JPH08144053A - 成膜中にパ−ティクル発生の少ないスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材 - Google Patents
成膜中にパ−ティクル発生の少ないスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材Info
- Publication number
- JPH08144053A JPH08144053A JP28999194A JP28999194A JPH08144053A JP H08144053 A JPH08144053 A JP H08144053A JP 28999194 A JP28999194 A JP 28999194A JP 28999194 A JP28999194 A JP 28999194A JP H08144053 A JPH08144053 A JP H08144053A
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- nisi
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 成膜中にパ−ティクル発生の少ないスパッタ
リング用Niシリサイド焼結タ−ゲッ材を提供する。 【構成】 スパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲ
ット材が、NiSin(ただし、nはモル比で0.9〜
1.0)の組成式を満足し、かつNi−Si2元合金系
状態図で示されるNiSi化合物が反応生成相として存
在し、このNiSi反応生成相中に、同状態図における
Ni3Si2−NiSi共晶の未反応共晶相が分散分布し
た組織を有する。
リング用Niシリサイド焼結タ−ゲッ材を提供する。 【構成】 スパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲ
ット材が、NiSin(ただし、nはモル比で0.9〜
1.0)の組成式を満足し、かつNi−Si2元合金系
状態図で示されるNiSi化合物が反応生成相として存
在し、このNiSi反応生成相中に、同状態図における
Ni3Si2−NiSi共晶の未反応共晶相が分散分布し
た組織を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体デバイスにお
ける電極や配線などを構成するNiシリサイド薄膜をス
パッタリングにより形成するのに用いた場合に、成膜中
に薄膜欠陥となるパ−ティクルの発生が著しく少ない焼
結タ−ゲット材に関するものである。
ける電極や配線などを構成するNiシリサイド薄膜をス
パッタリングにより形成するのに用いた場合に、成膜中
に薄膜欠陥となるパ−ティクルの発生が著しく少ない焼
結タ−ゲット材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体デバイスの製造に際して、
スパッタリングにより低抵抗のNiシリサイド薄膜を形
成することが行われる場合があり、これにNiシリサイ
ド焼結タ−ゲット材が用いられている。また、上記Ni
シリサイド焼結タ−ゲット材は、原料としてNi板材と
Si塊材を用い、これを所定の割合に秤量し、非酸化性
雰囲気中で電子ビ−ム溶解などにより溶解し、ついで、
粉砕し、ホットプレスすることにより製造されることも
知られている。さらに、この結果得られたNiシリサイ
ド焼結タ−ゲット材は、組成式:NiSin(nはモル
比で0.9〜1.0)を満足する場合、すなわち原料と
してNiSi0.9ー1.0の組成を有する粉砕粉末を用いて
ホットプレスした場合、Ni−Si2元合金系状態図に
おけるNi3Si2化合物相とNiSi化合物相の2相組
織をもつようになることも知られている。
スパッタリングにより低抵抗のNiシリサイド薄膜を形
成することが行われる場合があり、これにNiシリサイ
ド焼結タ−ゲット材が用いられている。また、上記Ni
シリサイド焼結タ−ゲット材は、原料としてNi板材と
Si塊材を用い、これを所定の割合に秤量し、非酸化性
雰囲気中で電子ビ−ム溶解などにより溶解し、ついで、
粉砕し、ホットプレスすることにより製造されることも
知られている。さらに、この結果得られたNiシリサイ
ド焼結タ−ゲット材は、組成式:NiSin(nはモル
比で0.9〜1.0)を満足する場合、すなわち原料と
してNiSi0.9ー1.0の組成を有する粉砕粉末を用いて
ホットプレスした場合、Ni−Si2元合金系状態図に
おけるNi3Si2化合物相とNiSi化合物相の2相組
織をもつようになることも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】−方、近年のスパッタ
リング技術の進歩はめざましく、スパッタリング装置の
高出力化および大型化が可能となり、これに伴い、Ni
シリサイド薄膜の形成に際しても、成膜の高速化および
大面積化がはかられる傾向にあるが、上記の従来Niシ
リサイド焼結タ−ゲット材においては、これを用いて高
速成膜や大面積成膜を行うと、成膜中にパ−ティクル
(微細粒子)が発生し易くなるという問題がある。な
お、薄膜中にパ−ティクルが多数存在すると、これが例
えば0.5〜4μmの線幅で形成された電極を断線させ
たり、配線内を短絡させたりするなどの原因となり、不
良率が増大するようになるものである。
リング技術の進歩はめざましく、スパッタリング装置の
高出力化および大型化が可能となり、これに伴い、Ni
シリサイド薄膜の形成に際しても、成膜の高速化および
大面積化がはかられる傾向にあるが、上記の従来Niシ
リサイド焼結タ−ゲット材においては、これを用いて高
速成膜や大面積成膜を行うと、成膜中にパ−ティクル
(微細粒子)が発生し易くなるという問題がある。な
お、薄膜中にパ−ティクルが多数存在すると、これが例
えば0.5〜4μmの線幅で形成された電極を断線させ
たり、配線内を短絡させたりするなどの原因となり、不
良率が増大するようになるものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、Niシリサイド薄膜のスパッタ
リングによる形成に際して、パ−ティクル発生の少ない
Niシリサイド焼結タ−ゲット材を開発すべく研究を行
なった結果、原料粉末として、予めNi板材とSi塊材
を所定の割合に秤量し、これを例えば電子ビ−ム溶解な
どにより溶解し、粉砕することにより調製した、Ni−
Si2元合金系状態図におけるNi3Si 2化合物とNi
Si化合物の共晶からなるNi3Si2-NiSi共晶粉末
と、同じく同状態図におけるNiSi化合物とNiSi
2化合物からなるNiSi−NiSi2共晶粉末を用い、
これら両原料粉末を所定の割合に配合し、混合した後、
ホットプレスすることにより組成式:NiSin(ただ
し、nはモル比で0.9〜1.0)を満足するNiシリ
サイド焼結タ−ゲット材を製造すると、上記ホットプレ
ス時に、上記Ni3Si2-NiSi共晶粉末とNiSi−
NiSi2共晶粉末が反応して、これら両者間にはNi
Si化合物が形成されるようになり、したがつてこの結
果のNiシリサイド焼結タ−ゲット材は、NiSi化合
物の反応生成相中に、未反応のNi3Si2-NiSi共晶
相が分散分布した組織をもつようになり、このような組
織を有するNiシリサイド焼結タ−ゲット材において
は、成膜中のパ−ティクル発生が著しく減少し、パ−テ
ィクルのきわめて少ないNiシリサイド薄膜の形成が可
能になるという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、Niシリサイド薄膜のスパッタ
リングによる形成に際して、パ−ティクル発生の少ない
Niシリサイド焼結タ−ゲット材を開発すべく研究を行
なった結果、原料粉末として、予めNi板材とSi塊材
を所定の割合に秤量し、これを例えば電子ビ−ム溶解な
どにより溶解し、粉砕することにより調製した、Ni−
Si2元合金系状態図におけるNi3Si 2化合物とNi
Si化合物の共晶からなるNi3Si2-NiSi共晶粉末
と、同じく同状態図におけるNiSi化合物とNiSi
2化合物からなるNiSi−NiSi2共晶粉末を用い、
これら両原料粉末を所定の割合に配合し、混合した後、
ホットプレスすることにより組成式:NiSin(ただ
し、nはモル比で0.9〜1.0)を満足するNiシリ
サイド焼結タ−ゲット材を製造すると、上記ホットプレ
ス時に、上記Ni3Si2-NiSi共晶粉末とNiSi−
NiSi2共晶粉末が反応して、これら両者間にはNi
Si化合物が形成されるようになり、したがつてこの結
果のNiシリサイド焼結タ−ゲット材は、NiSi化合
物の反応生成相中に、未反応のNi3Si2-NiSi共晶
相が分散分布した組織をもつようになり、このような組
織を有するNiシリサイド焼結タ−ゲット材において
は、成膜中のパ−ティクル発生が著しく減少し、パ−テ
ィクルのきわめて少ないNiシリサイド薄膜の形成が可
能になるという研究結果を得たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであつて、NiSin(ただし、nはモル
比で0.9〜1.0)の組成式を満足し、かつNi−S
i2元合金系状態図で示されるNiSi化合物が反応生
成相として存在し、このNiSi化合物反応生成相中
に、同状態図におけるNi3Si2化合物とNiSi化合
物の共晶からなる未反応共晶相が分散分布した組織を有
するスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材
に特徴を有するものである。 なお、組成式におけるn
の値を0.9〜1.0としたのは、nの値が0.9未満
では、所望の低抵抗をもったNiシリサイド薄膜の形成
を行うことができず、−方n値が1.0を越えると、上
記の組織を形成することが困難になるという理由による
ものである。
なされたものであつて、NiSin(ただし、nはモル
比で0.9〜1.0)の組成式を満足し、かつNi−S
i2元合金系状態図で示されるNiSi化合物が反応生
成相として存在し、このNiSi化合物反応生成相中
に、同状態図におけるNi3Si2化合物とNiSi化合
物の共晶からなる未反応共晶相が分散分布した組織を有
するスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材
に特徴を有するものである。 なお、組成式におけるn
の値を0.9〜1.0としたのは、nの値が0.9未満
では、所望の低抵抗をもったNiシリサイド薄膜の形成
を行うことができず、−方n値が1.0を越えると、上
記の組織を形成することが困難になるという理由による
ものである。
【0006】
【実施例】つぎに、この発明のNiシリサイド焼結タ−
ゲット材を実施例により具体的に説明する。 まず、5
N(ナイン)の高純度Ni板材と7Nの高純度Si塊材
を用い、これらを所定の割合に秤量し、真空度:10-5
torrの雰囲気中、水冷銅ハ−スにて電子ビ−ム溶解
を行ない、ついでジョ−クラッシャ−にて粗粉砕し、さ
らにボ−ルミルで微粉砕して、それぞれNi−Si2元
合金系状態図におけるNi3Si2化合物とNiSi化合
物の共晶からなるNi3Si2-NiSi共晶粉末と、同じ
く同状態図におけるNiSi化合物とNiSi2化合物
の共晶からなるNiSi−NiSi2共晶粉末を調製
し、ついでこれら両共晶粉末を原料粉末として用い、2
0〜100μmの範囲内の所定の平均粒径に調整した状
態で、表1に示される割合に配合し、V型ミキサ−にて
30分間混合した後、温度:960℃、圧力:20MP
a、保持時間:60分の条件でホットプレスすることに
より組成式:NiSinのnの値がそれぞれ表1に示さ
れる値をもち、かついずれもNiSi化合物反応生成相
中に、Ni3Si2-NiSi共晶の未反応共晶相が分散分
布した組織を有し、さらに直径:250mmφ×厚さ:
10mmの寸法をもった本発明Niシリサイド焼結タ−
ゲット材(以下、本発明タ−ゲット材という)1〜4を
それぞれ製造した。
ゲット材を実施例により具体的に説明する。 まず、5
N(ナイン)の高純度Ni板材と7Nの高純度Si塊材
を用い、これらを所定の割合に秤量し、真空度:10-5
torrの雰囲気中、水冷銅ハ−スにて電子ビ−ム溶解
を行ない、ついでジョ−クラッシャ−にて粗粉砕し、さ
らにボ−ルミルで微粉砕して、それぞれNi−Si2元
合金系状態図におけるNi3Si2化合物とNiSi化合
物の共晶からなるNi3Si2-NiSi共晶粉末と、同じ
く同状態図におけるNiSi化合物とNiSi2化合物
の共晶からなるNiSi−NiSi2共晶粉末を調製
し、ついでこれら両共晶粉末を原料粉末として用い、2
0〜100μmの範囲内の所定の平均粒径に調整した状
態で、表1に示される割合に配合し、V型ミキサ−にて
30分間混合した後、温度:960℃、圧力:20MP
a、保持時間:60分の条件でホットプレスすることに
より組成式:NiSinのnの値がそれぞれ表1に示さ
れる値をもち、かついずれもNiSi化合物反応生成相
中に、Ni3Si2-NiSi共晶の未反応共晶相が分散分
布した組織を有し、さらに直径:250mmφ×厚さ:
10mmの寸法をもった本発明Niシリサイド焼結タ−
ゲット材(以下、本発明タ−ゲット材という)1〜4を
それぞれ製造した。
【0007】また、比較の目的で、上記の高純度Ni板
材と高純度Si塊材の秤量割合をかえて組成式:NiS
inのnが表2に示される値のNiSin粉末を調製し、
これを原料粉末として用いる以外は同一の条件で従来N
iシリサイド焼結タ−ゲット材(以下、従来タ−ゲット
材という)1〜3をそれぞれ製造した。この従来タ−ゲ
ット材1〜3は、いずれもNi3Si2相とNiSi相か
らなる組織をもつものであった。
材と高純度Si塊材の秤量割合をかえて組成式:NiS
inのnが表2に示される値のNiSin粉末を調製し、
これを原料粉末として用いる以外は同一の条件で従来N
iシリサイド焼結タ−ゲット材(以下、従来タ−ゲット
材という)1〜3をそれぞれ製造した。この従来タ−ゲ
ット材1〜3は、いずれもNi3Si2相とNiSi相か
らなる組織をもつものであった。
【0008】つぎに、この結果得られた各種タ−ゲット
材を、スパッタリング装置に組み込み、 基板:直径152mmのSiウエハ 基板温度:200℃ 基板とタ−ゲット材間の距離:40mm 雰囲気:4×10-3torrのArガス 直流出力:1.7kW スパッタ時間:1.4分 の条件でSiウェハの表面にNiシリサイド薄膜を形成
し、Siウェハ表面の薄膜における直径:0.3μm以
上のパ−ティクル発生数を測定した。この測定結果をそ
れぞれ表1,2に示した。
材を、スパッタリング装置に組み込み、 基板:直径152mmのSiウエハ 基板温度:200℃ 基板とタ−ゲット材間の距離:40mm 雰囲気:4×10-3torrのArガス 直流出力:1.7kW スパッタ時間:1.4分 の条件でSiウェハの表面にNiシリサイド薄膜を形成
し、Siウェハ表面の薄膜における直径:0.3μm以
上のパ−ティクル発生数を測定した。この測定結果をそ
れぞれ表1,2に示した。
【0009】
【表1】
【0010】
【表2】
【0011】
【発明の効果】表1,2に示される結果から、NiSi
反応生成相中に、Ni3Si2-NiSi共晶の未反応共晶
相が分散分布する組織を有する本発明タ−ゲット1〜4
で形成されたNiシリサイド薄膜中には、Ni3Si2相
−NiSi相からなる組織を有する従来タ−ゲット材1
〜3を用いて形成された薄膜に比してパ−ティクル発生
が著しく少ないことが明らかである。上述のように、こ
の発明のスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲッ
ト材は、成膜中のパ−ティクル発生がきわめて少なく、
これは成膜速度を上げても、また成膜面積を大きくして
も変わらないので、スパッタリング装置の高出力化およ
び大型化に十分満足に対応することができるものであ
る。
反応生成相中に、Ni3Si2-NiSi共晶の未反応共晶
相が分散分布する組織を有する本発明タ−ゲット1〜4
で形成されたNiシリサイド薄膜中には、Ni3Si2相
−NiSi相からなる組織を有する従来タ−ゲット材1
〜3を用いて形成された薄膜に比してパ−ティクル発生
が著しく少ないことが明らかである。上述のように、こ
の発明のスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲッ
ト材は、成膜中のパ−ティクル発生がきわめて少なく、
これは成膜速度を上げても、また成膜面積を大きくして
も変わらないので、スパッタリング装置の高出力化およ
び大型化に十分満足に対応することができるものであ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 NiSin(ただし、nはモル比で0.
9〜1.0)の組成式を満足し、かつNi−Si2元合
金系状態図で示されるNiSi化合物が反応生成相とし
て存在し、このNiSi化合物反応生成相中に、同状態
図におけるNi3Si2化合物とNiSi化合物の共晶か
らなる未反応共晶相が分散分布した組織を有することを
特徴とする成膜中にパ−ティクル発生の少ないスパッタ
リング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28999194A JPH08144053A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 成膜中にパ−ティクル発生の少ないスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28999194A JPH08144053A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 成膜中にパ−ティクル発生の少ないスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144053A true JPH08144053A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17750370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28999194A Withdrawn JPH08144053A (ja) | 1994-11-24 | 1994-11-24 | 成膜中にパ−ティクル発生の少ないスパッタリング用Niシリサイド焼結タ−ゲット材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08144053A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115259A1 (ja) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Jx日鉱日石金属株式会社 | ニッケル合金スパッタリングターゲット、Ni合金薄膜及びニッケルシリサイド膜 |
-
1994
- 1994-11-24 JP JP28999194A patent/JPH08144053A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011115259A1 (ja) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Jx日鉱日石金属株式会社 | ニッケル合金スパッタリングターゲット、Ni合金薄膜及びニッケルシリサイド膜 |
| US9249497B2 (en) | 2010-03-19 | 2016-02-02 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Ni alloy sputtering target, Ni alloy thin film and Ni silicide film |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020205 |