JPH0641629B2 - Sputtering target and method for manufacturing the same - Google Patents
Sputtering target and method for manufacturing the sameInfo
- Publication number
- JPH0641629B2 JPH0641629B2 JP3-508781A JP50878191A JPH0641629B2 JP H0641629 B2 JPH0641629 B2 JP H0641629B2 JP 50878191 A JP50878191 A JP 50878191A JP H0641629 B2 JPH0641629 B2 JP H0641629B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- powder
- metal
- sputtering target
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、スパッタリングターゲットとその製造方法に
関するものであり、特に半導体装置の電極、配線材料の
薄膜形成に用いられる高密度及び高品質のスパッタリン
グターゲットとその製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sputtering target and a method for manufacturing the same, and more particularly to a high-density, high-quality sputtering target used for forming thin films of electrodes and wiring materials for semiconductor devices, and a method for manufacturing the same.
背景技術
半導体装置の電極あるいは配線用の高隔点金属シリサイ
ド薄膜の形成に有効なひとつの方法としてスパッタリン
グ法がある。スパッタリング法は、量産性と成膜の安全
性に優れており、金属シリサイド型の円盤状ターゲット
にアルゴンイオンを衝突させてターゲット構成金属を放
出させ、この放出金属を、ターゲット板に対向した基板
上に薄膜として堆積させる方法である。したがって、ス
パッタリングで形成したシリサイド薄膜の性質は、ター
ゲットの特性に大きく左右されることになる。BACKGROUND ART Sputtering is an effective method for forming high-resolution metal silicide thin films for electrodes or wiring in semiconductor devices. Sputtering is a method that excels in mass productivity and film formation safety. It involves bombarding a metal silicide disk-shaped target with argon ions to release the target's constituent metals, which are then deposited as a thin film on a substrate facing the target. Therefore, the properties of the silicide thin film formed by sputtering are greatly influenced by the characteristics of the target.
この高隔点金属シリサイド薄膜の形成に用いられている
スパッタリングターゲットには、半導体素子の高集積化
および微細化によって、パーティクル(微細な粒子)発
生量の低減が強く要求されている。これはスパッタリン
グ中にターゲットから発生した0.2〜10μm前後の
非常に微細なパーティクルが堆積中の薄膜に混入し、こ
れが回路の形成後、配線間のショートや配線のオープン
不良などの不具合を招き、その結果、製品歩留りが大幅
に低下するなど深刻な問題となっているためである。Due to the increasing integration and miniaturization of semiconductor elements, there is a strong demand for sputtering targets used in forming these high-isotope metal silicide thin films to reduce the amount of particles (fine particles) generated. This is because very fine particles of about 0.2 to 10 μm generated from the target during sputtering contaminate the thin film being deposited, causing defects such as short circuits between wirings and open wiring after the circuit is formed, resulting in serious problems such as a significant decrease in product yield.
従来、ターゲットから発生するパーティクル量を低減す
る目的で、ターゲットの組織を微細化し、かつ高密度化
する方法として、下記に示すような製造方法が各種提案
されている。Conventionally, various manufacturing methods such as those described below have been proposed as methods for making the structure of a target finer and densifying it in order to reduce the amount of particles generated from the target.
例えば、特開昭61−179534号公報では、高隔点
金属(M)成分とSi成分よりなる仮焼結体に溶融Si
を含浸させる方法によって高密度ターゲットを得ること
が開示されている。その場合、Siの連続マトリックス
中に、球状あるいは楕円状で粒径5〜500μmのMS
i2が分散した組織となり、炭素や酸素の不純物含有量
は50ppm以下となっている。For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-179534, a method for forming a sintered body of a high-separation metal (M) component and a Si component by melting Si
It is disclosed that a high density target can be obtained by impregnating a continuous silicon matrix with spherical or ellipsoidal MS particles having a particle size of 5 to 500 μm.
The structure is one in which i2 is dispersed, and the impurity content of carbon and oxygen is 50 ppm or less.
一方、特開昭63−219580号公報では、高隔点金
属(M)とSiの混合粉末を高真空中でシリサイド反応
させて仮焼結体を形成後、熱問静水圧プレス焼結する方
法によって高密度ターゲットを得ることが開示されてい
る。その場合、MSi2の最大粒径が20μm以下、遊
離Siの最大粒径が50μm以下の微細構造となってい
る。このターゲットは、微細なMSi2粒子と遊離Si
粒子とが相互に分散した混合組織を有し、酸素含有量が
200ppm以下に設定されている。このターゲットに
よれば酸素含有量が低く抑制されているため、成膜のシ
ート抵抗値を低減することが可能となる。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-219580 discloses a method of obtaining a high-density target by a method in which a mixed powder of a high-isotope metal (M) and Si is subjected to a silicide reaction in a high vacuum to form a pre-sintered body, and then hot isostatically pressed and sintered. In this case, a fine structure is obtained in which the maximum grain size of MSi2 is 20 μm or less and the maximum grain size of free Si is 50 μm or less. This target has fine MSi2 particles and free Si particles.
The target has a mixed structure in which particles and silicon dioxide particles are dispersed in each other, and the oxygen content is set to 200 ppm or less. Since the oxygen content is kept low using this target, it is possible to reduce the sheet resistance of the formed film.
さらに、特開昭63−179061号公報あるいは特開
昭64−39374号公報では、高隔点金属(M)とS
iの混合粉末を高真空中でシリサイド反応させて焼結体
を形成後、それを粉砕し、組成調整用シリサイド粉末を
加えてホットプレス焼結する方法によって高密度でSi
の凝集を抑制したターゲットを得ている。Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-179061 or Japanese Patent Laid-Open No. 64-39374, a high-separation metal (M) and S
The mixed powder of i is subjected to a silicide reaction in a high vacuum to form a sintered body, which is then crushed, and a silicide powder for adjusting the composition is added and hot-pressed for sintering to form a high-density Si
We have obtained a target that suppresses aggregation.
しかしながら、仮焼結体に溶融Siを含浸させる方法の
場合は、溶融Siを用いるために炭素や酸素などの不純
物含有量は大幅に低下して高密度のターゲットが得られ
るが、仮焼結体に含浸させたSiが連続的に存在してマ
トリックスを形成することと、仮焼結体中に存在する大
きな空孔にSiが含浸して粗大なSi部分を形成するた
め、スパッタ中に発生する熱応力により、金属珪化物に
比べて強度的に弱いSiが破損し、しかもSiが連続的
に存在しているためにターゲット全体としての強度が未
だ不充分であり、その結果、金属珪化物が脱落し、パー
ティクルが非常に多く発生するということを本発明者ら
が発見した。However, in the case of the method of impregnating the pre-sintered body with molten Si, the use of molten Si significantly reduces the content of impurities such as carbon and oxygen, resulting in a high-density target; however, the inventors have discovered that, because the Si impregnated into the pre-sintered body exists continuously to form a matrix, and because Si impregnates large voids present in the pre-sintered body to form coarse Si portions, the Si, which is weaker in strength than the metal silicide, is damaged by thermal stress generated during sputtering, and further, because the Si is continuously present, the strength of the target as a whole is still insufficient, resulting in the metal silicide falling off and the generation of a great number of particles.
また、粉砕したSi粉末を用いて仮焼結体を形成した
後、仮焼結体を粉砕せずにそのままプレス焼結させる方
法の場合、微細な組織で高密度のターゲットが得られる
ものの、Siの粉砕工程で混入汚染した炭素が除去され
ずにターゲット中に残存するため、スパッタ中に炭素の
多い部分において、スパッタ粒子が充分に飛散せずにパ
ーティクルの発生を誘起することと、膜中に取り込まれ
た炭素の部分はエッチング性が悪く、エッチング残渣や
配線の断線を引き起こすという問題があることを本発明
者らが発見した。Furthermore, the inventors have discovered that in the case of a method in which a pre-sintered body is formed using crushed Si powder and then the pre-sintered body is press-sintered as is without being crushed, although a high-density target with a fine structure is obtained, carbon that has been mixed in and contaminated during the Si crushing process is not removed and remains in the target, so that in carbon-rich areas during sputtering, sputtered particles do not scatter sufficiently, inducing the generation of particles, and the carbon parts that have been incorporated into the film have poor etching properties, causing etching residues and broken wiring.
さらに、粉砕したSi粉末を用いて焼結体を形成した
後、焼結体を粉砕して組成調製用のシリサイド粉末を加
えてホットプレス焼結させる方法の場合、微細組織で高
密度のターゲットが得られるが、2つの粉砕工程によ
り、炭素による原料の汚染量が増加すると共に原料中に
混入する酸素量も増加してパーティクルの発生量が多く
なり、膜中に取り込まれた酸素で抵抗が増大するという
問題があることも本発明者らが発見した。Furthermore, the inventors have discovered that in the case of a method in which a sintered body is formed using crushed Si powder, the sintered body is crushed, and silicide powder for composition adjustment is added, followed by hot press sintering, a fine-structured, high-density target is obtained, but the two crushing steps increase the amount of carbon contamination of the raw material and also increase the amount of oxygen mixed into the raw material, resulting in a large number of particles being generated, and the oxygen taken into the film increases the resistance.
一方、密度比が99%以上となる高密度のターゲットの
場合においても、ある種の不純物の影響によってパーテ
ィクルの発生量が増加したり、成膜のエッチング処理に
よって配線パターンを形成する際に、不良品が急増する
ことが本発明者らの実験により確認されている。On the other hand, even in the case of a high-density target with a density ratio of 99% or more, the inventors have confirmed through experiments that the amount of particles generated increases due to the influence of certain impurities, and that the number of defective products increases sharply when forming a wiring pattern by etching in film formation.
従来、この種のスパッタリングターゲットとしては、形
成するシリサイド膜の組成の制御が容易である点に着目
して、粉末焼成法で製造されたものが一般的に使用され
ている。すなわち従来の金属シリサイド製ターゲット
は、タングステン,モリブデン等の金属粉(M)とシリ
コン粉(Si)とを反応合成して得た金属珪化物(以下
MSi2と記す)をSiとともにホットプレスあるいは
熱間静水圧プレスする方法(特開昭61−141673
号公報、特開昭61−141674号公報、特開昭61
−178474号公報等)、またはシリサイド仮焼結体
にSiを含浸させる方法(特開昭61−58866号公
報等)により得られている。Conventionally, sputtering targets of this type have generally been manufactured by a powder sintering method, focusing on the ease of controlling the composition of the silicide film to be formed. That is, conventional metal silicide targets are manufactured by a method in which a metal silicide (hereinafter referred to as MSi2 ) obtained by reacting and synthesizing a metal powder (M) such as tungsten or molybdenum with a silicon powder (Si) is hot-pressed or hot isostatically pressed together with Si (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-141673).
No. 61-141674, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-141674
This is obtained by a method of impregnating a silicide pre-sintered body with Si (Japanese Patent Laid-Open No. 61-58866, etc.).
しかし、上記の従来の方法のうち、前者の方法の場合に
あっては、合成MSi2粉末にSi粉末を加えて焼結体
を製造するため、例えば組成MSi2.2〜MSi2.9の焼結体で
はSi相の占容積率は8%〜25%の範囲となり、MS
i2相と比較して非常に少なくなる。従って、粉砕によ
り得られた角張ったMSi2粒子の周囲にくまなくSi
相を行き渡らさせるのは、加圧焼結に拠ったとしても必
ずしも容易でない。そのため、大きさの異なる角張った
MSi2同士の凝集部、局所的なSi相の存在など、欠
陥のある不均一な組織を有するターゲットとなる。However, in the former method of the above-mentioned conventional methods, since a sintered body is produced by adding Si powder to the synthetic MSi2 powder, for example, the volume fraction of the Si phase is in the range of 8% to 25% in a sintered body having a composition of MSi2.2 to MSi2.9 .
Therefore, the Si phase is distributed throughout the angular MSi2 particles obtained by milling.
It is not always easy to distribute the phases even by pressure sintering, resulting in a target with a non-uniform structure with defects such as agglomerates of MSi2 with different sizes and the local presence of Si phases.
一方MSi2相の融点は金属Mの種類によって大きく異
なる。例えばWSi2,MoSi2,TiSi2,Ta
Si2の融点はそれぞれ2165℃,2030℃,15
40℃,2200℃である。このような融点が大きく異
なるMSi2相と、融点が1414℃のSi相とを共晶
温度以下で加圧焼結するため、熱的に安定なMSi2の
粒子間では焼結は進まず、このため粒子間の結合強度は
弱くて破壊し易く、ポアが残存して緻密化が不十分とな
る。On the other hand, the melting point of the MSi2 phase varies greatly depending on the type of metal M. For example, WSi2 , MoSi2 , TiSi2 , Ta
The melting points of Si2 are 2165°C, 2030°C, and 15°C, respectively.
The melting points are 40°C and 2200°C. Because the MSi2 phase and the Si phase, which have such vastly different melting points, are pressure-sintered below the eutectic temperature, sintering does not proceed between the thermally stable MSi2 particles, and as a result, the bond strength between the particles is weak and prone to fracture, resulting in pores remaining and insufficient densification.
このようなターゲットを用い、スパッタリングによりシ
リサイド膜を形成した場合、スパッタ時のArイオンの
照射エネルギーにより粒子間の結合が切れ、ターゲット
のスパッタ面から前記欠陥部を起点として破壊、欠落し
てパーティクルが発生する。When a silicide film is formed by sputtering using such a target, the bonds between particles are broken by the irradiation energy of Ar ions during sputtering, and the sputtering surface of the target is broken and chipped from the defects, generating particles.
特に高密度集積回路等において、その集積度が4Meg
aから16Megaと上昇するに従って電極幅や配線間
隔は微細化するため、上記のような堆積膜中に混入する
パーティクルは製品歩留りを急激に低下させることにな
る。In particular, in high density integrated circuits, the degree of integration is 4 Meg
As the density increases from 1.0 to 16 Mega, the electrode width and wiring spacing become finer, and therefore particles mixed into the deposited film as described above will cause a rapid decrease in product yield.
一方、前述した後者の従来方法の場合においては、所定
密度に制御したシリサイド仮焼結体に溶融Siを含浸さ
せてターゲットの組成を制御している。しかしながら、
M粉末とSi粉末とのシリサイド反応によりMSi2を
合成して所定密度の仮焼結体を製作したり、あるいはM
Si2粉末を用いて、そのプレス成形体の焼結により所
定密度の仮焼結体を作成する場合、処理温度や時間、プ
レス圧力によって密度が異なるので、目標組成のターゲ
ットを得ることは非常に困難である。On the other hand, in the latter conventional method described above, the composition of the target is controlled by impregnating a silicide pre-sintered body controlled to a predetermined density with molten Si.
MSi2 is synthesized by the silicide reaction between M powder and Si powder to produce a pre-sintered body of a predetermined density, or M
When using Si2 powder to create a pre-sintered body of a predetermined density by sintering the press-molded body, it is very difficult to obtain a target of the target composition because the density varies depending on the processing temperature, time, and pressing pressure.
さらに本発明者らの知見によれば、原料粉末のMSi2
とSiとしては一般に高純度品を用いるため、ターゲッ
トのMSi2相とSi相の境界に不純物が拡散して集ま
ることがなく、そのためMSi2相とSi相およびMS
i2相同士の界面結合強度は弱い状態にある。Furthermore, according to the findings of the present inventors, the MSi 2
Since high purity products are generally used for the Si and the MSi 2 phases, impurities do not diffuse and gather at the boundary between the MSi 2 and the Si phases of the target.
i The interfacial bonding strength between the two phases is weak.
しかも、MSi2相とSi相との電気抵抗差が極めて大
きいため、スパッタリング操作が不安定になるという問
題もある。すなわちMSi2相としてのWSi2,MoS
i2,TiSi2,TaSi2の電気抵抗はそれぞれ7
0,100,16,45μΩ・cmと小さい一方で、Si
相のそれは2.3×1010μΩ・cmと極めて大きい。
そのうえMSi2相とSi相の境界には界面層も存在し
ないので、境界部では電気抵抗は急激に変化する。特に
後者の方法によって製造したターゲットの組織は、高抵
抗のSi相と低抵抗のMSi2相が直に接した状態とな
る。Furthermore, there is a problem that the difference in electrical resistance between the MSi 2 phase and the Si phase is very large, which makes the sputtering operation unstable.
The electrical resistivity of TiSi 2 , TiSi 2 , and TaSi 2 is 7
On the other hand, the resistivity is small, at 0, 100, 16, and 45 μΩ cm.
The resistivity of the phase is extremely large at 2.3×10 10 μΩ·cm.
Furthermore, since there is no interfacial layer at the boundary between the MSi2 phase and the Si phase, the electrical resistance changes abruptly at the boundary. In particular, the structure of the target produced by the latter method is such that the high-resistivity Si phase and the low-resistivity MSi2 phase are in direct contact with each other.
したがって、このようなターゲットを用いてスパッタし
た場合、ある電圧以上でMSi2相とSi相の絶縁破壊
が不可避的に生じ、急激に電流が流れるようになる。つ
まり、ある一定以上の電圧になると放電が発生すること
により、界面強度の弱いMSi2粒子あるいはSi相の
一部分が脱落してパーティクルとなって発生するもので
ある。Therefore, when sputtering is performed using such a target, dielectric breakdown between the MSi2 phase and the Si phase inevitably occurs above a certain voltage, causing a sudden current flow. In other words, when the voltage exceeds a certain level, a discharge occurs, causing the MSi2 particles or parts of the Si phase, which have weak interfacial strength, to fall off and become particles.
本発明は上述した点を考慮してなされたものであり、パ
ーティクルの発生を実質的に防止でき、良質の薄膜を形
成できる高品質のスパッタリングターゲットならびにそ
の製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a high-quality sputtering target that can substantially prevent particle generation and form a high-quality thin film, as well as a method for manufacturing the same.
発明の開示
本発明に係るスパッタリングターゲットは、金属珪素化
物(化学量論組成がMSi2、但しMは金属)が連鎖状
に結合して金属珪化物相が形成され、珪素粒子が結合し
て形成された珪素相が上記金属珪素化物相の間隙に不連
続に存在する微細な混合組織を有し、炭素含有量が10
0ppm以下であることを特徴とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The sputtering target according to the present invention has a fine mixed structure in which metal silicides (stoichiometric composition: MSi2 , where M is a metal) are linked in a chain form to form a metal silicide phase, and silicon particles are linked together to form a silicon phase that is discontinuously present in the gaps between the metal silicide phase, and the carbon content is 10
It is characterized by being 0 ppm or less.
さらに、混合組織断面1mm2内に粒径0.5〜30μm
の金属珪化物が400〜400×104個存在し、Si
の最大粒径が30μm以下である。Furthermore, within 1 mm2 of the mixed tissue cross section, the particle size is 0.5 to 30 μm.
There are 400 to 400 × 10 4 metal silicides of Si
The maximum particle size is 30 μm or less.
また金属珪化物の平均粒径は2〜15μmである一方、
珪素の平均粒径は2〜10μmである。The average particle size of the metal silicide is 2 to 15 μm.
The average particle size of the silicon is 2 to 10 μm.
ここでいう粒径とは、粒子に外接する最少円の直径であ
る。The particle diameter here refers to the diameter of the smallest circle circumscribing the particle.
さらにターゲットの密度比は99%以上であり、酸素の
含有量は150ppm以下に設定される。Furthermore, the density ratio of the target is set to 99% or more, and the oxygen content is set to 150 ppm or less.
また、金属珪化物の金属(M)は、タングステン,モリ
ブデン,チタン,ジルコニウム,ハフニウム,ニオブ,
タンタル,バナジウム,コバルト,クロムおよびニッケ
ルから成る群より選択された少なくとも一種である。The metal (M) of the metal silicide is tungsten, molybdenum, titanium, zirconium, hafnium, niobium,
The metal is at least one selected from the group consisting of tantalum, vanadium, cobalt, chromium and nickel.
また金属珪素化物と珪素相との境界に界面層を形成する
とよい。この場合において、界面層の厚さは100〜1
0000Åに設定するとよい。It is also preferable to form an interface layer at the boundary between the metal silicide and the silicon phase. In this case, the thickness of the interface layer is 100 to 1000 μm.
It is recommended to set it to 0000 Å.
また、珪素相がホウ素,リン,アンチモンおよびヒ素か
ら成る群より選ばれた元素を少なくとも1種と不可避的
元素を含有し、かつ電気抵抗率が0.01〜100Ω・
cmである。The silicon phase contains at least one element selected from the group consisting of boron, phosphorus, antimony and arsenic, and unavoidable elements, and has an electrical resistivity of 0.01 to 100 Ω·
cm.
さらに、本発明に係るスパッタリングターゲットの製造
方法は、金属珪化物(化学量論組成がMSi2、但しM
は金属)が連鎖状に結合して金属珪化物相が形成され、
珪素粒子が結合した珪素相が上記金属珪化物相の間隙に
不連続に存在する微細な混合組織を有し、炭素含有量が
100ppm以下であるスパッタリングターゲットの製
造方法であって、
I.金属粉末(M)と珪素粉末(Si)とをSi/M原
子比で2.0〜4.0になるように混合して混合粉末を
調製する工程、
II.前記混合粉末を成形用型に充填し、高真空中で低温
加熱して炭素および酸素を低減する工程、
III.高真空中、低プレス圧力下にて混合粉末を加熱し
て金属珪化物の合成と焼結をする工程、および、
IV.高真空中あるいは不活性ガス雰囲気中、高プレス圧
力下にて共晶温度直下の温度に加熱して緻密化する工
程、とを具備する。Furthermore, the method for producing a sputtering target according to the present invention is a method for producing a metal silicide (stoichiometric composition: MSi 2 , but M
is a metal) are linked in a chain to form a metal silicide phase,
A method for producing a sputtering target having a fine mixed structure in which a silicon phase formed by bonding silicon particles exists discontinuously in gaps between the metal silicide phase, and having a carbon content of 100 ppm or less, includes the steps of: I. preparing a mixed powder by mixing a metal powder (M) and a silicon powder (Si) so that the Si/M atomic ratio is 2.0 to 4.0; II. filling the mixed powder into a molding die and heating it at a low temperature in a high vacuum to reduce carbon and oxygen; III. heating the mixed powder in a high vacuum under low pressure to synthesize and sinter a metal silicide; and IV. heating to a temperature just below the eutectic temperature in a high vacuum or in an inert gas atmosphere under high pressure to densify the mixture.
また金属粉末(M)として最大粒径10μm以下の高純
度金属粉末を使用するとともに、珪素粉末(Si)とし
て最大粒径30μm以下の高純度珪素粉末を使用すると
よい。It is also preferable to use high-purity metal powder having a maximum particle size of 10 μm or less as the metal powder (M), and high-purity silicon powder having a maximum particle size of 30 μm or less as the silicon powder (Si).
また金属粉末とシリコン粉末との混合粉末を反応溶融焼
結させ、シリサイド合成、焼結および緻密化を同時に行
なうことを特徴とする。The method is also characterized in that a mixed powder of metal powder and silicon powder is subjected to reactive melt sintering, thereby simultaneously carrying out silicide synthesis, sintering, and densification.
さらに上記反応溶融焼結はホットプレス法または熱間静
水圧プレス法を用いて実施するとよい。Furthermore, the reactive melt sintering is preferably carried out using a hot pressing method or a hot isostatic pressing method.
本発明者らは、焼結合金製の金属シリサイドターゲット
のパーティクル発生原因を多方面から分析し、その分析
結果から得た知見に基づいて本願発明を完成させた。つ
まり、従来、粉末焼結法で製造した高融点金属シリサイ
ドターゲットのパーティクルは、ターゲット中に存在す
るポア(空孔)部分に異常放電が発生し、そのためポア
の周辺部分が欠損してパーティクルが誘起されるもので
あるとの判断から、ポアをなるべく少なくするために、
ターゲットの密度を上げる数々の工夫が前記のようにな
されてきている。The present inventors have analyzed the causes of particle generation in metal silicide targets made of sintered alloys from various angles, and have completed the present invention based on the findings obtained from the analysis. In other words, based on the judgment that particles in high-melting-point metal silicide targets manufactured by the powder sintering method in the past were generated by abnormal discharge occurring in pores (vacancies) present in the target, which caused the surrounding areas of the pores to become damaged and induce particles, in order to minimize the number of pores,
As mentioned above, various efforts have been made to increase the density of the target.
しかし、本発明者らは、高融点金属シリサイドターゲッ
トのパーティクル発生源を鋭意検討した結果、ポアに起
因するパーティクル以外に、熱応力の作用によるエロー
ジョンSi部の欠落、MSi2相とSi相との間におけ
るスパッタレート差によるMSi2相の脱落であること
を発見した。すなわち、高速のArイオンが連続的に照
射されて昇温しているターゲット表面をその裏面から冷
却しているため、ターゲット表面には肉厚方向の温度差
やターゲットの熱変形によって発生した熱応力が作用
し、その結果、MSi2相に比べて強度的に弱いSi相
が破壊され、その脱落片がパーティクルとなる。特にS
i相のエロージョン面は、平滑な面を呈しているMSi
2相に比べて凹凸状態が激しく、突出部分が熱応力ある
いはスパッタサイクルで生ずる変動応力の作用によって
欠落し、パーティクルが発生し易い状態になっている。
また、MSi2相に比べてSi相がスパッタリングによ
り優先的にエロージョンされるため、連続したSi相に
MSi2相が存在した場合、Si相のエロージョンに伴
いMSi2相の拘束力が低下し、単独あるいは複数個結
合したMSi2相が脱落してパーティクルとなる。However, the present inventors have thoroughly investigated the source of particles in high-melting-point metal silicide targets and discovered that, in addition to particles caused by pores, the source is the loss of eroded Si portions due to the action of thermal stress, and the detachment of the MSi2 phase due to the difference in sputtering rate between the MSi2 phase and the Si phase. That is, since the target surface, which is heated by continuous irradiation with high-speed Ar ions, is cooled from the backside, the target surface is subjected to thermal stress generated by the temperature difference in the thickness direction and thermal deformation of the target, and as a result, the Si phase, which is weaker in strength than the MSi2 phase, is destroyed, and the detached pieces become particles. In particular, S
The erosion surface of the i-phase is a smooth MSi
Compared to the two- phase structure, the unevenness is severe, and protruding portions are easily chipped off by the action of thermal stress or fluctuating stress generated during the sputtering cycle, making it prone to particle generation.
Furthermore, since the Si phase is preferentially eroded by sputtering compared to the MSi2 phase , when the MSi2 phase is present in a continuous Si phase, the binding force of the MSi2 phase decreases as the Si phase erodes, and single or multiple bonded MSi2 phases fall off to become particles.
したがって、破壊し易いSi相を微細化すると共に、微
細なMSi2が連鎖状に結合してその間隙にSiが不連
続に存在する混合組織にすれば、熱応力の作用によるエ
ロージョンSi部の欠落やMSi2相とSi相のスパッ
タレート差によるMSi2相の脱落で発生するパーティ
クルを実質的に抑制することができることを本発明者ら
は見出した。Therefore, the present inventors have found that by refining the Si phase, which is easily broken, and by forming a mixed structure in which fine MSi2 particles are linked in a chain form and Si is present discontinuously in the gaps between the particles, it is possible to substantially suppress the loss of eroded Si portions due to the action of thermal stress and the generation of particles due to the dropout of the MSi2 phase due to the difference in sputtering rates between the MSi2 phase and the Si phase.
また、本発明者らは、他のパーティクル発生源として、
ターゲット中に混入した炭素に着目した。すなわち、ス
パッタリング操作後において、ターゲットのエロージョ
ン面を拡大観察したところ、炭素によって汚染した部分
は良好に飛散せずにエロージョン面に突起状に残存し、
その結果、その部分でプラズマ放電が不安定となり、異
常な放電を繰り返してパーティクルの発生を引き起こす
ことを発見した。In addition, the inventors have investigated other particle sources, such as:
The focus was on the carbon that had been mixed into the target. After the sputtering operation, the eroded surface of the target was observed under magnification, and it was found that the carbon-contaminated areas did not disperse well but remained as protrusions on the eroded surface.
As a result, they discovered that the plasma discharge in that area became unstable, causing repeated abnormal discharges and resulting in the generation of particles.
また本発明者らはターゲットに含有される炭素量の多少
が、スパッタリングによって形成したシリサイド薄膜の
エッチング性にも大きく影響することを実験により確認
した。すなわち炭素はSi成分と化合して電気絶縁性が
高いSiCを生成し易い。このSiCの生成および成膜
への混入は、成膜のエッチング性を急激に低下せしめ
る。すなわち薄膜を形成した基板をエッチングして集積
回路(IC)の回路パターンを形成するために、フォト
レジストを塗布した基板に露光装置で回路パターンを焼
き付け所定の薬品で現像処理する際に、SiCが残渣と
して残る割合が増加する。その結果、回路パターンの不
良および回路の断線が急増してしまう。Furthermore, the inventors have experimentally confirmed that the amount of carbon contained in the target significantly affects the etching properties of a silicide thin film formed by sputtering. Carbon easily combines with silicon to form SiC, which has high electrical insulation properties. The generation of SiC and its incorporation into the deposited film rapidly reduces the etching properties of the film. Specifically, when etching a substrate on which a thin film has been formed to form a circuit pattern for an integrated circuit (IC), a photoresist-coated substrate is exposed to a circuit pattern using an exposure device and then developed with a specified chemical. This results in a significant increase in the rate of SiC remaining as residue. This leads to a rapid increase in the incidence of circuit pattern defects and circuit breaks.
またシリサイド膜中にパーティクルとして混入した炭素
皮膜は、他の領域と比較して光反射率が異なり露光を受
け易い。そのため膜表面に光反射率が局部的に異なる領
域が形成されるため、均一で高精度な回路パターンを形
成することが困難になる。Furthermore, the carbon film mixed in as particles in the silicide film has a different optical reflectance compared to other regions and is easily exposed to light, which results in the formation of regions with locally different optical reflectance on the film surface, making it difficult to form uniform, high-precision circuit patterns.
さらに本発明者らは、他のパーティクル発生源として、
MSi2相およびSi相に生じる隆起部に着目した。す
なわち従来製法によって製造した金属シリサイドターゲ
ットのエロージョン面を走査型電子顕微鏡(SEM)で
拡大観察したことろ、第11A〜11B図および第12
A〜12B図に示されるように粗大なMSi2相および
Si相には、微小な隆起部3が多数存在することが判明
し、この隆起部3と発生するパーティクルの間に密接な
関係があることを発見した。Furthermore, the inventors have identified other particle sources, such as:
The present inventors have focused on the protrusions occurring in the MSi 2 phase and the Si phase. Specifically, the erosion surface of a metal silicide target manufactured by a conventional manufacturing method was observed under a scanning electron microscope (SEM), and the results are shown in FIGS. 11A-11B and 12.
As shown in Figures 12A to 12B, it was found that the coarse MSi2 phase and Si phase have many minute protrusions 3, and it was discovered that there is a close relationship between these protrusions 3 and the particles that are generated.
また、更に検討したところ、この隆起部はターゲットの
MSi2相とSi相の粒径を小さくすることによって減
少し、特にMSi2相の最大粒径を10μm以下、Si
相の最大粒径を20μm以下にすることにより、パーテ
ィクルの発生を実質的に抑制できることを見出した。Further investigation revealed that the protrusions could be reduced by reducing the grain size of the MSi 2 phase and Si phase in the target. In particular, when the maximum grain size of the MSi 2 phase was 10 μm or less, and when the maximum grain size of the Si phase was 10 μm or less,
It has been found that the generation of particles can be substantially suppressed by setting the maximum particle size of the phase to 20 μm or less.
また、本発明者らは、微細な組織を有し、炭素含有量が
少なく、かつ高密度のターゲットを得るために鋭意研究
を進めた結果、微細なM粉末とSi粉末との混合粉末を
成形用型内に充填し、これを高真空中で加熱保持した
後、低プレス圧力下にてシリサイド反応させて金属珪化
物を合成し、次に高プレス圧力下にて焼結することによ
り、Si揮散が顕著になる1300℃より低い温度でS
i表面の炭素と酸素が反応し、COまたはCO2状態に
なり炭素および酸素の含有量が減少すること、Si表面
の酸素がSiOまたはSiO2にガス化して酸素の含有
量が減少すること、金属(M)が全て微細MSi2化す
ること、微細MSi2が連鎖状に結合してその間隙にS
iが不連続に存在する混合組織が得られること、共晶温
度直下の温度でポアの消失と緻密化が促進することを見
出し、本発明を完成させた。Furthermore, the present inventors have conducted extensive research into obtaining a target having a fine structure, a low carbon content, and a high density, and as a result have found that a mixed powder of fine M powder and Si powder is filled into a molding die, and after heating and holding it in a high vacuum, a silicide reaction is carried out under low pressure to synthesize a metal silicide, and then sintered under high pressure, whereby S is produced at a temperature lower than 1300°C, at which Si volatilization becomes significant.
The carbon and oxygen on the i surface react to form CO or CO2 , reducing the carbon and oxygen content. The oxygen on the Si surface gasifies to SiO or SiO2 , reducing the oxygen content. All of the metal (M) becomes fine MSi2 . The fine MSi2 bonds in a chain shape, filling the gaps between them with S.
The inventors have found that a mixed structure in which i exists discontinuously can be obtained, and that the elimination of pores and densification are promoted at a temperature just below the eutectic temperature, and have completed the present invention.
さらにMSi2相とSi相との境界面にホウ素(B),
リン(P),アンチモン(Sb)およびヒ素(As)か
ら成る群より選ばれた元素を少なくとも1種と不可避的
元素を含有した界面層を設け、相同士の結合力を強化す
るとともに電気抵抗の急激な変化を阻止することによっ
てもパーティクルの低減が実現できることを見い出し
た。Furthermore, boron (B) is added to the boundary between the MSi2 phase and the Si phase.
It was discovered that particle reduction can also be achieved by providing an interface layer containing at least one element selected from the group consisting of phosphorus (P), antimony (Sb) and arsenic (As) and unavoidable elements, thereby strengthening the bonding force between the phases and preventing a sudden change in electrical resistance.
ここでターゲットの構成成分となる金属(M)として
は、モリブデン(Mo),タングステン(W),チタン
(Ti),ジルコニウム(Zr),ハフニウム(H
f),ニオブ(Nb)タンタル(Ta),バナジウム
(V),コバルト(Co),クロム(Cr)およびニッ
ケル(Ni)等の、比抵抗の小さい金属シリサイド薄膜
の形成が可能な金属が単独または2種以上併用して使用
されるが、特に、Mo,W,Ti,Zr,Hf,Nbお
よびTa等の高融点金属が好ましい。Here, the metals (M) constituting the target include molybdenum (Mo), tungsten (W), titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (H
Metals capable of forming a metal silicide thin film with low resistivity, such as niobium (Nb), tantalum (Ta), vanadium (V), cobalt (Co), chromium (Cr), and nickel (Ni), can be used alone or in combination of two or more kinds, but high-melting point metals such as Mo, W, Ti, Zr, Hf, Nb, and Ta are particularly preferred.
これらの金属は従来の電極配線材と比較して、比抵抗が
小さく、高温における耐腐食性が高いため、そのシリサ
イドを半導体の電極配線に用いると、半導体装置におけ
る演算の高速化が可能となり、また半導体製造時におけ
る薬品による腐食や高温処理による酸化を受けにくいと
いう利点を有する。Compared to conventional electrode wiring materials, these metals have lower resistivity and higher corrosion resistance at high temperatures. Therefore, when their silicides are used for semiconductor electrode wiring, it becomes possible to increase the speed of calculations in semiconductor devices. In addition, they have the advantage of being less susceptible to corrosion by chemicals and oxidation due to high-temperature processing during semiconductor manufacturing.
本発明に係るスパッタリングターゲットは、原料粉末の
粒径、加熱温度、プレス圧力の三要素を制御することに
より、混合組織断面1mm2内に粒径0.5〜30μmの
MSi2相が400〜400×104個均一に存在する
混合組織となり、また、平均粒径2〜15μmのMSi
2相と平均粒径2〜10μmの珪素相とが分散した微細
組織となる。The sputtering target according to the present invention has a mixed structure in which 400 to 400 x 104 MSi2 phases with a grain size of 0.5 to 30 μm are uniformly present within 1 mm2 of the mixed structure cross section by controlling three factors: grain size of the raw material powder, heating temperature, and pressing pressure.
The resulting structure is a fine one in which the two phases and a silicon phase having an average particle size of 2 to 10 μm are dispersed.
またSi原料中に含有されるB,P,Sb,Asおよび
不可避的元素であるFe,Ni,Cr,Alなどの元素
がシリサイド合成時にMSi2相とSi相の境界に拡散
移動して界面層を形成し、両者の界面結合力を強化す
る。Furthermore, elements such as B, P, Sb, As and unavoidable elements such as Fe, Ni, Cr, and Al contained in the Si raw material diffuse and migrate to the boundary between the MSi2 phase and the Si phase during silicide synthesis, forming an interface layer and strengthening the interfacial bonding strength between the two.
本発明は、上記知見に基づいて完成されたものである。The present invention was completed based on the above findings.
以下、本発明の構成をさらに詳細に説明する。The configuration of the present invention will be described in further detail below.
MとSiの混合粉末に適当な圧力を加えて加熱すると、
Siは軟化するとともにMと反応して粒状のMSi2を
形成するため、MとSiが接した部分では、MSi2の
生成熱により局所的に昇温して一層軟化する。そのため
MSi2粒子の表面および周囲にMSi2化した粒子が
凝集し、粒状のMSi2が連鎖状に結合した形態とな
る。このMSi2が単独で素材すると、スパッタの進行
に伴いスパッタレートの大きなSiが優先的にエロージ
ョンされ、MSi2が脱落し易くなるため、MSi2は
連鎖状に結合していることが好ましい。When a mixed powder of M and Si is heated under an appropriate pressure,
Si softens and reacts with M to form granular MSi2 , and the heat generated by the formation of MSi2 locally raises the temperature at the contact points between M and Si, further softening the area. As a result, MSi2 particles aggregate on the surface and around the MSi2 particles, forming a chain of granular MSi2 . If MSi2 were used alone, Si with a high sputtering rate would be preferentially eroded as sputtering progressed, making MSi2 more likely to fall off. Therefore, it is preferable that MSi2 be bonded in a chain.
また、このMSi2相の粒径が30μmを越えると、ス
パッタ中にMSi2相上に隆起物が形成されパーティク
ル発生し、一方その粒径が0.5μm未満の場合、スパ
ッタ中にMSi2相がSi相から容易に脱落してやはり
パーティクル発生の原因となるため、MSi2相の粒径
は0.5〜30μmであることが好ましい。さらに好ま
しい範囲は2〜20μmである。Furthermore, if the grain size of the MSi2 phase exceeds 30 μm, protrusions form on the MSi2 phase during sputtering, generating particles, whereas if the grain size is less than 0.5 μm, the MSi2 phase easily falls off from the Si phase during sputtering, again causing particle generation. Therefore, the grain size of the MSi2 phase is preferably 0.5 to 30 μm, and more preferably in the range of 2 to 20 μm.
また、組成MSiXのX値が2.0<X<4.0でMS
i2の粒径が0.5〜30μmを満たすならば、混合組
織断面1mm2内にMSi2が400〜400×104個
存在することが好ましい。さらに粒径が2〜20μmで
あるならば1mm2内にMSi2が2,000〜300,
000個存在することが好ましい。In addition, the composition MSi X has an X value of 2.0<X<4.0, and MS
If the grain size of MSi2 satisfies the range of 0.5 to 30 μm, it is preferable that 400 to 400× 104 MSi2 particles are present within 1 mm2 of the cross section of the mixed structure. Furthermore, if the grain size is 2 to 20 μm, it is preferable that 2,000 to 300,
It is preferred that there are 000 of them.
また、MSi2の大きさは、金属珪化物を形成する金属
粒子の粒径に依存するが、ほとんどのM粒子は凝集状態
で存在しているため、粒径の異なるMSi2が形成され
る。粒径のばらつきが大きくなると、スパッタリングに
伴いエロージョン面の凹凸が激しくなり、その段差の影
響によりパーティクルの発生量が増加するため、なるべ
く粒径をそろえる必要があり、MSi2相の平均粒径は
2〜15μmであることが好ましい。さらに好ましい範
囲は5〜10μmである。The size of MSi2 depends on the particle size of the metal particles that form the metal silicide, but most M particles exist in an agglomerated state, resulting in the formation of MSi2 with different particle sizes. If the particle size variation becomes large, the erosion surface becomes uneven during sputtering, and the resulting unevenness increases the amount of particles generated. Therefore, it is necessary to make the particle size as uniform as possible, and the average particle size of the MSi2 phase is preferably 2 to 15 μm. A more preferred range is 5 to 10 μm.
ここでいう平均粒径とは、金属珪化物100個当たりの
平均粒径を表す。The average particle size here refers to the average particle size per 100 metal silicide particles.
また、連鎖状に結合する各MSi2粒子の形状として
は、近似的に球状であることが理想的である。この理由
は、球状の方がSi相との混合組織中から脱落しにく
く、角張った部分がある粒子では異常放電によりパーテ
ィクルが発生し易くなるためである。この観点から、イ
オン交換法で精製して得られたM粒子は、その還元工程
で凝集し易く、M粒子同士の合体で生じたMSi2粒子
は凸凹が多いので、凝集が起こりにくい還元条件で処理
するか、または粉末の混合時に分散剤を添加して凝集を
抑制する必要がある。または、粒子の分散性が良好な化
学的気相成長法で製造したM粒子を用いることも好まし
い。Furthermore, the shape of each MSi2 particle bonded in a chain is ideally approximately spherical. This is because spherical particles are less likely to fall out of the mixed structure with the Si phase, and particles with angular portions are more likely to generate particles due to abnormal discharge. From this perspective, M particles obtained by purification using an ion exchange method tend to aggregate during the reduction process, and MSi2 particles formed by the coalescence of M particles have many irregularities. Therefore, it is necessary to treat them under reduction conditions that make aggregation less likely to occur, or to add a dispersant when mixing the powders to suppress aggregation. Alternatively, it is also preferable to use M particles produced by a chemical vapor deposition method, which provides good particle dispersibility.
ここで化学的気相成長法(Chemical Vapor Deposition
method(以下CVDと略記する。))は、ハロゲン化
物、硫化物、水素化物などの原料を高温中で気相状態と
し、さらに熱分解、酸化、還元などの化学反応せしめた
後に、反応生成物を基板上に沈着させる方法であり、半
導体や絶縁膜を形成する方法として広い分野で使用され
ている。Here, Chemical Vapor Deposition (Chemical Vapor Deposition)
CVD (hereinafter abbreviated as CVD) is a method in which raw materials such as halides, sulfides, and hydrides are converted into a gas phase at high temperatures, and then chemical reactions such as thermal decomposition, oxidation, and reduction are carried out, and the reaction products are then deposited on a substrate. CVD is widely used as a method for forming semiconductors and insulating films.
一方、SiはM粒子と反応してMSi2を形成しつつ、
過剰なSiはMSi2粒子の周囲に強制的に流動される
ため、連鎖状に結合したMSi2の間隙にSiが不連続
に存在する形態となる。On the other hand, Si reacts with M particles to form MSi2 ,
Excess Si is forced to flow around the MSi2 particles, resulting in a form in which Si is present discontinuously in the gaps between the MSi2 particles bonded in a chain.
このSiが連続的に存在すると、スパッタリングの進行
に伴いSiがMSi2より優先的にエロージョンされて
粒子の脱落を招くとともに、スパッタ中にターゲットに
発生する熱応力の作用により機械強度が低く、熱衝撃に
弱いSi部分が破損し易いため、強度向上によるパーテ
ィクルの抑制にはSiがMSi2の間隙に存在し、かつ
不連続に存在することが好ましい。If this Si is present continuously, as sputtering progresses, Si is eroded preferentially over MSi2 , leading to particle shedding. In addition, the Si portion has low mechanical strength and is vulnerable to thermal shock due to the action of thermal stress generated in the target during sputtering, making it prone to breakage. Therefore, in order to suppress particles by improving strength, it is preferable that Si be present in the gaps between MSi2 and that it be present discontinuously.
また、Siの粒径が30μmを越えると、熱応力の作用
によってSiエロージョン部の欠落が発生し、しかもス
パッタ中にSi相上に隆起物が形成されパーティクルが
発生し易いため、Siの最大粒径は30μm以下が好ま
しく、さらに好ましくは20μm以下である。Furthermore, if the grain size of Si exceeds 30 μm, the action of thermal stress causes chipping of the Si erosion portion, and protrusions are formed on the Si phase during sputtering, which tends to generate particles. Therefore, the maximum grain size of Si is preferably 30 μm or less, and more preferably 20 μm or less.
さらに、Si粒径のばらつきが大きくなると、粒径の大
きな部分に応力が集中し、熱応力の繰返しによって破損
し易いため、Siの平均粒径は2〜10μmであること
が好ましく、さらに好ましくは3〜8μmである。Furthermore, if the Si grain size varies greatly, stress will be concentrated in the large grain size portion, making it prone to breakage due to repeated thermal stress. Therefore, the average Si grain size is preferably 2 to 10 μm, and more preferably 3 to 8 μm.
なお、ここでいうSiの粒径とは、MSi2の間隙に存
在するSi相の最大長さと最小長さとの平均値で、Si
の平均粒径とは、Si100個あたりの平均粒径を表す
ものである。The grain size of Si here is the average value of the maximum and minimum lengths of the Si phase present in the gaps between MSi2 , and is
The average particle size indicates the average particle size per 100 Si particles.
また、Si原料粉末としては、高純度品あるいはドープ
剤を含有した高純度品を使用することが望ましい。この
高純度Si中に含まれる不純物は、素子特性の劣化を招
くのでなるべく少ない方がよい。ちなみにソフトエラー
の原因となるU,Th等の放射性元素は5ppb以下、
可動イオン汚染の原因となるNa,K等のアルカリ金属
元素は100ppb以下、ディープレベル不純物となる
Fe,Ni,Cr等の重金属元素は1ppm以下、パー
ティクルの発生およびエッチング不良を引き起こす炭素
は300ppm以下、抵抗の増大を招く酸素は500p
pm以下であることが好ましい。It is also desirable to use high-purity Si raw material powder or high-purity Si powder containing dopants. The impurities contained in this high-purity Si should be as low as possible, as they can cause deterioration of device characteristics. Incidentally, radioactive elements such as U and Th, which cause soft errors, should be 5 ppb or less.
Alkali metal elements such as Na and K, which cause mobile ion contamination, are 100 ppb or less, heavy metal elements such as Fe, Ni, and Cr, which become deep level impurities, are 1 ppm or less, carbon, which causes particle generation and etching defects, is 300 ppm or less, and oxygen, which causes increased resistance, is 500 ppm or less.
It is preferably pm or less.
このSi粉末に含有する炭素、酸素、Na、K等の不純
物は、Siの粉砕工程で粉末表面に付着したもので、こ
の不純物汚染したSi粉末を10−4Torr以下の高真空
中、1200〜1300℃で2〜6hr加熱処理するこ
とにより、これら不純物を低減できるため、ターゲット
製造には加熱処理を施したSi原料粉末を用いることが
好ましい。The impurities contained in this Si powder, such as carbon, oxygen, Na, and K, adhere to the powder surface during the Si milling process. These impurities can be reduced by heat-treating the impurity-contaminated Si powder at 1200 to 1300°C for 2 to 6 hours in a high vacuum of 10-4 Torr or less. Therefore, it is preferable to use heat-treated Si raw material powder for target production.
一般に、ドープ剤を含有するSi原料粉末を用いてター
ゲットを形成すると、反応合成時にドープ剤が結晶界面
などの特定部位に拡散し濃縮される。そしてこれらのド
ープ剤は格子の乱れを生じたり、格子歪のあるMSi2
相とSi相との境界に移動して界面層を形成する。Generally, when a target is formed using Si raw material powder containing a dopant, the dopant diffuses and concentrates at specific sites such as crystal interfaces during the reaction synthesis. These dopant atoms cause lattice disorder or distort the lattice of MSi2.
The Si phase migrates to the boundary between the Si phase and the Si phase to form an interfacial layer.
この界面層が存在すると、MSi2相とSi相の結合力
は向上し、MSi2相はSi相との混合組織から脱落し
にくくなる。また、低抵抗のMSi2相と高抵抗のSi
相の境界にドープ剤濃度の高い界面層が存在すると、電
気抵抗の急激な変化がなくなるので、スパッタリング時
に異常な放電の発生が少なくなり、したがって異常放電
によって誘起するパーティクルを抑制することができる
などの効果が期待できる。When this interface layer exists, the bonding strength between the MSi2 phase and the Si phase is improved, and the MSi2 phase is less likely to fall off from the mixed structure with the Si phase .
If an interface layer with a high dopant concentration exists at the boundary between the phases, abrupt changes in electrical resistance will be eliminated, reducing the occurrence of abnormal discharges during sputtering. This is expected to have the effect of suppressing particles induced by abnormal discharges.
また本発明者らはMSi2相とSi相との境界における
電気抵抗の急変を緩和するために鋭意研究を進めた結
果、前述したドープ剤としてB.P,Sb,Asのうち
少なくとも1種の元素と不可避的元素を含有し、かつ電
気抵抗を制御したSi粉末とM粉末あるいはMSi2粉
末を用いて焼結して得られたターゲットは、MSi2相
とSi相の電気抵抗の整合性が向上しスパッタ速度が均
一となり、しかもMSi2相とSi相との境界に上記元
素の拡散した界面層が形成されることで、電気抵抗の急
激な変化がなく、優れた界面強度を有するターゲットと
なることを見い出した。Furthermore, the present inventors have conducted extensive research to mitigate the sudden change in electrical resistance at the boundary between the MSi2 phase and the Si phase, and as a result have found that a target obtained by sintering a Si powder containing at least one element selected from the group consisting of B, P, Sb, and As as a dopant and an unavoidable element and having controlled electrical resistance, and an M powder or an MSi2 powder, has improved matching of the electrical resistance between the MSi2 phase and the Si phase, resulting in a uniform sputtering rate, and also has excellent interfacial strength due to the formation of an interface layer at the boundary between the MSi2 phase and the Si phase in which the above elements are diffused.
ここで上記ドープ剤のうち、B,P,Sb,Asは、S
i相の電気抵抗を大幅に下げる効果のある元素であり、
これら元素を含有するSi相を用いると、両相の電気抵
抗は整合されてスパッタ速度が均一となり、その結果、
膜組成は安定し均一な膜厚となる。また、Si相中のこ
れら元素は、焼結時に格子の乱れや格子歪の大きなMS
i2相とSi相の境界に拡散移動し、前述の界面層を形
成する。この際、B,P,Sb,As以外の不可避的元
素も界面層に含まれ、同様な効果をもたらす。例えばF
e,Ni等がある。Among the above dopants, B, P, Sb, and As are
It is an element that has the effect of significantly reducing the electrical resistance of the i-phase.
When a Si phase containing these elements is used, the electrical resistance of both phases is matched, resulting in a uniform sputtering rate.
The film composition is stable and the film thickness is uniform. In addition, these elements in the Si phase cause lattice disorder and large lattice distortion during sintering.
The elements diffuse and move to the boundary between the i2 phase and the Si phase, forming the aforementioned interface layer. In this case, unavoidable elements other than B, P, Sb, and As are also included in the interface layer, which brings about the same effect. For example, F
e, Ni, etc.
また、この界面層の厚みは、Si相に含有されるドープ
剤の量によって異なるが、100〜10,000Åの範
囲が適している。The thickness of this interface layer varies depending on the amount of dopant contained in the Si phase, but is preferably in the range of 100 to 10,000 Å.
かかる界面層の厚みが10,000Å以上になると、S
i相中の相当量のドープ剤によって、膜特性が変化する
ことになり、一方、その厚みが100Å未満となると前
記効果が充分に期待できない。従って、さらに好ましい
範囲は、1,000〜8,000Åである。When the thickness of the interface layer is 10,000 Å or more, S
A significant amount of dopant in the i-phase will change the film properties, and if the thickness is less than 100 Å, the above effects cannot be fully expected. Therefore, a more preferred range is 1,000 to 8,000 Å.
この界面層の厚さは、一般に高分解能2次イオン質量分
析装置(SIMS)によって検出される。The thickness of this interfacial layer is generally detected by high-resolution secondary ion mass spectrometry (SIMS).
SIMSはO2+やCs+の1次イオンで試料をスパッ
タエッチングし、発生した2次イオンを捕えて、表面層
の不純物を高感度で3次元的に分析する方法である。界
面層の厚さはSi相に含有するドープ剤の深さ方向プロ
ファイルをMSi2相に到達するまで測定して求められ
る。SIMS is a method for analyzing impurities in the surface layer with high sensitivity and three-dimensional analysis by sputter etching a sample with O2 + or Cs + primary ions and capturing the generated secondary ions. The thickness of the interface layer is determined by measuring the depth profile of the dopant contained in the Si phase up to the MSi2 phase.
ここで界面層の厚さは、Si相中のドープ剤プロファイ
ルの裾野に位置する変曲点からもう一方の変曲点までの
距離である。Here, the thickness of the interface layer is the distance from one inflection point located at the base of the dopant profile in the Si phase to another inflection point.
さらに、上記Si相の抵抗率は、0.01〜100Ω・
cm範囲に設定することが望ましい。抵抗率を0.01Ω
・cm未満にすると、Siのスパッタ速度が増加してSi
が深くエロージョンされてパーティクルの発生を引き起
こすとともに、所望の膜組成が得られなくなり、一方、
その抵抗率が100Ω・cmを越えると、前記効果が充分
に期待できなくなる。したがって、Si相の抵抗率は
0.1〜10Ω・cmの範囲が更に好ましい。Furthermore, the resistivity of the Si phase is 0.01 to 100 Ω·
It is desirable to set the resistivity to 0.01 Ω cm range.
・When it is less than cm, the sputtering rate of Si increases and
is deeply eroded, causing the generation of particles and making it impossible to obtain the desired film composition.
If the resistivity exceeds 100 Ω·cm, the above effect cannot be fully expected. Therefore, it is more preferable that the resistivity of the Si phase is in the range of 0.1 to 10 Ω·cm.
一方、炭素によって汚染した部分は、良好に飛散せずに
エロージョン面に突起状に残存し、その結果、その部分
でプラズマ放電が不安定となり、異常な放電を繰り返し
てパーティクルの発生を誘起する。また、炭素が膜中に
多く混入した場合、エッチングによる配線の形成時に、
その部分がエッチング残渣として存在して配線不良や絶
縁物の形成による断線を引き起こすため、炭素不純物の
含有量は100ppm以下に抑制する必要があり、好ま
しくは50ppm以下、さらに好ましくは30ppm以
下である。この炭素含有量は、燃焼−赤外線吸収法を利
用した炭素分析装置によって検出される。On the other hand, the carbon-contaminated areas do not disperse well and remain as protrusions on the erosion surface, which results in unstable plasma discharge in those areas, causing repeated abnormal discharges and inducing the generation of particles. Also, if a large amount of carbon is mixed into the film, the following problems may occur during the formation of wiring by etching:
Since these portions remain as etching residues and cause wiring defects or disconnections due to the formation of insulators, the carbon impurity content must be suppressed to 100 ppm or less, preferably 50 ppm or less, and more preferably 30 ppm or less. This carbon content is detected by a carbon analyzer that utilizes the combustion-infrared absorption method.
また、ターゲット中に酸素不純物が多い場合、スパッタ
時に酸素が膜中に混入して膜抵抗を増大させるため、酸
素不純物の含有量は150ppm以下に抑制することが
好ましく、さらに好ましくは100ppm以下である。
この酸素含有量は、不活性ガス融解−赤外線吸収法を利
用した酸素分析装置によって検出される。Furthermore, if the target contains a large amount of oxygen impurities, oxygen will be mixed into the film during sputtering, increasing the film resistance, so the oxygen impurity content is preferably kept to 150 ppm or less, more preferably 100 ppm or less.
The oxygen content is detected by an oxygen analyzer that utilizes an inert gas fusion-infrared absorption method.
また、本発明のスパッタリングターゲットは、微細な粒
状のMSi2相とSi相との混合組織となるが、これは
組成MSiXのX値が2.0<X<4.0となるように
M粉末とSi粉末とを調製した混合粉末から焼結合成に
よりMSi2相を形成するようにしたので、過剰のSi
分がMSi2相の周囲に残存したために得られたのであ
る。The sputtering target of the present invention has a mixed structure of fine grained MSi2 phase and Si phase. This is because the MSi2 phase is formed by sintering synthesis from a mixed powder prepared by preparing M powder and Si powder so that the X value of the composition MSiX is 2.0<X<4.0. Therefore, the excess Si
This was because the remaining fraction remained around the MSi 2 phase.
即ち、MとSi混合粉末に適当な圧力を加えて加熱する
と、Siは軟化すると共にMと反応してMSi2を形成
するため、Si粒子とM粒子が接した部分では、MSi
2を生成する発熱反応により局所的に昇温して一層軟化
し、そのためMSi2化しつつある粒子の表面および周
囲に凝集してMSi2化が進む。一方、多少軟化した多
量の未反応Siと過剰SiがMSi2化しつつある粒子
の周囲に強制的に流動されて緻密化するため、MSi2
相とSi相あるいはMSi2相同士が拡散反応により強
固に結合する。That is, when a mixed powder of M and Si is heated under an appropriate pressure, Si softens and reacts with M to form MSi2 . Therefore, at the contact points between Si particles and M particles, MSi
The exothermic reaction that produces MSi2 causes a local temperature rise and further softens the particles, which then aggregate on the surface and periphery of the particles that are converting to MSi2 , and the conversion to MSi2 progresses. On the other hand, the large amount of unreacted Si and excess Si that have softened somewhat are forced to flow around the particles that are converting to MSi2 , causing densification, and the conversion to MSi2 progresses.
The Si phase and the MSi 2 phase or the MSi 2 phases are strongly bonded to each other by a diffusion reaction.
ここで組成MSiXにおけるX値を2.0<X<4.0
に限定する理由は、次の通りである。すなわち、組成M
SiXにおいてX値が2.0未満になると、形成された
シリサイド膜に大きな引張り応力が発生して基板との密
着性が悪くなり剥離し易くなる。一方、組成MSiXの
X値が4.0を越えると、膜のシート抵抗が高くなって
電極配線膜としては不適当となるためである。Here, the value of X in the composition MSi X is 2.0<X<4.0
The reason for limiting the composition to the following is as follows.
If the X value in the composition of SiX is less than 2.0, a large tensile stress is generated in the formed silicide film, which deteriorates the adhesion to the substrate and makes the film more likely to peel off. On the other hand, if the X value in the composition of MSiX is more than 4.0, the sheet resistance of the film becomes high, making it unsuitable for use as an electrode wiring film.
さらに、ターゲットの密度比もパーティクル発生量と関
係があり、低密度の場合は、ターゲットにポアが多く存
在し、この部分で異常放電が発生し易く、放電部分が欠
落してパーティクルとして発生するので、ターゲットの
密度比は、どの場所でも99%以上であることが望まし
い。ここで密度比(d=dt/ds)は焼結体の組成比
から算出した理論密度(ds)に対するアルキメデス法
により実測した焼結体の密度(dt)の比である。Furthermore, the density ratio of the target is also related to the amount of particles generated; when the density is low, many pores exist in the target, and abnormal discharge is likely to occur in these areas, causing discharge areas to be missing and generating particles, so it is desirable that the density ratio of the target be 99% or more at all locations. Here, the density ratio (d = dt / ds ) is the ratio of the density ( dt ) of the sintered body actually measured by the Archimedes method to the theoretical density ( ds ) calculated from the composition ratio of the sintered body.
また、本発明者らは、スパッタリング中に起こるターゲ
ットからのパーティクル発生は、MSi2相とSi相に
生じる隆起部の他にシリサイド焼結体を研削などの機械
加工仕上げしたときに生ずる加工欠陥層、表面状態、ま
たは残留応力などにも起因することを見い出した。すな
わち、従来行なわれているターゲットの研削仕上げ加工
は、高速回転している研削砥石の硬い砥粒によって被加
工物を削り取って行く加工法である。この方法で金属珪
化物とシリコンからなるシリサイド焼結体のような硬く
て、しかも脆い材料を研削加工した場合、不可避的に粒
状チップが加工面から飛散する。本発明者らの知見によ
れば、これは研削時に砥粒の接触応力によって研削加工
面に微小クラックが生じ、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
て離脱することによって生成すると考えられる。通常、
硬脆材料の加工にあたっては、砥粒当りの切込み深さま
たは荷重を適当に大きくして、砥粒によって誘起される
局所的応力場にクラックが含まれるくらいにし、材料の
微小破砕の集積によって加工を進行させている。したが
って、シリサイド焼結体の研削面には研削条痕、脱落孔
および微小クラックなどの加工欠陥層が多数発生する。The inventors have also found that particle generation from the target during sputtering is due to protrusions formed in the MSi2 phase and the Si phase, as well as to processing defect layers, surface conditions, or residual stresses that arise when the silicide sintered body is subjected to mechanical finishing such as grinding. Conventional target finishing by grinding is a processing method in which the workpiece is scraped away by hard abrasive grains from a grinding wheel rotating at high speed. When a hard yet brittle material such as a silicide sintered body made of metal silicide and silicon is ground using this method, granular chips inevitably fly off from the processed surface. According to the inventors' findings, this is thought to be caused by microcracks that form on the ground surface due to the contact stress of the abrasive grains during grinding, and then, after the abrasive grains pass through, the sudden release of stress pushes up the shoulders of the cracks, causing them to break off as fragments. Usually,
When machining hard and brittle materials, the cutting depth or load per abrasive grain is appropriately increased so that cracks are included in the local stress field induced by the abrasive grain, and machining proceeds by accumulating microfractures of the material. As a result, many machining defects such as grinding marks, voids, and microcracks are generated on the ground surface of the silicide sintered body.
このような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なうと、プラズマ中のイオンの衝突
によって上記欠陥部を起点として微細な粒子がターゲッ
ト表面から剥離脱落してこれが前述したパーティクルと
なる。When sputtering is performed using a target having such a defective layer over its entire surface, the collision of ions in the plasma causes fine particles to peel off from the target surface, starting from the defects, and these particles become the aforementioned particles.
よって、ターゲットの表面部の粗さを、Ra(中心線粗
さ)で0.05μm以下に設定して、機械的加工により
発生する微小クラックや欠陥部分などの加工欠陥層が実
質的に存在しないように仕上げることが望ましい。Therefore, it is desirable to set the roughness of the surface of the target to 0.05 μm or less in terms of Ra (center line roughness) and to finish the target so that there are essentially no processing defect layers such as microcracks or defective portions that occur during mechanical processing.
ここで表面粗さRa(中心線粗さ)は、日本工業規格
(Japan Industrial Standard:JIS−B0601)
において定義されるように、粗さ曲線からその中心線の
方向に測定長さlの部分を抜き取り、この抜き取り部分
の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸とし、粗さ曲線を
y=f(X)で表したとき、次の式によって求められる
値をマイクロメートル(μm)で表したものをいう。Here, the surface roughness Ra (center line roughness) is defined in accordance with the Japanese Industrial Standard (JIS-B0601).
As defined in [1], a portion of measurement length l is extracted from the roughness curve in the direction of its center line, the center line of this extracted portion is the X axis, the direction of the longitudinal magnification is the Y axis, and the roughness curve is expressed as y = f(X). The value obtained by the following formula is expressed in micrometers (μm).
仕上げ面粗さを細かくし、かつクラックや脱落孔などが
存在する加工欠陥層を実質的になくすためには材料欠陥
の分布に比べ加工単位を小さくするように配慮すること
が肝要である。具体的には、粒径が小さくて揃いの良い
砥粒を用いるとか、軟質の弾性もしくは粘弾性に富むポ
リシャを使う等の方法によって砥粒当りの荷重を小さく
し、材料に誘起される応力が破壊応力値以下になるよう
にする必要がある。 In order to reduce the roughness of the finished surface and substantially eliminate the layer of processing defects such as cracks and missing holes, it is essential to make the processing unit smaller than the distribution of material defects. Specifically, it is necessary to reduce the load per abrasive grain by using abrasive grains with small and uniform grain size, or by using a polisher with soft elasticity or viscoelasticity, so that the stress induced in the material is below the fracture stress value.
従って、金属珪化物相を含む焼結体のような硬脆材料に
おいても、上記荷重が極めて小さい場合には、材料が塑
性流動変形のみを示し、クラックが生じない領域が存在
し、加工面を凸凹の極めて小さな光沢面に仕上げること
ができる。Therefore, even in the case of a hard and brittle material such as a sintered body containing a metal silicide phase, when the load is extremely small, the material will only undergo plastic flow deformation, and there will be areas where no cracks will occur, allowing the machined surface to be finished into a glossy surface with extremely little unevenness.
その具体的方法としては、面仕上げの目的で用いられる
ラッピング、ポリシングさらには超精密仕上げの目的で
用いられるメカノケミカルポリシングなどが好ましい方
法として挙げられる。Specific preferred methods include lapping and polishing used for the purpose of surface finishing, and mechanochemical polishing used for the purpose of ultra-precision finishing.
ここでMechano-chemical polishingは、従来の砥石によ
る機械的研磨法と、化学薬品が被研磨材表面を微小に侵
食する作用を利用した化学的研磨法とを併用した高精度
の研磨方法である。Mechano-chemical polishing is a high-precision polishing method that combines the conventional mechanical polishing method using a grinding wheel with the chemical polishing method that utilizes the action of chemicals to micro-erode the surface of the material being polished.
しかしながら、実際に珪化物焼結体を直接上記加工によ
り所定寸法まで仕上げるのは困難である。そのため、ま
ず研削加工など能率的な表面加工で加工した後に、発生
した加工欠陥層を除去するために、上記ラッピング、ポ
リシング加工工程をも併用して実施することが必要であ
る。However, it is difficult to actually finish a sintered silicide body to the desired dimensions directly by the above-mentioned processing, so it is necessary to first process the surface by an efficient surface treatment such as grinding, and then to perform the above-mentioned lapping and polishing processes in combination to remove the generated processing defect layer.
上記の表面加工法は、ラッピング、ポリシング、メカノ
ケミカルポリシングの順序で使用する砥粒が小さくなる
ので、仕上面粗さも微細化する。このような加工法を金
属珪化物ターゲットに適用することによりパーティクル
発生量は著しく低減する。すなわち、本発明者らの知見
によればパーティクル発生量と表面粗さとは相関関係を
示し、電極配線の不良などにつながる粒径を有するパー
ティクルの発生を抑制するためには、加工面の表面粗さ
Ra(中心線粗さ)が0.02μm以下であることが好
ましく、0.05μm以下が更に好ましい。In the above-mentioned surface processing methods, the abrasive grains used become smaller in the order of lapping, polishing, and mechanochemical polishing, and the finished surface roughness also becomes finer. By applying such processing methods to metal silicide targets, the amount of particles generated is significantly reduced. That is, according to the findings of the inventors, there is a correlation between the amount of particles generated and surface roughness. To suppress the generation of particles with a particle size that can lead to electrode wiring defects, the surface roughness Ra (center line roughness) of the processed surface is preferably 0.02 μm or less, and more preferably 0.05 μm or less.
またArイオン照射によるスパッタリングにおいては、
イオンの衝突点は高い応力場となり、しかも高温に晒さ
れている。したがって、ターゲット表層部に残留応力が
不均一に残ると、スパッタリング中に生ずる熱により応
力が再分布し、局所的に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
クル発生量が勢い増加する現象がみられる。したがっ
て、この観点から残留応力は15kg/mm2以下であること
が好ましく、更に好ましくは5kg/mm2以下である。In sputtering using Ar ion irradiation,
The impact points of ions create high stress fields and are exposed to high temperatures. Therefore, if residual stress remains unevenly in the target surface, the heat generated during sputtering redistributes the stress, causing localized stress increases and large cracks, including radial cracks, resulting in a rapid increase in particle generation. From this perspective, the residual stress is preferably 15 kg/ mm² or less, and more preferably 5 kg/ mm² or less.
次に本発明の製造方法を具体的に説明する。Next, the production method of the present invention will be specifically described.
製造方法は、M粉末とSi粉末とを所定比率で混合する
工程Iと、混合粉末を低温加熱して炭素および酸素を低
減する工程IIと、M/Si混合粉末を成形用型内に充填
し、これをホットプレス装置内にて高真空中で低プレス
圧力下にてシリサイド反応させて高融点金属珪化物を合
成する工程IIIと、引き続き高プレス圧力下にて緻密化
焼結する工程IVとから成る。特に工程IIIおよびIVにお
ける加熱温度やプレス圧力は、微細組織で、かつ高密度
の焼結体を得るために非常に重要な因子である。The manufacturing method consists of the following steps: Step I: mixing M powder and Si powder in a predetermined ratio; Step II: heating the mixed powder at low temperature to reduce carbon and oxygen; Step III: filling the M/Si mixed powder into a molding die and synthesizing a high-melting-point metal silicide by silicidation in a hot press under high vacuum and low pressure; and Step IV: densifying and sintering under high pressure. The heating temperature and pressure in Steps III and IV are particularly important factors in obtaining a sintered body with a fine structure and high density.
まず、前記製造方法のIの工程は、M粉末とSi粉末と
を組成がSi/M原子比で2.0〜4.0になるように
配合、混合する工程である。First, step I of the manufacturing method is a step of blending and mixing M powder and Si powder so that the composition has an Si/M atomic ratio of 2.0 to 4.0.
このM粉末とSi粉末を混合する工程では、両者の粉末
粒径がシリサイド合成により生成するMSi2粒径と介
在するSiの粒径に影響を及ぼす。前記微細組織を得る
ためには、最大粒径10μm以下のM粉末と最大粒径3
0μm以下のSi粉末を使用することが好ましい。In this process of mixing M powder and Si powder, the particle size of both powders affects the particle size of MSi2 produced by silicide synthesis and the particle size of intervening Si. In order to obtain the above-mentioned fine structure, M powder with a maximum particle size of 10 μm or less and Si powder with a maximum particle size of 3 μm or less are mixed.
It is preferable to use Si powder with a particle size of 0 μm or less.
ここで組成MSiXのX値を2.0<x<4.0に限定
した理由は、X値が2.0未満になると、形成されたシ
リサイド膜に大きな引張り応力が発生して基板との密着
性が悪くなり剥離し易くなる。一方、X値が4.0を超
えると、膜のシート抵抗が高くなって電極配線膜として
は不適当となるためである。The reason why the X value of the composition MSiX is limited to 2.0<x<4.0 is that if the X value is less than 2.0, a large tensile stress is generated in the formed silicide film, which deteriorates the adhesion to the substrate and makes the film more susceptible to peeling, while if the X value exceeds 4.0, the sheet resistance of the film becomes high, making it unsuitable for use as an electrode wiring film.
原料M粉末とSi粉末とをSi/M原子比で2.0〜
4.0に配合し、ボールミルあるいはV形ミキサ等を用
いて充分均一に乾式混合する。混合が不均一であると、
ターゲットの組織と組成が不均一となって膜特性が劣化
するので好ましくない。The raw material M powder and Si powder are mixed in an Si/M atomic ratio of 2.0 to
4.0 and dry mix thoroughly and uniformly using a ball mill or V-type mixer.
This is undesirable because the target structure and composition become non-uniform, resulting in deterioration of film properties.
ここで粉末混合は、酸素汚染を防止するため真空中ある
いは不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。Here, the powder mixing is preferably carried out in a vacuum or in an inert gas atmosphere to prevent oxygen contamination.
またSi配合量として、高温加熱した時、Si粉末表面
からのSiおよび酸化被膜SiO2の揮散損失分を見込
んで目標組成よりも若干過剰に配合するのが適当であ
る。その過剰量は5%弱と少なく、後工程の温度、時
間、圧力等を考慮して経験的に定める。The amount of Si to be blended should be slightly in excess of the target composition, taking into account the loss of Si and the oxide film SiO2 due to evaporation from the surface of the Si powder when heated at high temperatures. The excess amount is small, just under 5%, and is determined empirically, taking into account the temperature, time, pressure, etc. of subsequent processes.
IIの工程は、Iの工程で調合した混合粉末を高真空中で
低温加熱して炭素および酸素を低減する工程である。こ
の工程では、プレス圧力を加えない状態で、加熱温度と
保持時間および真空度を適正な条件に設定することが重
要である。すなわち、加熱温度は1000〜1300℃
に設定することが好ましく、加熱温度が1000℃未満
では不純物の除去が充分に行なわれず、一方、1300
℃を超えると、不純物の揮散が充分に行なわれないうち
にシリサイド反応が開始し、炭素および酸素含有量の多
いターゲットとなる。したがって、加熱温度は1100
〜1300℃に設定することがさらに好ましい。また、
保持時間は加熱温度との兼合いで1〜10hrに設定す
ることが好ましく、1hr未満であると、充分に前記効
果を得ることは期待できず、一方、10hrを超えると
生産性が悪くなる。さらに、炉内の真空度は、炭素と酸
素の低減を充分に図るため、10−4Torr以下の高真空
とすることが好ましく、さらに好ましくは10−5Torr
以下である。In step II, the mixed powder prepared in step I is heated at a low temperature in a high vacuum to reduce carbon and oxygen. In this step, it is important to set the heating temperature, holding time, and degree of vacuum appropriately without applying pressure. That is, the heating temperature is 1000 to 1300°C.
If the heating temperature is less than 1000°C, impurities cannot be removed sufficiently.
If the heating temperature exceeds 1100 °C, the silicide reaction will start before the impurities have been sufficiently evaporated, resulting in a target with a high carbon and oxygen content.
It is more preferable to set the temperature to 1,300°C or less.
The holding time is preferably set to 1 to 10 hours in consideration of the heating temperature, and if it is less than 1 hour, the above effect cannot be expected to be fully obtained, while if it exceeds 10 hours, productivity will be reduced. Furthermore, the degree of vacuum in the furnace is preferably a high vacuum of 10-4 Torr or less, more preferably 10-5 Torr, in order to sufficiently reduce carbon and oxygen.
The following is the result.
但し、急激にホットプレス装置内を真空引きすると、成
形用型から混合粉末が飛散して後述の工程を経ても緻密
化が不充分な焼結体となるので、ホットプレス装置内が
100Torr以下になるまでは、徐々にに真空度を下げる
ことが好ましい。However, if the hot press apparatus is suddenly evacuated, the mixed powder will scatter from the molding die, resulting in a sintered body that is insufficiently densified even after going through the steps described below. Therefore, it is preferable to gradually reduce the degree of vacuum inside the hot press apparatus until the pressure therein reaches 100 Torr or less.
IIIの工程は、IIの工程で脱ガスした混合粉末を高真空
中、低プレス圧力下にて、加熱してMSi2相を合成す
る工程である。このシリサイド合成工程においては、加
熱温度およびプレス圧力を適切な条件に設定し、シリサ
イド反応を徐々に進行させて、MSi2粒子の成長を抑
制し、軟化したSiをMSi2粒子の間隙に流動させる
必要がある。そのため、加熱温度は1000〜1300
℃に設定することが好ましく、加熱温度が1000℃未
満ではシリサイド反応が容易に開始せず、1300℃を
超えた場合は、急速なシリサイド反応よりMSi2粒子
が成長して粗大化する。したがって加熱温度1100〜
1300℃に設定することがさらに好ましい。In step III, the mixed powder degassed in step II is heated under high vacuum and low pressure to synthesize the MSi2 phase. In this silicide synthesis step, the heating temperature and pressure must be set to appropriate conditions to gradually promote the silicide reaction, suppress the growth of MSi2 particles, and allow the softened Si to flow into the gaps between the MSi2 particles. Therefore, the heating temperature is set to 1000 to 1300°C.
If the heating temperature is less than 1000°C, the silicide reaction does not start easily, and if it exceeds 1300°C, the MSi2 particles grow and become coarse due to the rapid silicide reaction.
It is more preferable to set the temperature at 1300°C.
このとき、加熱温度は、合成したMSi2相微細化のた
め、20℃/分未満であることが望ましい。シリサイド
合成時の雰囲気は、シリサイド反応速度の制御性および
不純物ガスの巻込みを防止するため、10−4Torr以下
の高真空中で行なうことが望ましい。At this time, the heating temperature is preferably less than 20° C./min to refine the synthesized MSi 2 phase. The silicide synthesis is preferably carried out in a high vacuum of 10 −4 Torr or less to control the silicide reaction rate and prevent the inclusion of impurity gases.
また、プレス圧力の大きさはMSi2粒子の粒径に影響
を及ぼすため、10〜100kg/cm2に設定することが好
ましく、10kg/cm2未満ではシリサイド反応熱が低くな
りSiの軟化流動が良好に行なわれず、Siの偏析した
不均一な組織となる。一方、圧力が100kg/cm2以上と
なると、M粉末とSi粉末の接触圧力が増大し、シリサ
イド反応による生成熱が多くなると共に、反応が急速に
進行してMSi2粒子が粗大化する。したがってプレス
圧力の大きさは30〜60kg/cm2の範囲に設定すること
がさらに好ましい。Furthermore, since the magnitude of the pressing pressure affects the particle size of the MSi2 particles, it is preferable to set it between 10 and 100 kg/ cm2. If the pressure is less than 10 kg/ cm2 , the heat of the silicide reaction is low, the softening and flow of Si is not carried out well, and an inhomogeneous structure with segregated Si is obtained. On the other hand, if the pressure is 100 kg/ cm2 or more, the contact pressure between the M powder and the Si powder increases, the heat generated by the silicide reaction increases, and the reaction progresses rapidly, resulting in coarsening of the MSi2 particles. Therefore, it is more preferable to set the magnitude of the pressing pressure in the range of 30 to 60 kg/ cm2 .
このシリサイド合成時の雰囲気は、シリサイド反応速度
の制御性および不純物ガスの巻込みを防止するため、1
0−4Torr以下の高真空中で行なうことが望ましい。The atmosphere during this silicide synthesis is set to 1000 K to control the silicide reaction rate and prevent the inclusion of impurity gases.
It is desirable to carry out the treatment in a high vacuum of 0-4 Torr or less.
IVの工程は、高真空中あるいは不活性ガス雰囲気中、高
プレス圧力下にて、共晶温度直下の温度に加熱し、焼結
体を緻密化させる工程である。Step IV is a step in which the sintered body is densified by heating it to a temperature just below the eutectic temperature under high pressure in a high vacuum or in an inert gas atmosphere.
この緻密化焼結の工程において、高密度の焼結体を得る
ためにはプレス圧力と加熱温度およびその保持時間が重
要である。In this densification sintering process, the pressing pressure, heating temperature and holding time are important to obtain a high density sintered body.
プレス圧力は焼結体の緻密化を促進するために100〜
300kg/cm2であることが好ましく、プレス圧力が10
0kg/cm2未満であると、ポアが多く残存する低密度の焼
結体になり、一方、プレス圧力が300kg/cm2を超える
と、高密度の焼結体とはなるが、黒鉛製の成形用型が破
損し易くなる。したがってプレス圧力の大きさは150
〜250kg/cm2の範囲に設定することがさらに好まし
い。The pressing pressure is set to 100 to 1500 kJ/cm2 to promote densification of the sintered body.
Preferably, the pressure is 300 kg/ cm² , and the pressure is 10
If the pressing pressure is less than 300 kg/ cm² , the sintered body will have a low density with many remaining pores, while if the pressing pressure exceeds 300 kg/ cm² , the sintered body will have a high density, but the graphite molding die will be easily damaged.
It is more preferable to set it in the range of 250 kg/cm 2 to 300 kg/cm 2 .
焼結温度(加熱温度)Tは、共晶温度Ts直下の温度、
すなわちTs−50≦T<Tsの範囲に設定することが
好ましい。ここで例えば、MとしてW,Mo,Ti,T
aを使用する場合の共晶温度Tsはそれぞれ1400,
1410,1330,1385℃である。TがTs−5
0以下であると、ポアが残存して所望の高密度の焼結体
が得られない。。一方、TがTs以上になると、Si相
が溶融し、成形型から流出し、組成比のズレが大きな焼
結体となる。The sintering temperature (heating temperature) T is a temperature just below the eutectic temperature Ts.
That is, it is preferable to set the range of Ts-50≦T<Ts. Here, for example, M can be W, Mo, Ti, T
When using a, the eutectic temperature Ts is 1400,
1410, 1330, 1385°C. T is Ts-5
If T is less than 0, pores will remain and a sintered body with the desired high density will not be obtained. On the other hand, if T is greater than or equal to Ts, the Si phase will melt and flow out of the mold, resulting in a sintered body with a large deviation in composition ratio.
また加熱焼結の保持時間は、1〜8時間が適切である。
1時間以下であると、ポアが多く残存し、高密度の焼結
体が得られず、一方、8時間以上になると、緻密化がそ
れ以上に進行しないのでターゲットの製造効率が低下す
る。この緻密化焼結は、不純物の混入による汚染を防止
するため、真空あるいは不活性ガス雰囲気で行なうこと
が好ましい。但し、窒素雰囲気においては、Si3N4
を形成するため、好ましくない。The holding time for heating and sintering is preferably 1 to 8 hours.
If the sintering time is less than 1 hour, many pores remain and a high-density sintered body cannot be obtained, while if the sintering time is more than 8 hours, the densification does not progress any further, resulting in a decrease in the production efficiency of the target. This sintering for densification is preferably carried out in a vacuum or inert gas atmosphere to prevent contamination by the incorporation of impurities. However, in a nitrogen atmosphere, Si 3 N 4
This is undesirable because
図面の簡単な説明
第1A図は、実施例に係るターゲットの金属組織を示す
走査型電子顕微鏡写真である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a scanning electron micrograph showing the metal structure of a target according to an embodiment.
第1B図は、第1A図の金属組織写真を説明するための
一部模式図である。FIG. 1B is a partial schematic diagram for explaining the metal structure photograph of FIG. 1A.
第2A図は、比較例および従来例に係るターゲットの金
属組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 2A is a scanning electron microscope photograph showing the metal structure of the targets according to the comparative example and the conventional example.
第2B図は、第2A図の金属組織写真を説明するための
一部模式図である。FIG. 2B is a partial schematic diagram for explaining the metal structure photograph of FIG. 2A.
第3A図は、実施例に係るターゲットのエロージョン面
の形態を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 3A is a scanning electron micrograph showing the morphology of the erosion surface of the target according to the example.
第3B図は、第3A図の表面形態写真を説明するための
一部模式図である。FIG. 3B is a partial schematic diagram for explaining the surface morphology photograph of FIG. 3A.
第4A図は、比較例および従来例に係るターゲットのエ
ロージョン面の形態を示す走査型電子顕微鏡写真であ
る。FIG. 4A is a scanning electron microscope photograph showing the morphology of the erosion surface of the targets according to the comparative example and the conventional example.
第4B図は、第4A図の表面形態写真を説明するための
一部模式図である。FIG. 4B is a partial schematic diagram for explaining the surface morphology photograph of FIG. 4A.
第5A図は、比較例および従来例に係るターゲットのエ
ロージョン面に存在する隆起部を拡大して示す走査型電
子顕微鏡写真である。FIG. 5A is a scanning electron microscope photograph showing enlarged projections present on the erosion surfaces of the targets according to the comparative example and the conventional example.
第5B図は、第5A図の隆起部を説明するための一部模
式図である。FIG. 5B is a partial schematic view for explaining the protrusions in FIG. 5A.
第6図は第5A図に示す隆起部の表面を元素分析した結
果を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 6 is a scanning electron microscope photograph showing the results of elemental analysis of the surface of the protrusion shown in FIG. 5A.
第7A図は、実施例のターゲットの光学顕微鏡による金
属組織写真である。FIG. 7A is a photograph of the metal structure of the target of the example taken with an optical microscope.
第7B図は、第7A図の金属組織写真を説明するための
一部模式図である。FIG. 7B is a partial schematic diagram for explaining the metal structure photograph of FIG. 7A.
第8A図は、比較例のターゲットの光学顕微鏡による金
属組織写真である。FIG. 8A is a photograph of the metal structure of the target of the comparative example taken with an optical microscope.
第8B図は、第8A図の金属組織写真を説明するための
一部模式図である。FIG. 8B is a partial schematic diagram for explaining the metal structure photograph of FIG. 8A.
第9A図は、従来例のターゲットの光学顕微鏡による金
属組織写真である。FIG. 9A is a photograph of the metal structure of a conventional target taken with an optical microscope.
第9B図は、第9A図の金属組織写真を説明するための
一部模式図である。FIG. 9B is a partial schematic diagram for explaining the metal structure photograph of FIG. 9A.
第10A図は、実施例に係るターゲットのエロージョン
面の形態を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 10A is a scanning electron micrograph showing the morphology of the erosion surface of the target according to the example.
第10B図は、第10A図のエロージョン面の形態写真
を説明するための一部模式図である。FIG. 10B is a partial schematic diagram for explaining the photograph of the erosion surface of FIG. 10A.
第11A図は、比較例に係るターゲットのエロージョン
面の形態を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 11A is a scanning electron microscope photograph showing the morphology of the erosion surface of the target according to the comparative example.
第11B図は、第11A図のエロージョン面の形態写真
を説明するための一部模式図である。FIG. 11B is a partial schematic diagram for explaining the photograph of the erosion surface of FIG. 11A.
第12A図は、従来例のターゲットのエロージョン面の
形態を示す走査型電子顕微鏡写真である。FIG. 12A is a scanning electron micrograph showing the morphology of the erosion surface of a conventional target.
第12B図は、第12A図のエロージョン面の形態写真
を説明するための一部模式図である。FIG. 12B is a partial schematic diagram for explaining the photograph of the erosion surface of FIG. 12A.
発明を実施するための形態
次に以下の実施例により、本発明の構成および効果をよ
り詳細に説明する。MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The configuration and effects of the present invention will now be described in more detail with reference to the following examples.
[実施例1〜12]
第1表に示すように最大粒径10μm以下の高純度W,
Mo,Ta,Nb粉末と最大粒径30μm以下の高純度
Si粉末とをSi/M原子比2.7となるように配合
し、高純度Arガスで置換したボールミルで48時間混
合した。この混合粉末を成形用型内に充填後、これをホ
ットプレス装置内に挿入し、8×10−5Torr真空中に
おいて1200℃の温度で3時間脱ガスし、炭素および
酸素等の不純物を低減した。[Examples 1 to 12] As shown in Table 1, high-purity W with a maximum particle size of 10 μm or less
Mo, Ta, and Nb powders were mixed with high-purity Si powder with a maximum particle size of 30 μm or less at an Si/M atomic ratio of 2.7 and mixed for 48 hours in a ball mill purged with high-purity Ar gas. The mixed powder was filled into a molding die, which was then inserted into a hot press machine and degassed at 1200°C for 3 hours in a vacuum of 8 × 10-5 Torr to reduce impurities such as carbon and oxygen.
次に、第1表に示す条件でシリサイド合成と緻密化焼結
を行ない、得られた焼結体を研削研磨し、放電加工して
直径260mm、厚さ6mmのターゲットに仕上げた。Next, silicide synthesis and densification sintering were carried out under the conditions shown in Table 1, and the resulting sintered body was ground and polished, and then electro-discharge machined to form a target having a diameter of 260 mm and a thickness of 6 mm.
[比較例1〜12]
比較例1〜12として最大粒径100μm以下の高純度
W,Ta,Nb粉末と最大粒径200μm以下の高純度
Si粉末とをSi/M原子比2.7となるように配合し
た混合粉末を用意し、これを真空中の脱ガス熱処理を行
なわずに、第1表に示す条件でシリサイド合成と緻密化
焼結を行ない、得られた焼結体を研削研磨し、放電加工
して直径260mm、厚さ6mmのターゲットに仕上げた。[Comparative Examples 1 to 12] In Comparative Examples 1 to 12, a mixed powder was prepared by blending high-purity W, Ta, and Nb powders having a maximum particle size of 100 μm or less with high-purity Si powder having a maximum particle size of 200 μm or less so that the Si/M atomic ratio was 2.7. This was subjected to silicide synthesis and densification sintering under the conditions shown in Table 1 without degassing heat treatment in a vacuum, and the resulting sintered body was ground and polished and then electric discharge machined to form a target having a diameter of 260 mm and a thickness of 6 mm.
[従来例1〜3]
最大粒径100μm以下の高純度W粉末と最大粒径20
0μm以下の高純度Si粉末とをSi/M原子比2.0
となるように配合した混合粉末を用意し、これを2×1
0−4Torrの真空中で1300℃で4hr加熱して仮焼
結体を形成後、溶融Siを含浸させてSi/W原子比
2.7の焼結体を作製した。この焼結体を研削研磨し、
放電加工して直径260mm、厚さ6mmのターゲットに仕
上げ、従来例1のターゲットを得た。[Conventional Examples 1 to 3] High-purity W powder with a maximum particle size of 100 μm or less and a maximum particle size of 20
High purity Si powder of 0 μm or less and Si/M atomic ratio of 2.0
A mixed powder was prepared so that the
A pre-sintered body was formed by heating at 1300°C for 4 hours in a vacuum of 0-4 Torr, and then impregnated with molten Si to produce a sintered body with a Si/W atomic ratio of 2.7. This sintered body was then ground and polished.
The target was finished by electrical discharge machining to a diameter of 260 mm and a thickness of 6 mm, and a target of Conventional Example 1 was obtained.
最大粒径15μm以下の高純度W粉末と最大粒径20μ
m以下の高純度Si粉末とをSi/M原子比2.7とな
るように配合した混合粉末を用意し、これを8×10
−5Torrの真空中で1250℃で4hr加熱して仮焼結
体を形成後、次いで仮焼結体を圧密用封止缶に充填し、
これを1180℃×3hr、圧力1000atomの条件で
熱間静水圧プレスして焼結体を作製した。この焼結体を
研削研磨し、放電加工して直径260mm、厚さ6mmのタ
ーゲットに仕上げ、従来例2のターゲットを得た。High purity W powder with a maximum particle size of 15 μm or less and a maximum particle size of 20 μm
A mixed powder was prepared by blending high purity Si powder of 8×10
The mixture was heated at 1250°C for 4 hours in a vacuum of -5 Torr to form a pre-sintered body, which was then filled into a pressure-tight sealing can.
This was hot isostatically pressed at 1180°C for 3 hours under a pressure of 1000 atoms to produce a sintered body, which was then ground and polished, and then electro-discharge machined to produce a target having a diameter of 260 mm and a thickness of 6 mm, thereby obtaining the target of Conventional Example 2.
最大粒径100μm以下の高純度W粉末と最大粒径20
0μm以下の高純度Si粉末とをSi/M原子比2.5
となるように配合した混合粉末を用意し、これを2×1
0−4Torrの真空中で1300℃で4hr加熱して仮焼
結体を形成後、この仮焼結体を粉砕し、次いでSi/W
原子比2.7になるようにシリサイド合成粉末を加え、
これをArガス雰囲気中で1380℃×3hrの条件で
ホットプレスして焼結体を作製した。この焼結体を研削
研磨し、放電加工して直径260mm、厚さ6mmのターゲ
ットに仕上げ、従来例3のターゲットを得た。High purity W powder with a maximum particle size of 100 μm or less and a maximum particle size of 20
High purity Si powder of 0 μm or less and Si/M atomic ratio of 2.5
A mixed powder was prepared so that the
After heating at 1300°C for 4 hours in a vacuum of 0-4 Torr to form a pre-sintered body, the pre-sintered body was crushed and then mixed with Si/W.
Silicide synthesis powder was added so that the atomic ratio was 2.7.
This was hot pressed in an Ar gas atmosphere at 1380°C for 3 hours to produce a sintered body, which was then ground and polished, and then electro-discharge machined to produce a target having a diameter of 260 mm and a thickness of 6 mm, thereby obtaining the target of Conventional Example 3.
実施例および比較例ターゲットの断面組織の顕微鏡観察
結果をそれぞれ第1A図、第1B図および第2A図、第
2B図に示す。この結果、比較例に係るターゲットの組
織は第2A図、第2B図に示すように、Si2が偏析し
てMSi21が粗大化しているのに対して、実施例の場
合は、第1A図、第1B図に示すように、最大粒径10
μm以下のMSi21が連鎖状に結合し、その間隙にS
i2が不連続に存在する微細で均一な組織を呈してい
た。The results of microscopic observation of the cross-sectional structures of the example and comparative example targets are shown in Figures 1A, 1B, 2A, and 2B, respectively. As a result, in the structure of the target according to the comparative example, as shown in Figures 2A and 2B, Si2 segregates and MSi21 becomes coarse, whereas in the example, as shown in Figures 1A and 1B, the maximum grain size is 10
MSi 2 I of less than μm are bonded in a chain form, and S is present in the gaps between them.
It exhibited a fine and uniform structure with discontinuous i2.
また、炭素および酸素の含有量を分析した結果、実施例
ターゲットの場合は、炭素は50ppm以下で、酸素は
100ppm以下であるのに対して、比較例ターゲット
では炭素が250ppm程度で、酸素が1500ppm
程度非常に多く含有していた。In addition, as a result of analyzing the carbon and oxygen contents, the carbon content was 50 ppm or less and the oxygen content was 100 ppm or less in the example target, whereas the carbon content was about 250 ppm and the oxygen content was 1500 ppm in the comparative example target.
It contained a very large amount.
実施例1〜12、比較例1〜12および従来例1〜3で
調製した各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後、アルゴン圧2.3×10−3To
rrの条件下でスパッタリングを行ない、5インチSiウ
エハ上にシリサイド膜を約3000Å堆積し、パーティ
クル混入量を測定した結果を第1表に併記した。Each of the targets prepared in Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 12, and Conventional Examples 1 to 3 was set in a magnetron sputtering apparatus, and then, an argon pressure of 2.3×10 −3 To
Sputtering was carried out under the conditions of rr to deposit a silicide film to a thickness of about 3000 Å on a 5-inch Si wafer, and the amount of particles mixed in was measured. The results are shown in Table 1.
第1表に示す結果から明らかなように、本実施例に係る
ターゲットから発生するパーティクル量は比較例および
従来例のものと比較して非常に少なかった。また、実施
例、比較例および従来例のターゲットのエロージョン面
を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、
それぞれ比較例および従来例のターゲットのエロージョ
ン面には、第4A図および第4B図に示すように、多数
の隆起部3が観察されるが、実施例のターゲットのエロ
ージョン面には、第3A図および第3B図に示すよう
に、隆起部は観察されなかった。 As is clear from the results shown in Table 1, the amount of particles generated from the target according to this example was extremely small compared to those of the comparative example and the conventional example. Furthermore, when the erosion surfaces of the targets of the example, comparative example and conventional example were observed with a scanning electron microscope (SEM),
As shown in Figures 4A and 4B, numerous protrusions 3 were observed on the erosion surfaces of the targets of the comparative example and conventional example, respectively, but no protrusions were observed on the erosion surfaces of the targets of the example, as shown in Figures 3A and 3B.
さらに従来例および比較例に係るターゲットのエロージ
ョン面に認められる比較的に大きな隆起部3を拡大観察
した結果を第5A図および第5B図に示す。また第5A
図に示す隆起部3の表面をX線マイクロアナライザ(X
MA)により元素分析を行なった結果を第6図に示す。
第6図に示すように、隆起部表面に白点状に散在する炭
素が観察され、この炭素がパーティクルの発生原因とな
っている。Furthermore, the results of enlarged observation of relatively large protrusions 3 observed on the erosion surfaces of the targets according to the conventional example and the comparative example are shown in Figs. 5A and 5B.
The surface of the protuberance 3 shown in the figure was analyzed using an X-ray microanalyzer (X
The results of elemental analysis by MA are shown in FIG.
As shown in FIG. 6, scattered white dots of carbon are observed on the surface of the protrusions, and this carbon is the cause of particle generation.
これらの結果から、実施例に係るターゲットを半導体装
置の電極配線の形成に用いれば、半導体製品の大幅な製
造歩留りの向上が期待できることが実証された。These results demonstrate that if the targets according to the examples are used to form electrode wiring for semiconductor devices, a significant improvement in the manufacturing yield of semiconductor products can be expected.
次にターゲットを構成するMSi2相とSi相との間に
界面層を形成する場合(実施例)と形成しない場合(比
較例)とについてそれぞれターゲットの特性を比較す
る。Next, the characteristics of the target are compared between the case where an interface layer is formed between the MSi 2 phase and the Si phase (Example) and the case where no interface layer is formed (Comparative Example).
[実施例101〜114]
平均粒径2μmの高純度W,Mo,Ti,Ta,Zr,
Hf,Nb,V,Co,Cr,Ni粉末およびこれらの
組み合わせと平均粒径20μmの高純度Si粉末(B,
P,Sb,As,その他Fe,Ni等の不可避的元素を
含有した)をSi/M原子比2.6で配合し、高純度A
rガスで置換したボールミルで72時間乾式混合した。
この混合粉末を高純度黒鉛製ホットプレス用モールドに
充填後、真空ホットプレス装置内に装入し、5×10
−5Torrの真空中において温度1250℃で2時間脱ガ
スした。[Examples 101 to 114] High-purity W, Mo, Ti, Ta, Zr, with an average particle size of 2 μm
Hf, Nb, V, Co, Cr, Ni powder and their combinations with high purity Si powder (B,
P, Sb, As, and other unavoidable elements such as Fe and Ni) were mixed at a Si/M atomic ratio of 2.6, and high-purity A
The mixture was dry mixed for 72 hours in a ball mill purged with r gas.
This mixed powder was filled into a hot press mold made of high-purity graphite, and then placed in a vacuum hot press device.
The mixture was degassed for 2 hours at 1250° C. in a vacuum of −5 Torr.
次に、5×10−5Torrの高真空中で50kg/cm2のプレ
ス圧力を加え、1250℃で金属珪化物(MSi2)を
合成後、炉内雰囲気を高純度Arガスを加えて600To
rrまで上げ、1370℃で2時間焼結した。得られた焼
結体を研削研磨、放電加工して直径260mm,厚さ6mm
のターゲットに仕上げた。Next, a press pressure of 50 kg/cm 2 was applied in a high vacuum of 5×10 −5 Torr, and metal silicide (MSi 2 ) was synthesized at 1250° C. After that, the atmosphere in the furnace was heated to 600 Torr by adding high-purity Ar gas.
The temperature was raised to rr and sintered at 1370°C for 2 hours. The resulting sintered body was ground, polished and then electro-discharge machined to a diameter of 260 mm and a thickness of 6 mm.
It was finished as a target.
[比較例101〜114]
比較例101〜110として平均粒径25μmの高純度
W,Mo,Ti,Ta,Zr,Hf,Nb,V,Co,
CrおよびNi粉末と平均粒径40μmの高純度Si粉
末とをSi/M原子比2.6となるように混合した後
に、次に示す条件下、
・ホットプレス温度:1380℃
・ホットプレス圧力:250kg/cm2
・保持時間:2時間
・炉内雰囲気:1250℃まで
8×10−5Torr真空中
1250〜1380℃まで
600Torrアルゴンガス中
でホットプレスし、直径260mm,厚さ6mmの従来製法
によるターゲットを得た。[Comparative Examples 101 to 114] Comparative Examples 101 to 110 were made of high-purity W, Mo, Ti, Ta, Zr, Hf, Nb, V, Co, and the like, each having an average particle size of 25 μm.
Cr and Ni powders were mixed with high-purity Si powder having an average particle size of 40 μm so that the Si/M atomic ratio was 2.6, and then hot-pressed under the following conditions: hot-press temperature: 1380°C, hot-press pressure: 250 kg/ cm2 , holding time: 2 hours, furnace atmosphere: up to 1250°C in a vacuum of 8 × 10-5 Torr, and from 1250 to 1380°C in argon gas at 600 Torr, to obtain a target having a diameter of 260 mm and a thickness of 6 mm manufactured by a conventional method.
さらに、比較例111〜114として平均粒径80μm
のWSi2,MoSi2,TaSi2および TiSi
2粉末と平均粒径60μm高純度Si粉末とをSi/M
原子比2.6となるように混合した後、比較例101〜
110と同様の条件下でホットプレスし、直径260m
m,厚さ6mmの従来製法によるターゲットを得た。Furthermore, as Comparative Examples 111 to 114, the average particle size was 80 μm
WSi 2 , MoSi 2 , TaSi 2 and TiSi
The Si/M2 powder and high-purity Si powder with an average particle size of 60 μm were mixed.
After mixing to an atomic ratio of 2.6, Comparative Examples 101 to
Hot pressed under the same conditions as 110, diameter 260 mm
A target having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm was obtained by a conventional manufacturing method.
本実施例101〜114と比較例101〜114のター
ゲットについて、界面層の平均厚さ、密度比、抗折強度
を測定し、その結果を第2表にまとめて示した。この第
2表からも明らかなように、本実施例101〜114の
ターゲットは、高密度でしかも高い抗折強度を示してい
ることからMSi2相とSi相は界面層により強固に接
合していることが判明した。The average thickness, density ratio, and flexural strength of the interface layer were measured for the targets of Examples 101 to 114 and Comparative Examples 101 to 114, and the results are summarized in Table 2. As is clear from Table 2, the targets of Examples 101 to 114 exhibit high density and high flexural strength, which indicates that the MSi2 phase and the Si phase are firmly bonded by the interface layer.
また、実施例,比較例および従来例のターゲットの断面
組織を光学顕微鏡により観察し、それぞれ第7A図〜第
7B図、第8A図〜第8B図、第9A図〜第9B図に示
す。この結果、第7A図〜第7B図に示すように、本実
施例の場合、平均粒径10μmのMSi2相とSi相2
との微細な混合組織を呈していた。The cross-sectional structures of the targets of the example, comparative example, and conventional example were observed by an optical microscope, and are shown in Figures 7A to 7B, 8A to 8B, and 9A to 9B, respectively. As a result, as shown in Figures 7A to 7B, in this example, MSi2 phase and Si phase 2 with an average grain size of 10 μm were observed.
It showed a fine mixed structure with
また、第8A図および第8B図に示すように、比較例に
係るターゲットの場合には、Si相2およびMSi2相
1が共に粗大である。また第9A図および第9B図に示
すように従来例のターゲットにおいても、Si相2およ
びMSi2相1が粗大であり、パーティクルが発生し易
い組織となっていることが確認される。8A and 8B, in the case of the target according to the comparative example, both the Si phase 2 and the MSi 2 phase 1 are coarse. Also, as shown in FIGS. 9A and 9B, in the target according to the conventional example, the Si phase 2 and the MSi 2 phase 1 are coarse, and it is confirmed that the target has a structure that is prone to particle generation.
また実施例110〜114および比較例101〜114
で調製した各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後、アルゴン圧2.3×10−3
の条件下でスパッタリングを行ない、5インチSiウエ
ハ上にシリサイド膜を約3000Å堆積し、パーティク
ル混入量を測定した結果を第2表に併記した。In addition, Examples 110 to 114 and Comparative Examples 101 to 114
Each target prepared in the above step 1 was set in a magnetron sputtering apparatus, and then the target was heated under an argon pressure of 2.3×10 −3
Sputtering was carried out under the conditions above to deposit a silicide film to a thickness of about 3000 Å on a 5-inch Si wafer, and the amount of particles mixed in was measured. The results are shown in Table 2.
第2表に示す結果からも明らかなように、本実施例のタ
ーゲットから発生するパーティクル量は非常に少なかっ
た。 As is clear from the results shown in Table 2, the amount of particles generated from the target of this example was very small.
また、実施例、比較例および従来例のターゲットのスパ
ッタ面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したと
ころ、それぞれ第10A図〜第10B図、第11A図〜
第11B図、第12A図〜第12B図に示す金属組織が
観察された。すなわち比較例(第11A図、第11B
図)および従来例(第12A図、第12B図)のスパッ
タ面には、多数の隆起部3が認められるが、第10A
図、第10B図に示すように、本実施例ターゲットのス
パッタ面に隆起部3は観察されなかった。この結果から
本発明のターゲットを半導体装置の電極配線の形成に用
いれば、大幅な歩留り向上が期待できることが実証され
た。Furthermore, when the sputtering surfaces of the targets of the example, comparative example, and conventional example were observed by a scanning electron microscope (SEM), the results are shown in FIGS. 10A to 10B and 11A to 11C, respectively.
The metal structures shown in Figures 11B and 12A to 12B were observed.
A large number of protrusions 3 are observed on the sputtered surface of the conventional example (Fig. 10A) and the conventional example (Fig. 12A, Fig. 12B).
10B, no protrusions 3 were observed on the sputtering surface of the target of this example. This result demonstrates that if the target of the present invention is used to form electrode wiring for semiconductor devices, a significant improvement in yield can be expected.
次にターゲットを構成するシリサイド焼結体を研削など
の機械加工仕上げしたときに生じる加工欠陥層、表面状
態および残留応力が、パーティクルの発生に及ぼす影響
について以下の実施例によって確認する。Next, the influence of the processing defect layer, surface condition, and residual stress that occur when the silicide sintered body constituting the target is subjected to mechanical finishing such as grinding on the generation of particles will be confirmed by the following examples.
[実施例200]
シリサイド焼結体(タングステンシリサイド)をワイヤ
放電加工により直径260mmの大きさに切断した後、立
軸ロータリ平面研削盤を用い、砥石SD270J55B
W6、砥石周速1200m/min、テーブル回転数1
2rpm、切込み10μm/minの条件で厚さの6mm
まで研削加工してターゲットとした。[Example 200] A sintered silicide (tungsten silicide) was cut into a size of 260 mm in diameter by wire electric discharge machining, and then ground using a vertical rotary surface grinder with a grinding wheel SD270J55B
W6, grinding wheel peripheral speed 1200 m/min, table rotation speed 1
6mm thick under the conditions of 2 rpm and 10 μm/min cutting depth
The target was then ground to a fine powder.
次に、加工裏面にバッキングプレートをはんだ付けした
後、研削面をレンズ研磨器を用い、ダイヤモンド砥粒1
5μmで60hr、砥粒3μmで10hrラッピング加
工し、超音波洗浄器でラッピング面に付着した加工液を
除去してからアセトン脱脂および乾燥して仕上げた。Next, after soldering a backing plate to the backside of the processed surface, the grinding surface is polished with diamond abrasive grains 1000 times using a lens polisher.
The surface was then subjected to lapping with 5 μm abrasive grains for 60 hours and with 3 μm abrasive grains for 10 hours, after which the machining fluid adhering to the lapped surface was removed with an ultrasonic cleaner, followed by degreasing with acetone and drying for finishing.
得られた加工面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し
た結果、研削加工によって生じた研削状痕や脱落孔は残
存しておらず、しかも研削砥粒の変形破壊作用によって
生じた多数の微小クラツクも認められず、加工欠陥層は
除去されていることが確認された。When the obtained processed surface was observed with a scanning electron microscope (SEM), it was found that no grinding marks or missing holes caused by the grinding process remained, and furthermore, no numerous microcracks caused by the deformation and destruction action of the grinding grains were observed, confirming that the processing defect layer had been removed.
また、表面粗さ測定器(Talysurf)で加工面の粗さ測定
とX線応力測定装置を用いて並傾法により残留応力を測
定した。その結果を第3表に示す。なお、研削したまま
についての測定結果も比較例200として第3表に併記
した。Furthermore, the roughness of the machined surface was measured using a surface roughness measuring device (Talysurf), and the residual stress was measured using an X-ray stress measuring device by the parallel tilt method. The results are shown in Table 3. The measurement results for the as-ground sample are also shown in Table 3 as Comparative Example 200.
このターゲットをマグネトンロ・スパッタリング装置内
にセットした後、Arイオン照射によるスパッタリング
を行ない、5インチSiウエハ上にシリサイド膜を30
00Å堆積した。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3表に示した。なお、研削面のス
パッタリング結果も比較例200として第3表に併記し
た。第3表からも明らかなように、実施例200に係る
ターゲットによって形成した膜中のパーティクル量は大
幅に減少し、ラッピング加工によりスパッタリング中の
パーティクル発生量を低減することが可能であることが
判明した。After this target was set in a magnetron sputtering device, sputtering was performed by Ar ion irradiation to deposit a silicide film on a 5-inch Si wafer.
The amount of particles mixed into this film was measured, and the results are shown in Table 3. The results of sputtering of the ground surface are also shown in Table 3 as Comparative Example 200. As is clear from Table 3, the amount of particles in the film formed using the target of Example 200 was significantly reduced, and it was found that the amount of particles generated during sputtering can be reduced by lapping.
[実施例201]
直径260mmのシリサイド焼結体を実施例200と同様
な方法で研削、ラッピング加工した後、0.3μmの酸
化セリウム砥粒、アクリル樹脂ポリシャを用い、ポリシ
ャ圧力1kg/cm2、ポリシャ速度10m/minの条件で
10hrポリシング加工し、超音波洗浄により加工液を
除去してからアセトン脱脂および乾燥を行なってターゲ
ットを仕上げた。[Example 201] A silicide sintered body with a diameter of 260 mm was ground and lapped in the same manner as in Example 200, and then polished for 10 hours using 0.3 μm cerium oxide abrasive grains and an acrylic resin polisher under conditions of a polisher pressure of 1 kg/ cm2 and a polisher speed of 10 m/min. The processing fluid was removed by ultrasonic cleaning, and the target was then degreased with acetone and dried to finish the target.
得られた加工面をSEM観察した結果、研削加工によっ
て生じた研削状痕や脱落孔および微小クラックなどの加
工欠陥層は完全に消失し、鏡面状態に仕上げられてい
た。また、加工面の表面粗さと残留応力の測定結果を第
3表に示すが、比較例200として示した研削面に比べ
て表面の凹凸は極めて小さく、研削によって発生した表
層の塑性歪みあるいは弾性歪みはほとんど除去されてい
た。The obtained machined surface was observed under an SEM, and it was found that the machining defects such as grinding marks, voids, and microcracks caused by the grinding process had completely disappeared, and the surface was finished to a mirror finish. The measurement results of the surface roughness and residual stress of the machined surface are shown in Table 3. Compared to the ground surface shown in Comparative Example 200, the surface irregularities were extremely small, and the plastic strain or elastic strain in the surface layer caused by grinding had been almost completely removed.
このターゲットを用いてマグネトロン・スパッタリング
を行ない、5インチSiウエハ上にシリサイド膜を形成
した。この膜中に混入したパーティクル量の測定結果を
第3表に併記した。この結果からも明らかなように、最
終仕上げとしてポリシング加工を行なうと、表面性状の
向上によりターゲットから発生するパーティクルは大幅
に減少することが判明した。This target was used to form a silicide film on a 5-inch Si wafer by magnetron sputtering. The amount of particles mixed into the film was measured and the results are shown in Table 3. As is clear from these results, polishing as a final finishing step significantly reduces the number of particles generated from the target due to improved surface quality.
[実施例202]
直径260mmのシリサイド焼結体を実施例200と同様
な方法で研削、ラッピング加工した後、0.02μmの
SiO2のパウダ、クロスポリシャを用い、ポリシャ圧
力1kg/cm2、ポリシャ速度10m/minの条件で20
hrメカノケミカルポリシング加工し、超音波洗浄後に
アセトン脱脂および乾燥を行なってターゲットを仕上げ
た。[Example 202] A silicide sintered body having a diameter of 260 mm was ground and lapped in the same manner as in Example 200, and then polished for 20 minutes using 0.02 μm SiO 2 powder and a cross polisher under the conditions of a polisher pressure of 1 kg/cm 2 and a polisher speed of 10 m/min.
The target was finished by mechanochemical polishing for 1 hour, ultrasonic cleaning, degreasing with acetone, and drying.
得られた加工面をSEM観察した結果、研削加工によっ
て発生した加工欠陥層は認められなかった。また加工面
の表面粗さと残留応力に比べて極めて平滑性が高く、加
工面は無歪表面と変わらない状態となっていた。SEM observation of the processed surface revealed no defects caused by the grinding process. Furthermore, the processed surface was extremely smooth compared to its surface roughness and residual stress, and the processed surface was in a state that was no different from a non-strained surface.
このターゲットを用いてマグネトロン・スパッタリング
を行ない、5インチSiウエハ上にシリサイド膜を形成
後、膜中に混入したパーティクル量を測定した結果、第
3表に併記したように、パーティクルは殆ど認められ
ず、最終仕上げとしてパーティクルの発生原因となる加
工欠陥層、残留応力を完全に除去できることが確認され
た。Magnetron sputtering was performed using this target to form a silicide film on a 5-inch Si wafer, and the amount of particles mixed into the film was measured. As a result, as shown in Table 3, almost no particles were found, and it was confirmed that the processing defect layer and residual stress that cause particles to be generated could be completely removed as a final finish.
産業上の利用可能性
本発明に係るスパッタリングターゲットおよびその製造
方法によれば、パーティクル発生を実質的に防止できる
高密度で高強度な微細組織を有するターゲットが得られ
ることから、特に半導体装置の電極および配線材料用の
高品質の薄膜を形成する際に極めて有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The sputtering target and its manufacturing method according to the present invention can provide a target having a high density and high strength fine structure that can substantially prevent particle generation, and is therefore extremely useful in forming high quality thin films, particularly for use as electrodes and wiring materials for semiconductor devices.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志津 博美 神奈川県藤沢市亀井野1―25―7―208 (72)発明者 八木 典章 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町2121 東芝戸 塚台コーポD103 (56)参考文献 特開 昭61−179534(JP,A) 特開 昭61−76664(JP,A) 特開 昭61−145829(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────── Continued from the front page (72) Inventor: Hiromi Shizu 1-25-7-208 Kameino, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture (72) Inventor: Noriaki Yagi 2121 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture Tsukadai Corp. D103 (56) References: JP 61-179534 (JP, A) JP 61-76664 (JP, A) JP 61-145829 (JP, A)
Claims (13)
Mは金属)が連鎖状に結合して金属珪化物相が形成さ
れ、珪素粒子が結合して形成された珪素相が上記金属珪
化物の間隙に不連続に存在する微細な混合組織を有し、
炭素含有量が100ppm以下であることを特徴とする
スパッタリングターゲット。[Claim 1] A metal silicide phase is formed by chain bonding of metal silicides (having a chemical composition of MSi2 , where M is a metal), and the silicon phase formed by bonding of silicon particles has a fine mixed structure that exists discontinuously in the gaps between the metal silicides,
A sputtering target having a carbon content of 100 ppm or less.
において、 混合組織断面1mm2内に粒径0.5〜30μmの金属珪
化物が400〜400×104個存在し、Siの最大粒
径が30μm以下であることを特徴とするスパッタリン
グターゲット。2. The sputtering target according to claim 1, wherein 400 to 400 x 10 4 metal silicides having a grain size of 0.5 to 30 μm are present within 1 mm 2 of a cross section of the mixed structure, and the maximum grain size of Si is 30 μm or less.
において、 金属珪化物の平均粒径が2〜15μmである一方、珪素
の平均粒径が2〜10μmであることを特徴とするスパ
ッタリングターゲット。3. The sputtering target according to claim 1, wherein the metal silicide has an average particle size of 2 to 15 μm, while the silicon has an average particle size of 2 to 10 μm.
において、 密度比が99%以上であることを特徴とするスパッタリ
ングターゲット。4. The sputtering target according to claim 1, wherein the density ratio is 99% or more.
において、 酸素の含有量が150ppm以下であることを特徴とす
るスパッタリングターゲット。5. The sputtering target according to claim 1, wherein the oxygen content is 150 ppm or less.
において、 金属珪化物の金属は、タングステン、モリブデン、チタ
ン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル、バ
ナジウム、コバルト、クロムおよびニッケルから成る群
より選択された少なくとも一種の金属であることを特徴
とするスパッタングターゲット。6. The sputtering target according to claim 1, wherein the metal of the metal silicide is at least one metal selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, titanium, zirconium, hafnium, niobium, tantalum, vanadium, cobalt, chromium, and nickel.
において、 金属珪化物相と珪素相との境界に界面層を形成したこと
を特徴とするスパッタングターゲット。7. The sputtering target according to claim 1, wherein an interface layer is formed at the boundary between the metal silicide phase and the silicon phase.
において、 金属珪化物相と珪素相との境界に形成する界面層の厚さ
が100〜10000Åであることを特徴とするスパッ
タリングターゲット。8. The sputtering target according to claim 7, wherein the thickness of the interface layer formed at the boundary between the metal silicide phase and the silicon phase is 100 to 10,000 Å.
において、 珪素相がホウ素、リン、アンチモンおよびヒ素から成る
群より選ばれた元素を少なくとも1種と不可避的元素を
含有し、かつ電気抵抗率が0.01〜100Ω・cmであ
ることを特徴とするスパッタリングターゲット。9. The sputtering target according to claim 1, wherein the silicon phase contains at least one element selected from the group consisting of boron, phosphorus, antimony, and arsenic, and unavoidable elements, and the sputtering target has an electrical resistivity of 0.01 to 100 Ω·cm.
しMは金属)が連鎖状に結合して金属珪化物相が形成さ
れ、珪素粒子が結合して形成された珪素相が上記金属珪
化物の間隙に不連続に存在する微細な混合組織を有し、
炭素含有量が100ppm以下であることを特徴とする
スパッタリングターゲットの製造方法において、 I.金属粉末(M)とシリコン粉末(Si)とをSi/
M原子比で2.0〜4.0になるように混合して混合粉
末を調製する工程、 II.前記混合粉末を成形用型に充填し、高真空中で低温
加熱して炭素および酸素を低減する工程、 III.高真空中、低プレス圧力下にて加熱して金属珪化
物相の合成と焼結をする工程、および、 IV.高真空中あるいは不活性ガス雰囲気中、高プレス圧
力下にて共晶温度直下の温度に加熱して緻密化する工
程、とを具備することを特徴とするスパッタリングター
ゲットの製造方法。10. A method for manufacturing a silicon silicide having a fine mixed structure in which metal silicides (having a chemical composition of MSi 2 , where M is a metal) are linked together in a chain to form a metal silicide phase, and silicon particles are linked together to form a silicon phase that exists discontinuously in the gaps between the metal silicides,
A method for producing a sputtering target having a carbon content of 100 ppm or less, comprising: I. mixing a metal powder (M) and a silicon powder (Si) into a Si/
A method for manufacturing a sputtering target, comprising: a step of preparing a mixed powder by mixing the powders so that the M atomic ratio is 2.0 to 4.0, II a step of filling the mixed powder into a molding die and heating it at a low temperature in a high vacuum to reduce carbon and oxygen, III a step of heating it in a high vacuum under low pressing pressure to synthesize and sinter a metal silicide phase, and IV a step of heating it in a high vacuum or in an inert gas atmosphere under high pressing pressure to a temperature just below the eutectic temperature to densify it.
ットの製造方法において、 金属粉末(M)として最大粒径10μm以下の高純度金
属粉末を使用するとともに、珪素粉末(Si)として最
大粒径30μm以下の高純度珪素粉末を使用することを
特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。[Claim 11] A method for manufacturing a sputtering target according to claim 10, wherein a high-purity metal powder having a maximum particle size of 10 μm or less is used as the metal powder (M), and a high-purity silicon powder having a maximum particle size of 30 μm or less is used as the silicon powder (Si).
ットの製造方法において、 金属粉末とシリコン粉末との混合粉末を反応溶融焼結さ
せ、シリサイド合成、焼結、および緻密化を同時に行な
うことを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方
法。12. The method for producing a sputtering target according to claim 10, wherein a mixed powder of a metal powder and a silicon powder is subjected to reactive melt sintering, and silicide synthesis, sintering, and densification are carried out simultaneously.
ットの製造方法において、 反応溶融焼結はホットプレス法または熱間静水圧プレス
法を用いることを特徴とするスパッタリングターゲット
の製造方法。13. The method for producing a sputtering target according to claim 12, wherein the reactive melt sintering is carried out by using a hot pressing method or a hot isostatic pressing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-508781A JPH0641629B2 (en) | 1990-05-15 | 1991-05-15 | Sputtering target and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-123054 | 1990-05-15 | ||
| JP12305490 | 1990-05-15 | ||
| JP3-508781A JPH0641629B2 (en) | 1990-05-15 | 1991-05-15 | Sputtering target and method for manufacturing the same |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7169236A Division JPH0820863A (en) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | Silicide film and semiconductor device using the film |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO1991018125A1 JPWO1991018125A1 (en) | 1992-06-04 |
| JPH0641629B2 true JPH0641629B2 (en) | 1994-06-01 |
| JPH0641629B1 JPH0641629B1 (en) | 1994-06-01 |
Family
ID=26460071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3-508781A Expired - Lifetime JPH0641629B2 (en) | 1990-05-15 | 1991-05-15 | Sputtering target and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641629B2 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61179534A (en) * | 1985-01-16 | 1986-08-12 | Mitsubishi Metal Corp | Compound target for sputtering equipment |
| JPH0791636B2 (en) * | 1987-03-09 | 1995-10-04 | 日立金属株式会社 | Sputtering target and method for producing the same |
| JPS63227771A (en) * | 1987-03-16 | 1988-09-22 | Tosoh Corp | High purity titanium silicide target for sputtering and production thereof |
-
1991
- 1991-05-15 JP JP3-508781A patent/JPH0641629B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0641629B1 (en) | 1994-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5418071A (en) | Sputtering target and method of manufacturing the same | |
| US5612571A (en) | Sputtered silicide film | |
| JP2907907B2 (en) | Sputtering target and method for manufacturing the same | |
| US5733427A (en) | Sputtering target and method of manufacturing the same | |
| JPH05295531A (en) | Ti-W based sputtering target and manufacturing method thereof | |
| JPH0820863A (en) | Silicide film and semiconductor device using the film | |
| EP0616045B1 (en) | Silicide targets for sputtering and method of manufacturing the same | |
| KR0184725B1 (en) | High melting point metal silicide target, manufacturing method thereof, high melting point metal silicide thin film and semiconductor device | |
| WO2018173450A1 (en) | Tungsten silicide target and method of manufacturing same | |
| JP2757287B2 (en) | Manufacturing method of tungsten target | |
| JPH11256322A (en) | Metal silicide target material | |
| JP4634567B2 (en) | Method for manufacturing tungsten sputtering target | |
| KR20080019067A (en) | Sputtering target for phase change film formation and its manufacturing method | |
| JP3280054B2 (en) | Method for manufacturing tungsten target for semiconductor | |
| JP5038553B2 (en) | Manufacturing method of sputtering target | |
| JPH0641629B2 (en) | Sputtering target and method for manufacturing the same | |
| JP3528980B2 (en) | Tungsten silicide target material and method of manufacturing the same | |
| KR20170044343A (en) | Preparation method of reuse tungsten target and the reuse tungsten target prepared thereby | |
| KR940010456B1 (en) | Sputtering Target and Manufacturing Method Thereof | |
| JPWO1991018125A1 (en) | Sputtering target and method for manufacturing the same | |
| JPWO1995004167A1 (en) | Refractory metal silicide target, manufacturing method thereof, refractory metal silicide thin film and semiconductor device | |
| JPS6213311B2 (en) | ||
| KR940008016B1 (en) | Target for sputtering device and manufacturing method thereof | |
| CN113512714A (en) | Rhenium-tungsten composite crucible and preparation method thereof | |
| JPH01249619A (en) | Production of metal silicide target having high melting point |