超高純度アルミニウムスパッタリングターゲットの特徴

近年、集積回路（ＩＣ）技術の進歩に伴い、集積回路の関連応用が急速に発展している。超高純度アルミニウム合金スパッタリングターゲットは、集積回路の金属配線製造における支持材料として、最近の国内研究で注目を集めています。RSM編集長が高純度アルミニウム合金スパッタリングターゲットの特徴を紹介します。

マグネトロンスパッタリングターゲットのスパッタリング効率をさらに向上させ、堆積膜の品質を確保するために、超高純度アルミニウム合金スパッタリングターゲットの組成、微細構造、結晶粒配向には一定の要件があることが多数の実験により示されています。

ターゲットの粒子サイズと粒子配向は、IC 膜の作製と特性に大きな影響を与えます。結果は、粒子サイズが大きくなると堆積速度が低下することを示しています。同じ組成のスパッタリングターゲットの場合、粒径の小さいターゲットのスパッタリング速度は、粒径の大きなターゲットのスパッタリング速度よりも速くなります。ターゲットの粒径が均一であればあるほど、堆積膜の膜厚分布も均一になります。

同じスパッタリング装置とプロセスパラメータの下では、Al Cu 合金ターゲットのスパッタリング速度は原子密度の増加とともに増加しますが、一般にある範囲内で安定しています。スパッタリング速度に対する粒子サイズの影響は、粒子サイズの変化に伴う原子密度の変化によるものです。堆積速度は主に、Al Cu 合金ターゲットの結晶粒方位によって影響されます。(200) 結晶面の割合を確保した上で、(111)、(220)、(311) 結晶面の割合を増やすと、成膜速度が向上します。

超高純度アルミニウム合金ターゲットの結晶粒径と結晶方位は、主にインゴットの均質化、熱間加工、再結晶焼鈍によって調整、制御されます。ウェーハサイズが20.32cm (8インチ) および30.48cm (12インチ) に発展するにつれて、ターゲットサイズも増大しており、超高純度アルミニウム合金スパッタリングターゲットに対する要求が高まっています。膜の品質と歩留まりを確保するには、ターゲットの処理パラメータを厳密に制御してターゲットの微細構造を均一にし、結晶粒の配向が強い（200）および（220）面テクスチャを持たせる必要があります。