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JP4672121B2 - Sputtering target, sputtering apparatus using the same, and thin film manufacturing method - Google Patents
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JP4672121B2 - Sputtering target, sputtering apparatus using the same, and thin film manufacturing method - Google Patents

Sputtering target, sputtering apparatus using the same, and thin film manufacturing method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スパッタリングターゲットとそれを用いたスパッタリング装置、並びに薄膜の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体部品や液晶部品などを作製するにあたっては、配線や電極などとして利用される各種薄膜の形成にスパッタリング法が適用されている。具体的には、半導体基板やガラス基板などの被成膜基板上に、スパッタリング法を適用してAl、Cu、Ti、Mo、W、Mo−W合金などの導電性金属の薄膜、MoSi2、WSi2、TiSi2などの導電性金属化合物の薄膜、あるいはTiN、TaNなどの金属化合物の薄膜を形成し、配線、電極、バリア層などとして利用している。
【0003】
スパッタリング法は、荷電粒子によりスパッタリングターゲット表面を衝撃して、ターゲットからスパッタ粒子を叩き出し、ターゲットと対向させて配置した基板上にスパッタ粒子を堆積させて薄膜を形成する成膜法である。このような成膜方法を適用する際に用いられるスパッタリングターゲットには、成膜材料からなるターゲット本体を、バッキングプレートと呼ばれる基板で保持した構造が一般的に適用されている。
【0004】
図6は従来の一般的なスパッタリングターゲットの概略構造を示す断面図であり、図7はその外周部分を拡大して示す断面図である。これらの図において、1は成膜材料からなるターゲット本体であり、このターゲット本体1はバッキングプレート2上に載置ないしは接合配置されている。
【0005】
さらに、ターゲット本体1の外周部には段状部3が設けられており、この段状部3の断面3aをリング状のターゲット押え治具4により保持している。ターゲット本体1をバッキングプレート2に接合しない場合、ターゲット本体1は例えばその中央部に設けられたターゲット固定治具(図示せず)によりバッキングプレート2に固定されている。ターゲット本体1の断差面3bとターゲット押え治具4との間にはクリアランスが設けられており、これにより多少の間隙5が存在している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような従来のスパッタリングターゲットを用いた成膜工程においては、半導体素子などの高集積化、高信頼性化、高機能化などが進むにつれて、ターゲットに起因するダストの発生が重大な問題として認識されている。ここで言うダストとは、例えば直径が0.2μm以上の微細な粒子(パーティクル)であり、このような微細粒子が成膜した薄膜中に混入すると、配線間のショートや配線のオープン不良などの原因となるため、半導体素子や液晶表示素子などの電子部品の製造歩留りを低下させることになる。
【0007】
例えば、工業的には効率のよいマグネトロンスパッタ法が主として適用されており、その原理からターゲット本体1にはエロージョン部と非エロージョン部が存在する。スパッタされた粒子は基板に到達するものと、周辺に飛ぶもの、さらには再びターゲット本体1側に戻ってくるものとがある。ターゲット側に戻ってくるもののうち、非エロージョン部に付着した粒子は基本的には再びスパッタされることがないため、スパッタの進行が進むにつれて再付着物が堆積していく。この再付着膜が何等かの要因で剥離すると、ダストとして成膜した薄膜中に混入することになる。
【0008】
上述したように、再付着物の剥離はダストの発生原因の一つとなっている。このようなダストの防止策としては、非エロージョン部の表面粗さをエロージョン部より粗くして、再付着物の剥離、脱落を防止する(例えば特開平6-306597号公報参照)、非エロージョン部にブラスト粒子を打ち込み、アンカー効果で再付着物の剥離、脱落を防止する(例えば特開平9-176843号公報参照)など、種々の対策が採られている。
【0009】
しかしながら、これまでのダスト低減策は、ある一定の効果は認められているものの、ターゲットライフ近くまでスパッタリングが進行するにつれて、ダストが増加する傾向にあった。特に、上述したターゲット本体1の外周側に設けられた段状部3の断差面3bとターゲット押え治具4との間隙5に付着、堆積した再付着物の剥離を防止することは困難であり、この間隙5からの再付着物の剥離、脱落がダストの大きな発生原因として問題視されている。
【0010】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、ターゲット本体の外周部とターゲット押え治具との間隙に付着、堆積した再付着物の剥離、脱落を有効に防止することによって、ダストの発生を低減することを可能にしたスパッタリングターゲット、およびそれを用いたスパッタリング装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1のスパッタリングターゲットは外周側に段状部を有するターゲット本体と、前記ターゲット本体の下面側を支持するバッキングプレートと、前記ターゲット本体の外周部外側に配置され、前記ターゲット本体の前記段状部の段面を保持するターゲット押え治具とを具備するスパッタリングターゲットにおいて、前記ターゲット本体の外周側に設けられた前記段状部の段面に、深さ0.5mm以上の凹状のダスト抑制部が形成されていることを特徴としている。
【0012】
本発明の第2のスパッタリングターゲットは外周側に段状部を有するターゲット本体と、前記ターゲット本体の下面側を支持するバッキングプレートと、前記ターゲット本体の外周部外側に配置され、前記ターゲット本体の前記段状部の段面を保持するターゲット押え治具とを具備するスパッタリングターゲットにおいて、前記ターゲット本体の外周側に設けられた前記段状部の段差面に、深さ0.5mm以上の凹状のダスト抑制部が形成されていることを特徴としている。
【0013】
本発明の第3のスパッタリングターゲットは外周側に段状部を有するターゲット本体と、前記ターゲット本体の下面側を支持するバッキングプレートと、前記ターゲット本体の外周部外側に配置され、前記ターゲット本体の前記段状部の段面を保持するターゲット押え治具とを具備するスパッタリングターゲットにおいて、前記ターゲット本体の外周側に設けられた前記段状部の段面および段差面に、それぞれ深さ0.5mm以上の凹状のダスト抑制部が形成されていることを特徴としている。
【0015】
本発明者等は、前述したターゲット本体の外周部とターゲット押え治具との間隙に付着、堆積した再付着物について、詳細に観察ならびに検討したところ、スパッタリング中に熱膨張に起因してターゲット本体と押え治具との間に擦れが生じ、その際の振動や衝撃で間隙に堆積した再付着物の剥離、脱落が生じていることを見出した。
【0016】
そこで、本発明の第1のスパッタリングターゲットにおいては、ターゲット本体がターゲット押え治具と接触する部分、すなわちターゲット本体の外周部に設けられた段状部の段面に、凹状のダスト抑制部を設けている。この凹部(ダスト抑制部)によって、ターゲット本体とターゲット押え治具との熱膨張差に起因する擦れの程度が緩和され、ターゲット本体と押え治具との間隙に堆積した再付着物の剥離、脱落を抑制することができるため、この再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生を大幅に抑制することが可能となる。
【0017】
また、第2のスパッタリングターゲットにおいては、ターゲット本体の外周部に設けられた段状部の段差面に、凹状のダスト抑制部を設けている。段状部の段差面についても、スパッタ後期(ターゲットライフ近く)にはターゲット押え治具とのクリアランスによっては擦れが生じるおそれがある。そこで、段状部の段差面に凹状のダスト抑制部を設けることによっても、再付着物の剥離、脱落を抑制することができ、ターゲット本体と押え治具との間隙に堆積した再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生を抑制することが可能となる。
【0018】
本発明の第3のスパッタリングターゲットは、上述したターゲット本体の外周部に設けられた段状部の段面および段差面に、それぞれ凹状のダスト抑制部を形成しており、これらによってターゲット本体と押え治具との間隙に堆積した再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生をより一層抑制することができる。
【0019】
本発明のスパッタリング装置は真空容器と、前記真空容器内に配置される被成膜試料保持部と、前記真空容器内に前記被成膜試料保持部と対向して配置されるターゲット部とを具備するスパッタリング装置において、前記ターゲット部は上記した本発明のスパッタリングターゲットを有することを特徴としている。
本発明の薄膜の製造方法は、本発明のスパッタリングターゲットを用いて薄膜を形成する工程を具備することを特徴としている
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【0021】
まず、本発明の第1のスパッタリングターゲットの実施形態について、図1および図2を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態によるスパッタリングターゲットの概略構造を示す断面図、図2はその要部を拡大して示す断面図である。これらの図において、11は各種の金属材料や化合物材料などの成膜材料からなる、例えば円板状のターゲット本体である。このターゲット本体11は、バッキングプレート12により支持されている。
【0022】
ターゲット本体11の構成材料は特に限定されるものではなく、スパッタリングターゲットの使用目的に応じて種々の単体金属材料、合金材料、金属化合物材料などが使用される。ターゲット本体11の構成材料の具体例としては、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Pt、Ag、Ir、Ru、Ni、Co、Al、Cu、Si、Ge、CoおよびFeから選ばれる金属元素の単体、もしくは上記した金属元素を含む合金または化合物が挙げられる。
【0023】
バッキングプレート12は、ターゲット本体11の支持部材であると共に、イオン衝撃(スパッタ熱)によるターゲット本体11の温度上昇を抑制する冷却部材としての機能を有するものである。このため、バッキングプレート12の構成材料には、例えば熱伝導率が高い無酸素銅やAl合金が用いられ、さらにバッキングプレート12には図示を省略した冷却管が内蔵されている。
【0024】
ターゲット本体11の外周部の上面側には、段状部13が設けられている。この段状部13は、ターゲット本体11の上面(スパッタ面)11aより一段下がった位置に設けられている段面13aと、この段面13aとスパッタ面11aとを繋いで段差を形成している段差面13bとにより構成されている。そして、この段状部13の段面13aがターゲット押え治具14で保持されている。
【0025】
すなわち、ターゲット本体11の外周部外側には、断面逆L字状のリング部材からなるターゲット押え治具14が配置されている。このターゲット押え治具14を構成するリング部材は、ターゲット本体11の外径に対して余裕を持たせた内径を有している。このようなターゲット押え治具14は、ターゲット本体11をバッキングプレート12上に配置した後に、その上側からターゲット本体11の段状部13の段面13aを押えるようにして設置される。ターゲット押え治具14は、例えばバッキングプレート12にネジ止めなどにより固定される。
【0026】
このように、ターゲット本体11はターゲット押え治具14によりバッキングプレート12上に固定されている。また、ターゲット本体11とバッキングプレート12とは、例えばターゲット中央部においてターゲット固定治具を用いて一体化しておいてもよい。あるいは、ターゲット本体11とバッキングプレート12とを接合しておいてもよく、この際の接合方法としては例えばろう接や拡散接合(固相接合)などが用いられる。
【0027】
ターゲット本体11の段差面13bとターゲット押え治具14の内周面との間隙15は、ターゲット押え治具14を設置する際に問題とならない程度のクリアランスを有していればよく、具体的には1.5mm以下程度とされている。これら各構成部品によって、スパッタリングターゲット16が構成されている。
【0028】
この実施形態のスパッタリングターゲット16においては、ターゲット本体11がターゲット押え治具14と接触する部分である段状部13の段面13aに、凹状のダスト抑制部17が設けられている。具体的には、段状部13の段面13aの内周側に、円周方向に連続した凹状の溝がダスト抑制部17として形成されている。なお、ダスト抑制部17としての凹部は、必ずしも円周方向に連続した溝でなければならないものではなく、円周方向に断続的に形成された凹部であってもよい。
【0029】
ダスト抑制部17としての凹部は、ターゲット押え治具14で段状部13の段面13aを保持した際に、機械的な信頼性に問題が生じない程度の幅が段面13aの外周部に残存するように、段面13aの段差面13bとの境界から外周部近傍にかけて形成されている。このようなダスト抑制部17としての凹部の深さは0.5mm以上とすることが好ましい。また、段面13aの外周部側に残存させる幅は、断面13aの幅(ターゲット本体11の直径方向の幅)にもよるが、1mm程度あれば十分である。
【0030】
上述したように、ターゲット本体11のターゲット押え治具14との接触部分である段状部13の段面13aに、凹部(ダスト抑制部)17を設けることによって、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との接触面積が低減される。これによって、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との熱膨張差に起因する擦れの程度が緩和されるため、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との間隙15に付着、堆積した再付着物が、上記した擦れにより生じる振動や衝撃に起因して剥離、脱落することを抑制することができる。
【0031】
また、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との間隙15に堆積した再付着物に剥離が生じたとしても、段面13aの凹部(ダスト抑制部)17、すなわちターゲット押え治具14で上面の大半が塞がれた凹部17が、ダストの原因となる剥離した粒子の収容部としても機能し、粒子の脱落が抑制される。これらによって、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との間隙15に堆積した再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生を大幅に抑制することが可能となる。
【0032】
ここで、段状部13の段面13aにダスト抑制部17として設ける凹部の深さは、上述したように0.5mm以上とすることが好ましい。凹部17の深さが0.5mm未満であると、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との擦れを確実に抑制できないおそれがある。また、凹部17の剥離した粒子の収容部としての機能も低下する。
【0033】
次に、本発明の第2のスパッタリングターゲットの実施形態について、図3を参照して説明する。図3は本発明の第2の実施形態によるスパッタリングターゲットの要部構造を示す断面図である。なお、この実施形態のスパッタリングターゲットの全体構造は図1とおおよそ同様である。
【0034】
図3に示すスパッタリングターゲット18において、ターゲット本体11の外周部には、第1の実施形態と同様に、スパッタ面11aより一段下がった位置に形成された段面13aと、この段面13aとスパッタ面11aとを繋いで段差を形成している段差面13bとにより構成された段状部13が設けられている。
【0035】
第2の実施形態のスパッタリングターゲット18においては、段状部13の段差面13bに凹状のダスト抑制部19が設けられている。具体的には、ターゲット本体11の外周面(側面)と平行な段差面13bに、ターゲット本体11の直径方向に見て凹状としたダスト抑制部19が設けられている。このダスト抑制部19としての凹部は、段差面13bの段面13a側の位置に、円周方向に連続した溝として形成されている。
【0036】
言い換えると、スパッタ面11a側の一部を残して、段差面13bを円周方向にわたってターゲット本体11の直径方向に削ることによって、ダスト抑制部19としての凹部が形成されている。なお、ダスト抑制部19としての凹部は、必ずしも円周方向に連続した溝でなければならないものではなく、円周方向に断続的に形成された凹部であってもよい。
【0037】
ダスト抑制部19としての凹部は、ターゲット押え治具14で段状部13を保持した際に、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との間のクリアランスを保ち得る程度の幅が段差面13bの上部側に残存するように、段差面13bの段面13aとの境界から上部近傍にかけて形成されている。このようなダスト抑制部19としての凹部の深さは0.5mm以上とすることが好ましい。また、段差面13bの上部側に残存させる幅は、断差面13bの幅(ターゲット本体11の高さ方向の幅)にもよるが、1mm程度あれば十分である。
【0038】
上述したように、ターゲット本体11とターゲット押え治具14とのクリアランスとなる間隙15を形成する段状部13の段差面13bに、凹部(ダスト抑制部)19を設けることによって、スパッタ後期(ターゲットライフ近く)におけるターゲット本体11とターゲット押え治具14との擦れを抑制することができる。また、凹部(ダスト抑制部)19は再付着物の収容部としても機能することから、再付着物の剥離、脱落することを抑制することができる。これらによって、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との間隙15に堆積した再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生を大幅に抑制することが可能となる。
【0039】
段状部13の段差面13bにダスト抑制部19として設ける凹部の深さは、上述したように0.5mm以上とすることが好ましい。凹部19の深さが0.5mm未満であると、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との擦れを確実に抑制できないおそれがある。また、凹部19の再付着物の収容部としての機能も低下する。
【0040】
次に、本発明の第3のスパッタリングターゲットの実施形態について、図4を参照して説明する。図4は本発明の第3の実施形態によるスパッタリングターゲットの要部構造を示す断面図である。なお、この実施形態のスパッタリングターゲットの全体構造は図1とおおよそ同様である。
【0041】
図4に示すスパッタリングターゲット20において、ターゲット本体11の外周部には、第1および第2の実施形態と同様に、スパッタ面11aより一段下がった位置に形成された段面13aと、この段面13aとスパッタ面11aとを繋いで段差を形成している段差面13bとにより構成された段状部13が設けられている。
【0042】
第3の実施形態のスパッタリングターゲット20においては、段状部13の段面13aに凹状の第1のダスト抑制部17が設けられていると共に、段状部13の段差面13bに凹状の第2のダスト抑制部19が設けられている。これら第1および第2のダスト抑制部(凹部)17、19の具体的な形状などは、前述した第1および第2の実施形態とそれぞれ同様とされている。
【0043】
このように、ターゲット本体11のターゲット押え治具14との接触部分である段状部13の段面13aに、第1の凹部(ダスト抑制部)17を設けると共に、ターゲット本体11とターゲット押え治具14とのクリアランスとなる間隙15を形成する段状部13の段差面13bに、第2の凹部(ダスト抑制部)19を設けることによって、段面13aおよび段差面13bに起因する再付着物の剥離、脱落を抑制することができる。従って、ターゲット本体11とターゲット押え治具14との間隙15に堆積した再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生をさらに有効に抑制することが可能となる。
【0044】
次に、本発明のスパッタリング装置の実施形態について説明する。図5は本発明のスパッタリング装置の一実施形態の概略構成を示す図である。同図において、21はバッキングプレート12にターゲット押え治具14により固定されたターゲット本体11を有するスパッタリングターゲットであり、前述した第1、第2および第3の実施形態による各スパッタリングターゲット16、18、20のいずれかの構成を有するものである。
【0045】
上記した成膜源としてのスパッタリングターゲット21の外周部下方には、アースシールド22が設けられており、その下方にはさらに上部防着板23および下部防着板24が配置されている。被成膜試料である基板25は、スパッタリングターゲット21と対向配置するように、被成膜試料保持部であるプラテンリング26に保持されている。これらは図示を省略した真空容器内に配置されており、真空容器にはスパッタガスを導入するためのガス供給系(図示せず)と真空容器内を所定の真空状態まで排気する排気系(図示せず)とが接続されている。
【0046】
上述したスパッタリング装置において、スパッタリングターゲット21はターゲット本体11とターゲット押え治具14との間隙15に堆積した再付着物の剥離、脱落を抑制する機構を有している。従って、再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生量、さらには基板25上に形成される膜中への混入量を大幅に抑制することが可能となる。
【0047】
このようなスパッタリング装置によれば、64M、256M、1Gというような高集積度の半導体素子の配線膜、すなわち配線幅が0.2μm以下というように狭小でかつ高密度の配線網を形成する配線膜であっても、ダストの混入が大幅に抑制されることから、配線不良の発生を大幅に低減することができる。このような効果は半導体素子の作製に限らず、液晶表示素子などの他の電子部品を作製する際においても有効に機能するものである。
【0048】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【0049】
実施例1
まず、Tiターゲット(ターゲット本体)となる純度5NのTi円板とバッキングプレートとなるAl合金(6061)板とを準備した。これらを所望のターゲット形状およびバッキングプレート形状に機械加工した。
【0050】
具体的には、Tiターゲットは外径250mm、厚さ15mmとし、さらに外周側上部に段状部13を設けた。段状部13の形状は、断面13aの幅(ターゲット本体11の直径方向の幅)を3mmとし、また断差面13bの幅(ターゲット本体11の厚さ方向の幅)を3mmとした。そして、図2に示したように、断面13aの外周側に幅1mmの面を残して、深さ0.5mmの凹部を円周方向に連続して形成し、ダスト抑制部17とした。なお、バッキングプレートは外径300mmとした。これらTiターゲットとバッキングプレートとを、ターゲット中央部においてターゲット固定治具(図示せず)により固定した。
【0051】
次に、外径300mm×内径246mmの断面逆L字状のSUS製リングをターゲット押え治具として用いて、Tiターゲットの外周上部の段状部を押えるように設置して、一体型のTiスパッタリングターゲットを作製した。このTiスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【0052】
実施例2
Tiターゲット(ターゲット本体)となる純度5NのTi円板とバッキングプレートとなるAl合金(6061)板とをホットプレスにより拡散接合した。これらを所望のターゲット形状およびバッキングプレート形状に機械加工した。
【0053】
具体的には、Tiターゲットは外径250mm、厚さ15mmとし、さらに外周側上部に段状部13を設けた。段状部13の形状は、断面13aの幅(ターゲット本体11の直径方向の幅)を3mmとし、また断差面13bの幅(ターゲット本体11の厚さ方向の幅)を3mmとした。そして、図3に示したように、断差面13bの上部側に幅1mmの面を残して、深さ0.5mmの凹部を円周方向に連続して形成し、ダスト抑制部19とした。なお、バッキングプレートは外径300mmとした。
【0054】
次に、外径300mm×内径246mmの断面逆L字状のSUS製リングをターゲット押え治具として用いて、Tiターゲットの外周上部の段状部を押えるように設置して、一体型のTiスパッタリングターゲットを作製した。このTiスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【0055】
実施例3
Tiターゲット(ターゲット本体)となる純度5NのTi円板とバッキングプレートとなるAl合金(6061)板とをホットプレスにより拡散接合した。これらを所望のターゲット形状およびバッキングプレート形状に機械加工した。
【0056】
具体的には、Tiターゲットは外径250mm、厚さ15mmとし、さらに外周側上部に段状部13を設けた。段状部13の形状は、断面13aの幅(ターゲット本体11の直径方向の幅)を3mmとし、また断差面13bの幅(ターゲット本体11の厚さ方向の幅)を3mmとした。
【0057】
そして、図4に示したように、断面13aの外周側に幅1mmの面を残して、深さ0.5mmの第1の凹部を円周方向に連続して形成し、第1のダスト抑制部17とした。さらに、断差面13bの上部側に幅1mmの面を残して、深さ0.5mmの第2の凹部を円周方向に連続して形成し、第2のダスト抑制部19とした。なおた、バッキングプレートは外径300mmとした。
【0058】
次に、外径300mm×内径246mmの断面逆L字状のSUS製リングをターゲット押え治具として用いて、Tiターゲットの外周上部の段状部を押えるように設置して、一体型のTiスパッタリングターゲットを作製した。このTiスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【0059】
比較例1
Tiターゲットの段状部にダスト抑制部としての凹部を形成しない以外は、実施例1と同一構成の一体型Tiスパッタリングターゲットを作製した。このTiスパッタリングターゲットについても、後述する成膜試験に供した。
【0060】
上述した実施例1〜3および比較例1によるTiスパッタリングターゲットをそれぞれ用いて、スパッタ圧4×10-1Pa、スパッタ電流5A、Ar流量15sccm、N2流量30sccmの条件でマグネトロンスパッタリングを行って、6インチSiウェハー上にTi薄膜を形成した。そして、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各Ti薄膜上の0.2μm以上のダスト(パーティクル)数をパーティクルカウンタでそれぞれ測定した。それらの測定結果を表1に示す。
【0061】
【表1】

Figure 0004672121
表1から明らかなように、実施例1〜3による各スパッタリングターゲットによれば、比較例1に比べてダスト発生量が低減している。特に、ターゲットライフ近くのダスト発生量が大幅に低減されていることが分かる。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスパッタリングターゲットによれば、ターゲット本体とターゲット押え治具との間隙に堆積した再付着物の剥離、脱落が抑えられているため、この再付着物の剥離、脱落に基づくダストの発生を有効に抑制することができる。従って、そのようなスパッタリングターゲットを用いた本発明のスパッタリング装置によれば、配線膜などの不良発生原因となる膜中へのダストの混入を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態によるスパッタリングターゲットの概略構造を示す断面図である。
【図2】 図1に示すスパッタリングターゲットの要部を拡大して示す断面図である。
【図3】 本発明の第2の実施形態によるスパッタリングターゲットの要部構造を示す断面図である。
【図4】 本発明の第3の実施形態によるスパッタリングターゲットの要部構造を示す断面図である。
【図5】 本発明の一実施形態によるスパッタリング装置の概略構成を示す図である。
【図6】 従来の代表的なスパッタリングターゲットの概略構造を示す断面図である。
【図7】 図6に示すスパッタリングターゲットの要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
11……ターゲット本体
12……バッキングプレート
13……段状部
13a…断面
13b…段差面
14……ターゲット押え治具
16、18、20……スパッタリングターゲット
17、19……凹部(ダスト抑制部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention provides a sputtering target and a sputtering apparatus using the sputtering target,AndThin filmManufacturing methodAbout.
[0002]
[Prior art]
In manufacturing semiconductor components, liquid crystal components, and the like, sputtering is applied to the formation of various thin films used as wirings, electrodes, and the like. Specifically, a thin film of conductive metal such as Al, Cu, Ti, Mo, W, Mo-W alloy, MoSi2, WSi2 is applied to a deposition substrate such as a semiconductor substrate or a glass substrate by applying a sputtering method. A thin film of a conductive metal compound such as TiSi2 or a thin film of a metal compound such as TiN or TaN is formed and used as a wiring, an electrode, a barrier layer, or the like.
[0003]
The sputtering method is a film forming method in which a surface of a sputtering target is impacted by charged particles, sputtered particles are knocked out of the target, and the sputtered particles are deposited on a substrate disposed to face the target to form a thin film. As a sputtering target used when such a film forming method is applied, a structure in which a target body made of a film forming material is held by a substrate called a backing plate is generally applied.
[0004]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional general sputtering target, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing an outer peripheral portion thereof. In these drawings, reference numeral 1 denotes a target main body made of a film forming material, and the target main body 1 is placed on or bonded to a backing plate 2.
[0005]
Further, a stepped portion 3 is provided on the outer peripheral portion of the target body 1, and a cross section 3 a of the stepped portion 3 is held by a ring-shaped target pressing jig 4. When the target main body 1 is not joined to the backing plate 2, the target main body 1 is fixed to the backing plate 2 by a target fixing jig (not shown) provided at the center of the target main body 1, for example. A clearance is provided between the cut-off surface 3b of the target main body 1 and the target pressing jig 4, so that a slight gap 5 exists.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the film-forming process using the conventional sputtering target as described above, the generation of dust due to the target becomes serious as the integration, reliability, and function of semiconductor elements and the like progress. Recognized as a problem. The dust mentioned here is, for example, fine particles (particles) with a diameter of 0.2 μm or more. If such fine particles are mixed in the thin film, the cause of short-circuiting between wirings or poor wiring opening Therefore, the manufacturing yield of electronic parts such as semiconductor elements and liquid crystal display elements is reduced.
[0007]
For example, industrially efficient magnetron sputtering is mainly applied, and the target body 1 has an erosion part and a non-erosion part from the principle. Some of the sputtered particles reach the substrate, some fly to the periphery, and some return to the target body 1 side again. Of the particles returning to the target side, the particles adhering to the non-erosion portion are basically not sputtered again, so that the reattachment deposits as the sputtering progresses. If the reattached film is peeled off due to any factor, it will be mixed into the thin film formed as dust.
[0008]
As described above, peeling of the reattachment is one of the causes of dust generation. As a measure for preventing such dust, the surface roughness of the non-erosion part is made rougher than that of the erosion part to prevent the reattachment from peeling or dropping (see, for example, JP-A-6-306597). Various measures are taken, such as blasting particles into the surface and preventing the reattachment from peeling off or falling off by the anchor effect (see, for example, JP-A-9-76843).
[0009]
However, although the dust reduction measures so far have a certain effect, the dust tends to increase as the sputtering progresses to near the target life. In particular, it is difficult to prevent the reattachment adhered and deposited in the gap 5 between the stepped surface 3b of the stepped portion 3 provided on the outer peripheral side of the target body 1 and the target pressing jig 4 from being peeled off. There is a problem that peeling and dropping of the reattachment from the gap 5 is a major cause of dust generation.
[0010]
The present invention was made in order to cope with such problems, and by effectively preventing the adhesion of the deposited reattachment to the gap between the outer periphery of the target body and the target pressing jig, and dropping off, It aims at providing the sputtering target which made it possible to reduce generation | occurrence | production of dust, and the sputtering apparatus using the same.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The first sputtering target of the present invention is,A target body having a stepped portion on the outer peripheral side, a backing plate for supporting the lower surface side of the target main body, and an outer peripheral portion outside the target main body, and holding the stepped surface of the stepped portion of the target main body In a sputtering target comprising a target pressing jig, on the step surface of the stepped portion provided on the outer peripheral side of the target body,More than 0.5mm deepA concave dust suppression portion is formed.
[0012]
  The second sputtering target of the present invention is,A target body having a stepped portion on the outer peripheral side, a backing plate for supporting the lower surface side of the target main body, and an outer peripheral portion outside the target main body, and holding the stepped surface of the stepped portion of the target main body In the sputtering target comprising a target pressing jig, on the step surface of the stepped portion provided on the outer peripheral side of the target body,More than 0.5mm deepA concave dust suppression portion is formed.
[0013]
  The third sputtering target of the present invention is,A target body having a stepped portion on the outer peripheral side, a backing plate for supporting the lower surface side of the target main body, and an outer peripheral portion outside the target main body, and holding the stepped surface of the stepped portion of the target main body In the sputtering target comprising a target pressing jig, on the step surface and the step surface of the stepped portion provided on the outer peripheral side of the target body, respectivelyMore than 0.5mm deepA concave dust suppression portion is formed.
[0015]
The present inventors have observed and examined in detail the reattachment deposited and deposited in the gap between the outer periphery of the target main body and the target pressing jig described above. As a result, the target main body is caused by thermal expansion during sputtering. It was found that rubbing occurred between the presser jig and the holding jig, and the reattachment accumulated in the gap was peeled off or dropped due to vibration or impact at that time.
[0016]
Therefore, in the first sputtering target of the present invention, a concave dust suppression portion is provided on the step surface of the step portion provided on the portion where the target main body contacts the target pressing jig, that is, the outer peripheral portion of the target main body. ing. By this recess (dust suppression part), the degree of rubbing caused by the difference in thermal expansion between the target body and the target holding jig is alleviated, and the reattachment accumulated in the gap between the target body and the holding jig is peeled off and dropped off. Therefore, it is possible to greatly suppress the generation of dust due to the separation and dropping of the reattachment.
[0017]
In the second sputtering target, a concave dust suppressing portion is provided on the step surface of the stepped portion provided on the outer peripheral portion of the target body. The stepped surface of the stepped portion may be rubbed depending on the clearance with the target pressing jig in the latter stage of sputtering (near the target life). Therefore, by providing a concave dust suppression portion on the stepped surface of the stepped portion, it is possible to suppress separation and removal of the reattachment, and the reattachment that has accumulated in the gap between the target body and the holding jig can be suppressed. It is possible to suppress the generation of dust due to peeling and dropping.
[0018]
In the third sputtering target of the present invention, concave dust suppression portions are respectively formed on the step surface and the step surface of the step portion provided on the outer peripheral portion of the target main body described above. It is possible to further suppress the generation of dust due to peeling and dropping off of the reattachment accumulated in the gap with the jig.
[0019]
  The sputtering apparatus of the present invention,In the sputtering apparatus comprising: a vacuum vessel; a film formation sample holding unit disposed in the vacuum vessel; and a target unit disposed in the vacuum container so as to face the film formation sample holding unit. The target portion is characterized by having the above-described sputtering target of the present invention.
  The thin film of the present inventionManufacturing methodUsing the sputtering target of the present invention,Form a thin filmComprising the step ofIt is characterized by.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
[0021]
First, an embodiment of the first sputtering target of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a sputtering target according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an essential part thereof. In these drawings, reference numeral 11 denotes a disk-shaped target body made of film forming materials such as various metal materials and compound materials. This target body 11 is supported by a backing plate 12.
[0022]
The constituent material of the target body 11 is not particularly limited, and various simple metal materials, alloy materials, metal compound materials, and the like are used depending on the purpose of use of the sputtering target. Specific examples of the constituent material of the target body 11 include Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Pt, Ag, Ir, Ru, Ni, Co, Al, Cu, Si, Ge, Examples thereof include a single element of a metal element selected from Co and Fe, or an alloy or compound containing the above metal element.
[0023]
The backing plate 12 is a support member for the target main body 11 and has a function as a cooling member for suppressing a temperature rise of the target main body 11 due to ion bombardment (sputtering heat). For this reason, for example, oxygen-free copper or Al alloy having high thermal conductivity is used as a constituent material of the backing plate 12, and a cooling pipe (not shown) is incorporated in the backing plate 12.
[0024]
A stepped portion 13 is provided on the upper surface side of the outer peripheral portion of the target main body 11. The stepped portion 13 forms a step by connecting the stepped surface 13a provided at a position one step below the upper surface (sputtered surface) 11a of the target body 11 and the stepped surface 13a and the sputtered surface 11a. It is comprised by the level | step difference surface 13b. The step surface 13 a of the stepped portion 13 is held by the target pressing jig 14.
[0025]
That is, a target holding jig 14 made of a ring member having an inverted L-shaped cross section is disposed outside the outer peripheral portion of the target main body 11. The ring member constituting the target pressing jig 14 has an inner diameter with a margin with respect to the outer diameter of the target main body 11. Such a target pressing jig 14 is installed so as to press the step surface 13 a of the stepped portion 13 of the target main body 11 from the upper side after the target main body 11 is arranged on the backing plate 12. The target pressing jig 14 is fixed to the backing plate 12 by screws or the like, for example.
[0026]
As described above, the target body 11 is fixed on the backing plate 12 by the target pressing jig 14. Further, the target main body 11 and the backing plate 12 may be integrated using a target fixing jig in the center of the target, for example. Alternatively, the target main body 11 and the backing plate 12 may be bonded, and as a bonding method at this time, for example, brazing or diffusion bonding (solid phase bonding) is used.
[0027]
The gap 15 between the stepped surface 13b of the target main body 11 and the inner peripheral surface of the target pressing jig 14 only needs to have a clearance that does not cause a problem when the target pressing jig 14 is installed. Is about 1.5mm or less. A sputtering target 16 is constituted by these components.
[0028]
In the sputtering target 16 of this embodiment, a concave dust suppressing portion 17 is provided on the step surface 13 a of the stepped portion 13, which is a portion where the target main body 11 is in contact with the target pressing jig 14. Specifically, a concave groove continuous in the circumferential direction is formed as the dust suppressing portion 17 on the inner peripheral side of the step surface 13 a of the stepped portion 13. In addition, the recessed part as the dust suppression part 17 does not necessarily need to be a groove | channel continuous in the circumferential direction, and may be a recessed part formed intermittently in the circumferential direction.
[0029]
The concave portion as the dust suppressing portion 17 has a width at the outer peripheral portion of the step surface 13a that does not cause a problem in mechanical reliability when holding the step surface 13a of the step portion 13 with the target pressing jig 14. It is formed from the boundary between the step surface 13a and the step surface 13b to the vicinity of the outer peripheral portion so as to remain. The depth of the concave portion as the dust suppressing portion 17 is preferably 0.5 mm or more. Further, the width remaining on the outer peripheral portion side of the step surface 13a depends on the width of the cross section 13a (the width in the diameter direction of the target body 11), but about 1 mm is sufficient.
[0030]
As described above, by providing the concave portion (dust suppressing portion) 17 on the step surface 13a of the stepped portion 13 which is a contact portion of the target main body 11 with the target pressing jig 14, the target main body 11 and the target pressing jig are provided. The contact area with 14 is reduced. As a result, the degree of rubbing caused by the difference in thermal expansion between the target main body 11 and the target pressing jig 14 is alleviated, so that the reattachment adhered and deposited in the gap 15 between the target main body 11 and the target pressing jig 14. However, it is possible to suppress peeling and dropping due to vibration and impact caused by the above-mentioned rubbing.
[0031]
Even if the reattachment accumulated in the gap 15 between the target main body 11 and the target pressing jig 14 is peeled off, the concave portion (dust suppressing portion) 17 of the step surface 13a, that is, the target pressing jig 14 The concave portion 17 that is mostly blocked functions as a container for the separated particles that cause dust, and the dropping of the particles is suppressed. As a result, it is possible to greatly suppress the generation of dust due to the separation and dropping of the reattachment accumulated in the gap 15 between the target body 11 and the target pressing jig 14.
[0032]
Here, the depth of the recess provided as the dust suppressing portion 17 on the step surface 13a of the stepped portion 13 is preferably 0.5 mm or more as described above. If the depth of the concave portion 17 is less than 0.5 mm, the friction between the target body 11 and the target pressing jig 14 may not be reliably suppressed. In addition, the function of the particles 17 from which the recesses 17 are peeled is also reduced.
[0033]
Next, an embodiment of the second sputtering target of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main structure of the sputtering target according to the second embodiment of the present invention. The overall structure of the sputtering target of this embodiment is approximately the same as that shown in FIG.
[0034]
In the sputtering target 18 shown in FIG. 3, a step surface 13 a formed at a position one step lower than the sputtering surface 11 a on the outer peripheral portion of the target main body 11, and the step surface 13 a and the sputtering surface, as in the first embodiment. A stepped portion 13 constituted by a step surface 13b that forms a step by connecting the surface 11a is provided.
[0035]
In the sputtering target 18 of the second embodiment, a concave dust suppressing portion 19 is provided on the step surface 13 b of the stepped portion 13. Specifically, a dust suppression portion 19 that is concave when viewed in the diameter direction of the target body 11 is provided on a step surface 13 b that is parallel to the outer peripheral surface (side surface) of the target body 11. The concave portion as the dust suppressing portion 19 is formed as a groove continuous in the circumferential direction at a position on the step surface 13a side of the step surface 13b.
[0036]
In other words, the concave portion as the dust suppressing portion 19 is formed by scraping the stepped surface 13b in the diameter direction of the target body 11 over the circumferential direction while leaving a part on the sputter surface 11a side. In addition, the recessed part as the dust suppression part 19 does not necessarily need to be a groove | channel continuous in the circumferential direction, and may be a recessed part formed intermittently in the circumferential direction.
[0037]
The concave portion as the dust suppressing portion 19 has a width enough to maintain a clearance between the target main body 11 and the target pressing jig 14 when the stepped portion 13 is held by the target pressing jig 14. It is formed from the boundary between the step surface 13b and the step surface 13a to the vicinity of the upper portion so as to remain on the upper side. The depth of the concave portion as the dust suppressing portion 19 is preferably 0.5 mm or more. The width remaining on the upper side of the stepped surface 13b depends on the width of the cut surface 13b (the width in the height direction of the target body 11), but about 1 mm is sufficient.
[0038]
As described above, by providing the concave portion (dust suppressing portion) 19 on the step surface 13b of the stepped portion 13 that forms the gap 15 serving as the clearance between the target main body 11 and the target pressing jig 14, the latter stage of sputtering (target Rubbing between the target main body 11 and the target pressing jig 14 in the vicinity of the life can be suppressed. Moreover, since the recessed part (dust suppression part) 19 functions also as a storage part of a reattachment thing, it can suppress that a reattachment thing peels and falls. As a result, it is possible to greatly suppress the generation of dust due to the separation and dropping of the reattachment accumulated in the gap 15 between the target body 11 and the target pressing jig 14.
[0039]
As described above, the depth of the concave portion provided as the dust suppressing portion 19 on the step surface 13b of the stepped portion 13 is preferably 0.5 mm or more. If the depth of the concave portion 19 is less than 0.5 mm, the friction between the target main body 11 and the target pressing jig 14 may not be reliably suppressed. Further, the function of the recessed portion 19 as a reattachment storage portion is also reduced.
[0040]
Next, an embodiment of the third sputtering target of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a sectional view showing the main structure of the sputtering target according to the third embodiment of the present invention. The overall structure of the sputtering target of this embodiment is approximately the same as that shown in FIG.
[0041]
In the sputtering target 20 shown in FIG. 4, similarly to the first and second embodiments, a step surface 13 a formed at a position one step lower than the sputtering surface 11 a is formed on the outer periphery of the target body 11, and this step surface. There is provided a stepped portion 13 constituted by a step surface 13b that forms a step by connecting 13a and the sputter surface 11a.
[0042]
In the sputtering target 20 of the third embodiment, a concave first dust suppressing portion 17 is provided on the step surface 13 a of the stepped portion 13, and a concave second surface is formed on the step surface 13 b of the stepped portion 13. The dust suppression unit 19 is provided. Specific shapes and the like of the first and second dust suppressing portions (recess portions) 17 and 19 are the same as those of the first and second embodiments described above.
[0043]
Thus, while providing the 1st recessed part (dust control part) 17 in the step surface 13a of the step-shaped part 13 which is a contact part with the target presser jig | tool 14 of the target main body 11, the target main body 11 and the target presser treatment are carried out. By providing a second concave portion (dust suppression portion) 19 on the step surface 13b of the stepped portion 13 that forms a gap 15 that becomes a clearance with the tool 14, the reattachment caused by the step surface 13a and the step surface 13b Can be prevented from peeling off or falling off. Accordingly, it is possible to further effectively suppress the generation of dust due to the separation and dropping of the reattachment accumulated in the gap 15 between the target main body 11 and the target pressing jig 14.
[0044]
Next, an embodiment of the sputtering apparatus of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the sputtering apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes a sputtering target having a target body 11 fixed to a backing plate 12 by a target pressing jig 14, and each of the sputtering targets 16, 18, according to the first, second and third embodiments described above. One of the 20 configurations is provided.
[0045]
An earth shield 22 is provided below the outer peripheral portion of the sputtering target 21 serving as the film forming source, and an upper deposition plate 23 and a lower deposition plate 24 are further disposed below the ground shield 22. The substrate 25 which is a film formation sample is held by a platen ring 26 which is a film formation sample holder so as to face the sputtering target 21. These are arranged in a vacuum vessel (not shown). A gas supply system (not shown) for introducing sputtering gas into the vacuum vessel and an exhaust system (see FIG. 2) for exhausting the inside of the vacuum vessel to a predetermined vacuum state. (Not shown).
[0046]
In the above-described sputtering apparatus, the sputtering target 21 has a mechanism that suppresses peeling and dropping of the reattachment deposited in the gap 15 between the target main body 11 and the target pressing jig 14. Accordingly, it is possible to significantly suppress the amount of dust generated due to the separation and dropping of the reattachment, and further the amount of contamination into the film formed on the substrate 25.
[0047]
According to such a sputtering apparatus, a wiring film of a highly integrated semiconductor element such as 64M, 256M, or 1G, that is, a wiring film that forms a narrow and high-density wiring network such that the wiring width is 0.2 μm or less. Even so, since dust contamination is greatly suppressed, the occurrence of wiring defects can be greatly reduced. Such an effect is effective not only in the production of a semiconductor element but also in the production of other electronic components such as a liquid crystal display element.
[0048]
【Example】
Next, specific examples of the present invention will be described.
[0049]
Example 1
First, a 5N purity Ti disk serving as a Ti target (target body) and an Al alloy (6061) plate serving as a backing plate were prepared. These were machined into the desired target shape and backing plate shape.
[0050]
Specifically, the Ti target had an outer diameter of 250 mm and a thickness of 15 mm, and a stepped portion 13 was provided on the outer peripheral side. As for the shape of the stepped portion 13, the width of the cross section 13a (the width in the diameter direction of the target main body 11) was 3 mm, and the width of the cut surface 13b (the width in the thickness direction of the target main body 11) was 3 mm. Then, as shown in FIG. 2, a concave portion having a depth of 0.5 mm was continuously formed in the circumferential direction, leaving a surface having a width of 1 mm on the outer peripheral side of the cross section 13 a, thereby forming the dust suppressing portion 17. The backing plate had an outer diameter of 300 mm. These Ti target and backing plate were fixed by a target fixing jig (not shown) at the center of the target.
[0051]
Next, using an SUS ring with an outer diameter of 300 mm × inner diameter of 246 mm and an inverted L-shaped cross section as a target holding jig, it is installed so as to hold the stepped part on the outer periphery of the Ti target, and integrated Ti sputtering A target was produced. This Ti sputtering target was subjected to a film formation test described later.
[0052]
Example 2
A Ti disk having a purity of 5N serving as a Ti target (target body) and an Al alloy (6061) plate serving as a backing plate were diffusion-bonded by hot pressing. These were machined to the desired target shape and backing plate shape.
[0053]
Specifically, the Ti target had an outer diameter of 250 mm and a thickness of 15 mm, and a stepped portion 13 was provided on the outer peripheral side. As for the shape of the stepped portion 13, the width of the cross section 13a (the width in the diameter direction of the target main body 11) was 3 mm, and the width of the cut surface 13b (the width in the thickness direction of the target main body 11) was 3 mm. Then, as shown in FIG. 3, a concave portion having a depth of 0.5 mm was continuously formed in the circumferential direction, leaving a surface having a width of 1 mm on the upper side of the cut-off surface 13 b, thereby forming the dust suppressing portion 19. The backing plate had an outer diameter of 300 mm.
[0054]
Next, using an SUS ring with an outer diameter of 300 mm × inner diameter of 246 mm and an inverted L-shaped cross section as a target holding jig, it is installed so as to hold the stepped part on the outer periphery of the Ti target, and integrated Ti sputtering A target was produced. This Ti sputtering target was subjected to a film formation test described later.
[0055]
Example 3
A Ti disk having a purity of 5N serving as a Ti target (target body) and an Al alloy (6061) plate serving as a backing plate were diffusion-bonded by hot pressing. These were machined to the desired target shape and backing plate shape.
[0056]
Specifically, the Ti target had an outer diameter of 250 mm and a thickness of 15 mm, and a stepped portion 13 was provided on the outer peripheral side. As for the shape of the stepped portion 13, the width of the cross section 13a (the width in the diameter direction of the target main body 11) was 3 mm, and the width of the cut surface 13b (the width in the thickness direction of the target main body 11) was 3 mm.
[0057]
Then, as shown in FIG. 4, a first concave portion having a depth of 0.5 mm is formed continuously in the circumferential direction, leaving a surface having a width of 1 mm on the outer peripheral side of the cross section 13a. It was set to 17. Further, a second concave portion having a depth of 0.5 mm was continuously formed in the circumferential direction, leaving a surface having a width of 1 mm on the upper side of the cut surface 13 b, thereby forming the second dust suppressing portion 19. The backing plate had an outer diameter of 300 mm.
[0058]
Next, using an SUS ring with an outer diameter of 300 mm × inner diameter of 246 mm and an inverted L-shaped cross section as a target holding jig, it is installed so as to hold the stepped part on the outer periphery of the Ti target, and integrated Ti sputtering A target was produced. This Ti sputtering target was subjected to a film formation test described later.
[0059]
Comparative Example 1
An integrated Ti sputtering target having the same configuration as that of Example 1 was prepared except that a concave portion as a dust suppressing portion was not formed in the stepped portion of the Ti target. This Ti sputtering target was also subjected to a film formation test described later.
[0060]
Using the Ti sputtering targets according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 described above, magnetron sputtering was performed under the conditions of sputtering pressure 4 × 10 −1 Pa, sputtering current 5 A, Ar flow rate 15 sccm, N 2 flow rate 30 sccm, and 6 inches. A Ti thin film was formed on a Si wafer. The number of dust (particles) of 0.2 μm or more on each Ti thin film after 100 lots, 150 lots, and 200 lots was measured with a particle counter. The measurement results are shown in Table 1.
[0061]
[Table 1]
Figure 0004672121
As is apparent from Table 1, according to the sputtering targets according to Examples 1 to 3, the amount of dust generated is reduced as compared with Comparative Example 1. In particular, it can be seen that the amount of dust generated near the target life is greatly reduced.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the sputtering target of the present invention, the reattachment deposited in the gap between the target main body and the target holding jig is prevented from being detached and removed. The generation of dust based on can be effectively suppressed. Therefore, according to the sputtering apparatus of the present invention using such a sputtering target, it is possible to suppress the dust from being mixed into the film that causes a defect such as a wiring film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a sputtering target according to a first embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the sputtering target shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main structure of a sputtering target according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main structure of a sputtering target according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional typical sputtering target.
7 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the sputtering target shown in FIG.
[Explanation of symbols]
11 …… Target body
12 …… Backing plate
13 …… Stepped part
13a ... cross section
13b ... Step surface
14 …… Target holding jig
16, 18, 20 ... sputtering target
17, 19 ...... Concavity (dust control part)

Claims (9)

外周側に段状部を有するターゲット本体と、前記ターゲット本体の下面側を支持するバッキングプレートと、前記ターゲット本体の外周部外側に配置され、前記ターゲット本体の前記段状部の段面を保持するターゲット押え治具とを具備するスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット本体の外周側に設けられた前記段状部の段面に、深さ0.5mm以上の凹状のダスト抑制部が形成されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
A target body having a stepped portion on the outer peripheral side, a backing plate for supporting the lower surface side of the target main body, and an outer peripheral portion outside the target main body, and holding the stepped surface of the stepped portion of the target main body In a sputtering target comprising a target holding jig,
A sputtering target, wherein a concave dust suppression portion having a depth of 0.5 mm or more is formed on a step surface of the step portion provided on the outer peripheral side of the target body.
外周側に段状部を有するターゲット本体と、前記ターゲット本体の下面側を支持するバッキングプレートと、前記ターゲット本体の外周部外側に配置され、前記ターゲット本体の前記段状部の段面を保持するターゲット押え治具とを具備するスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット本体の外周側に設けられた前記段状部の段差面に、深さ0.5mm以上の凹状のダスト抑制部が形成されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
A target body having a stepped portion on the outer peripheral side, a backing plate for supporting the lower surface side of the target main body, and an outer peripheral portion outside the target main body, and holding the stepped surface of the stepped portion of the target main body In a sputtering target comprising a target holding jig,
A sputtering target, wherein a concave dust suppression portion having a depth of 0.5 mm or more is formed on a step surface of the step portion provided on the outer peripheral side of the target body.
外周側に段状部を有するターゲット本体と、前記ターゲット本体の下面側を支持するバッキングプレートと、前記ターゲット本体の外周部外側に配置され、前記ターゲット本体の前記段状部の段面を保持するターゲット押え治具とを具備するスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット本体の外周側に設けられた前記段状部の段面および段差面に、それぞれ深さ0.5mm以上の凹状のダスト抑制部が形成されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
A target body having a stepped portion on the outer peripheral side, a backing plate for supporting the lower surface side of the target main body, and an outer peripheral portion outside the target main body, and holding the stepped surface of the stepped portion of the target main body In a sputtering target comprising a target holding jig,
A sputtering target, wherein a concave dust suppression portion having a depth of 0.5 mm or more is formed on each of the step surface and the step surface of the step portion provided on the outer peripheral side of the target body.
請求項1ないし請求項のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット本体は、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Pt、Ag、Ir、Ru、Ni、Co、Al、Cu、Si、Ge、CoおよびFeから選ばれる金属元素の単体、もしくは前記金属元素を含む合金または化合物からなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
In the sputtering target according to any one of claims 1 to 3 ,
The target body is a metal selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Pt, Ag, Ir, Ru, Ni, Co, Al, Cu, Si, Ge, Co and Fe. A sputtering target comprising a single element or an alloy or compound containing the metal element.
真空容器と、前記真空容器内に配置される被成膜試料保持部と、前記真空容器内に前記被成膜試料保持部と対向して配置されるターゲット部とを具備するスパッタリング装置において、
前記ターゲット部は、請求項1ないし請求項のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットを有することを特徴とするスパッタリング装置。
In a sputtering apparatus comprising: a vacuum container; a film formation sample holding unit disposed in the vacuum container; and a target unit disposed in the vacuum container so as to face the film formation sample holding unit.
The said target part has the sputtering target of any one of Claim 1 thru | or 4 , The sputtering device characterized by the above-mentioned.
請求項1ないし請求項のいずれか1項記載のスパッタリングターゲットを用いて、薄膜を形成する工程を具備することを特徴とする薄膜の製造方法。A method for producing a thin film, comprising the step of forming a thin film using the sputtering target according to any one of claims 1 to 4 . 請求項記載の薄膜の製造方法において、
前記薄膜は電子部品の配線膜、電極、またはバリア層であることを特徴とする薄膜の製造方法
In the manufacturing method of the thin film of Claim 6 ,
The method for producing a thin film, wherein the thin film is a wiring film, an electrode, or a barrier layer of an electronic component .
請求項記載の薄膜の製造方法において、
前記電子部品は半導体素子であることを特徴とする薄膜の製造方法
In the manufacturing method of the thin film of Claim 7 ,
The method of manufacturing a thin film, wherein the electronic component is a semiconductor element.
請求項記載の薄膜の製造方法において、
前記電子部品は液晶表示素子であることを特徴とする薄膜の製造方法
In the manufacturing method of the thin film of Claim 7 ,
The method of manufacturing a thin film, wherein the electronic component is a liquid crystal display element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61136954A (en) * 1984-12-06 1986-06-24 三井金属鉱業株式会社 Indium oxide sintered body
JPS6263670A (en) * 1985-09-12 1987-03-20 Toshiba Corp Monolithic target for sputtering
JP3442831B2 (en) * 1993-10-04 2003-09-02 株式会社日立製作所 Method for manufacturing semiconductor device
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