JP2003293126A - スパッタリングターゲット及びその製造方法 - Google Patents

スパッタリングターゲット及びその製造方法

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JP2003293126A JP2002106602A JP2002106602A JP2003293126A JP 2003293126 A JP2003293126 A JP 2003293126A JP 2002106602 A JP2002106602 A JP 2002106602A JP 2002106602 A JP2002106602 A JP 2002106602A JP 2003293126 A JP2003293126 A JP 2003293126A
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隆史 長谷川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に酸化される銅製のスパッタリングター
ゲットを用いる場合に、基板へのパーティクルの付着を
抑制しうるスパッタリングターゲット及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 バッキングプレート１０と、バッキング
プレート１０上に設けられた銅製ターゲット１２と、銅
製ターゲット１２表面に形成され、耐食性を有する金属
からなる保護層１４とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅等の容易に酸化
される金属からなるスパッタリングターゲット及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の高集積化された半導体装置におけ
る配線としては、アルミニウム配線に代わり銅配線が主
流となってきている。
【０００３】一般に、銅配線を形成するためには、電気
メッキ法が広く用いられている。電気メッキ法による場
合には、電気メッキ処理前に、予め銅等の金属からなる
下地導電層を形成しておく必要がある。かかる下地導電
層の形成には、一般的に、スパッタリング法が用いられ
ている。
【０００４】図５（ａ）は、上述した銅などからなる下
地導電層の形成に用いられる一般的なマグネトロンスパ
ッタリング装置の構造を示す概略図である。図示するよ
うに、チャンバ１００内に設けられたステージ１０２上
に、スパッタリング処理すべきシリコン等からなる基板
１０４がほぼ水平に保持されている。ステージ１０２に
は、必要に応じて基板１０４を加熱するヒータ（図示せ
ず）が設けられている。チャンバ１００内の基板１０４
上方には、基板１０４表面に対向するようにスパッタリ
ングターゲット１０６が取り付けられている。基板１０
４とスパッタリングターゲット１０６との間の側方に
は、遮蔽板１０８が設けられている。カソードとなるス
パッタリングターゲット１０６と基板１０４との間には
直流電源１１０が接続されており、スパッタリングター
ゲット１０６に大きな負の電圧を印加できるようになっ
ている。
【０００５】スパッタリング処理の際には、チャンバ１
００内を所定の圧力まで減圧してアルゴンガスなどスパ
ッタリングガスを導入した後、直流電源１１０により電
圧を印加する。これにより、スパッタリングターゲット
１０６と基板１０２との間に、アルゴンプラズマを発生
させる。こうして解離したアルゴンイオンがカソードで
あるスパッタリングターゲット１０６に衝突して金属原
子をスパッタリングする。スパッタリングされた金属原
子が基板１０２に到達することにより、基板１０２上に
金属層が形成される。
【０００６】スパッタリング法により銅からなる下地導
電層を形成するためには、銅製スパッタリングターゲッ
トが必要となる。銅製のスパッタリングターゲットは、
アルミニウム製のものと比較して、その表面が非常に酸
化されやすい。すなわち、図５（ｂ）に示すように、銅
製のスパッタリングターゲット１０６の表面には、通
常、酸化銅からなる酸化物層１１２が形成されている。
【０００７】このように表面に酸化物層が形成された銅
製スパッタリングターゲットを使用して、マグネトロン
スパッタリング装置によりシリコン等からなる基板上に
銅を被着させる場合には、ターゲット表面の酸化物層か
ら酸化物が基板に付着するのを防止する必要がある。こ
のために、従来は、予め所定の量のスパッタリング処理
をダミー基板に対して行い、ターゲット表面の酸化物層
を十分に除去した後に、銅を被着させるべき基板に対し
てスパッタリング処理を行っていた。このスパッタリン
グ処理に先立ってスパッタリングターゲット表面に形成
された酸化物層を除去する処理は、バーンイン処理或い
はプリスパッタリング処理と呼ばれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の表面に酸化物層
が形成された銅製のスパッタリングターゲットを用いる
場合には、スパッタリング処理すべき基板上へのパーテ
ィクルの付着が発生し易いという難点があった。以下、
銅製スパッタリングターゲットを用いた場合の基板への
パーティクルの付着について図６を用いて説明する。図
６はバーンイン処理及びスパッタリング処理後のスパッ
タリング装置の遮蔽板の様子を示す概略図である。
【０００９】バーンイン処理の際に、チャンバ内の遮蔽
板の表面に、銅製のスパッタリングターゲット表面の酸
化物層から酸化物が被着して、酸化銅からなる汚染層が
形成される。そして、本来のスパッタリング処理におい
て、遮蔽板の表面に形成された汚染層上に、銅が被着す
る。図６（ａ）は遮蔽板１０８表面に形成された汚染層
１１４と、汚染層１１４上に形成された銅層１１６を示
す概略図である。
【００１０】一般的に、スパッタリング処理では、堆積
粒子が高いエネルギーで被付着物に衝突するので、形成
される堆積層は剥がれにくいといえる。しかしながら、
上記バーンイン処理において遮蔽板１０８の表面に形成
される汚染層１１４は酸化銅という酸化物からなり、ス
テンレス等からなる遮蔽板１０８の表面との密着性が悪
い。このため、汚染層１１４は、図６（ｂ）に示すよう
に、その上に形成さた銅層１１６のストレスやスパッタ
リング処理時の熱ストレスにより遮蔽板１０８の表面か
ら容易に剥がれてしまう。こうして遮蔽板１０８の表面
に成長した堆積物が剥落することにより、スパッタリン
グ処理の際にパーティクルが基板上に付着することにな
る。
【００１１】上述したパーティクルの基板への付着によ
る半導体装置への影響は、高集積化に伴い無視できない
ものとなってくる。
【００１２】なお、スパッタリングターゲット表面が酸
化を防止する技術として、スパッタリング装置に取り付
ける直前まで、粘着テープ等を表面に貼り付けておく方
法も考えられる。この方法は、スパッタリングターゲッ
ト表面を大気から遮断し、酸化を防止するという点では
有効ということができる。しかし、粘着テープ等を貼り
付けていたスパッタリングターゲットを用いて形成され
る堆積層は有機物に汚染されたものとなってしまう。ま
た、スパッタリングターゲット表面が有機物で汚染され
ているので、遮蔽板と堆積層との間に汚染層が形成さ
れ、遮蔽板表面の堆積層が剥がれ易くなる。この結果、
スパッタリング処理の際に、遮蔽板表面の堆積物の剥落
による基板へのパーティクルの付着が発生し易くなって
しまう。
【００１３】本発明の目的は、容易に酸化される銅製の
スパッタリングターゲットを用いる場合に、基板へのパ
ーティクルの付着を抑制しうるスパッタリングターゲッ
ト及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的は、銅製のター
ゲット基材部と、前記ターゲット基材部表面に形成さ
れ、耐食性を有する金属からなる保護層とを有すること
を特徴とするスパッタリングターゲットにより達成され
る。
【００１５】また、上記目的は、銅製のターゲット基材
部表面に、耐食性を有する金属からなる保護層を形成す
る工程を有することを特徴とするスパッタリングターゲ
ットの製造方法により達成される。
【００１６】また、上記目的は、銅製のターゲット基材
部と、前記ターゲット基材部表面に形成され、耐食性を
有する金属からなる保護層とを有するスパッタリングタ
ーゲットを用い、基板上に銅の堆積を行うスパッタリン
グ処理方法であって、前記スパッタリングターゲットを
プリスパッタリングして前記保護層を除去する工程と、
前記ターゲット基材部をスパッタリングして、前記基板
上に銅の堆積を行う工程とを有することを特徴とするス
パッタリング処理方法により達成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態によるスパッ
タリングターゲット及びその製造方法について図１乃至
図４を用いて図１は説明する。図１は本実施形態による
スパッタリングターゲットを示す概略図、図２及び図３
は本実施形態によるスパッタリングーゲットの製造方
法、保管搬送方法、及びスパッタリング処理方法を示す
工程図、図４は本実施形態によるスパッタリング処理方
法を適用した半導体装置の銅配線の形成方法を示す工程
断面図である。
【００１８】まず、本実施形態によるスパッタリングタ
ーゲットについて図１を用いて説明する。
【００１９】図１（ａ）に示すように、スパッタリング
装置の陰極に接続される円盤状のバッキングプレート１
０上に、バッキングプレート１０よりも直径の小さい円
盤状の銅製ターゲット１２が設けられている。銅製ター
ゲット１２の表面には、アルミニウムからなる保護層１
４が円形状に形成されている。
【００２０】図１（ｂ）は本実施形態によるスパッタリ
ングターゲットをスパッタリング装置に取り付けた状態
を示す概略図である。
【００２１】チャンバ１６内に設けられた基板を保持す
るステージ１８上方に、ステージ１８に対向するよう
に、本実施形態によるスパッタリングターゲット２０が
取り付けられている。ステージ１８とスパッタリングタ
ーゲット２０との間の側方には、遮蔽板２２が設けられ
ている。スパッタリングターゲット２０には、直流電源
２４が接続されている。
【００２２】このように、本実施形態によるスパッタリ
ングターゲット２０は、容易に酸化される銅製ターゲッ
ト１２の被スパッタ面に、アルミニウムからなる保護層
１４が形成されていることに主たる特徴がある。保護層
１４の材料であるアルミニウムは、表面に耐食性に優れ
た不動態皮膜と呼ばれる酸化皮膜が形成され内部まで酸
化が進行しないという性質を有している。したがって、
アルミニウムからなる保護層１４を、容易に酸化される
銅製ターゲット１２の表面に形成することにより、銅製
ターゲット１２表面の酸化を抑制することができる。こ
の結果、スパッタリング装置の遮蔽板に酸化物からなる
汚染層が形成されるのを抑制することができ、スパッタ
リング処理を行う基板に、遮蔽板表面の堆積物が剥落し
てパーティクルが付着するのを抑制することができる。
【００２３】銅製ターゲット１２表面の保護層１４の厚
さは、例えば５０μｍとすることができるが、これに限
定されるものではない。ただし、保護層１４の厚さが
０．０５μｍ以下であると、大気中の酸素が保護層１４
を透過して銅製ターゲット１２表面に到達し、銅製ター
ゲット１２表面が酸化されてしまう。一方、保護層１４
の厚さを１０００μｍ以上としたのでは、バーンイン処
理により保護層１４を十分に除去することが困難とな
る。したがって、保護層１４の厚さは、０．０５〜１０
００μｍの範囲内、より好ましくは５０〜３００μｍの
範囲内であることが望ましい。
【００２４】また、マグネトロンスパッタリング装置に
より、銅製ターゲット１２をスパッタリングしようとす
ると、プラズマが遮蔽板２２に接触することにより電子
が大地に逃げてしまい、プラズマの発生が不安定にな
る。このため、マグネトロンスパッタリングにおいて
は、銅製ターゲット１２の外周付近は、プラズマにより
削られることがほとんどない。このため、銅製ターゲッ
ト１２の外周近傍にまで保護層１４を形成すると、外周
近傍に形成された保護層１４を容易に除去することがで
きなくなる。
【００２５】そこで、保護層１４は、円盤状の銅製ター
ゲット１２表面の外周近傍には形成しない。例えば、直
径が３４０ｍｍの銅製ターゲット１２の場合には、その
外周から１５ｍｍ程度の幅の領域には保護層１４を形成
しないようにすることができる。
【００２６】なお、外周近傍に保護層１４を形成しない
ことにより、銅製ターゲット１２の外周近傍の表面が酸
化された場合であっても、銅製ターゲット１２表面全体
に占める外周近傍の面積の割合は小さい。例えば、直径
が３４０ｍｍの銅製ターゲット１２の外周から１５ｍｍ
の幅の領域に保護層１４を形成しない場合は、保護層１
４が形成されていない面積の全体に対する割合は１７％
である。このため、銅製ターゲット１２からの銅の酸化
物の発生量は少ない。したがって、外周部から酸化物が
遮蔽板２２に被着したとしてもその被着量は僅かであ
り、遮蔽板２２から銅の堆積物が剥落することはない。
【００２７】次に、本実施形態によるスパッタリングタ
ーゲットの製造方法、保管搬送方法及びスパッタリング
処理方法の一連の工程について図２及び図３を用いて説
明する。
【００２８】まず、スパッタリングターゲットの製造方
法について説明する。
【００２９】精密旋盤により銅板を加工し、バッキング
プレート１０と銅製ターゲット１２とを形成する（図２
（ａ））。例えば、銅製ターゲット１２を半導体用の超
高純度（６Ｎ）の銅板から作製し、バッキングプレート
１０を通常グレードの銅板から作製し、ボンディングに
より両者を結合する。
【００３０】次いで、形成された銅製ターゲット１２表
面が酸化されないように、精密旋盤による加工終了後１
２時間以内に、銅製ターゲット１２表面にアルミニウム
からなる保護層１４を形成する（図２（ｂ））。保護層
１４の形成方法としては、例えば、線状のアルミニウム
を連続して送り出しながらガス炎で溶融し、圧縮空気に
より細粒化したアルミニウムの溶滴を吹き付ける溶射方
法を用いることができる。
【００３１】こうして、本実施形態によるスパッタリン
グターゲット２０が製造される。
【００３２】次いで、バッキングプレート１０や銅製タ
ーゲット１２の側面が酸化されないように、本実施形態
によるスパッタリングターゲット２０を、窒素ガス等の
不活性ガスを用いて置換した真空パック２６に封入し、
真空包装する（図２（ｃ））。
【００３３】こうして真空パック２６に封入された状態
で、スパッタリングターゲット２０を保管し或いは使用
現場等に搬送する。
【００３４】表面が大気にさらされている従来の銅製タ
ーゲットの場合には、ターゲットの旋盤加工から不活性
ガスを用いた包装までと、包装を破ってからスパッタリ
ング装置に取り付けるまでの間に２４時間以上大気にさ
らされていると、銅の表面が酸化されて変色してしまっ
ていた。
【００３５】これに対し、本実施形態によるスパッタリ
ングターゲット２０は、真空パック２６により真空包装
され、さらに銅製ターゲット１２表面に保護層１４が形
成されているので、容易に酸化される銅製ターゲット１
２表面が大気にさらされることがない。これにより、銅
製ターゲット１２表面の酸化抑制しつつ、スパッタリン
グターゲット２０を保管し或いは搬送することができ
る。このように、本実施形態によるスパッタリングター
ゲット２０は、銅製ターゲット２０表面の酸化を抑制す
ることができるので、従来のものと比較して取り扱いが
容易となる。
【００３６】次いで、上述のようにして製造され、図２
（ｃ）示すように真空包装された状態で保管或いは搬送
等された本実施形態によるスパッタリングターゲット２
０を用いたスパッタリング処理方法について説明する。
【００３７】まず、真空パック２６を破いてスパッタリ
ングターゲット２０を取り出し、スパッタリング装置の
チャンバ１６内に、スパッタリングターゲット２０を取
り付ける（図３（ａ））。
【００３８】次いで、ダミー基板２８をステージ１８上
に保持し、チャンバ１６内を所定の圧力まで減圧してか
らスパッタリングガスとして例えばアルゴンを導入す
る。次いで、直流電源２４により電圧を印加してアルゴ
ンプラズマを励起し、アルゴンイオンにより銅製ターゲ
ット１２表面に形成されているアルミニウムからなる保
護層１４をスパッタリングする。こうしてバーンイン処
理を行い、銅製ターゲット１２表面に形成されているア
ルミニウムからなる保護層１４を除去する（図３
（ｂ））。
【００３９】このバーンイン処理では、保護層１４のア
ルミニウムが遮蔽板２２に付着する。このアルミニウム
は遮蔽板２２及び銅との密着性が良好である。このた
め、その後の銅のスパッタリングにおいて、遮蔽板２２
表面に付着したアルミニウム層上に銅が付着した場合
に、この銅が剥がれにくくなる。この結果、バーンイン
処理後の銅のスパッタリング処理において、基板へのパ
ーティクルの付着を抑制することができる。
【００４０】バーンイン処理により保護層１４を十分に
除去した後、ダミー基板２８を取り出してステージ１８
上に銅のスパッタリング処理をすべき基板３０を保持す
る。次いで、チャンバ１６内を所定の圧力まで減圧して
スパッタリングガスとして例えばアルゴンを導入する。
次いで、直流電源２４により電圧を印加してアルゴンプ
ラズマを励起し、アルゴンイオンにより銅製ターゲット
１２表面をスパッタリングする。こうしてスパッタリン
グされた銅ターゲット１２の銅原子が基板３０に到達す
ることにより、基板３０上に銅層が形成される（図３
（ｃ））。
【００４１】上述した本実施形態によるスパッタリング
処理方法は、例えば、半導体装置の銅配線を電気メッキ
法により形成するときのシード層の形成に用いることが
できる。以下、本実施形態によるスパッタリング処理方
法を適用した半導体装置の銅配線の形成方法について図
４を用いて説明する。
【００４２】まず、シリコン等からなる基板（図示せ
ず）上に形成された酸化膜３２に、通常のリソグラフィ
技術及びエッチング技術により、所定の深さ及び幅を有
する溝３４を所定の配線パターン状に形成する（図４
（ａ））。
【００４３】次いで、溝３４を形成した絶縁膜３２の全
面に、通常のスパッタリング処理法により、バリアメタ
ルとして、例えば厚さ２５ｎｍの窒化タンタル層３６を
形成する。次いで、全面に、本実施形態によるスパッタ
リング処理法により、電気メッキ法におけるシード層と
して機能する例えば厚さ１５０ｎｍの銅層３８を形成す
る（図４（ｂ））。
【００４４】このとき、銅製ターゲットの表面の酸化が
抑制されているため、スパッタリング装置の遮蔽板に酸
化物からなる汚染層の形成が抑制され、基板へのパーテ
ィクルの付着を抑制することができる。
【００４５】次いで、本実施形態によるスパッタリング
処理方法により形成した銅層３８をシード層として、電
気メッキ法により、全面に、例えば厚さ１μｍの銅層４
０を形成する。こうして、配線パターンを有する溝３４
を銅層４０で埋め込む（図４（ｃ））。
【００４６】次いで、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Po
lishing）法により全面を研磨して、溝以外の余分な銅
層４０を除去する（図４（ｄ））。
【００４７】こうして、絶縁膜３２の溝２４に埋め込ま
れた銅層４０からなる銅配線が形成される。
【００４８】このように、本実施形態によれば、容易に
酸化する銅製ターゲット１２表面にアルミニウムからな
る保護層１４を形成するので、銅製ターゲット１２表面
が大気にさらされることなく、銅製ターゲット１２表面
の酸化を抑制することができる。これにより、スパッタ
リング装置の遮蔽板２２への酸化物の付着を抑制するこ
とができる。この結果、スパッタリング処理の際に、遮
蔽板２２表面に形成された堆積物が剥落することに起因
する基板へのパーティクルの付着を抑制することができ
る。
【００４９】［変形実施形態］本発明の上記実施形態に
限らず種々の変形が可能である。
【００５０】例えば、上記実施形態では、保護層１４の
材料としてアルミニウムを用いたが、保護層１４の材料
はアルミニウムに限定されるものではない。保護層１４
の材料としては、アルミニウムのほかに、例えば、亜
鉛、スズ、ニッケル、マグネシウム、チタン等の金属を
用いることができる。これらの金属は、大気中で酸化さ
れにくく、さらに、半導体装置の銅配線の形成に適用し
た場合に、銅配線の寿命を長くする効果が得られる。
【００５１】また、例えば、ジルコニウム、バナジウ
ム、モリブデン、コバルトなど、銅及び遮蔽板２２の両
者との密着性が良好で酸化膜を形成しにくい金属を保護
層１４の材料として用いることができる。また、遮蔽板
２２のみならず、スパッタリング装置のチャンバ１６内
に載置されるその他の部材に対する密着性が良好な金属
を保護層１４の材質に用いることにより、基板へのパー
ティクルの付着を更に抑制することができる。
【００５２】また、上記実施形態では、銅製ターゲット
１２表面に、溶射によりアルミニウムからなる保護層１
４を形成したが、保護層１４の形成方法は溶射に限定さ
れるものではない。例えば、スパッタリング法、蒸着
法、化学的成長法等により保護層１４を形成してもよ
い。
【００５３】また、上記実施形態では、銅製ターゲット
１２の外周近傍には保護層１４を形成しなかったが、外
周近傍にも保護層１４を形成してもよい。なお、この場
合には、外周部近傍に形成する保護層１４は、バーンイ
ン処理により除去できる程度で、中央付近に形成する保
護層１４よりも薄い厚さに形成することが望ましい。外
周近傍にも例えば厚さ２μｍのアルミニウムからなる保
護層を形成することにより、数ヶ月もの間にわたり銅製
ターゲットの表面が酸化することなく大気中に保管する
ことができる。
【００５４】また、上記実施形態では、本発明のスパッ
タリングターゲットを用いるスパッタリング装置として
マグネトロンスパッタリング装置を説明したが、スパッ
タリング装置は、これに限定されるものではない。
【００５５】また、上記実施形態では、本発明によるス
パッタリング処理方法を、銅配線の形成工程でのシード
層の形成に用いたが、本発明によるスパッタリング処理
方法の適用範囲はこれに限定されるものではなく、種々
の工程に適用することができる。
【００５６】（付記１） 銅製のターゲット基材部と、
前記ターゲット基材部表面に形成され、耐食性を有する
金属からなる保護層とを有することを特徴とするスパッ
タリングターゲット。
【００５７】（付記２） 付記１記載のスパッタリング
ターゲットにおいて、前記保護層は、スパッタリング装
置の成膜室内に載置される部材に対する密着性が良好な
金属からなることを特徴とするスパッタリングターゲッ
ト。
【００５８】（付記３） 付記１又は２記載のスパッタ
リングターゲットにおいて、前記保護層は、前記ターゲ
ット基材部表面の外周近傍には形成されていないことを
特徴とするスパッタリングターゲット。
【００５９】（付記４） 付記１又は２記載のスパッタ
リングターゲットにおいて、前記保護層は、前記ターゲ
ット基材部表面の外周近傍においてそれ以外の部分より
も薄く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。
【００６０】（付記５） 付記１乃至４のいずれかに記
載のスパッタリングターゲットにおいて、前記保護層
は、アルミニウム、亜鉛、スズ、ニッケル、マグネシウ
ム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、モリブデン、
又はコバルトからなることを特徴とするスパッタリング
ターゲット。
【００６１】（付記６） 銅製のターゲット基材部表面
に、耐食性を有する金属からなる保護層を形成する工程
を有することを特徴とするスパッタリングターゲットの
製造方法。
【００６２】（付記７） 付記６記載のスパッタリング
ターゲットの製造方法において、前記保護層を形成する
工程では、前記ターゲット基材部表面の外周近傍には前
記保護層を形成しないように、前記ターゲット基材部表
面に前記保護層を形成することを特徴とするスパッタリ
ングターゲットの製造方法。
【００６３】（付記８） 付記６記載のスパッタリング
ターゲットの製造方法において、前記保護層を形成する
工程では、前記ターゲット基材部表面の外周近傍におい
てそれ以外の部分よりも前記保護層を薄く形成すること
を特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【００６４】（付記９） 付記６乃至８のいずれかに記
載のスパッタリングターゲットの製造方法において、前
記保護層を形成する工程では、耐食性を有する前記金属
を溶射することにより前記保護層を形成することを特徴
とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【００６５】（付記１０） 付記６乃至９のいずれかに
記載のスパッタリングターゲットの製造方法において、
耐食性を有する前記金属は、アルミニウム、亜鉛、ス
ズ、ニッケル、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、
バナジウム、モリブデン、又はコバルトであることを特
徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【００６６】（付記１１） 付記６乃至１０のいずれか
に記載のスパッタリングターゲットの製造方法におい
て、前記保護層を形成した前記ターゲット基材部を真空
包装する工程を更に有することを特徴とするスパッタリ
ングターゲットの製造方法。
【００６７】（付記１２） 銅製のターゲット基材部
と、前記ターゲット基材部表面に形成され、耐食性を有
する金属からなる保護層とを有するスパッタリングター
ゲットを用い、基板上に銅の堆積を行うスパッタリング
処理方法であって、前記スパッタリングターゲットをプ
リスパッタリングして前記保護層を除去する工程と、前
記ターゲット基材部をスパッタリングして、前記基板上
に銅の堆積を行う工程とを有することを特徴とするスパ
ッタリング処理方法。
【００６８】（付記１３） 付記１２記載のスパッタリ
ング処理方法において、前記基板は、半導体基板と、前
記半導体基板上に形成され、配線溝が形成されている絶
縁膜とからなることを特徴とするスパッタリング処理方
法。
【００６９】（付記１４） 銅製のターゲット基材部
と、前記ターゲット基材部表面に形成され、耐食性を有
する金属からなる保護層とを有するスパッタリングター
ゲットを真空包装した状態で保管することを特徴とする
スパッタリングターゲットの保管方法。
【００７０】（付記１５） 銅製のターゲット基材部
と、前記ターゲット基材部表面に形成され、耐食性を有
する金属からなる保護層とを有するスパッタリングター
ゲットを真空包装した状態で搬送することを特徴とする
スパッタリングターゲットの搬送方法。
【００７１】
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、スパッタ
リングターゲットを、銅製のターゲット基材部と、ター
ゲット基材部表面に形成され、耐食性を有する金属から
なる保護層とから構成するので、容易に酸化される銅製
のターゲット基材部表面の酸化を抑制することができ
る。これにより、スパッタリング装置の遮蔽板へ汚染層
が形成されるのを抑制することができ、遮蔽板表面の堆
積層の剥落による基板へのパーティクルの付着を抑制す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるスパッタリングター
ゲットを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態によるスパッタリングーゲ
ットの製造方法及び保管搬送方法を示す工程図である。
【図３】本発明の一実施形態によるスパッタリング処理
方法を示す工程図である。
【図４】本発明の一実施形態によるスパッタリング処理
方法を適用した半導体装置の銅配線の形成方法を示す工
程断面図である。
【図５】スパッタリング装置及び従来のスパッタリング
ターゲットの表面を示す概略図である。
【図６】従来のスパッタリングターゲットを用いた場合
のバーンイン処理及びスパッタリング処理後のスパッタ
リング装置の遮蔽板の様子を示す概略図である。
【符号の説明】
１０…バッキングプレート １２…銅製ターゲット １４…保護層 １６…チャンバ １８…ステージ ２０…スパッタリングターゲット ２２…遮蔽板 ２４…直流電源 ２６…真空パック ２８…ダミー基板 ３０…基板 ３２…絶縁膜 ３４…溝 ３６…窒化タンタル層 ３８…銅層 ４０…銅層 １００…チャンバ １０２…ステージ １０４…基板 １０６…スパッタリングターゲット １０８…遮蔽板 １１０…直流電源 １１２…酸化物層 １１４…汚染層 １１６…銅層

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 銅製のターゲット基材部と、 前記ターゲット基材部表面に形成され、耐食性を有する
    金属からなる保護層とを有することを特徴とするスパッ
    タリングターゲット。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のスパッタリングターゲッ
    トにおいて、 前記保護層は、スパッタリング装置の成膜室内に載置さ
    れる部材に対する密着性が良好な金属からなることを特
    徴とするスパッタリングターゲット。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のスパッタリングタ
    ーゲットにおいて、 前記保護層は、前記ターゲット基材部表面の外周近傍に
    は形成されていないことを特徴とするスパッタリングタ
    ーゲット。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２記載のスパッタリングタ
    ーゲットにおいて、 前記保護層は、前記ターゲット基材部表面の外周近傍に
    おいてそれ以外の部分よりも薄く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。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
    スパッタリングターゲットにおいて、 前記保護層は、アルミニウム、亜鉛、スズ、ニッケル、
    マグネシウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、モ
    リブデン、又はコバルトからなることを特徴とするスパ
    ッタリングターゲット。
  6. 【請求項６】 銅製のターゲット基材部表面に、耐食性
    を有する金属からなる保護層を形成する工程を有するこ
    とを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のスパッタリングターゲッ
    トの製造方法において、 前記保護層を形成する工程では、前記ターゲット基材部
    表面の外周近傍には前記保護層を形成しないように、前
    記ターゲット基材部表面に前記保護層を形成することを
    特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項６記載のスパッタリングターゲッ
    トの製造方法において、 前記保護層を形成する工程では、前記ターゲット基材部
    表面の外周近傍においてそれ以外の部分よりも前記保護
    層を薄く形成することを特徴とするスパッタリングター
    ゲットの製造方法。
  9. 【請求項９】 請求項６乃至８のいずれか１項に記載の
    スパッタリングターゲットの製造方法において、 前記保護層を形成する工程では、耐食性を有する前記金
    属を溶射することにより前記保護層を形成することを特
    徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
  10. 【請求項１０】 銅製のターゲット基材部と、前記ター
    ゲット基材部表面に形成され、耐食性を有する金属から
    なる保護層とを有するスパッタリングターゲットを用
    い、基板上に銅の堆積を行うスパッタリング処理方法で
    あって、 前記スパッタリングターゲットをプリスパッタリングし
    て前記保護層を除去する工程と、 前記ターゲット基材部をスパッタリングして、前記基板
    上に銅の堆積を行う工程とを有することを特徴とするス
    パッタリング処理方法。
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