JP2970810B2 - Sputtering target, thin film, electrode or wiring, and semiconductor device - Google Patents
Sputtering target, thin film, electrode or wiring, and semiconductor deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置の電極配線材料等の薄膜形成に
用いられる高融点金属−シリコンモザイクターゲット、
高融点金属シリサイドターゲット、またはTi,Mo,Wおよ
びTaからなる群から選ばれる金属よりなる高融点金属タ
ーゲットのいずれかのスパッタリングターゲットおよび
このスパッタリングターゲットを用いて形成された薄
膜、電極ないし配線ならびにこれら電極、配線を用いて
なる半導体装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a refractory metal-silicon mosaic target used for forming a thin film such as an electrode wiring material of a semiconductor device.
A refractory metal silicide target, or a sputtering target of any one of refractory metal targets made of a metal selected from the group consisting of Ti, Mo, W and Ta, and a thin film, an electrode or a wiring formed using the sputtering target, and these. The present invention relates to a semiconductor device using electrodes and wiring.
(従来の技術) 半導体装置の電極ないし配線、特にMOSLSIのゲート電
極としては、従来、ポリシリコンが広く用いられてい
る。しかしながら、LSIの高集積化に伴い、従来のポリ
シリコンを用いた半導体装置では、電気抵抗が大きく、
信号伝搬の遅延が問題となってきている。一方、近年に
おいては、セルファラインによる素子形成技術が種々提
案されており、この場合のゲートソース、ドレイン電極
材料として高融点金属材料が所望され、シリコンゲート
プロセスとの互換性のある高融点金属シリサイドからな
る薄膜形成技術が注目されている。(Prior Art) Conventionally, polysilicon has been widely used as an electrode or wiring of a semiconductor device, particularly as a gate electrode of a MOS LSI. However, with the high integration of LSI, conventional semiconductor devices using polysilicon have large electric resistance,
Delay in signal propagation has become a problem. On the other hand, in recent years, various device forming techniques using self-alignment have been proposed, and in this case, a high melting point metal material is desired as a gate source and drain electrode material, and a high melting point metal silicide compatible with a silicon gate process. The thin film forming technology consisting of
このような半導体装置の電極ないし配線用の高融点金
属シリサイド薄膜の形成に有効な方法の一つは、スパッ
タ法である。スパッタ法は、例えばTi、Mo、WまたはTa
など高融点金属とシリコンとをモザイク状に配列したモ
ザイク型ターゲットにアルゴンイオンを衝突させて金属
を放出させ、この放出金属をターゲット板に対向した基
板に堆積させる方法である。したがって、このようなス
パッタリングで形成されるシリサイド膜の性質は、ター
ゲット材の特性に大きく左右されることになる。One of the effective methods for forming such a high melting point metal silicide thin film for an electrode or a wiring of a semiconductor device is a sputtering method. The sputtering method is, for example, Ti, Mo, W or Ta
In this method, a metal is emitted by colliding argon ions with a mosaic-type target in which a high-melting metal and silicon are arranged in a mosaic pattern, and the emitted metal is deposited on a substrate facing the target plate. Therefore, the properties of the silicide film formed by such sputtering largely depend on the properties of the target material.
従来のこのようなモザイク型ターゲットは、高純度、
単結晶のシリコンと高純度の高融点金属を、例えばビー
ムと呼ばれる扇型の形状に成形加工し、それらを組み合
わせ所望の形状・寸法にすることにより作製されてい
る。Conventional such mosaic targets have high purity,
Single-crystal silicon and high-purity high-melting-point metal are formed into, for example, a fan-shaped shape called a beam, and they are combined into a desired shape and size.
また、上記のようなモザイク型のターゲットの他に、
高融点金属とシリコンを反応させて得られる高融点金属
シリサイドからなるターゲットも提案されている。従来
のこのようなシリサイドターゲットは、合成された高融
点金属シリサイド粉末を出発材料として、成形ならびに
真空ないし加圧焼結してシリサイド焼結体を作製し、こ
のようにして得られた焼結体を所定の形状・寸法にする
ことにより得られる。In addition to the mosaic-type targets described above,
A target comprising a high melting point metal silicide obtained by reacting a high melting point metal with silicon has also been proposed. Such a conventional silicide target is formed from a synthesized refractory metal silicide powder as a starting material and molded or sintered under vacuum or pressure to produce a silicide sintered body. In a predetermined shape and size.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述した従来のスパッタリングターゲ
ットにおいては、これを用いてスパッタリングによりシ
リサイド膜を形成する場合、その過程でターゲットのス
パッタ面から微細な粒子(パーティクル)が不可避的に
発生し、これが堆積しているシリサイド膜の中に混入す
るという問題がある。このために、形成された電極配線
の抵抗が増大したり、ショート不良が発生するなどの不
具合を引き起こす。特に、4M,16Mと半導体装置の集積度
が上昇するにつれて電極配線幅はさらに減少するため、
シリサイド膜中に混入したパーティクルの粒径如何によ
ってはショート不良率を増加させるので、製品歩留まり
が大幅に低下するなどの問題がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above-described conventional sputtering target, when a silicide film is formed by sputtering using the sputtering target, fine particles (particles) are inevitable from the sputtering surface of the target in the process. And this is mixed into the deposited silicide film. This causes problems such as an increase in the resistance of the formed electrode wiring and the occurrence of a short circuit. In particular, since the electrode wiring width further decreases as the integration degree of the semiconductor device increases to 4M and 16M,
Depending on the particle size of the particles mixed into the silicide film, the short-circuit defect rate is increased, so that there is a problem that the product yield is greatly reduced.
本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、
スパッタリング中、特にスパッタリング初期に発生する
パーティクル量を著しく減少させ、製品歩留まりの向上
が図られたスパッタリングターゲットを提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide a sputtering target in which the amount of particles generated during sputtering, particularly at the beginning of sputtering, is significantly reduced, and the product yield is improved.
発明の概要 本発明によるスパッタリングターゲットは、半導体装
置のための薄膜形成に用いられるスパッタリングターゲ
ットであって、該スパッタリングターゲットの少なくと
もスパッタされる表面の欠陥層および加工応力残留層が
エッチング処理により除去されてなることを特徴として
いる。SUMMARY OF THE INVENTION A sputtering target according to the present invention is a sputtering target used for forming a thin film for a semiconductor device, wherein at least a defect layer and a processing stress residual layer on a surface to be sputtered of the sputtering target are removed by an etching treatment. It is characterized by becoming.
さらに、本発明は、このスパッタリングターゲットを
用いて形成された薄膜、電極ないし配線を包含する。Further, the present invention includes a thin film, an electrode or a wiring formed using the sputtering target.
さらに、本発明は、このようにして形成された電極な
いし配線を少なくとも1部に用いてなる半導体装置を包
含する。Further, the present invention includes a semiconductor device using at least a part of the electrode or wiring formed in this way.
発明の具体的説明 本発明者は、前述した本発明の目的を達成するために
鋭意研究を重ねた結果、スパッタリング中にターゲット
から発生するパーティクルは、ターゲットを構成してい
るビームを研削などの機械加工仕上げしたときの表面欠
陥層、表面状態、残留応力などに起因していることを見
出した。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION As a result of intensive research conducted by the present inventor to achieve the above-described object of the present invention, particles generated from a target during sputtering are generated by a machine such as grinding a beam constituting the target. It was found that it was caused by a surface defect layer, surface state, residual stress, and the like at the time of finishing.
すなわち、研削仕上げ加工は、高速回転している研削
砥石の硬い砥粒によって被加工物を削り取っていく加工
法であり、高融点金属や単結晶珪素あるいはケイ素化合
物のような硬くて脆い材料を研削加工する場合、粒状チ
ップが加工面から飛散する。これは、研削時に砥粒との
接触応力によって加工面に微少クラックが生じ、砥粒の
通過後、応力の急激な解放によってクラックの肩部が押
し上げられて、破片として離脱するものである。つま
り、スパッタリングターゲットのような硬脆材料の加工
に当っては、砥粒当りの切り込み深さまたは荷重を適当
に大きくして、砥粒によって誘起される局部的応力場に
クラックが含まれるくらいにし、このような材料の微少
破砕の集積によって加工を進行させている。従って、加
工面には、研削条痕、脱落孔および微少クラック等が存
在する加工欠陥層が不可避的に発生する。このような加
工欠陥層が全面に存在するターゲットを用いてスパッタ
リングを行うと、プラズマ中のイオンの衝突によって、
上記加工欠陥部を起点として微細な粒子がターゲット表
面から剥離離脱してこれがパーティクルとなって形成膜
中に混入するのである。In other words, grinding finishing is a processing method in which the workpiece is scraped off by the hard abrasive grains of a grinding wheel rotating at high speed. When processing, the granular chips scatter from the processing surface. In this method, a minute crack is generated on a processed surface due to contact stress with abrasive grains during grinding, and after passing through the abrasive grains, the shoulder portion of the crack is pushed up by rapid release of the stress and is separated as a fragment. In other words, when processing hard and brittle materials such as sputtering targets, the depth of cut or load per abrasive grain is appropriately increased so that cracks are included in the local stress field induced by the abrasive grains. The processing is advanced by the accumulation of fine crushing of such materials. Therefore, a processing defect layer inevitably occurs on the processed surface, in which grinding streaks, dropout holes, minute cracks, and the like are present. When sputtering is performed using a target having such a processing defect layer on the entire surface, collision of ions in plasma causes
Fine particles are separated and separated from the surface of the target starting from the processing defect portion and become particles, which are mixed into the formed film.
本発明者は、上記のような知見に基づいてさらに研究
を重ねた結果、スパッタリングターゲットの表面にエッ
チング処理を施すことによって、上述したような加工欠
陥層を迅速かつ効果的に除去することができ、パーティ
クルの生じない表面層を有するスパッタリングターゲッ
トとなることを見出したものである。The present inventor has further studied based on the above findings, and as a result, by performing an etching treatment on the surface of the sputtering target, it is possible to quickly and effectively remove the processing defect layer as described above. And a sputtering target having a surface layer free of particles.
したがって、本発明は、スパッタリングターゲット表
面部における機械加工によって発生した研削条痕、離脱
孔および微少クラック等の加工欠陥層をエッチングによ
り除去してなることを基本的特徴としている。Therefore, the present invention is characterized in that a processing defect layer such as a grinding streak, a detachment hole, and a minute crack generated by machining on a surface portion of a sputtering target is removed by etching.
本発明の対象となるスパッタリングターゲットとして
は、前述したTi、Mo、WあるいはTaなどの高融点金属と
シリコンとで構成される高融点金属−シリコンモザイク
ターゲット、あるい高融点金属シリサイドターゲットが
挙げられるが、このほかにも勿論、上記Ti、Mo、Wある
いはTaなどの高融点金属単独からなる金属ターゲットに
適用することができる。Examples of the sputtering target that is the object of the present invention include the above-described refractory metal-silicon mosaic target composed of silicon and a refractory metal such as Ti, Mo, W, or Ta, or a refractory metal silicide target. However, of course, the present invention can be applied to a metal target composed of a high melting point metal such as Ti, Mo, W or Ta alone.
本発明においては、所定の機械加工が施されたスパッ
タリングターゲットの少なくともスパッタが行われる面
の表面をエッチングする。この場合のエッチング方法と
しては、迅速性ならびに操作の容易性の点で湿式エッチ
ングが好ましく用いられる。ただし、本発明において
は、湿式エッチングの他に、例えばスパッタエッチング
や気相化学エッチングなどの乾式エッチングも使用可能
であり、したがって本発明の範囲に含まれる。In the present invention, at least the surface of the sputtering target subjected to the predetermined machining is subjected to etching. As an etching method in this case, wet etching is preferably used in terms of quickness and ease of operation. However, in the present invention, besides the wet etching, dry etching such as sputter etching or vapor phase chemical etching can be used, and is therefore included in the scope of the present invention.
湿式エッチングを例にとって説明すると、ターゲット
を構成する高融点金属は、例えば(イ)硝酸−フッ酸溶
液、あるいは(ロ)硝酸−フッ酸溶液にさらにリン酸、
酢酸などの腐蝕反応制御成分の少なくとも一種以上を含
む溶液などのフッ酸系のエッチング溶液によってエッチ
ングすることにより、仕上げ面を粗くすることなく、欠
陥層及び加工応力残留層を除去できる。To explain by taking wet etching as an example, the refractory metal constituting the target is, for example, (a) nitric acid-hydrofluoric acid solution or (b) nitric acid-hydrofluoric acid solution further added with phosphoric acid,
By etching with a hydrofluoric acid-based etching solution such as a solution containing at least one of a corrosion reaction control component such as acetic acid, the defect layer and the residual layer of processing stress can be removed without roughening the finished surface.
また、ターゲットを構成するシリコンは、例えば
(イ)硝酸−フッ酸溶液、(ロ)硝酸−フッ酸溶液にさ
らにリン酸などの腐食反応制御成分を添加した溶液、
(ハ)硫酸−過酸化水素溶液、あるいは(ニ)水酸化ナ
トリウム溶液等のアルカリ溶液などのエッチング溶液に
よってエッチングすることで、仕上げ面を粗くすること
なく、欠陥層および加工応力残留層を除去できる。Further, the silicon constituting the target is, for example, a solution obtained by adding a corrosion reaction control component such as phosphoric acid to (a) a nitric acid-hydrofluoric acid solution, (b) a nitric acid-hydrofluoric acid solution,
(C) By etching with an etching solution such as a sulfuric acid-hydrogen peroxide solution or (d) an alkali solution such as a sodium hydroxide solution, it is possible to remove a defect layer and a residual layer of processing stress without roughening a finished surface. .
さらに、高融点金属シリサイドのターゲットを処理す
る場合にあっては、例えば(イ)硝酸−フッ酸溶液、あ
るいは(ロ)硝酸−フッ酸溶液にさらにリン酸、酢酸な
どの腐蝕反応制御成分の少なくとも一種以上を含む溶液
などのフッ酸系のエッチング溶液が好ましい。Further, in the case of treating a target of a high melting point metal silicide, for example, (a) a nitric acid-hydrofluoric acid solution or (b) a nitric acid-hydrofluoric acid solution further contains at least a corrosion reaction control component such as phosphoric acid or acetic acid. A hydrofluoric acid-based etching solution such as a solution containing one or more kinds is preferable.
なお、上記エッチング処理に先立って、必要に応じて
脱脂処理を行ってもよい。Prior to the etching process, a degreasing process may be performed as necessary.
エッチング処理に際しての、エッチング溶液の濃度、
処理時間、エッチング量については、研削方法、ターゲ
ットの種類によって適宜選択することができるが、上述
したように、仕上げ面を粗くすることなく、欠陥層およ
び加工応力残留層を充分除去できるような範囲であるこ
とが肝要である。At the time of etching, the concentration of the etching solution,
The processing time and the etching amount can be appropriately selected depending on the grinding method and the type of the target. However, as described above, the defect layer and the processing stress residual layer can be sufficiently removed without roughening the finished surface. It is important that
ところで、Arイオン照射によるスパッタリングでは、
イオンの衝突点は、高い応力場となり、しかも、高温に
さらされている。したがって、ターゲット表層部に残留
応力が残ると、スパッタリング中に生ずる熱により応力
が増大していくつかの放射割れを含めた大きな割れが発
生し、そのためにパーティクル発生量が増加する。した
がって残留応力が残るターゲット表層部を完全に除去す
ることが望ましい。By the way, in sputtering by Ar ion irradiation,
The point of impact of the ions is a high stress field and is exposed to high temperatures. Therefore, if residual stress remains on the target surface layer, the stress generated by the heat generated during sputtering increases, causing large cracks including some radiation cracks, thereby increasing the amount of particles generated. Therefore, it is desirable to completely remove the target surface layer portion where the residual stress remains.
このようにしてエッチングを行ったのち、常法に従っ
て、水洗などを行うことにより、ターゲット面に残留し
ているエッチング溶液成分を完全に除去しておくことが
必要である。また、必要に応じて、ターゲット面に形成
されていることがあるエッチングによる表面酸化物を除
去することもできる。After etching in this manner, it is necessary to completely remove the etching solution components remaining on the target surface by washing with water or the like according to a conventional method. Further, if necessary, a surface oxide by etching which may be formed on the target surface can be removed.
(実施例) 実施例1 Moビームを、Moインゴットから15.4mmの厚さに切り出
し、平面研削盤を用い、これを砥石(SD200N100VD1E)
にて砥石周速1100m/分、切り込み速度10μm/分の条件で
厚さ15mmまで研削加工した。このビームを脱脂後、リン
酸−硝酸−酢酸−弗酸(容量比は、5:2:2:1)の混酸中
に浸し、表面層を5〜15μm除去した。エッチング後た
だちに、水洗し(5〜10分間)乾燥し、仕上げた。(Example) Example 1 A Mo beam was cut out from a Mo ingot to a thickness of 15.4 mm, and was used as a grinding wheel (SD200N100VD1E) using a surface grinder.
Grinding was performed to a thickness of 15 mm at a grinding wheel peripheral speed of 1100 m / min and a cutting speed of 10 μm / min. After degreased, the beam was immersed in a mixed acid of phosphoric acid-nitric acid-acetic acid-hydrofluoric acid (volume ratio: 5: 2: 2: 1) to remove the surface layer by 5 to 15 μm. Immediately after the etching, the substrate was washed with water (5 to 10 minutes), dried and finished.
Siビームは、Siインゴットから15.3mmの厚さに切り出
し、平面研削盤を用い、砥石(SD400N75BA3.0)にて砥
石周速1100m/分、切り込み速度10μm/分の条件で厚さ15
mmまで研削加工した。このビームを脱脂後、リン酸−フ
ッ酸−硝酸(容量比5:5:2)混酸中に浸し、表面層を10
〜25μm除去した。エッチング後ただちに、水洗し(5
〜10分間)、乾燥し、仕上げた。The Si beam is cut out from the Si ingot to a thickness of 15.3 mm, and using a surface grinder, with a grinding wheel (SD400N75BA3.0), a thickness of 15 mm with a grinding wheel peripheral speed of 1100 m / min and a cutting speed of 10 μm / min.
mm. After degreased, this beam was immersed in a mixed acid of phosphoric acid, hydrofluoric acid and nitric acid (volume ratio of 5: 5: 2), and the surface layer was
2525 μm was removed. Immediately after etching, wash with water (5
~ 10 minutes), dried and finished.
上記のビームを組み合わせたモリブデン−シリコンモ
ザイク型ターゲットをマグネトロン・スパッタリング装
置内にセットした。第1図はこの場合のモリブデン−シ
リコンモザイク型ターゲット1の斜視図であり、モリブ
デン2とシリコン3が交互に組合わされた様子を示す。A molybdenum-silicon mosaic target combining the above beams was set in a magnetron sputtering apparatus. FIG. 1 is a perspective view of a molybdenum-silicon mosaic target 1 in this case, and shows a state in which molybdenum 2 and silicon 3 are alternately combined.
このようにして得られたモリブデン−シリコンモザイ
ク型ターゲットに、Arイオン照射によるスパッタリング
を行い、5インチ径のPoly−Siウェーハー上にシリサイ
ド膜を3000Å堆積した。The molybdenum-silicon mosaic-type target thus obtained was subjected to sputtering by Ar ion irradiation to deposit a 3000 μm silicide film on a 5-inch diameter Poly-Si wafer.
この膜中に混入したパーティクル量を測定し(実施例
1)、その結果を第2図に示した。また、比較例として
研削加工により仕上げたモリブデン−シリコンモザイク
型ターゲットを前記条件で3000Å堆積した場合のパーテ
ィクル量を測定し(比較例1)、その結果を第2図に併
記した。The amount of particles mixed in the film was measured (Example 1), and the results are shown in FIG. Further, as a comparative example, the amount of particles when a molybdenum-silicon mosaic type target finished by grinding was deposited at 3000 ° under the above conditions was measured (Comparative Example 1), and the results are also shown in FIG.
さらに、第3図および第4図はいずれもSiビームの表
面状態を示す顕微鏡写真(SEM)であり、第3図は上記
研削加工直後の表面状態であり、一方第4図はエッチン
グ処理後の表面状態を示す。また、第5図および第6図
はいずれもMoビームの表面状態を示す顕微鏡写真(SE
M)であり、第5図は上記研削加工直後の表面状態であ
り、一方第6図はエッチング処理後の表面状態を示す。Further, FIGS. 3 and 4 are micrographs (SEM) showing the surface state of the Si beam, and FIG. 3 is the surface state immediately after the above-mentioned grinding, while FIG. 4 is the state after the etching process. This shows the surface condition. 5 and 6 are micrographs (SE) showing the surface state of the Mo beam.
M), and FIG. 5 shows the surface state immediately after the above-mentioned grinding, while FIG. 6 shows the surface state after the etching treatment.
第2図〜第7図から明らかなように、ビーム表面をエ
ッチング処理したモリブデン−シリコンモザイク型ター
ゲットは、その表面状態が極めて良好であり、スパッタ
リングの際に発生するパーティクル量は大幅に低減し、
その効果は絶大である。As is clear from FIGS. 2 to 7, the molybdenum-silicon mosaic target whose beam surface has been etched has an extremely good surface state, and the amount of particles generated during sputtering is significantly reduced.
The effect is enormous.
実施例2 ホットプレスで作製した、厚さ6.5mmのタングステン
シリサイド(WSi2.5)をワイヤ放電加工により径258mm
の大きさに切断したのち、立軸ロータリー平面研削盤を
用いて、砥石(SD270J155BW6)にて砥石周速1200m/分、
テーブル回転数12rpm、切込速度10μm/分の条件で厚さ6
mmまで研削加工した。このターゲットをアセトンで脱脂
後、フッ酸−硝酸−リン酸(容量比は、5:2:5)の混酸
中に浸し、表面層を平均で10μm除去した。エッチング
後ただちに、水洗し、乾燥し、仕上げた。Example 2 6.5 mm thick tungsten silicide (WSi 2.5 ) produced by hot pressing was 258 mm in diameter by wire electric discharge machining.
After cutting to the size of the above, using a vertical axis rotary surface grinder, the grinding wheel peripheral speed 1200m / min with a grinding wheel (SD270J155BW6),
Thickness 6 at table rotation speed 12 rpm, cutting speed 10 μm / min
mm. After the target was degreased with acetone, it was immersed in a mixed acid of hydrofluoric acid-nitric acid-phosphoric acid (volume ratio: 5: 2: 5) to remove the surface layer by an average of 10 μm. Immediately after etching, they were washed with water, dried and finished.
このようにしてエッチング処理が行われたタングステ
ンシリサイドターゲットをマグネトロン・スパッタリン
グ装置内にセットしたのち、Arイオン照射によるスパッ
タリングを行い、5インチ径のPoly−Siウェーハー上に
シリサイド膜を3000Å堆積した。After the tungsten silicide target subjected to the etching process was set in a magnetron sputtering apparatus, sputtering was performed by irradiating Ar ions to deposit a 3000 μm silicide film on a 5-inch diameter Poly-Si wafer.
この膜中に混入したパーティクル量を測定し、その結
果を第1表に示した。また、比較例2として研削加工に
より仕上げたタングステンシリサイドターゲットを前記
条件で3000Å堆積した場合のパーティクル量を測定し、
その結果を第1表に併記した。The amount of particles mixed into the film was measured, and the results are shown in Table 1. Further, as Comparative Example 2, the amount of particles was measured when a tungsten silicide target finished by grinding was deposited at 3,000 mm under the above conditions,
The results are shown in Table 1.
第1表から明らかなように、ビーム表面をエッチング
処理したモリブデン−シリコンモザイク型ターゲット
は、その表面状態が極めて良好であり、スパッタリング
の際に発生するパーティクル量は大幅に低減し、その効
果は絶大である。 As is clear from Table 1, the molybdenum-silicon mosaic target having its beam surface etched has an extremely good surface condition, the amount of particles generated during sputtering is greatly reduced, and the effect is remarkable. It is.
実施例3 ホットプレスで作製した、厚さ6.5mmのモリブデンシ
リサイド(MoSi2.5)をワイヤ放電加工により径258mmの
大きさに切断したのち、立軸ロータリー平面研削盤を用
いて、砥石(SD270J155BW6)にて砥石周速1200m/分、テ
ーブル回転数12rpm、切込速度10μm/分の条件で厚さ6mm
まで研削加工した。このターゲットをアセトンで脱脂
後、リン酸−硝酸−フッ酸−酢酸(容量比は、5:2:2:
1)の混酸中に浸し、表面層を平均で15μm除去した。
エッチング後ただちに、水洗し、乾燥し、仕上げた。Example 3 After cutting molybdenum silicide (MoSi 2.5 ) having a thickness of 6.5 mm produced by hot pressing into a size of 258 mm in diameter by wire electric discharge machining, using a vertical axis rotary surface grinder, a grindstone (SD270J155BW6). 6 mm thickness under the conditions of a grinding wheel peripheral speed of 1200 m / min, a table rotation speed of 12 rpm, and a cutting speed of 10 μm / min.
Grinding up to. After degreasing this target with acetone, phosphoric acid-nitric acid-hydrofluoric acid-acetic acid (volume ratio is 5: 2: 2:
It was immersed in the mixed acid of 1) to remove the surface layer by an average of 15 μm.
Immediately after etching, they were washed with water, dried and finished.
このようにしてエッチング処理が行われたモリブデン
シリサイドターゲットをマグネトロン・スパッタリング
装置内にセットしたのち、Arイオン照射によるスパッタ
リングを行い、5インチ径のPoly−Siウェーハー上にシ
リサイド膜を3000Å堆積した。After the molybdenum silicide target subjected to the etching treatment was set in a magnetron sputtering apparatus, sputtering was performed by irradiating Ar ions to deposit a 3000-μm silicide film on a 5-inch diameter Poly-Si wafer.
この膜中に混入したパーティクル量を測定し、その結
果を第1表に示した。また、比較例3として研削加工に
より仕上げたタングステンシリサイドターゲットを前記
条件で3000Å堆積した場合のパーティクル量を測定し、
その結果を第1表に併記した。The amount of particles mixed into the film was measured, and the results are shown in Table 1. Further, as Comparative Example 3, the amount of particles was measured when a tungsten silicide target finished by grinding was deposited at 3,000 mm under the above conditions,
The results are shown in Table 1.
第1表から明らかなように、ビーム表面をエッチング
処理したモリブデン−シリコンモザイク型ターゲット
は、その表面状態が極めて良好であり、スパッタリング
の際に発生するパーティクル量は大幅に低減し、その効
果は絶大である。As is clear from Table 1, the molybdenum-silicon mosaic target having its beam surface etched has an extremely good surface condition, the amount of particles generated during sputtering is greatly reduced, and the effect is remarkable. It is.
以上説明したように、本発明によれば、スパッタリン
グターゲットを研削加工で仕上げた場合に発生する加工
欠陥層や残留応力がエッチングにより除去されてなるの
で、スパッタリング中にターゲットから発生するパーテ
ィクル量を大幅に低減することができる。As described above, according to the present invention, since a processing defect layer and a residual stress generated when the sputtering target is finished by grinding are removed by etching, the amount of particles generated from the target during sputtering is greatly reduced. Can be reduced.
したがって、本発明のスパッタリングターゲットをタ
ーゲットとして使用すれば製品歩留まりの大幅な向上が
期待でき、工業上すこぶる有利である。Therefore, if the sputtering target of the present invention is used as a target, a great improvement in product yield can be expected, and this is extremely industrially advantageous.
第1図は、本発明の実施例に係るモリブデン−シリコン
モザイク型ターゲットの形態を示す斜視図、第2図はウ
エハー上に存在するパーティクル量の変化を示すグラ
フ、第3図ないし第6図はターゲット表面の金属組織の
状態を示すSEM顕微鏡写真である。 1……モリブデン−シリコンモザイク型ターゲット、2
……モリブデンビーム、3……シリコンビーム。FIG. 1 is a perspective view showing a form of a molybdenum-silicon mosaic type target according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a graph showing a change in the amount of particles present on a wafer, and FIGS. 5 is an SEM micrograph showing a state of a metal structure on a target surface. 1 .... Molybdenum-silicon mosaic type target, 2
…… Molybdenum beam, 3 …… Silicon beam.
Claims (5)
高融点金属−シリコンモザイクターゲット、高融点金属
シリサイドターゲット、またはTi,Mo,WおよびTaからな
る群から選ばれる金属よりなる高融点金属ターゲットの
いずれかのスパッタリングターゲットであって、該スパ
ッタリングターゲットの少なくともスパッタされる表面
の欠陥層および加工応力残留層がエッチング処理により
除去されてなることを特徴とするスパッタリングターゲ
ット。1. A refractory metal-silicon mosaic target, a refractory metal silicide target, or a refractory metal target made of a metal selected from the group consisting of Ti, Mo, W and Ta used for forming a thin film for a semiconductor device. The sputtering target according to any one of the above, wherein a defect layer and a processing stress residual layer on at least a surface to be sputtered of the sputtering target are removed by an etching treatment.
理によって行われる、請求項1に記載のスパッタリング
ターゲット。2. The sputtering target according to claim 1, wherein the etching process is performed by a wet etching process.
記載のスパッタリングターゲットを用いて形成された薄
膜。3. A thin film formed by using the sputtering target according to claim 1.
記載のスパッタリングターゲットを用いて形成された電
極ないし配線。4. An electrode or a wiring formed by using the sputtering target according to claim 1.
とも1部に用いてなる半導体装置。5. A semiconductor device using the electrode or wiring according to claim 4 for at least a part thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29559588A JP2970810B2 (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Sputtering target, thin film, electrode or wiring, and semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29559588A JP2970810B2 (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Sputtering target, thin film, electrode or wiring, and semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141571A JPH02141571A (en) | 1990-05-30 |
| JP2970810B2 true JP2970810B2 (en) | 1999-11-02 |
Family
ID=17822662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29559588A Expired - Lifetime JP2970810B2 (en) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | Sputtering target, thin film, electrode or wiring, and semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970810B2 (en) |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP29559588A patent/JP2970810B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02141571A (en) | 1990-05-30 |
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