TWI695077B - 可使點燃穩定化之濺鍍靶 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種濺鍍靶,其係於濺鍍面具備平坦部與錐形部者,且其特徵在於:上述錐形部具有KAM值為平均0.5°以上之結晶應變。可使點燃(電漿點火)之點火失敗率降低,從而可穩定地開始濺鍍製程。藉此,可縮短裝置之停工時間,故而可有助於產能(throughput)之提高或成本效率之改善。
Description
本發明係關於一種於濺鍍中可穩定地進行濺鍍開始時之初始電漿之激發、發火(亦稱為點燃、電漿點火、著火)之濺鍍靶。
半導體積體電路之配線一代比一代要求細線化,於成為此種配線的薄膜之形成中,使用作為物理蒸鍍法之一種之濺鍍。近年來,為了提高濺鍍之成膜速度而使用藉由電磁力控制電漿之磁控濺鍍之情況較多。於此種用於最尖端之濺鍍中,成膜製程穩定且控制容易之靶不可欠缺。於因電漿點火不良而裝置停止,或產生電壓變動等而無法進行穩定之成膜之情形時,存在不僅使生產性降低,而且使製品之品質劣化之情況。又,若控制困難,則於意圖使成膜條件變化之情形時,存在無法開始、維持穩定成膜之情況。所謂電漿點火不良係指無法使電漿產生之狀態(著火不良)。
作為半導體積體電路之配線,一般而言使用銅配線,為了形成對於該銅配線之障壁膜,近年來常使用由鉭所構成之濺鍍靶。障壁膜亦應用於縱橫比(階差之深度與開口之比)較高之配線孔,故而必須控制成膜速度來穩定地形成為極薄膜。又,為了提高濺鍍產率亦必須以高功率濺鍍,即便於此種條件下亦期望對膜厚控制有利的成膜速度較低之靶。而且,
此種成膜控制技術擔負著PVD發展之一部分任務。
作為用以形成上述障壁膜之靶之一例之鉭靶自通用性之觀點而言,使用純度4N5(99.995wt%)品,但為了極力抑制由雜質所致之膜之密合性劣化或洩漏電流增加等,亦存在使用實質上純度6N(99.9999wt%)品之情況,近年來,為了提高配線設計之自由度,使用此種超高純度之材料之情況增加。
靶存在如下情況,即,其材料因提高純度而軟化,難以控制靶之品質,例如塑性加工後之集合組織之配向不均、及由熱處理所致之再結晶時之結晶粗大化等。該等問題藉由提高嚴格控制靶之製造製程,某些部分能夠得以解決,但即便於如此製作之高品質靶亦存在如下情況,即,因靶之使用環境變得更嚴格而出現新的問題。
且說,濺鍍係連續地持續如下循環之現象,即,將靶作為陰極並施加電壓,偶然存在之電子或自靶飛出之一次電子藉由施加電場而加速,與導入之Ar氣體原子碰撞電離而使Ar電漿化,Ar離子被吸引至作為陰極之靶並產生碰撞,敲擊靶材並且釋放二次電子,再次使Ar離子化;此時,為了產生初始之電漿而必須點火(點燃)。
於直流二極放電中,電漿之點火條件原理上依據帕申定律(Paschen's law)。該定律係針對放電開始電壓相對於電極間距離與環境壓力之積(pd積)之關係所設立之一般定律,表示如下一般性之傾向,即,放電開始電壓即最小之放電電壓以某pd積之值表示極小值,若pd積之值變得低於此則放電開始電壓急遽上升,即難以放電開始。因此,根據該定律,意味著若電極間距離不變,則環境壓力變得越低,電漿之初始點火越困難,
此亦與大量經驗性之傾向一致。
然而,近年來自極力減少膜中之殘留氣體成分而提高膜質之觀點考慮,要求亦極力減少製程時之導入氣體。又,自提高製造良率之觀點考慮縮短電壓施加時間,自裝置保護之觀點考慮嚴格限制由點火失敗所致之再點火製程之次數等,與點燃製程相關之條件因各種原因而變得嚴格。於此種情況下,超高純度靶材料存在點火製程容易變得不穩定之問題,存在為了提高點火成功率採用低純度品但為了提高品質採用高純度品之二律背反性。
此處之問題僅存在於成膜製程之第1階段即點火製程,其後之成膜製程只要可穩定地維持電漿則可無問題地繼續,故而只要實現具備「僅作用於點火製程,而對其後之成膜無幫助之特性」之靶即可。認為此種靶可藉由控制靶表面之形狀或構造上之特徵而實現,作為形狀具有特徵之濺鍍靶,已知有專利文獻1~4等先前技術。
專利文獻1揭示如下技術:藉由於靶表面之一部分形成V字型、圓弧、方型等環狀之槽使靶表面積增加,而抑制陰極電路之阻抗變動。又,專利文獻2揭示如下技術:藉由於使用於磁控濺鍍之磁性體靶之磁通集中區域附近形成磁通洩漏用之槽,而使電漿亦作用於槽之周邊來有意圖地擴大靶之實效侵蝕面積。
專利文獻3揭示如下技術:藉由於靶表面形成高度1~10mm之多個傾斜面,而使離子傾斜地向靶表面入射實現成膜速度之提高與抑制粒子向濺鍍面之再附著。專利文獻4揭示如下技術:藉由於靶表面之電漿密度較低之外周部形成凹部,而使於電漿密度較低之部分容易沈積之異物
附著於凹部內而防止自表面形成由異物所致之突出,從而防止於與遮罩之間產生異常放電。該等先前技術1~4均係於構成濺鍍靶之外周面之一部分有意圖地設置形狀上之變更,但解決與電漿之初始點火之穩定性相關之課題之意圖、及藉此發揮之效果之提示均無,並且自此種觀點而言先前技術1~4亦並非考察形狀或構造者。
專利文獻5揭示有如下技術:將具有突起之工具壓抵於靶之側面而形成壓印(凹凸形狀)之分佈構造,藉由該構造而防止附著物之掉落或剝離。於該文獻中,將工具壓抵於靶之表面使之變形之目的亦為防止附著物之掉落或剝離,並非係為了使電漿之初始點火穩定性化而進行者。當然,並未揭示適合用以使電漿之初始點火穩定性化的具體之壓抵條件或構造、靶特性。
專利文獻1:國際公開第2006/054409號
專利文獻2:日本特開2003-226965號公報
專利文獻3:日本特開2003-027225號公報
專利文獻4:日本特開2004-084007號公報
專利文獻5:日本特表2004-511656號公報
本發明係鑒於如上所述之情況而完成者,課題在於提供一種於濺鍍時之初始電漿點火(點燃)時,無由點火不良所致之重試(retry)(再
點火)或裝置停止等,可穩定地開始濺鍍之濺鍍靶。尤其,課題在於提供一種即便於高純度材料或導入氣體減少等對點燃不利之情況下,亦可穩定地開始濺鍍之濺鍍靶。
以上述知識見解為基礎,本發明係提供以下之技術者。
1)一種濺鍍靶,係於濺鍍面具備平坦部與錐形部者,其特徵在於:上述錐形部之至少表面部分具有KAM值為平均0.5°以上之結晶應變;2)如上述1)之濺鍍靶,其中,上述錐形部之具有KAM值為平均0.5°以上之結晶應變之區域自表面到達至深度0.4mm以上之區域;3)如上述1)或2)之濺鍍靶,其中,具有上述KAM值為平均0.5°以上之結晶應變之部分僅在上述錐形部;4)如上述1)~3)中任一項之濺鍍靶,其中,上述錐形部之具有結晶應變之部分之形狀為最大深度500μm、寬度1mm以下、間距2mm以下之滾花形狀;5)如上述1)~4)中任一項之濺鍍靶,其由純度4N5以上之鉭所構成。
本發明之濺鍍靶即便於導入氣體減少、電壓施加時間縮短等條件下,亦可降低點燃(電漿點火)之點火失敗率,可穩定地開始濺鍍製程。藉此,由於可縮短裝置之停工時間,故而可有助於產能之提高或成本效率之改善。
100‧‧‧靶本體
101‧‧‧濺鍍面平坦部
102‧‧‧濺鍍面錐形部
110‧‧‧襯板
210‧‧‧靶本體
211‧‧‧襯板
圖1係本發明之濺鍍靶之俯視概略圖(上)與剖面概略圖(下)。
圖2係本發明之錐形部KAM值測定試樣部位(a)與濺鍍靶之KAM映射像之例(b)。
圖3係於深度方向針對每個觀察視野分割而評估本發明之濺鍍靶之KAM映射像之例。
圖4係實施例1之濺鍍靶之整體圖像(a)與錐形部放大圖像(b)。
本發明之濺鍍靶係於濺鍍面具備平坦部與錐形部者。其中,所謂濺鍍面係指濺鍍靶之曝露於電漿之面。又,所謂錐形部係指於濺鍍靶之濺鍍面之外周端部,於與靶側面之間受到去角加工之部分,係實質上無助於成膜或對成膜貢獻較少之部分。又,所謂平坦部係指濺鍍面中除了錐形部以外實質上有助於成膜之部分,係指與連結欲藉由濺鍍形成膜之被對象物與靶之鉛垂線直行之靶的被濺鍍面。
本發明之濺鍍靶之特徵在於,於上述濺鍍面之錐形部實施結晶應變加工。作為此處之結晶應變,可使用KAM(Kernel Average Misorientation)值作為指標,本發明之濺鍍靶係錐形部具有KAM值為平均0.5°以上之結晶應變者。該KAM值如之後說明般,係分析電子束背散射(EBSD)測定之結果所得者,於本發明中,根據錐形部之特定位置之剖面之EBSD測定結果來評估錐形部之KAM值。該KAM值之評估係以下述方式算出,即以縱(深度方向)200μm、橫(與表面平行之方向)1200μm之
測定範圍作為單位,將本發明中根據EBSD測定所得之KAM映射像於深度方向依序每200μm分割一次所得之每各區域之平均值,於本發明中「所謂錐形部之至少表面部分具有KAM值為平均0.5°以上之結晶應變」,係指自最接近錐形部之特定位置剖面之表面的縱200μm、橫1200μm測定範圍算出之KAM值之平均為0.5°以上。
具有此種錐形部之結晶應變之部分於產生電漿時容易產生電子雪崩,故而可大大有助於點燃之產生或穩定化。該機制未必明確,認為如下情況為一個原因:賦予結晶應變時所產生之形狀上之變化且能階之變化使一次荷電粒子(Ar離子、電子)向靶突入時之侵入深度變淺,一次荷電粒子之能量傳播至靶表面附近之電子,故而可使二次電子釋放機率提高。又,藉由導入結晶應變而於晶界部分產生雜質或氣體成分之析出。該雜質或氣體成分析出之晶界部分與周圍之組織相比成為二次電子釋放機率局部地增大之部分,亦可認為藉由促進來自該部分之二次電子之釋放而可提高產生放電之機率。
關於本發明之濺鍍靶,進而基於圖1進行說明。圖1之上圖表示濺鍍靶之濺鍍面,圖1之下圖表示濺鍍靶之剖面。再者,圖1只不過為用以使理解容易之一形態,並不藉由該形態而限制本發明。本發明係包含以下所說明之形態以外之各種變形者。
結晶應變係導入到至少靶之濺鍍面側之錐形部,但不僅錐形部,亦可橫跨平坦部或側面而形成。當與晶圓對向地配置靶時,於向與晶圓面平行之面即平坦部導入結晶應變之情形時,較佳為導入至參與成膜較少之部分(低侵蝕區域)。其原因在於,物質之濺鍍速率依賴於結晶面方位
而不同,於結晶應變導入部分中晶粒之配向產生混亂,故而與結晶應變非導入部相比濺鍍速率會不同,若該等兩者之部分混合存在於有助於平坦面之成膜之部分則對膜厚之均勻性帶來不良影響。又,於由磁性材料構成之靶中,亦存在有時於結晶應變導入部磁通之洩漏量變化,對成膜時之電流-電壓變化之影響變大之情形。認為完全無侵蝕之區域為有助於點燃之1次荷電粒子(Ar離子、電子)不衝擊靶、或膜之再附著量較多之部位,故而即便將結晶應變導入至該部分,效果亦極低。
僅將結晶應變導入至錐形部,或者,跨及錐形部與平坦部、錐形部與側面、錐形部與平坦部與側面之所有區域導入有時依賴於濺鍍裝置之規格,故而可根據其規格而適當選擇。為了避免與上述膜厚均勻性或洩漏磁通相關之問題,安全的是僅向錐形部導入結晶應變。
本發明之濺鍍靶於使用KAM值作為結晶應變之指標進行評估之情形時,錐形部之至少表面部分中之KAM值為平均0.5°以上,若其未達0.5°,則自初始電漿點火之穩定化之觀點而言,與以往存在之靶在組織構造上無差異。錐形部之表面之平均KAM值較佳為1.0°以上,更佳為1.5°以上。又,本發明中之KAM值之評估係為了防止因晶界之存在而較反映本來之結晶配向之值過大地評估KAM值並且提高測定評估之可靠性,而將最大值設定為5°進行。因此,本發明之KAM值評估法中不會獲得5°以上之評估值。若考慮更正確地反映結晶應變之範圍,則發揮本發明之作用效果之較理想之KAM值之上限為3°。
有助於濺鍍開始初期之放電特性的是:自靶表面至概略深度為數μm左右之範圍為止之區域,即便為侵蝕速率較低之錐形部,伴隨靶使
用而表面部分會被濺鍍消失,故而為了貫穿靶之使用壽命維持充分之效果,較理想的是至少自表面至0.4mm左右之深度為止具有KAM值為平均0.5°以上之結晶應變。若具有該結晶應變之部分之深度不充分,則認為可成為於侵蝕進展時有助於電漿點火之穩定化之二次電子之釋放源的晶界等之部位其數量變得不足。
至少向錐形部導入之結晶應變能夠藉由可對結晶組織賦予應變之任意之手段而導入,可利用冷鍛造加工、軋壓加工、壓抵(加壓)加工等塑性變形加工,根據情況亦可利用特定條件之切削加工。其中,使用具有滾花(knurling)形狀之突起之壓抵具等工具即利用加壓之滾花加工,於在加工前後不會使靶形狀較大地變化可簡便地導入結晶應變,且亦可相對精度良好地控制所導入之應變之量之方面較佳。
於藉由滾花加工而向至少錐形部導入結晶應變之情形時,可控制藉由壓抵具之壓抵力或角度、壓抵次數等加工條件而導入之應變量。用以於錐形部之表面達成KAM值為平均0.5°以上之結晶應變之最佳加工條件取決於靶材料或工具之材質、工具之滾花形狀而不同。若滾花之間距變大,則每單位面積之接觸點數變少,故而於壓抵之力相同之情形時,間距越大則導入至靶之應變量越大。又,若壓抵力變大,則於間距相同之情形時每單位面積之壓力變大,故而壓抵力越大則導入至靶之應變量越大。由於壓抵力=壓抵量取決於壓抵具之頂部高度,故而於頂點角度為90°之情形時成為壓抵有間距一半之最大量。若於考慮該等之基礎上決定加工對象之靶材料與用於加工之工具,預先試驗性地求出於其等之間壓抵力與導入之應變量之關係,則可順利地進行錐形部表面之導入KAM值為平均0.5以上
之應變之加工。
作為滾花加工之一例,可列舉將具有頂點角度30~120°、間距0.1~5mm之滾花形狀之壓抵具以切入深度0.5~5mm之壓抵力向靶之錐形部壓抵之加工。此時,於錐形部,在與壓抵力對應之深度轉印有壓抵具之圖案,形成有四角錐之頂點平坦之圖案。加工係於通常室溫之不加熱之條件下進行,但本發明之加工之本質目的係控制被加工面之結晶應變量,故而為了將其控制為最佳量亦可於將靶加熱之條件下進行加工。
又,結晶應變向靶之錐形部之導入亦可於可對錐形部賦予適當應變之條件下藉由進行任意形狀之切削加工而達成。於該情形時,為了有意圖地向錐形部導入結晶應變,與進行簡單之切削之情形時相比,必須留意設定適合於切削工具對錐形部賦予意圖之結晶應變之切削條件。於該情形時,若決定加工對象之靶材料與用於加工之工具,進而切削形狀,預先試驗性地求出於其等之間加工條件與導入之應變量之關係,則可順利地進行錐形部表面之導入KAM值為平均0.5°以上之應變之加工。
本發明之技術可較佳地應用於用以形成銅配線之障壁膜之純度4N5(99.995%)以上之鉭靶。再者,於本發明中,所謂純度4N5(99.995%)係指利用輝光放電質量分析法(GDMS)分析Ta鑄錠,Na、Al、Si、K、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr之合計值未達50wtppm。
再者,於本發明中,所謂作為結晶應變量之指標之KAM值係指定義為如下值,該值係於根據EBSD所獲得之每一晶粒之結晶方位映射即反極點映射(IPF)像中,算出特定分析像素與鄰接於其之所有像素之方位差之平均所得者。於本發明中,為了評估靶之錐形部之結晶應變量,
如圖2(a)所示,自錐形部切出由虛線包圍之部分之觀察試樣201,於該試樣觀察面中對自傾斜面至斜線部分之特定深度為止之區域202進行EBSD測定。自其結果所獲得之觀察區域整體之IPF像按照上述定義進行計算,轉換為KAM值之空間映射像。若於該KAM值之算出時抽出像素中包含晶界部分,則使用該像素計算之KAM值成為極端大之值,作為本來應為基於晶粒方位差而算出之值之KAM值,算出並不適當之評估值。因此,為了將由此種晶界所致之計算誤差排除,於本發明中,如上所述,將KAM值之最大值限制為5°而進行評估。
圖2(b)係圖2(a)部分之KAM映射像之例。KAM映射像係藉由色調(圖式上為濃淡)之差異而表示特定場所之局部性之KAM值之像,自該圖可知,本發明之濺鍍靶之特徵在於,越為接近錐形部之錐形面之表面之圖式上側則KAM值越大,即,成為導入至靶組織之結晶應變較大之狀態,若為某深度以上則結晶應變相對性地變小。如此,本發明之濺鍍靶顯示KAM值自錐形部之錐形面之表面向深度方向逐漸降低之傾向,故而為了將向深度方向變化之KAM值與深度對應地適當評估,如圖3所示,於本發明中自表面起於深度方向設定每一200μm之平均KAM值評估區域進行評估。又,於實際之KAM映射像中無法避免觀察用試樣製作時之加工痕跡等之影響,故而為了儘可能地減少該影響,將平均KAM值評估區域中之與深度方向垂直之方向,即沿著錐形面之方向之長度設定為較深度方向充分長之1200μm。如此設定之於深度方向為200μm、於沿著錐形面之方向為1200μm之長方形區域,於本發明中定義為評估平均KAM值之單位區域。
根據算出KAM值時之單位像素之大小之設定情況,即便為
相同試樣,KAM值亦成為不同者,通常設定與利用EBSD觀察之SEM像中之晶粒相比十分小之像素來進行KAM分析(若並非如此則無法正確地測定基於局部性之晶粒配向之差異之量即KAM值),若為熟知用以評估適當之晶粒度等所必需之標準規格等規定之業者,則可適當設定觀察視野倍率等。本發明中之分析亦當然考慮其等後進行適當之設定。
於本發明中,具體而言進行以下之處理後進行試樣之KAM值之評估。
(KAM值之值評估用試樣之表面處理)
‧使用切斷機,將尺寸調整為適合EBSD測定之大小
‧為了保持正確之面與調整負載而填充樹脂(使用由丙酮等熔解之樹脂)
‧藉由以下之機械研磨而將表層部之凸凹、傷痕及加工變質層去除
-利用修面、削面之粗研磨(耐水紙)
-利用拋光之精密研磨1(9μm、3μm、1μm金剛石粒子)
-利用拋光之精密研磨2(0.1μm、0.05μm膠體二氧化矽)
‧樹脂熔解,試樣取出
‧利用化學蝕刻液(氫氟酸、硝酸、鹽酸之混合液)進行表面處理
‧利用丙酮或乙醇實施超音波清洗而清洗研磨劑等
又,於本發明中,藉由進行以下之順序與條件之點火試驗,而進行點燃時之點火穩定性之評估
(點火試驗)
‧第1步驟「氣體穩定」(5sec)
導入Ar氣體5sccm。
‧第2步驟「點燃」(1sec(至點火為止5sec))
導入Ar氣體5sccm,直接利用DC電源施加1000W。
(真空度:0.2~0.3mTorr)
‧第3步驟「抽真空」(10sec)
進行腔室內之抽真空(真空度:1~3μTorr)。
將上述3個步驟作為1個循環實施點火試驗。點燃之成功與否係根據第2步驟之「點燃」中,自施加電力開始至5sec以內是否達到實際電力來進行判斷。於在5sec以內點燃未成功之情形時,返回至第2步驟之開始「點燃」,再次施加設定電力。於在該第2步驟之「點燃」中即便重複4次施加設定電力而點燃亦不成功之情形時,判斷為點火失敗,停止處理。
實施例
以下,基於實施例進行說明。再者,本實施例只不過為用以使理解容易之一例,並不受該例任何限制。即,本發明係僅藉由申請專利範圍而限制者,包含本發明中所說明之實施例以外之各種變形者。
(比較例1)
首先,按照以下之順序製作成為比較例之習知型之靶。對純度99.995%以上之鉭原料進行電子束熔解,將其鑄造形成鑄錠。其次,對該鑄錠進行冷合模鍛造之後切斷形成坯料(billet)。將該坯料冷揉捏鍛造之後以900~1000℃再結晶退火,再次冷揉捏鍛造之後以900~1000℃實施再結晶退火。其次,將鍛造鑄錠冷軋,進行於900~1000℃之應變消除兼再結晶熱處理,進而於濺鍍面之外周部藉由工件旋轉速度200rev/min、切入深度0.2mm/
rev之條件下之車床加工而形成錐形部,形成直徑444mm、濺鍍面之直徑為406mm之鉭濺鍍靶。於該靶中,認為藉由最後之應變消除兼再結晶熱處理,而於最終加工前之靶素材中成為幾乎無應變之狀態,藉由其後之通常之錐形面之車床加工而僅對錐形部導入應變,但是除此以外沒有意圖對濺鍍面、側面之任一者導入結晶應變。
將該靶之錐形部剖面之結晶應變與下述實施例1相同地使用EBSD,以縱200μm、橫1200μm單位將最大KAM值設定為5°並進行KAM值分析,結果即便取得自表面向深度方向1mm為止之評估區域(自表面向深度方向5個單位區域)並加以評估,結晶應變以平均KAM值表示時止於0.41°~0.46°,於所有評估區域為低於0.5°之結果。再者,用以評估KAM值而進行EBSD測定之試樣與下述實施例相同,藉由上述KAM值之值評估用試樣之表面處理步驟而形成適合於著眼在結晶應變之測定的試樣。其次,對該靶進行利用上述點火試驗之點火穩定性之評估,調查點燃之點火失敗率,結果點火失敗率為100%。
(實施例1)
於與比較例1相同地製作之直徑444mm、濺鍍面之直徑為406mm之鉭濺鍍靶中,進行以1.0mm之壓抵力對濺鍍面外周之錐形部壓抵壓抵具的滾花加工,該壓抵具具有頂點角度90°、2mm間距之滾花形狀,藉此將意圖之結晶應變導入至濺鍍靶之錐形部。圖4(左為整體圖,右為錐形部放大圖)表示該靶之照片。藉由該壓抵加工而於錐形部形成有格子形狀。而且,自該錐形部準備進行EBSD測定且進行KAM值之評估的試樣。用以評估KAM值而進行EBSD測定之試樣係藉由上述KAM值之值評估用試樣之表面處理
步驟,而適當地進行表面之鏡面研腐+化學蝕刻處理,藉此形成適合於著眼於本來之結晶應變之測定之試樣。
於自如此獲得之試樣進行錐形部剖面之結晶應變之評估中,使用EBSD以縱200μm、橫1200μm單位將最大KAM值設定為5°並進行KAM值分析,結果於本發明中作為有效之結晶應變量而設定之平均KAM值0.5°以上之區域為自表面至深度1.4mm為止之區域(自表面向深度方向7個單位區域),該區域中之平均KAM值為0.5°~2.9°。再者,KAM值之測定評估係使用TSL公司製造之結晶方位解析裝置OIM6.0-CCD/BS進行(關於上述比較例、以後之實施例亦相同)。其次,對該靶進行利用上述點火試驗之點火穩定性之評估,調查點燃之點火失敗率((點燃失敗次數/點燃實施次數)×100)。其結果,點火失敗率為12%,與錐形部不具有結晶應變之靶(比較例1)相比可觀察到大幅之點燃特性提高。
(實施例2)
於與比較例1相同地製作之直徑444mm、濺鍍面之直徑為406mm之鉭濺鍍靶(純度4N5以上)中,進行以0.5mm之壓抵力對濺鍍面外周之錐形部壓抵壓抵具的滾花加工,該壓抵具具有頂點角度90°、1mm間距之滾花形狀,藉此將意圖之結晶應變導入至濺鍍靶之錐形部。藉由該壓抵加工而於錐形部形成有格子形狀。對該錐形部剖面之結晶應變與實施例1相同地使用EBSD,以縱200μm、橫1200μm單位將最大KAM值設定為5°並進行KAM值分析,結果於本發明中作為有效之結晶應變量而設定之平均KAM值0.5°以上之區域為自表面至深度0.8mm為止之區域(自表面向深度方向4個單位區域),該區域中之平均KAM值為0.5°~2.2°。其次,對該靶以與實
施例1相同之條件實施濺鍍,利用與實施例1相同之評估法調查點燃之點火失敗率,結果點火失敗率為17%,即便於該例中亦可觀察到點燃特性之較大之提高。
(實施例3)
於與比較例1相同地製作之直徑444mm、濺鍍面之直徑為406mm之鉭濺鍍靶(純度4N5以上)中,於濺鍍面外周之錐形部,藉由車床加工而以同心圓狀形成剖面V字型之加工槽。此時,於工件旋轉速度200rev/min、切入深度0.5mm/rev之條件下,進行槽之寬度為2mm、深度為2mm、槽之長度為外周約1294mm、內周約1281mm之車床加工,藉此將意圖之結晶應變導入至濺鍍靶之錐形部。對該錐形部剖面之結晶應變與實施例1相同地使用EBSD,以縱200μm、橫1200μm單位將最大KAM值設定為5°並進行KAM值分析,結果於本發明中作為有效之結晶應變量而設定之平均KAM值0.5°以上之區域為自表面至深度0.4mm為止之區域(自表面向深度方向2個單位區域),該區域中之平均KAM值為0.5°~1.1°。其次,對該靶以與實施例1相同之條件實施濺鍍,利用與實施例1相同之評估法調查點燃之點火失敗率,結果點火失敗率為43%。
將總結以上之結果而得者示於表1。
[產業上之可利用性]
本發明之濺鍍靶即便於導入氣體減少、電壓施加時間縮短等條件下,亦可使點燃(電漿點火)之點火失敗率降低,從而可穩定地開始濺鍍製程。藉此,由於可縮短裝置之停工時間,故而可有助於產能之提高及成本效率之改善。本發明之濺鍍靶對形成電子元件用薄膜有用。
Claims (7)
- 一種濺鍍靶,係於曝露於電漿之濺鍍面具備平坦部與錐形部者,其特徵在於:上述錐形部之至少表面部分具有核心平均錯向(Kernel Average Misorientation,KAM)值為平均0.5°以上之結晶應變。
- 如申請專利範圍第1項之濺鍍靶,其中,上述錐形部之具有KAM值為平均0.5°以上之結晶應變之區域,自表面到達至深度0.4mm以上之區域。
- 如申請專利範圍第1項之濺鍍靶,其中,具有上述KAM值為平均0.5°以上之結晶應變之部分僅在上述錐形部。
- 如申請專利範圍第2項之濺鍍靶,其中,具有上述KAM值為平均0.5°以上之結晶應變之部分僅在上述錐形部。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之濺鍍靶,其中,上述錐形部之具有結晶應變之部分之形狀為最大深度500μm、寬度1mm以下、間距2mm以下之滾花形狀。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之濺鍍靶,其係由純度4N5以上之鉭構成。
- 如申請專利範圍第5項之濺鍍靶,其係由純度4N5以上之鉭構成。
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