JPH0790562A - 高純度チタニウムスパッタリングターゲット - Google Patents
高純度チタニウムスパッタリングターゲットInfo
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- JPH0790562A JPH0790562A JP5260382A JP26038293A JPH0790562A JP H0790562 A JPH0790562 A JP H0790562A JP 5260382 A JP5260382 A JP 5260382A JP 26038293 A JP26038293 A JP 26038293A JP H0790562 A JPH0790562 A JP H0790562A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 標準偏差の３倍値（３σ）が５％以下という
膜厚分布に関する規格を満足するＴｉターゲットの開
発。 【構成】 （ａ）各部位の平均結晶粒径を平均化したタ
ーゲット全体の平均結晶粒径に対する各部位の平均粒径
のバラツキが±２０％以内であること、そして更には
（ｂ）ターゲットのスパッタ面においてＸ線回折法で測
定され、定義された数式により算出した各部位の(002),
(103),(014),(015) 面と関連しての結晶方位含有比Ａが
これらの結晶方位含有比を平均化したターゲット全体の
平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが±２０％以
内であるように調整する。
膜厚分布に関する規格を満足するＴｉターゲットの開
発。 【構成】 （ａ）各部位の平均結晶粒径を平均化したタ
ーゲット全体の平均結晶粒径に対する各部位の平均粒径
のバラツキが±２０％以内であること、そして更には
（ｂ）ターゲットのスパッタ面においてＸ線回折法で測
定され、定義された数式により算出した各部位の(002),
(103),(014),(015) 面と関連しての結晶方位含有比Ａが
これらの結晶方位含有比を平均化したターゲット全体の
平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが±２０％以
内であるように調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度チタニウムから
なるスパッタリングターゲットに関するものであり、特
には今後の半導体デバイスに対応して平均結晶粒径及び
／或いは結晶方位のような従来とは異なる結晶特性を備
えた高純度チタニウムからなるスパッタリングターゲッ
トに関するものである。
なるスパッタリングターゲットに関するものであり、特
には今後の半導体デバイスに対応して平均結晶粒径及び
／或いは結晶方位のような従来とは異なる結晶特性を備
えた高純度チタニウムからなるスパッタリングターゲッ
トに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリングターゲットは、スパッタ
リングにより各種半導体デバイスの電極、ゲート、配
線、素子、絶縁膜、保護膜等を基板上に形成するための
スパッタリング源となる、通常は円盤状の板である。加
速された粒子がターゲット表面に衝突するとき運動量の
交換によりターゲットを構成する原子が空間に放出され
て対向する基板上に堆積する。スパッタリングターゲッ
トとしては、Ａｌ及びＡｌ合金ターゲット、高融点金属
及び合金（Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ等及びＷ
−Ｔｉのようなその合金）ターゲット、金属シリサイド
（ＭｏＳｉX 、ＷＳｉx 、ＮｉＳｉx 等）ターゲット等
が代表的に使用されてきた。
リングにより各種半導体デバイスの電極、ゲート、配
線、素子、絶縁膜、保護膜等を基板上に形成するための
スパッタリング源となる、通常は円盤状の板である。加
速された粒子がターゲット表面に衝突するとき運動量の
交換によりターゲットを構成する原子が空間に放出され
て対向する基板上に堆積する。スパッタリングターゲッ
トとしては、Ａｌ及びＡｌ合金ターゲット、高融点金属
及び合金（Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ等及びＷ
−Ｔｉのようなその合金）ターゲット、金属シリサイド
（ＭｏＳｉX 、ＷＳｉx 、ＮｉＳｉx 等）ターゲット等
が代表的に使用されてきた。
【０００３】こうしたターゲットの中でも重要なものと
して注目を浴びているものの一つがＴｉ配線、Ｔｉ保護
膜等の形成用のＴｉターゲットである。
して注目を浴びているものの一つがＴｉ配線、Ｔｉ保護
膜等の形成用のＴｉターゲットである。
【０００４】近年、ウエハサイズが６インチから８イン
チと大型化し、かつ回路配線の幅が０．５μｍ以下と微
細化するにしたがってスパッタリングによりウエハ上に
形成された薄膜の均一性は、従来の膜厚分布のバラツキ
の標準偏差（σ）が５％以下という規格から、その標準
偏差の３倍値（３σ）が５％以下と、形成された微細配
線の特性を確保する上で要求される規格が厳しくなって
きている。このような背景の中、スパッタ装置、スパッ
タ条件、ターゲット等について膜厚の均一性を改善する
ことを目的として検討がなされているが、特に従来のタ
ーゲット品質では、異なったターゲット間で、また同一
ターゲット使用時においても膜厚分布のバラツキ及びそ
の変動が大きく、膜厚分布に関する上記規格（３σ＜５
％）を満足しないことが明らかになっている。
チと大型化し、かつ回路配線の幅が０．５μｍ以下と微
細化するにしたがってスパッタリングによりウエハ上に
形成された薄膜の均一性は、従来の膜厚分布のバラツキ
の標準偏差（σ）が５％以下という規格から、その標準
偏差の３倍値（３σ）が５％以下と、形成された微細配
線の特性を確保する上で要求される規格が厳しくなって
きている。このような背景の中、スパッタ装置、スパッ
タ条件、ターゲット等について膜厚の均一性を改善する
ことを目的として検討がなされているが、特に従来のタ
ーゲット品質では、異なったターゲット間で、また同一
ターゲット使用時においても膜厚分布のバラツキ及びそ
の変動が大きく、膜厚分布に関する上記規格（３σ＜５
％）を満足しないことが明らかになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記、膜厚分布に関す
る規格の問題については、従来、主にスパッタ装置、ス
パッタ条件等の面から改善及び検討がなされているだけ
であり、特にターゲット自体の品質については深く考慮
されていなかったのが実情である。一般に、結晶性材料
の表面及び内部の組織及び結晶構造（結晶粒径や結晶配
向性等）がターゲットからのスパッタ原子の放出特性に
大きな影響を与えることが一般に知られている。このこ
とから、Ｔｉターゲットにおいても、その組織及び結晶
構造の差異及び不均一性がスパッタ原子の放出特性及び
その方向指向特性等に大きく影響を及ぼしていると考え
られる。
る規格の問題については、従来、主にスパッタ装置、ス
パッタ条件等の面から改善及び検討がなされているだけ
であり、特にターゲット自体の品質については深く考慮
されていなかったのが実情である。一般に、結晶性材料
の表面及び内部の組織及び結晶構造（結晶粒径や結晶配
向性等）がターゲットからのスパッタ原子の放出特性に
大きな影響を与えることが一般に知られている。このこ
とから、Ｔｉターゲットにおいても、その組織及び結晶
構造の差異及び不均一性がスパッタ原子の放出特性及び
その方向指向特性等に大きく影響を及ぼしていると考え
られる。
【０００６】たとえば、J. Vac. Sci. Technol. A Vol
5, No4, Jul/Aug 1967 の１７５５〜１７６８頁に掲載
された、シー・イ−・ウイッカーシャーム・ジュニアに
よる論文「Crystallographic target effects in magne
tron sputtering 」は、スパッタリング薄膜の膜厚均一
性に対する結晶方位の影響について記載している。チタ
ンではなく、アルミニウムターゲットについてはこれま
で多くの研究がなされている。特開昭６３−３１２９７
５号は、スパッタリングによりウエハ上に形成されたア
ルミニウム薄膜の膜厚が中央部が厚くそして周辺部が薄
い分布を有していることに鑑み、アルミニウムターゲッ
ト中心部の結晶方位含有比｛２２０｝／｛２００｝が外
周部のそれより大きいことを特徴とするアルミニウムス
パッタリングターゲットを記載している。特開平２−１
５１６７号は、ターゲット表面の面積の５０％以上を
（１１１）結晶面より構成したアルミニウムスパッタリ
ングターゲットを記載する。特開平３−２３６９号は、
マグネトロンスパッタリングによりアルミニウムターゲ
ットが消耗するにつれ、マグネットの回転に沿ってリン
グ状の溝が表面に形成されると共に原子の放出方向が変
化し、膜厚分布が悪くなることを解決するべく、結晶方
位強度比｛１００｝／｛１１０｝をターゲット表面から
内部に入るにつれ小さくすることを提唱している。特開
平３−１０７０９号は、アルミニウムターゲットのスパ
ッタ面の結晶方位含有比｛２２０｝／｛２００｝が０．
５以上であることを特徴とするターゲットを記載してい
る。更には、特開平４−２３４６１７０号は、２ｍｍ以
下の粒度及び〈１１０〉繊維組織を有するアルミニウム
ターゲットにおいて繊維軸をランダムの２０倍以上のＸ
線回析強度を有するものとするターゲットを記載してい
る。
5, No4, Jul/Aug 1967 の１７５５〜１７６８頁に掲載
された、シー・イ−・ウイッカーシャーム・ジュニアに
よる論文「Crystallographic target effects in magne
tron sputtering 」は、スパッタリング薄膜の膜厚均一
性に対する結晶方位の影響について記載している。チタ
ンではなく、アルミニウムターゲットについてはこれま
で多くの研究がなされている。特開昭６３−３１２９７
５号は、スパッタリングによりウエハ上に形成されたア
ルミニウム薄膜の膜厚が中央部が厚くそして周辺部が薄
い分布を有していることに鑑み、アルミニウムターゲッ
ト中心部の結晶方位含有比｛２２０｝／｛２００｝が外
周部のそれより大きいことを特徴とするアルミニウムス
パッタリングターゲットを記載している。特開平２−１
５１６７号は、ターゲット表面の面積の５０％以上を
（１１１）結晶面より構成したアルミニウムスパッタリ
ングターゲットを記載する。特開平３−２３６９号は、
マグネトロンスパッタリングによりアルミニウムターゲ
ットが消耗するにつれ、マグネットの回転に沿ってリン
グ状の溝が表面に形成されると共に原子の放出方向が変
化し、膜厚分布が悪くなることを解決するべく、結晶方
位強度比｛１００｝／｛１１０｝をターゲット表面から
内部に入るにつれ小さくすることを提唱している。特開
平３−１０７０９号は、アルミニウムターゲットのスパ
ッタ面の結晶方位含有比｛２２０｝／｛２００｝が０．
５以上であることを特徴とするターゲットを記載してい
る。更には、特開平４−２３４６１７０号は、２ｍｍ以
下の粒度及び〈１１０〉繊維組織を有するアルミニウム
ターゲットにおいて繊維軸をランダムの２０倍以上のＸ
線回析強度を有するものとするターゲットを記載してい
る。
【０００７】本発明の課題は、これまで組織及び結晶構
造の差異及び不均一性について配慮されたことのなかっ
たＴｉターゲットにおいて、上記標準偏差の３倍値（３
σ）が５％以下という膜厚分布に関する規格の問題を軽
減或いは解決することのできるＴｉターゲットを開発す
ることである。
造の差異及び不均一性について配慮されたことのなかっ
たＴｉターゲットにおいて、上記標準偏差の３倍値（３
σ）が５％以下という膜厚分布に関する規格の問題を軽
減或いは解決することのできるＴｉターゲットを開発す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、この課題の
解決に向けて、従来のＴｉターゲットでは考慮されてい
なかった結晶粒径及び及び結晶配向性の膜厚分布への影
響を検討した結果、（ａ）各部位の平均結晶粒径を平均
化したターゲット全体の平均結晶粒径に対する各部位の
平均粒径のバラツキが±２０％以内であること、そして
更には（ｂ）ターゲットのスパッタ面においてＸ線回折
法で測定され、次の数式
解決に向けて、従来のＴｉターゲットでは考慮されてい
なかった結晶粒径及び及び結晶配向性の膜厚分布への影
響を検討した結果、（ａ）各部位の平均結晶粒径を平均
化したターゲット全体の平均結晶粒径に対する各部位の
平均粒径のバラツキが±２０％以内であること、そして
更には（ｂ）ターゲットのスパッタ面においてＸ線回折
法で測定され、次の数式
【数２】 により算出した各部位の結晶方位含有比Ａがこれらの結
晶方位含有比を平均化したターゲット全体の平均結晶方
位含有比に対してそのバラツキが±２０％以内であるよ
うに調整することにより、従来のＴｉターゲットの品質
では達成することができなかった膜厚分布に均一性の問
題を軽減或いは解決しうることが明らかになった。
晶方位含有比を平均化したターゲット全体の平均結晶方
位含有比に対してそのバラツキが±２０％以内であるよ
うに調整することにより、従来のＴｉターゲットの品質
では達成することができなかった膜厚分布に均一性の問
題を軽減或いは解決しうることが明らかになった。
【０００９】この知見に基づいて、本発明は、（１）タ
ーゲット全体の平均結晶粒径に対する各部位の平均結晶
粒径のバラツキが±２０％以内であることを特徴とする
高純度チタニウムスパッタリングターゲット、及び
（２）ターゲットの各部位のスパッタ面においてＸ線回
折法で測定された前記結晶方位含有比Ａが、同ターゲッ
トの全体の平均化した同結晶方位含有比に対して、その
バラツキが±２０％以内であることを特徴とする（１）
の高純度チタニウムスパッタリングターゲットを提供す
る。
ーゲット全体の平均結晶粒径に対する各部位の平均結晶
粒径のバラツキが±２０％以内であることを特徴とする
高純度チタニウムスパッタリングターゲット、及び
（２）ターゲットの各部位のスパッタ面においてＸ線回
折法で測定された前記結晶方位含有比Ａが、同ターゲッ
トの全体の平均化した同結晶方位含有比に対して、その
バラツキが±２０％以内であることを特徴とする（１）
の高純度チタニウムスパッタリングターゲットを提供す
る。
【００１０】
【作用】膜厚均一性について、ターゲット全体の平均結
晶粒径に対する各部位の平均粒径のバラツキを±２０％
以下とするのは、バラツキが±２０％を超えると、ター
ゲット各部位のスパッタ速度の違いが顕著化し膜厚分布
の不均一性が生じるためである。また、ターゲットの各
部位での平均結晶粒径を５００μｍ以下とするのが好ま
しい。平均結晶粒径が５００μｍを超えるような粗大結
晶粒では各結晶粒からの原子の放出特性の違いが顕著化
し、膜厚分布の不均一性が生じやすいためである。ター
ゲットの各部位での平均結晶粒径を１００μｍ以下とす
ることが特に好ましい。
晶粒径に対する各部位の平均粒径のバラツキを±２０％
以下とするのは、バラツキが±２０％を超えると、ター
ゲット各部位のスパッタ速度の違いが顕著化し膜厚分布
の不均一性が生じるためである。また、ターゲットの各
部位での平均結晶粒径を５００μｍ以下とするのが好ま
しい。平均結晶粒径が５００μｍを超えるような粗大結
晶粒では各結晶粒からの原子の放出特性の違いが顕著化
し、膜厚分布の不均一性が生じやすいためである。ター
ゲットの各部位での平均結晶粒径を１００μｍ以下とす
ることが特に好ましい。
【００１１】ターゲットのスパッタ面においてＸ線回折
法で測定された各部位の前記結晶方位含有比Ａがターゲ
ット全体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが
±２０％以内とされる。この理由は、純チタニウムにお
いてターゲットの製造工程の中で塑性加工を鍛造または
圧延等で行なった場合、その加工比の増加にともなって
ターゲットスパッタ面に対して（００２）面が±３５°
以内の傾きを有する集合組織が形成されるからである。
Ｘ線回折法により（００２）面が±３５°以内の傾きを
有するこのチタニウムの代表的な集合組織の結晶配向性
を評価する場合に、各回折ピークはターゲットスッパタ
面に平行な結晶面に対応したものであることから、表１
に示すように、（００２）面から面間角が３５°以内で
ある結晶面、すなわち、３０°傾いた（１０３）面、２
４°傾いた（０１４）面、２０°傾いた（０１５）面の
回折ピークが上記集合組織とともに増大する傾向があ
り、これらの結晶面も（００２）面に加えて考慮する必
要があるからである。なお、上記結晶方位含有比の値
は、塑性加工方法及び加工度に強く依存するが、結晶組
織の状態と強い相関関係はなく、上記結晶方位含有比を
保ったまま結晶組織を調整できることから特に規定する
必要はない。しかし、各部位の結晶方位含有比Ａがター
ゲット全体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキ
が±２０％以内であると規定したのは、ターゲット全体
の平均結晶方位含有比に対する各部位の結晶方位含有比
Ａのバラツキが±２０％以上では各部位のスパッタ速度
の違いが顕著化し、膜厚分布の不均一性が生じるためで
ある。
法で測定された各部位の前記結晶方位含有比Ａがターゲ
ット全体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが
±２０％以内とされる。この理由は、純チタニウムにお
いてターゲットの製造工程の中で塑性加工を鍛造または
圧延等で行なった場合、その加工比の増加にともなって
ターゲットスパッタ面に対して（００２）面が±３５°
以内の傾きを有する集合組織が形成されるからである。
Ｘ線回折法により（００２）面が±３５°以内の傾きを
有するこのチタニウムの代表的な集合組織の結晶配向性
を評価する場合に、各回折ピークはターゲットスッパタ
面に平行な結晶面に対応したものであることから、表１
に示すように、（００２）面から面間角が３５°以内で
ある結晶面、すなわち、３０°傾いた（１０３）面、２
４°傾いた（０１４）面、２０°傾いた（０１５）面の
回折ピークが上記集合組織とともに増大する傾向があ
り、これらの結晶面も（００２）面に加えて考慮する必
要があるからである。なお、上記結晶方位含有比の値
は、塑性加工方法及び加工度に強く依存するが、結晶組
織の状態と強い相関関係はなく、上記結晶方位含有比を
保ったまま結晶組織を調整できることから特に規定する
必要はない。しかし、各部位の結晶方位含有比Ａがター
ゲット全体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキ
が±２０％以内であると規定したのは、ターゲット全体
の平均結晶方位含有比に対する各部位の結晶方位含有比
Ａのバラツキが±２０％以上では各部位のスパッタ速度
の違いが顕著化し、膜厚分布の不均一性が生じるためで
ある。
【００１２】次に結晶方位含有比の測定方法について以
下に記述する。測定試料は試料表面の加工変質層を電解
研磨等で化学的に除去した後、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
強度値は各結晶方位の回折線の相対強度比｛ＪＣＰＤＳ
Ｃａｒｄを参照｝で補正し、その補正強度から結晶方
位含有比を算出する。なお、結晶方位含有比の算出方法
を表１に示す。
下に記述する。測定試料は試料表面の加工変質層を電解
研磨等で化学的に除去した後、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
強度値は各結晶方位の回折線の相対強度比｛ＪＣＰＤＳ
Ｃａｒｄを参照｝で補正し、その補正強度から結晶方
位含有比を算出する。なお、結晶方位含有比の算出方法
を表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】本発明のスッパタリングターゲットの素材
として用いる高純度チタニウムは４Ｎ以上のチタニウム
を意味するものである。そして、本発明のターゲットの
上記品質の調整は圧延や鍛造等の塑性加工と熱処理を組
み合わせることにより行なうことができるが、具体的な
品質調整の程度はターゲット素材の純度、また鋳造組
織、塑性加工及び熱処理の方法等に強く依存して一般的
に規定できない。しかし、ターゲット素材及び鋳造組
織、塑性加工及び熱処理の方法等が特定されれば、容易
に上記所定の品質を得るための塑性及び熱処理条件を見
いだすことは可能である。
として用いる高純度チタニウムは４Ｎ以上のチタニウム
を意味するものである。そして、本発明のターゲットの
上記品質の調整は圧延や鍛造等の塑性加工と熱処理を組
み合わせることにより行なうことができるが、具体的な
品質調整の程度はターゲット素材の純度、また鋳造組
織、塑性加工及び熱処理の方法等に強く依存して一般的
に規定できない。しかし、ターゲット素材及び鋳造組
織、塑性加工及び熱処理の方法等が特定されれば、容易
に上記所定の品質を得るための塑性及び熱処理条件を見
いだすことは可能である。
【００１５】例えば、ターゲットの各部位の平均結晶粒
径を平均化したターゲット全体の平均結晶粒径に対する
各部位の平均粒径のバラツキが±２０％以内の条件を達
成するためには、チタンインゴットを素材の再結晶温度
以上で熱間加工し、鋳造組織を破壊して結晶粒度を均一
化すると共に、最終的な均一微細な再結晶組織を付与す
るため、再結晶温度未満で所定の最終形状に均一に温間
もしくは冷間加工を行った後、素材の再結晶温度域でタ
ーゲット全体に均一な熱処理を施し、再結晶化を完了さ
せる。ここで、素材の再結晶温度は素材の純度、及び熱
処理前の塑性加工状態に主に依存する。
径を平均化したターゲット全体の平均結晶粒径に対する
各部位の平均粒径のバラツキが±２０％以内の条件を達
成するためには、チタンインゴットを素材の再結晶温度
以上で熱間加工し、鋳造組織を破壊して結晶粒度を均一
化すると共に、最終的な均一微細な再結晶組織を付与す
るため、再結晶温度未満で所定の最終形状に均一に温間
もしくは冷間加工を行った後、素材の再結晶温度域でタ
ーゲット全体に均一な熱処理を施し、再結晶化を完了さ
せる。ここで、素材の再結晶温度は素材の純度、及び熱
処理前の塑性加工状態に主に依存する。
【００１６】各部位の結晶方位含有比Ａがターゲット全
体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが±２０
％以内の条件を実現するためには、上記加工工程の内、
加工比を０．３以上として均一に温間もしくは冷間加工
を行い、その後、素材の再結晶温度域でターゲット全体
に均一な熱処理を施し、再結晶を完了させることが必要
である。ここで、加工比が０．３未満では、熱処理後の
再結晶組織に対応する均一な結晶方位含有比を実現する
ことができない。
体の平均結晶方位含有比に対してそのバラツキが±２０
％以内の条件を実現するためには、上記加工工程の内、
加工比を０．３以上として均一に温間もしくは冷間加工
を行い、その後、素材の再結晶温度域でターゲット全体
に均一な熱処理を施し、再結晶を完了させることが必要
である。ここで、加工比が０．３未満では、熱処理後の
再結晶組織に対応する均一な結晶方位含有比を実現する
ことができない。
【００１７】平均結晶粒径並びに結晶方位含有比の両条
件を実現するためには、上記両方の条件を満たす加工方
法を採用すればよい。
件を実現するためには、上記両方の条件を満たす加工方
法を採用すればよい。
【００１８】各部位での平均結晶粒度の測定は、ＪＩＳ
・Ｈ０５０１に記載される切断法により行った。
・Ｈ０５０１に記載される切断法により行った。
【００１９】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示す。
【００２０】（実施例１及び比較例１）高純度チタニウ
ムのインゴットを塑性加工及び熱処理により、それぞれ
表２に示す結晶組織及び結晶配向性を有するターゲット
Ａ、ターゲットＢ及びターゲットＣを製造した。ターゲ
ットの形状は直径約３２０ｍｍ、厚み約６ｍｍの平板状
スパッタリングターゲットであった。ターゲットＡ、Ｂ
及びＣの製造方法は次の通りであった。 （Ａ）ターゲットＡ：高純度チタニウムのインゴットを
７５０℃で熱間加工し、その後、４００℃で加工比を
１．５として温間加工を行い、６００℃で１時間ターゲ
ット全体に均一な熱処理を施した。完全な再結晶組織で
はなく、加工組織が残存した。 （Ｂ）ターゲットＢ：高純度チタニウムのインゴットを
７５０℃で熱間加工し、その後、４００℃で加工比を
２．０として温間加工を行い、均熱温度分布が狭い熱処
理炉を使用して６００℃で１時間熱処理を施した。完全
な再結晶組織ではなく、加工組織が残存した。 （Ｃ）ターゲットＣ：高純度チタニウムのインゴットを
７５０℃で熱間加工し、その後、４００℃で鍛造材の片
側半分を加工比１．８として、また残り半分を加工比
０．８として温間加工を行い、６００℃で１時間ターゲ
ット全体に均一な熱処理を施した。完全な再結晶組織で
はなく、加工組織が残存した。
ムのインゴットを塑性加工及び熱処理により、それぞれ
表２に示す結晶組織及び結晶配向性を有するターゲット
Ａ、ターゲットＢ及びターゲットＣを製造した。ターゲ
ットの形状は直径約３２０ｍｍ、厚み約６ｍｍの平板状
スパッタリングターゲットであった。ターゲットＡ、Ｂ
及びＣの製造方法は次の通りであった。 （Ａ）ターゲットＡ：高純度チタニウムのインゴットを
７５０℃で熱間加工し、その後、４００℃で加工比を
１．５として温間加工を行い、６００℃で１時間ターゲ
ット全体に均一な熱処理を施した。完全な再結晶組織で
はなく、加工組織が残存した。 （Ｂ）ターゲットＢ：高純度チタニウムのインゴットを
７５０℃で熱間加工し、その後、４００℃で加工比を
２．０として温間加工を行い、均熱温度分布が狭い熱処
理炉を使用して６００℃で１時間熱処理を施した。完全
な再結晶組織ではなく、加工組織が残存した。 （Ｃ）ターゲットＣ：高純度チタニウムのインゴットを
７５０℃で熱間加工し、その後、４００℃で鍛造材の片
側半分を加工比１．８として、また残り半分を加工比
０．８として温間加工を行い、６００℃で１時間ターゲ
ット全体に均一な熱処理を施した。完全な再結晶組織で
はなく、加工組織が残存した。
【００２１】ターゲットをマグネトロン型スパッタ装置
に取付けて８”ウエハ基板上に成膜した。なお、膜厚分
布は四端子法によりウエハ上１２１点のシート抵抗値測
定結果から換算した。表３は各ターゲットについてのス
パッタ膜の膜厚分布の標準偏差（σ）示す。表３に示す
ように、結晶方位含有比Ａが均一であるターゲットＡ及
びＢの内、平均結晶粒径が約１１０μｍでターゲット全
体に結晶粒径が均一なターゲットＡが、平均結晶粒径が
約８０μｍと小さいがターゲット外周と中心で結晶粒径
が異なるターゲットＢより優れた膜厚均一性を示し、ま
たターゲットの左右で結晶方位含有比Ａ及び結晶粒径が
異なるターゲットＣは大きな膜厚不均一性を示した。
に取付けて８”ウエハ基板上に成膜した。なお、膜厚分
布は四端子法によりウエハ上１２１点のシート抵抗値測
定結果から換算した。表３は各ターゲットについてのス
パッタ膜の膜厚分布の標準偏差（σ）示す。表３に示す
ように、結晶方位含有比Ａが均一であるターゲットＡ及
びＢの内、平均結晶粒径が約１１０μｍでターゲット全
体に結晶粒径が均一なターゲットＡが、平均結晶粒径が
約８０μｍと小さいがターゲット外周と中心で結晶粒径
が異なるターゲットＢより優れた膜厚均一性を示し、ま
たターゲットの左右で結晶方位含有比Ａ及び結晶粒径が
異なるターゲットＣは大きな膜厚不均一性を示した。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】（実施例２及び比較例２）結晶粒径は同じ
であるが、結晶方位含有比のバラツキが最大５％のター
ゲットと１８％以上のターゲットを比較すると、前者の
方が膜厚分布は良好であった。
であるが、結晶方位含有比のバラツキが最大５％のター
ゲットと１８％以上のターゲットを比較すると、前者の
方が膜厚分布は良好であった。
【００２５】
【発明の効果】Ｔｉターゲットのスパッタリング時にお
いて、ターゲット間及び同一ターゲット使用時において
も膜厚分布のバラツキ及びその変動が少なく、安定して
優れた膜厚分布均一性を示す。これにより、ウエハ上に
形成されたＬＳＩ等の回路の不良率が改善される。
いて、ターゲット間及び同一ターゲット使用時において
も膜厚分布のバラツキ及びその変動が少なく、安定して
優れた膜厚分布均一性を示す。これにより、ウエハ上に
形成されたＬＳＩ等の回路の不良率が改善される。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年１０月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【表１】
Claims (2)
- 【請求項１】 ターゲット全体の平均結晶粒径に対する
各部位の平均結晶粒径のバラツキが±２０％以内である
ことを特徴とする高純度チタニウムスパッタリングター
ゲット。 - 【請求項２】 ターゲットの各部位のスパッタ面におい
てＸ線回折法で測定され、下記の数式により算出した結
晶方位含有比Ａが、同ターゲットの全体の平均化した同
結晶方位含有比に対して、そのバラツキが±２０％以内
であることを特徴とする請求項１の高純度チタニウムス
パッタリングターゲット。 【数１】
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5260382A JP2901852B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 高純度チタニウムスパッタリングターゲット |
| US08/308,234 US5772860A (en) | 1993-09-27 | 1994-09-19 | High purity titanium sputtering targets |
| EP96120377A EP0785293B1 (en) | 1993-09-27 | 1994-09-20 | High purity titanium sputtering targets |
| EP96120376A EP0785292B1 (en) | 1993-09-27 | 1994-09-20 | High purity titanium sputtering targets |
| DE69425335T DE69425335T2 (de) | 1993-09-27 | 1994-09-20 | Hochreine Titan-Aufstäube-Targets |
| DE69414526T DE69414526T2 (de) | 1993-09-27 | 1994-09-20 | Hochreine Titan-Aufstäube-Targets |
| DE69425284T DE69425284T2 (de) | 1993-09-27 | 1994-09-20 | Hochreine Titansputtertargets |
| EP94114820A EP0653498B1 (en) | 1993-09-27 | 1994-09-20 | High purity titanium sputtering targets |
| KR1019940024128A KR0135369B1 (ko) | 1993-09-27 | 1994-09-26 | 고순도티타늄 스퍼터링타겟 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5260382A JP2901852B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 高純度チタニウムスパッタリングターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790562A true JPH0790562A (ja) | 1995-04-04 |
| JP2901852B2 JP2901852B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17347150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5260382A Expired - Lifetime JP2901852B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 高純度チタニウムスパッタリングターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2901852B2 (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| KR20150119284A (ko) | 2013-03-06 | 2015-10-23 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 스퍼터링용 티탄 타깃 및 그 제조 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0610107A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Sumitomo Sitix Corp | スパッタリング用の金属Ｔｉターゲットの製造方法 |
| 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 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP5260382A patent/JP2901852B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0610107A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Sumitomo Sitix Corp | スパッタリング用の金属Ｔｉターゲットの製造方法 |
| 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 |
Cited By (3)
| 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 |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2901852B2 (ja) | 1999-06-07 |
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