JPH0829435B2 - 熱間静水圧プレスによるスパッタリング装置用ターゲットの製造方法 - Google Patents
熱間静水圧プレスによるスパッタリング装置用ターゲットの製造方法Info
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Landscapes
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はMOS−ICに使用されるゲート電極材料を形成
するに用いるに好適な、高密度の高融点金属シリサイド
からなるスパッタリング装置用ターゲットを熱間静水圧
プレスを用いて成形する製造方法に関する。
するに用いるに好適な、高密度の高融点金属シリサイド
からなるスパッタリング装置用ターゲットを熱間静水圧
プレスを用いて成形する製造方法に関する。
近年MOS型LSIのゲート電極に、比抵抗の小さいモリブ
デンやタングステンなどの高融点金属のシリサイド（珪
化物）が用いられるようになってきた。こうして高融点
金属のシリサイドの膜を形成するには、高融点金属のシ
リサイド製のターゲットを用いたスパッタリング法が主
として採用されている。
デンやタングステンなどの高融点金属のシリサイド（珪
化物）が用いられるようになってきた。こうして高融点
金属のシリサイドの膜を形成するには、高融点金属のシ
リサイド製のターゲットを用いたスパッタリング法が主
として採用されている。
高融点金属のシリサイド特にモリブデンシリサイド製
のターゲットは、一般にモリブデン粉末とシリコン粉末
との混合粉を原料とするか、あるいはモリブデンシリサ
イド粉末を原料としてホットプレス法或いは無加圧真空
焼結法で製造されている。
のターゲットは、一般にモリブデン粉末とシリコン粉末
との混合粉を原料とするか、あるいはモリブデンシリサ
イド粉末を原料としてホットプレス法或いは無加圧真空
焼結法で製造されている。
ホットプレス法で相対密度90％以上であるターゲット
を製造する場合には加熱温度1400℃以上，圧力100kg/cm
2以上が必要となる。しかしながら、加圧容器にカーボ
ン材料を用いた場合には加熱温度が高いためにターゲッ
ト材へのカーボン（Ｃ）の混入が問題であり、また加圧
容器にセラミック材料を用いた場合にはターゲットへの
材料の混入は無いものの容器の破損が問題となってい
る。
を製造する場合には加熱温度1400℃以上，圧力100kg/cm
2以上が必要となる。しかしながら、加圧容器にカーボ
ン材料を用いた場合には加熱温度が高いためにターゲッ
ト材へのカーボン（Ｃ）の混入が問題であり、また加圧
容器にセラミック材料を用いた場合にはターゲットへの
材料の混入は無いものの容器の破損が問題となってい
る。
また、例えば直径が180mm未満、厚み10mm未満のター
ゲットを一枚成形する場合は、直径中心まで均一に90％
以上で圧密出来るが、量産用の直径220mm、厚み40mmタ
ーゲットをホットプレス成形する場合、外周部は90％以
上の密度が得られるが中央部は80％程度となり、ターゲ
ット自体の圧密不足、圧密むらが起り、スパッタ成膜に
粒状物が付着し膜特性を損うという問題もあった。
ゲットを一枚成形する場合は、直径中心まで均一に90％
以上で圧密出来るが、量産用の直径220mm、厚み40mmタ
ーゲットをホットプレス成形する場合、外周部は90％以
上の密度が得られるが中央部は80％程度となり、ターゲ
ット自体の圧密不足、圧密むらが起り、スパッタ成膜に
粒状物が付着し膜特性を損うという問題もあった。
一方、無加圧真空焼結法による場合は、焼結温度1700
℃においても約60〜70％の密度しか得られず密度不足の
ためにほとんど実用に供し得なかった。
℃においても約60〜70％の密度しか得られず密度不足の
ためにほとんど実用に供し得なかった。
一方、モリブデンシリサイド粉末を圧密封入缶に封入
し熱間静水圧プレスにより圧密焼結することにより、低
温で高密度化でき均一な組成分布であり、かつ不純物の
混入のないターゲットを成形することが出来る。
し熱間静水圧プレスにより圧密焼結することにより、低
温で高密度化でき均一な組成分布であり、かつ不純物の
混入のないターゲットを成形することが出来る。
第１表はモリブデンシリサイド粉末をホットプレス、
無加圧焼結および熱間静水圧プレス（HIP）により焼結
成形した条件を示すもので、第１表の条件により焼結成
形したターゲットの特性を示したものが表２である。こ
れらの表より熱間静水圧プレスによる焼結成形のすぐれ
ていることが判る。
無加圧焼結および熱間静水圧プレス（HIP）により焼結
成形した条件を示すもので、第１表の条件により焼結成
形したターゲットの特性を示したものが表２である。こ
れらの表より熱間静水圧プレスによる焼結成形のすぐれ
ていることが判る。
しかし、熱間静水圧プレス成形工程において、圧密封
入缶として経済的に使用できる鉄を主体とする金属缶材
を用いることができるが、この場合は本合金のSiと容易
に1200℃で共晶反応し、缶が破壊したりあるいは缶材に
よる汚染を生じる。又、缶材と成形体の界面が接着して
いるため、缶材と成形体の熱膨張差により成形体に引張
応力が働き成形体にクラックを生じることがある。
入缶として経済的に使用できる鉄を主体とする金属缶材
を用いることができるが、この場合は本合金のSiと容易
に1200℃で共晶反応し、缶が破壊したりあるいは缶材に
よる汚染を生じる。又、缶材と成形体の界面が接着して
いるため、缶材と成形体の熱膨張差により成形体に引張
応力が働き成形体にクラックを生じることがある。
〔問題点を解決するための手段〕 上記問題を解決するために本発明においては高融点金
属シリサイド粉末を圧密用封入缶に封入し、熱間静水圧
プレス（HIP）法により成形焼結するのに用いる圧密用
封入缶の内面にあらかじめBN粉末を塗布した封入缶を用
いることにより熱間静水圧プレス工程における缶材とタ
ーゲット材の反応あるいはターゲットのクラックなどの
欠陥を防止することが出来る。
属シリサイド粉末を圧密用封入缶に封入し、熱間静水圧
プレス（HIP）法により成形焼結するのに用いる圧密用
封入缶の内面にあらかじめBN粉末を塗布した封入缶を用
いることにより熱間静水圧プレス工程における缶材とタ
ーゲット材の反応あるいはターゲットのクラックなどの
欠陥を防止することが出来る。
すなわち、本発明は原料粉末を圧密封入缶内に封入し
熱間静水圧プレス焼結するに際し、内面にBN粉末を塗布
した圧密封入缶を用いて、原料粉末と圧密封入缶との間
にBN粉末を介在させることにより、成形体と圧密封入缶
との熱膨張差によるクラックの発生を低減したことを特
徴とする熱間静水圧プレス方法である。
熱間静水圧プレス焼結するに際し、内面にBN粉末を塗布
した圧密封入缶を用いて、原料粉末と圧密封入缶との間
にBN粉末を介在させることにより、成形体と圧密封入缶
との熱膨張差によるクラックの発生を低減したことを特
徴とする熱間静水圧プレス方法である。
さらに望ましくはBN粉末のはくりによる局部的な浸蝕あ
るいはBNの汚染を防ぐためにBN塗布の内側に成形体を構
成する金属の箔を内張りすることにより完全なものとな
る。
るいはBNの汚染を防ぐためにBN塗布の内側に成形体を構
成する金属の箔を内張りすることにより完全なものとな
る。
本発明は、上述のようにシリサイド粉末を原料粉末と
して使用するものに好適であるが、HIPに使用する封入
缶からの汚染を防ぐ効果において、原料粉末を特定する
ものではない。
して使用するものに好適であるが、HIPに使用する封入
缶からの汚染を防ぐ効果において、原料粉末を特定する
ものではない。
以下、本発明を実施例に基づきより詳細に説明する。
純度99.98％のモリブデンのインゴットと、純度99.99
99％のシリコンインゴットとを、MoSi2.5（モリブデン5
7.2％、シリコン42.8％）となるように配合しプラズマ
アーク溶解炉にて溶解した。得られた合金を振動式粉砕
機にて粉砕し、得られた粉末100重量部に対して6.4重量
部のシリコン粉末（上記シリコンインゴットを同様に粉
砕したもの）を添加して焼結用原料粉とした。
99％のシリコンインゴットとを、MoSi2.5（モリブデン5
7.2％、シリコン42.8％）となるように配合しプラズマ
アーク溶解炉にて溶解した。得られた合金を振動式粉砕
機にて粉砕し、得られた粉末100重量部に対して6.4重量
部のシリコン粉末（上記シリコンインゴットを同様に粉
砕したもの）を添加して焼結用原料粉とした。
次にこの粉末を用いて第１表に示したと同じ条件で軟
鋼製の内面に厚み0.2mmにBN粉末を塗布した缶BN粉末塗
布した内側に厚み0.2mmのMo箔を内張りした缶およびBN
粉末を塗布しない缶とを用いてHIP成形した。BN粉末を
塗布しない缶材のFeと原料粉中のSiが共晶反応して缶壁
が溶融し形をとどめないほど変形し同時に成形体にクラ
ックが発生したがBN粉末を塗布した缶はBN膜により缶材
のFeと原料粉中のSiが隔てられているためにFeとSiのBN
粉のはくりした局部的な反応しか起らず、原料粉は所望
形状に焼結されクラックの発生はなかった。BN粉末を塗
布しさらにMo箔を内張りした缶では全く成形体と缶材の
間に反応は起きなかった。第３表は各缶材を用いたとき
のターゲットへの缶材・Feの侵入を示したものである。
鋼製の内面に厚み0.2mmにBN粉末を塗布した缶BN粉末塗
布した内側に厚み0.2mmのMo箔を内張りした缶およびBN
粉末を塗布しない缶とを用いてHIP成形した。BN粉末を
塗布しない缶材のFeと原料粉中のSiが共晶反応して缶壁
が溶融し形をとどめないほど変形し同時に成形体にクラ
ックが発生したがBN粉末を塗布した缶はBN膜により缶材
のFeと原料粉中のSiが隔てられているためにFeとSiのBN
粉のはくりした局部的な反応しか起らず、原料粉は所望
形状に焼結されクラックの発生はなかった。BN粉末を塗
布しさらにMo箔を内張りした缶では全く成形体と缶材の
間に反応は起きなかった。第３表は各缶材を用いたとき
のターゲットへの缶材・Feの侵入を示したものである。
〔発明の効果〕 以上の通り本発明によれば、MOS型LSIのゲート電極膜
を形成するに好適なモリブデンシリサイド合金からなる
ターゲットが提供される。このターゲットは高強度であ
り、取扱いが容易である。
を形成するに好適なモリブデンシリサイド合金からなる
ターゲットが提供される。このターゲットは高強度であ
り、取扱いが容易である。
また、本発明によれば、モリブデンシリサイド以外の
高融点金属シリサイドターゲットを容易に製造すること
ができる。
高融点金属シリサイドターゲットを容易に製造すること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/645
Claims (1)
- 【請求項１】原料粉末を圧密封入缶内に封入し熱間静水
圧プレス焼結するに際し、内面にBN粉末を塗布した圧密
封入缶を用いて、原料粉末と圧密封入缶との間にBN粉末
を介在させ、かつ前記BNを塗布した圧密封入缶の内面を
さらに成形体と反応し難い金属箔体で内張りした封入缶
を用いることにより、成形体と圧密封入缶との熱膨張差
によるクラックの発生を低減したことを特徴とする熱間
静水圧プレスによるスパッタリング装置用ターゲットの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60117547A JPH0829435B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 熱間静水圧プレスによるスパッタリング装置用ターゲットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60117547A JPH0829435B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 熱間静水圧プレスによるスパッタリング装置用ターゲットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276798A JPS61276798A (ja) | 1986-12-06 |
| JPH0829435B2 true JPH0829435B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=14714505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60117547A Expired - Fee Related JPH0829435B2 (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 熱間静水圧プレスによるスパッタリング装置用ターゲットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829435B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010106351A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Kuroki Kogyosho:Kk | Ｈｉｐ法による容器を含む処理物の処理方法 |
| CN104057083B (zh) | 2013-03-22 | 2016-02-24 | 通用电气公司 | 用于制造以高熔点金属材料为基材的零件的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1557744A (en) * | 1976-06-01 | 1979-12-12 | Special Metals Corp | Process and apparatus for producing aticles of complex shape |
| JPS56141998A (en) * | 1980-04-03 | 1981-11-05 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Mold for hot press |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP60117547A patent/JPH0829435B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61276798A (ja) | 1986-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |