[发明专利]靶材与背板的接合体以及靶材与背板的接合体的制造方法

说明书

本发明涉及一种靶材与背板的接合体，其具有含有Ta的靶材和接合于所述靶材的背板，所述靶材与背板的拉伸强度为20kg/mm²以上，所述靶材的平均氢含量为7体积ppm以下。

技术领域

本说明书公开一种涉及靶材与背板的接合体以及靶材与背板的接合体的制造方法的技术。

背景技术

例如，在半导体器件中的Cu布线的制造中，有时在接触孔或布线槽的凹部形成用于防止Cu扩散的含有Ta/TaN的扩散阻挡层，在该扩散阻挡层上依次形成Cu的基底层和Cu的电镀层。

该扩散阻挡层一般通过利用使用含有Ta的靶材的溅射来生成含有Ta的薄膜而形成。

作为这种含有Ta的靶材，例如有专利文献1和专利文献2所记载的靶材等。

在专利文献1中，公开了：“一种Ta溅射靶，其特征在于，(a)平均晶体粒径为0.1～300μm且平均晶体粒径的根据位置产生的偏差为±20％以下；(b)氧浓度为50ppm以下；以及(c)关于杂质浓度，Na≤0.1ppm、K≤0.1ppm、U≤1ppb、Th≤1ppb、Fe≤5ppm、Cr≤5ppm、Ni≤5ppm，并且高熔点金属元素(Hf、Nb、Mo、W、Ti以及Zr)的含量的合计为50ppm以下”。此外，在专利文献1中，还记载了：“在Ta膜中含有氢原子的情况下，Ta膜的膜应力变高，因此，Ta/TaN膜变得容易从溅射装置内的零件、侧壁剥离，成为晶片(wafer)上的颗粒数增加的原因。”、“本发明人等发现了，通过将靶中的氢浓度设为20ppm以下，能降低至实用上没有问题的水平的颗粒数。”。

专利文献2着眼于“在使用靶来进行溅射时，真空腔室内的真空度无法提高的问题”，作为其原因，列举了：“真空腔室内的氢分压高”、“在所使用的靶的表面吸留有相当多的氢，该氢在溅射时气化，因此腔室内的氢分压上升”等。

并且，在专利文献2中，对于如上所述的问题，提出了：“一种溅射靶和/或线圈，其特征在于，溅射靶和/或为了封闭等离子体而配置于等离子体产生区域的周围的线圈的、被侵蚀(erosion)的表面的氢含量为500μL/cm²以下”、“一种溅射靶和/或线圈的制造方法，其特征在于，通过在真空气氛下或惰性气体气氛下对溅射靶和/或为了封闭等离子体而配置于等离子体产生区域的周围的线圈进行加热，来将该靶和/或线圈的被侵蚀的表面的氢含量设为500μL/cm²以下”。

需要说明的是，在专利文献3中，提出了：“一种溅射靶的制造方法，其特征在于，在溅射靶的精加工中，在真空中对靶加工面进行利用局部加热射线源的热处理”。据此，被认为“能充分地松弛靶表层的加工变质层(切削应变)，并且能去除吸附或吸留于靶表面的氢。加工变质层得以松弛、且氢吸附得以降低的靶能抑制溅射时的初期的颗粒的产生，缩短预烧(burn in)时间。”。在专利文献3中，作为该“溅射靶”，将“由选自由Cu、Ti、Ta、Al、Ni、Co、W、Si、Pt、Mn构成的组中的一种以上金属构成的”溅射靶作为对象。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－80942号公报

专利文献2：国际公开第2012/014921号

专利文献3：日本特开2016－191103号公报

发明内容

发明所要解决的问题

上述那样的靶材通常接合于具有靶材的冷却和电极等功能的背板，以靶材与背板的接合体的形式用于溅射。

再者，在靶材与背板的接合体的靶材中的氢含量多的情况下，存在溅射时的所谓预烧期间变长的问题。该预烧期间是指，在溅射时靶表面被一定程度使用而靶材的溅射性能稳定之前的无法应用于溅射过程的期间。