JP2015086459A - Nickel silicide sputtering target and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a nickel silicide sputtering target, which requires no synthetic reaction in hot press sintering, prevents distortion by phase transformation of nickel silicide in cooling after sintering, and prevents a crack or breakage of the target in cooling, and the sputtering target.SOLUTION: A sputtering target includes 30-50 atom% of Si, and Ni and inevitable impurities as balance. The sputtering target has an average number of 10 or less of defects having a length of 100 μm or more in a visual field of 0.25 mmat five points of a sputtering surface of the target shown in Fig. 1.

Description

本発明は、ニッケルシリサイドの成膜が可能であり、またパーティクルの発生を抑えたニッケルシリサイドスパッタリングターゲット及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a nickel silicide sputtering target capable of forming a nickel silicide film and suppressing generation of particles, and a method of manufacturing the same.

半導体デバイスの配線や電極として、ニッケルシリサイド膜が利用されている。一般にニッケルシリサイド膜は、スパッタリングによって成膜されている。ニッケルシリサイドスパッタリングターゲットは、ニッケル原料とシリコン原料を所定の割合で秤量し、これを電子ビーム溶解などにより溶解し、得られる合金インゴットを粉砕し、粉砕粉をホットプレス焼結することで、製造することができる。 Nickel silicide films are used as wirings and electrodes of semiconductor devices. Generally, the nickel silicide film is formed by sputtering. The nickel silicide sputtering target is manufactured by weighing a nickel raw material and a silicon raw material at a predetermined ratio, melting the raw material by electron beam melting, etc., pulverizing the resulting alloy ingot, and hot-press sintering the pulverized powder. be able to.

ニッケルシリサイドターゲットの従来技術として、特許文献1〜3には、NiSi化合物とNiSi化合物の共晶からなるNiSi−NiSi共晶粉末と、NiSi化合物とNiSi化合物の共晶からなるNiSi−NiSi共晶粉末とを、ホットプレス焼結することにより、前記共晶粉末が反応してNiSi化合物が形成され、NiSi化合物の反応生成相中に、未反応の共晶相が分散分布した組織をもつターゲットについて、開示がある。そして、このような組織をもつスパッタリングターゲットは、成膜中にパーティクルの発生が少ないことが記載されている。 As prior art nickel silicide target, Patent Documents 1 to 3, the eutectic Ni 3 Si 2 compound and Ni 3 Si 2 -NiSi eutectic powder made of eutectic NiSi compounds, NiSi compound and NiSi 2 compound The NiSi-NiSi 2 eutectic powder is subjected to hot press sintering, whereby the eutectic powder reacts to form a NiSi compound, and the unreacted eutectic phase is dispersed in the reaction product phase of the NiSi compound. There are disclosures about targets with distributed organization. It is described that the sputtering target having such a structure generates less particles during film formation.

しかし、上記の製造方法は、焼結の際に合成反応を行うため、反応熱の影響によって、プレス部材とNiSiとが反応してしまい、焼結体にひびや割れが発生するという問題がある。特に、現在主流である300mmウエハー用の大型のスパッタリングターゲットを作製する際には、この問題が特に顕著となる。したがって、内部に欠陥の少ない、大型のターゲットを安定して供給することが課題となっている。 However, since the above manufacturing method performs a synthetic reaction at the time of sintering, there is a problem that the press member and NiSi react due to the influence of reaction heat, and the sintered body is cracked or cracked. . In particular, this problem becomes particularly noticeable when a large sputtering target for a 300 mm wafer, which is currently mainstream, is produced. Therefore, it is an issue to stably supply a large target with few defects inside.

特開平8−144053号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-144053 特開平8−144054号公報JP-A-8-144054 特開平8−144055号公報JP-A-8-144055

本発明は、相変態による歪みを防止し、冷却時にターゲットのひびや割れが発生することを防止することができるニッケルシリサイドスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、スパッタリングの際にパーティクル発生が少なく、膜のユニフォーミティが良好な、高密度ニッケルシリサイドスパッタリングターゲットを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a nickel silicide sputtering target capable of preventing distortion due to phase transformation and preventing the target from cracking or cracking during cooling, and a method of manufacturing the same. It is another object of the present invention to provide a high-density nickel silicide sputtering target that generates less particles during sputtering and has a good film uniformity.

上記の課題を解決するために、本発明者は鋭意研究を行った結果、予め所定の組成からなる合金アトマイズ粉を作製し、これをホットプレス焼結することで、得られる焼結体にひびや割れ発生することを防止することができるとの知見を得た。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted extensive research, and as a result, an alloy atomized powder having a predetermined composition is prepared in advance, and this is subjected to hot press sintering, thereby cracking the obtained sintered body. The knowledge that it was possible to prevent the occurrence of cracks.

本発明はこの知見に基づき、下記の発明を提供する。
1)Siを30〜50at%含有し、残部がNi及び不可避的不純物からなり、ターゲットのスパッタ面における0.25mm視野中にある100μm以上の長さをもつ欠陥の平均個数が10個以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
2)相対密度が90%以上であることを特徴とする上記1)記載のスパッタリングターゲット。
3)Ni原料とSi原料とを所定の割合で秤量し、混合した後、これを真空雰囲気又は不活性雰囲気中で溶解して合成反応を行い、その後、アトマイズ法によりニッケルシリサイド粉末を作製し、次に、この粉末を700℃〜850℃の温度でホットプレス焼結することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
Based on this finding, the present invention provides the following inventions.
1) The average number of defects having a length of 100 μm or more in the 0.25 mm 2 field of view on the sputtering surface of the target containing Si and 30 to 50 at%, the balance being Ni and unavoidable impurities, is 10 or less A sputtering target characterized by being.
2) The sputtering target according to 1) above, wherein the relative density is 90% or more.
3) Ni raw material and Si raw material are weighed at a predetermined ratio and mixed, and then this is dissolved in a vacuum atmosphere or an inert atmosphere to carry out a synthesis reaction. Thereafter, a nickel silicide powder is produced by an atomizing method, Next, this powder is subjected to hot press sintering at a temperature of 700 ° C. to 850 ° C. A method for producing a sputtering target.

本発明によれば、予め所定の組成からなる合金アトマイズ粉を作製し、これを焼結することで、焼結時の合成反応を防ぎ、またプレス温度を調節することで、相変態による歪みを防止し、冷却時のターゲット割れを防止することができるという優れた効果を有する。本発明のスパッタリングターゲットは、スパッタリングの際、パーティクル発生が少なく、ユニフォーミティの良好な膜を形成することができるという優れた効果を有する。さらに、近年の300mmウエハー用の大型スパッタリングターゲットにおいて、割れの発生が少なく、高密度なものが得られるという優れた効果を有する。 According to the present invention, an alloy atomized powder having a predetermined composition is prepared in advance, and this is sintered to prevent a synthetic reaction during sintering, and by adjusting the press temperature, distortion due to phase transformation can be prevented. It has an excellent effect of preventing and preventing target cracking during cooling. The sputtering target of the present invention has an excellent effect that a film with less particle generation and good uniformity can be formed during sputtering. Furthermore, in recent large-scale sputtering targets for 300 mm wafers, there is an excellent effect that cracks are few and high-density ones can be obtained.

スパッタリングターゲットの組織を観察した箇所を示す図である。It is a figure which shows the location which observed the structure | tissue of the sputtering target.

本発明のスパッタリングターゲットは、Siを30〜50at%含有し、残部がNi及び不可避的不純物から構成される。Si含有量が30at%未満であると、スパッタリングによって成膜した際に、十分な濡れ性が得られず、剥離し易いという問題がある。また、50at%超であると、ダイシリサイド(NiSi)の量が増えてしまい、抵抗値が上がり、所望の膜特性が得られないという問題がある。 The sputtering target of the present invention contains 30 to 50 at% of Si, and the balance is composed of Ni and inevitable impurities. When the Si content is less than 30 at%, there is a problem in that sufficient wettability cannot be obtained when the film is formed by sputtering, and peeling is easy. On the other hand, if it exceeds 50 at%, the amount of disilicide (NiSi 2 ) increases, resulting in a problem that the resistance value increases and desired film characteristics cannot be obtained.

ニッケルシリサイドにおいて、Siを30〜50at%含有し、残部Ni及び不可避的不純物からなる組成領域では、ε相、ε’相、σ相、θ相、γ相と複数の結晶構造を持つ複雑な領域となっている。この組成領域においては、焼結温度によって冷却時に結晶構造が変化し、変態反応が生じることとなる。そして、この結晶構造の変化は、焼結体の内部にひび等の欠陥を生じさせ、スパッタリングターゲットの割れ発生の原因となっていた。
さらに、上記組成領域の材料は元々脆性であるため、非常に欠陥が発生しやすいという問題もあった。
In nickel silicide, in a composition region containing 30 to 50 at% of Si and the balance being Ni and inevitable impurities, a complicated region having a plurality of crystal structures such as ε phase, ε ′ phase, σ phase, θ phase, and γ phase It has become. In this composition region, the crystal structure changes upon cooling depending on the sintering temperature, and a transformation reaction occurs. This change in the crystal structure causes defects such as cracks in the sintered body, causing cracks in the sputtering target.
Furthermore, since the material of the composition region is originally brittle, there is a problem that defects are very likely to occur.

本発明は、このような欠陥の発生しやすい組成領域のスパッタリングターゲットのスパッタ面において、電子顕微鏡で500μm×500μmの面積を観察する0.25mmの視野中にある100μm以上の長さをもつ欠陥の平均個数を10個以下とすることができる。さらには、前記欠陥の平均個数を5個以下とすることができる。なお、欠陥の平均個数は、図1に示すように、電子顕微鏡で5箇所(中心1箇所+4箇所)を観察して、各箇所における欠陥の個数を計数し、その平均値から求める。
ここで、本発明でいう欠陥とは、ターゲット割れの原因となりうる亀裂やひびを意味し、具体的には1〜3μm程度の幅を持つマイクロクラックを意味する。また、亀裂やひびの形状がT字のように長さと幅が区別つかない場合、長さが最も長いところを、欠陥の長さとする。これにより、ターゲットの割れを防ぐことができ、スパッタリングによる成膜の際に、パーティクルの発生を抑制することができる。
The present invention provides a defect having a length of 100 μm or more in a field of 0.25 mm 2 in which an area of 500 μm × 500 μm is observed with an electron microscope on the sputtering surface of a sputtering target having such a composition region where defects are likely to occur. The average number of can be 10 or less. Furthermore, the average number of the defects can be 5 or less. As shown in FIG. 1, the average number of defects is obtained from the average value by observing five places (one center + four places) with an electron microscope, counting the number of defects in each place.
Here, the defect referred to in the present invention means a crack or a crack that can cause a target crack, and specifically means a microcrack having a width of about 1 to 3 μm. In addition, when the length and width are indistinguishable as the shape of the crack or crack is T-shaped, the longest length is defined as the defect length. Thereby, cracking of the target can be prevented, and generation of particles can be suppressed during film formation by sputtering.

また、本発明のスパッタリングターゲットは、相対密度90%以上を達成することができ、さらには、95%以上を達成することができる。このような密度の向上はスパッタ膜のユニフォーミティを高め、また、スパッタリング時のパーティクルの発生を抑制することができるので、膜の品質向上に寄与することができる。
ここで、相対密度とは、スパッタリングターゲットの実測密度を真密度(理論密度ともいう)で割り返して求めた値である。真密度とはターゲットの構成成分が互いに拡散あるいは反応せずに混在していると仮定したときの密度で、次式で計算される。
式:真密度=Σ(構成成分の分子量×構成成分のモル比)/Σ(構成成分の分子量×構成成分のモル比/構成成分の文献値密度)
ここで、Σは、ターゲットの構成成分の全てについて、和をとることを意味する。なお、スパッタリングターゲットの実測密度はアルキメデス法で測定される。
Moreover, the sputtering target of the present invention can achieve a relative density of 90% or more, and further can achieve 95% or more. Such an increase in density can increase the uniformity of the sputtered film and can suppress the generation of particles during sputtering, thereby contributing to an improvement in film quality.
Here, the relative density is a value obtained by dividing the measured density of the sputtering target by the true density (also called the theoretical density). The true density is a density when it is assumed that the constituent components of the target are mixed without diffusing or reacting with each other, and is calculated by the following equation.
Formula: True density = Σ (Molecular weight of constituent component × Molar ratio of constituent component) / Σ (Molecular weight of constituent component × Molar ratio of constituent component / Document value density of constituent component)
Here, Σ means taking the sum of all the constituent components of the target. The actual density of the sputtering target is measured by the Archimedes method.

本発明のスパッタリングターゲットは、以下のようにして作製することができる。
まず、Ni原料とSi原料とを所定の割合で秤量し、混合した後、これを真空雰囲気又は不活性雰囲気中で溶解して合成反応を行い、その後、アトマイズ法によりニッケルシリサイド粉末を作製する。次に、この粉末を700℃〜850℃の温度でホットプレス焼結して焼結体を作製し、得られた焼結体をターゲット形状に機械加工することで、スパッタリングターゲットを作製することができる。
The sputtering target of the present invention can be produced as follows.
First, a Ni raw material and a Si raw material are weighed and mixed at a predetermined ratio, and then mixed in a vacuum atmosphere or an inert atmosphere to perform a synthesis reaction. Thereafter, a nickel silicide powder is produced by an atomizing method. Next, this powder can be hot-press sintered at a temperature of 700 ° C. to 850 ° C. to produce a sintered body, and the resulting sintered body can be machined into a target shape to produce a sputtering target. it can.

本発明において、特に重要なことは、予め焼結前の段階でニッケルシリサイドを合成しておくことである。これにより、焼結時の合成反応を防ぎ、またプレス温度の調節により焼結後の冷却時にニッケルシリサイドの相変態が生じることなく、相変態に起因する歪みを抑制することができるので、冷却時のターゲット割れを防止することを可能とすることができる。
なお、特許文献1〜3は、Ni板材とSi塊材とを電子ビーム溶解した後、インゴットを粉砕して二種の共晶粉末を作製し、これを混合した後、960℃でホットプレスして、ターゲットを製造するものである。これらの技術は、本発明のようにアトマイズ粉を使用するものではなく、焼結温度も高い温度領域になっている。
In the present invention, it is particularly important to synthesize nickel silicide in advance before sintering. This prevents the synthetic reaction during sintering and suppresses distortion due to phase transformation without causing nickel silicide phase transformation during cooling after sintering by adjusting the press temperature. It is possible to prevent cracking of the target.
In Patent Documents 1 to 3, after Ni plate material and Si lump material are melted with an electron beam, ingots are pulverized to produce two types of eutectic powders, mixed, and hot-pressed at 960 ° C. The target is manufactured. These techniques do not use atomized powder as in the present invention, and the sintering temperature is also in a high temperature range.

以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。   Hereinafter, description will be made based on Examples and Comparative Examples. In addition, a present Example is an example to the last, and is not restrict | limited at all by this example. In other words, the present invention is limited only by the scope of the claims, and includes various modifications other than the examples included in the present invention.

(実施例1)
Si原料とNi原料とを所定の組成となるように秤量し、混合した後、これを真空雰囲気中で溶解して合成反応を行った。次に、アトマイズ法を用いてニッケルシリサイド粉末(アトマイズ粉)を作製した。次に、このアトマイズ粉を真空雰囲気中、温度800℃、プレス荷重300kg/cm、保持時間2時間でホットプレス焼結した。その後、この焼結体をスパッタリングターゲット形状に仕上げた。その結果を表1に示す。表1に示す通り、ターゲット組成は、Si量:35.56at%、Ni:残部であり、相対密度は95.9%と高密度のターゲットが得られた。また、ターゲットのスパッタ面を電子顕微鏡で500μm×500μmの面積を、図1の5箇所(中心1箇所+4箇所)について観察した結果、0.25mm視野中において、100μm以上の長さをもつひびの平均個数は2.0個と少なかった。次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Arガス圧0.5Paとし、Siウエハー(8インチ径)に膜厚200Åに成膜した。その後、膜中の0.2μm以上のパーティクルをパーティクルカウンタで測定した結果、25個と少なかった。
Example 1
The Si raw material and the Ni raw material were weighed so as to have a predetermined composition, mixed, and then dissolved in a vacuum atmosphere to carry out a synthesis reaction. Next, nickel silicide powder (atomized powder) was produced using an atomizing method. Next, this atomized powder was hot press sintered in a vacuum atmosphere at a temperature of 800 ° C., a press load of 300 kg / cm 2 , and a holding time of 2 hours. Thereafter, this sintered body was finished into a sputtering target shape. The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the target composition was Si amount: 35.56 at%, Ni: balance, and a relative density of 95.9% was obtained as a high-density target. Also, an area of 500 [mu] m × 500 [mu] m the sputtering surface of the target with an electron microscope, five positions in FIG. 1 (one location +4 place center) result of observation for, in 0.25 mm 2 field in more than 100μm in length Motsuhibi The average number was as small as 2.0. Next, sputtering was performed using the above-finished target. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar gas pressure of 0.5 Pa, and a Si wafer (8 inch diameter) was formed to a thickness of 200 mm. Thereafter, particles having a size of 0.2 μm or more in the film were measured with a particle counter, and as a result, the number was 25 and few.

(実施例2)
Si原料とNi原料とを所定の組成となるように秤量し、混合した後、これを真空雰囲気中で溶解して合成反応を行った。次に、アトマイズ法を用いてニッケルシリサイド粉末(アトマイズ粉)を作製した。次に、このアトマイズ粉を真空雰囲気中、温度820℃、プレス荷重290kg/cm、保持時間3時間でホットプレス焼結した。その後、この焼結体をスパッタリングターゲット形状に仕上げた。表1に示す通り、ターゲット組成は、Si量:47.22at%、Ni:残部であり、相対密度は97.8%と高密度のターゲットが得られた。また、ターゲットのスパッタ面を電子顕微鏡で500μm×500μmの面積を、図1の5箇所(中心1箇所+4箇所)について観察した結果、0.25mm視野中において、100μm以上の長さをもつひびの平均個数は4.0個と少なかった。次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、実施例1と同様の条件でスパッタリングを行った。その後、膜中の0.2μm以上のパーティクル数をパーティクルカウンタで測定した結果、22個と少なかった。
(Example 2)
The Si raw material and the Ni raw material were weighed so as to have a predetermined composition, mixed, and then dissolved in a vacuum atmosphere to carry out a synthesis reaction. Next, nickel silicide powder (atomized powder) was produced using an atomizing method. Next, this atomized powder was hot press sintered in a vacuum atmosphere at a temperature of 820 ° C., a press load of 290 kg / cm 2 , and a holding time of 3 hours. Thereafter, this sintered body was finished into a sputtering target shape. As shown in Table 1, the target composition was Si amount: 47.22 at%, Ni: balance, and a relative density of 97.8% was obtained as a high-density target. Also, an area of 500 [mu] m × 500 [mu] m the sputtering surface of the target with an electron microscope, five positions in FIG. 1 (one location +4 place center) result of observation for, in 0.25 mm 2 field in more than 100μm in length Motsuhibi The average number of was as small as 4.0. Next, sputtering was performed under the same conditions as in Example 1 using the finished target. Thereafter, the number of particles of 0.2 μm or more in the film was measured with a particle counter, and as a result, it was as small as 22.

(実施例3)
Si原料とNi原料とを所定の組成となるように秤量し、混合した後、これを真空雰囲気中で溶解して合成反応を行った。次に、アトマイズ法を用いてニッケルシリサイド粉末(アトマイズ粉)を作製した。次に、このアトマイズ粉を真空雰囲気中、温度770℃、プレス荷重310kg/cm、保持時間2時間でホットプレス焼結した。その後、この焼結体をスパッタリングターゲット形状に仕上げた。表1に示す通り、ターゲット組成は、Si量:39.65at%、Ni:残部であり、相対密度は96.5%と高密度のターゲットが得られた。また、ターゲットのスパッタ面を電子顕微鏡で500μm×500μmの面積を、図1の5箇所(中心1箇所+4箇所)について観察した結果、0.25mm視野中において、100μm以上の長さをもつひびの平均個数は1.0個と少なかった。次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、実施例1と同様の条件でスパッタリングを行った。その後、膜中の0.2μm以上のパーティクル数をパーティクルカウンタで測定した結果、24個と少なかった。
(Example 3)
The Si raw material and the Ni raw material were weighed so as to have a predetermined composition, mixed, and then dissolved in a vacuum atmosphere to carry out a synthesis reaction. Next, nickel silicide powder (atomized powder) was produced using an atomizing method. Next, this atomized powder was hot press sintered in a vacuum atmosphere at a temperature of 770 ° C., a press load of 310 kg / cm 2 , and a holding time of 2 hours. Thereafter, this sintered body was finished into a sputtering target shape. As shown in Table 1, the target composition was Si amount: 39.65 at%, Ni: balance, and a relative density of 96.5% was obtained as a high-density target. Also, an area of 500 [mu] m × 500 [mu] m the sputtering surface of the target with an electron microscope, five positions in FIG. 1 (one location +4 place center) result of observation for, in 0.25 mm 2 field in more than 100μm in length Motsuhibi The average number was as small as 1.0. Next, sputtering was performed under the same conditions as in Example 1 using the finished target. Thereafter, the number of particles of 0.2 μm or more in the film was measured with a particle counter, and as a result, the number was as small as 24.

(比較例1)
Si原料とNi原料とを所定の組成となるように秤量し、混合した後、これを真空雰囲気中で溶解して合成反応を行った。次に、アトマイズ法を用いてニッケルシリサイド粉末(アトマイズ粉)を作製した。次に、このアトマイズ粉を真空雰囲気中、温度650℃、プレス荷重280kg/cm、保持時間2時間でホットプレス焼結した。その後、この焼結体をスパッタリングターゲット形状に仕上げた。表1に示す通り、ターゲット組成は、Si量:31.24at%、Ni:残部であり、相対密度は86.2%と密度の低下が見られた。次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、実施例1と同様の条件でスパッタリングを行った。その後、膜中の0.2μm以上のパーティクル数をパーティクルカウンタで測定した結果、45個と増加していた。
(Comparative Example 1)
The Si raw material and the Ni raw material were weighed so as to have a predetermined composition, mixed, and then dissolved in a vacuum atmosphere to carry out a synthesis reaction. Next, nickel silicide powder (atomized powder) was produced using an atomizing method. Next, this atomized powder was hot press sintered in a vacuum atmosphere at a temperature of 650 ° C., a press load of 280 kg / cm 2 , and a holding time of 2 hours. Thereafter, this sintered body was finished into a sputtering target shape. As shown in Table 1, the target composition was Si amount: 31.24 at%, Ni: the balance, and the relative density was 86.2%, showing a decrease in density. Next, sputtering was performed under the same conditions as in Example 1 using the finished target. Thereafter, the number of particles of 0.2 μm or more in the film was measured with a particle counter, and as a result, increased to 45.

(比較例2)
Si原料とNi原料とを所定の組成となるように秤量し、混合した後、これを真空雰囲気中で溶解して合成反応を行った。次に、アトマイズ法を用いてニッケルシリサイド粉末(アトマイズ粉)を作製した。次に、このアトマイズ粉を真空雰囲気中、温度670℃、プレス荷重290kg/cm、保持時間3時間でホットプレス焼結した。その後、この焼結体をスパッタリングターゲット形状に仕上げた。表1に示す通り、ターゲット組成は、Si量:37.95at%、Ni:残部であり、相対密度は87.5%と密度の低下が見られた。次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、実施例1と同様の条件でスパッタリングを行った。その後、膜中の0.2μm以上のパーティクル数をパーティクルカウンタで測定した結果、52個と増加していた。
(Comparative Example 2)
The Si raw material and the Ni raw material were weighed so as to have a predetermined composition, mixed, and then dissolved in a vacuum atmosphere to carry out a synthesis reaction. Next, nickel silicide powder (atomized powder) was produced using an atomizing method. Next, this atomized powder was hot press sintered in a vacuum atmosphere at a temperature of 670 ° C., a press load of 290 kg / cm 2 , and a holding time of 3 hours. Thereafter, this sintered body was finished into a sputtering target shape. As shown in Table 1, the target composition was Si amount: 37.95 at%, Ni: the balance, and the relative density was 87.5%, showing a decrease in density. Next, sputtering was performed under the same conditions as in Example 1 using the finished target. Thereafter, the number of particles of 0.2 μm or more in the film was measured with a particle counter, and as a result, increased to 52 particles.

(比較例3)
Si原料とNi原料とを所定の組成となるように秤量し、混合した後、これを真空雰囲気中で溶解して合成反応を行った。次に、アトマイズ法を用いてニッケルシリサイド粉末(アトマイズ粉)を作製した。次に、このアトマイズ粉を真空雰囲気中、温度950℃、プレス荷重310kg/cm、保持時間1時間でホットプレス焼結した。その後、この焼結体をスパッタリングターゲット形状に仕上げた。表1に示す通り、ターゲット組成は、Si量:45.23at%、Ni:残部であり、このターゲットには割れが発生していた。なお、割れが発生していたため、スパッタリングは行わなかった。
(Comparative Example 3)
The Si raw material and the Ni raw material were weighed so as to have a predetermined composition, mixed, and then dissolved in a vacuum atmosphere to carry out a synthesis reaction. Next, nickel silicide powder (atomized powder) was produced using an atomizing method. Next, this atomized powder was hot press sintered in a vacuum atmosphere at a temperature of 950 ° C., a press load of 310 kg / cm 2 , and a holding time of 1 hour. Thereafter, this sintered body was finished into a sputtering target shape. As shown in Table 1, the target composition was Si amount: 45.23 at%, Ni: the balance, and cracking occurred in this target. In addition, since the crack had generate | occur | produced, sputtering was not performed.

(比較例4)
Si原料とNi原料とを所定の組成となるように秤量し、混合した後、これを真空雰囲気中で溶解して合成反応を行った。次に、アトマイズ法を用いてニッケルシリサイド粉末(アトマイズ粉)を作製した。次に、このアトマイズ粉を真空雰囲気中、温度920℃、プレス荷重270kg/cm、保持時間2時間でホットプレス焼結した。その後、この焼結体をスパッタリングターゲット形状に仕上げた。表1に示す通り、ターゲット組成は、Si量:48.54at%、Ni:残部であり、ターゲットのスパッタ面を電子顕微鏡で500μm×500μmの面積を、図1の5箇所(中心1箇所+4箇所)について観察した結果、0.25mm視野中において、100μm以上の長さをもつひびの平均個数は21.0個と多かった。次に、上記仕上げ加工したターゲットを使用して、実施例1と同様の条件でスパッタリングを行った。その後、膜中の0.2μm以上のパーティクル数をパーティクルカウンタで測定した結果、35個と増加していた。
(Comparative Example 4)
The Si raw material and the Ni raw material were weighed so as to have a predetermined composition, mixed, and then dissolved in a vacuum atmosphere to carry out a synthesis reaction. Next, nickel silicide powder (atomized powder) was produced using an atomizing method. Next, this atomized powder was hot press sintered in a vacuum atmosphere at a temperature of 920 ° C., a press load of 270 kg / cm 2 , and a holding time of 2 hours. Thereafter, this sintered body was finished into a sputtering target shape. As shown in Table 1, the target composition is Si amount: 48.54 at%, Ni: remainder, and the sputtering surface of the target is measured with an electron microscope in an area of 500 μm × 500 μm, and the five locations in FIG. As a result, the average number of cracks having a length of 100 μm or more in 2 fields of 0.25 mm was as large as 21.0. Next, sputtering was performed under the same conditions as in Example 1 using the finished target. Thereafter, the number of particles of 0.2 μm or more in the film was measured with a particle counter, and as a result, increased to 35 particles.

以上に示すように、ホットプレス焼結時に合成反応を行わないので、焼結時の反応熱の発生を防ぎ、またプレス温度の調節により焼結後の冷却時にニッケルシリサイドの相変態による歪みを防止することができ、冷却時のターゲットのひびや割れを防止することができるという優れた効果を有する。また、本発明のスパッタリングターゲットは、スパッタリングの際、パーティクル発生が少なく、ユニフォーミティの良好な膜を形成することができるという優れた効果を有する。したがって、本発明のスパッタリングターゲットは、半導体デバイスの電極や配線等におけるニッケルシリサイド膜の形成に有用である。 As shown above, since no synthesis reaction occurs during hot press sintering, generation of reaction heat during sintering is prevented, and distortion due to phase transformation of nickel silicide is prevented during cooling after sintering by adjusting the press temperature. And has an excellent effect of preventing cracking and cracking of the target during cooling. In addition, the sputtering target of the present invention has an excellent effect that a film with little particle generation and good uniformity can be formed during sputtering. Therefore, the sputtering target of the present invention is useful for forming a nickel silicide film in an electrode or wiring of a semiconductor device.

Claims (3)

Siを30〜50at%含有し、残部がNi及び不可避的不純物からなり、ターゲットのスパッタ面における0.25mm視野中にある100μm以上の長さをもつ欠陥の平均個数が10個以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。 The average number of defects having a length of 100 μm or more in the 0.25 mm 2 visual field on the sputtering surface of the target is 10 or less, containing 30 to 50 at% of Si, the balance being Ni and inevitable impurities. Sputtering target characterized by the above. 相対密度が90%以上であることを特徴とする請求項1記載のスパッタリングターゲット。 The sputtering target according to claim 1, wherein the relative density is 90% or more. Ni原料とSi原料とを所定の割合で秤量し、混合した後、これを真空雰囲気又は不活性雰囲気中で溶解して合成反応を行い、その後、アトマイズ法によりニッケルシリサイド粉末を作製し、次に、この粉末を700℃〜850℃の温度でホットプレス焼結することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。 Ni raw material and Si raw material are weighed at a predetermined ratio and mixed, and then this is dissolved in a vacuum atmosphere or an inert atmosphere to carry out a synthesis reaction. Thereafter, a nickel silicide powder is produced by an atomizing method. , A method for producing a sputtering target, wherein the powder is hot-press sintered at a temperature of 700 ° C. to 850 ° C.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9812329B2 (en) 2015-12-10 2017-11-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor device
JP2019206750A (en) * 2018-04-06 2019-12-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Method for forming metal silicon compound layer, and metal silicon compound layer formed therefrom
US11361978B2 (en) 2018-07-25 2022-06-14 Applied Materials, Inc. Gas delivery module
US11462417B2 (en) 2017-08-18 2022-10-04 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
US11527421B2 (en) 2017-11-11 2022-12-13 Micromaterials, LLC Gas delivery system for high pressure processing chamber
US11581183B2 (en) 2018-05-08 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Methods of forming amorphous carbon hard mask layers and hard mask layers formed therefrom
US11610773B2 (en) 2017-11-17 2023-03-21 Applied Materials, Inc. Condenser system for high pressure processing system
US11694912B2 (en) 2017-08-18 2023-07-04 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
US11705337B2 (en) 2017-05-25 2023-07-18 Applied Materials, Inc. Tungsten defluorination by high pressure treatment
US11749555B2 (en) 2018-12-07 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system
US11881411B2 (en) 2018-03-09 2024-01-23 Applied Materials, Inc. High pressure annealing process for metal containing materials
US11901222B2 (en) 2020-02-17 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Multi-step process for flowable gap-fill film

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7054464B2 (en) 2017-02-23 2022-04-14 いすゞ自動車株式会社 Propeller shaft guard

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820863A (en) * 1995-06-12 1996-01-23 Toshiba Corp Silicide film and semiconductor device using the same film
JPH0867972A (en) * 1994-08-30 1996-03-12 Mitsubishi Materials Corp Mosaic nickel silicide target material
JPH10251848A (en) * 1997-03-17 1998-09-22 Japan Energy Corp Target for sputtering and formation of film

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0867972A (en) * 1994-08-30 1996-03-12 Mitsubishi Materials Corp Mosaic nickel silicide target material
JPH0820863A (en) * 1995-06-12 1996-01-23 Toshiba Corp Silicide film and semiconductor device using the same film
JPH10251848A (en) * 1997-03-17 1998-09-22 Japan Energy Corp Target for sputtering and formation of film

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9812329B2 (en) 2015-12-10 2017-11-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of fabricating a semiconductor device
US11705337B2 (en) 2017-05-25 2023-07-18 Applied Materials, Inc. Tungsten defluorination by high pressure treatment
US11469113B2 (en) 2017-08-18 2022-10-11 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
US11694912B2 (en) 2017-08-18 2023-07-04 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
US11462417B2 (en) 2017-08-18 2022-10-04 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
US11527421B2 (en) 2017-11-11 2022-12-13 Micromaterials, LLC Gas delivery system for high pressure processing chamber
US11756803B2 (en) 2017-11-11 2023-09-12 Applied Materials, Inc. Gas delivery system for high pressure processing chamber
US11610773B2 (en) 2017-11-17 2023-03-21 Applied Materials, Inc. Condenser system for high pressure processing system
US11881411B2 (en) 2018-03-09 2024-01-23 Applied Materials, Inc. High pressure annealing process for metal containing materials
US10916433B2 (en) 2018-04-06 2021-02-09 Applied Materials, Inc. Methods of forming metal silicide layers and metal silicide layers formed therefrom
JP2019206750A (en) * 2018-04-06 2019-12-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated Method for forming metal silicon compound layer, and metal silicon compound layer formed therefrom
US11581183B2 (en) 2018-05-08 2023-02-14 Applied Materials, Inc. Methods of forming amorphous carbon hard mask layers and hard mask layers formed therefrom
US11361978B2 (en) 2018-07-25 2022-06-14 Applied Materials, Inc. Gas delivery module
US11749555B2 (en) 2018-12-07 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system
US11901222B2 (en) 2020-02-17 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Multi-step process for flowable gap-fill film

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