JPS63130770A - 蒸着用タ−ゲツト材料 - Google Patents
蒸着用タ−ゲツト材料Info
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- JPS63130770A JPS63130770A JP27679986A JP27679986A JPS63130770A JP S63130770 A JPS63130770 A JP S63130770A JP 27679986 A JP27679986 A JP 27679986A JP 27679986 A JP27679986 A JP 27679986A JP S63130770 A JPS63130770 A JP S63130770A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
童栗上■肌朋分界
本発明は半導体集積回路などの配線を形成するためにス
パッタリング蒸着や電子ビーム蒸着など（以下単に蒸着
という゛）の手段に用いるターゲット材料に関する。
パッタリング蒸着や電子ビーム蒸着など（以下単に蒸着
という゛）の手段に用いるターゲット材料に関する。
Ｌ釆ｑ挟街
半導体集積回路などにおいて配線を形成するためにアル
ミニウムまたはアルミニウム基台金の蒸着膜を形成し、
次いで熱処理して蒸着膜の内部歪を消去したのちマスク
をし、エツチングして配線を完成することが行われてい
る。
ミニウムまたはアルミニウム基台金の蒸着膜を形成し、
次いで熱処理して蒸着膜の内部歪を消去したのちマスク
をし、エツチングして配線を完成することが行われてい
る。
このような配線をアルミニウムで形成した場合、通電に
よってエレクトロマイグレーションなどが起って基板の
特性を変化させたり、また配線断面積が変化して断線し
易くなるので、アルミニウムに対してシリコンや銅また
はこの両者を少量添加した合金を用いることが多い。か
かるアルミニウム合金の蒸着膜は、熱処理時にアルミニ
ウムの“結晶が異常成長して膜面の突出するいわゆるヒ
ルロック現象や、通電時のエレクトロマイグレーション
などの発生が少いので、好んで用いられている。
よってエレクトロマイグレーションなどが起って基板の
特性を変化させたり、また配線断面積が変化して断線し
易くなるので、アルミニウムに対してシリコンや銅また
はこの両者を少量添加した合金を用いることが多い。か
かるアルミニウム合金の蒸着膜は、熱処理時にアルミニ
ウムの“結晶が異常成長して膜面の突出するいわゆるヒ
ルロック現象や、通電時のエレクトロマイグレーション
などの発生が少いので、好んで用いられている。
しかしながら半導体の高集積度化が一層進むにつれて、
かかる従来のアルミニウム基合金の蒸着膜でも欠陥の発
生が無視できなくなってきている。
かかる従来のアルミニウム基合金の蒸着膜でも欠陥の発
生が無視できなくなってきている。
町 しようとする口 嘉
上述の事情の下で、更に欠陥発生の少い配線形成用蒸着
膜が求められており、本発明はこのような要望に応えう
る蒸着膜形成用ターゲット材料を提供しようとするもの
である。
膜が求められており、本発明はこのような要望に応えう
る蒸着膜形成用ターゲット材料を提供しようとするもの
である。
すなわち本発明の目的は、スパッタリング法や電子ビー
ム法などによって得られた蒸着膜が熱処理を受けても熱
拡散による欠陥発生がなく、また配線や電極として適し
た物理特性を有するものとなるようなターゲット材料を
提供することである。
ム法などによって得られた蒸着膜が熱処理を受けても熱
拡散による欠陥発生がなく、また配線や電極として適し
た物理特性を有するものとなるようなターゲット材料を
提供することである。
。 占を７するための
前記の目的を達成することができる本発明の蒸着用ター
ゲット材料は、アルミニウムまたは１０重量％以下のシ
リコンを含むアルミニウム−シリコン合金８０〜９９．
９重量％と、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウムおよび
スズから選択された１種またはそれ以上の金属の合計量
０．１〜２０重量％とからなるスパッタリング蒸着用の
もの、およびアルミニウムまたは５０重量％以下のシリ
コンを含むアルミニウム−シリコン合金の６０〜９９゜
５重量％と、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウムおよび
スズから選択された１種またはそれ以上の金属の合計の
０．５〜４０重量％とからなる電子ビーム蒸着用のもの
である。
ゲット材料は、アルミニウムまたは１０重量％以下のシ
リコンを含むアルミニウム−シリコン合金８０〜９９．
９重量％と、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウムおよび
スズから選択された１種またはそれ以上の金属の合計量
０．１〜２０重量％とからなるスパッタリング蒸着用の
もの、およびアルミニウムまたは５０重量％以下のシリ
コンを含むアルミニウム−シリコン合金の６０〜９９゜
５重量％と、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウムおよび
スズから選択された１種またはそれ以上の金属の合計の
０．５〜４０重量％とからなる電子ビーム蒸着用のもの
である。
本発明のターゲット材料を調製するには、ベリリウム、
ホウ素、ゲルマニウムおよびスズから選択された単体金
属、あるいはこれらの金属とアルミニウムまたはシリコ
ンとの合金の形態で、アルミニウムまたはアルミニウム
−シリコン合金と配合し、溶融鋳造して板状あるいは棒
状などのターゲット材料とする方法が採用できるが、場
合によっては溶融鋳造によらず、粉末配合物を加圧成形
しまた焼結するなどの方法によってもよく、また酸化物
やハロゲン化物などの形態で添加配合したうえ還元と同
時に合金化してもよい。
ホウ素、ゲルマニウムおよびスズから選択された単体金
属、あるいはこれらの金属とアルミニウムまたはシリコ
ンとの合金の形態で、アルミニウムまたはアルミニウム
−シリコン合金と配合し、溶融鋳造して板状あるいは棒
状などのターゲット材料とする方法が採用できるが、場
合によっては溶融鋳造によらず、粉末配合物を加圧成形
しまた焼結するなどの方法によってもよく、また酸化物
やハロゲン化物などの形態で添加配合したうえ還元と同
時に合金化してもよい。
このようにして得られた蒸着用ターゲット材料は板状あ
るいは棒状などに整形してターゲットとして使用するが
、スパッタリング蒸着して得られる膜の組成は使用した
ターゲットの組成と大きく異なることはない。しかし、
電子ビーム蒸着による合金膜の組成はターゲットの組成
よりも大幅にアルミニウム側に偏る。たとえばベリリウ
ム１重量％を含むアルミニウム合金蒸着膜を得ようとす
る場合、電子ビーム蒸着用ターゲットとしてはベリリウ
ム約４〜５重量％を含むアルミニウム合金を用いる必要
があり、同様にホウ素、ゲルマニウムおよびスズのそれ
ぞれ１重量％合金蒸着膜に対してはそれぞれ約５重量％
、約１０重量％および約８重量％を含むアルミニウム合
金のターゲットを必要とする。従って、電子ビーム蒸着
用ターゲットとしては、蒸着膜の組成の偏りを見込んで
添加成分量の多いものを用いることが必要である。
るいは棒状などに整形してターゲットとして使用するが
、スパッタリング蒸着して得られる膜の組成は使用した
ターゲットの組成と大きく異なることはない。しかし、
電子ビーム蒸着による合金膜の組成はターゲットの組成
よりも大幅にアルミニウム側に偏る。たとえばベリリウ
ム１重量％を含むアルミニウム合金蒸着膜を得ようとす
る場合、電子ビーム蒸着用ターゲットとしてはベリリウ
ム約４〜５重量％を含むアルミニウム合金を用いる必要
があり、同様にホウ素、ゲルマニウムおよびスズのそれ
ぞれ１重量％合金蒸着膜に対してはそれぞれ約５重量％
、約１０重量％および約８重量％を含むアルミニウム合
金のターゲットを必要とする。従って、電子ビーム蒸着
用ターゲットとしては、蒸着膜の組成の偏りを見込んで
添加成分量の多いものを用いることが必要である。
作ノ舟
上記の如くして得られた本発明の蒸着用ターゲット材料
から得られた蒸着膜は、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニ
ウムおよびスズから選択された１種またはそれ以上の金
属の合計量０．１重量％以上を含むので、シリコン基板
上に形成された蒸着膜は高温時の異常な結晶生長やマイ
グレーションによる組成変化が改良あるいは改善される
。そして、これらの合金の含量の増加と共に効果が大と
なるが一方では電気伝導度の低下が大となり、またエツ
チング特性が変化するので、これらの金属の合計量は蒸
着膜の中で５重量％程度までであることが望ましい。
から得られた蒸着膜は、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニ
ウムおよびスズから選択された１種またはそれ以上の金
属の合計量０．１重量％以上を含むので、シリコン基板
上に形成された蒸着膜は高温時の異常な結晶生長やマイ
グレーションによる組成変化が改良あるいは改善される
。そして、これらの合金の含量の増加と共に効果が大と
なるが一方では電気伝導度の低下が大となり、またエツ
チング特性が変化するので、これらの金属の合計量は蒸
着膜の中で５重量％程度までであることが望ましい。
また、シリコンの含有量も電気伝導度の点から蒸着膜中
５重量％までであることが望ましい。
５重量％までであることが望ましい。
しかしながら、電気伝導度及びエツチング特性が重要で
ないときは、このような制限が不必要であることは勿論
である。
ないときは、このような制限が不必要であることは勿論
である。
尖胤侃土
シリコン２重量％を含有するアルミニウム・シリコン合
金に対して、・ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウム、ス
ズを配合し、溶融鋳造し更に整形して板状のスパンタリ
ング用ターゲットをそれぞれ製造した。
金に対して、・ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウム、ス
ズを配合し、溶融鋳造し更に整形して板状のスパンタリ
ング用ターゲットをそれぞれ製造した。
得られたターゲットを用いてシリコンウエーハ上にスパ
ッタリング蒸着を行ない、厚さ約１μｍのアルミニウム
合金蒸着膜を形成した。次いで、アルミニウム合金蒸着
シリコンウェーハを４５０℃で３０分間熱処理し、以下
の試験を行なった。
ッタリング蒸着を行ない、厚さ約１μｍのアルミニウム
合金蒸着膜を形成した。次いで、アルミニウム合金蒸着
シリコンウェーハを４５０℃で３０分間熱処理し、以下
の試験を行なった。
（ａｌ 熱拡散
シリコンウェーハを破断し、その破断面をＸ線マイクロ
アナライザによって試験し、蒸着金属がシリコンウェー
ハ化に拡散した深さを測定した。
アナライザによって試験し、蒸着金属がシリコンウェー
ハ化に拡散した深さを測定した。
（ｂ） 異常結晶生長
ウェーハの中心位置から周辺に向って３ｆｉの間の表面
の突起を電子顕微鏡写真および表面粗さ計によって調べ
た。その結果を、表面から０．１μｍ以上突起した結晶
の数および０．０４〜０．１μｍ突起した結晶の数で比
較した。
の突起を電子顕微鏡写真および表面粗さ計によって調べ
た。その結果を、表面から０．１μｍ以上突起した結晶
の数および０．０４〜０．１μｍ突起した結晶の数で比
較した。
ｔｃ）電気伝導度
ウェーハ表面の膜の面積抵抗を４端子法によって測定し
、Ω／口の単位で表わした。
、Ω／口の単位で表わした。
以下、第１表に蒸着用クーゲット材料の組成および試験
結果を示す。
結果を示す。
Ｍｌ −一表
ＢＬ二会合計量１００とするための残量＊ ：対照例
災施籠Ｉ
実施例１と同様の手順により、シリコン、ホウ素および
ゲルマニウムの含量を変えたアルミニウム合金の板状タ
ーゲットを製造した。
ゲルマニウムの含量を変えたアルミニウム合金の板状タ
ーゲットを製造した。
得られたターゲットを用いてシリコンウェーハ上に電子
ビーム蒸着を行ない、厚さ約１μｍのアルミニウム合金
蒸着膜を形成した。次いで、アルミニウム合金蒸着シリ
コンウェーハを４５０℃で３０分間熱処理し、熱拡散、
異常結晶生長、及び電気伝導度の試験を行なった。
ビーム蒸着を行ない、厚さ約１μｍのアルミニウム合金
蒸着膜を形成した。次いで、アルミニウム合金蒸着シリ
コンウェーハを４５０℃で３０分間熱処理し、熱拡散、
異常結晶生長、及び電気伝導度の試験を行なった。
以下、第２表に蒸着用ターゲット材料の組成および試験
結果を示す。
結果を示す。
電気伝
導度
（６す山
１７．５
７．５
ＢＬ：合計量を１００とするための残量＊ ：対照例
〔発明の効果〕
本発明の蒸着用ターゲット材料は、半導体集積回路など
における配線形成用材料としてシリコン基板上に蒸着さ
せた膜が、熱処理によって内部歪を除去する際の異常な
結晶生長を生じないから、半導体集積回路の製作におけ
る平坦化工程を軽減できると共に欠陥発生を減少するこ
とができる。
における配線形成用材料としてシリコン基板上に蒸着さ
せた膜が、熱処理によって内部歪を除去する際の異常な
結晶生長を生じないから、半導体集積回路の製作におけ
る平坦化工程を軽減できると共に欠陥発生を減少するこ
とができる。
また、本発明の材料を用いて形成された半導体回路配線
は、シリコン基板等へのマイグレーションが少いから、
半導体の性能を劣化させることがなくまた配線自体も安
定であって断線なども起り難く、信転性の高い配線が形
成できる利点がある。
は、シリコン基板等へのマイグレーションが少いから、
半導体の性能を劣化させることがなくまた配線自体も安
定であって断線なども起り難く、信転性の高い配線が形
成できる利点がある。
Claims (2)
- （１）アルミニウムまたは１０重量％以下のシリコンを
含むアルミニウム−シリコン合金の８０〜９９．９重量
％と、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウムおよびスズか
ら選択された１種またはそれ以上の金属の合計の０．１
〜２０重量％とからなるスパッタリング蒸着用ターゲッ
ト材料。 - （２）アルミニウムまたは５０重量％以下のシリコンを
含むアルミニウム−シリコン合金の６０〜９９．５重量
％と、ベリリウム、ホウ素、ゲルマニウムおよびスズか
ら選択された１種またはそれ以上の金属の合計の０．５
〜４０重量％とからなる電子ビーム蒸着用ターゲット材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27679986A JPS63130770A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 蒸着用タ−ゲツト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27679986A JPS63130770A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 蒸着用タ−ゲツト材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63130770A true JPS63130770A (ja) | 1988-06-02 |
Family
ID=17574541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27679986A Pending JPS63130770A (ja) | 1986-11-21 | 1986-11-21 | 蒸着用タ−ゲツト材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63130770A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712310A1 (fr) * | 1993-11-09 | 1995-05-19 | Pechiney Recherche | Revêtement transparent à propriété barrière pour film plastique d'emballage flexible. |
| JP2001220667A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-08-14 | Applied Materials Inc | スパッタされたドープ済みのシード層を形成する方法及び装置 |
| JP2008089730A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置及びそれを用いた画像形成装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159148A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-20 | Mitsubishi Alum Co Ltd | アルミニウム合金 |
-
1986
- 1986-11-21 JP JP27679986A patent/JPS63130770A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60159148A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-20 | Mitsubishi Alum Co Ltd | アルミニウム合金 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2712310A1 (fr) * | 1993-11-09 | 1995-05-19 | Pechiney Recherche | Revêtement transparent à propriété barrière pour film plastique d'emballage flexible. |
| JP2001220667A (ja) * | 1999-09-27 | 2001-08-14 | Applied Materials Inc | スパッタされたドープ済みのシード層を形成する方法及び装置 |
| JP2008089730A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 現像装置及びそれを用いた画像形成装置 |
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