JP2000026956A - 半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット - Google Patents
半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲットInfo
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- JP2000026956A JP2000026956A JP10192222A JP19222298A JP2000026956A JP 2000026956 A JP2000026956 A JP 2000026956A JP 10192222 A JP10192222 A JP 10192222A JP 19222298 A JP19222298 A JP 19222298A JP 2000026956 A JP2000026956 A JP 2000026956A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体素子の金属薄膜であるＧｅ−Ｓｉ系薄
膜を、広い面積に亘って均一な膜厚で、かつ高速で形成
することができるスパッタリングターゲットを提供す
る。 【解決手段】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さ
らにＰ、ＡｓおよびＳｂの内の１種または２種以上を合
計で０．００００５〜１．０重量％を含有したＧｅ−Ｓ
ｉ系焼結体で構成する。
膜を、広い面積に亘って均一な膜厚で、かつ高速で形成
することができるスパッタリングターゲットを提供す
る。 【解決手段】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さ
らにＰ、ＡｓおよびＳｂの内の１種または２種以上を合
計で０．００００５〜１．０重量％を含有したＧｅ−Ｓ
ｉ系焼結体で構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子の金
属薄膜であるＧｅ−Ｓｉ系薄膜をスパッタリングにより
形成するに際して、広い面積に亘って均一な膜厚で、高
速成膜が可能なターゲットに関するものである。
属薄膜であるＧｅ−Ｓｉ系薄膜をスパッタリングにより
形成するに際して、広い面積に亘って均一な膜厚で、高
速成膜が可能なターゲットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体素子の一つに電界効果型ト
ランジスタがあることは知られており、この電界効果型
トランジスタは、Ｓｉ半導体の上面にＳｉＯ2 からなる
酸化物薄膜を形成し、この酸化物薄膜の上にさらに厚
さ：５０〜１００ｎｍのＧｅ−Ｓｉ系薄膜からなる金属
薄膜を形成した構造を有しており、この金属薄膜はゲー
ト電極の役目を果たしていることは知られている。この
Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜からなる金属薄膜は、通常、ＧｅＨ4
（ゲルマンガス）とＳｉＨ4 （シランガス）の混合ガス
を用いて化学蒸着法により形成しているが、これらＧｅ
Ｈ4 （ゲルマンガス）やＳｉＨ4 （シランガス）は極め
て爆発性が高いためその取扱が難しい。そのため、近
年、前記Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜からなる金属薄膜を純Ｇｅ粉
末と純Ｓｉ粉末とを混合し、焼結して得られたＧｅ−Ｓ
ｉ系焼結体からなるターゲットを用いてスパッタリング
法により形成しようとする試みも行われている。
ランジスタがあることは知られており、この電界効果型
トランジスタは、Ｓｉ半導体の上面にＳｉＯ2 からなる
酸化物薄膜を形成し、この酸化物薄膜の上にさらに厚
さ：５０〜１００ｎｍのＧｅ−Ｓｉ系薄膜からなる金属
薄膜を形成した構造を有しており、この金属薄膜はゲー
ト電極の役目を果たしていることは知られている。この
Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜からなる金属薄膜は、通常、ＧｅＨ4
（ゲルマンガス）とＳｉＨ4 （シランガス）の混合ガス
を用いて化学蒸着法により形成しているが、これらＧｅ
Ｈ4 （ゲルマンガス）やＳｉＨ4 （シランガス）は極め
て爆発性が高いためその取扱が難しい。そのため、近
年、前記Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜からなる金属薄膜を純Ｇｅ粉
末と純Ｓｉ粉末とを混合し、焼結して得られたＧｅ−Ｓ
ｉ系焼結体からなるターゲットを用いてスパッタリング
法により形成しようとする試みも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、半導体素子製造
に際しての省力化および省エネ化に対する要求は強く、
これに伴い、半導体素子を構成するＧｅ−Ｓｉ系薄膜の
成膜速度は高速化し、かつ成膜面積は拡大化の傾向にあ
るが、前記従来のＧｅ−Ｓｉ系焼結体からなるターゲッ
ト用いたスパッタリング法によるＧｅ−Ｓｉ系薄膜の形
成は、その成膜速度が遅く、また、成膜面積を広くする
と膜厚に局部的にバラツキが生じ、均一な膜厚の成膜は
困難であるところから、前述の要求に十分答えられない
のが現状であった。
に際しての省力化および省エネ化に対する要求は強く、
これに伴い、半導体素子を構成するＧｅ−Ｓｉ系薄膜の
成膜速度は高速化し、かつ成膜面積は拡大化の傾向にあ
るが、前記従来のＧｅ−Ｓｉ系焼結体からなるターゲッ
ト用いたスパッタリング法によるＧｅ−Ｓｉ系薄膜の形
成は、その成膜速度が遅く、また、成膜面積を広くする
と膜厚に局部的にバラツキが生じ、均一な膜厚の成膜は
困難であるところから、前述の要求に十分答えられない
のが現状であった。
【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、スパッタリング法によるＧｅ−
Ｓｉ系薄膜の成膜速度の高速化および均一な膜厚での成
膜面積の拡大化を図るべく研究を行った結果、（ａ）Ｇ
ｅ−Ｓｉ系焼結体に微量のＰ、ＡｓまたはＳｂの内のい
ずれか１種または２種以上を合計で０．００００５〜
１．０重量％含有させた組成の焼結体からなるターゲッ
トを作製し、このターゲットを用いてスパッタすると、
Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜の成膜速度が著しく速くなると共に、
成膜面積が広くなっても均一な膜厚での成膜が可能とな
る、（ｂ）前記Ｇｅ−Ｓｉ系焼結体は、Ｇｅに対してＳ
ｉを広範囲の割合で含有させることができ、Ｓｉを０．
５〜９５重量％を含有させることができる、という研究
結果が得られたのである。
上述のような観点から、スパッタリング法によるＧｅ−
Ｓｉ系薄膜の成膜速度の高速化および均一な膜厚での成
膜面積の拡大化を図るべく研究を行った結果、（ａ）Ｇ
ｅ−Ｓｉ系焼結体に微量のＰ、ＡｓまたはＳｂの内のい
ずれか１種または２種以上を合計で０．００００５〜
１．０重量％含有させた組成の焼結体からなるターゲッ
トを作製し、このターゲットを用いてスパッタすると、
Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜の成膜速度が著しく速くなると共に、
成膜面積が広くなっても均一な膜厚での成膜が可能とな
る、（ｂ）前記Ｇｅ−Ｓｉ系焼結体は、Ｇｅに対してＳ
ｉを広範囲の割合で含有させることができ、Ｓｉを０．
５〜９５重量％を含有させることができる、という研究
結果が得られたのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果に基づいてな
されたものであって、 （１）Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ｐ：０．００００５
〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純
物からなる組成の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓ
ｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット、 （２）Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ａｓ：０．００００
５〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不
純物からなる組成の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−
Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット、 （３）Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ｓｂ：０．００００
５〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不
純物からなる組成の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−
Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット、 （４）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＰお
よびＡｓを合計で０．００００５〜１．０重量％を含有
し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成の焼結
体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッ
タリングターゲット、 （５）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＰお
よびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重量％を含有
し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成の焼結
体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッ
タリングターゲット、 （６）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＡｓ
およびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重量％を含
有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成の焼
結体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパ
ッタリングターゲット、 （７）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＰ、
ＡｓおよびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重量％
を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成
の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用
スパッタリングターゲット、 に特徴を有するものである。
されたものであって、 （１）Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ｐ：０．００００５
〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純
物からなる組成の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓ
ｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット、 （２）Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ａｓ：０．００００
５〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不
純物からなる組成の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−
Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット、 （３）Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ｓｂ：０．００００
５〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不
純物からなる組成の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−
Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット、 （４）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＰお
よびＡｓを合計で０．００００５〜１．０重量％を含有
し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成の焼結
体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッ
タリングターゲット、 （５）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＰお
よびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重量％を含有
し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成の焼結
体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッ
タリングターゲット、 （６）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＡｓ
およびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重量％を含
有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成の焼
結体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパ
ッタリングターゲット、 （７）Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さらにＰ、
ＡｓおよびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重量％
を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組成
の焼結体からなる半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用
スパッタリングターゲット、 に特徴を有するものである。
【０００６】この発明のターゲットを構成する焼結体の
成分組成を前記のごとく限定した理由を説明する。 （ａ）Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ これら成分は、Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜をｎ型にすると共に、
スパッタに際して、ターゲット表面からのスパッタ速度
を著しく促進し、もって蒸発雰囲気濃度を上昇させて広
い面積に亘っての成膜速度の高速化並びに膜厚の均一化
を可能ならしめる作用を持つが、その含有量が０．００
００５重量％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が１．０重量％を越えると、Ｇｅ−
Ｓｉ系薄膜に要求される、例えばゲート電極特性が損な
われるようになることから、その含有量を０．００００
５〜１．０重量％、望ましくは０．００５〜０．５重量
％と定めた。
成分組成を前記のごとく限定した理由を説明する。 （ａ）Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ これら成分は、Ｇｅ−Ｓｉ系薄膜をｎ型にすると共に、
スパッタに際して、ターゲット表面からのスパッタ速度
を著しく促進し、もって蒸発雰囲気濃度を上昇させて広
い面積に亘っての成膜速度の高速化並びに膜厚の均一化
を可能ならしめる作用を持つが、その含有量が０．００
００５重量％未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方その含有量が１．０重量％を越えると、Ｇｅ−
Ｓｉ系薄膜に要求される、例えばゲート電極特性が損な
われるようになることから、その含有量を０．００００
５〜１．０重量％、望ましくは０．００５〜０．５重量
％と定めた。
【０００７】（ｂ）Ｓｉ Ｓｉ成分は、ゲート電極に要求される特性を具備したＧ
ｅ−Ｓｉ系薄膜を形成するのに不可欠な成分であり、ま
た使用者の要求に沿った広範囲な組成範囲が要求される
が、その含有量が０．５重量％未満でも、また９５重量
％を越えてもゲート電極に要求されるＧｅ−Ｓｉ系薄膜
の特性を確保することができなくなることから、その割
合を０．５〜９５重量％、望ましくは１５〜６５重量％
と定めた。
ｅ−Ｓｉ系薄膜を形成するのに不可欠な成分であり、ま
た使用者の要求に沿った広範囲な組成範囲が要求される
が、その含有量が０．５重量％未満でも、また９５重量
％を越えてもゲート電極に要求されるＧｅ−Ｓｉ系薄膜
の特性を確保することができなくなることから、その割
合を０．５〜９５重量％、望ましくは１５〜６５重量％
と定めた。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、この発明のターゲットを
実施例により具体的に説明する。いずれも純度が９９．
９９９重量％のＳｉ、Ｇｅ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂを用意
した。ＳｉとＰ、ＳｉとＡｓ、ＳｉとＳｂの組み合わせ
でそれぞれ純度：９９．９９９重量％の高純度Ａｒガス
雰囲気中に設置した窒化ボロン坩堝に装入し、溶解し
て、Ｓｉ−０．０１２重量％Ｐ合金（以下、Ｓｉ−Ｐ合
金と云う）、Ｓｉ−０．４５重量％Ｐ合金（以下、Ｓ
ｉ−Ｐ合金と云う）、Ｓｉ−５．３重量％Ｐ合金（以
下、Ｓｉ−Ｐ合金と云う）、Ｓｉ−０．０１３重量％
Ａｓ合金（以下、Ｓｉ−Ａｓ合金と云う）、Ｓｉ−
０．５１重量％Ａｓ合金（以下、Ｓｉ−Ａｓ合金と云
う）、Ｓｉ−４．９重量％Ａｓ合金（以下、Ｓｉ−Ａｓ
合金と云う）、Ｓｉ−０．００９重量％Ｓｂ合金（以
下、Ｓｉ−Ｓｂ合金と云う）、Ｓｉ−０．５５重量％
Ｓｂ合金（以下、Ｓｉ−Ｓｂ合金と云う）、Ｓｉ−
４．８重量％Ｓｂ合金（以下、Ｓｉ−Ｓｂ合金と云
う）、を作製し、冷却後のこれらＳｉ−Ｐ合金、Ｓｉ
−Ｐ合金、Ｓｉ−Ｐ合金、Ｓｉ−Ａｓ合金、Ｓｉ
−Ａｓ合金、Ｓｉ−Ａｓ合金、Ｓｉ−Ｓｂ合金、
Ｓｉ−Ｓｂ合金、Ｓｉ−Ｓｂ合金をそれぞれ純度：
９９．９９９重量％の高純度窒素を満たしたグローブボ
ックス中のジョークラッシャーとボールミルにて粉砕
し、平均粒径：１．３〜２．４μｍの範囲内のＳｉ−Ｐ
粉末、および、Ｓｉ−Ａｓ粉末、および、
並びにＳｉ−Ｓｂ粉末、およびを作製した。
実施例により具体的に説明する。いずれも純度が９９．
９９９重量％のＳｉ、Ｇｅ、Ｐ、ＡｓおよびＳｂを用意
した。ＳｉとＰ、ＳｉとＡｓ、ＳｉとＳｂの組み合わせ
でそれぞれ純度：９９．９９９重量％の高純度Ａｒガス
雰囲気中に設置した窒化ボロン坩堝に装入し、溶解し
て、Ｓｉ−０．０１２重量％Ｐ合金（以下、Ｓｉ−Ｐ合
金と云う）、Ｓｉ−０．４５重量％Ｐ合金（以下、Ｓ
ｉ−Ｐ合金と云う）、Ｓｉ−５．３重量％Ｐ合金（以
下、Ｓｉ−Ｐ合金と云う）、Ｓｉ−０．０１３重量％
Ａｓ合金（以下、Ｓｉ−Ａｓ合金と云う）、Ｓｉ−
０．５１重量％Ａｓ合金（以下、Ｓｉ−Ａｓ合金と云
う）、Ｓｉ−４．９重量％Ａｓ合金（以下、Ｓｉ−Ａｓ
合金と云う）、Ｓｉ−０．００９重量％Ｓｂ合金（以
下、Ｓｉ−Ｓｂ合金と云う）、Ｓｉ−０．５５重量％
Ｓｂ合金（以下、Ｓｉ−Ｓｂ合金と云う）、Ｓｉ−
４．８重量％Ｓｂ合金（以下、Ｓｉ−Ｓｂ合金と云
う）、を作製し、冷却後のこれらＳｉ−Ｐ合金、Ｓｉ
−Ｐ合金、Ｓｉ−Ｐ合金、Ｓｉ−Ａｓ合金、Ｓｉ
−Ａｓ合金、Ｓｉ−Ａｓ合金、Ｓｉ−Ｓｂ合金、
Ｓｉ−Ｓｂ合金、Ｓｉ−Ｓｂ合金をそれぞれ純度：
９９．９９９重量％の高純度窒素を満たしたグローブボ
ックス中のジョークラッシャーとボールミルにて粉砕
し、平均粒径：１．３〜２．４μｍの範囲内のＳｉ−Ｐ
粉末、および、Ｓｉ−Ａｓ粉末、および、
並びにＳｉ−Ｓｂ粉末、およびを作製した。
【０００９】さらに、ＧｅとＰ、ＧｅとＡｓ、ＧｅとＳ
ｂの組み合わせでそれぞれ純度：９９．９９９重量％の
高純度Ａｒガス雰囲気中に設置した窒化ボロン坩堝に装
入し、溶解して、Ｇｅ−０．０１０重量％Ｐ合金（以
下、Ｇｅ−Ｐ合金と云う）、Ｇｅ−０．５７重量％Ｐ
合金（以下、Ｇｅ−Ｐ合金と云う）、Ｇｅ−５．６重
量％Ｐ合金（以下、Ｇｅ−Ｐ合金と云う）、Ｇｅ−
０．００８重量％Ａｓ合金（以下、Ｇｅ−Ａｓ合金と
云う）、Ｇｅ−０．３９重量％Ａｓ合金（以下、Ｇｅ−
Ａｓ合金と云う）、Ｇｅ−４．１重量％Ａｓ合金（以
下、Ｇｅ−Ａｓ合金と云う）、Ｇｅ−０．０１３重量
％Ｓｂ合金（以下、Ｇｅ−Ｓｂ合金と云う）、Ｇｅ−
０．５１重量％Ｓｂ合金（以下、Ｇｅ−Ｓｂ合金と云
う）、Ｇｅ−５．３重量％Ｓｂ合金（以下、Ｇｅ−Ｓｂ
合金と云う）、を作製し、冷却後のこれらＧｅ−Ｐ合
金、Ｇｅ−Ｐ合金、Ｇｅ−Ｐ合金、Ｇｅ−Ａｓ合
金、Ｇｅ−Ａｓ合金、Ｇｅ−Ａｓ合金、Ｇｅ−Ｓ
ｂ合金、Ｇｅ−Ｓｂ合金、Ｇｅ−Ｓｂ合金をそれ
ぞれ純度：９９．９９９重量％の高純度窒素を満たした
グローブボックス中のジョークラッシャーとボールミル
にて粉砕し、平均粒径：１．６〜２．３μｍの範囲内の
Ｇｅ−Ｐ粉末、および、Ｇｅ−Ａｓ粉末、お
よび、並びにＧｅ−Ｓｂ粉末、およびを作製し
た。
ｂの組み合わせでそれぞれ純度：９９．９９９重量％の
高純度Ａｒガス雰囲気中に設置した窒化ボロン坩堝に装
入し、溶解して、Ｇｅ−０．０１０重量％Ｐ合金（以
下、Ｇｅ−Ｐ合金と云う）、Ｇｅ−０．５７重量％Ｐ
合金（以下、Ｇｅ−Ｐ合金と云う）、Ｇｅ−５．６重
量％Ｐ合金（以下、Ｇｅ−Ｐ合金と云う）、Ｇｅ−
０．００８重量％Ａｓ合金（以下、Ｇｅ−Ａｓ合金と
云う）、Ｇｅ−０．３９重量％Ａｓ合金（以下、Ｇｅ−
Ａｓ合金と云う）、Ｇｅ−４．１重量％Ａｓ合金（以
下、Ｇｅ−Ａｓ合金と云う）、Ｇｅ−０．０１３重量
％Ｓｂ合金（以下、Ｇｅ−Ｓｂ合金と云う）、Ｇｅ−
０．５１重量％Ｓｂ合金（以下、Ｇｅ−Ｓｂ合金と云
う）、Ｇｅ−５．３重量％Ｓｂ合金（以下、Ｇｅ−Ｓｂ
合金と云う）、を作製し、冷却後のこれらＧｅ−Ｐ合
金、Ｇｅ−Ｐ合金、Ｇｅ−Ｐ合金、Ｇｅ−Ａｓ合
金、Ｇｅ−Ａｓ合金、Ｇｅ−Ａｓ合金、Ｇｅ−Ｓ
ｂ合金、Ｇｅ−Ｓｂ合金、Ｇｅ−Ｓｂ合金をそれ
ぞれ純度：９９．９９９重量％の高純度窒素を満たした
グローブボックス中のジョークラッシャーとボールミル
にて粉砕し、平均粒径：１．６〜２．３μｍの範囲内の
Ｇｅ−Ｐ粉末、および、Ｇｅ−Ａｓ粉末、お
よび、並びにＧｅ−Ｓｂ粉末、およびを作製し
た。
【００１０】さらに、純度：９９．９９９重量％、平均
粒径：１．４〜２．２μｍの範囲内の純Ｓｉ粉末、およ
び純度：９９．９９９重量％、平均粒径：１．６〜２．
７μｍの範囲内の純Ｇｅ粉末を用意した。
粒径：１．４〜２．２μｍの範囲内の純Ｓｉ粉末、およ
び純度：９９．９９９重量％、平均粒径：１．６〜２．
７μｍの範囲内の純Ｇｅ粉末を用意した。
【００１１】実施例 これらＳｉ−Ｐ粉末、および、Ｓｉ−Ａｓ粉末
、および、Ｓｉ−Ｓｂ粉末、および、Ｇｅ
−Ｐ粉末、および、Ｇｅ−Ａｓ粉末、および
、Ｇｅ−Ｓｂ粉末、および、純Ｓｉ粉末、並び
に純Ｇｅ粉末を純度：９９．９９９重量％の高純度窒素
雰囲気中で表１〜４に示される割合に配合し、純度：９
９．９９９重量％の高純度窒素雰囲気中で充填・密封し
たボールミルポット内にて２時間混合した後、この混合
粉末を純度：９９．９９９重量％の黒鉛モールドに充填
し、５×１０-5ｔｏｒｒの真空雰囲気中、９３０〜１１
５０℃の範囲内の所定温度に、１５０〜２５０ｋｇｆ／
ｃｍ2 の範囲内の所定の圧力を付加した状態で５時間保
持の条件の真空加圧焼結を行うことにより表５〜８に示
される成分組成および理論密度比をもった焼結体からな
る本発明ターゲット１〜４７をそれぞれ製造した。
、および、Ｓｉ−Ｓｂ粉末、および、Ｇｅ
−Ｐ粉末、および、Ｇｅ−Ａｓ粉末、および
、Ｇｅ−Ｓｂ粉末、および、純Ｓｉ粉末、並び
に純Ｇｅ粉末を純度：９９．９９９重量％の高純度窒素
雰囲気中で表１〜４に示される割合に配合し、純度：９
９．９９９重量％の高純度窒素雰囲気中で充填・密封し
たボールミルポット内にて２時間混合した後、この混合
粉末を純度：９９．９９９重量％の黒鉛モールドに充填
し、５×１０-5ｔｏｒｒの真空雰囲気中、９３０〜１１
５０℃の範囲内の所定温度に、１５０〜２５０ｋｇｆ／
ｃｍ2 の範囲内の所定の圧力を付加した状態で５時間保
持の条件の真空加圧焼結を行うことにより表５〜８に示
される成分組成および理論密度比をもった焼結体からな
る本発明ターゲット１〜４７をそれぞれ製造した。
【００１２】比較例 また、比較の目的で、上記の純Ｓｉ粉末および純Ｇｅ粉
末を表４に示される通りに配合し、実施例と同一の条件
で表８に示される成分組成および理論密度比をもった焼
結体からなる比較ターゲット１〜５をそれぞれ製造し
た。
末を表４に示される通りに配合し、実施例と同一の条件
で表８に示される成分組成および理論密度比をもった焼
結体からなる比較ターゲット１〜５をそれぞれ製造し
た。
【００１３】ついで、これらの各種のターゲットを、ダ
イヤモンド砥石により直径：１５２ｍｍ×厚さ：５ｍｍ
の寸法に加工し、無酸素銅のバッキングプレートに純
度：９９．９９重量％のＩｎろう材により接合し、これ
らを高周波マグネトロンスパッタリング装置に装着し、 初期排気真空度：５×１０-7Ｔｏｒｒ、 スパッタガス：Ａｒ、 スパッタガス圧：１０ｍＴｏｒｒ、 スパッタ電力：７５０Ｗ、 基板：直径１２０ｍｍのＳｉ単結晶ウエハ、 基板加熱温度：室温、 スパッタ時間：３分間、 の条件で高周波スパッタを行い、上記Ｓｉ単結晶ウエハ
の表面にＧｅ−Ｓｉ系薄膜を形成した。
イヤモンド砥石により直径：１５２ｍｍ×厚さ：５ｍｍ
の寸法に加工し、無酸素銅のバッキングプレートに純
度：９９．９９重量％のＩｎろう材により接合し、これ
らを高周波マグネトロンスパッタリング装置に装着し、 初期排気真空度：５×１０-7Ｔｏｒｒ、 スパッタガス：Ａｒ、 スパッタガス圧：１０ｍＴｏｒｒ、 スパッタ電力：７５０Ｗ、 基板：直径１２０ｍｍのＳｉ単結晶ウエハ、 基板加熱温度：室温、 スパッタ時間：３分間、 の条件で高周波スパッタを行い、上記Ｓｉ単結晶ウエハ
の表面にＧｅ−Ｓｉ系薄膜を形成した。
【００１４】これらＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成のＳｉ単結晶
ウエハを任意直径線に沿って２分割し、これの断面にお
ける中心位置、中心からそれぞれ左右に２５ｍｍ離れた
位置（左中位置および右中位置と云う）、および中心か
らそれぞれ左右に５０ｍｍ離れた位置（左外位置および
右外位置と云う）の膜厚を高分解能走査型電子顕微鏡を
用いて測定し、これらの結果を表５〜８に２分割断面の
それぞれの測定結果の平均値として示し、成膜速度およ
び膜厚の局部的バラツキを評価した。
ウエハを任意直径線に沿って２分割し、これの断面にお
ける中心位置、中心からそれぞれ左右に２５ｍｍ離れた
位置（左中位置および右中位置と云う）、および中心か
らそれぞれ左右に５０ｍｍ離れた位置（左外位置および
右外位置と云う）の膜厚を高分解能走査型電子顕微鏡を
用いて測定し、これらの結果を表５〜８に２分割断面の
それぞれの測定結果の平均値として示し、成膜速度およ
び膜厚の局部的バラツキを評価した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】
【表５】
【００２０】
【表６】
【００２１】
【表７】
【００２２】
【表８】
【００２３】
【発明の効果】表１〜８に示される結果から、本発明タ
ーゲット１〜４７を用いて、スパッタリングによりＧｅ
−Ｓｉ系薄膜を形成した場合、これを構成する焼結体の
Ｐ、ＡｓおよびＳｂの内の１種または２種以上の作用
で、上記の通り成膜面積がきわめて広いのにもかかわら
ず、Ｐ、ＡｓおよびＳｂをいずれも含まない比較ターゲ
ット１〜５を用いた場合に比して、膜厚の局部的バラツ
キが著しく小さく、かつ成膜速度もきわめて速いことが
明らかである。上述のようにこの発明のターゲットによ
れば、半導体素子の金属薄膜であるＧｅ−Ｓｉ系薄膜の
高速成膜が可能となるばかりでなく、広い面積に亘って
の均一な膜厚での成膜も可能であり、したがって半導体
素子製造に際しての省力化および省エネ化に大いに寄与
するものである。
ーゲット１〜４７を用いて、スパッタリングによりＧｅ
−Ｓｉ系薄膜を形成した場合、これを構成する焼結体の
Ｐ、ＡｓおよびＳｂの内の１種または２種以上の作用
で、上記の通り成膜面積がきわめて広いのにもかかわら
ず、Ｐ、ＡｓおよびＳｂをいずれも含まない比較ターゲ
ット１〜５を用いた場合に比して、膜厚の局部的バラツ
キが著しく小さく、かつ成膜速度もきわめて速いことが
明らかである。上述のようにこの発明のターゲットによ
れば、半導体素子の金属薄膜であるＧｅ−Ｓｉ系薄膜の
高速成膜が可能となるばかりでなく、広い面積に亘って
の均一な膜厚での成膜も可能であり、したがって半導体
素子製造に際しての省力化および省エネ化に大いに寄与
するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姜 仁鎬 兵庫県三田市テクノパ−ク12−６ 三菱マ テリアル株式会社三田工場内 (72)発明者 小田 淳一 兵庫県三田市テクノパ−ク12−６ 三菱マ テリアル株式会社三田工場内 Ｆターム(参考） 4K029 BA21 BD01 CA05 DC04 DC09 5F103 AA08 BB22 BB27 DD30 HH03 LL07 RR03
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ｐ：０．０
０００５〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不
可避不純物からなる組成の焼結体からなることを特徴と
する半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリン
グターゲット。 - 【請求項２】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ａｓ：０．
００００５〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび
不可避不純物からなる組成の焼結体からなることを特徴
とする半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリ
ングターゲット。 - 【請求項３】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％、Ｓｂ：０．
００００５〜１．０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび
不可避不純物からなる組成の焼結体からなることを特徴
とする半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリ
ングターゲット。 - 【請求項４】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さ
らにＰおよびＡｓを合計で０．００００５〜１．０重量
％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組
成の焼結体からなることを特徴とする半導体素子のＧｅ
−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット。 - 【請求項５】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さ
らにＰおよびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重量
％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる組
成の焼結体からなることを特徴とする半導体素子のＧｅ
−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット。 - 【請求項６】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さ
らにＡｓおよびＳｂを合計で０．００００５〜１．０重
量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物からなる
組成の焼結体からなることを特徴とする半導体素子のＧ
ｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット。 - 【請求項７】 Ｓｉ：０．５〜９５重量％を含有し、さ
らにＰ、ＡｓおよびＳｂを合計で０．００００５〜１．
０重量％を含有し、残部：Ｇｅおよび不可避不純物から
なる組成の焼結体からなることを特徴とする半導体素子
のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10192222A JP2000026956A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10192222A JP2000026956A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000026956A true JP2000026956A (ja) | 2000-01-25 |
Family
ID=16287703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10192222A Pending JP2000026956A (ja) | 1998-07-08 | 1998-07-08 | 半導体素子のＧｅ−Ｓｉ系薄膜形成用スパッタリングターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000026956A (ja) |
-
1998
- 1998-07-08 JP JP10192222A patent/JP2000026956A/ja active Pending
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