[发明专利]钽溅射靶

说明书

本发明提供一种有助于提高大功率溅射时的膜厚均匀性的钽溅射靶。该钽溅射靶，其纯度为99.99质量％以上，溅射面的维式硬度的平均值为85～110Hv，并且，满足以下的(1)～(2)两个条件：(1)对垂直于溅射面的断面进行EBSP测量时，局部角度方位差(KAM值)的平均值为0.2°～2.8°；(2)对垂直于溅射面的断面进行EBSP测量时，在与溅射面的法线方向相对的方位差为15°以内进行取向的{100}面的取向面积比的平均值为20％以上。

技术领域

本发明涉及一种钽溅射靶。

背景技术

在电子领域，耐腐蚀性材料、装饰品领域、催化剂领域、切削·研磨材料、耐磨损材料的制作等多个领域中，使用了形成金属、陶瓷材料等的被膜的溅射法。溅射法本身就是上文所述的领域中常见的方法，最近，特别是在电子领域中，需要适合形成复杂形状的被膜、形成电路、特别是形成覆盖半导体集成电路的配线的阻挡籽晶层的钽溅射靶。

近年，为了提高溅射的成膜速度使用磁控溅射装置进行大功率溅射。另一方面，在大功率溅射中，很难控制从靶释放的物质的方向，在日趋微细化的半导体集成电路的配线中，很难在晶圆表面上使溅射物质均匀地成膜，特别是，在填埋入长宽比大的配线孔中的情况下，该问题显著。在作为Cu配线的阻挡籽晶层材料使用的钽溅射靶中，该要求也很严格，为了在长宽比大的细的配线孔中形成可靠性高的膜，需要控制溅射率以能够形成稳定的极薄膜。特别地，在钽溅射靶中，寻求在溅射时可得到高的膜厚均匀性。

目前为止提出的钽溅射靶的特性改善的方案在如下文中举例示出。

·朝向钽靶的中心面，从靶的厚度的30％的位置、或者厚度的20％的位置或厚度的10％的位置设置(222)取向择优的结晶组织，使其在靶的中心部形成圆盘状(凸透镜状)(专利文献1)

·将{110}面的X射线衍射强度比控制在0.4以下(专利文献2)

·晶粒的微细化以及均匀化(专利文献3、4)

·使原子密度高的{110}、{200}、{211}的3面与溅射面的面积比的总和在靶面内的偏差在±20％以内(专利文献3)

·通过对熔融铸造的钽锭或钽坯进行锻造、退火、轧制等塑性加工来进行制造，钽靶的组织具有未再结晶组织(专利文献5)

·并使晶体取向随机，具有(100)、(111)、(110)的任一取向的晶粒的面积比不超过0.5(专利文献6)

·集合组织的微细化(专利文献7、9)

·实施对由锭形成的预备成形体进行旋转轴方向锻造以得到溅射靶的形状以及尺寸的步骤(专利文献8)

·通过被溅射的面的X射线衍射求出的晶面的(110)/{(110)+(200)+(211)+(220)+(310)}的强度比，在溅射表面部分的场所中的偏差控制在20％以内(专利文献10)

·使被溅射的面的平均晶粒径为300μm以下，且将平均晶粒径在溅射表面的场所中的偏差控制在20％以内(专利文献10)

·减少靶组织的晶粒内的气孔的产生(专利文献11)

·高纯度化(专利文献9、12)

·微细的粒结构和/或均匀的集合组织的形成(专利文献9、12)

·维式硬度的控制(专利文献5、13)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-107758号公报

专利文献2：国际公开2006/117949号

专利文献3：日本特开平11-80942号公报