JPH0864554A - 薄膜トランジスタの薄膜形成用スパッタリングターゲット材 - Google Patents
薄膜トランジスタの薄膜形成用スパッタリングターゲット材Info
- Publication number
- JPH0864554A JPH0864554A JP22104694A JP22104694A JPH0864554A JP H0864554 A JPH0864554 A JP H0864554A JP 22104694 A JP22104694 A JP 22104694A JP 22104694 A JP22104694 A JP 22104694A JP H0864554 A JPH0864554 A JP H0864554A
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- thin film
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- sputtering target
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パーティクル数が少なく、Ｔａ濃度の経時的
バラツキの小さい薄膜を形成することができる薄膜トラ
ンジスタの薄膜形成用スパッタリングターゲット材を提
供する。 【構成】 スパッタリングターゲット材が、Ｔａ：１〜
２０重量％を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成、並びに平均粒径：３０μｍ以下のＡｌ3Ｔａを
主体とする金属間化合物が、平均結晶粒径：３０μｍ以
下の再結晶組織の素地中に分散した組織を有する。
バラツキの小さい薄膜を形成することができる薄膜トラ
ンジスタの薄膜形成用スパッタリングターゲット材を提
供する。 【構成】 スパッタリングターゲット材が、Ｔａ：１〜
２０重量％を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からな
る組成、並びに平均粒径：３０μｍ以下のＡｌ3Ｔａを
主体とする金属間化合物が、平均結晶粒径：３０μｍ以
下の再結晶組織の素地中に分散した組織を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パーティクル数が少
なく、かつＴａ濃度の経時的バラツキも小さい薄膜の形
成が可能な薄膜トランジスタの薄膜形成用スパッタリン
グターゲット材に関するものである。
なく、かつＴａ濃度の経時的バラツキも小さい薄膜の形
成が可能な薄膜トランジスタの薄膜形成用スパッタリン
グターゲット材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば特開平４−９９１
７１号公報、特開平６−２５７７３号公報、および特開
平４−３２３８７１号公報に記載されるように、薄膜ト
ランジスタの薄膜をスパッタリング法により形成するに
際して、Ｔａ：１〜２０重量％を含有し、残りがＡｌと
不可避不純物からなる組成を有するターゲット材が用い
られ、このターゲット材が、前記組成のＡｌ合金を真空
溶解し、水冷鋳型に鋳造してインゴットとし、このイン
ゴットを切削などにて所定形状の板材に加工することに
より製造されることも知られている。
７１号公報、特開平６−２５７７３号公報、および特開
平４−３２３８７１号公報に記載されるように、薄膜ト
ランジスタの薄膜をスパッタリング法により形成するに
際して、Ｔａ：１〜２０重量％を含有し、残りがＡｌと
不可避不純物からなる組成を有するターゲット材が用い
られ、このターゲット材が、前記組成のＡｌ合金を真空
溶解し、水冷鋳型に鋳造してインゴットとし、このイン
ゴットを切削などにて所定形状の板材に加工することに
より製造されることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年のスパッタ
リング技術の進歩はめざましく、これに伴ない、成膜速
度が高速化し、かつ成膜面積が拡大化する傾向にある
が、上記の従来ターゲット材を、このような高速成膜お
よび拡大成膜面積の条件下で使用すると、前記従来ター
ゲット材が実質的に鋳造組織をもつこと、すなわちＡｌ
3 Ｔａを主体とする金属間化合物の粒径が２０〜１００
μｍの範囲に亘ってバラツキ、素地の結晶粒径も粗く、
不均一であり、さらにピンホールや樹枝状組織も残存す
ることが原因で、成膜中にパーティクルが発生し易く、
かつ成膜中のＴａ濃度も経時的にバラツクようになるの
を避けることができない。
リング技術の進歩はめざましく、これに伴ない、成膜速
度が高速化し、かつ成膜面積が拡大化する傾向にある
が、上記の従来ターゲット材を、このような高速成膜お
よび拡大成膜面積の条件下で使用すると、前記従来ター
ゲット材が実質的に鋳造組織をもつこと、すなわちＡｌ
3 Ｔａを主体とする金属間化合物の粒径が２０〜１００
μｍの範囲に亘ってバラツキ、素地の結晶粒径も粗く、
不均一であり、さらにピンホールや樹枝状組織も残存す
ることが原因で、成膜中にパーティクルが発生し易く、
かつ成膜中のＴａ濃度も経時的にバラツクようになるの
を避けることができない。
【０００４】
【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、上記従来ターゲット材に着目
し、これの品質向上をはかるべく研究を行なった結果、
上記従来ターゲット材と同じ組成のＡｌ合金インゴット
に熱間圧延を施して所定形状の板材とし、これに再結晶
化熱処理を施すと、この結果の板材は、素地のもつ再結
晶組織によって、素地の結晶粒が整粒にして、平均粒径
で３０μｍ以下の細粒となり、また熱間圧延によって金
属間化合物も微細整粒化され、平均粒径で３０μｍ以下
とすることができるばかりでなく、鋳造組織（樹枝状組
織）が破壊され、かつピンホールが消滅することから、
これをスパッタリングターゲット材として用いると、薄
膜中のパーティクル数が著しく少なくなると共に、成膜
中のＴａ濃度の経時的バラツキも著しく小さなものとな
るという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、上記従来ターゲット材に着目
し、これの品質向上をはかるべく研究を行なった結果、
上記従来ターゲット材と同じ組成のＡｌ合金インゴット
に熱間圧延を施して所定形状の板材とし、これに再結晶
化熱処理を施すと、この結果の板材は、素地のもつ再結
晶組織によって、素地の結晶粒が整粒にして、平均粒径
で３０μｍ以下の細粒となり、また熱間圧延によって金
属間化合物も微細整粒化され、平均粒径で３０μｍ以下
とすることができるばかりでなく、鋳造組織（樹枝状組
織）が破壊され、かつピンホールが消滅することから、
これをスパッタリングターゲット材として用いると、薄
膜中のパーティクル数が著しく少なくなると共に、成膜
中のＴａ濃度の経時的バラツキも著しく小さなものとな
るという研究結果を得たのである。
【０００５】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、Ｔａ：１〜２０重量％を含有
し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成、並びに平
均粒径：３０μｍ以下のＡｌ3 Ｔａを主体とする金属間
化合物が、平均結晶粒径：３０μｍ以下の再結晶組織の
素地中に分散した組織を有する、薄膜トランジスタの薄
膜形成用スパッタリングターゲット材に特徴を有するも
のである。
なされたものであって、Ｔａ：１〜２０重量％を含有
し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成、並びに平
均粒径：３０μｍ以下のＡｌ3 Ｔａを主体とする金属間
化合物が、平均結晶粒径：３０μｍ以下の再結晶組織の
素地中に分散した組織を有する、薄膜トランジスタの薄
膜形成用スパッタリングターゲット材に特徴を有するも
のである。
【０００６】なお、この発明のスパッタリングターゲッ
ト材において、Ｔａの含有量を１〜２０重量％としたの
は、その含有量が１重量％未満では、Ｔａによって薄膜
にもたらされる耐ストレスマイグレーション性および耐
食性の向上に所望の効果が得られず、一方その含有量が
２０重量％を越えると、薄膜の電気抵抗が急激に増大す
るようになるという理由からであり、また金属間化合物
および素地の結晶粒の平均粒径を３０μｍ以下としたの
は、これを越えた平均粒径になると、ピンホールおよび
樹枝状組織の共存と相まってパーティクルの発生および
Ｔａ濃度の経時的バラツキが急激に増大するようになる
という理由にもとづくものである。
ト材において、Ｔａの含有量を１〜２０重量％としたの
は、その含有量が１重量％未満では、Ｔａによって薄膜
にもたらされる耐ストレスマイグレーション性および耐
食性の向上に所望の効果が得られず、一方その含有量が
２０重量％を越えると、薄膜の電気抵抗が急激に増大す
るようになるという理由からであり、また金属間化合物
および素地の結晶粒の平均粒径を３０μｍ以下としたの
は、これを越えた平均粒径になると、ピンホールおよび
樹枝状組織の共存と相まってパーティクルの発生および
Ｔａ濃度の経時的バラツキが急激に増大するようになる
という理由にもとづくものである。
【０００７】
【実施例】つぎに、この発明のスパッタリングターゲッ
ト材を実施例により具体的に説明する。真空度を１×１
０-4torr以下とした真空溶解炉で表１に示されるＴａ含
有量のＡｌ合金溶湯を溶製し、鉄製鋳型に鋳造して平面
寸法：２００mm×２００mm、厚さ：４０mmのインゴット
とし、このインゴットに、大気中、５５０〜６００℃の
範囲内の所定温度に加熱後、５パスの圧延を１サイクル
とし、これを３回繰り返す熱間圧延を施して、厚さ：８
mmの圧延板とし、引続いてこの圧延板に、大気中、表１
に示される温度に１時間保持の再結晶化熱処理を施し、
最終的に切削加工にて幅：３００mm×厚さ：５mm×長
さ：６００mmの寸法に仕上げることにより本発明ターゲ
ット材１〜８をそれぞれ製造した。また、比較の目的
で、同じく真空度を１×１０-4torr以下とした真空溶解
炉で表１に示されるＴａ含有量のＡｌ合金溶湯を溶製
し、水冷銅鋳型に鋳造して幅：３１５mm×厚さ：８mm×
長さ：６２０mmのインゴットとし、これを同じく切削加
工にて同じ寸法に仕上げることにより従来ターゲット材
１〜５をそれぞれ製造した。
ト材を実施例により具体的に説明する。真空度を１×１
０-4torr以下とした真空溶解炉で表１に示されるＴａ含
有量のＡｌ合金溶湯を溶製し、鉄製鋳型に鋳造して平面
寸法：２００mm×２００mm、厚さ：４０mmのインゴット
とし、このインゴットに、大気中、５５０〜６００℃の
範囲内の所定温度に加熱後、５パスの圧延を１サイクル
とし、これを３回繰り返す熱間圧延を施して、厚さ：８
mmの圧延板とし、引続いてこの圧延板に、大気中、表１
に示される温度に１時間保持の再結晶化熱処理を施し、
最終的に切削加工にて幅：３００mm×厚さ：５mm×長
さ：６００mmの寸法に仕上げることにより本発明ターゲ
ット材１〜８をそれぞれ製造した。また、比較の目的
で、同じく真空度を１×１０-4torr以下とした真空溶解
炉で表１に示されるＴａ含有量のＡｌ合金溶湯を溶製
し、水冷銅鋳型に鋳造して幅：３１５mm×厚さ：８mm×
長さ：６２０mmのインゴットとし、これを同じく切削加
工にて同じ寸法に仕上げることにより従来ターゲット材
１〜５をそれぞれ製造した。
【０００８】ついで、この結果得られた各種のターゲッ
ト材について、それぞれのターゲット材の任意５ヶ所の
組織を観察し、金属間化合物と素地の結晶粒の最大粒径
と最小粒径を測定し、さらに平均粒径も求めた。これら
の結果を表１に示した。また、これらの各種のターゲッ
ト材を、それぞれ純Ｉｎはんだを用い、大気中、温度：
１８０℃に２０分間保持の条件で無酸素銅製バッキング
プレートにはんだ付けした状態で、直流マグネトロンス
パッタリング装置に装入し、真空度：２×１０-4torrを
保持しながら、５ml／min のＡｒ気流中、１０ＫＷの出
力でスパッタリングを行ない、直径：１００mmのガラス
基板表面への厚さ：１５００オングストロームの薄膜形
成を１０回行なった。この結果得られた１０枚の薄膜の
それぞれについて、パーティクルカウンタを用い、直
径：０．５μｍ以上の粗大パーティクル数を測定し、さ
らに薄膜中心部のＴａ含有量を測定した。この測定結果
を表２に平均値で示すと共に、Ｔａ含有量については最
高値および最低値も示した。
ト材について、それぞれのターゲット材の任意５ヶ所の
組織を観察し、金属間化合物と素地の結晶粒の最大粒径
と最小粒径を測定し、さらに平均粒径も求めた。これら
の結果を表１に示した。また、これらの各種のターゲッ
ト材を、それぞれ純Ｉｎはんだを用い、大気中、温度：
１８０℃に２０分間保持の条件で無酸素銅製バッキング
プレートにはんだ付けした状態で、直流マグネトロンス
パッタリング装置に装入し、真空度：２×１０-4torrを
保持しながら、５ml／min のＡｒ気流中、１０ＫＷの出
力でスパッタリングを行ない、直径：１００mmのガラス
基板表面への厚さ：１５００オングストロームの薄膜形
成を１０回行なった。この結果得られた１０枚の薄膜の
それぞれについて、パーティクルカウンタを用い、直
径：０．５μｍ以上の粗大パーティクル数を測定し、さ
らに薄膜中心部のＴａ含有量を測定した。この測定結果
を表２に平均値で示すと共に、Ｔａ含有量については最
高値および最低値も示した。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
【発明の効果】表１，２に示される結果から、本発明タ
ーゲット材１〜８は、いずれも金属間化合物および素地
の結晶粒が平均粒径で３０μｍ以下の微細組織を有し、
かつピンホールや樹枝状組織がほとんど存在しないこと
から、スパッタ中に異常放電が発生することもなく、成
膜面積が上記の通り広いにもかかわらず、パーティクル
数がきわめて僅かで、Ｔａ含有量の経時的バラツキも著
しく小さい薄膜を形成することができるのに対して、従
来ターゲット材１〜５では、金属間化合物および素地の
結晶粒が相対的に祖粒で、粒径のバラツキも大きく、さ
らに鋳造組織をもつことから、ピンホールおよび樹枝状
晶が存在し、スパッタ中に異常放電が発生するのが避け
られず、このため形成された薄膜中にはパーティクルが
多く発生し、かつＴａ含有量の経時的バラツキも相対的
に大きなものとなることが明らかである。上述のよう
に、この発明のスパッタリングターゲット材によれば、
広い成膜面積は勿論のこと、高速成膜でもパーティクル
発生がきわめて少なく、かつＴａ含有量の経時的バラツ
キが著しく小さい薄膜を形成することができるのであ
る。
ーゲット材１〜８は、いずれも金属間化合物および素地
の結晶粒が平均粒径で３０μｍ以下の微細組織を有し、
かつピンホールや樹枝状組織がほとんど存在しないこと
から、スパッタ中に異常放電が発生することもなく、成
膜面積が上記の通り広いにもかかわらず、パーティクル
数がきわめて僅かで、Ｔａ含有量の経時的バラツキも著
しく小さい薄膜を形成することができるのに対して、従
来ターゲット材１〜５では、金属間化合物および素地の
結晶粒が相対的に祖粒で、粒径のバラツキも大きく、さ
らに鋳造組織をもつことから、ピンホールおよび樹枝状
晶が存在し、スパッタ中に異常放電が発生するのが避け
られず、このため形成された薄膜中にはパーティクルが
多く発生し、かつＴａ含有量の経時的バラツキも相対的
に大きなものとなることが明らかである。上述のよう
に、この発明のスパッタリングターゲット材によれば、
広い成膜面積は勿論のこと、高速成膜でもパーティクル
発生がきわめて少なく、かつＴａ含有量の経時的バラツ
キが著しく小さい薄膜を形成することができるのであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｔａ：１〜２０重量％を含有し、残りが
Ａｌと不可避不純物からなる組成、並びに平均粒径：３
０μｍ以下のＡｌ3 Ｔａを主体とする金属間化合物が、
平均結晶粒径：３０μｍ以下の再結晶組織の素地中に分
散した組織を有することを特徴とする薄膜トランジスタ
の薄膜形成用スパッタリングターゲット材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22104694A JPH0864554A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 薄膜トランジスタの薄膜形成用スパッタリングターゲット材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22104694A JPH0864554A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 薄膜トランジスタの薄膜形成用スパッタリングターゲット材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0864554A true JPH0864554A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16760648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22104694A Withdrawn JPH0864554A (ja) | 1994-08-23 | 1994-08-23 | 薄膜トランジスタの薄膜形成用スパッタリングターゲット材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0864554A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10330927A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-15 | Riyouka Massey Kk | アルミニウム合金製スパッタリングターゲット材 |
| WO1999034028A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | CIBLE DE PULVERISATION, FILM D'INTERCONNEXION A BASE D'Al ET COMPOSANT ELECTRONIQUE |
| KR100297330B1 (ko) * | 1998-02-23 | 2001-09-22 | 구마모토 마사히로 | 알루미늄 또는 알루미늄합금 스퍼터링타겟 및 그의 제조방법 |
| US6723187B2 (en) | 1999-12-16 | 2004-04-20 | Honeywell International Inc. | Methods of fabricating articles and sputtering targets |
| US7017382B2 (en) | 2000-03-28 | 2006-03-28 | Honeywell International Inc. | Methods of forming aluminum-comprising physical vapor deposition targets; sputtered films; and target constructions |
| WO2012046768A1 (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | 株式会社神戸製鋼所 | Ａｌ基合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
| JP2012251174A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-12-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 太陽電池用スパッタリングターゲット |
| AT18385U1 (de) * | 2024-02-07 | 2024-12-15 | Plansee Composite Mat Gmbh | Ta-Al Targets |
-
1994
- 1994-08-23 JP JP22104694A patent/JPH0864554A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10330927A (ja) * | 1997-06-05 | 1998-12-15 | Riyouka Massey Kk | アルミニウム合金製スパッタリングターゲット材 |
| WO1999034028A1 (fr) * | 1997-12-24 | 1999-07-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | CIBLE DE PULVERISATION, FILM D'INTERCONNEXION A BASE D'Al ET COMPOSANT ELECTRONIQUE |
| US6736947B1 (en) | 1997-12-24 | 2004-05-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sputtering target, A1 interconnection film, and electronic component |
| US6929726B2 (en) | 1997-12-24 | 2005-08-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sputtering target, Al interconnection film, and electronic component |
| KR100297330B1 (ko) * | 1998-02-23 | 2001-09-22 | 구마모토 마사히로 | 알루미늄 또는 알루미늄합금 스퍼터링타겟 및 그의 제조방법 |
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| US6878250B1 (en) | 1999-12-16 | 2005-04-12 | Honeywell International Inc. | Sputtering targets formed from cast materials |
| US7017382B2 (en) | 2000-03-28 | 2006-03-28 | Honeywell International Inc. | Methods of forming aluminum-comprising physical vapor deposition targets; sputtered films; and target constructions |
| WO2012046768A1 (ja) * | 2010-10-08 | 2012-04-12 | 株式会社神戸製鋼所 | Ａｌ基合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
| JP2012251174A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-12-20 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 太陽電池用スパッタリングターゲット |
| AT18385U1 (de) * | 2024-02-07 | 2024-12-15 | Plansee Composite Mat Gmbh | Ta-Al Targets |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |