JPH09209135A - Target for magnetron sputtering - Google Patents

Target for magnetron sputtering

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Publication number
JPH09209135A
JPH09209135A JP1650596A JP1650596A JPH09209135A JP H09209135 A JPH09209135 A JP H09209135A JP 1650596 A JP1650596 A JP 1650596A JP 1650596 A JP1650596 A JP 1650596A JP H09209135 A JPH09209135 A JP H09209135A
Authority
JP
Japan
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target
sputtering
surface roughness
mirror
sputtered
Prior art date
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Pending
Application number
JP1650596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Terushi Mishima
昭史 三島
Munetaka Mashima
宗位 真嶋
Shuji Miki
修司 三木
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Publication of JPH09209135A publication Critical patent/JPH09209135A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the sticking and deposition of sputtered products even in the case of high output sputtering and to prevent the generation of coarse particles by subjecting the nonerosion parts in a target face to mirror polishing. SOLUTION: The nonerosion parts at the center and periphery of a target sputtered face are finished into mirror faces having 0.01 to 0.09μm surface roughness Ra (where Ra denotes the center line average roughness). Preferably, the whole body of the sputtered face contg. the nonerosion parts is subjected to mirror polishing into 0.1 to 0.09μm surface roughness Ra. Thus, the unstabilization of sputtering at the time of the start of film formation is prevented, and on the other hand, the sticking and deposition of the sputtered products to the nonerosion parts can be evaded. Moreover, the sputtered face side of a backing plate supporting the target is preferably subjected to mirror finishing as well into roughness similar to that of the sputtered face to remove a factor in the causation of coarse particles from the above part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、長期に亘ってパ
ーティクルの少ない成膜が可能なマグネトロンスパッタ
リング用ターゲットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetron sputtering target capable of forming a film with few particles for a long period of time.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体製造プロセスにおける配
線、バリヤ膜などの形成はマグネトロンスパッタリング
法によることは知られており、このマグネトロンスパッ
タリング法は、雰囲気ガスとしてArガスを用いてプラ
ズマを発生させ、マグネットによりターゲットの表面に
垂直方向の磁界を印加しながら前記ターゲット表面をス
パッタし、ウエハなどの基体の表面にスパッタ膜を形成
している。この時使用されるターゲットは、通常、純金
属板、合金板、セラミックス板などを機械切削して仕上
がられるために、その表面粗さRa(ただし、Raは中
心線平均粗さを示す、以下同じ)は0.1〜1μmを有
している。
2. Description of the Related Art Generally, it is known that wiring, a barrier film and the like are formed by a magnetron sputtering method in a semiconductor manufacturing process. In this magnetron sputtering method, plasma is generated by using Ar gas as an atmosphere gas, and a magnet is used. The target surface is sputtered while applying a vertical magnetic field to the target surface to form a sputtered film on the surface of a substrate such as a wafer. Since the target used at this time is usually machined from a pure metal plate, an alloy plate, a ceramic plate, etc., its surface roughness Ra (however, Ra represents the center line average roughness, the same applies hereinafter). ) Has a thickness of 0.1 to 1 μm.

【0003】この従来のターゲットを用いてマグネトロ
ンスパッタリングを行うと、ターゲットのスパッタ面は
中央部および外周縁部を除くリング部分がスパッタさ
れ、中央部および外周縁部はスパッタされない。ターゲ
ットのスパッタ面のスパッタされない中央部および外周
縁部を、通常、非エロージョン部と称し、ターゲットの
スパッタ面の中央部と外周縁部で挟まれたスパッタされ
る部分を、通常、エロージョン部と称している。スパッ
タリング中に前記非エロージョン部はスパッタされない
ため、その部分にスパッタ膜が堆積し、非エロージョン
部に形成されたスパッタ膜の堆積物が剥離脱落してシリ
コンウエハなどの基板上に直径:0.3μm以上の粗大
なパーティクルが生ずると言われている。
When magnetron sputtering is performed using this conventional target, the ring surface except the central portion and the outer peripheral edge portion is sputtered on the sputtering surface of the target, and the central portion and the outer peripheral edge portion are not sputtered. The non-sputtered central portion and the outer peripheral edge portion of the target sputtering surface are usually referred to as non-erosion portions, and the sputtered portion sandwiched between the central portion and the outer peripheral edge portion of the target sputtering surface is generally referred to as the erosion portion. ing. Since the non-erosion portion is not sputtered during the sputtering, a sputtered film is deposited on the non-erosion portion, and the deposit of the sputtered film formed on the non-erosion portion is peeled off and dropped onto a substrate such as a silicon wafer with a diameter of 0.3 μm. It is said that the above coarse particles are generated.

【0004】このマグネトロンスパッタリング法を実施
するためのマグネトロンスパッタリング装置は、近年、
ますます大型化および高性能化し、これに伴ないスパッ
タ条件は一段と苛酷さを増す状況にあるが、上記の従来
ターゲットを一段と苛酷な条件下でスパッタを行うと、
短時間の操業で成膜中に直径:0.3μm以上の粗大な
パーティクルが多数発生し、このため、ターゲットの頻
繁な交換を必要とし、スパッタリングの操業効率はかえ
って低下することがあった。
In recent years, a magnetron sputtering device for carrying out this magnetron sputtering method has been used.
As the sputter conditions are becoming more and more severe and the sputter conditions are becoming more and more severe as a result, sputtering the conventional targets above under even more severe conditions results in
A large number of coarse particles having a diameter of 0.3 μm or more were generated during film formation during a short-time operation, which required frequent replacement of the target, and the efficiency of sputtering operation was sometimes rather reduced.

【0005】これを改善するために、スパッタ面の平面
リング状のエロージョン部の表面粗さを従来と同じR
a:0.1〜1μmとし、残りのスパッタ面の中央部お
よび外周縁部で構成された非エロージョン部の表面粗さ
をエロージョン部の表面粗さよりも粗いRa:2〜5μ
mにしたマグネトロンスパッタリング用ターゲットが提
案されている。すなわち、ターゲットの非エロージョン
部の表面粗さを通常よりも粗いRa:2〜5μmに加工
して、非エロージョン部に付着したスパッタ被膜が剥離
脱落しないようにしっかりと付着させ、粗大パーティク
ルが発生するのを抑制したのである。そして上記非エロ
ージョン部における外周縁部の角部をR加工面とするこ
とにより粗大パーティクルの発生がさらに防止されると
している(特開平6−306592公報参照)
In order to improve this, the surface roughness of the flat ring-shaped erosion portion of the sputter surface is the same as the conventional one.
a: 0.1 to 1 μm, and the surface roughness of the non-erosion portion constituted by the central portion and the outer peripheral edge portion of the remaining sputtering surface is rougher than the surface roughness of the erosion portion Ra: 2 to 5 μm.
A target for magnetron sputtering having a height of m has been proposed. That is, the surface roughness of the non-erosion part of the target is processed to be Ra: 2 to 5 μm, which is coarser than usual, and the sputtered film adhered to the non-erosion part is firmly adhered so as not to fall off, and coarse particles are generated. It suppressed that. Further, it is said that the generation of coarse particles is further prevented by making the corner portion of the outer peripheral edge portion of the non-erosion portion into the R processed surface (see Japanese Patent Laid-Open No. 6-306592).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平6−306
592公報記載のマグネトロンスパッタリング用ターゲ
ットは、確かに粗大パーティクルの発生が少なく、優れ
たターゲットであるが、一層の高出力スパッタリングに
対しては、スパッタ中の加熱冷却の熱サイクルが激し
く、そのためにターゲットの非エロージョン部に堆積し
た付着膜が剥離し脱落することによる粗大パーティクル
の発生は避けられず、これが原因で使用寿命に至るのが
現状であった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
The target for magnetron sputtering described in the 592 publication is certainly an excellent target with less generation of coarse particles, but for higher power sputtering, the heat cycle of heating and cooling during sputtering is vigorous, and therefore the target. It is unavoidable that coarse particles are generated due to peeling off and peeling off of the adhered film deposited on the non-erosion part of the above, and it is the current situation that this leads to the end of the service life.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、高出力スパッタリングを行って
も成膜中の粗大パーティクルの発生が少ないマグネトロ
ンスパッタリング用ターゲットを開発すべく研究を行な
った結果、(a)ターゲットのスパッタ面側が表面粗さ
Ra:0.01〜0.09μmに鏡面研磨されている
と、スパッタリング中に鏡面研磨されている非エロージ
ョン部に堆積物が堆積しようとしても、非エロージョン
部が鏡面研磨されているために非エロージョン部に堆積
物が堆積しにくく、したがって、非エロージョン部に堆
積した付着膜が剥離し脱落することによるスパッタ中の
粗大パーティクルの生成が防止される、(b)ターゲッ
トの非エロージョン部を含むスパッタ面側全体を表面粗
さRa:0.01〜0.09μmに鏡面研磨する方が研
磨および加工しやすい、(c)前記鏡面研磨は、ターゲ
ットのスパッタ面側だけでなく、ターゲットのバッキン
グプレートのスパッタ面側にも施すと、成膜中の粗大パ
ーティクルの形成が一層抑制されるようになる、などの
研究結果を得たのである。
Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have
From the above viewpoints, as a result of research to develop a target for magnetron sputtering in which coarse particles are less likely to be generated during film formation even when high-power sputtering is performed, (a) the target surface has a surface roughness Ra. : When the surface is mirror-polished to 0.01 to 0.09 μm, the non-erosion portion is mirror-polished even if a deposit is deposited on the non-erosion portion which is mirror-polished during sputtering. (B) Target side of the sputter surface including non-erosion part, in which coarse particles are prevented from being generated due to peeling and detachment of the adhered film deposited on the non-erosion part It is easier to polish and process the entire surface if the surface roughness Ra is 0.01 to 0.09 μm. (C) If the mirror polishing is applied not only to the sputtering surface side of the target but also to the sputtering surface side of the backing plate of the target, the formation of coarse particles during film formation will be further suppressed. I got the research results.

【0008】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、(1)ターゲットのスパッタ面
側のスパッタされない中央部および外周縁部からなる非
エロージョン部が表面粗さRa:0.01〜0.09μ
mに鏡面研磨されているマグネトロンスパッタリング用
ターゲット、(2)ターゲットの非エロージョン部を含
むスパッタ面側全体が表面粗さRa:0.01〜0.0
9μmに鏡面研磨されているマグネトロンスパッタリン
グ用ターゲット、(3)ターゲットが接合したバッキン
グプレートのスパッタ面側が表面粗さRa:0.01〜
0.09μmに鏡面研磨されている(1)または(2)
記載のマグネトロンスパッタリング用ターゲット、に特
徴を有するものである。
The present invention has been made on the basis of the above research results. (1) The surface roughness Ra: 0 of the non-erosion portion consisting of the central portion of the target which is not sputtered and the outer peripheral edge portion on the sputtering surface side. 0.01-0.09μ
The target for magnetron sputtering, which is mirror-polished to m, (2) the entire surface of the sputtering surface including the non-erosion portion of the target has a surface roughness Ra: 0.01 to 0.0
Target for magnetron sputtering which is mirror-polished to 9 μm, (3) Surface roughness Ra of the backing plate to which the target is joined Ra: 0.01 to
Mirror-polished to 0.09 μm (1) or (2)
The target for magnetron sputtering described above is characterized.

【0009】この発明のマグネトロンスパッタリング用
ターゲットは、いかなる金属のターゲットにも適用する
ことができるが、Ni、Ti、Co、Cuの内のいずれ
かの金属のターゲットであることが最も好ましい。これ
らターゲットおよびバッキングプレートのスパッタ面側
をSiC砥粒を用いてポリッシングまたはバフ研磨する
ことによりターゲットおよびバッキングプレートのスパ
ッタ面側の表面粗さRaを0.01〜0.09μmにす
ることができる。
The magnetron sputtering target of the present invention can be applied to any metal target, but is most preferably any metal target of Ni, Ti, Co and Cu. By polishing or buffing the sputtering surface side of the target and the backing plate with SiC abrasive grains, the surface roughness Ra of the sputtering surface side of the target and the backing plate can be set to 0.01 to 0.09 μm.

【0010】ターゲットおよびバッキングプレートのス
パッタ面側の表面粗さRaが0.01μm未満では、ス
パッタ開始時の放電が不安定となり、スムーズなスター
トが困難となるので好ましくなく、一方、表面粗さRa
が0.09μmを越えると非エロージョン部の堆積物の
堆積が激しくなり、粗大パーティクルの発生が急増する
ようになるので好ましくない。したがって、ターゲット
およびバッキングプレートのスパッタ面側の表面粗さR
aは0.01〜0.09μmに定めた。表面粗さRaの
一層好ましい範囲は0.03〜0.06μmである。
If the surface roughness Ra of the target and the backing plate on the sputtering surface side is less than 0.01 μm, the discharge at the start of sputtering becomes unstable and smooth start becomes difficult, which is not preferable.
Is more than 0.09 μm, the deposition of the deposits in the non-erosion portion becomes vigorous and the generation of coarse particles rapidly increases, which is not preferable. Therefore, the surface roughness R on the sputtering surface side of the target and the backing plate is R.
a was set to 0.01 to 0.09 μm. A more preferable range of the surface roughness Ra is 0.03 to 0.06 μm.

【0011】エロージョン部の表面粗さRaを通常の表
面粗さ0.1〜1μmとし、非エロージョン部のみを表
面粗さRa:0.01〜0.09μmにしておくと、ス
パッタ開始時の放電が短期間に安定となり、スムーズな
スタートが可能となる。
If the surface roughness Ra of the erosion portion is a normal surface roughness of 0.1 to 1 μm and only the non-erosion portion has a surface roughness Ra of 0.01 to 0.09 μm, the discharge at the start of sputtering will occur. Will be stable in a short period of time and a smooth start will be possible.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施例1 ターゲットとして、直径:250mm×厚さ:10mmの寸
法をもった純度:99.999%純Ti円板を用意し、
さらに冷却用バッキングプレートとして、直径:350
mm×厚さ:15mmの寸法をもったアルミニウム合金(J
IS A5052)製円板を用意した。この純Ti円板
をアルミニウム合金製円板に拡散接合して、純Ti円板
およびアルミニウム合金製バッキングプレートからなる
ターゲット基体を作製し、このターゲット基体の、純T
i円板のスパッタ面側非エロージョン部およびアルミニ
ウム合金製バッキングプレ−トのスパッタ面側を共に表
面粗さRa:0.05μmに鏡面研磨した本発明Tiタ
ーゲット1、純Ti円板のスパッタ面側非エロージョン
部を表面粗さRa:0.05μmに鏡面研磨しかつアル
ミニウム合金製バッキングプレ−トのスパッタ面側を切
削したままの表面粗さRa:0.5μmに保持した本発
明Tiターゲット2、純Ti円板の非エロージョン部を
含むスパッタ面側全体およびアルミニウム合金製バッキ
ングプレ−トのスパッタ面側を共に表面粗さRa:0.
05μmに鏡面研磨した本発明Tiターゲット3、純T
iバッキングプレ−トの非エロージョン部を含むスパッ
タ面側全体を表面粗さRa:0.05μmに鏡面研磨し
かつアルミニウム合金製バッキングプレ−トのスパッタ
面側を切削したままの表面粗さRa:0.5μmに保持
した本発明Tiターゲット4、並びに、純Tiバッキン
グプレ−トの非エロージョン部を含むスパッタ面側全体
およびアルミニウム合金製バッキングプレ−トのスパッ
タ面側を切削したままの表面粗さRa:0.5μmに保
持した従来Tiターゲット、をそれぞれ作製した。
Example 1 As a target, a pure Ti disk having a diameter of 250 mm and a thickness of 10 mm and a purity of 99.999% was prepared.
Furthermore, as a backing plate for cooling, diameter: 350
mm × thickness: Aluminum alloy with dimensions of 15 mm (J
A disk made of IS A5052) was prepared. This pure Ti disc is diffusion-bonded to an aluminum alloy disc to prepare a target substrate composed of a pure Ti disc and an aluminum alloy backing plate.
Sputtering surface side of i disc, non-erosion part of aluminum disc and backing plate made of aluminum alloy were both mirror-polished to a surface roughness Ra: 0.05 μm. The Ti target 2 of the present invention in which the non-erosion portion is mirror-polished to have a surface roughness Ra of 0.05 μm and the surface roughness Ra of the aluminum alloy backing plate is kept to 0.5 μm while the sputter surface side is cut. The entire surface of the pure Ti disk including the non-erosion portion on the sputter surface side and the back surface of the aluminum alloy backing plate on the sputter surface side have surface roughness Ra: 0.
Ti target 3 of the present invention mirror-polished to 05 μm, pure T
The surface roughness Ra of the entire back surface of the i backing plate including the non-erosion portion is mirror-polished to have a surface roughness Ra of 0.05 μm, and the back surface of the aluminum alloy backing plate is left as it is while being cut. The Ti target 4 of the present invention held at 0.5 μm, and the surface roughness of the entire sputtering surface side including the non-erosion portion of the pure Ti backing plate and the surface roughness of the aluminum alloy backing plate on the sputtering surface side as they are cut. Ra: A conventional Ti target held at 0.5 μm was prepared.

【0013】これら本発明Tiターゲット1〜4および
従来Tiターゲットを直流マグネトロンスパッタリング
装置に装入し、出力:12KW、雰囲気:Arの気流
中、スパッタ圧力:8mTorr、スパッタ時間:2分
/ウエハの条件で、直径:150mmの平面円形のSiウ
エハの表面に0.5μmのTi膜を形成する操作を繰り
返し行ない、Ti膜中に存在する直径:0.2μm以上
のパーティクル数をパーティクルカウンターを用い、レ
ーザー光を当てて観察し、前記Ti膜中に前記パーティ
クルが100個/ウエハを越えるに至るまでのSiウエ
ハ枚数を測定した。これらの測定結果を表1に示した。
The Ti targets 1 to 4 of the present invention and the conventional Ti target were loaded into a DC magnetron sputtering apparatus, and the output was 12 kW, the atmosphere was Ar, the sputtering pressure was 8 mTorr, and the sputtering time was 2 minutes / wafer. Then, the operation of forming a Ti film of 0.5 μm on the surface of a planar circular Si wafer having a diameter of 150 mm is repeated, and the number of particles having a diameter of 0.2 μm or more existing in the Ti film is measured by using a particle counter. Observation was performed by shining light, and the number of Si wafers until the number of particles in the Ti film exceeded 100 / wafer was measured. Table 1 shows the results of these measurements.

【0014】[0014]

【表1】 [Table 1]

【0015】実施例2 ターゲットとして、直径:250mm×厚さ:10mmの寸
法をもった純度:99.999%純Ni円板を用意し、
さらに冷却用バッキングプレートとして、実施例1と同
じ直径:350mm×厚さ:15mmの寸法をもったアルミ
ニウム合金(JIS A5052)製円板を用意し、こ
の純Ni円板をアルミニウム合金製円板に拡散接合して
純Ni円板およびアルミニウム合金製バッキングプレー
トからなるターゲット基体を作製した。このターゲット
基体の、純Ni円板のスパッタ面側非エロージョン部お
よびアルミニウム合金製バッキングプレートのスパッタ
面側を共に表面粗さRa:0.05μmに鏡面研磨した
本発明Niターゲット1、純Ni円板のスパッタ面側非
エロージョン部を表面粗さRa:0.05μmに鏡面研
磨しかつアルミニウム合金製バッキングプレートのスパ
ッタ面側を切削したままの表面粗さRa:0.5μmに
保持した本発明Niターゲット2、純Ni円板の非エロ
ージョン部を含むスパッタ面側全体およびアルミニウム
合金製円板のスパッタ面側を共に表面粗さRa:0.0
5μmに鏡面研磨した本発明Niターゲット3、純Ni
円板の非エロージョン部を含むスパッタ面側全体を表面
粗さRa:0.05μmに鏡面研磨しかつアルミニウム
合金製バッキングプレートのスパッタ面側を切削したま
まの表面粗さRa:0.5μmに保持した本発明Niタ
ーゲット4、並びに、純Ni円板の非エロージョン部を
含むスパッタ面側全体およびアルミニウム合金製円板の
スパッタ面側を切削したままの表面粗さRa:0.5μ
mに保持した従来Tiターゲット、をそれぞれ作製し
た。これら本発明Niターゲット1〜4および従来Ni
ターゲットを直流マグネトロンスパッタリング装置に装
入し、実施例1と同じ条件でスパッタリングを繰り返し
行い行い、Ni膜中に前記パーティクルが100個/ウ
エハを越えるに至るまでのSiウエハ枚数を測定し、こ
れらの測定結果を表2に示した。
Example 2 As a target, a pure Ni disc having a diameter of 250 mm and a thickness of 10 mm and a purity of 99.999% was prepared.
Further, as a cooling backing plate, an aluminum alloy (JIS A5052) disk having the same diameter: 350 mm × thickness: 15 mm as in Example 1 was prepared, and this pure Ni disk was used as an aluminum alloy disk. Diffusion bonding was performed to prepare a target substrate composed of a pure Ni disk and an aluminum alloy backing plate. The non-erosion portion of the pure Ni disk on the sputter surface side of this target substrate and the sputter surface side of the aluminum alloy backing plate were both mirror-polished to have a surface roughness Ra of 0.05 μm. Ni target of the present invention in which the non-erosion portion on the sputter surface side is mirror-polished to have a surface roughness Ra of 0.05 μm, and the surface roughness Ra of the aluminum alloy backing plate is maintained at 0.5 μm while the sputter surface side is cut. 2. Surface roughness Ra of all of the pure Ni disc including the non-erosion portion on the sputter surface side and the sputter surface side of the aluminum alloy disc Ra: 0.0
The Ni target 3 of the present invention, which was mirror-polished to 5 μm, pure Ni
The entire surface of the sputter surface including the non-erosion part of the disk is mirror-polished to have a surface roughness Ra of 0.05 μm, and the surface roughness Ra of the aluminum alloy backing plate is kept at 0.5 μm while the sputter surface side is cut. The present invention Ni target 4 and the surface roughness Ra of the entire sputter surface side including the non-erosion portion of the pure Ni disc and the sputter surface side of the aluminum alloy disc as cut Ra: 0.5 μ
A conventional Ti target held at m was prepared. These Ni targets 1 to 4 of the present invention and conventional Ni targets
The target was placed in a DC magnetron sputtering apparatus, and sputtering was repeatedly performed under the same conditions as in Example 1, and the number of Si wafers until the number of particles in the Ni film exceeded 100 particles / wafer was measured. The measurement results are shown in Table 2.

【0016】[0016]

【表2】 [Table 2]

【0017】実施例3 ターゲットとして、直径:250mm×厚さ:10mmの寸
法をもった純度:99.999%純Co円板を用意し、
この純Co円板をアルミニウム合金製円板に拡散接合し
て、純Ni円板およびアルミニウム合金製バッキングプ
レートからなるターゲット基体を作製し、このターゲッ
ト基体の、純Co円板のスパッタ面側非エロージョン部
およびアルミニウム合金製バッキングプレートのスパッ
タ面側を共に表面粗さRa:0.05μmに鏡面研磨し
た本発明Coターゲット1、純Co円板のスパッタ面側
非エロージョン部を表面粗さRa:0.05μmに鏡面
研磨しかつアルミニウム合金製バッキングプレートのス
パッタ面側を切削したままの表面粗さRa:0.5μm
に保持した本発明Coターゲット2、純Co円板の非エ
ロージョン部を含むスパッタ面側全体およびアルミニウ
ム合金製バッキングプレートのスパッタ面側を共に表面
粗さRa:0.05μmに鏡面研磨した本発明Coター
ゲット3、純Co円板の非エロージョン部を含むスパッ
タ面側全体を表面粗さRa:0.05μmに鏡面研磨し
かつアルミニウム合金製円板のスパッタ面側を切削した
ままの表面粗さRa:0.5μmに保持した本発明Co
ターゲット4、並びに、純Co円板のスパッタ面側全体
およびアルミニウム合金製円板のスパッタ面側を鏡面研
磨せずに切削したままの表面粗さRa:0.5μmに保
持した従来Coターゲット、をそれぞれ作製し、これら
本発明Coターゲット1〜4および従来Coターゲット
を直流マグネトロンスパッタリング装置に装入し、実施
例1と同じ条件でスパッタリングを繰り返し行い、Co
膜中に前記パーティクルが100個/ウエハを越えるに
至るまでのSiウエハ枚数を測定し、これらの測定結果
を表3に示した。
Example 3 As a target, a pure Co disk having a purity of 99.999% and a size of diameter: 250 mm × thickness: 10 mm was prepared.
This pure Co disc is diffusion-bonded to an aluminum alloy disc to prepare a target substrate composed of a pure Ni disc and an aluminum alloy backing plate, and the target Co substrate has a non-erosion side of the pure Co disc on the sputtering surface side. Surface roughness Ra of the Co target 1 of the present invention, in which the sputtering surface side of the aluminum alloy backing plate and the sputter surface side of the aluminum alloy are both mirror-polished to a surface roughness Ra of 0.05 μm, and the sputter surface side non-erosion portion of the pure Co disk. Surface roughness Ra: 0.5 μm after being mirror-polished to 05 μm and cutting the sputter surface side of the aluminum alloy backing plate
Co target 2 of the present invention held on the whole surface, the entire sputtering surface side including the non-erosion portion of the pure Co disk, and the sputtering surface side of the aluminum alloy backing plate are mirror-polished to have a surface roughness Ra of 0.05 μm. The surface roughness Ra of the target 3 and the pure Co disk, including the non-erosion portion, is mirror-polished to a surface roughness Ra of 0.05 μm, and the aluminum alloy disk has a surface roughness Ra as cut. Inventive Co held at 0.5 μm
The target 4 and a conventional Co target in which the entire surface of the pure Co disk on the sputter surface and the surface of the aluminum alloy disk on the sputter surface were cut to a surface roughness Ra of 0.5 μm without being mirror-polished. Each of the Co targets 1 to 4 of the present invention and the conventional Co target produced as described above were loaded into a DC magnetron sputtering apparatus, and sputtering was repeated under the same conditions as in Example 1 to obtain Co.
The number of Si wafers until the number of particles in the film exceeds 100 / wafer was measured, and the measurement results are shown in Table 3.

【0018】[0018]

【表3】 [Table 3]

【0019】実施例4 ターゲットとして、直径:250mm×厚さ:10mmの寸
法をもった純度:99.999%純Cu円板を用意し、
この純Cu円板をアルミニウム合金製円板に拡散接合し
て純Cu円板およびアルミニウム合金製バッキングプレ
ートからなるターゲット基体を作製し、このターゲット
基体の純Cu円板のスパッタ面側非エロージョン部およ
びアルミニウム合金製バッキングプレートのスパッタ面
側を表面粗さRa:0.05μmに鏡面研磨した本発明
Cuターゲット1、純Cu円板のスパッタ面側非エロー
ジョン部を表面粗さRa:0.04μmに鏡面研磨しか
つアルミニウム合金製バッキングプレートのスパッタ面
側を切削したままの表面粗さRa:0.5μmに保持し
た本発明Cuターゲット2、純Cu円板の非エロージョ
ン部を含むスパッタ面側全体およびアルミニウム合金製
バッキングプレートのスパッタ面側を表面粗さRa:
0.04μmに鏡面研磨した本発明Cuターゲット3、
純Cu円板の非エロージョン部を含むスパッタ面側全体
を表面粗さRa:0.04μmに鏡面研磨しかつアルミ
ニウム合金製バッキングプレートのスパッタ面側を切削
したままの表面粗さRa:0.5μmに保持した本発明
Cuターゲット4、並びに、純Cu円板の非エロージョ
ン部を含むスパッタ面側全体およびアルミニウム合金製
バッキングプレートのスパッタ面側を鏡面研磨せずに切
削したままの表面粗さRa:0.5μmに保持した従来
Cuターゲット、をそれぞれ作製し、これら本発明Cu
ターゲット1〜4および従来Cuターゲットを直流マグ
ネトロンスパッタリング装置に装入し、実施例1と同じ
条件にてスパッタリングを繰り返し行い、Cu膜中に前
記パーティクルが100個/ウエハを越えるに至るまで
のSiウエハ枚数を測定し、これらの測定結果を表4に
示した。
Example 4 As a target, a pure Cu disk having a diameter of 250 mm and a thickness of 10 mm and a purity of 99.999% was prepared.
This pure Cu disc is diffusion-bonded to an aluminum alloy disc to prepare a target substrate composed of a pure Cu disc and an aluminum alloy backing plate, and a non-erosion portion of the pure Cu disc on the sputtering surface side of the target substrate and The Cu target 1 of the present invention in which the sputter surface side of the aluminum alloy backing plate is mirror-polished to a surface roughness Ra of 0.05 μm, and the non-erosion portion of the pure Cu disk on the sputter surface side has a mirror surface of Ra: 0.04 μm. The Cu target 2 of the present invention, which has been polished and the surface roughness Ra of the backing plate made of an aluminum alloy is kept at 0.5 μm as it is cut, the entire sputtering surface side including the non-erosion portion of the pure Cu disk and aluminum. Surface roughness Ra on the sputter surface side of the alloy backing plate:
Cu target 3 of the present invention mirror-polished to 0.04 μm,
The surface roughness Ra of the pure Cu disk including the non-erosion portion is polished to a surface roughness Ra of 0.04 μm, and the surface roughness Ra of the aluminum alloy backing plate is 0.5 μm. The Cu target 4 of the present invention held on the above, and the entire surface of the sputter surface including the non-erosion portion of the pure Cu disc and the surface of the aluminum alloy backing plate on which the sputter surface is cut without mirror polishing Ra: A conventional Cu target held at 0.5 μm was produced, and the Cu of the present invention was prepared.
A target 1 to 4 and a conventional Cu target were placed in a DC magnetron sputtering apparatus, and sputtering was repeated under the same conditions as in Example 1 to obtain 100 Si wafers per wafer in the Cu film. The number of sheets was measured, and the measurement results are shown in Table 4.

【0020】[0020]

【表4】 [Table 4]

【0021】[0021]

【発明の効果】表1〜表4に示される結果から、ターゲ
ットのスパッタ面側の少なくとも非エロージョン部の表
面粗さRaが0.01〜0.09μmに鏡面研磨されて
いるマグネトロンスパッタリング用ターゲットは、鏡面
研磨されていない従来ターゲットと比較して、0.2μ
m以上のパーティクルが100個/ウエハを越えるに至
るまでのSiウエハ枚数が多く、パーティクルが発生し
にくいことが分かる。したがって、この発明のターゲッ
トは、高出力スパッタでも成膜中に粗大パーティクルが
多発するのを長期に亘って抑制することができるので、
マグネトロンスパッタリング装置の大型化および高性能
化に十分満足に対応でき、長い使用寿命を示すものであ
る。
From the results shown in Tables 1 to 4, the target for magnetron sputtering in which the surface roughness Ra of at least the non-erosion portion on the sputtering surface side of the target is mirror-polished to 0.01 to 0.09 μm is obtained. , 0.2μ compared to conventional target which is not mirror polished
It can be seen that the number of Si wafers is large until the number of particles of m or more exceeds 100 / wafer, and particles are less likely to be generated. Therefore, the target of the present invention can suppress the occurrence of large numbers of coarse particles during film formation for a long period even in high-power sputtering.
The magnetron sputtering device can be satisfactorily dealt with in upsizing and high performance and has a long service life.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ターゲットのスパッタ面側のスパッタさ
れない中央部および外周縁部からなる非エロージョン部
が表面粗さRa:0.01〜0.09μm(ただし、R
aは中心線平均粗さを示す、以下同じ)に鏡面研磨され
ていることを特徴とするマグネトロンスパッタリング用
ターゲット。
1. A surface roughness Ra of 0.01 to 0.09 μm (provided that R
A is a target for magnetron sputtering, which is mirror-polished to a centerline average roughness (the same applies hereinafter).
【請求項2】 ターゲットの非エロージョン部を含むス
パッタ面側全体が表面粗さRa:0.01〜0.09μ
mに鏡面研磨されていることを特徴とするマグネトロン
スパッタリング用ターゲット。
2. The surface roughness Ra of the entire target surface including the non-erosion portion of the target is Ra: 0.01 to 0.09 μm.
A target for magnetron sputtering, which is mirror-polished to m.
【請求項3】 請求項1または2記載のターゲットを支
持するバッキングプレートのスパッタ面側が表面粗さR
a:0.01〜0.09μmに鏡面研磨されていること
を特徴とするマグネトロンスパッタリング用ターゲッ
ト。
3. The surface roughness R on the sputtering surface side of the backing plate supporting the target according to claim 1 or 2.
a: A target for magnetron sputtering, which is mirror-polished to 0.01 to 0.09 μm.
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Effective date: 20021008