JP3386677B2 - Metal silicide target material - Google Patents

Metal silicide target material

Info

Publication number
JP3386677B2
JP3386677B2 JP35921396A JP35921396A JP3386677B2 JP 3386677 B2 JP3386677 B2 JP 3386677B2 JP 35921396 A JP35921396 A JP 35921396A JP 35921396 A JP35921396 A JP 35921396A JP 3386677 B2 JP3386677 B2 JP 3386677B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target material
hardness
load
free silicon
density
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 - Fee Related
Application number
JP35921396A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10110265A (en
Inventor
英司 平川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Metals Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP35921396A priority Critical patent/JP3386677B2/en
Publication of JPH10110265A publication Critical patent/JPH10110265A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3386677B2 publication Critical patent/JP3386677B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスに
使用される電極形成あるいは配線形成等に使用される金
属シリサイドターゲット材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal silicide target material used for electrode formation or wiring formation for semiconductor devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のLSIの高集積化に伴い、LSI
の電極および配線としてタングステンシリサイドあるい
はモリブデンシリサイド膜等に代表される金属シリサイ
ドの膜が用いられている。これらのシリサイド膜を形成
する方法としては、スパッタリング法、化学蒸着法等が
使用されており、特に膜の生産性、再現性および作業の
安全性から、スパッタリング法が主流となっている。こ
のスパッタリング法は、金属とシリコンで構成されるタ
ーゲット材を用いて、アルゴン等の不活性ガスイオンを
ターゲット材表面に衝突させ、放出される微細な粒子を
薄膜として形成させる方法である。具体的なターゲット
材組成としては、化学量論的な金属シリサイドMSi2
の組成を用いると、形成する金属シリサイド膜に大きな
応力がかかるため、シート抵抗が増大しない範囲で化学
量論組成よりもシリコンを高めた組成のターゲット材が
通常使用されている。
2. Description of the Related Art With the recent high integration of LSI, LSI
A metal silicide film typified by a tungsten silicide film or a molybdenum silicide film is used for the electrodes and wirings. As a method for forming these silicide films, a sputtering method, a chemical vapor deposition method and the like are used, and the sputtering method is predominant in view of film productivity, reproducibility and work safety. This sputtering method is a method in which an inert gas ion such as argon is made to collide with the surface of the target material using a target material composed of metal and silicon to form fine particles emitted as a thin film. A specific target material composition is stoichiometric metal silicide MSi 2
Since a large stress is applied to the metal silicide film to be formed when the above composition is used, a target material having a composition in which silicon is higher than the stoichiometric composition is usually used within a range where the sheet resistance does not increase.

【0003】また、上述したターゲット材においては、
使用中の割れの発生を防止する目的、薄膜の均一性、低
抵抗性などを確保する目的、あるいはスパッタ時の局部
放電によりパーティクルが発生するのを防止する目的の
ために、高密度で不純物の少ないターゲット材を製造す
る方法が検討されている。例えば、特開昭61−145
828号公報では、高純度高融点金属粉末と高純度シリ
コン粉末を混合、加圧成形、加熱焼結して焼結体を得た
後、電子ビーム溶解してシリサイド溶解品を得る方法が
開示されている。また、特開昭61−141673号公
報あるいは 特開昭61−141674号公報では、モ
リブデン粉末あるいはタングステン粉末を混合後、成
形、シリサイド化の後にペレットを粉砕し、ホットプレ
スによる焼結体を得る方法によって高密度ターゲット材
を得ている。
In the above-mentioned target material,
In order to prevent cracking during use, to ensure uniformity of thin film, low resistance, etc., or to prevent generation of particles due to local discharge during sputtering, high density of impurities A method of manufacturing a small amount of target material is being studied. For example, JP-A-61-145
Japanese Patent No. 828 discloses a method in which a high-purity high-melting point metal powder and a high-purity silicon powder are mixed, pressure-molded and heat-sintered to obtain a sintered body, and then electron beam melting is performed to obtain a silicide-melted product. ing. Further, in JP-A-61-1141673 or JP-A-61-1141674, a method of obtaining a sintered body by hot pressing after mixing molybdenum powder or tungsten powder, molding and silicidation, and then crushing pellets To obtain a high-density target material.

【0004】また、特開昭63−219580号公報に
記載されるように、組織の微細化のために、モリブデン
やタングステン等の高融点金属粉末とシリコン粉末とを
真空中でシリサイド反応させ、得られた仮焼体を熱間静
水圧プレスする方法も提案されている。また、特公平6
−41629号公報に記載されるように、パーティクル
の低減に炭素量が関係することに着目して、金属粉末と
シリコン粉末の混合粉末を作製した後、炭素および酸素
を低減するために高真空中で加熱して炭素および酸素を
低減する工程を付加する方法も開示されている。また、
本出願人は、特開平8−49068号公報に記載したよ
うに、密度向上のために仮焼体を1200℃から140
0℃、110MPa以上という高温度、高圧力で焼結
し、相対密度を101%以上にした方法を提案してい
る。
Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-219580, a refractory metal powder such as molybdenum or tungsten and a silicon powder are subjected to a silicidation reaction in a vacuum to obtain a fine structure. A method of hot isostatically pressing the obtained calcined body has also been proposed. In addition, special fair 6
As described in JP-A-41629, paying attention to the fact that the amount of carbon is related to the reduction of particles, after producing a mixed powder of metal powder and silicon powder, in a high vacuum in order to reduce carbon and oxygen. Also disclosed is a method of adding a step of heating to reduce carbon and oxygen. Also,
As described in JP-A-8-49068, the applicant of the present invention uses a calcined body at a temperature of 1200 ° C. to 140 ° C. to improve the density.
A method is proposed in which the relative density is 101% or more by sintering at a high temperature of 0 ° C. and 110 MPa or more and a high pressure.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した高密度化、不
純物の低減および組織の微細化は、モリブデンシリサイ
ドあるいはタングステンシリサイド等の金属シリサイド
ターゲット材のパーティクルの低減のためにそれぞれ有
効な方法である。しかし、近年のLSIの高集積化は著
しく、配線などに要求される薄膜の幅がサブミクロンに
なってきており、これに伴い、従来問題にならなかった
より細かいパーティクルについても問題視されるように
なってきた。本出願人が提案した上述した特開平8−4
9068号公報に記載される方法でターゲット材を製造
しパーティクルの発生量を調査したところ、0.3μm
以上のパーティクルは大きく低減されることを確認し
た。しかし、さらに厳しい0.2μm以上のパーティク
ル発生個数で評価すると、まだ十分に低減できない場合
があることが判明した。本発明は、上述した要求に答え
るべく、特に小粒径のパーティクルの発生を効果的に抑
えることが可能な新規な金属シリサイドターゲット材を
提供することである。
The above-mentioned densification, reduction of impurities and refinement of structure are effective methods for reducing particles of a metal silicide target material such as molybdenum silicide or tungsten silicide. However, the high integration of LSIs in recent years has been remarkable, and the width of the thin film required for wiring has become submicron. With this, finer particles, which have not been a problem in the past, are also regarded as problems. It's coming. The above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 8-4 proposed by the applicant.
When the target material was manufactured by the method described in Japanese Patent No. 9068 and the amount of particles generated was investigated, it was found to be 0.3 μm.
It was confirmed that the above particles were greatly reduced. However, it was found that the evaluation could not be sufficiently reduced in some cases when the number of generated particles of 0.2 μm or more was evaluated more severely. The present invention is to provide a novel metal silicide target material capable of effectively suppressing the generation of particles having particularly small particle diameters in order to meet the above-mentioned requirements.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、シリコンと
金属Mとの原子比Si/Mが2以上、実質的に化合物で
ある金属シリサイドと遊離シリコンからなる組織を基本
構成とするターゲット材に対して、ターゲット材の高密
度化によるパーティクルの抑制する手法のみでは、小粒
径のパーティクルの発生を抑えるのに十分ではなく、高
密度化に加えた新しい手段が必要であると考え、ターゲ
ット材組織とパーティクルの発生との関係について詳細
に検討した。その結果、小粒径のパーティクルの発生
は、上述したターゲット材を構成する組織の歪みや転位
等の内部状態、特に遊離シリコンの内部状態に依存する
ことを突き止めた。そして、本発明者はまず、遊離シリ
コンの内部状態を反映する特性として、遊離シリコン部
の硬さに着目し、遊離シリコン部の硬さを下げることに
より、小粒径のパーティクルの抑制が可能であることを
見いだし本発明に到達した。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventor of the present invention has as a basic target material a structure in which the atomic ratio Si / M of silicon and metal M is 2 or more and the structure is essentially composed of metal silicide and free silicon. On the other hand, the method of suppressing particles by increasing the density of the target material alone is not sufficient to suppress the generation of particles with small particle diameters, and it is necessary to add new means to increase the density. The relationship between the material structure and the generation of particles was examined in detail. As a result, it was found that the generation of the particles having a small particle size depends on the internal state such as strain and dislocation of the structure forming the target material, particularly the internal state of free silicon. Then, the present inventor first pays attention to the hardness of the free silicon portion as a characteristic that reflects the internal state of the free silicon, and by lowering the hardness of the free silicon portion, it is possible to suppress particles with a small particle size. The inventors have found out that there has been reached the present invention.

【0007】すなわち、本発明はターゲット材が化学量
論的な高融点シリサイドMSi2および純シリコンSi
で構成されると仮定して計算された理論密度に対するタ
ーゲット材の真密度の比である相対密度が100%を超
え、ターゲット材組織中の遊離シリコン部のビッカース
硬度が1100未満である金属シリサイドターゲット材
である。
That is, according to the present invention, the target materials are stoichiometric refractory silicide MSi 2 and pure silicon Si.
The metal silicide target has a relative density of more than 100%, which is the ratio of the true density of the target material to the theoretical density calculated assuming that the target material has a Vickers hardness of less than 1100, in the structure of the target material. It is a material.

【0008】また、本発明者は遊離シリコンの内部状態
を直接あらわす指標として、遊離シリコン部の組織中に
存在する転位の密度に着目した。そして遊離シリコン組
織中に確認される転位を低減することが小粒径のパーテ
ィクルの低減に有効であることを見いだした。
Further, the present inventor has focused on the density of dislocations existing in the structure of the free silicon portion as an index directly representing the internal state of the free silicon. Then, it was found that reducing dislocations confirmed in the free silicon structure is effective in reducing particles having a small particle size.

【0009】転位密度から見た本発明のターゲット材
は、ターゲット材が化学量論的な高融点シリサイドMS
2および純シリコンSiで構成されると仮定して計算
された理論密度に対するターゲット材の真密度の比であ
る相対密度が100%を超え、ターゲット材組織に存在
する遊離シリコン部おいて、転位が確認されない領域の
大きさは直径1μm以上である金属シリサイドターゲッ
ト材である。このとき、ターゲット材組織中の遊離シリ
コン部のビッカース硬度は1100未満であることが好
ましい。
The target material of the present invention viewed from the dislocation density is a high melting point silicide MS whose target material is stoichiometric.
i 2 and the relative density, which is the ratio of the true density of the target material to the theoretical density calculated assuming that it is composed of pure Si, exceeds 100%, and dislocations occur in the free silicon portion existing in the target material structure. The size of the region in which is not confirmed is a metal silicide target material having a diameter of 1 μm or more. At this time, the Vickers hardness of the free silicon portion in the target material structure is preferably less than 1100.

【0010】上述した本発明のターゲット材において
ーゲット材組織中の金属シリサイド部のビッカース硬
度を1200未満とする。また、本発明のターゲット材
は、ロックウェル硬さAスケール用のダイヤモンド圧子
を用い、引っかき速度10mm/分、負荷荷重速度100
[N/分]で0[N]から連続的に荷重を増加したとき、
破壊を示す荷重が50N以上である。
In the above-mentioned target material of the present invention ,
The Vickers hardness of the metal silicide portion of the data Getto material in the tissue is less than 1200. The target material of the present invention uses a diamond indenter for Rockwell hardness A scale, and has a scratch rate of 10 mm / min and a load rate of 100.
When the load is continuously increased from 0 [N] at [N / min],
Load indicating the destruction Ru der more than 50N.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明においては、粗大なパーテ
ィクルの発生を抑えるために、まず相対密度が100%
を超える高密度に調整する必要がある。これは、密度が
低いターゲット材に存在する空隙は、スパッタリング中
に異常放電の原因となりやすく、粗大なパーティクルの
発生原因となるからである。このような高密度のターゲ
ット材にあって、小粒径のパーティクルの発生を防止す
べく、ターゲット材を構成する組織の歪みや転位等の内
部状態、特に遊離シリコンの内部状態から規定したこと
に本発明の重要な特徴がある。以下に詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, in order to suppress the generation of coarse particles, first, the relative density is 100%.
It is necessary to adjust to a high density exceeding. This is because the voids present in the target material having a low density are likely to cause abnormal discharge during sputtering and cause generation of coarse particles. In such a high-density target material, in order to prevent the generation of particles with a small particle diameter, the internal conditions such as strain and dislocation of the structure of the target material, especially the internal conditions of free silicon, are specified. There are important features of the invention. The details will be described below.

【0012】本発明者は、ターゲット材を製造する条件
として、原料粒径や加圧焼結条件を様々変更したターゲ
ット材と小粒径のパーティクルの発生について検討し
た。その結果、一見したミクロ組織に差のないものであ
っても、小粒径のパーティクルの発生が少ないターゲッ
ト材が存在することを見いだした。そしてこの原因を詳
細に検討したところ、小粒径のパーティクルの発生の多
いターゲット材に比べてパーティクルの発生の少ないタ
ーゲット材は遊離シリコン部の硬さが顕著に低くなって
いることを見いだしたのである。本発明においては、遊
離シリコン部の硬さを遊離シリコン部のビッカース硬度
が1100未満であると規定した。本発明においてビッ
カース硬度を1100未満としたのは、この範囲は、従
来の材料の高密度材に比べて明らかに小粒径のパーティ
クルの発生が改善できるためである。
As a condition for producing the target material, the inventor of the present invention examined the target material in which the raw material particle diameter and the pressure sintering conditions were variously changed and the generation of particles having a small particle diameter. As a result, it has been found that there is a target material in which the generation of small-sized particles is small even if the microstructures have no apparent difference. After examining the cause in detail, it was found that the hardness of the free silicon part is significantly lower in the target material with less particles compared to the target material with many particles with small particle size. is there. In the present invention, the hardness of the free silicon part is defined as the Vickers hardness of the free silicon part is less than 1100. In the present invention, the Vickers hardness is set to less than 1100, because the range can obviously improve the generation of particles having a small particle diameter as compared with the conventional high density material.

【0013】そしてさらにターゲット材組織を検討した
ところ、パーティクルの少ないターゲット材を、透過型
電子顕微鏡で観察すると、パーティクルの多いターゲッ
ト材に比べて遊離シリコン部に歪みや積層欠陥あるいは
転位が少ないことが判明した。すなわち、上述した遊離
シリコン部の硬さは、このような組織の内部状態を反映
しているのである。本発明においては、上述したターゲ
ット材をより明確に表現するために、ターゲット材組織
に存在する遊離シリコン部において、転位が確認されな
い領域の大きさが直径1μm以上であるものと規定し
た。歪みや転位等の内部状態は定量するのが難しく、比
較的確認し易い転位を定量的に評価するために転位が確
認されない領域の大きさで規定したものである。
When the structure of the target material was further examined, when the target material with few particles was observed with a transmission electron microscope, it was found that the free silicon portion had less strain, stacking faults or dislocations than the target material with many particles. found. That is, the hardness of the free silicon portion described above reflects the internal state of such a tissue. In the present invention, in order to more clearly express the above-mentioned target material, it has been defined that the size of the region where dislocation is not confirmed is 1 μm or more in the free silicon portion existing in the target material structure. It is difficult to quantify internal states such as strain and dislocation, and in order to quantitatively evaluate dislocations that are relatively easy to confirm, the size is defined by the size of the region where dislocations are not confirmed.

【0014】具体的に、タングステンシリサイドのター
ゲット材であって、WSix x=2.75の組成を持
つターゲット材を例にとって説明する。図1および図2
は、本発明の相対密度102%のタングステンシリサイ
ドの遊離シリコン部を観察した100,000倍および
30,000倍の透過型電子顕微鏡写真であり、黒色の
粒はタングステンシリサイド部、白色部は遊離シリコン
部である。一方、図3および図4は比較例の相対密度1
02%のタングステンシリサイドの遊離シリコン部を観
察した100,000倍および30,000倍の透過型
電子顕微鏡写真である。
A specific description will be given of a target material of tungsten silicide having a composition of WSix x = 2.75. 1 and 2
Are 100,000 and 30,000 times transmission electron micrographs of the free silicon portion of the tungsten silicide of the present invention having a relative density of 102%, in which black particles are tungsten silicide portions and white portions are free silicon portions. It is a department. On the other hand, FIGS. 3 and 4 show the relative density 1 of the comparative example.
2 is transmission electron micrographs of 100,000 and 30,000 times observation of a free silicon portion of 02% tungsten silicide.

【0015】図1および図2においては、双晶と思われ
る像は観察されるものの明確な転位の存在を示す像は認
められない。一方、図3および図4では無数とも思える
転位が確認される。そして、図1および図2で示す本発
明のターゲット材と比較すると、シリコン部の転位密度
は明らかに比較例の方が高い。この転位密度の大小を定
量化するために転位が確認されない領域の大きさにより
判別したものである。すなわち、図1および2に示す組
織は、転位が確認されない領域の大きさは、直径1μm
を大きく越えているが、図3および図4に示す組織にお
いては、転位が確認されない領域の直径は最大で0.5
μm以下である。このような組織の違いにより、本発明
のタングステンシリサイド材における2μm以上のパー
ティクルの発生個数は、比較例のターゲット材の1/3
以下とすることが可能となったのである。
In FIG. 1 and FIG. 2, an image which seems to be a twin crystal is observed, but an image showing the existence of a clear dislocation is not recognized. On the other hand, in FIGS. 3 and 4, dislocations that seem to be innumerable are confirmed. When compared with the target material of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the dislocation density of the silicon portion is obviously higher in the comparative example. In order to quantify the magnitude of this dislocation density, the size is determined by the size of the region in which dislocation is not confirmed. That is, in the structures shown in FIGS. 1 and 2, the size of the region where dislocation is not confirmed is 1 μm in diameter.
However, in the structures shown in FIGS. 3 and 4, the diameter of the region where dislocation is not confirmed is 0.5 at the maximum.
μm or less. Due to such a difference in structure, the number of particles of 2 μm or more generated in the tungsten silicide material of the present invention is 1/3 that of the target material of the comparative example.
It became possible to:

【0016】遊離シリコン部の硬さが低く転位密度の低
い本発明のターゲット材は、たとえば金属シリサイドを
生成する金属粉、たとえばタングステンやモリブデン等
の金属粉末を平均粒径を50μm以下とし、平均粒径を
5μm以下の極めて微細なシリコン粉末とを原料粉末と
して用いて、これを加熱してシリサイド化反応を行い仮
焼体とし、これをさらに粉砕した後1200℃以上、4
0MPa以上100MPa以下で焼結することによって
得ることができる。このように微細な原料粉末を使用す
ることにより、110MPa以上の高圧を適用しなくて
も、相対密度を100%を超えるものとすることがで
き、かつ遊離シリコン部の硬さをビッカース硬度で11
00未満の本発明のターゲット材を得ることができるの
である。
The target material of the present invention, which has a low hardness of the free silicon portion and a low dislocation density, has a mean particle size of 50 μm or less, for example, a metal powder that forms metal silicide, such as a metal powder of tungsten or molybdenum. An extremely fine silicon powder having a diameter of 5 μm or less was used as a raw material powder, which was heated to cause a silicidation reaction to form a calcined body, which was further pulverized and then 1200 ° C. or higher, 4
It can be obtained by sintering at 0 MPa or more and 100 MPa or less. By using such a fine raw material powder, the relative density can be made higher than 100% without applying a high pressure of 110 MPa or more, and the hardness of the free silicon portion can be 11 in Vickers hardness.
The target material of the present invention of less than 00 can be obtained.

【0017】また、単純に高密度に調整する方法として
は、特開平8−49068号公報に記載されるような1
200℃以上の高温と100MPaを超える高圧の条件
を適用ができる。しかし、この方法では、高圧が適用さ
れるためターゲット材組織中の遊離シリコン部の硬さが
ビッカース硬度(Hv)で1100以上にもなり、転位
密度も高いものとなるため好ましくない。そのため、こ
の方法を採用する場合は、たとえば1200℃以上で保
持する焼鈍処理を行うことによって、遊離シリコン部の
硬さを下げる必要がある。なお、本発明のターゲット材
組織においては、遊離シリコン部は金属シリサイドによ
って取り囲まれて拘束されているため、上述した焼鈍処
理を行っても遊離シリコン部の硬さの低下は少ない範囲
にとどまる。そのため、好ましくは上述した低い圧力で
焼結する方法を採用することが望ましいのである。
Further, as a method for simply adjusting the density to a high density, there is a method described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-49068.
Conditions of high temperature of 200 ° C. or higher and high pressure of more than 100 MPa can be applied. However, this method is not preferable because a high pressure is applied and the hardness of the free silicon portion in the target material structure becomes Vickers hardness (Hv) of 1100 or more and the dislocation density becomes high. Therefore, when adopting this method, it is necessary to reduce the hardness of the free silicon portion by performing an annealing treatment that is held at 1200 ° C. or higher, for example. In the target material structure of the present invention, since the free silicon portion is surrounded and constrained by the metal silicide, the hardness of the free silicon portion is reduced to a small extent even if the above-mentioned annealing treatment is performed. Therefore, it is preferable to adopt the above-described method of sintering at a low pressure.

【0018】本発明のようなシリコンが遊離シリコンと
して存在する金属シリサイドターゲット材を加圧焼結し
て得ようとする場合、相対密度で100%を超える密度
を得ようとするためには1200℃以上の温度を適用す
ることが好ましい。また温度の上限はSiの融点(14
14℃)より低い1400℃以下が望ましい。これは、
1400℃を越えるとシリコンが融解して、焼結体組織
が不均一になるためである。また遊離シリコン部のビッ
カース硬度は、本発明者の検討によれば、焼結圧力にほ
ぼ比例して高くなる。本発明ではビッカース硬度で11
00未満にするためには焼結圧力を100MPa以下と
することが望ましいのである。
In the case where the metal silicide target material in which silicon exists as free silicon as in the present invention is to be obtained by pressure sintering, the relative density is 1200 ° C. in order to obtain a density of more than 100%. It is preferable to apply the above temperature. The upper limit of the temperature is the melting point of Si (14
1400 ° C. or lower, which is lower than 14 ° C.) is desirable. this is,
This is because when the temperature exceeds 1400 ° C., silicon melts and the sintered body structure becomes nonuniform. Further, according to the study by the present inventors, the Vickers hardness of the free silicon portion increases almost in proportion to the sintering pressure. In the present invention, the Vickers hardness is 11
In order to make it less than 00, it is desirable to set the sintering pressure to 100 MPa or less.

【0019】また本発明において、シリコンと高融点金
属の原子比Si/Mが2を越えると規定したのは、Si
/Mが2以下であると、遊離シリコン領域が存在しない
組織のターゲット材となり、遊離シリコン部の硬さある
いは転位密度に起因するパーティクルが発生しないため
である。またLSIの電極または配線として使用する場
合には、Si/Mが4を越えるとシート抵抗が高くなっ
てしまう問題があるため、好ましくはSi/Mを4以下
とする。また、遊離シリコンの量が多いほど遊離シリコ
ン部の硬さあるいは転位密度に起因するパーティクルの
発生は多くなるため、本発明はSi/Mを2.5以上の
ターゲット材に対してより効果がある。
In the present invention, it is defined that the atomic ratio Si / M of silicon and refractory metal exceeds 2 is Si.
This is because when / M is 2 or less, it becomes a target material of the structure in which the free silicon region does not exist, and particles due to the hardness of the free silicon portion or the dislocation density are not generated. When used as an LSI electrode or wiring, there is a problem that the sheet resistance becomes high when Si / M exceeds 4, so Si / M is preferably 4 or less. In addition, the larger the amount of free silicon, the more particles are generated due to the hardness or dislocation density of the free silicon portion. Therefore, the present invention is more effective for a target material having Si / M of 2.5 or more. .

【0020】また、本発明の遊離シリコン部の硬さや転
位密度により小粒径のパーティクルの発生が影響される
原因は不詳であるが、本発明者はターゲット材のスパッ
タ表面部分の脆さが一因となっていることを突き止めて
いる。本発明者の検討によれば、ターゲット材のスパッ
タ表面に単純な荷重をかけた引っかき試験においては、
パーティクルの多い比較例のターゲット材では引っかき
傷の幅が広くなる傾向が認められたのである。これを定
量化するため、引っかき試験によって破壊の発生する荷
重を測定する方法として、いわゆるアコースティック・
エミッションを測定する方法を採用した。
Further, the cause of the influence of the hardness and dislocation density of the free silicon portion of the present invention on the generation of particles having a small particle size is unknown, but the present inventor has found that the sputtered surface of the target material is fragile. I have identified the cause. According to the study by the present inventors, in the scratch test in which a simple load is applied to the sputter surface of the target material,
It was recognized that the target material of the comparative example having many particles tended to have a wider scratch width. In order to quantify this, a so-called acoustic
The method of measuring emission was adopted.

【0021】具体的には、ロックウェル硬さAスケール
用のダイヤモンド圧子を用い、引っかき速度10mm/
分、負荷荷重速度100[N/分]で0[N]から連続的
に荷重を増加したとき、破壊を示す荷重が50N以上と
なると、小粒径のパーティクルの発生を大きく低減でき
ることを見いだした。実際の測定では、アコースティッ
ク・エミッションによる引っかき破壊荷重を、相対的な
値として検出した。その例を図9に示す。図9において
初期の検出値の変動を除いて、荷重を増加したとき、検
出値が跳ね上がるポイントを引っかき破壊荷重(図9参
照)として検出した。図9の縦軸は相対的な検出値であ
る。本発明においては、引っかき破壊荷重と小粒径のパ
ーティクルの発生との関係から、パーティクルを低減す
るには、ロックウェル硬さAスケール用のダイヤモンド
圧子を用い、引っかき速度10mm/分、負荷荷重速度1
00[N/分]で0[N]から連続的に荷重を増加したとき、
破壊を示す荷重が50N以上とすることを見いだした。
Specifically, using a diamond indenter for Rockwell hardness A scale, the scratching speed is 10 mm /
It has been found that when the load continuously increases from 0 [N] at a load load speed of 100 [N / min] and the load indicating fracture is 50 N or more, the generation of small particle size particles can be greatly reduced. . In the actual measurement, the scratch breaking load due to acoustic emission was detected as a relative value. An example thereof is shown in FIG. In FIG. 9, when the load is increased, the point at which the detected value jumps up is detected as a scratch breaking load (see FIG. 9) except for the initial variation in the detected value. The vertical axis of FIG. 9 is a relative detection value. In the present invention, a diamond indenter for Rockwell hardness A scale is used in order to reduce particles from the relationship between the scratch breaking load and the generation of particles having a small particle diameter, the scratch speed is 10 mm / min, and the load speed is 1
When the load is continuously increased from 0 [N] at 00 [N / min],
Load indicating the destruction has been found that you and more than 50N.

【0022】本発明のターゲット材を製造する際には、
シリサイド化反応が利用できる。この反応はモリブデン
またはタングステン等がシリコンと反応して金属シリサ
イドになる反応である。化学量論組成であるMSi2
すなわちシリコンと金属Mとの原子比Si/Mが2より
もシリコンが過剰になるように調整すると、シリサイド
反応によって、金属シリサイドと反応にあずからなかっ
た遊離シリコンとが存在する組織になる。本発明におい
て理論密度とは、ターゲット材組織中に化学量論的な金
属シリサイドMSi2と純シリコンSiとが、それぞれ
単独で存在すると仮定して求めるものである。計算の具
体的な手法は後述する通りである。
When manufacturing the target material of the present invention,
A silicidation reaction can be used. This reaction is a reaction in which molybdenum, tungsten, or the like reacts with silicon to form a metal silicide. Stoichiometric composition MSi 2 ,
That is, when the atomic ratio Si / M between silicon and metal M is adjusted to be more than 2 in excess of silicon, a silicide reaction results in a structure in which metal silicide and free silicon that has not reacted are present. In the present invention, the theoretical density is obtained on the assumption that stoichiometric metal silicide MSi 2 and pure silicon Si exist independently in the target material structure. The specific method of calculation is as described later.

【0023】本発明のターゲット材組織は、上述したよ
うに化合物である金属シリサイドと遊離シリコンで構成
されている。そのため、組織としては、具体的には実施
例で示すMをタングステンとした場合(図5)、あるい
はMをモリブデンとした場合(図7)に示す複合相とな
っている。図5および図7に示すように金属シリサイド
に対応する白色部と、遊離シリコンに対応する暗色部も
しくは黒色部で構成されている。図5および図7に示す
本発明のターゲット材組織は、遊離シリコン部を等価円
直径5μm以下で組織中に微細に分散させている。これ
により、相対密度100%を超える密度の高いターゲッ
ト材を実現しているのである。
The target material structure of the present invention is composed of the compound metal silicide and free silicon as described above. Therefore, as the structure, specifically, the composite phase shown in the case where M is tungsten (FIG. 5) or the case where M is molybdenum (FIG. 7) shown in the examples is formed. As shown in FIGS. 5 and 7, it is composed of a white portion corresponding to metal silicide and a dark color portion or black portion corresponding to free silicon. In the target material structure of the present invention shown in FIGS. 5 and 7, the free silicon portion is finely dispersed in the structure with an equivalent circular diameter of 5 μm or less. As a result, a target material having a high density exceeding 100% relative density is realized.

【0024】本発明において、理論密度は次のように計
算できる。シリコンとタングステンの原子比Si/W=
2.75のターゲット材の場合、化学量論的タングステンシ
リサイドWSi2の密度と分子量は以下の通りである。 密度 9.83[g/cm3] 分子量 240.022[g/g-mol] 純シリコンの密度と分子量は以下の通りである。 密度 2.33[g/cm3] 分子量 28.086[g/g-mol]
In the present invention, the theoretical density can be calculated as follows. Atomic ratio of silicon and tungsten Si / W =
For the 2.75 target material, the stoichiometric tungsten silicide WSi 2 has the following density and molecular weight: Density 9.83 [g / cm 3 ] Molecular weight 240.022 [g / g-mol] The density and molecular weight of pure silicon are as follows. Density 2.33 [g / cm 3 ] Molecular weight 28.086 [g / g-mol]

【0025】ターゲット材が実質的にWSi2:1[g-mo
l]とSi:0.75[g-mol]のみで構成されると仮定する
と、ターゲット材重量は、 (1[g-mol]×240.022[g/g-mol])+(0.75[g-mol]×28.086
[g/g-mol])=261.85[g] ターゲット材体積は、 (1[g-mol]×240.022[g/g-mol]/9.83[g/cm3])+(0.75[g-m
ol]×28.086[g/g-mol]/2.33[g/cm3])=33.458[cm3]
The target material is substantially WSi 2 : 1 [g-mo
l] and Si: 0.75 [g-mol] only, the target material weight is (1 [g-mol] × 240.022 [g / g-mol]) + (0.75 [g-mol] × 28.086
[g / g-mol]) = 261.85 [g] Target material volume is (1 [g-mol] × 240.022 [g / g-mol] /9.83 [g / cm 3 ]) + (0.75 [gm
ol] × 28.086 [g / g-mol] /2.33 [g / cm 3 ]) = 33.458 [cm 3 ]

【0026】このときの密度は、ターゲット材重量/タ
ーゲット材体積=7.803[g/cm3]となる。これが理論密度
である。一方真密度は、ターゲット材をアルキメデス法
によって体積を求め、また秤量することにより重量を求
めることによって得ることができる。これによって得ら
れた真密度が例えば、7.90[g/cm3]であれば、相対密度
は、(真密度×100)/理論密度=(7.90 [g/cm3]×100)
/7.803[g/cm3]=101.2%である。
The density at this time is target material weight / target material volume = 7.803 [g / cm 3 ]. This is the theoretical density. On the other hand, the true density can be obtained by determining the volume of the target material by the Archimedes method, and by weighing the target material. If the true density obtained by this is, for example, 7.90 [g / cm 3 ], the relative density is (true density × 100) / theoretical density = (7.90 [g / cm 3 ] × 100)
/7.803 [g / cm 3 ] = 101.2%.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

(実施例1)高純度タングステン粉末(純度99.999%以
上、平均粒径4.8μm)と高純度シリコン粉末(純度99.9
99%以上、平均粒径2μm)をSi/W=2.75の配合比に秤量
し、ブレンダーにて混合した。この時の理論密度は上述
した手法で計算すると7.803[g/cm3]である。混合して得
られた混合粉末を1350℃×2hrの条件で6×10マイナス2乗
Pa以下の高真空下でシリサイド化反応を行い仮焼体を
得た。この仮焼体をアルゴン雰囲気中で100メッシュ(150μ
m)以下まで粉砕し、粉砕粉を表1に示す条件により熱間
静水圧プレスにより加圧焼結し、機械加工により300mm
φのタングステンシリサイドターゲット材を得た。アル
キメデス法により真密度を求めた。得られた真密度と理
論密度で計算される相対密度を表1に示す。
(Example 1) High-purity tungsten powder (purity 99.999% or more, average particle size 4.8 μm) and high-purity silicon powder (purity 99.9%)
99% or more, average particle size 2 μm) were weighed in a compounding ratio of Si / W = 2.75 and mixed with a blender. The theoretical density at this time is 7.803 [g / cm 3 ] when calculated by the above method. The mixed powder obtained by mixing was subjected to silicidation reaction under a high vacuum of 6 × 10 −2 square Pa or less under the condition of 1350 ° C. × 2 hr to obtain a calcined body. This calcinated body is 100 mesh (150μ
m) crushed to below, crushed powder is pressed and sintered by hot isostatic pressing under the conditions shown in Table 1, and machined to 300 mm
A φ tungsten target material was obtained. The true density was obtained by the Archimedes method. Table 1 shows the relative density calculated from the obtained true density and theoretical density.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】得られたターゲット材の遊離シリコン部お
よび金属シリサイド部の硬さを50kgの荷重によるビッカ
ース硬度計により求めた。また、ターゲット材表面を、
ロックウェル硬さAスケール用のダイヤモンド圧子を用
い、引っかき速度10mm/分、負荷荷重速度100[N/
分]で0[N]から連続的に荷重を増加する引っかき試験
を行い、アコースティック・エミッションによって破壊
を示す荷重(引っかき破壊荷重)を検出したまた、任意
の10視野において透過型電子顕微鏡による30,00
0倍の組織観察を行い、転位の確認されない領域の広さ
(転位無エリア径)を観察した。そして、得られたタングス
テンシリサイドターゲット材を表3の条件でスパッタリ
ングを行い6インチウエハー上に発生する0.3μm以上お
よび0.2μm以上のパーティクル数を測定した。結果を表
2に示す。
The hardness of the free silicon portion and the metal silicide portion of the obtained target material was determined by a Vickers hardness meter with a load of 50 kg. In addition, the target material surface,
Using a diamond indenter for Rockwell hardness A scale, scratch speed 10 mm / min, load speed 100 [N /
Minute], a scratch test in which the load is continuously increased from 0 [N] was performed, and a load indicative of fracture (scratch fracture load) was detected by acoustic emission. 00
The size of the region in which dislocations were not confirmed was observed by observing the structure at 0x
(Dislocation-free area diameter) was observed. Then, the obtained tungsten silicide target material was sputtered under the conditions shown in Table 3 to measure the number of particles of 0.3 μm or more and 0.2 μm or more generated on a 6-inch wafer. The results are shown in Table 2.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】また、本発明のタングステンシリサイドタ
ーゲット材の代表的な組織として400倍の組織写真を
図5に示す。図5に示す本発明のタングステンシリサイ
ドターゲット材において、白色で表されるのは化合物で
あるタングステンシリサイド部であり、黒色に見えるの
は遊離シリコン部であり、これらが分散した組織となっ
ている。表1および表2に示す試料のうち、試料1〜試
料6が本発明のターゲット材であり、試料7〜試料10
は比較例のターゲット材である。
FIG. 5 shows a 400 times structure photograph as a typical structure of the tungsten silicide target material of the present invention. In the tungsten silicide target material of the present invention shown in FIG. 5, what is shown in white is a tungsten silicide part which is a compound, what is seen in black is a free silicon part, and these have a dispersed structure. Of the samples shown in Table 1 and Table 2, Samples 1 to 6 are target materials of the present invention, and Samples 7 to 10 are
Is the target material of the comparative example.

【0033】表1および表2に示すデータから、熱間静
水圧プレスにおける加圧焼結圧力と得られたターゲット
材のSi部およびWSi2部の硬さの関係を整理した図
を図6に示す。図6に示すように、加圧焼結圧力を高め
ていくとSi部およびWSi2部の硬さは比例的に増加
する。たとえば、180MPaの加圧焼結圧力において
は、Si部の硬さは1500Hv、WSi2は1210
Hvにも達している。なお、図6に示すように特にSi
部の硬さの増加がWSi2の硬さの増加に比べて著しい
ことがわかる。表2に示すように、遊離シリコン領域の
硬さをビッカース硬度で1100未満に抑えた本発明の
ターゲット材は、ビッカース硬度が1200以上である
比較例の試料7〜試料9のターゲット材と比較して小粒
径のパーティクルを大きく低減できたことがわかる。
From the data shown in Tables 1 and 2, a diagram in which the relationship between the pressure sintering pressure in the hot isostatic press and the hardness of the obtained Si and WSi 2 portions of the target material is summarized is shown in FIG. Show. As shown in FIG. 6, as the pressure sintering pressure is increased, the hardness of the Si portion and the WSi 2 portion is proportionally increased. For example, at a pressure sintering pressure of 180 MPa, the hardness of the Si portion is 1500 Hv and the hardness of WSi 2 is 1210.
Has reached Hv. In addition, as shown in FIG.
It can be seen that the increase in hardness of the part is more remarkable than the increase in hardness of WSi 2 . As shown in Table 2, the target materials of the present invention in which the hardness of the free silicon region was suppressed to less than 1100 in Vickers hardness were compared with the target materials of Comparative Examples 7 to 9 having Vickers hardness of 1200 or more. It can be seen that the particles with a small particle size were significantly reduced.

【0034】また、表2に示すように、アコースティッ
ク・エミッションにより評価された引っかき破壊荷重を
見ると、引っかき破壊荷重が低いものほど、小粒径のパ
ーティクルの発生が多くなる傾向があることがわかる。
小粒径のパーティクルの発生の少ない本発明のターゲッ
ト材は、いずれも引っかき破壊荷重が50N以上であっ
た。
Further, as shown in Table 2, looking at the scratch breaking load evaluated by acoustic emission, it can be seen that the lower the scratch breaking load, the more the generation of particles of small particle size. .
All of the target materials of the present invention in which small particles having a small particle diameter are not generated have a scratch breaking load of 50 N or more.

【0035】また、透過型電子顕微鏡による転位の観察
によれば、小粒径のパーティクルの発生の少ないターゲ
ット材は、遊離シリコン部に転位が少ないことが確認さ
れた。本発明のターゲット材では、転位の確認されない
エリア径が1μm以上と広いものであったが、小粒径のパ
ーティクルの発生の多い比較例のターゲット材では、転
位の無いエリア径が0.5μm以下であった。なお、比較例の
ターゲット材のうち試料10は、低い温度で焼結したも
のであるため、相対密度が98.8%しかなく、転位の
無い領域は広いものの、全体的にパーティクルの発生が
増加して好ましくないものであった。
Observation of dislocations with a transmission electron microscope has confirmed that the target material in which small-sized particles are rarely generated has few dislocations in free silicon portions. In the target material of the present invention, the area diameter in which dislocations were not confirmed was as wide as 1 μm or more, but in the target material of the comparative example in which many small particle size particles were generated, the area diameter without dislocation was 0.5 μm or less. there were. Since the sample 10 of the target materials of the comparative example was sintered at a low temperature, the relative density was only 98.8% and the dislocation-free region was wide, but the generation of particles increased overall. It was not desirable.

【0036】(実施例2)高純度モリブデン粉末(純度
99.999%以上、平均粒径4.2μm)と高純度シリコン粉末
(純度99.999%以上、平均粒径2μm)をSi/Mo=2.3の配合
比に秤量し、ブレンダーにて混合した。この時の理論密
度は上述した手法で計算すると5.734[g/cm3]である。混
合して得られた混合粉末を1250℃×4hrの条件で6×10
マイナス2乗Pa以下の高真空下でシリサイド化反応を行い
仮焼体を得た。この仮焼体をアルゴン雰囲気中で100メッシ
ュ(150μm)以下まで粉砕し、粉砕粉を表3に示す条件に
より熱間静水圧プレスにより加圧焼結し、機械加工によ
り300mmφのモリブデンシリサイドターゲット材を得
た。アルキメデス法により真密度を求めた。得られた真
密度と理論密度で計算される相対密度を表4に示す。
Example 2 High-purity molybdenum powder (purity
99.999% or more, average particle size 4.2 μm) and high-purity silicon powder (purity 99.999% or more, average particle size 2 μm) were weighed in a mixing ratio of Si / Mo = 2.3 and mixed with a blender. The theoretical density at this time is 5.734 [g / cm 3 ] when calculated by the above method. The mixed powder obtained by mixing is 6 × 10 under the condition of 1250 ° C × 4hr.
A silicidation reaction was performed under a high vacuum of minus square Pa or less to obtain a calcined body. This calcined body was crushed to 100 mesh (150 μm) or less in an argon atmosphere, and the crushed powder was pressure-sintered by hot isostatic pressing under the conditions shown in Table 3 and a 300 mmφ molybdenum silicide target material was machined. Obtained. The true density was obtained by the Archimedes method. Table 4 shows the relative density calculated from the obtained true density and theoretical density.

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】得られたターゲット材の遊離シリコン部お
よび金属シリサイド部の硬さを50kgの荷重によるビッカ
ース硬度計により求めた。 また、ターゲット材表面を、ロックウェル硬さAスケー
ル用のダイヤモンド圧子を用い、引っかき速度10mm/
分、負荷荷重速度100[N/分]で0[N]から連続的
に荷重を増加する引っかき試験を行い、アコースティッ
ク・エミッションによって破壊を示す荷重(引っかき破
壊荷重)を検出した また、任意の10視野において透過型電子顕微鏡による
30,000倍の組織観察を行い、転位の確認されない
領域の広さ(転位無エリア径)を観察した。そして、得られ
たモリブデンシリサイドターゲット材を表3の条件でス
パッタリングを行い6インチウエハー上に発生する0.3
μm以上および0.2μm以上のパーティクル数を測定し
た。結果を表5に示す。
The hardness of the free silicon portion and the metal silicide portion of the obtained target material was determined by a Vickers hardness meter with a load of 50 kg. Also, the target material surface is scratched at a speed of 10 mm / with a diamond indenter for Rockwell hardness A scale.
Min, a load test was carried out by continuously increasing the load from 0 [N] at a load speed of 100 [N / min], and the load indicating the fracture (scratch fracture load) was detected by acoustic emission. In the field of view, the structure was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 30,000 to observe the size of a region where dislocation was not confirmed (dislocation-free area diameter). Then, the obtained molybdenum silicide target material is sputtered under the conditions shown in Table 3 to generate 0.3 on a 6-inch wafer.
The number of particles of μm or more and 0.2 μm or more was measured. The results are shown in Table 5.

【0039】[0039]

【表5】 [Table 5]

【0040】また、本発明のモリブデンシリサイドター
ゲット材の代表的な組織の400倍の組織写真を図7に
示す。図7に示す本発明のモリブデンシリサイドシリサ
イドターゲット材において、白色で表されるのは化合物
であるモリブデンシリサイド部であり、黒色に見えるの
は遊離シリコン部であり、これらが分散した組織となっ
ている。実施例1のタングステンシリサイドターゲット
材に比べ、Si/Mo=2.3とSi量が少ないことに起因し
て、遊離シリコンの組織に占める体積が少ないことがわ
かる。表4および表5に示す試料のうち、試料11〜試
料16が本発明のターゲット材であり、試料17〜試料
20は比較例のターゲット材である。
FIG. 7 shows a 400 times structure photograph of a typical structure of the molybdenum silicide target material of the present invention. In the molybdenum silicide silicide target material of the present invention shown in FIG. 7, white is a molybdenum silicide part which is a compound, and black is a free silicon part, which has a dispersed structure. . It can be seen that, compared to the tungsten silicide target material of Example 1, Si / Mo = 2.3, which is a small amount of Si, and therefore the volume of free silicon occupying the structure is small. Of the samples shown in Tables 4 and 5, Samples 11 to 16 are target materials of the present invention, and Samples 17 to 20 are target materials of Comparative Examples.

【0041】表4および表5に示すデータから、熱間静
水圧プレスにおける加圧焼結圧力と得られたターゲット
材のSi部およびMoSi2部の硬さの関係を整理した
図を図8に示す。図8に示すように、加圧焼結圧力を高
めていくとSi部およびMoSi2部の硬さは比例的に
増加する。たとえば、180MPaの加圧焼結圧力にお
いては、Si部の硬さは1226Hv、MoSi2は1
097Hvに達している。なお、図6に示すように特に
Si部の硬さの増加がMoSi2の硬さの増加に比べて
大きいことがわかる。このモリブデンシリサイドターゲ
ット材においては、Si/Mo=2.3と遊離Si量が少ないこ
とに起因して、実施例1のタングステンシリサイドター
ゲット材ほどSi部の硬さがあまり高くならなかったと
推測される。表4に示すように、遊離シリコン領域の硬
さをビッカース硬度で1100未満に抑えた本発明のタ
ーゲット材は、ビッカース硬度が1100以上である比
較例の試料17〜試料19のターゲット材と比較して小
粒径のパーティクルを低減できている。
From the data shown in Tables 4 and 5, the relationship between the pressure sintering pressure in the hot isostatic press and the hardness of the Si portion and MoSi 2 portion of the obtained target material is summarized in FIG. Show. As shown in FIG. 8, as the pressure sintering pressure is increased, the hardness of the Si portion and the MoSi 2 portion increases proportionally. For example, at a pressure sintering pressure of 180 MPa, the hardness of the Si portion is 1226 Hv and that of MoSi 2 is 1.
It has reached 097 Hv. As shown in FIG. 6, it can be seen that the increase in the hardness of the Si portion is particularly larger than the increase in the hardness of MoSi 2 . It is speculated that in this molybdenum silicide target material, the hardness of the Si portion was not so high as that of the tungsten silicide target material of Example 1 due to the small amount of Si, which is Si / Mo = 2.3. As shown in Table 4, the target materials of the present invention in which the hardness of the free silicon region was suppressed to less than 1100 in Vickers hardness were compared with the target materials of Samples 17 to 19 of Comparative Examples having Vickers hardness of 1100 or more. It is possible to reduce small particle size.

【0042】また、表5に示すように、アコースティッ
ク・エミッションにより評価された引っかき破壊荷重を
見ると、引っかき破壊荷重が低いものほど、小粒径のパ
ーティクルの発生が多くなる傾向があることがわかる。
小粒径のパーティクルの発生の少ない本発明のターゲッ
ト材は、いずれも引っかき破壊荷重が50N以上であっ
た。
Further, as shown in Table 5, looking at the scratch breaking load evaluated by acoustic emission, it is found that the lower the scratch breaking load, the more the generation of particles having a small particle size. .
All of the target materials of the present invention in which small particles having a small particle diameter are not generated have a scratch breaking load of 50 N or more.

【0043】また、透過型電子顕微鏡による転位の観察
によれば、モリブデンシリサイドターゲット材において
も、小粒径のパーティクルの発生の少ないターゲット材
は、遊離シリコン部に転位が少ないことが確認された。
本発明のターゲット材では、転位の確認されないエリア径
が1μm以上と広いものであったが、小粒径のパーティ
クルの発生の多い比較例のターゲット材では、転位の無
いエリア径が1μmに満たないものであった。なお、比較
例のターゲット材のうち試料20は、低い温度で焼結し
たものであるため、相対密度が98.5%しかなく、転
位の無い領域は広いものの、全体的にパーティクルの発
生が増加して好ましくないものであった。
Observation of dislocations by a transmission electron microscope has confirmed that even in the molybdenum silicide target material, the target material in which the generation of small-sized particles is small, has few dislocations in the free silicon portion.
In the target material of the present invention, the area diameter in which dislocations were not confirmed was as wide as 1 μm or more, but in the target material of the comparative example in which particles with small particle diameters were frequently generated, the area diameter without dislocation was less than 1 μm. It was a thing. Since the sample 20 of the target materials of the comparative example was sintered at a low temperature, the relative density was only 98.5% and the dislocation-free region was wide, but the generation of particles increased overall. It was not desirable.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、相対密度が100%以
上の高密度に調整した金属シリサイドターゲット材に対
して、遊離シリコン部の硬さを下げるかあるいは遊離シ
リコン部に存在する転位量を低減し、金属シリサイド部
の硬さを下げ、引っかき破壊荷重を増加することによ
り、従来低減が困難であったより小粒径のパーティクル
の発生を抑えることが可能になったものであるしたが
って、本発明のターゲット材を使用することにより、よ
り微細な加工精度が要求される半導体デバイスの製造歩
留まり向上あるいは半導体デバイスの信頼性向上とな
り、工業上極めて有効である。
According to the present invention, the hardness of the free silicon portion is reduced or the amount of dislocations existing in the free silicon portion is reduced with respect to the metal silicide target material whose relative density is adjusted to a high density of 100% or more. Reduced metal silicide part
By lowering the hardness and increasing the scratch breaking load, it is possible to suppress the generation of particles having a smaller particle diameter, which was difficult to reduce in the past . Therefore, by using the target material of the present invention, the manufacturing yield of semiconductor devices that require finer processing accuracy or the reliability of semiconductor devices can be improved, which is extremely effective in industry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のターゲット材組織の100,000倍
の透過型電子顕微鏡によるミクロ組織写真である。
FIG. 1 is a microstructure photograph of a target material structure of the present invention by a transmission electron microscope at a magnification of 100,000.

【図2】本発明のターゲット材組織の30,000倍の
透過型電子顕微鏡によるミクロ組織写真である。
FIG. 2 is a photograph of a microstructure of a target material structure of the present invention, taken with a transmission electron microscope at a magnification of 30,000.

【図3】比較例のターゲット材組織の100,000倍
の透過型電子顕微鏡によるミクロ組織写真である。
FIG. 3 is a microstructure photograph of a target material structure of a comparative example taken with a transmission electron microscope at a magnification of 100,000.

【図4】比較例のターゲット材組織の30,000倍の
透過型電子顕微鏡によるミクロ組織写真である。
FIG. 4 is a microstructure photograph of a target material structure of a comparative example with a transmission electron microscope at a magnification of 30,000.

【図5】本発明のタングステンシリサイドターゲット材
の組織の1例を示すミクロ組織写真である。
FIG. 5 is a microstructure photograph showing an example of the structure of the tungsten silicide target material of the present invention.

【図6】タングステンシリサイドターゲット材の加圧焼
結圧力と遊離シリコン部の硬さの関係を示した図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the pressure sintering pressure of the tungsten silicide target material and the hardness of the free silicon portion.

【図7】本発明のモリブデンシリサイドターゲット材の
組織の1例を示すミクロ組織写真である。
FIG. 7 is a microstructure photograph showing an example of the structure of the molybdenum silicide target material of the present invention.

【図8】モリブデンシリサイドターゲット材の加圧焼結
圧力と遊離シリコン部の硬さの関係を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the pressure sintering pressure of the molybdenum silicide target material and the hardness of the free silicon portion.

【図9】アコースティックエミッションによる破壊荷重
を測定した例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of measuring a breaking load by acoustic emission.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリコンと金属Mとの原子比Si/Mが
2以上、実質的に化合物である金属シリサイドと遊離シ
リコンからなる組織を有するターゲット材であって、タ
ーゲット材が化学量論的な高融点シリサイドMSi
よび純シリコンSiで構成されると仮定して計算された
理論密度に対するターゲット材の真密度の比である相対
密度が100%を超え、ターゲット材組織中の遊離シリ
コン部のビッカース硬度が1100未満であり、ターゲ
ット材組織中の金属シリサイド部のビッカース硬度が1
200未満であって、ロックウェル硬さAスケール用の
ダイヤモンド圧子を用い、引っかき速度10mm/分、負
荷荷重速度100[N/分]で0[N]から連続的に荷
重を増加したとき、破壊を示す荷重が50N以上であ
ことを特徴とする金属シリサイドタ−ゲット材。
1. A target material having an atomic ratio Si / M of silicon and metal M of 2 or more, and having a texture composed of metal silicide substantially as a compound and free silicon, wherein the target material is stoichiometric. The relative density, which is the ratio of the true density of the target material to the theoretical density calculated assuming that it is composed of the refractory silicide MSi 2 and pure silicon Si, exceeds 100%, and the Vickers of the free silicon portion in the target material structure hardness Ri der less than 1100, Target
The Vickers hardness of the metal silicide part in the structure of the alloy is 1
Less than 200, for Rockwell hardness A scale
Using diamond indenter, scratching speed 10mm / min, negative
Continuous load from 0 [N] at load speed of 100 [N / min]
When increased heavy metal Shirisaidota load showing the destruction, characterized in der Rukoto least 50 N - target material.
【請求項2】 シリコンと金属Mとの原子比Si/Mが
2以上、実質的に化合物である金属シリサイドと遊離シ
リコンからなる組織を有するターゲット材であって、タ
ーゲット材が化学量論的な高融点シリサイドMSi
よび純シリコンSiで構成されると仮定して計算された
理論密度に対するターゲット材の真密度の比である相対
密度が100%を超え、ターゲット材組織に存在する遊
離シリコン部おいて、転位が確認されない領域の大きさ
は直径1μm以上であり、ターゲット材組織中の金属シ
リサイド部のビッカース硬度が1200未満であって、
ロックウェル硬さAスケール用のダイヤモンド圧子を用
い、引っかき速度10mm/分、負荷荷重速度100[N
/分]で0[N]から連続的に荷重を増加したとき、破
壊を示す荷重が50N以上であることを特徴とする金属
シリサイドターゲット材。
2. A target material having an atomic ratio Si / M of silicon and metal M of 2 or more, and having a texture composed of metal silicide that is substantially a compound and free silicon, wherein the target material is stoichiometric. The relative density, which is the ratio of the true density of the target material to the theoretical density calculated assuming that it is composed of the refractory silicide MSi 2 and pure silicon Si, exceeds 100%, and the free silicon portion existing in the target material structure is There are, size of the area dislocation is not confirmed Ri der more in diameter 1 [mu] m, the metal of the target material in the tissue sheet
Vickers hardness of the rear part is less than 1200,
Uses a diamond indenter for Rockwell hardness A scale
Scratch speed 10 mm / min, load speed 100 [N
/ Min], when the load is continuously increased from 0 [N],
Metal silicide target material load indicating a corrupted is characterized der Rukoto least 50 N.
【請求項3】 ターゲット材組織中の遊離シリコン部の
ビッカース硬度が1100未満であることを特徴とする
請求項2に記載の金属シリサイドターゲット材。
3. The metal silicide target material according to claim 2, wherein the free silicon portion in the target material structure has a Vickers hardness of less than 1100.
JP35921396A 1996-08-13 1996-12-27 Metal silicide target material Expired - Fee Related JP3386677B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP35921396A JP3386677B2 (en) 1996-08-13 1996-12-27 Metal silicide target material

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8-231302 1996-08-13
JP23130296 1996-08-13
JP35921396A JP3386677B2 (en) 1996-08-13 1996-12-27 Metal silicide target material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10110265A JPH10110265A (en) 1998-04-28
JP3386677B2 true JP3386677B2 (en) 2003-03-17

Family

ID=26529794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP35921396A Expired - Fee Related JP3386677B2 (en) 1996-08-13 1996-12-27 Metal silicide target material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3386677B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5038553B2 (en) * 2000-04-27 2012-10-03 株式会社東芝 Manufacturing method of sputtering target
JP4488892B2 (en) * 2002-08-19 2010-06-23 Hoya株式会社 Method for manufacturing halftone phase shift mask blank, sputtering target for manufacturing phase shift mask blank, and method for manufacturing phase shift mask
JP2007176706A (en) * 2005-12-26 2007-07-12 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Oxide sintered compact, its production method, sputtering target and transparent electrically conductive film
JP2007238365A (en) * 2006-03-07 2007-09-20 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Oxide sintered compact, its manufacturing method, sputtering target and transparent conductive film
JP6547271B2 (en) * 2014-10-14 2019-07-24 凸版印刷株式会社 Deposition method by vapor deposition on flexible substrate
JP6672595B2 (en) 2015-03-17 2020-03-25 凸版印刷株式会社 Film forming equipment
US11078120B2 (en) 2016-04-26 2021-08-03 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Oxide sintered body, sputtering target and oxide semiconductor film

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10110265A (en) 1998-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910003884B1 (en) High melting metal silicide sputtering target and process for preparing the same
TWI438310B (en) Sintered silicon wafers
JP5812217B1 (en) Sputtering target and manufacturing method of sputtering target
JP6768575B2 (en) Tungsten silicide target and its manufacturing method
JP7269407B2 (en) Tungsten silicide target member, manufacturing method thereof, and manufacturing method of tungsten silicide film
JP3386677B2 (en) Metal silicide target material
US5919321A (en) Target material of metal silicide
JPH11256322A (en) Metal silicide target material
JP4771544B2 (en) Method for producing SiO sintered body
JP7308013B2 (en) Tungsten sputtering target and manufacturing method thereof
TWI675116B (en) Ti-Al alloy sputtering target
KR102403390B1 (en) Powder containing tungsten carbide
JP3528980B2 (en) Tungsten silicide target material and method of manufacturing the same
JP3414412B2 (en) Manufacturing method of sputtering target
JP3707622B2 (en) Metal silicide target material
JPH08269702A (en) Molybdenum silicide target material and its production
Lee et al. The effect of Si3N4 additions on the oxidation resistance of TiAl alloys
KR20200129143A (en) Sputtering target and manufacturing method of sputtering target
JP2003055761A (en) Sputtering target, production method therefor and electronic parts
JP7267425B2 (en) Fe-Pt-BN-based sputtering target and manufacturing method thereof
JPS63171847A (en) Molybdenum crucible and its production
TWI798387B (en) Sputtering target and manufacturing method of sputtering target
JP3073764B2 (en) Ti-W target material and manufacturing method thereof
Krutskii et al. Cr3C2 and VC influence on the structure and properties of WC-Co solid alloys
WO2000031316A1 (en) Co-Ti ALLOY SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090110

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100110

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110110

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120110

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130110

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees