JPH0874045A - 成膜中にパーティクル発生の少ないスパッタリング用Ｃｏシリサイド焼結ターゲット材 - Google Patents
成膜中にパーティクル発生の少ないスパッタリング用Ｃｏシリサイド焼結ターゲット材Info
- Publication number
- JPH0874045A JPH0874045A JP6216813A JP21681394A JPH0874045A JP H0874045 A JPH0874045 A JP H0874045A JP 6216813 A JP6216813 A JP 6216813A JP 21681394 A JP21681394 A JP 21681394A JP H0874045 A JPH0874045 A JP H0874045A
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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Ｃｏ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Ｃｏシリサイド焼結タ−ゲ
ット材が、ＣｏＳｉn（ただし、ｎはモル比で１．８〜
２．０）の組成式を満足し、かつＣｏ−Ｓｉ２元合金系
状態図で示されるＣｏＳｉ2化合物が反応生成相として
存在し、このＣｏＳｉ2反応生成相中に、同状態図にお
けるＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2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Ｃｏ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Ｃｏシリサイド焼結タ−ゲ
ット材が、ＣｏＳｉn（ただし、ｎはモル比で１．８〜
２．０）の組成式を満足し、かつＣｏ−Ｓｉ２元合金系
状態図で示されるＣｏＳｉ2化合物が反応生成相として
存在し、このＣｏＳｉ2反応生成相中に、同状態図にお
けるＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2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Ｃｏ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Ｃｏ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Ｃｏ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Ｃｏシリサイ
ド焼結タ−ゲット材が用いられている。また、上記Ｃｏ
シリサイド焼結タ−ゲット材は、原料としてＣｏ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Ｃｏシリサイ
ド焼結タ−ゲット材は、組成式：ＣｏＳｉn（ｎはモル
比で１．８〜２．０）を満足する場合、すなわち原料と
してＣｏＳｉ1.8-2.0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、Ｃｏ−Ｓｉ２元合金系状態図に
おけるＣｏＳｉ化合物相とＣｏＳｉ2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Ｃｏ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Ｃｏシリサイ
ド焼結タ−ゲット材が用いられている。また、上記Ｃｏ
シリサイド焼結タ−ゲット材は、原料としてＣｏ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Ｃｏシリサイ
ド焼結タ−ゲット材は、組成式：ＣｏＳｉn（ｎはモル
比で１．８〜２．０）を満足する場合、すなわち原料と
してＣｏＳｉ1.8-2.0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、Ｃｏ−Ｓｉ２元合金系状態図に
おけるＣｏＳｉ化合物相とＣｏＳｉ2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、Ｃｏ
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Ｃｏ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、Ｃｏ
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Ｃｏ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、Ｃｏ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
Ｃｏシリサイド焼結タ−ゲット材を開発すべく研究を行
なつた結果、原料粉末として、予めＣｏ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、Ｃｏ−
Ｓｉ２元合金系状態図におけるＣｏＳｉ化合物とＣｏＳ
ｉ2化合物の共晶からなるＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2共晶粉末
と、同じく同状態図におけるＣｏＳｉ2化合物とＳｉの
共晶からなるＣｏＳｉ2-Ｓｉ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：ＣｏＳｉn（ただし、ｎは
モル比で１．８〜２．０）を満足するＣｏ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ＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2共晶粉末とＣｏＳｉ2-Ｓｉ共
晶粉末が反応して、これら両者間にはＣｏＳｉ2化合物
が形成されるようになり、したがつてこの結果のＣｏシ
リサイド焼結タ−ゲット材は、ＣｏＳｉ2化合物の反応
生成相中に、未反応のＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2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Ｃｏ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Ｃｏ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、Ｃｏ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
Ｃｏシリサイド焼結タ−ゲット材を開発すべく研究を行
なつた結果、原料粉末として、予めＣｏ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、Ｃｏ−
Ｓｉ２元合金系状態図におけるＣｏＳｉ化合物とＣｏＳ
ｉ2化合物の共晶からなるＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2共晶粉末
と、同じく同状態図におけるＣｏＳｉ2化合物とＳｉの
共晶からなるＣｏＳｉ2-Ｓｉ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：ＣｏＳｉn（ただし、ｎは
モル比で１．８〜２．０）を満足するＣｏ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ＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2共晶粉末とＣｏＳｉ2-Ｓｉ共
晶粉末が反応して、これら両者間にはＣｏＳｉ2化合物
が形成されるようになり、したがつてこの結果のＣｏシ
リサイド焼結タ−ゲット材は、ＣｏＳｉ2化合物の反応
生成相中に、未反応のＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2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Ｃｏ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Ｃｏ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、ＣｏＳｉn（ただし、ｎはモル
比で１．８〜２．０）の組成式を満足し、かつＣｏ−Ｓ
ｉ２元合金系状態図で示されるＣｏＳｉ2化合物が反応
生成相として存在し、このＣｏＳｉ2化合物反応生成相
中に、同状態図におけるＣｏＳｉ化合物とＣｏＳｉ2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Ｃｏ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１．８〜２．０としたのは、ｎの値が１．８未
満では、所望の低抵抗をもつたＣｏシリサイド薄膜の形
成を行うことができず、−方ｎ値が２．０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、ＣｏＳｉn（ただし、ｎはモル
比で１．８〜２．０）の組成式を満足し、かつＣｏ−Ｓ
ｉ２元合金系状態図で示されるＣｏＳｉ2化合物が反応
生成相として存在し、このＣｏＳｉ2化合物反応生成相
中に、同状態図におけるＣｏＳｉ化合物とＣｏＳｉ2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Ｃｏ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１．８〜２．０としたのは、ｎの値が１．８未
満では、所望の低抵抗をもつたＣｏシリサイド薄膜の形
成を行うことができず、−方ｎ値が２．０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Ｃｏ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Ｃｏ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−
５tｏｒｒ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Ｃｏ−Ｓｉ
２元合金系状態図におけるＣｏＳｉ化合物とＣｏＳｉ2
化合物の共晶からなるＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2共晶粉末
と、同じく同状態図におけるＣｏＳｉ2化合物とＳｉの
共晶からなるＣｏＳｉ2-Ｓｉ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、２０〜１００
μｍ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：１２５０℃、圧力：２０ＭＰａ、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：ＣｏＳｉn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ＣｏＳｉ2化合物反応生成相中に、
ＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2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：２５０ｍｍ，厚さ：１０ｍ
ｍの寸法をもつた本発明Ｃｏ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Ｃｏ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−
５tｏｒｒ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Ｃｏ−Ｓｉ
２元合金系状態図におけるＣｏＳｉ化合物とＣｏＳｉ2
化合物の共晶からなるＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2共晶粉末
と、同じく同状態図におけるＣｏＳｉ2化合物とＳｉの
共晶からなるＣｏＳｉ2-Ｓｉ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、２０〜１００
μｍ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：１２５０℃、圧力：２０ＭＰａ、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：ＣｏＳｉn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ＣｏＳｉ2化合物反応生成相中に、
ＣｏＳｉ−ＣｏＳｉ2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：２５０ｍｍ，厚さ：１０ｍ
ｍの寸法をもつた本発明Ｃｏ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Ｃｏ板
材と高純度Ｓｉ塊材の秤量割合をかえて組成式：ＣｏＳ
ｉnのｎが表２に示される値のＣｏＳｉn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Ｃ
ｏ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ＣｏＳｉ相とＣｏＳｉ2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：ＣｏＳ
ｉnのｎが表２に示される値のＣｏＳｉn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Ｃ
ｏ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ＣｏＳｉ相とＣｏＳｉ2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：１８０℃ 基板とタ−ゲット材間の距離：６０ｍｍ 雰囲気：３×１０−３tｏｒｒのＡｒガス 直流出力：１．６ｋＷ スパッタ時間：１分 の条件でＳｉウェハの表面にＣｏ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：１８０℃ 基板とタ−ゲット材間の距離：６０ｍｍ 雰囲気：３×１０−３tｏｒｒのＡｒガス 直流出力：１．６ｋＷ スパッタ時間：１分 の条件でＳｉウェハの表面にＣｏ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、ＣｏＳｉ
2反応生成相中に、ＣｉＳｉ−ＣｏＳｉ2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Ｃｏシリサイド薄膜中には、ＣｏＳｉ相
−ＣｏＳｉ2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Ｃｏ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。
2反応生成相中に、ＣｉＳｉ−ＣｏＳｉ2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Ｃｏシリサイド薄膜中には、ＣｏＳｉ相
−ＣｏＳｉ2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Ｃｏ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。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｌ 21/203 Ｓ 9545−4Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣｏＳｉn（ただし、ｎはモル比で１．
８〜２．０）の組成式を満足し、かつＣｏ−Ｓｉ２元合
金系状態図で示されるＣｏＳｉ2化合物が反応生成相と
して存在し、このＣｏＳｉ2化合物反応生成相中に、同
状態図におけるＣｏＳｉ化合物とＣｏＳｉ2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Ｃｏシリサイド焼結タ−ゲット材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216813A JPH0874045A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 成膜中にパーティクル発生の少ないスパッタリング用Ｃｏシリサイド焼結ターゲット材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6216813A JPH0874045A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 成膜中にパーティクル発生の少ないスパッタリング用Ｃｏシリサイド焼結ターゲット材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0874045A true JPH0874045A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16694296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6216813A Withdrawn JPH0874045A (ja) | 1994-09-12 | 1994-09-12 | 成膜中にパーティクル発生の少ないスパッタリング用Ｃｏシリサイド焼結ターゲット材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0874045A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337272B1 (en) | 1999-02-24 | 2002-01-08 | Nec Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device |
| WO2003009367A1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Nikko Materials Company, Limited | Hafnium silicide target for forming gate oxide film and method for preparation thereof |
-
1994
- 1994-09-12 JP JP6216813A patent/JPH0874045A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6337272B1 (en) | 1999-02-24 | 2002-01-08 | Nec Corporation | Method of manufacturing a semiconductor device |
| WO2003009367A1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-30 | Nikko Materials Company, Limited | Hafnium silicide target for forming gate oxide film and method for preparation thereof |
| US7517515B2 (en) | 2001-07-18 | 2009-04-14 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Hafnium silicide target for forming gate oxide film and method for preparation thereof |
| US7674446B2 (en) | 2001-07-18 | 2010-03-09 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd | Hafnium silicide target for forming gate oxide film, and method for preparation thereof |
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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: 20011120 |