溅射靶及溅射靶的制造方法技术

一种溅射靶，其是由包括靶材和基材的多个构成构件构成的溅射靶，所述多个构成构件包括彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件，所述第一构成构件含有Al，并且所述第二构成构件含有Cu，所述第一构成构件和所述第二构成构件中的至少一方含有Mg，所述溅射靶在所述第一构成构件与所述第二构成构件之间具有合金层，所述合金层含有Al和Cu，并相接于所述第一构成构件和所述第二构成构，所述合金层在至少所述合金层的一部分还包括含有5.0at％以上的Mg的含Mg层。层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溅射靶及溅射靶的制造方法


[0001]本说明书公开了一种涉及溅射靶及溅射靶的制造方法的技术。

技术介绍

[0002]近年来，伴随着半导体相关技术的飞速进步，存在半导体的高集成度化、搭载了半导体芯片的电子设备的小型化发展的倾向。在这样的状况下，在电子设备等制造中，进行通过使用了各种溅射靶的溅射来形成许多薄膜。所述薄膜中，例如有钛或钛合金膜、硅化钛膜、或者氮化钛膜等薄膜等，在溅射中，使用具备由与所述薄膜的材质对应的钛等材质构成的靶材的溅射靶。
[0003]利用溅射进行的薄膜的形成例如是以如下方式进行。首先，在真空中，一边导入Ar气等惰性气体，一边在基板与溅射靶之间施加高电压。然后，使离子化后的Ar
+
等的离子撞击溅射靶的靶材。利用该撞击能量使靶材中的原子释放，使其在基板上沉积。由此，在基板上形成薄膜。需要说明的是，就溅射靶而言，具有平板状的溅射靶或圆筒状的溅射靶等，通常是具备靶材以及与该靶材重合并接合的基材的溅射靶。
[0004]这种技术中，作为与主要含钛的靶材相关的技术，例如专利文献1～5中所记载的技术。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第01/38598号
[0008]专利文献2：美国专利第6755948号说明书
[0009]专利文献3：日本特表2001－509548号公报
[0010]专利文献4：美国专利第5993621号说明书
[0011]专利文献5：日本特开2010－235998号公报

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]然而，由包括靶材和基材的多个构成构件构成的溅射靶中，有时会无法将彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件充分牢固地接合。该情况下，由于溅射时的热膨胀、冷却时的收缩所引起的翘曲变动，在接合界面处剥离，恐怕会对溅射的过程造成影响。
[0014]在本说明书中，公开了能够将溅射靶中的彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件牢固地接合的溅射靶及溅射靶的制造方法。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]本说明书中公开的溅射靶是由包括靶材和基材的多个构成构件构成的溅射靶，所述多个构成构件包括彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件，所述第一构成构件含有Al，并且所述第二构成构件含有Cu，所述第一构成构件和所述第二构成构件中的至少一方含有Mg，所述溅射靶在所述第一构成构件与所述第二构成构件之间具有合金层，所述合金
层含有Al和Cu，并相接于所述第一构成构件和所述第二构成构件，所述合金层在至少该合金层的一部分包括还含有5.0at％以上的Mg的含Mg层。
[0017]此外，本说明书中所公开的溅射靶的制造方法是制造由包括靶材和基材的多个构成构件构成的溅射靶的方法，所述多个构成构件包括彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件，所述第一构成构件含有Al，并且所述第二构成构件含有Cu，所述第一构成构件和所述第二构成构件中的至少一方含有Mg，所述溅射靶的制造方法包括：准备工序，准备包括所述第一构成构件和所述第二构成构件的所述多个构成构件；以及接合工序，在使包括所述第一构成构件和第二构成构件的多个构成构件层叠的状态下进行加压来进行接合。
[0018]专利技术效果
[0019]根据上述的溅射靶及溅射靶的制造方法，能将溅射靶中的彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件牢固地接合。
附图说明
[0020]图1是示出对嵌入材与基材的接合强度进行测定时的样品的选取位置的溅射靶的俯视图。
[0021]图2是实施例1的溅射靶在厚度方向的剖面的SEM图像。
[0022]图3是实施例2的溅射靶在厚度方向的剖面的SEM图像。
[0023]图4是比较例1的溅射靶在厚度方向的剖面的SEM图像。
[0024]图5是比较例2的溅射靶在厚度方向的剖面的SEM图像。
[0025]图6是针对实施例1的溅射靶的厚度方向的剖面，通过EDX的线扫描(Line Scan)得到的示出扫描范围的SEM图像和示出各元素含量的变动的曲线图。
[0026]图7是针对实施例2的溅射靶的厚度方向的剖面，通过EDX的线扫描得到的示出扫描范围的SEM图像和示出各元素含量的变动的曲线图。
[0027]图8是针对实施例3的溅射靶的厚度方向的剖面，通过EDX的线扫描得到的示出扫描范围的SEM图像和示出各元素含量的变动的曲线图。
[0028]图9是针对比较例1的溅射靶的厚度方向的剖面，通过EDX的线扫描得到的示出扫描范围的SEM图像和示出各元素含量的变动的曲线图。
[0029]图10是针对比较例2的溅射靶的厚度方向的剖面，通过EDX的线扫描得到的示出扫描范围的SEM图像和示出各元素含量的变动的曲线图。
具体实施方式
[0030]以下对上述的溅射靶和溅射靶的制造方法的实施方式进行详细说明。
[0031]一个实施方式的溅射靶由包括靶材和基材的多个构成构件构成。所述多个构成构件包括彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件，所述第一构成构件含有Al，并且所述第二构成构件含有Cu，所述第一构成构件和所述第二构成构件中的至少一方含有Mg。所述溅射靶在所述第一构成构件与所述第二构成构件之间具有合金层，该合金层含有Al和Cu，并相接于所述第一构成构件和所述第二构成构件。所述合金层在至少该合金层的一部分包括还含有5.0at％以上的Mg的含Mg层。需要说明的是，以下，为了说明方便，将彼此层叠的溅射靶的构成构件中含有Al的一方构成构件称为第一构成构件，含有Cu的另一方构成构件称为
第二构成构件。
[0032]在层叠有靶材和基材的溅射靶中，有时靶材或基材中任一方为含有Al的第一构成构件，另一方为含有Cu的第二构成构件。此外，在依次层叠有靶材、嵌入材以及基材的溅射靶中，有时靶材为含有Al的第一构成构件，嵌入材为含有Cu的第二构成构件，有时嵌入材为含有Al的第一构成构件，基材为含有Cu的第二构成构件。
[0033]已知就这样的含有Al的第一构成构件和含有Cu的第二构成构件而言，即使想要保持原样直接进行层叠来接合，接合强度也变低。认为其原因在于，在第一构成构件与第二构成构件的界面处，Cu和Al通过相互扩散而形成脆弱的金属间化合物(CuAl、CuAl2等)。在第一构成构件与第二构成构件的接合强度低的情况下，在溅射时第一构成构件与第二构成构件可能会因热膨胀、冷却时的收缩而在接合界面处剥离。
[0034]与此相对，在本实施方式中，在第一构成构件与第二构成构件之间具有合金层，该合金层含有Al和Cu，且相接于第一构成构件和第二构成构件，该合金层在其至少一部分包括除了Al和Cu还含有5.0at％以上的Mg的含Mg层。由此，第一构成构件和第二构成构件被牢固地接合。推测其原因在于，在这样合金层的至少一部分中的含Mg层中，与Cu、Al一并还包含Mg，因此抑制Cu与Al的金属间化合物的形成，形成了更牢固的Al、Cu、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种溅射靶，其是由包括靶材和基材的多个构成构件构成的溅射靶，所述多个构成构件包括彼此层叠的第一构成构件和第二构成构件，所述第一构成构件含有Al，并且所述第二构成构件含有Cu，所述第一构成构件和所述第二构成构件中的至少一方含有Mg，所述溅射靶在所述第一构成构件与所述第二构成构件之间具有合金层，所述合金层含有Al和Cu，并相接于所述第一构成构件和所述第二构成构件，所述合金层在至少所述合金层的一部分包括还含有5.0at％以上的Mg的含Mg层。2.根据权利要求1所述的溅射靶，其中，所述溅射靶还具备嵌入材，所述靶材、所述嵌入材以及所述基材依次层叠，所述第一构成构件为所述嵌入材和所述基材中的一方，所述第二构成构件为所述嵌入材和所述基材中的另一方。3.根据权利要求2所述的溅射靶，其中，所述第一构成构件为所述嵌入材，所述第二构成构件为所述基材。4.根据权利要求1～3中任一项所述的溅射靶，其中，所述第一构成构件与所述第二构成构件的接合强度为5kgf/mm2以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的溅射靶，其中，所述靶材含有Ti。6.根据权利要求1～5中任一项所述的溅射靶，其中，所述合金层和含Mg层是通过第一构成构件与第二构成构件的扩散接合而形成的。7.根据权利要求1～6中任一项所述的溅射靶，其中，在所述合金层中，就Al含量而言，相比于与第一构成构件相接的部分，与第二构成构件相接的部分的Al含量较少。8.根据权利要求1～7中任一项所述的溅射靶，其中，在所述合金层中，就Cu含量而言，相比于与第二构成构件相接的部分，与第一构成构件相接的部分的Cu含量较少。9.根据权利要求1～8中任一项所述的溅射靶，其中，在沿着溅射靶的厚度方向进行SEM...

【专利技术属性】
技术研发人员：村田周平，岩渊将也，佐藤祐介，
申请(专利权)人：JX金属株式会社，
类型：发明
国别省市：