(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットの内側底面を非エロージョン部とし、内周面をエロージョン部としたホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、非エロージョン部である内側底面の表面粗さが、エロージョン部である内周面と同等又はそれ以下の粗さであって、かつ表面粗さがＲａ≦１．０μｍであることを満たすことを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
非エロージョン部の内側底面の表面粗さがＲａ≦０．５μｍであることを特徴とする請求項１記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
ホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、非エロージョン部である外周縁部が粗化面を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
外周縁部がブラスト処理した粗化面を備えていることを特徴とする請求項３記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
ターゲットがクラッド材から構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項６】
ホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、ターゲットの底面を研磨及びエッチング加工して、非エロージョン部である内側底面の表面粗さを、エロージョン部である内周面と同等又はそれ以下の粗さであって、かつ表面粗さをＲａ≦１．０μｍとすることを特徴とするターゲットの表面仕上げ方法。
【請求項７】
非エロージョン部の内側底面の表面粗さをＲａ≦０．５μｍとすることを特徴とする請求項６記載のターゲットの表面仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、パーティクルの発生が少なく、表面清浄性に優れたスパッタリングターゲット及び同ターゲットの表面仕上げ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、エレクトロニクス分野、耐食性材料や装飾の分野、触媒分野、切削・研磨材や耐摩耗性材料の製作等、多くの分野に金属やセラミックス材料等の被膜を形成するスパッタリングが使用されている。
スパッタリング法自体は上記の分野で、よく知られた方法であるが、最近では、特にエレクトロニクスの分野において、複雑な形状の被膜の形成や回路の形成に適合するスパッタリングターゲットが要求されている。【０００３】  このような中で、最近中空のカソードスパッタリングターゲットが提案されている。このターゲットはカップ形状を呈しており、その形状に由来してホローカソード型スパッタリングターゲットと言われている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
このホローカソード型スパッタリングターゲットは、ターゲットの領域内で高密度のプラズマを発生させることができ、さらにスパッタ方向に指向性を付与することにより、従来のコリメーターを使用しなくても、高アスペクト比でビアへの充填が可能であるという性能が得られている。
このようにホローカソード型スパッタリングターゲットは、従来の平板型ターゲットに比べ効率的かつ、よりコントロールできる成膜方法の機能を有している。【０００４】  一般にホローカソード型スパッタリングターゲットの内側には、ターゲットがスパッタされるエロージョン域とスパッタされた原子が堆積するデポジッション域が存在する。
通常、底面側にデポジッション域ができ、デポジッション域の際付近において、再デポ膜が剥離し易く、それが基板へ飛来又は落下して基板を汚染するという大きな問題が発生する。【０００５】  一般に、平板状のターゲットを使用した場合では、ターゲットのエロージョン面を清浄化すると共に、加工変質層等を取り除き、表面粗さを小さくし、これによってパーティクルの発生を抑制することが行われている。
他方、ターゲットのエロージョンされないターゲット面あるいは周辺の機器については、逆に表面を粗化して、スパッタリング時のターゲットからの飛来物質を捕獲するような対策が採られている（例えば、特許文献４、５、６参照）。
【特許文献１】特開２０００−２５６８４３号公報
【特許文献２】特開２００１−９８３６７号公報
【特許文献３】特表２００２−５３１６９０号公報
【特許文献４】特開平４−３０４３６７号公報
【特許文献５】特開平１１−１７６６号公報
【特許文献６】特開平１７３９６５号公報
【０００６】  しかし、このような技術をホローカソード型スパッタリングターゲットに適用し、ターゲットの底面を粗化し堆積物（再デポ膜）の剥離を防止しようとしたが、成功しなかった。逆に、スパッタリング開始段階で、成膜のユニフォーミティーが安定せず、またパーティクルの発生が多くなるという結果になった。
したがって、いままで通りのホローカソード型スパッタリングターゲットを使用することとなり、膜の均一性（ユニフォーミティー）が悪く、またアーキングやパーティクルの発生があり、かつスパッタ成膜の品質を低下させるという問題が発生していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  本発明は、ホローカソード型スパッタリングターゲットの膜の均一性（ユニフォーミティー）に優れ、アーキングやパーティクルの発生が少なく、さらに底面の再デポ膜の剥がれを抑制できる成膜特性に優れたターゲット及び該ターゲットを安定して製造できる方法を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明は、上記の問題を解決するために、ホローカソード型スパッタリングターゲットの内側底面を改良・工夫することにより、膜の均一性（ユニフォーミティー）に優れ、アーキングやパーティクルの発生が少なく、さらに底面の再デポ膜の剥がれを抑制できる成膜特性に優れたターゲット及び該ターゲットを安定して製造できる方法を得ることができるとの知見を得た。【０００９】  本発明は、このような知見に基づき、１）ホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、表面粗さＲａ≦１．０μｍ、より好ましくはＲａ≦０．５μｍの内側底面を備えているスパッタリングターゲット。２）ホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、円筒形の内周面と同等又はそれ以下の表面粗さＲａを有する底面を備えている前記１）記載のスパッタリングターゲット。３）ホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、外周縁部に粗化面を備えている前記１）又は２）記載のスパッタリングターゲット。４）外周縁部をブラスト処理した粗化面を備えている前記３）記載のスパッタリングターゲット。５）ターゲットがクラッド材から構成されている前記１）〜４）の何れかに記載のスパッタリングターゲット。６）ホローカソード型スパッタリングターゲットにおいて、ターゲットの底面を研磨及びエッチング加工して内側底面の表面粗さをＲａ≦１．０μｍ、より好ましくはＲａ≦０．５μｍとするターゲットの表面仕上げ方法。
を提供する。
【発明の効果】
【００１０】  本発明は、これによってスパッタリング初期段階から膜の均一性（ユニフォーミティー）に優れ、またアーキングやパーティクルの発生が少なく、成膜特性に優れ、さらにターゲットの利用効率も良好であるホローカソード型スパッタリング用ターゲットが安定して得られるという優れた効果を有する。
さらに従来、特に問題となっていたホローカソード型ターゲットの内側底面からも、再デポ膜の剥離が著しく減少させることができるという、著しい効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】表面粗さの各測定点を示したホローカソード型スパッタリングターゲットの断面と平面の概略説明図である。
【図２】ホローカソード型Ｔｉターゲットをスパッタリングした場合のユニフォーミティーを示す図である。
【図３】ホローカソード型Ｔｉターゲットをスパッタリングした場合のパーティクルの発生量を示す図である。
【図４】ホローカソード型Ｔａターゲットをスパッタリングした場合のユニフォーミティーを示す図である。
【図５】ホローカソード型Ｔａターゲットをスパッタリングした場合のパーティクルの発生量を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  本発明のホローカソード型スパッタリング用ターゲットは、各種金属、合金、珪素化物、酸化物等のセラミックス類に適用でき、材料に特に制限されない。中空体（カップ形状）に製造するには、鍛造、圧延、転造、深絞り等の加工法を用いる。この製造方法にも特に制限がない。
製造上、特に注意すべき点はターゲットの内面の表面仕上げにある。すなわち、ホローカソード型スパッタリングターゲットに成形した後、ターゲットの底面を旋盤加工、研磨及びエッチング加工して内側底面の表面粗さをＲａ≦１．０μｍ、より好ましくはＲａ≦０．５μｍとすることが重要である。【００１３】  このような表面粗さＲａ≦１．０μｍ、より好ましくはＲａ≦０．５μｍの内側底面を備えているスパッタリングターゲットにおいて、特に円筒形の内周面と同等又はそれ以下の表面粗さＲａを有する底面を備えていることが望ましい。
一方、エロージョン面についても、少なくともＲａ≦１．０μｍ、より好ましくはＲａ≦０．５μｍの表面粗さを備えていることが望ましい。
また、ホローカソード型スパッタリングターゲットの外周縁部又は外周面は非エロージョン面であり、ここでは粗化面を備えていることが望ましい。これは通常パーティクルを捕獲するためのゲッターとなるものである。【００１４】  ホローカソード型スパッタリングターゲットは単体でも良いが、ターゲットがクラッド材から構成されていても良い。ホローカソード型スパッタリングターゲットの内側底面は、前記と同様に表面粗さＲａ≦１．０μｍ、より好ましくはＲａ≦０．５μｍであることが必要である。
ホローカソード型ターゲットの底面と筒状の周面との境に曲面が存在するが、本発明はこのような曲面部も同様に、表面粗さＲａ≦１．０μｍ、より好ましくはＲａ≦０．５μｍとなるような表面に研磨することが望ましい。すなわち本発明はこのような曲面部を含むものとする。
【実施例】
【００１５】  次に、実施例について説明する。なお、本実施例は発明の一例を示すためのものであり、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思想に含まれる他の態様及び変形を含むものである。【００１６】  （実施例１）
Ｔｉのホローカソード型ターゲットにおいて、ターゲット内面を旋盤加工、研磨（ペーパーがけ）及びエッチングにより仕上げた。これによって得られたホローカソード型スパッタリングターゲットの概略を、図１に示す。ターゲットの表面粗さの測定を、図１に示す各測定点（１〜６）で行った。
表１に、ターゲット内面に対応する表面粗さＲａ（μｍ）を示す。表１に示すように１〜６の測定点に対応する底面の表面粗さＲａは０．５μｍ以下であり、筒状の内周面も、同様に表面粗さＲａは０．５μｍ以下であった。
このホローカソード型ターゲットを用いてスパッタ試験を行った結果を図２、図３に示す。ユニフォーミティーは初期から良好な値を示し、パーティクルはウエハ一枚目で約９００個であった。また、ライフエンドまで内面底の再デポ膜の剥離は観察されなかった。【００１７】
【表１】
0004468302.tif 000002
【００１８】  （実施例２）
Ｔｉのホローカソード型ターゲットにおいて、ターゲット内面を旋盤加工、研磨（ペーパーがけ）及びエッチングにより仕上げ、Ｒａ（μｍ）＜１．０とした。
実施例１と同様に、図１に示す各測定点（１〜６）において、ターゲットの表面粗さＲａ（μｍ）の測定を行った。その結果を同様に表１に示す。
この表１に示すように、１〜６の測定点に対応する底面の表面粗さＲａは、いずれも１．０μｍ以下であり、筒状の内周面も、同様に表面粗さＲａは１．０μｍ以下であった。
このホローカソード型ターゲットを用いてスパッタ試験を行った結果を、図２及び図３に示す。図２に示すように、ユニフォーミティーは初期から良好な値を示した。また、図３に示すように、パーティクルはウエハ一枚目で約２５００個であった。また、ライフエンドまで内面底の再デポ膜の剥離は観察されなかった。【００１９】  （比較例１）
Ｔｉのホローカソード型ターゲットにおいて、ターゲット内面を旋盤加工のみで仕上げた。ターゲットの表面粗さの測定を実施例１と同様に、図１に示す各測定点（１〜６）で行った。
同様に、表１にターゲット内面に対応する表面粗さＲａ（μｍ）を示す。表１に示すように、１〜６の測定点に対応する表面粗さにおいて、底面Ｒａ＝１．３〜２．５μｍ、側面Ｒａ＝１．０〜１．７μｍであった。
スパッタ試験の結果を実施例１、２と対応させて、ユニフォーミティーとパーティクル数の測定結果を図２と図３に示す。
これらの図に示すように、ユニフォーミティーは初期に悪く、ウエハ１枚目のパーティクル数は約２５０００個と実施例１、２と比較して多かった。さらに約８０００ｋＷｈｒ使用後において、内面底の再デポ膜に剥離が確認された。【００２０】  （実施例３）
Ｔａのホローカソード型ターゲットにおいて、ターゲット内面を旋盤加工、研磨及びエッチングにより仕上げた。実施例１と同様に、ターゲットの表面粗さの測定を、図１に示す各測定点（１〜６）で行った。
表１に、ターゲット内面に対応する表面粗さＲａ（μｍ）を示す。表１に示すように１〜６の測定点において、表面粗さＲａは０．４〜０．５μｍであった。
このホローカソード型ターゲットを用いてスパッタ試験を行った結果、図４に示すように、ユニフォーミティーは初期から良好な値を示した。また図５に示すように、パーティクルはウエハ一枚目で約５００個であった。また、ライフエンドまで内面底の再デポ膜の剥離は観察されなかった。【００２１】  （実施例４）
Ｔａのホローカソード型ターゲットにおいて、ターゲット内面を旋盤加工、研磨及びエッチングにより仕上げた。実施例１と同様に、ターゲットの表面粗さの測定を、図１に示す各測定点（１〜６）で行った。
表１に、ターゲット内面に対応する表面粗さＲａ（μｍ）を示す。表１に示すように１〜６の測定点において、表面粗さＲａは０．７〜１．０μｍであった。
このホローカソード型ターゲットを用いてスパッタ試験を行った結果、図４に示すように、ユニフォーミティーは初期から良好な値を示した。また図５に示すように、パーティクルはウエハ一枚目で約１８００個であった。また、ライフエンドまで内面底の再デポ膜の剥離は観察されなかった。【００２２】  （比較例２）
Ｔａのホローカソード型ターゲットにおいて、ターゲット内面を旋盤加工のみで仕上げた。実施例１と同様に、図１に示す各測定点（１〜６）で行った。
同様に、表１にターゲット内面に対応する表面粗さＲａ（μｍ）を示す。表１に示すように、１〜６の測定点に対応する表面粗さにおいて、底面Ｒａ＝２．４〜３．５μｍ、側面Ｒａ＝２．０〜３．５μｍであった。
スパッタ試験の結果を，実施例２と対応させて、ユニフォーミティーとパーティクル数の測定結果を図４と図５に示す。
これらの図に示すように、ユニフォーミティーは初期に悪く、ウエハ１枚目のパーティクル数は約６０００個と、実施例３、４と比較して多かった。また、ライフエンド後に内面底の再デポ膜に剥離が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  本発明は、膜の均一性（ユニフォーミティー）に優れ、アーキングやパーティクルの発生が少なく、さらに底面の再デポ膜の剥がれを抑制できる成膜特性に優れたターゲットを安定して製造できるので、ホローカソード型スパッタリングターゲットの機能をさらに向上できるメリットがある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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