JPH07278804A - スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット - Google Patents

スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット

Info

Publication number
JPH07278804A
JPH07278804A JP9798094A JP9798094A JPH07278804A JP H07278804 A JPH07278804 A JP H07278804A JP 9798094 A JP9798094 A JP 9798094A JP 9798094 A JP9798094 A JP 9798094A JP H07278804 A JPH07278804 A JP H07278804A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
purity
backing plate
pure
grain size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9798094A
Other languages
English (en)
Inventor
Terushi Mishima
昭史 三島
Toshinori Ishii
利昇 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP9798094A priority Critical patent/JPH07278804A/ja
Publication of JPH07278804A publication Critical patent/JPH07278804A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高出力スパッタリングに適用できる純Tiタ
ーゲットを提供する。 【構成】 純度:99.99%以上、平均結晶粒径:8
00μm以下の高純度Tiターゲット本体と、上記高純
度Tiターゲット本体よりも純度の低いTiからなるバ
ッキングプレートを接合してなり、上記高純度Tiター
ゲット本体は再結晶組織を有し、上記バッキングプレー
トは高純度Tiターゲット本体の粒径よりも微細な再結
晶組織または加工組織を有するスパッタリング薄膜形成
用純Tiターゲット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、LSIなどの拡散防
止用薄膜をスパッタリング法により形成する時に使用す
る純Tiターゲットに関するものであり、特にLSIな
どの拡散防止用薄膜をコリメートスパッタリング法など
の高出力スパッタリング法により形成する時に使用する
純Tiターゲットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、純Tiターゲットは、99.99
%以上の高純度Tiターゲット本体とCu製バッキング
プレートがInハンダまたはPb−Snハンダによりろ
う付けされ一体化された構造を有していた。
【0003】一方、近年、新しい方式のスパッタリング
法も開発されており、その1つにコリメートスパッタリ
ング法がある。このコリメートスパッタリング法はター
ゲットと基板の間に円筒状の穴を有する板(コリメータ
ー)を設ける手法であり、この手法によると細く深いコ
ンタクトホールに均一で被覆性の良好な膜が形成される
が、成膜スピードが極めて遅いため、通常のスパッタリ
ング法の3〜4倍のパワーをかけて成膜スピードを高め
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、コリメ
ートスパッタリング法は通常のスパッタリング法に比べ
て3〜4倍のパワーを付加するところから純Tiターゲ
ットは通常より高温の200℃に加熱され、その結果、
従来の高純度Tiターゲット本体とCu製バッキングプ
レートをInハンダまたはPb−Snハンダで接合して
なる純Tiターゲットは、ハンダが溶融して高純度Ti
ターゲット本体とCu製バッキングプレートが剥離す
る。
【0005】これに対して、高純度Tiターゲット本体
とCu製バッキングプレートにHIPをかけて拡散接合
することも考えられるが、Tiの熱膨脹係数(8.9×
10-6/K)とCuの熱膨脹係数(17.0×10-6
K)とが大きく異なるために、上記パワーの大きいコリ
メートスパッタリング法に上記高純度Tiターゲット本
体とCu製バッキングプレートを拡散接合した純Tiタ
ーゲットを適用すると、スパッタリング中に純Tiター
ゲットに反りが発生し、この反りが発生すると均一なス
パッタリング薄膜が得られないだけでなく真空リークが
発生するなどの課題があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
コリメートスパッタリング法などのような高出力スパッ
タリング法に適用し高温に加熱されても高純度Tiター
ゲット本体とバッキングプレートとが剥離することがな
く、ターゲット全体の反りがほとんど発生せず、さらに
従来よりも一層均一で優れたスパッタリング薄膜を得る
ことのできる純Tiターゲットを製造すべく研究を行っ
た結果、(1) Tiは純度が低いほど強度が優れてい
るところから、バッキングプレートには高純度ターゲッ
ト本体よりも低純度のTiを使用する方が好ましくかつ
経済的であり、また高純度Tiターゲット本体とバッキ
ングプレートの熱膨張係数がほぼ同じであるところから
コリメートスパッタリングなど高出力スパッタリング法
に適用しても反りの発生が少ない、(2) 高純度Ti
ターゲット本体の結晶粒は、微細なほど被スパッタリン
グ面に付着する粗大パーティクル数が少なく均一なスパ
ッタリング薄膜が得られ、上記高純度Tiターゲット本
体の平均結晶粒径は800μm以下、好ましくは200
μm以下、さらに好ましくは100μm以下である、な
どの研究結果が得られたのである。
【0007】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、平均結晶粒径が800μm以下の
高純度Tiターゲット本体と、この高純度Tiターゲッ
ト本体よりも純度の低いTiからなるバッキングプレー
トを接合してなり、上記高純度Tiターゲット本体の平
均結晶粒径は800μm以下であるスパッタリング薄膜
形成用純Tiターゲットに特徴を有するものであり、ま
た、上記高純度Tiターゲット本体は平均粒径:800
μm以下の再結晶組織を有し、バッキングプレートは高
純度Tiターゲット本体よりも常に微細な再結晶組織を
有するスパッタリング薄膜形成用純Tiターゲットに特
徴を有するものである。
【0008】この発明の純Tiターゲットの高純度Ti
ターゲット本体は従来と同様に99.99重量%以上の
純度を有するが、その平均結晶粒径は800μmを越え
ると被スパッタリング面に付着する粗大パーティクルの
数が増大するので好ましくない。したがって、高純度T
iターゲット本体の平均結晶粒径は800μm以下であ
ることが必要であり、高純度Tiターゲット本体の平均
結晶粒径は微細であるほど好ましいから、200μm以
下であることが好ましく、100μm以下である方が一
層好ましい。
【0009】上記高純度Tiターゲット本体の平均結晶
粒径を微細化するには、高純度Tiターゲット本体に圧
延等の加工を施して加工組織とし、この加工組織を有す
る高純度Tiターゲット本体を高温保持して微細な再結
晶組織を生じせしめることにより達成される。
【0010】また、バッキングプレートは加工組織のま
ま保持する方が好ましいが、上記高温ろう付け、HI
P、ホットプレス等により高純度Tiターゲット本体と
接合する場合は、バッキングプレートも同時に加熱され
るから再結晶組織となる。しかしバッキングプレートを
構成するTiの純度はターゲット本体のTi純度よりも
低いので再結晶化速度は遅く、したがってこの発明のス
パッタリング薄膜形成用純Tiターゲットのバッキング
プレートの再結晶粒は高純度Tiターゲット本体の再結
晶粒よりも常に微細であるか、またはバッキングプレー
トは加工組織のまま保持され、高純度Tiターゲット本
体のみが再結晶化された組織構造となる。
【0011】この発明のスパッタリング薄膜形成用純T
iターゲットの代表的製造方法を以下に説明するが、こ
の発明の純Tiターゲットの製造方法は以下に説明する
製造方法に限定されるものではない。
【0012】Ag−Cu−Ti系ろう材を用いてこの発
明のスパッタリング薄膜形成用純Tiターゲットを製造
するには、先ず純度:99.99重量%以上の高純度T
iターゲット本体およびこの高純度Tiターゲット本体
よりも低い純度のTiからなるバッキングプレートを用
意し、この高純度Tiターゲットおよびバッキングプレ
ートの間にAg−Cu−Ti系ろう材を挟んだまま加熱
炉に装入し、ろう付けする。
【0013】このようにして得られた高純度Tiターゲ
ット本体およびバッキングプレートの結晶粒はろう付け
時の加熱により粗大化しているから、高純度Tiターゲ
ット本体およびバッキングプレートをろう付けしたまま
圧延などの加工を施し、加工組織を形成したのち、再び
加熱炉に装入して再結晶させ、再結晶のための加熱温度
および加熱時間を制御することにより再結晶粒径を調整
する。この時生成する再結晶粒の粒成長は、純度が高い
Tiほど成長速度が早いところから、純度:99.99
重量%以上の高純度Tiターゲット本体の再結晶粒は、
本体よりも低純度のTiからなるバッキングプレートの
再結晶粒よりも常に大きくなる。
【0014】加工した加工組織を有する高純度Tiター
ゲット本体と通常のTiまたはTi合金からなるバッキ
ングプレートの加工複合体をバッキングプレートの再結
晶温度より低い温度に制御するとバッキングプレートを
加工組織のまま保持し、高純度Tiターゲット本体のみ
を再結晶組織とすることもできる。
【0015】さらに、99.99重量%以上の高純度T
iターゲット本体と高純度Tiターゲット本体よりも低
い純度のTiからなるバッキングプレートにHIPまた
はホットプレスを施して拡散接合しても上記Ag−Cu
−Ti系ろう材を用いる方法と同様に拡散接合加熱によ
り結晶粒が粗大化するので、加工して加工組織を形成し
たのち加熱して再結晶化し、微細結晶粒を析出させる必
要がある。
【0016】また、高純度Tiターゲット本体とバッキ
ングプレートを爆発圧接または冷間圧接を行なうことに
より高純度Tiターゲット本体とバッキングプレートを
接合することによりこの発明のスパッタリング薄膜形成
用純Tiターゲットを製造することができる。この方法
は高純度Tiターゲット本体およびバッキングプレート
に熱が加えられることがないので高純度Tiターゲット
本体とバッキングプレートの結晶粒を微細化しておく
と、高純度Tiターゲット本体およびバッキングプレー
トの結晶粒が微細なこの発明のスパッタリング薄膜形成
用純Tiターゲットが得られ、再結晶化による結晶粒径
の粒度調整は行う必要がない。
【0017】
【実施例】
実施例1 表1に示される純度を有し、外径:300mm、厚さ:6
mmの寸法を有する高純度Tiターゲット本体を用意し、
さらに表1に示される純度(材質)を有し、外径:35
0mm、厚さ:15mmの寸法を有するTi製バッキングプ
レートを用意した。
【0018】これら高純度Tiターゲット本体およびT
i製バッキングプレートを表1に示される各種方法で接
合することにより複合体を作製し、この複合体を塑性加
工して加工組織とし、この加工組織を有する加工複合体
を表1に示される各種条件で全体または一部を再結晶化
し、本発明スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット
(以下、本発明ターゲットという)1〜10を作製し
た。
【0019】これら本発明ターゲット1〜10を直流マ
グネトロンスパッタリング装置に装着し、 雰囲気:N2 とArの混合ガス(N2 :Ar=1:5) 全圧力:1×10-4Torr、 出力:18KW、 保持時間:20時間 の条件でスパッタリングを行ない、径:6インチのSi
ウエハー基板上に厚さ:1000オングストロームの薄
膜を形成し、薄膜形成面に付着した直径:0.5μm以
上の粗大パーティクルをパーティクルカウンターにて検
出し、その結果を表1に示した。
【0020】
【表1】
【0021】実施例2および比較例1 表2に示される純度および平均結晶粒径を有し、外径:
300mm、厚さ:6mmの寸法の高純度Tiターゲット本
体を用意し、さらに表2に示される純度および組織を有
し、外径:350mm、厚さ:15mmの寸法のTi製バッ
キングプレートを用意した。
【0022】これら高純度Tiターゲット本体およびT
i製バッキングプレートを表2に示される方法で接合す
ることにより複合体を作製し、この複合体を本発明ター
ゲット1〜16および比較ターゲットとした。比較ター
ゲットは高純度Tiターゲット本体の平均結晶粒径は8
00μmより大きいターゲットである。
【0023】これら本発明ターゲット11〜16を用
い、実施例1と同じ条件で直流マグネトロンスパッタリ
ングを行ない、Siウエハー基板上に付着した直径:
0.5μm以上の粗大パーティクルをパーティクルカウ
ンターにて検出し、その結果を表2に示した。
【0024】従来例1 純度:99.995%、平均結晶粒径:260μmを有
し、外径:300mm、厚さ:6mmの寸法の高純度Tiタ
ーゲット本体を用意し、さらに外径:350mm、厚さ:
15mmの寸法のCu製バッキングプレートを用意した。
【0025】上記高純度Tiターゲット本体とCu製バ
ッキングプレートをPb−Sn系はんだにより接合し、
従来スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット(以
下、従来ターゲットという)を作製した。上記従来ター
ゲットについて、実施例1と同じ条件で直流マグネトロ
ンスパッタリングを行ない、その結果を表2に示した。
【0026】
【表2】
【0027】表1および表2に示される結果から、本発
明ターゲット1〜16は、高出力スパッタリングに適用
しても従来ターゲットのように高純度Tiターゲット本
体とバッキングプレートがスパッタリング中に剥離する
ことがないことがわかる。しかし、比較ターゲットに見
られるように高純度Tiターゲット本体の平均結晶粒径
が800μmを越えると基板に付着する粗大パーティク
ル数が増大し、均一なスパッタリング薄膜が得られない
こともわかる。
【0028】
【発明の効果】上述のように、この発明は高出力スパッ
タリングを行っても何ら支障なく均一なスパッタリング
薄膜を形成することができ、従来より成膜時間を大幅に
短縮することができてコスト削減に大いに役立つもので
ある。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均結晶粒径:800μm以下の高純度
    Tiターゲット本体と、上記高純度Tiターゲット本体
    よりも純度の低いTiからなるバッキングプレートを接
    合してなることを特徴とするスパッタリング薄膜形成用
    純Tiターゲット。
  2. 【請求項2】 上記高純度Tiターゲット本体は平均結
    晶粒径:800μm以下の再結晶組織を有し、かつ上記
    高純度Tiターゲット本体よりも純度の低いTiからな
    るバッキングプレートも再結晶組織を有し、上記バッキ
    ングプレートの再結晶組織は高純度Tiターゲット本体
    の再結晶組織よりも常に微細であることを特徴とする請
    求項1記載のスパッタリング薄膜形成用純Tiターゲッ
    ト。
  3. 【請求項3】 上記高純度Tiターゲット本体は平均粒
    径:200μm以下の再結晶組織を有することを特徴と
    する請求項2記載のスパッタリング薄膜形成用純Tiタ
    ーゲット。
  4. 【請求項4】 平均結晶粒径:800μm以下の高純度
    Tiターゲット本体と、上記高純度Tiターゲット本体
    よりも純度の低いTiからなるバッキングプレートを接
    合してなり、上記バッキングプレートは加工組織を有す
    ることを特徴とするスパッタリング薄膜形成用純Tiタ
    ーゲット。
  5. 【請求項5】 上記高純度Tiターゲット本体は平均結
    晶粒径:800μm以下の再結晶組織を有することを特
    徴とする請求項4記載のスパッタリング薄膜形成用純T
    iターゲット。
  6. 【請求項6】 上記高純度Tiターゲット本体は、平均
    結晶粒径:200μm以下の再結晶組織を有することを
    特徴とする請求項4記載のスパッタリング薄膜形成用純
    Tiターゲット。
JP9798094A 1994-04-12 1994-04-12 スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット Withdrawn JPH07278804A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9798094A JPH07278804A (ja) 1994-04-12 1994-04-12 スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9798094A JPH07278804A (ja) 1994-04-12 1994-04-12 スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07278804A true JPH07278804A (ja) 1995-10-24

Family

ID=14206816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9798094A Withdrawn JPH07278804A (ja) 1994-04-12 1994-04-12 スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07278804A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863398A (en) * 1996-10-11 1999-01-26 Johnson Matthey Electonics, Inc. Hot pressed and sintered sputtering target assemblies and method for making same
US6274015B1 (en) 1996-12-13 2001-08-14 Honeywell International, Inc. Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same
US6451185B2 (en) 1998-08-12 2002-09-17 Honeywell International Inc. Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same
US6555250B2 (en) 1997-03-19 2003-04-29 Honeywell International Inc. Ni-plated target diffusion bonded to a backing plate and method of making same
WO2011078148A1 (ja) 2009-12-24 2011-06-30 Jx日鉱日石金属株式会社 ガドリニウム製スパッタリングターゲット及び同ターゲットの製造方法
KR20150119284A (ko) 2013-03-06 2015-10-23 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 스퍼터링용 티탄 타깃 및 그 제조 방법
US10844475B2 (en) 2015-12-28 2020-11-24 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Method for manufacturing sputtering target
CN113265625A (zh) * 2020-01-30 2021-08-17 台湾积体电路制造股份有限公司 物理气相沉积标靶及形成半导体元件的方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5863398A (en) * 1996-10-11 1999-01-26 Johnson Matthey Electonics, Inc. Hot pressed and sintered sputtering target assemblies and method for making same
US6274015B1 (en) 1996-12-13 2001-08-14 Honeywell International, Inc. Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same
US6555250B2 (en) 1997-03-19 2003-04-29 Honeywell International Inc. Ni-plated target diffusion bonded to a backing plate and method of making same
US6451185B2 (en) 1998-08-12 2002-09-17 Honeywell International Inc. Diffusion bonded sputtering target assembly with precipitation hardened backing plate and method of making same
KR20160008655A (ko) 2009-12-24 2016-01-22 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 가돌리늄제 스퍼터링 타깃 및 동 타깃의 제조 방법
WO2011078148A1 (ja) 2009-12-24 2011-06-30 Jx日鉱日石金属株式会社 ガドリニウム製スパッタリングターゲット及び同ターゲットの製造方法
US10167547B2 (en) 2009-12-24 2019-01-01 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Gadolinium sputtering target and production method of said target
KR20150119284A (ko) 2013-03-06 2015-10-23 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 스퍼터링용 티탄 타깃 및 그 제조 방법
US10431438B2 (en) 2013-03-06 2019-10-01 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Titanium target for sputtering and manufacturing method thereof
US10844475B2 (en) 2015-12-28 2020-11-24 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Method for manufacturing sputtering target
CN113265625A (zh) * 2020-01-30 2021-08-17 台湾积体电路制造股份有限公司 物理气相沉积标靶及形成半导体元件的方法
US11725270B2 (en) 2020-01-30 2023-08-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. PVD target design and semiconductor devices formed using the same
CN113265625B (zh) * 2020-01-30 2023-10-20 台湾积体电路制造股份有限公司 物理气相沉积标靶及形成半导体元件的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960010166B1 (ko) 확산접합된 스패터링타게트조립체 및 그 제조방법
US6478902B2 (en) Fabrication and bonding of copper sputter targets
JP2003520139A (ja) バッキングプレートにターゲットを拡散ボンディングする方法
JPH04246170A (ja) マグネトロンスパッタリング用アルミニウムターゲット及びその製法
EP2573205A2 (en) Sputter target assembly having a low-temperature high-strength bond
US5807443A (en) Sputtering titanium target assembly and producing method thereof
JP3971171B2 (ja) 銅スパッターターゲットの加工方法
JP3525348B2 (ja) 拡散接合されたスパッタリングターゲット組立体の製造方法
JPH07278804A (ja) スパッタリング薄膜形成用純Tiターゲット
JP4594488B2 (ja) スパッタリングターゲット
US6984272B2 (en) Process for producing titanium material for target, titanium material for target, and sputtering target using the same
JPH10330929A (ja) スパッタリングタ−ゲット用バッキングプレ−ト及びスパッタリングタ−ゲット/バッキングプレ−ト組立体
JP2001049426A (ja) 銅スパッタ・ターゲットの製造方法および銅スパッタ・ターゲットと裏当て板の組立体
JPS60235773A (ja) セラミツクス体の結合方法
JPH09143704A (ja) スパッタリング用チタンターゲットおよびその製造方法
JPH06158296A (ja) 拡散接合されたスパッタリングターゲット組立体及びその製造方法
JP3469261B2 (ja) 拡散接合されたスパッタリングターゲット組立体及びその製造方法
US20040134776A1 (en) Assemblies comprising molybdenum and aluminum; and methods of utilizing interlayers in forming target/backing plate assemblies
JP2000239837A (ja) 固相拡散接合されたスパッタリングターゲット組立体の分離方法
US6723213B2 (en) Titanium target assembly for sputtering and method for preparing the same
WO2020194789A1 (ja) ターゲット材とバッキングプレートとの接合体、および、ターゲット材とバッキングプレートとの接合体の製造方法
JP4519981B2 (ja) 固相拡散接合スパッタリングターゲット組立て体及びその製造方法
JP4367796B2 (ja) スパッタリング用チタンターゲット組立体の製造方法
JPH11236665A (ja) スパッタリングタ−ゲット用バッキングプレ−ト及びスパッタリングタ−ゲット/バッキングプレ−ト組立体
JP4560169B2 (ja) 拡散接合スパッタリングターゲット組立て体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20010703