特許 6652276 Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6652276

(24)【登録日】2020年1月27日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20200210BHJP

   C22C 14/00 20060101ALI20200210BHJP

   C22C 21/00 20060101ALI20200210BHJP

   H01L 21/285 20060101ALI20200210BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 A

   C22C14/00 Z

   C22C21/00 N

   H01L21/285 S

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-201535(P2014-201535)

(22)【出願日】2014年9月30日

(65)【公開番号】特開2016-69700(P2016-69700A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年2月21日

【審判番号】不服2018-5964(P2018-5964/J1)

【審判請求日】2018年5月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】502362758

【氏名又は名称】ＪＸ金属株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100173901

【弁理士】

【氏名又は名称】小越 一輝

(72)【発明者】

【氏名】浅野 孝幸

【合議体】

【審判長】 服部 智

【審判官】 菊地 則義

【審判官】 宮澤 尚之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−６０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７０１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０１２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０１５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−７３８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 「Ｔｉ−Ａｌ系軽量金属間化合物の相安定性と構造用材料としての基礎的特性」小林郁夫他、軽金属 ４４（１１）５９５−６００ １９９４年

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

C23C 14/00-14/58

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ａｌを３９．６〜５０．０ａｔ％含有し、残余Ｔｉ及び不可避的不純物からなる焼結体ターゲットであって、該ターゲットはＴｉＡｌ金属間化合物のみからなり、該ターゲット組織において、Ｔｉ_３Ａｌ結晶相の面積比率が２１．８％以下（但し、０％は除く）であることを特徴とするＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット。

【請求項2】

相対密度が９８％以上であることを特徴とする請求項１に記載のＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット。

【請求項3】

酸素含有量が４００ｗｔｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スパッタリングの際の異常放電を防止することができ、パーティクルの発生が少ないＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造は飛躍的な進歩を遂げ、Ｇ（ギガ）バイトスケールのＤＲＡＭの設計がなされている。これら半導体装置等の製造工程の中で多数の薄膜が形成されるが、薄膜相互間の距離が極めて小さく集積密度が向上しているために、薄膜を構成する物質あるいはその薄膜に含まれる不純物が隣接する薄膜に拡散するという問題が発生した。これにより自膜及び隣接膜の構成物質のバランスが崩れ、本来所有していなければならない膜の機能が低下するという問題が起こる。このような薄膜の製造工程においては数百度に加熱される場合があり、また半導体装置を組み込んだ電子機器の使用中にも温度が上昇する。このような温度上昇は前記物質の拡散係数をさらに上げ、拡散による電子機器の機能低下に大きな問題を生じさせることがあった。

【0003】

一例を挙げると、バリウム−ストロンチウム−チタネイト（ＢＳＴ）を使用するキャパシタであるが、一般にこの構造ではシリサイド（ＴｉＳｉ_２）層とＢＳＴ層との間に、ＴｉＡｌＮのバリア層（膜）が形成される。これは前記シリサイド層のＢＳＴ層からの酸素の拡散により汚染されるのを防止するためである。このＴｉＡｌＮのバリア層は緻密な層であり、多少の熱では他の物質とほとんど反応しないので、この場合も約３〜５ｎｍ程度でバリア層としての機能を十分に果たすことができる。一般に、このＴｉＡｌＮのバリア層はスパッタリングにより形成する。スパッタリングは陰極に設置したターゲットに、Ａｒ＋などの正イオンを物理的に衝突させてターゲットを構成する金属原子をその衝突エネルギーで放出させる手法であるが、上記窒化物を形成するにはターゲットとしてＴｉＡｌ合金を使用し、アルゴンガスと窒素の混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成することができる。

【0004】

従来、このような極めて薄いＴｉＡｌＮのバリア層で十分な機能を有すると考えられていたために、ＴｉＡｌ合金ターゲットがあまり考慮されずに使用されていた。しかし、ＴｉＡｌＮのバリア層の多くは他の機能薄膜に影響を与えないように極めて薄い膜を形成するものであるから、均一かつ良好で緻密な膜が形成されないことは、バリア膜としての機能が損なわれる可能性が非常に高い。さらに、このバリア膜を形成する際に発生するパーティクルは、その特性を著しく低下させることから、極力低減することが求められている。特に、半導体装置の高集積度化、超微細化に伴って、このような要求は一段と高まっている。このようなことから、ＴｉＡｌ合金ターゲットの性質をより注意深くかつ厳密にコントロールする必要があった。

【0005】

Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットに関しては、例えば、特許文献１には、アルカリ金属、放射性元素、遷移金属などの不純物を低減させたターゲットが開示されている。この技術は、バリア膜の機能の低下を抑制するために優れた技術であるが、スパッタリング時に発生するパーティクルを十分に抑制することができなかった。また、特許文献２にも同様に、酸素や窒素、炭素などの含有量を低減することで、素子特性の劣化や不純物ガス成分に起因する異常放電などを抑制することが開示されている。不純物含有量を低減することは膜質を向上させるのにそれなりに有効であるものの、それだけではパーティクルの少ない均質な膜が得られなかった。その他にも、ターゲット中の不純物を極力低減させる技術が知られている（特許文献３〜１２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０００−２７３６２３号公報

【特許文献2】特開２００３−７３８１５号公報

【特許文献3】特開平０４−０６６２１４号公報

【特許文献4】特開平０４−１２０２２５号公報

【特許文献5】特開平０４−２１８６４９号公報

【特許文献6】特開平０４−２４６１３７号公報

【特許文献7】特開平０５−０５９４６６号公報

【特許文献8】特開平０５−１４０６６９号公報

【特許文献9】特開平０５−３４５９３６号公報

【特許文献10】特許第２９８９０５３号

【特許文献11】特許第２９８９０６０号

【特許文献12】特許第４８２０５０７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、スパッタリングの際の異常放電を防止することができ、パーティクルの発生が少ないＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明者は鋭意研究を行った結果、粉末冶金法によって提供されるＴｉ−Ａｌ合金ターゲットにおいて、原料粉末の組成、混合比率を厳密に調整することによって、ターゲットの内部組織を制御することができると共にエロージョン表面の凹凸を低減することができ、これによって、パーティクルの発生が少ない膜を形成することができるとの知見を得た。
このような知見に基づき、本発明者は下記の発明を提供するものである。
１）Ａｌを３９．６〜８０．０ａｔ％含有し、残余Ｔｉ及び不可避的不純物からなる焼結体ターゲットであって、該ターゲット組織において、Ｔｉ_３Ａｌ結晶相の面積比率が４０％以下であることを特徴とするＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット。
２）相対密度が９８％以上であることを特徴とする上記１）記載のＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット。
３）酸素含有量が４００ｗｔｐｐｍ以下であることを特徴とする上記１）又は２）記載のＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲット。

【発明の効果】

【0009】

本発明のＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットは、ターゲット組織内に存在するＴｉ_３Ａｌ結晶相の領域を減らすことにより、ターゲット面内のクラックを抑制して、スパッタリング時のパーティクルを減少させることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１のスパッタリングターゲットの光学顕微鏡による組織写真（倍率：１００倍）である。

【図2】比較例１のスパッタリングターゲットの光学顕微鏡による組織写真（倍率：１００倍）である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明のＴｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットは、Ａｌを３９．６〜８０．０ａｔ％含有し、残余がＴｉ及び不可避的不純物からなり、ターゲットの組織中にＴｉ_３Ａｌ結晶相とＴｉＡｌ結晶相とが存在することを特徴とする。
通常、合金スパッタリングターゲットは溶解鋳造法によって作製されるが、Ｔｉ−Ａｌ合金の場合、Ａｌ組成が約４０〜８０ａｔ％の範囲では、塑性加工が困難であるため、粉末冶金法が採用される。本発明は、このような粉末冶金法が採用される組成範囲において、所望の特性のターゲットを得るものである。
また、Ａｌ組成が３９．６ａｔ％未満では、結晶組織が著しい脆性を示し、焼結時の加圧、冷却による熱衝撃、加工による歪導入などに耐えられず、ミクロに亀裂の入ったような組織をもつ結晶粒を、ターゲットの表面及び内部に生成するため、Ａｌの組成は３９．６ａｔ％以上とする。

【0012】

本発明において重要なことは、スパッタリングターゲット組織において、Ｔｉ_３Ａｌ結晶相の面積比率が４０％以下、好ましくは３０％以下、さらに好ましくは２０％以下とすることである。Ｔｉ−Ａｌ合金においては、ＴｉＡｌ相だけでなく、Ａｌの低組成側にＴｉ_３Ａｌ、Ａｌに高組成側にＴｉＡｌ_２、ＴｉＡｌ_３等の複数の金属間化合物が存在する。Ａｌを３９．６〜８０．０ａｔ％を含有する場合、単一相ではなく、このような複数の混合組織を有する。中でも、Ｔｉ_３Ａｌは脆性が強いため、結晶相の面積比率が高くなると、スパッタリング時にパーティクルが増加する。したがって、Ｔｉ_３Ａｌ結晶相の面積比率を上記の数値範囲に収めるのが望ましい。

【0013】

Ｔｉ_３Ａｌ結晶相の面積比率の計算は次の通りに行う。
まず、スパッタリングターゲット表面について、室温にて、酸（水：硝酸：弗酸＝６：３：１の混合液）を用いて、２０秒間エッチングすることで組織出しを行う。次に、光学顕微鏡（倍率：１００倍）によって、ターゲットの表面組織を観察する。そして、その視野（面積：９００μｍ×７００μｍ）において、Ｔｉ_３Ａｌ結晶相の面積を、視野全体の面積で除した比率を面積比率（％）とする。
具体的には、視野に対して１００μｍ間隔で縦に９分割、横に７分割する（総区分数：６３）。そして、分割した各区分の一部にＴｉ_３Ａｌ組織が存在すれば“０．５”とし、各区分の全体にＴｉ_３Ａｌ組織が存在すれば“１”として、Ｔｉ_３Ａｌの結晶相の面積比率を求める。
例えば、区分の一部にＴｉ_３Ａｌ組織が存在する区分数が１２、区分の全体にＴｉ_３Ａｌ組織が存在する区分数が３の場合、（１２×０．５＋３×１）／６３×１００＝１４．３（％）が、Ｔｉ_３Ａｌ結晶相の面積比率となる。

【0014】

また、本発明は、スパッタリングターゲットの相対密度が９５％以上、さらには９８％以上とすることが好ましい。粉末冶金法は、溶解鋳造法で作製する場合に比べると、密度の低下は生じるが、誘導加熱により一旦溶融した均質な合金からなるアトマイズ原料を用いることで、極めて緻密なターゲット組織を得ることができる。そして、このような緻密なターゲットは、スパッタリング時に異常放電が抑制されパーティクルの発生が少ないという優れた効果を有する。上記相対密度は、以下の式により算出することができる。
相対密度（％）＝アルキメデス密度／理論密度×１００

【0015】

また、本発明は、スパッタリングターゲット中の酸素含有量が４００ｗｔｐｐｍ以下、好ましくは、３００ｗｔｐｐｍ以下、さらには２５０ｗｔｐｐｍ以下とするのが好ましい。ターゲット中に含有する酸素は、酸化物を形成することがあるが、スパッタリングの際に、その酸化物を起点としたマイクロアーキングを発生して、パーティクルの発生を増加することがある。特に、均質で緻密なターゲットを得るために原料粉末を微細化する必要があるが、原料粉末であるＴｉは酸素との親和性が著しく高いという性質を有する。本発明は、後述するように、予め誘導加熱溶解によりＴｉＡｌ合金を合成し、この合金溶湯をガスアトマイズ法により噴霧することで微細かつ低酸素の焼結用原料粉末を得ることができる。上記の酸素含有量は、ＬＥＣＯ社製の酸素分析装置を用いて測定することができる。

【0016】

また、本発明は、ガス成分（Ｃ、Ｏ、Ｈ、Ｎ、Ｐ、Ｓ）を除き、純度が４Ｎ（９９．９９％）以上であることが好ましい。本発明のスパッタリングターゲットは拡散バリア膜などの半導体装置の積層薄膜の形成に使用されるため、金属不純物をできるだけ除去することで、特性の劣化を低減できるとともに、拡散バリア膜としての機能を有効に作用させることができる。このような高純度スパッタリングターゲットは、後述するように、高純度のＴｉ原料とＡｌ原料を誘導加熱溶解して、予めＴｉＡｌ合金を合成し、この合金溶湯をガスアトマイズ法により噴霧することで高純度の焼結用原料粉末を得ることができる。上記純度は、ＧＤＭＳ（グロー放電質量分析）を用いて測定した焼結体中に含まれる不純物の含有量から算出することができる。但し、Ｓｒについては、測定精度が十分でないため、その純度の算出から除かれる。

【0017】

本発明のスパッタリングターゲットは、例えば、次のようにして作製することができる。まず、純度４Ｎ以上のＴｉ塊状原料と純度４Ｎ以上のＡｌ塊状原料を所定の比率で水冷銅坩堝に導入し、誘導加熱により溶解してＴｉ−Ａｌ合金を合成する。次に、得られた合金溶湯をアトマイズ法により噴霧することで、低酸素のＴｉ−Ａｌ合金粉末を得ることができる。次に、上記のように成分調整した平均粒径が３５０μｍ以下のＴｉ−Ａｌ合金粉末を、温度１１００〜１４００℃、圧力３００ｋｇｆ／ｃｍ^２でホットプレス処理することで、緻密で、酸素含有量の少ないＴｉ−Ａｌ合金ターゲット材を作製することができる。このとき、ホットプレスと併せて、または代えて、冷間静水圧プレス処理（ＣＩＰ処理）や熱間静水圧プレス処理（ＨＩＰ処理）することが、密度向上の観点から有効である。このようにして作製したインゴットを、ターゲット形状に切り出し、表面を研磨して、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットとする。

【0018】

ところで、例えばＴｉ−５０ａｔ％Ａｌのターゲットを作製する場合、この上下の組成（たとえば、Ｔｉ−４８ａｔ％ＡｌまたはＴｉ−５２ａｔ％Ａｌ）にはＴｉＡｌ相ではなく、Ａｌ低組成側にはＴｉ_３Ａｌ相が存在し、Ａｌ高組成側にはＴｉＡｌ_２相、ＴｉＡｌ_３相などの複数の金属間化合物が存在する。そのため、Ｔｉ−５０ａｔ％Ａｌの単一組成のアトマイズ粉を作製しようとした場合、ＴｉとＡｌの融点の相違などにより、均質なＴｉ−Ａｌ合金を得ることができないという問題がある。特に、Ａｌが５０ａｔ％よりも高組成側においては、ＴｉＡｌの広い結晶相範囲があるに対して、Ａｌが５０ａｔ％よりも低組成側においては、すぐにＴｉ_３Ａｌへと結晶相が変化してしまうため、Ｔｉ−５０ａｔ％Ａｌの組成を直接狙って原料を溶解することは、Ｔｉ_３Ａｌ又はＴｉＡｌのどちらかに結晶相が偏ったターゲットとなり、ターゲット間の品質にバラツキが生じることがある。

【0019】

そこで、本発明では、狙い組成に対して上下の組成２種類の原料粉末を用意し、これらの原料粉末を、所望の組成比のターゲットとなるように混合比を算出し所定の比率で混合して、これを焼結することで、ターゲットにおいて、マクロ的な視野で均質であり、ターゲット間の組成変動も少なく、かつ、ターゲット間の品質バラツキを抑えたターゲットの作製が可能となる。また、異なる結晶相は、異なるスパッタリング速度を持つことから、それぞれの結晶相の比率が大きく異なると、局所的なエロージョンが形成されることになり、その凹凸がパーティクルの発生を増加することになる。そのため、狙い組成に対して同等程度組成のずれた２種類の原料粉末を等量混合して狙いとする中間組成を得ることが望ましい。

【実施例】

【0020】

次に、実施例及び比較例について説明する。なお、これらの実施例及び比較例は、本願発明の理解を容易にするためのものであって、発明の内容はこれらによって制限されるものでないことは理解されるべきことである。

【0021】

（実施例１）
純度４Ｎ以上のＴｉ塊状原料と純度４Ｎ以上のＡｌ塊状原料を、水冷銅製坩堝を用いて誘導加熱により溶解し、この合金溶湯をアトマイズ法により噴霧して、平均粒径３００μｍの、Ａｌを５３．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金アトマイズ粉を作製した。また、同様の方法を用いて、Ａｌを４７．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金粉末（アトマイズ粉末）を作製した。次に、これらの粉末をＴｉ：Ａｌ＝５０：５０（ａｔ％）となるように秤量、混合した後、温度：１３００℃、加圧力：３００Ｋｇｆ／ｃｍ^２にて、３時間ホットプレス処理して焼結体を作製した。

【0022】

得られた焼結体について、相対密度を測定したところ、９９．９８％であった。この焼結体の表面を弗硝酸で組織出しを行った後、光学顕微鏡（倍率：１００倍）で組織を観察した（図１）。その結果、Ｔｉ_３Ａｌの面積比率は４．０％であった。また、焼結体の不純物分析を行った結果、純度が９９．９９％であり、酸素含有量が２５０ｐｐｍであった。次に、この焼結体を切削、研磨等の機械加工を施して、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを作製した。このようにして作製したターゲットをバッキングプレートに接合後、チャンバー内でスパッタリングを実施し、スパッタリング時のパーティクル量を調べた。スパッタリング条件は、電源：直流、投入電力：１５ｋＷ、到達真空度：５×１０^−８Ｔｏｒｒ、雰囲気ガス：Ａｒ、スパッタガス圧：５×１０^−３Ｔｏｒｒ、スパッタ時間：１５秒、とした。その結果、２５個と後述の比較例に比べて少なかった。

【0023】

【表1】

【0024】

（実施例２〜３）
純度４Ｎ以上のＴｉ塊状原料と純度４Ｎ以上のＡｌ塊状原料を、水冷銅製坩堝を用いて誘導加熱により溶解し、この合金溶湯をアトマイズ法により噴霧して、平均粒径３００μｍの、Ａｌを３８．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金アトマイズ粉を作製した。また、同様の方法を用いて、Ａｌを４７．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金粉末（アトマイズ粉末）を作製した。次に、これらの粉末を、実施例２ではＴｉ：Ａｌ＝５５：４５（ａｔ％）、実施例３ではＴｉ：Ａｌ＝６０：４０（ａｔ％）となるように秤量、混合した後、温度：１３００℃、加圧力：３００Ｋｇｆ／ｃｍ^２にて、３時間ホットプレス処理して焼結体を作製した。

【0025】

得られた焼結体について、相対密度を測定したところ、いずれも９９．９９％であった。この焼結体の表面を弗硝酸で組織出しを行った後、光学顕微鏡（倍率：１００倍）で組織を観察した結果、Ｔｉ_３Ａｌの面積比率はそれぞれ１０．２％（実施例２）、２１．８％（実施例３）であった。また、焼結体の不純物分析を行った結果、純度が９９．９９％であり、酸素含有量がそれぞれ２７０ｐｐｍ（実施例２）、３６０ｐｐｍ（実施例３）であった。次に、この焼結体を切削、研磨等の機械加工を施して、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを作製した。このようにして作製したターゲットをバッキングプレートに接合後、実施例１と同様の条件にて、チャンバー内でスパッタリングを実施し、スパッタリング時のパーティクル量を調べた。その結果、それぞれ１２個（実施例２）、１６個（実施例３）と後述の比較例に比べて少なかった。

【0026】

（実施例４）
純度４Ｎ以上のＴｉ塊状原料と純度４Ｎ以上のＡｌ塊状原料を、水冷銅製坩堝を用いて誘導加熱により溶解し、この合金溶湯をアトマイズ法により噴霧して、平均粒径３００μｍの、Ａｌを４７．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金アトマイズ粉を作製した。また、同様の方法を用いて、Ａｌを５８．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金粉末（アトマイズ粉末）を作製した。次に、これらの粉末をＴｉ：Ａｌ＝５０：５０（ａｔ％）となるように秤量、混合した後、温度：９００℃、加圧力：１００Ｋｇｆ／ｃｍ^２にて、２時間ホットプレス処理して焼結体を作製した。

【0027】

得られた焼結体について、相対密度を測定したところ９２．３４％と低下した。この焼結体の表面を弗硝酸で組織出しを行った後、光学顕微鏡（倍率：１００倍）で組織を観察した。その結果、Ｔｉ_３Ａｌの面積比率は８．９％であった。また、焼結体の不純物分析を行った結果、純度が９９．９９％であり、酸素含有量が２９０ｐｐｍであった。次に、この焼結体を切削、研磨等の機械加工を施して、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを作製した。このようにして作製したターゲットをバッキングプレートに接合後、実施例１と同様の条件にて、チャンバー内でスパッタリングを実施し、スパッタリング時のパーティクル量を調べた。その結果、密度が９２．３４％である実施例４では、７６個と若干増加した。

【0028】

（実施例５）
純度４Ｎ以上のＴｉ塊状原料と純度４Ｎ以上のＡｌ塊状原料を、水冷銅製坩堝を用いて誘導加熱により溶解し、この合金溶湯をアトマイズ法により噴霧して、平均粒径５０μｍの、Ａｌを４７．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金アトマイズ粉を作製した。また、同様の方法を用いて、Ａｌを５８．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金粉末（アトマイズ粉末）を作製した。次に、これらの粉末をＴｉ：Ａｌ＝５０：５０（ａｔ％）となるように秤量、混合した後、温度：１３００℃、加圧力：３００Ｋｇｆ／ｃｍ^２にて、３時間ホットプレス処理して焼結体を作製した。

【0029】

得られた焼結体について、相対密度を測定したところ、９９．９９％であった。この焼結体の表面を弗硝酸で組織出しを行った後、光学顕微鏡（倍率：１００倍）で組織を観察した。その結果、Ｔｉ_３Ａｌの面積比率は６．３％であった。また、焼結体の不純物分析を行った結果、純度が９９．９９％であり、酸素含有量が５７０ｐｐｍであった。次に、この焼結体を切削、研磨等の機械加工を施して、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを作製した。このようにして作製したターゲットをバッキングプレートに接合後、実施例１と同様の条件にて、チャンバー内でスパッタリングを実施し、スパッタリング時のパーティクル量を調べた。その結果、酸素値が５７０ｐｐｍである実施例５では、５３個と若干増加した。

【0030】

（比較例１〜３）
純度４Ｎ以上のＴｉ塊状原料と純度４Ｎ以上のＡｌ塊状原料を、水冷銅製坩堝を用いて誘導加熱により溶解し、この合金溶湯をアトマイズ法により噴霧して、平均粒径３００μｍの、Ａｌを３５．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金アトマイズ粉を作製した。また、同様の方法を用いて、Ａｌを５５．０ａｔ％を含有するＴｉ−Ａｌ合金粉末（アトマイズ粉末）を作製した。次に、これらの粉末を、比較例１ではＴｉ：Ａｌ＝５０：５０（ａｔ％）、比較例２ではＴｉ：Ａｌ＝５５：４５（ａｔ％）、比較例３ではＴｉ：Ａｌ＝６０：４０（ａｔ％）となるように秤量、混合した後、温度：１３００℃、加圧力：３００Ｋｇｆ／ｃｍ^２にて、３時間ホットプレス処理して焼結体を作製した。

【0031】

得られた焼結体について、相対密度を測定したところ、いずれも９９．９％以上であった。この焼結体の表面を弗硝酸で組織出しを行った後、光学顕微鏡（倍率：１００倍）で組織を観察した。参考までに比較例１の組織写真を図２に示す。Ｔｉ_３Ａｌの面積比率はそれぞれ９３．７％（比較例１）、７２．１％（比較例２）、６９．６％（比較例３）であった。また、焼結体の不純物分析を行った結果、いずれも純度が９９．９９％であり、酸素含有量が４００ｗｔｐｐｍ以下であった。次に、この焼結体を切削、研磨等の機械加工を施して、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを作製した。このようにして作製したターゲットをバッキングプレートに接合後、実施例１と同様の条件にて、チャンバー内でスパッタリングを実施し、スパッタリング時のパーティクル量を調べた。その結果、１２９個（比較例１）、２０１個（比較例２）、１５３個（比較例３）であった。

【産業上の利用可能性】

【0032】

本発明は、特に積層薄膜を構成するスパッタリングの際に異常放電を防止することができ、パーティクルの発生を抑制することができるという優れた効果を有する。これらの効果は、集積密度が極めて高くなっている半導体装置において、特に有益である。

【図1】

【図2】