[發(fā)明專(zhuān)利]濺射用鈦靶

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280052810.0
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103890227A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 塚本志郎;牧野修仁;福島篤志;八木和人;日野英治
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉坤日礦日石金屬株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C23C14/34
• 分類(lèi)號(hào): C23C14/34;C22B34/12;C22C14/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及即使在高功率濺射(高速濺射)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生龜裂或破裂、能夠使濺射特性穩(wěn)定的高品質(zhì)的濺射用鈦靶。

另外，關(guān)于本說(shuō)明書(shū)中記載的雜質(zhì)濃度，全部用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(質(zhì)量％或ppm)表示。

背景技術(shù)

近年來(lái)，以半導(dǎo)體的飛速進(jìn)步為開(kāi)端，生產(chǎn)了各種電子設(shè)備，另外，其性能的提高和新設(shè)備的開(kāi)發(fā)正在不斷進(jìn)行。

其中，電子、裝置設(shè)備更加微型化，并且處于集成度增高的方向。在這些多個(gè)制造工序中，形成多個(gè)薄膜，鈦也由于其特殊的金屬性質(zhì)而以鈦及其合金膜、硅化鈦膜或氮化鈦膜等的形式用于大量電子設(shè)備薄膜的形成。

通常，上述鈦及其合金膜、硅化鈦膜或氮化鈦膜等可以通過(guò)濺射或真空蒸鍍等物理蒸鍍法形成。其中，對(duì)最廣泛使用的濺射法進(jìn)行說(shuō)明。

該濺射法是使Ar+等正離子物理撞擊設(shè)置在陰極上的靶，利用其撞擊能量將構(gòu)成靶的金屬原子釋放的方法。為了形成氮化物，可以通過(guò)使用鈦或其合金(TiAl合金等)作為靶，在氬氣與氮?dú)獾幕旌蠚怏w氣氛中進(jìn)行濺射而形成。

最近，為了提高生產(chǎn)效率，存在高速濺射(高功率濺射)的要求，在這種情況下，存在如下問(wèn)題：有時(shí)在靶上出現(xiàn)龜裂或破裂，這成為妨礙穩(wěn)定的濺射的主要原因。作為現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，可以列舉以下的專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2。

另外，如專(zhuān)利文獻(xiàn)3所示，本申請(qǐng)人提供了一種即使在高功率濺射(高速濺射)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生龜裂或破裂、使濺射特性穩(wěn)定的濺射用鈦靶。其對(duì)于上述目的而言是極其有效的，但是作為高純度的半導(dǎo)體用濺射靶用途，要求通過(guò)更少種類(lèi)的添加元素和添加量顯示高效果，該方面成為一個(gè)課題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)WO01/038598號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特表2001-509548號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)2010-235998號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問(wèn)題

本申請(qǐng)發(fā)明的目的在于解決上述各問(wèn)題，提供一種即使在高功率濺射(高速濺射)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生龜裂或破裂、使濺射特性穩(wěn)定的高品質(zhì)的濺射用鈦靶。

用于解決問(wèn)題的手段

本申請(qǐng)發(fā)明提供1)一種濺射用鈦靶，其為高純度鈦靶，其特征在于，含有0.5～5質(zhì)量ppm的S作為添加成分，除了添加成分和氣體成分以外，靶的純度為99.995質(zhì)量％以上。

另外，本申請(qǐng)發(fā)明提供2)一種濺射用鈦靶，其為高純度鈦靶，其特征在于，含有合計(jì)0.5～3質(zhì)量ppm(低于)的S作為添加成分，除了添加成分和氣體成分以外，靶的純度為99.995質(zhì)量％以上。

另外，本發(fā)明提供：3)上述1)或2)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，除了添加成分和氣體成分以外的純度為99.999質(zhì)量％以上；4)上述1)～3)中任一項(xiàng)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，靶的平均晶粒直徑為60μm以下；5)上述1)～3)中任一項(xiàng)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，靶的平均晶粒直徑為30μm以下；6)上述1)～5)中任一項(xiàng)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，將鈦靶加熱至500℃時(shí)靶的0.2％屈服強(qiáng)度為25MPa以上；7)上述1)～5)中任一項(xiàng)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，將鈦靶加熱至500℃時(shí)靶的0.2％屈服強(qiáng)度為30MPa以上；8)上述1)～7)中任一項(xiàng)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，鈦靶晶體組織中的S析出物為100個(gè)/mm²以下；9)上述1)～7)中任一項(xiàng)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，鈦靶晶體組織中的S析出物為30個(gè)/mm²以下；10)上述1)～7)中任一項(xiàng)所述的濺射用鈦靶，其特征在于，鈦靶晶體組織中的S析出物為10個(gè)/mm²以下。

發(fā)明效果

本發(fā)明的濺射用鈦靶具有即使在高功率濺射(高速濺射)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生龜裂或破裂、使濺射特性穩(wěn)定、能夠高品質(zhì)的成膜的優(yōu)良效果。

附圖說(shuō)明

圖1是在晶體組織表面觀察到的S析出物的FE-SEM圖像。

圖2是在晶體組織表面觀察到的S析出物的EDX圖像。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的濺射用鈦靶是純度為99.995質(zhì)量％以上的高純度鈦靶。進(jìn)一步優(yōu)選為99.999質(zhì)量％以上。不言而喻，上述鈦靶的純度是除了添加成分和氣體成分以外的純度。

通常，某種程度的氧、氮、氫等氣體成分比其它雜質(zhì)元素更多地混入。這些氣體成分的混入量越少越好，但是通常混入的程度的量對(duì)于實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)發(fā)明的目的不會(huì)特別有害。