再洗浄す
ることにより，成膜基板としてリサイクル可能となる。
その際，得られたターゲット材の純度は，新規製作品と
代わらず６Ｎ或いはそれ以上の純度が得られる。
【００２１】
【実施例】以下，本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２２】（実施例１）所定の寸法に加工されたＣｕ
製のバッキングプレート１を市販のＣｕ用エッチング液
（ＣＰＢ−５０）にてエッチングした後，温純水，アル
コールの順で超音波洗浄し，真空乾燥した。図１で示す
ように，バッキングプレートの成膜が不要である裏面，
側面等をマスキングし，反応槽内にセットした。なお，
マスク２，３，及び４は繰り返し使用が可能なようにス
テンレス材を採用した。
製のバッキングプレート１を市販のＣｕ用エッチング液
（ＣＰＢ−５０）にてエッチングした後，温純水，アル
コールの順で超音波洗浄し，真空乾燥した。図１で示す
ように，バッキングプレートの成膜が不要である裏面，
側面等をマスキングし，反応槽内にセットした。なお，
マスク２，３，及び４は繰り返し使用が可能なようにス
テンレス材を採用した。
【００２３】反応槽内を真空，Ａｒパージを数回繰り返
した後，所定の減圧度とし基板温度を６００℃に加熱し
た。温度が安定した後，高純度Ｈ2 を５００ｃｃ／ｍｉ
ｎ，ＷＦ6 を１００ｃｃ／ｍｉｎそれぞれ導入し，水素
還元ＣＶＤ成膜により高純度Ｗを被覆した結果，２μｍ
／ｍｉｎの成膜速度が得られた。その後，表面を研磨す
ることにより所定の板厚とし使用する。尚，図１に示す
ようにＣＶＤ層５はほぼマスク厚さ程度に厚く成膜する
ことにより，バッキングプレート１を研磨することなく
ＣＶＤ層５のみ研磨した。これは，バッキングプレート
１の研磨粉による汚染を防ぐためである。また研磨時，
バッキングプレート１の裏面にＡ寸法厚の治具をセット
することにより，研磨圧力による変形を防ぎながら加工
した。このように，成膜されたＷ膜の純度を下記表１に
示す。
した後，所定の減圧度とし基板温度を６００℃に加熱し
た。温度が安定した後，高純度Ｈ2 を５００ｃｃ／ｍｉ
ｎ，ＷＦ6 を１００ｃｃ／ｍｉｎそれぞれ導入し，水素
還元ＣＶＤ成膜により高純度Ｗを被覆した結果，２μｍ
／ｍｉｎの成膜速度が得られた。その後，表面を研磨す
ることにより所定の板厚とし使用する。尚，図１に示す
ようにＣＶＤ層５はほぼマスク厚さ程度に厚く成膜する
ことにより，バッキングプレート１を研磨することなく
ＣＶＤ層５のみ研磨した。これは，バッキングプレート
１の研磨粉による汚染を防ぐためである。また研磨時，
バッキングプレート１の裏面にＡ寸法厚の治具をセット
することにより，研磨圧力による変形を防ぎながら加工
した。このように，成膜されたＷ膜の純度を下記表１に
示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】上記表１には，同時に粉末冶金法にて作製
されたＷターゲット材の分析値の例を参考値として示
す。表１で示す通り，実施例１に係るＷターゲット材は
明らかに有害な不純物元素が減少している。
されたＷターゲット材の分析値の例を参考値として示
す。表１で示す通り，実施例１に係るＷターゲット材は
明らかに有害な不純物元素が減少している。
【００２６】（実施例２）実施例１より作製されたスパ
ッタターゲットの消耗速度は，使用条件が決まれば今ま
での経験値より決定できる。そこでターゲット材の消耗
がバッキングプレート部に至る前に再生処理を施す。
ッタターゲットの消耗速度は，使用条件が決まれば今ま
での経験値より決定できる。そこでターゲット材の消耗
がバッキングプレート部に至る前に再生処理を施す。
【００２７】再生処理はターゲット材消耗部をフッ酸／
硝酸エッチング後，全体を希塩酸で洗浄し，さらに温純
水，アルコールにて洗浄，真空乾燥した上記使用済みタ
ーゲットを成膜用基板とした。成膜条件は実施例１と同
じに成膜し，実施例１と同様な高純度の高融点金属から
なるターゲット材を有する高融点金属スパッタターゲッ
トが得られた。
硝酸エッチング後，全体を希塩酸で洗浄し，さらに温純
水，アルコールにて洗浄，真空乾燥した上記使用済みタ
ーゲットを成膜用基板とした。成膜条件は実施例１と同
じに成膜し，実施例１と同様な高純度の高融点金属から
なるターゲット材を有する高融点金属スパッタターゲッ
トが得られた。
【００２８】
【発明の効果】以上，説明したように，本発明によれ
ば，ロー材等の汚染がなく，高純度の高融点金属スパッ
タターゲットとその製造方法を提供することができる。
ば，ロー材等の汚染がなく，高純度の高融点金属スパッ
タターゲットとその製造方法を提供することができる。
【００２９】また，本発明によれば，ロー付け工程を省
略することにより，高純度が必要なターゲット作製時に
おける汚染の可能性を減少させることができると共に，
工程の簡略化ができる高融点金属スパッタターゲットと
その製造方法を提供することができる。
略することにより，高純度が必要なターゲット作製時に
おける汚染の可能性を減少させることができると共に，
工程の簡略化ができる高融点金属スパッタターゲットと
その製造方法を提供することができる。
【００３０】また，本発明によれば，バッキングプレー
トに直接ＣＶＤ成膜することにより，工程の簡略化が可
能となり，汚染の可能性が減少する高融点金属スパッタ
ターゲットとその製造方法を提供することができる。
トに直接ＣＶＤ成膜することにより，工程の簡略化が可
能となり，汚染の可能性が減少する高融点金属スパッタ
ターゲットとその製造方法を提供することができる。
【００３１】また，本発明において，ＣＶＤ法によれ
ば，一般に高純度被膜の形成が可能であるので，厚膜の
高速緻密成膜が可能となり，かつ密着性も十分な被膜を
得ることができる高融点金属スパッタターゲットとその
製造方法を提供することができる。
ば，一般に高純度被膜の形成が可能であるので，厚膜の
高速緻密成膜が可能となり，かつ密着性も十分な被膜を
得ることができる高融点金属スパッタターゲットとその
製造方法を提供することができる。
【００３２】更に，本発明によれば，使用済みターゲッ
トを成膜基板とすることが出来るため，高価なＣＶＤ成
膜部の効率的な利用が可能となる高融点金属スパッタタ
ーゲットの再生方法を提供することができる。
トを成膜基板とすることが出来るため，高価なＣＶＤ成
膜部の効率的な利用が可能となる高融点金属スパッタタ
ーゲットの再生方法を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る高融点金属スパッタ
ターゲットを示す図である。
ターゲットを示す図である。
【図２】従来のスパッタターゲットの一例を示す図であ
る。
る。
【図３】従来のスパッタターゲットの他の一例を示す図
である。
である。
１ バッキングプレート ２，３，４ マスク ５ ＣＶＤ成膜層 １０ スパッタターゲット ５０ 高純度ターゲット材 ５１ 消耗部 ５２ ロー材層 ５５ ＣＶＤ成膜層 ５６ 成膜用基板
Claims (4)
- 【請求項１】 ターゲット材を挿着する凹部を備えたバ
ッキングプレートと，前記凹部に挿入された高融点金属
からなるターゲット材とを有する高融点金属スパッタタ
ーゲットにおいて，前記ターゲット材は前記凹部に直接
堆積されていることを特徴とする高融点金属スパッタタ
ーゲット。 - 【請求項２】 バッキングプレートの一面側に形成され
た凹部に，直接ＣＶＤ法により，高融点金属を堆積させ
ることを特徴とする高融点金属スパッタターゲットの製
造方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の高融点金属スパッタター
ゲットの製造方法において，前記バッキングプレートの
凹部以外の部分をマスクすることを特徴とするスパッタ
ターゲットの製造方法。 - 【請求項４】 使用済の高融点金属スパッタターゲット
の高融点金属堆積面に，ＣＶＤ法により，高融点金属を
堆積させることを特徴とする高融点金属スパッタターゲ
ットの再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1840093A JPH06228746A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 高融点金属スパッタターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1840093A JPH06228746A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 高融点金属スパッタターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228746A true JPH06228746A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11970643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1840093A Pending JPH06228746A (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 高融点金属スパッタターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06228746A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6277253B1 (en) * | 1999-10-06 | 2001-08-21 | Applied Materials, Inc. | External coating of tungsten or tantalum or other refractory metal on IMP coils |
| WO2005093798A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Nissin Electric Co., Ltd. | シリコンドット形成方法及びシリコンドット形成装置 |
| WO2007052743A1 (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
| WO2012066764A1 (ja) * | 2010-11-17 | 2012-05-24 | 株式会社アルバック | バッキングプレート、ターゲットアセンブリ及びスパッタリング用ターゲット |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62243761A (ja) * | 1986-04-16 | 1987-10-24 | Nissin Electric Co Ltd | スパツタリング用タ−ゲツト |
| JPS6393859A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-25 | Toshiba Corp | スパツタリングタ−ゲツトとその製造方法 |
-
1993
- 1993-02-05 JP JP1840093A patent/JPH06228746A/ja active Pending
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| JPWO2012066764A1 (ja) * | 2010-11-17 | 2014-05-12 | 株式会社アルバック | バッキングプレート、ターゲットアセンブリ及びスパッタリング用ターゲット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970311 |