(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット本体と、前記ターゲット本体の非エロージョン領域の少なくとも一部に設けられ、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法により形成された再付着粒子剥離防止膜とを具備するスパッタリングターゲットであって、
前記再付着粒子剥離防止膜の膜厚が３〜１０μｍ、膜表面の表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
請求項１記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット本体はバッキングプレートにより支持されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項３】
ターゲット本体と、前記ターゲット本体を支持するバッキングプレートと、前記バッキングプレートの表面の少なくとも一部に設けられ、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法により形成された再付着粒子剥離防止膜とを具備するスパッタリングターゲットであって、
前記再付着粒子剥離防止膜の膜厚が３〜１０μｍ、膜表面の表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項４】
請求項３記載のスパッタリングターゲットにおいて、
さらに、前記ターゲット本体の非エロージョン領域の少なくとも一部に前記再付着粒子剥離防止膜が形成されていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記再付着粒子剥離防止膜は、スパッタリング法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法により形成された金属薄膜または金属化合物薄膜からなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記再付着粒子剥離防止膜は、前記ターゲット本体を構成する金属元素を含む金属薄膜または金属化合物薄膜からなることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記ターゲット本体は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｕ、ＳｉおよびＧｅから選ばれる金属元素の単体、もしくは前記金属元素を含む合金または化合物からなることを特徴するスパッタリングターゲット。
【請求項８】
真空容器と、前記真空容器内に配置される被成膜試料保持部と、前記真空容器内に前記被成膜試料保持部と対向して配置されるターゲット部とを具備するスパッタリング装置において、
前記ターゲット部は、請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載のスパッタリングターゲットを有することを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項９】
ターゲット本体と、前記ターゲット本体の非エロージョン領域の少なくとも一部に設けられ、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法により形成された再付着粒子剥離防止膜とを具備するスパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記ターゲット本体の前記再付着粒子剥離防止膜が形成される部分に、ボンバードクリーニング、鏡面加工、およびエッチング処理から選ばれる少なくとも１種の処理を行う工程と、
前記処理が行われた部分に膜厚が３〜１０μｍ、膜表面の表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下の前記再付着粒子剥離防止膜を形成する工程と
を有することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項１０】
ターゲット本体と、前記ターゲット本体を支持するバッキングプレートと、前記バッキングプレートの表面の少なくとも一部に設けられ、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法により形成された再付着粒子剥離防止膜とを具備するスパッタリングターゲットの製造方法であって、
前記バッキングプレートの前記再付着粒子剥離防止膜が形成される部分に、ボンバードクリーニング、鏡面加工、およびエッチング処理から選ばれる少なくとも１種の処理を行う工程と、
前記処理が行われた部分に膜厚が３〜１０μｍ、膜表面の表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下の前記再付着粒子剥離防止膜を形成する工程と
を有することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載のスパッタリングターゲットを用いて薄膜を形成する工程を有することを特徴とする薄膜の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載のスパッタリングターゲットを用いて薄膜を形成する工程を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子部品の配線膜、電極、素子構成膜などを形成する際に用いられるスパッタリングターゲットとその製造方法、スパッタリング装置、薄膜の製造方法、電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体部品や液晶部品などを作製するにあたっては、配線や電極などとして使用される各種薄膜の形成にスパッタリング法が適用されている。具体的には、半導体基板やガラス基板などの被成膜基板上に、スパッタリング法を適用してＡｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｏ−Ｗ合金などの導電性金属の薄膜、ＭｏＳｉ2、ＷＳｉ2、ＴｉＳｉ2などの導電性金属化合物の薄膜、あるいはＴｉＮ、ＴａＮなどの金属化合物の薄膜を形成し、これら薄膜を配線、電極、バリア層などとして利用している。
【０００３】
スパッタリング法は、荷電粒子によりスパッタリングターゲット表面を衝撃して、ターゲットからスパッタ粒子を叩き出し、ターゲットと対向させて配置した基板上にスパッタ粒子を堆積させて薄膜を形成する成膜法である。このような成膜方法を適用する際に用いられるスパッタリングターゲットには、成膜材料からなるターゲット本体を、バッキングプレートと呼ばれる基板で保持した構造が一般的に適用されている。
【０００４】
ところで、上述したような従来のスパッタリングターゲットを用いた成膜工程においては、半導体素子などの高集積化、高信頼性化、高機能化などが進むにつれて、ターゲットに起因するダストの発生が重大な問題として認識されている。ここで言うダストとは、例えば直径が0.2μm以上の微細な粒子（パーティクル）であり、このような微細粒子が成膜した薄膜中に混入すると、配線間のショートや配線のオープン不良などの原因となるため、半導体素子や液晶表示素子などの電子部品の製造歩留りを低下させることになる。
【０００５】
例えば、工業的には効率のよいマグネトロンスパッタ法が主として適用されており、その原理からターゲット本体にはエロージョン部と非エロージョン部が存在する。スパッタされた粒子は基板に到達するものと、周辺に飛ぶもの、さらには再びターゲット本体側に戻ってくるものとがある。ターゲット側に戻ってくるもののうち、非エロージョン部に付着した粒子（再付着粒子）は基本的には再びスパッタされることがないため、スパッタの進行が進むにつれて再付着粒子が堆積していく。この再付着粒子の堆積物（再付着膜）が何等かの要因で剥離すると、ダストとして成膜した薄膜中に混入することになる。
【０００６】
このように、再付着物の剥離はダストの発生原因の一つとなっている。このようなダストを防止するために、非エロージョン部の表面粗さをエロージョン部より粗くして、再付着物の剥離、脱落を防止する（例えば特開平6-306597号公報参照）、また非エロージョン部にブラスト粒子を打ち込み、アンカー効果で再付着物の剥離、脱落を防止する（例えば特開平9-176843号公報参照）、スパッタリング装置の構成部品表面に溶射膜を形成する（特開平9-272965号公報参照）など、種々の対策が採られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のダスト低減策は、ある一定の効果は認められているものの、ターゲットライフ近くまでスパッタリングが進行するにつれて、ダストが増加する傾向にあった。このようなことから、スパッタリングターゲットの非エロージョン領域に堆積した再付着物の剥離、脱落をより効果的に抑制し、ダストの発生をより一層低減することが求められている。
【０００８】
特に、最近の半導体素子においては、256M、1Gというような集積度を達成するために、0.2μm以下さらには0.13μmや0.1μmというような配線幅が求められており、また一部実用化が進められている。このように狭小化された高密度配線においては、極微小粒子が混入しても配線不良などを引起こすことから、高集積化された半導体素子などの製造歩留りを高める上で、ダストの発生量を大幅に低減する必要がある。そこで、ダスト発生の一因となっている再付着物の剥離、脱落を抑制することが強く求められている。
【０００９】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、ターゲット本体の非エロージョン領域などからの再付着物の剥離、脱落を有効に抑制することによって、ダストの発生を低減することを可能にしたスパッタリングターゲット、およびそれを用いたスパッタリング装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、ターゲット本体の非エロージョン領域やバッキングプレートの露出表面に付着、堆積した再付着物の形態について、詳細に観察ならびに検討したところ、再付着物の堆積の仕方は下地の影響を大きく受け、下地表面に予め表面処理としてスパッタ膜やＣＶＤ膜などの比較的平滑な金属薄膜や金属化合物薄膜を形成しておくことによって、再付着物の緻密化や下地との密着強度の向上などを図ることができ、これらによってスパッタ後期でも再付着物の剥離、脱落によるダスト発生を抑えることが可能であることを見出した。
【００１１】
本発明のスパッタリングターゲットはこのような知見に基づいて成されたものである。すなわち、本発明の第１のスパッタリングターゲットは請求項１に記載したように、ターゲット本体と、前記ターゲット本体の非エロージョン領域の少なくとも一部に設けられ、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法により形成された再付着粒子剥離防止膜とを具備し、前記再付着粒子剥離防止膜の膜厚が３〜１０μｍ、膜表面の表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下であることを特徴としている。
【００１２】
本発明の第２のスパッタリングターゲットは、請求項３に記載したように、ターゲット本体と、前記ターゲット本体を支持するバッキングプレートと、前記バッキングプレートの表面の少なくとも一部に設けられ、ＰＶＤ法またはＣＶＤ法により形成された再付着粒子剥離防止膜とを具備し、前記再付着粒子剥離防止膜の膜厚が３〜１０μｍ、膜表面の表面粗さが算術平均粗さＲａで１μｍ以下であることを特徴としている。
【００１３】
本発明のスパッタリングターゲットにおいて、再付着粒子剥離防止膜は請求項５に記載したように、スパッタリング法、イオンプレーティング法またはＣＶＤ法により形成された金属薄膜または金属化合物薄膜からなることが好ましい。また、具体的な構成材料としては、請求項６に記載したように、ターゲット本体を構成する金属元素を含む金属薄膜または金属化合物薄膜が好ましい。
【００１４】
また、本発明のスパッタリング装置は、請求項８に記載したように、真空容器と、前記真空容器内に配置される被成膜試料保持部と、前記真空容器内に前記被成膜試料保持部と対向して配置されるターゲット部とを具備するスパッタリング装置において、前記ターゲット部は上記した本発明のスパッタリングターゲットを有することを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は本発明の第１の実施形態によるスパッタリングターゲットの概略構造を示す断面図である。同図において、１は各種の金属材料や化合物材料などの成膜材料からなる、例えば円板状のターゲット本体である。このターゲット本体１は、バッキングプレート２により支持されており、これらによりスパッタリングターゲット３が構成されている。
【００１６】
バッキングプレート２は、ターゲット本体１の支持部材であると共に、イオン衝撃（スパッタ熱）によるターゲット本体１の温度上昇を抑制する冷却部材としての機能を有するものである。このため、バッキングプレート２の構成材料には、例えば熱伝導率が高い無酸素銅やＡｌ合金が用いられ、さらにバッキングプレート２には図示を省略した冷却管が内蔵されている。
【００１７】
ターゲット本体１の構成材料は特に限定されるものではなく、スパッタリングターゲットの使用目的に応じて種々の単体金属材料、合金材料、金属化合物材料などが使用される。ターゲット本体１の構成材料の具体例としては、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｕ、ＳｉおよびＧｅから選ばれる金属元素の単体、もしくは上記した金属元素を含む合金や化合物が挙げられる。
【００１８】
ここで、図２に一般的なマグネトロンスパッタリング装置の構成を模式的に示す。一般的なマグネトロンスパッタリング装置においては、スパッタリングターゲット３と基板５とを対向配置し、これらの間に電界Ｅをかけると共に、これと直交する形でスパッタリングターゲット３の裏面側に配置したマグネット６によりターゲット表面に磁界Ｍを生じさせる。
【００１９】
これら磁界Ｍと電界Ｅとの作用によって、電子がサイクロン運動を起こし、ターゲット面内と上部磁界内に高密度のプラズマを生じさせ、磁界Ｍに囲まれた領域のターゲット面のエロージョンが進展していく。一方、磁界Ｍから外れたターゲット領域、すなわちターゲット本体１の表面（スパッタ面）の中央部Ａや外周部Ｂ、側面部Ｃはスパッタされないため、非エロージョン領域として再付着粒子が堆積する。この非エロージョン領域に堆積した再付着粒子の剥離、脱落がダストの発生原因となっている。
【００２０】
そこで、図１に示したスパッタリングターゲット３においては、ターゲット本体１の非エロージョン領域、すなわちターゲット本体１の表面中央部、表面外周部および側面部に再付着粒子剥離防止膜４を形成している。なお、再付着粒子剥離防止膜４は必ずしもターゲット本体１の非エロージョン領域全体に形成しなければならないものではなく、その一部に形成した場合においても効果を発揮する。例えば、特に再付着粒子の剥離、脱落が問題となるターゲット本体１の表面外周部のみに再付着粒子剥離防止膜４を形成することによっても、ダストの抑制に対して効果を示す。
【００２１】
再付着粒子剥離防止膜４は、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition：物理的気相成長）法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学的気相成長）法により形成した金属薄膜や金属化合物薄膜からなるものである。従来の溶射膜などは表面が粗く、凸部の影となる部分（主に再付着粒子が被着する側と反対の面）に付着した粒子が剥離しやすい傾向があるのに対し、ＰＶＤ法やＣＶＤ法により形成した再付着粒子剥離防止膜４は、それ自体が薄膜であることに加えて、従来の溶射膜などに比べて表面が平滑であることから、再付着粒子（スパッタ粒子）に対して良好な馴染み性を示し、かつ再付着粒子を高密度にかつ比較的平滑に堆積させることができる。
【００２２】
このように、ターゲット本体１の非エロージョン領域に予め表面処理として再付着粒子剥離防止膜４を形成しておくことによって、その上に付着、堆積する再付着物自体の密着強度や再付着物と下地（再付着粒子剥離防止膜４）との固着強度を高めることができる。これらによって、再付着物の剥離、脱落を有効に抑制することが可能となる。すなわち、再付着物の剥離、脱落によるダストの発生を大幅に低減することができる。
【００２３】
再付着粒子剥離防止膜４の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、レーザデポジション法、イオンビームデポジション法などのＰＶＤ法、あるいは熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法などのＣＶＤ法を適用することができるが、特に下地（ターゲット本体１）との密着強度に優れると共に、成膜コストが安価なスパッタリング法、イオンプレーティング法、または各種ＣＶＤ法を適用することが好ましい。
【００２４】
ここで、再付着粒子剥離防止膜４の形成方法としてイオンプレーティング法を適用する場合には、ターゲット本体１の表面を清浄化して再付着粒子剥離防止膜４の密着性を向上させるために、ターゲット本体１の表面にボンバードクリーニングを施すことが好ましい。例えば、ターゲット本体１がＴｉからなる場合には、そのようなターゲット本体１を真空中で予熱し、Ａｒボンバードクリーニング、Ｔｉボンバードクリーニングを施した後、ＴｉやＴｉＮ薄膜などからなる再付着粒子剥離防止膜４を形成することが好ましい。
【００２５】
さらに、ターゲット本体１の再付着粒子剥離防止膜４が形成される面には、予めロータリー研磨およびポリッシングの少なくとも一方の処理を施しておくことが好ましく、特にロータリー研磨を実施した後にポリッシングを行うことが好ましい。本発明においてはターゲット本体１に研磨処理を施した後、さらにウェットエッチングやドライエッチング、あるいは逆スパッタなどによる表面処理を施すことが好ましい。ウェットエッチングは例えばフェリシアン化カリウム（赤血カリ）溶液などをエッチング液として使用することができる。また、ドライエッチングにおいては、例えばＣＦ4／Ｏ2混合ガスなどをエッチングガスとして使用することができる。
【００２６】
上述したように、再付着粒子剥離防止膜４を形成する前に、予めターゲット本体１に上記した研磨処理や表面処理などを施しておくことによって、ターゲット本体１の表面における結晶面の内部歪が低減され、スパッタ時の熱影響により歪が開放されることによる再付着粒子剥離防止膜４の剥離を抑制することが可能となる。さらに、再付着粒子剥離防止膜４の表面をさらに平滑化することができるため、再付着粒子の剥離、脱落をより一層有効に抑制することが可能となる。
【００２７】
また、再付着粒子剥離防止膜４の構成材料は、特に限定されるものではなく、種々の金属材料（単体金属もしくは合金）や金属化合物材料を使用することが可能であるが、再付着物の密着性や熱膨張差に起因する剥離防止、再付着粒子剥離防止膜４がスパッタされた場合における薄膜への形成成分以外の成分の混入（コンタミ）の防止などを考慮して、ターゲット本体１を構成する金属元素を含む金属薄膜や金属化合物薄膜を適用することが好ましい。
【００２８】
具体的には、スパッタリングターゲット３を用いて形成する薄膜が単体金属からなる場合には、この金属薄膜自体で再付着粒子剥離防止膜４を構成することが好ましい。また、形成する薄膜が金属化合物の場合には、この金属化合物を構成する金属元素の単体薄膜、あるいは金属化合物薄膜自体で再付着粒子剥離防止膜４を作製することが好ましい。例えば、反応性スパッタで金属化合物膜を形成する場合、ターゲット本体１には金属ターゲットが用いられるが、このような金属ターゲットの非エロージョン領域に金属化合物薄膜からなる再付着粒子剥離防止膜４を形成しておくことによって、そこに堆積した再付着物の応力緩和効果を得ることができ、より一層再付着物の剥離抑制効果を高めることが可能となる。
【００２９】
再付着粒子剥離防止膜４には、ターゲット本体１を構成する金属元素以外の金属薄膜や金属化合物薄膜を適用することも可能であるが、その場合にはターゲット本体１との熱膨張率の差が1×10-6/K以内となるように材料選択することが好ましい。再付着粒子剥離防止膜４とターゲット本体１との熱膨張率の差が1×10-6/Kを超えると、熱応力により再付着粒子剥離防止膜４自体の剥離、さらには再付着物の剥離が生じやすくなるおそれがある。
【００３０】
また、再付着粒子剥離防止膜４の膜厚は1〜10μmの範囲とすることが好ましい。再付着粒子剥離防止膜４の膜厚が10μmを超えると、それ自体が剥離しやすくなるだけでなく、膜表面の状態が悪化して再付着粒子が脱落しやすくなるおそれがある。一方、再付着粒子剥離防止膜４の膜厚を1μm未満とした場合には、その上に堆積した再付着粒子の高密度化効果や平滑化効果を十分に得ることができないおそれがある。同様な理由から、再付着粒子剥離防止膜４の膜表面の表面粗さは、JIS G0601-1994で定義された算術平均粗さＲａで1μm以下とすることが好ましい。
【００３１】
上述したように、第１の実施形態のスパッタリングターゲット３においては、ターゲット本体１の非エロージョン領域に予め表面処理として再付着粒子剥離防止膜４を形成しているため、その上に再付着粒子を高固着強度の下で高密度にかつ平滑に堆積させることができ、再付着物自体の密着強度や下地（再付着粒子剥離防止膜４）との固着強度を高めることが可能となる。これらによって、再付着物の剥離、脱落に起因するダスト、具体的には直径0.2μm以下程度の微細なダストの発生を有効に防止することができる。特に、スパッタ後期（ターゲットライフ近く）においても、再付着物の剥離、脱落によるダストの発生を有効に防止することが可能となる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施形態によるスパッタリングターゲットについて説明する。図３は第２の実施形態によるスパッタリングターゲットの概略構造を示す断面図である。図３に示すスパッタリングターゲット７は、円板状のターゲット本体１をバッキングプレート２により支持した構造を有しており、これらの構成については前述した第１の実施形態と同様とされている。
【００３３】
ここで、図２に示したマグネトロンスパッタリング装置からも明らかなように、再付着粒子はターゲット本体１の非エロージョン領域に限らず、バッキングプレート２の露出表面にも付着、堆積する。そこで、図３に示したスパッタリングターゲット７においては、バッキングプレート２の露出表面にＰＶＤ法またはＣＶＤ法により再付着粒子剥離防止膜４を形成している。なお、再付着粒子剥離防止膜４の詳細条件は前述した第１の実施形態と同様である。
【００３４】
このように、バッキングプレート２の露出表面に再付着粒子剥離防止膜４を形成することによっても、その上に付着した再付着粒子を高固着強度の下で高密度にかつ平滑に堆積させることができるため、再付着物の剥離、脱落を有効に抑制することができる。従って、再付着物の剥離、脱落に起因するダスト発生を防止することが可能となる。
【００３５】
再付着粒子剥離防止膜４は、図４に示すように、ターゲット本体１の非エロージョン領域、すなわちターゲット本体１の表面中央部、表面外周部および側面部と、バッキングプレート２の露出表面にそれぞれ形成することが特に好ましい。これによって、再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生をより一層有効に低減することが可能となる。
【００３６】
本発明のスパッタリング装置は、図２に示したような従来から一般的に用いられてきたスパッタリング装置のターゲット部に、本発明のスパッタリングターゲット（３，７）を適用したものである。なお、図２では図示を省略したが、被成膜試料である基板５はホルダなどに保持されており、また基板５とスパッタリングターゲット３は真空容器内に配置されている。
【００３７】
上述した本発明のスパッタリングターゲット３、７によれば、それ自体に起因するダストの発生を有効に防止することができる。従って、そのようなスパッタリングターゲットを用いたスパッタリング装置によれば、スパッタ膜の品質を大幅に高めることが可能となる。そして、本発明のスパッタリングターゲットを用いて成膜したスパッタ膜、すなわち金属薄膜や金属化合物薄膜などを、半導体素子や液晶表示素子などの電子部品の配線膜、電極、素子構成膜などに使用することによって、電子部品の製造歩留りの向上を図ることが可能となる。
【００３８】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００３９】
実施例１
まず、Ｔｉターゲット（ターゲット本体）となる純度5NのＴｉ円板とバッキングプレートとなるＡｌ合金（6061）板とをホットプレスにより拡散接合した。これらを所望のターゲット形状およびバッキングプレート形状に機械加工した。具体的には、Ｔｉターゲットは外径250mm、厚さ15mmとした。バッキングプレートは外径300mmとした。
【００４０】
次に、Ｔｉターゲット表面の内径240mmの部分を被覆するようにマスキングした。すなわち、Ｔｉターゲット表面の外周5mm幅の部分と側面部を露出させるように、マスキング処理を施した。このマスキングを介してＣＶＤ法により膜厚約5μmのＴｉ薄膜を、再付着粒子剥離防止膜としてＴｉターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に形成した。このようにして再付着粒子剥離防止膜をＣＶＤ法により形成したＴｉスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００４１】
実施例２
Ｔｉターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、再付着粒子剥離防止膜（膜厚約5μmのＴｉ薄膜）をスパッタリング法により形成する以外は、実施例１と同様にしてＴｉスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子剥離防止膜をスパッタリング法により形成したＴｉスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００４２】
実施例３
Ｔｉターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、再付着粒子剥離防止膜（膜厚約3μmのＴｉ薄膜）をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例１と同様にしてＴｉスパッタリングターゲットを作製した。ここで、アークイオンプレーティング法により再付着粒子剥離防止膜を形成する前処理として、膜形成前のＴｉターゲットを真空装置に配置して2.4×10-3Paまで真空排気した後、300℃に予熱してＡｒボンバードクリーニングを30分間行い、さらにＴｉボンバードクリーニングを10分間行った。このようにして再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成したＴｉスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００４３】
比較例１
Ｔｉターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に何等処理を施さない以外は、実施例１と同様にしてＴｉスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子の剥離防止処理を施していないＴｉスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００４４】
比較例２
Ｔｉターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に対してブラスト処理のみを施す以外は、実施例１と同様にしてＴｉスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子の剥離防止処理としてブラスト処理を適用したＴｉスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００４５】
比較例３
Ｔｉターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、溶射法により膜厚約5μmのＴｉ薄膜を形成する以外は、実施例１と同様にしてＴｉスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子の剥離防止処理として溶射膜の形成を行ったＴｉスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００４６】
上述した実施例１〜３および比較例１〜３による各Ｔｉスパッタリングターゲットを用いて、スパッタ圧4×10-１Pa、スパッタ電流5A、Ａｒ流量15sccm、Ｎ2流量30sccmの条件でマグネトロンスパッタリングを行って、6インチＳｉウェハー上にＴｉ薄膜を形成した。そして、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各Ｔｉ薄膜上の0.2μm以上のダスト数（パーティクル数）をパーティクルカウンタでそれぞれ測定した。それらの測定結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
0004820508.tif 000002
【００４８】
表１から明らかなように、実施例１〜３による各Ｔｉスパッタリングターゲットによれば、比較例１〜３のＴｉスパッタリングターゲットに比べてダスト発生量が低減している。特に、ターゲットライフ近くのダスト発生量が大幅に低減していることが分かる。
【００４９】
実施例４
Ｔｉターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、それぞれ膜厚が5μm、20μm、50μm、100μmのＴｉ薄膜からなる再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例３と同様にしてそれぞれスパッタリングターゲットを作製した。これらのスパッタリングターゲットについて、実施例３と同一条件下で成膜試験を実施し、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各Ｔｉ薄膜上の0.2μm以上のダスト数（パーティクル数）をそれぞれ測定した。それらの測定結果を表２に示す。なお、表２には再付着粒子剥離防止膜（Ｔｉ薄膜）の表面粗さを併せて示す。
【００５０】
【表２】
0004820508.tif 000003
【００５１】
表２から明らかなように、実施例３および実施例４の試料1による各Ｔｉスパッタリングターゲットはダスト発生量が少ないのに対し、Ｔｉ薄膜の膜厚を厚くした実施例４の試料2〜4による各スパッタリングターゲットはダスト発生量が増加している。これは、実施例４の試料2〜4ではＴｉ薄膜の表面粗さが膜厚の増大に伴って大きくなっているため、膜表面の凸部の影にあたる部分に付着した再付着粒子が脱落したり、あるいは膜表面の凸部先端に集中的に再付着粒子が堆積して膜ストレスが大きくなることで、ダストの発生数が実施例３や実施例４の試料1に比べて増加したものと考えられる。この結果から分かるように、再付着粒子剥離防止膜の膜厚は1〜10μmの範囲とすることが好ましい。
【００５２】
実施例５
再付着粒子剥離防止膜を形成する前に、Ｔｉターゲットの表面にエッチング処理を施して加工歪層などの除去および表面清浄化を行った後、膜厚3μmのＴｉ薄膜からなる再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。このスパッタリングターゲットについて、実施例３と同一条件下で成膜試験を実施し、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各Ｔｉ薄膜上の0.2μm以上のダスト数をそれぞれ測定した。その測定結果を表３に示す。なお、表３には再付着粒子剥離防止膜（Ｔｉ薄膜）の表面粗さを併せて示す。
【００５３】
【表３】
0004820508.tif 000004
【００５４】
表３から明らかなように、実施例５のスパッタリングターゲットは、実施例３のスパッタリングターゲットに比べてダスト発生量が若干低下している。このことから分かるように、再付着粒子剥離防止膜の形成面（ターゲット本体の表面）は、予め加工歪層などを除去した清浄な面であることが好ましい。
【００５５】
実施例６
表面を鏡面加工したＴｉターゲット（試料1）と表面を鏡面加工およびエッチング処理したＴｉターゲット（試料2）をそれぞれ用意し、これらの表面外周部と側面部に膜厚3μmのＴｉ薄膜からなる再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例３と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。これらのスパッタリングターゲットについて、実施例３と同一条件下で成膜試験を実施し、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各Ｔｉ薄膜上の0.2μm以上のダスト数をそれぞれ測定した。それらの測定結果を表４に示す。なお、表４には再付着粒子剥離防止膜（Ｔｉ薄膜）の表面粗さを併せて示す。
【００５６】
【表４】
0004820508.tif 000005
【００５７】
表４から明らかなように、実施例６の各スパッタリングターゲットは、実施例３のスパッタリングターゲットに比べてダスト発生量が若干低下している。このことから分かるように、再付着粒子剥離防止膜の形成面（ターゲット本体の表面）は平滑な面であることが好ましい。
【００５８】
実施例７
まず、Ｔａターゲット（ターゲット本体）となる純度5NのＴａ円板とバッキングプレートとなるＡｌ合金（6061）板とをホットプレスにより拡散接合した。これらを所望のターゲット形状およびバッキングプレート形状に機械加工した。具体的には、Ｔａターゲットは外径250mm、厚さ15mmとした。バッキングプレートは外径300mmとした。
【００５９】
次に、Ｔａターゲット表面の内径240mmの部分を被覆するようにマスキングした。すなわち、Ｔａターゲット表面の外周5mm幅の部分と側面部を露出させるように、マスキング処理を施した。このマスキングを介してＣＶＤ法により膜厚約5μmのＴａ薄膜を、再付着粒子剥離防止膜としてＴａターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に形成した。このようにして再付着粒子剥離防止膜をＣＶＤ法により形成したＴａスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００６０】
実施例８
Ｔａターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、再付着粒子剥離防止膜（膜厚約5μmのＴａ薄膜）をスパッタリング法により形成する以外は、実施例７と同様にしてＴａスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子剥離防止膜をスパッタリング法により形成したＴａスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００６１】
実施例９
Ｔａターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、再付着粒子剥離防止膜（膜厚約3μmのＴａ薄膜）をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例７と同様にしてＴａスパッタリングターゲットを作製した。ここで、アークイオンプレーティング法により再付着粒子剥離防止膜を形成する前処理として、膜形成前のＴａターゲットを真空装置に配置して2.4×10-3Paまで真空排気した後、300℃に予熱してＡｒボンバードクリーニングを30分間行い、さらにＴａボンバードクリーニングを10分間行った。このようにして再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成したＴａスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００６２】
比較例４
Ｔａターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に何等処理を施さない以外は、実施例７と同様にしてＴａスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子の剥離防止処理を施していないＴａスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００６３】
比較例５
Ｔａターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に対してブラスト処理のみを施す以外は、実施例７と同様にしてＴａスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子の剥離防止処理としてブラスト処理を施したＴａスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００６４】
比較例６
Ｔａターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、溶射法により膜厚約5μmのＴａ薄膜を形成する以外は、実施例７と同様にしてＴａスパッタリングターゲットを作製した。この再付着粒子の剥離防止処理として溶射膜の形成を行ったＴａスパッタリングターゲットを後述する成膜試験に供した。
【００６５】
上述した実施例７〜９および比較例４〜６による各Ｔａスパッタリングターゲットを用いて、スパッタ圧4×10-１Pa、スパッタ電流5A、Ａｒ流量5sccm、Ｎ2流量3sccmの条件でマグネトロンスパッタリングを行って、6インチＳｉウェハー上にＴａＮ薄膜を形成した。そして、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各ＴａＮ薄膜上の0.2μm以上のダスト（パーティクル）数をパーティクルカウンタでそれぞれ測定した。それらの測定結果を表５に示す。
【００６６】
【表５】
0004820508.tif 000006
【００６７】
表５から明らかなように、実施例７〜９による各Ｔａスパッタリングターゲットによれば、比較例４〜６のＴａスパッタリングターゲットに比べてダスト発生量が低減している。特に、ターゲットライフ近くのダスト発生量が大幅に低減していることが分かる。
【００６８】
実施例１０
Ｔａターゲットの表面外周部と側面部、さらにバッキングプレートの露出表面に、それぞれ膜厚が5μm、20μm、50μm、100μmのＴａ薄膜からなる再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例９と同様にしてそれぞれスパッタリングターゲットを作製した。これらのスパッタリングターゲットについて、実施例９と同一条件下で成膜試験を実施し、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各ＴａＮ膜上の0.2μm以上のダスト数（パーティクル数）をそれぞれ測定した。それらの測定結果を表６に示す。なお、表６には再付着粒子剥離防止膜（Ｔａ薄膜）の表面粗さを併せて示す。
【００６９】
【表６】
0004820508.tif 000007
【００７０】
実施例１１
再付着粒子剥離防止膜を形成する前に、Ｔａターゲットの表面にエッチング処理を施して加工歪層などの除去および表面清浄化を行った後、膜厚3μmのＴａ薄膜からなる再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。このスパッタリングターゲットについて、実施例９と同一条件下で成膜試験を実施し、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各ＴａＮ膜上の0.2μm以上のダスト数をそれぞれ測定した。その測定結果を表７に示す。なお、表７には再付着粒子剥離防止膜（Ｔａ薄膜）の表面粗さを併せて示す。
【００７１】
【表７】
0004820508.tif 000008
【００７２】
実施例１２
表面を鏡面加工したＴａターゲット（試料1）と表面を鏡面加工およびエッチング処理したＴａターゲット（試料2）をそれぞれ用意し、これらの表面外周部と側面部に膜厚3μmのＴａ薄膜からなる再付着粒子剥離防止膜をアークイオンプレーティング法により形成する以外は、実施例９と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。これらのスパッタリングターゲットについて、実施例９と同一条件下で成膜試験を実施し、100ロット後、150ロット後、200ロット後の各ＴａＮ膜上の0.2μm以上のダスト数をそれぞれ測定した。それらの測定結果を表８に示す。なお、表８には再付着粒子剥離防止膜（Ｔａ薄膜）の表面粗さを併せて示す。
【００７３】
【表８】
0004820508.tif 000009
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスパッタリングターゲットによれば、それ自体からの再付着物の剥離、脱落を有効に抑制し得るため、この再付着物の剥離、脱落に起因するダストの発生を大幅に低減することができる。従って、高品質のスパッタ膜を再現性よく提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態によるスパッタリングターゲットの概略構成を示す断面図である。
【図２】  一般的なマグネトロンスパッタリング装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】  本発明の第２の実施形態によるスパッタリングターゲットの概略構成を示す断面図である。
【図４】  図３に示すスパッタリングターゲットの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……ターゲット本体
２……バッキングプレート
３、７……スパッタリングターゲット
４……再付着粒子剥離防止膜
【図１】
0004820508.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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