JPH0617246A - Chromium sputtering target - Google Patents
Chromium sputtering targetInfo
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- JPH0617246A JPH0617246A JP19900392A JP19900392A JPH0617246A JP H0617246 A JPH0617246 A JP H0617246A JP 19900392 A JP19900392 A JP 19900392A JP 19900392 A JP19900392 A JP 19900392A JP H0617246 A JPH0617246 A JP H0617246A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、クロムからなるスパッ
タリングターゲットに関し、特に微粒子（パーティク
ル）の発生を嫌う膜、例えば、フォトマスクやハードデ
ィスクに使用される薄膜の形成に用いられるターゲット
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering target made of chromium, and more particularly to a target used for forming a film in which generation of fine particles (particles) is not desired, for example, a thin film used for a photomask or a hard disk.
【０００２】[0002]
【従来の技術とその問題点】クロムスパッタリングター
ゲットは、クロム薄膜の形成に広く用いられており、ハ
ーフミラー、フォトマスク、ハードディクスなどは同膜
の応用例である。このうちフォトマスク、ハードディス
クに関しては膜の高品位化が要望され、中でもパーティ
クル汚染の問題が深刻化している。パーティクルとは成
膜上の微粒子のことで、径がサブミクロン以上の大きさ
のものを指す。このようなパーティクルが膜に存在する
と、フォトマスクパターンの欠陥やハードディスクの記
録不良を引き起こし、製品の歩留まりを著しく低下させ
る。2. Description of the Related Art Chromium sputtering targets are widely used for forming chromium thin films, and half mirrors, photomasks, hard disks, etc. are application examples of the same. Among these, for photomasks and hard disks, there is a demand for higher quality films, and the problem of particle contamination is becoming more serious. Particles are fine particles on a film and have a diameter of submicron or more. The presence of such particles in the film causes a defect in the photomask pattern and a recording defect in the hard disk, which significantly reduces the product yield.
【０００３】近年の半導体集積回路の微細化、ハードデ
ィスクの高密度化にともない、従来問題にならなかった
程度の微小パーティクルが問題視されてきている。スパ
ッタリングにおけるパーティクル発生の原因は、製造環
境、装置内面から発塵によるもの、装置材料に起因する
ものなどがあり、スパッタリングターゲットの材質、態
様もその一つの要因となっている。With the recent miniaturization of semiconductor integrated circuits and the increasing density of hard disks, fine particles that have not been a problem in the past have been regarded as a problem. The cause of generation of particles in sputtering includes a manufacturing environment, dust generation from the inner surface of the device, and a device material, and the material and mode of the sputtering target are one of the factors.
【０００４】従来、クロムスパッタリングターゲットに
関する技術的検討は、製法に関するものがほとんどで、
材料面からの検討は数少なく、しかもこれまでに開示さ
れた材料に関する検討は組成的なものが中心であり、膜
の基体との密着性の向上（特開昭６１−２２１３６１号
公報）、膜の保磁力、成膜速度の向上（特開昭６２−２
６００５６号公報）に関するものなどがあり、パーティ
クルの発生に関するものは見当たらない。Conventionally, most of the technical studies on the chromium sputtering target are on the manufacturing method,
There have been few investigations from the viewpoint of materials, and most of the investigations on the materials disclosed so far have been compositional, so that the adhesion of the film to the substrate is improved (Japanese Patent Laid-Open No. 61-221361). Improvement of coercive force and deposition rate (Japanese Patent Laid-Open No. 62-2
No. 60056) and nothing related to particle generation is found.
【０００５】上述したような背景から、スパッタリング
成膜時のパーティクルの問題が注目されるようになりか
つパーティクル発生の低減が切望されている。From the background as described above, the problem of particles during sputtering film formation has come to the fore and a reduction in the generation of particles has been earnestly desired.
【０００６】[0006]
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上述の
問題点に関し、ターゲットのもつ属性を鋭意検討した結
果、ターゲット材中に存在する種々の介在物がパーティ
クル発生の原因となるとの知見を得本発明を完成した。With respect to the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have diligently studied the attributes of the target, and as a result, various inclusions present in the target material cause the generation of particles. Based on the findings, the present invention has been completed.
【０００７】即ち、本発明は、スパッタリングの対象と
なるターゲット表面において、ターゲット中に存在する
介在物の一つの表面に露出した部分の径が少なくとも１
μｍで、それらの面積の合計が、前記ターゲット表面積
の０．１％以下である事を特徴とするクロムスパッタリ
ングターゲットに関するものであり、本発明はターゲッ
ト材中の介在物量を限定したクロムスパッタリングター
ゲットを提供するものである。That is, according to the present invention, on the surface of the target to be sputtered, the diameter of the exposed portion of one of the inclusions existing in the target is at least 1.
The present invention relates to a chromium sputtering target in which the amount of inclusions in the target material is limited, and the present invention provides a chromium sputtering target characterized in that the total area thereof is 0.1% or less of the target surface area. It is provided.
【０００８】以下、本発明に関してさらに詳しく説明す
る。本発明で言うターゲット表面とは、スパッタ中にス
パッタリングに供されるターゲットの表面を指す。又、
介在物の面積とは、ターゲット中に混在する各種介在物
がターゲット表面に露出した際にターゲット表面を構成
する断面積の合計で、その一つの断面の長径が少なくと
も１μｍであるものである。本発明では、前記断面積の
合計が、同じくスパッタ中にスパッタリングの対象とな
るターゲットの表面積の０．１％以下であることが必須
である。The present invention will be described in more detail below. The target surface referred to in the present invention refers to the surface of the target that is subjected to sputtering during sputtering. or,
The area of inclusions is the total of the cross-sectional areas forming the target surface when various inclusions mixed in the target are exposed on the target surface, and the major axis of one cross-section is at least 1 μm. In the present invention, it is essential that the total of the cross-sectional areas is 0.1% or less of the surface area of the target to be sputtered during the sputtering.
【０００９】各種介在物が、前記した大きさ及び、占有
率より大であると、これを用いてスパッタリングを実施
した際パーティクルの発生が許容限度以上になり好まし
くない。If the size of the various inclusions is larger than the above-mentioned size and the occupation ratio, the generation of particles is unacceptable when sputtering is performed using the inclusions.
【００１０】介在物の種類は特に限定されないが、クロ
ム、カルシウム、アルミニウム、シリコン、鉄、銅、マ
グネシウム、バナジウムから選ばれる金属成分の、酸化
物、窒化物、炭化物、硫化物、水素化物、塩化物などが
例示される。また介在物が電気的に絶縁性である場合に
は特にパーティクル発生に与える影響が大きいことが本
発明者らの検討結果から明かとなっている。The type of inclusions is not particularly limited, but oxides, nitrides, carbides, sulfides, hydrides, chlorides of metal components selected from chromium, calcium, aluminum, silicon, iron, copper, magnesium and vanadium. A thing etc. are illustrated. Further, it has been clarified from the results of the study conducted by the present inventors that the influence of particles on the generation of particles is particularly large when the inclusions are electrically insulating.
【００１１】本発明のターゲットの製法は何等限定しな
いが、例えば、電解法で得た高純度クロムを用いて、溶
解凝固法、粉末冶金法などの方法で製造することができ
る。ターゲットの形状に関しても特に限定されない。The method for producing the target of the present invention is not limited in any way. For example, high-purity chromium obtained by the electrolysis method can be used to produce the target by a melting and solidification method, a powder metallurgy method or the like. The shape of the target is also not particularly limited.
【００１２】[0012]
【発明の効果】本発明のターゲットを用いれば、スパッ
タリング中にターゲットから発生するパーティクルを著
しく抑制することができ、薄膜製品の歩留まりを大幅に
向上させることができる。また、本発明で得られた知見
は、物質によらず様々なターゲットにも広く適用でき、
同様の効果が充分に期待できる。By using the target of the present invention, particles generated from the target during sputtering can be remarkably suppressed, and the yield of thin film products can be greatly improved. Further, the knowledge obtained in the present invention can be widely applied to various targets regardless of substances,
The same effect can be expected sufficiently.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、これらは本発明を何等限定するものではな
い。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but these do not limit the present invention in any way.
【００１４】電解法によって得られた高純度クロムを粉
砕し、粒度２００メッシュ以下の粉末とした。これを通
常の冷間静水圧プレス法によって仮成型し、さらに熱間
静水圧プレス法によって高密度のクロム成型体を得た。
この成型体から約１５ｍｍ×１５ｍｍ×１０ｍｍのチッ
プ材を切り出し、成型体中の任意表面での介在物の占有
面積を測定した。本発明者らは、介在物は成型体中にほ
ぼ均一に分布しており、該チップに対する測定で、成型
体の介在物測定を代表できることを確認している。チッ
プ材の前処理として鏡面研磨、電解エッチング処理を施
した。さらに、走査型電子顕微鏡を用いて、成型体の上
記表面に露出した介在物のうち、断面の長径が１μｍ以
上のものが占有する面積および、同長径が０．５〜１μ
ｍのものが占有する面積を測定した。なお、介在物であ
ることの確認にはＸ線マイクロアナリシスを用いた。結
果を表１に示す。The high-purity chromium obtained by the electrolysis method was pulverized into powder having a particle size of 200 mesh or less. This was tentatively molded by a normal cold isostatic pressing method, and a high density chromium molded body was obtained by a hot isostatic pressing method.
A chip material of approximately 15 mm × 15 mm × 10 mm was cut out from this molded body, and the area occupied by inclusions on an arbitrary surface in the molded body was measured. The present inventors have confirmed that the inclusions are almost uniformly distributed in the molded body, and that the measurement on the chip can be representative of the measurement of the inclusions in the molded body. As a pretreatment of the chip material, mirror polishing and electrolytic etching treatment were performed. Further, using a scanning electron microscope, of the inclusions exposed on the surface of the molded body, the area occupied by one having a cross-sectional long diameter of 1 μm or more, and the same long diameter of 0.5 to 1 μm.
The area occupied by m was measured. In addition, X-ray microanalysis was used to confirm that it was an inclusion. The results are shown in Table 1.
【００１５】続いて、該成型体から、直径８インチ、厚
さ０．２５インチの円板を切り出し、これを高純度銅製
のバッキングプレートにロウ付けしてクロムターゲット
とした。このターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンス
パッタにより成膜を実施した。スパッタリング条件は次
に示す。Then, a disk having a diameter of 8 inches and a thickness of 0.25 inch was cut out from the molded body, and this was brazed to a backing plate made of high-purity copper to obtain a chromium target. A film was formed by DC magnetron sputtering using this target. The sputtering conditions are shown below.
【００１６】 スパッタガス／ガス圧力：Ａｒ／０．２Ｐａ 投入電力 ：１．８ｋＷ 基板 ：５インチ四方の石英ガラス 膜厚 ：１００ｎｍ 成膜は１００回行った。１０×ｎ（ｎ＝１，２，．．．
１０）回目の成膜について、成膜によるパーティクル増
加を、市販のウェハー・ゴミ検査器を用いて評価した。
評価したパーティクルは０．５μｍ以上のものである。
１０回の測定の平均を表２に示す。Sputtering gas / gas pressure: Ar / 0.2 Pa Input power: 1.8 kW Substrate: 5 inch square quartz glass Film thickness: 100 nm Film formation was performed 100 times. 10 × n (n = 1, 2, ...
For the 10th film formation, the increase in particles due to film formation was evaluated using a commercially available wafer / dust inspection device.
The evaluated particles are 0.5 μm or more.
Table 2 shows the average of 10 measurements.
【００１７】[0017]
【比較例】実施例と同様にして、クロム成型体を作製し
た。これから実施例と同様にして、チップ材、ターゲッ
トを作成し、介在物、成膜によるパーティクル増加を評
価した。結果を表１、２に示す。Comparative Example A chrome molded body was produced in the same manner as in the example. From this, a chip material and a target were prepared in the same manner as in the example, and the increase in particles due to inclusions and film formation was evaluated. The results are shown in Tables 1 and 2.
【００１８】 表１ ターゲット 介在物の占有面積／％ ０．５〜１μｍ １μｍ以上 ０．５μｍ以上総計 （注） 実施例 １．９１ ０．０９ ２．００ 比較例 ０．０５ ０．１７ ０．２２ 尚、典型的な介在物組成はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃａ
Ｏであり、（注）に介在物の長径を示した。Table 1 Target Occupied area of inclusions /% 0.5 to 1 μm 1 μm or more 0.5 μm or more Total (Note) Example 1.91 0.09 2.00 Comparative Example 0.05 0.17 0.22 The typical inclusion composition is SiO 2 , Al 2 O 3 , Ca.
O, and the major axis of the inclusion is shown in (Note).
【００１９】 表２ ターゲット パーティクル測定結果（１０回の平均／個） 実施例 ０．２ 比較例 １．１Table 2 Target particle measurement results (average of 10 times / particle) Example 0.2 Comparative Example 1.1
Claims (1)
面において、ターゲット中に存在する介在物の表面に露
出した一つの部分の径が少なくとも１μｍで、それらの
面積の合計が、前記ターゲット表面積の０．１％以下で
ある事を特徴とするクロムスパッタリングターゲット。1. A target surface to be sputtered has a diameter of at least 1 μm exposed on the surface of inclusions existing in the target, and the total area thereof is 0.1 of the target surface area. % Chromium or less, a chromium sputtering target.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19900392A JPH0617246A (en) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | Chromium sputtering target |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19900392A JPH0617246A (en) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | Chromium sputtering target |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0617246A true JPH0617246A (en) | 1994-01-25 |
Family
ID=16400489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19900392A Pending JPH0617246A (en) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | Chromium sputtering target |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617246A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5718778A (en) * | 1995-03-31 | 1998-02-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Chromium target and process for producing the same |
| WO1999027150A1 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Applied Materials, Inc. | Sputtering target |
| US6315872B1 (en) | 1997-11-26 | 2001-11-13 | Applied Materials, Inc. | Coil for sputter deposition |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP19900392A patent/JPH0617246A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5718778A (en) * | 1995-03-31 | 1998-02-17 | Hitachi Metals, Ltd. | Chromium target and process for producing the same |
| WO1999027150A1 (en) * | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Applied Materials, Inc. | Sputtering target |
| US6315872B1 (en) | 1997-11-26 | 2001-11-13 | Applied Materials, Inc. | Coil for sputter deposition |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040203 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |