高純度タンタルスパッタリングターゲット

In recent years, with the rapid development of the electronic information industry, sputtering targets for integrated circuits have also been greatly developed. Among the metal targets used to manufacture semiconductor chips, common sputtering targets are non-ferrous metals such as Ta Ti Al Co and Cu. Among them, the largest amount of metal sputtering targets for integrated circuit manufacturing is ultra-high purity aluminum (>99.999パーセント）と超高純度アルミニウム合金ターゲット、およびスパッタリングバリア層に使用される超高純度チタンターゲットは超高純度チタンターゲットです。 LSI では、金属配線のエレクトロマイグレーションが主な故障メカニズムの 1 つです。 高電流密度では、アルミニウム ワイヤはエレクトロマイグレーションを起こしやすく、その結果、アルミニウム相互接続膜に突起やボイドが形成され、集積回路の動作効率と信頼性が低下します。 Cu の抵抗率は Al の抵抗率よりも約 35% 低く、エレクトロマイグレーションに対する抵抗も強力です。 また、集積回路の大規模な開発に伴い、集積度はますます高くなり、インターラインおよびバリア層用のスパッタリングターゲットの製造には、ディープサブミクロンプロセス（以下018um）、銅はシリコンウェーハ上の金属配線の材料として徐々にアルミニウムに取って代わり、超高純度の銅ターゲットがより多く使用され、オスバリアの対応するスパッタリングは高純度タンタルターゲットです.

スパッタ バリア コー​​ティング材料としての高純度タンタル ターゲットの量の増加に伴い、ターゲットの性能に対する要件もますます高くなっています。そのため、スパッタリングターゲットの作製プロセスに関する研究が徐々に注目を集めている。 現在、高純度タンタル スパッタリング ターゲットの製造プロセスには、主に製錬および鋳造法と粉末冶金法が含まれます。

1.製錬鋳造法による高純度スパッタリングターゲットの作製

タンタル スパッタリング ターゲットを製造する現在の主な方法は、製錬鋳造法です。一般に、タンタル原料は製錬 (電子ビームまたはアーク、プラズマ溶解など) され、得られたインゴットまたはブランクは繰り返し熱間鍛造、アニールされ、その後、圧延、焼鈍し、ターゲットに仕上げます。 インゴットまたはブランクは、鋳造構造を破壊するために熱間鍛造されます。その結果、細孔または偏析が拡散し、消失し、その後アニーリングによって再結晶化され、組織の緻密化と強度が向上します。

ターゲットが高品質の膜を確実にスパッタできるようにするために、タンタル スパッタリング ターゲットには一般的に高い要件があり、ターゲット材料の純度が高いほど、膜の品質が向上します。

2. 粉末冶金による高純度タンタル スパッタリング ターゲットの作製

粉末冶金による高純度タンタル ターゲットの製造方法には、主にホット プレス、熱間静水圧プレス、冷間静水圧真空焼結などが含まれます。 、金属粉末の表面を窒化することにより、酸素含有量が300mg / kg未満、窒素含有量が10mg / kg未満のタンタル粉末が得られ、金型に装填され、冷間プレス成形および熱間静水圧プレス成形またはその他焼結方法、99.95 パーセント以上の純度、平均粒子サイズは 50um 未満、または 10um 未満であり、テクスチャはランダムであり、表面およびターゲットの厚さに沿ってテクスチャが均一なタンタル ターゲットです。

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