JP2017179554A - Low particle metal silicide sputtering target, and production method thereof - Google Patents

Low particle metal silicide sputtering target, and production method thereof Download PDF

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貴文 太齋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering target having a MoSiphase dispersion in a Si parent phase and having a MoSiphase dispersion structure capable of effectively suppressing a particle generation during sputtering.SOLUTION: A sputtering target having a MoSi2 phase in a Si parent phase is made to have an organization structure, in which the maximum diameter capable of existing in a region having no MoSiphase existing is 9.0 μm or less, in which the maximum diameter of a MoSiis 15 μm, and in which the mean diameter of the MoSiphase is 13 μm or less.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、母相であるシリコン(Si)相中に、モリブデン(Mo)とSiとの化合物であるMoSi相が均一に分散したスパッタリングターゲット及びその製造方法に関し、特に、母相中に分散するMoSi相について微細かつ一様に、粗大な凝集体を形成することなく分散させることによってスパッタリング時におけるパーティクル数を低減したスパッタリングターゲットと、そのようなスパッタリングターゲットを製造するために有効な原料処理工程を含む製造方法に関するものである。 The present invention relates to a sputtering target in which a MoSi 2 phase, which is a compound of molybdenum (Mo) and Si, is uniformly dispersed in a silicon (Si) phase, which is a parent phase, and a method for manufacturing the same. Sputtering target in which the number of particles during sputtering is reduced by dispersing the MoSi 2 phase finely and uniformly without forming coarse aggregates, and raw material processing effective for producing such a sputtering target The present invention relates to a manufacturing method including steps.

金属シリサイド材料は、電界効果トランジスタ(MOSFET)のゲート電極用材料、パワー半導体用材料、マスクブランクの遮光膜用材料等、様々な部分、用途において使用されている材料である。これらの用途においては、金属シリサイドを薄膜化したものが用いられるが、金属シリサイドは一般的に高融点材料であるため、目的の金属シリサイドの原料物質を目的の元素組成比で含むスパッタリングターゲットをスパッタリングして薄膜を形成することが多い。   The metal silicide material is a material used in various parts and applications such as a material for a gate electrode of a field effect transistor (MOSFET), a material for a power semiconductor, and a material for a light shielding film of a mask blank. In these applications, thinned metal silicide is used. Since metal silicide is generally a high-melting-point material, sputtering is performed using a sputtering target containing the target material material of the metal silicide in the target elemental composition ratio. In many cases, a thin film is formed.

このうち、相補型MOS(CMOS)回路のゲート電極等には、原子比でM/Si=2.0〜3.0(M:金属元素)程度の金属シリサイド材料が多く用いられるが、このようなシリサイド膜をスパッタリングによって形成する場合、原子比でM/Si=2.0〜3.0程度の組成を有する材料からなるスパッタリングターゲットが用いられる。特許文献1には、このようなスパッタリングターゲットの例として、ターゲットの組織がSi相とモリブデンとSiとのシリサイドであるMoSi相からなるスパッタリングターゲットが開示されているが、上記に示したような元素組成範囲ではMoSi相がスパッタ面の大部分を占め、それらの間にSi相が点在する形態の組織構造を有するものとなる。 Of these, a metal silicide material having an atomic ratio of M / Si = 2.0 to 3.0 (M: metal element) is often used for a gate electrode of a complementary MOS (CMOS) circuit. When a silicide film is formed by sputtering, a sputtering target made of a material having a composition with an atomic ratio of about M / Si = 2.0 to 3.0 is used. Patent Document 1 discloses, as an example of such a sputtering target, a sputtering target having a MoSi 2 phase in which the target structure is a silicide of Si phase, molybdenum, and Si, as described above. In the elemental composition range, the MoSi 2 phase occupies most of the sputtering surface and has a structure in which the Si phase is interspersed therebetween.

上述したようなCMOS回路を含む半導体装置の大規模集積回路(LSI)等は、半導体基板に配線、電極、絶縁層等を順次積層パターニングして形成される。特定のパターン形状を有する層の形成は、パターンに対応したマスク層やパッシベーション層を形成するため、所望のパターン形状以外の不要部分をエッチングすることで形成されているが、このパターン形状は、対応した形状を有する露光マスクを用いたリソグラフィ技術を用いて形成されている。そして、リソグラフィに用いられる露光マスク(フォトマスク)は、露光に使用される光を透過する基板に、光を遮断(反射)する性質を有する薄膜をパターン形成して形成されている。   A large-scale integrated circuit (LSI) or the like of a semiconductor device including a CMOS circuit as described above is formed by sequentially stacking and patterning wirings, electrodes, insulating layers, and the like on a semiconductor substrate. The formation of a layer having a specific pattern shape is formed by etching unnecessary portions other than the desired pattern shape in order to form a mask layer or a passivation layer corresponding to the pattern. It is formed using a lithography technique using an exposure mask having the above shape. An exposure mask (photomask) used for lithography is formed by patterning a thin film having a property of blocking (reflecting) light on a substrate that transmits light used for exposure.

半導体製造のリソグラフィに使用される露光マスクのパターニングは、基板表面に形成した遮光性の薄膜をエッチングすることにより行われるが、所望のパターンを形成する基となり、表面の大部分に遮光性の薄膜を形成した状態のマスク用基板は、(フォト)マスクブランクと称されている。Moのシリサイドやタングステン(W)のシリサイド等の金属シリサイド材料は、ArFエキシマレーザ等の露光波長に対して適度な光学特性を有し、石英、ケイ酸塩ガラス等の基板材料に対して従来のCr系の薄膜材料よりも良好な密着特性を有することから、フォトマスク用の遮光性薄膜用材料としても好適に使用されている。特に、Moのシリサイドは、露光用光源に対して半透過性を有する膜として形成することで、薄膜部分を透過する光の位相をシフトさせて透過部と半透過部の境界部分を回折現象によって強調、つまり高解像度化するハーフトーン型マスクの位相シフト層として使用できる。また、Moのシリサイドは、組成、膜厚の調整や、他の積層膜等を組み合わせることにより、通常のバイナリマスクの遮光層としても使用できる。   Patterning of exposure masks used in lithography for semiconductor manufacturing is performed by etching a light-shielding thin film formed on the surface of a substrate, but it becomes a basis for forming a desired pattern. The mask substrate in a state where is formed is referred to as a (photo) mask blank. Metal silicide materials such as Mo silicide and tungsten (W) silicide have appropriate optical characteristics with respect to the exposure wavelength of ArF excimer laser and the like, and are conventional with respect to substrate materials such as quartz and silicate glass. Since it has better adhesion characteristics than Cr-based thin film materials, it is also suitably used as a light-shielding thin film material for photomasks. In particular, the silicide of Mo is formed as a film that is semi-transparent to the light source for exposure, thereby shifting the phase of the light transmitted through the thin film portion and diffracting the boundary portion between the transmissive portion and the semi-transmissive portion. It can be used as a phase shift layer of a halftone mask for emphasis, that is, higher resolution. Further, the silicide of Mo can be used as a light shielding layer of a normal binary mask by combining the composition, film thickness, and other laminated films.

このようなマスクブランク用のMoシリサイド膜も、シリサイドの原料物質を目的の元素組成比で含むスパッタリングターゲットをスパッタリングすることで形成されることが一般的であるが、マスクブランク用途では、原子比でMo/Si=3.0〜15.0程度のMoシリサイド材料が多く用いられている。Mo/Si組成がこのような範囲のものとしては、前述したゲート電極形成用のスパッタリングターゲットとは対照的にSi相を母相としてその間にMoSi相が点在して分散する形態の構造を有するものが公知である(特許文献2、特許文献3参照)。しかし、Moシリサイド層をスパッタリングによって形成する場合、如何なるターゲット構造であっても、スパッタリング時のパーティクル発生を抑制することが共通する技術課題となる。 Such a Mo blank for a mask blank is generally formed by sputtering a sputtering target containing a silicide raw material at a desired elemental composition ratio. A Mo silicide material having Mo / Si = 3.0 to 15.0 is often used. In the case of the Mo / Si composition in such a range, in contrast to the above-described sputtering target for forming the gate electrode, a structure in which the Si phase is a mother phase and the MoSi 2 phase is interspersed and dispersed therebetween. It is known (see Patent Document 2 and Patent Document 3). However, when the Mo silicide layer is formed by sputtering, it is a common technical problem to suppress the generation of particles during sputtering regardless of the target structure.

前述した特許文献1のターゲット構造では、MoSi相がスパッタ面の大部分を占め、点在するSi相がそのスパッタレートの速さから陥没する形でエロ―ジョン表面を形成するため、その凹凸段差部分に再デポした膜の剥離、マイクロアーキングによる破損などによりパーティクルが発生すると考えられている。この現象は、低密度焼結体の場合の空隙においても同様であるため、パーティクル発生を抑制するためにはターゲット自体が高密度であることが要求される。特許文献2または3のようなターゲット構造では、スパッタ面の大部分をSi相が占め、MoSi相が点在する形態をとっており、スパッタ速度の速いSi相が先に減肉し、スパッタ速度の遅いMoSi相が取り残されて点在する形でエロージョンが進行する。したがって、特許文献1の構造と同様の理由によるパーティクル発生要因の他、エロージョンにより取り残されたMoSi相の先端が鋭利になってこれがマイクロアーキングの起点となったり、MoSi相そのものが周囲のSi相から脱離してパーティクル発生源となったりする等、この構造特有のパーティクル発生要因も考慮した対策が必要となる。 In the target structure of Patent Document 1 described above, the MoSi 2 phase occupies most of the sputter surface, and the scattered Si phase forms an erosion surface in a form that collapses from the speed of the sputter rate. It is thought that particles are generated due to peeling of the film redeposited on the stepped portion, damage due to micro arcing, and the like. Since this phenomenon is the same in the voids in the case of a low density sintered body, the target itself is required to have a high density in order to suppress the generation of particles. In the target structure as described in Patent Document 2 or 3, the Si phase occupies most of the sputtering surface and the MoSi 2 phase is scattered, and the Si phase having a high sputtering speed is first thinned. Erosion proceeds in such a way that the slow-moving MoSi 2 phase is left behind and scattered. Therefore, in addition to the cause of generation of particles due to the same reason as the structure of Patent Document 1, the tip of the MoSi 2 phase left behind by erosion becomes sharp and this becomes the starting point of micro arcing, or the MoSi 2 phase itself is the surrounding Si. It is necessary to take a countermeasure in consideration of the particle generation factor peculiar to this structure, such as desorption from the phase to become a particle generation source.

特許文献2および3では、ターゲットを高密度化するとともに、ターゲット組織中に存在するMoSi相の最大粒子径を20μm以下とし、粗大なMoSi粒子を含まないようにすることで、上述した課題に対応している。それに加えて、特許文献2では、スパッタリング面における単位面積当たりのMoSi相粒子数を特定の数以上に、具体的には0.01mm当たり20〜120程度にすることで、パーティクルの発生を抑制しようとしている。 In Patent Documents 2 and 3, by increasing the density of the target, the maximum particle diameter of the MoSi 2 phase existing in the target structure is set to 20 μm or less, and the coarse MoSi 2 particles are not included. It corresponds to. In addition, in Patent Document 2, the number of MoSi 2 phase particles per unit area on the sputtering surface is set to a specific number or more, specifically about 20 to 120 per 0.01 mm 2 , thereby generating particles. Trying to suppress.

しかしながら、ターゲット中に粗大粒子を含まないようにし、単位面積当たり所定の数のMoSi相粒子を含むとしても、MoSi粒子がターゲット組織中に分散している均一さの程度までは実質的に特定していることにならない。Si母材相中にMoSi相粒子が偏って存在していると、その箇所でアーキングを誘発し易くなり、パーティクルの発生へとつながるだけでなく、成膜される層の組成均一性にも悪影響を及ぼす。したがって、さらなるパーティクル発生の抑制のためには、ターゲット組織中へMoSi相粒子をより均一に分散させることを考慮しなければならないが、前述した特許文献2の他、特許文献1や3にもこのような観点から詳細な検討を行ったことまでは記載されていない。 However, even if coarse particles are not included in the target and a predetermined number of MoSi 2 phase particles are included per unit area, the degree of uniformity that the MoSi 2 particles are dispersed in the target structure is substantially reduced. It is not specific. If MoSi two- phase particles are present unevenly in the Si base phase, arcing is likely to be induced at the location, which not only leads to the generation of particles, but also to the composition uniformity of the layer to be deposited. Adversely affect. Therefore, in order to further suppress the generation of particles, it is necessary to consider more uniformly dispersing the MoSi two- phase particles in the target structure. It has not been described until a detailed study is performed from such a viewpoint.

また、特許文献4および5には、マスクブランクに使用されるMoシリサイド層のスパッタリング成膜時のターゲット配置や、スパッタ放電に用いるガス等の、プロセス手段と条件を工夫することによって、スパッタ時におけるパーティクルの発生を防止する技術について開示されている。しかし、これらには、使用するスパッタリングターゲットの組織構造に関しての詳細は記載されていない。これらの文献の技術で使用するスパッタリングターゲットとして、ターゲットの組織構造の制御によりスパッタリング時のパーティクル発生が抑制できるものを使用すれば、さらに効果的にMoシリサイド層形成時のパーティクル発生を防止することができ、有用であると考えられる。   Further, Patent Documents 4 and 5 disclose that a sputtering process is performed at the time of sputtering by devising process means and conditions such as target arrangement at the time of sputtering deposition of the Mo silicide layer used for the mask blank and gas used for sputtering discharge. A technique for preventing the generation of particles is disclosed. However, these do not describe details regarding the structure of the sputtering target used. If a sputtering target used in the techniques of these documents can suppress the generation of particles during sputtering by controlling the structure of the target, the generation of particles during the formation of the Mo silicide layer can be more effectively prevented. Can be considered useful.

回路パターンの微細化、それを実現するための露光波長の短波長化とともに、マスクブランクの遮光層、位相シフト層へ要求されるパーティクル、ピンホールに関する特性は、近年ますます厳しいものとなっている。特に、粗大なパーティクルは、回路パターンをエッチングによって形成した後の回路パターンの遮光性や半透過光の位相に局所的な影響が及ぶため、Moシリサイド層にそのようなパーティクルを含むマスクブランクは近年の高度に微細化されたプロセスにおいて使用することはできない。したがって、マスクブランクの遮光層や位相シフト層のスパッタ形成に際しては、パーティクルの発生が可能な限り排除されなければならない。   In recent years, the characteristics related to particles and pinholes required for the light shielding layer and phase shift layer of mask blanks have become increasingly severe along with miniaturization of circuit patterns and shorter exposure wavelengths. . In particular, coarse particles have a local effect on the light shielding property of the circuit pattern after the circuit pattern is formed by etching and the phase of the semi-transmitted light. Therefore, a mask blank containing such particles in the Mo silicide layer has recently been used. It cannot be used in highly refined processes. Therefore, the generation of particles must be eliminated as much as possible when the light shielding layer and the phase shift layer of the mask blank are formed by sputtering.

特許第3707622号公報Japanese Patent No. 3707622 特許第4135357号公報Japanese Patent No. 4135357 特許第4509363号公報Japanese Patent No. 4509363 特許第4336206号公報Japanese Patent No. 4336206 特開2015−067884号公報JP2015-067884

本発明は、上記の問題に鑑み、Si母相中にMoSi相が分散した構造のスパッタリングターゲットにおいて、スパッタリング中のパーティクル発生を効果的に抑制できるMoSi相分散構造を有するスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。併せて、本発明は、そのようなスパッタリングターゲットの構造の実現に有効なターゲット製造方法を提供することも目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a sputtering target having a MoSi 2 phase dispersion structure capable of effectively suppressing the generation of particles during sputtering in a sputtering target having a structure in which a MoSi 2 phase is dispersed in a Si matrix. For the purpose. In addition, another object of the present invention is to provide a target manufacturing method effective for realizing the structure of such a sputtering target.

上記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、ターゲットのSi母相中に分散して存在するMoSi相粒子の粒径、単位面積当たりに存在する個数の他、さらにMoSi相粒子間に介在している母相空間の広さを適切に特定することで、MoSi相粒子の分散の均一性も適切な範囲に制御し、これらを特定することでパーティクルの発生の少ないターゲットが得られることを見出した。 In order to solve the above problems, the present inventor has conducted intensive research. As a result, the present inventors have studied the particle size of MoSi two- phase particles dispersed in the Si matrix of the target, the number present per unit area, and by appropriately specifying the size of the parent phase space interposed between MoSi 2 phase particles, the uniformity of dispersion of the MoSi 2 phase particles also controlled within a proper range, the generation of particles by identifying them It was found that a target with a small amount can be obtained.

このような知見に基づき、本発明は、以下の発明を提供するものである。
1)Si母相中に、MoSi相を有するスパッタリングターゲットであって、前記MoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径が9.0μm以下であり、前記MoSi相の最大径が15μm以下であり、前記MoSi相の平均径が13μm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)前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面内において、粒子径0.35μm以上の前記MoSi相の個数密度が、1×10mm−2以上であることを特徴とする、請求項1に記載のスパッタリングターゲット、
3)相対密度が99%以上であることを特徴とする、前記1)または2)に記載のスパッタリングターゲット、
4)Al、Cu、Fe、K、Na、Ni、WおよびZrの合計が2000ppm以下であることを特徴とする、前記1)〜3)のいずれか一に記載のスパッタリングターゲット、
5)前記スパッタリングターゲット全体として、3.0〜15.0のSi/Mo原子数比を有することを特徴とする、前記1)〜4)のいずれか一に記載のスパッタリングターゲット、
6)マスクブランクの遮光膜、または位相シフト膜の製造に用いられることを特徴とする、前記1)〜5)のいずれか一に記載のスパッタリングターゲット、
7)前記1)〜6)のいずれか一に記載のスパッタリングターゲットの製造方法であって、平均粒径1〜50μmのSi原料粉を用意する工程、平均粒径1〜50μmのMoSi原料粉を用意する工程、前記Si粉と前記MoSi粉を多重撹拌翼回転式媒体撹拌ミルにて0.5〜6時間粉砕、混合する工程、前記粉砕、混合した混合原料粉をホットプレスにより焼結する工程、を含む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、
8)前記多重撹拌翼回転式媒体撹拌ミルにて粉砕、混合する工程を、回転速度50〜400rpmで、0.5〜10時間実施することを特徴とする、前記7)に記載のスパッタリングターゲットの製造方法、
9)前記1)〜6)のいずれか一に記載のスパッタリングターゲットの製造方法であって、平均粒径1〜50μmのSi原料粉を用意する工程、平均粒径1〜50μmのMoSi原料粉を用意する工程、前記MoSi粉のみをジェットミルにて粉砕する工程、前記粉砕したMoSi粉と前記Si粉を振動ミルにて粉砕、混合する工程、前記粉砕、混合した混合原料粉をホットプレスにより焼結する工程、を含む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、
10)前記焼結を真空雰囲気中、温度800〜1400℃、面圧150〜400kgf/cmのホットプレスにより実施することを特徴とする、前記7)〜9)のいずれか一に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
Based on such knowledge, the present invention provides the following inventions.
1) A sputtering target having a MoSi 2 phase in a Si matrix, wherein the maximum diameter of a circle that can exist in a region where the MoSi 2 phase does not exist is 9.0 μm or less, and the maximum diameter of the MoSi 2 phase is A sputtering target characterized in that the average diameter of the MoSi 2 phase is 13 μm or less,
2) In the sputtering surface of the sputtering target, the number density of the MoSi 2 phase having a particle diameter of 0.35 μm or more is 1 × 10 4 mm −2 or more. target,
3) The sputtering target according to 1) or 2) above, wherein the relative density is 99% or more,
4) The sputtering target according to any one of 1) to 3) above, wherein the total of Al, Cu, Fe, K, Na, Ni, W and Zr is 2000 ppm or less.
5) The sputtering target according to any one of 1) to 4) above, wherein the sputtering target as a whole has a Si / Mo atomic ratio of 3.0 to 15.0.
6) The sputtering target according to any one of 1) to 5) above, which is used for producing a light shielding film of a mask blank or a phase shift film,
7) The method for producing a sputtering target according to any one of 1) to 6), wherein a Si raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm is prepared, and a MoSi 2 raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm Preparing the Si powder and the MoSi 2 powder using a multiple agitating blade rotating medium agitating mill for 0.5 to 6 hours, mixing the pulverized and mixed mixed raw material powder by hot pressing A process for producing a sputtering target, characterized by comprising:
8) The step of pulverizing and mixing in the multiple stirring blade rotating medium stirring mill is carried out at a rotational speed of 50 to 400 rpm for 0.5 to 10 hours. Production method,
9) The method for producing a sputtering target according to any one of 1) to 6), wherein a Si raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm is prepared, and a MoSi 2 raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm A step of pulverizing only the MoSi 2 powder with a jet mill, a step of pulverizing and mixing the pulverized MoSi 2 powder and the Si powder with a vibration mill, and hot mixing and mixing the mixed raw material powder. A method for producing a sputtering target, comprising a step of sintering by pressing,
10) The sputtering according to any one of 7) to 9), wherein the sintering is performed in a vacuum atmosphere by hot pressing at a temperature of 800 to 1400 ° C. and a surface pressure of 150 to 400 kgf / cm 2. Target manufacturing method.

本発明のスパッタリングターゲットは、Si母相中にMoSi相の粒子が分散した組織構造において、粗大なMoSi相粒子や凝集体を含まず、組織内にMoSi相粒子が均一に分散した構造を有しているため、スパッタリング時におけるパーティクルの発生を効果的に抑制することが可能であり、薄膜特性の高い均一性も期待できるものである。さらに、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法によれば、上述した構造のスパッタリングターゲットの構造を効果的に実現することができる。これらは、マスクブランク等の高精細な薄膜パターンが要求される分野における薄膜製造用スパッタリングターゲットとして有用である。
The sputtering target of the present invention is a structure in which MoSi 2 phase particles are dispersed in a Si matrix phase, and does not include coarse MoSi 2 phase particles or aggregates, and the structure in which MoSi 2 phase particles are uniformly dispersed in the structure. Therefore, the generation of particles during sputtering can be effectively suppressed, and high uniformity of thin film characteristics can be expected. Furthermore, according to the manufacturing method of the sputtering target of this invention, the structure of the sputtering target of the structure mentioned above can be implement | achieved effectively. These are useful as sputtering targets for thin film production in fields where high-definition thin film patterns such as mask blanks are required.

ターゲット組織内のシリサイド相が存在しない領域に設定できる円とシリサイド相粒径の模式的概略図Schematic diagram of circles and silicide phase grain size that can be set in the target structure where no silicide phase exists 本発明においてターゲットの組織観察を行う箇所Location where target structure observation is performed in the present invention 実施例1のSEM観察組織像の例Example of SEM observation tissue image of Example 1 実施例2のSEM観察組織像の例Example of SEM observation tissue image of Example 2 比較例1のSEM観察組織像の例Example of SEM observation tissue image of Comparative Example 1 比較例2のSEM観察組織像の例Example of SEM observation tissue image of Comparative Example 2

本発明のスパッタリングターゲットは、ターゲットの組織構造として、Si母相中に、MoSi相を有するものである。このような構造は、走査電子顕微鏡(SEM)や、金属顕微鏡等を用いたターゲットの表面の拡大像によって容易に識別することが可能である。ここで、「Si母相中に、MoSi相を有する」とは、典型的にはマトリックスとなるSi母相中に、MoSi相の粒子が分散点在して存在する形態をいうものであるが、本発明では、この分散点在の形態として、まず、シリサイド相が存在しない領域に存在できる円の最大直径が6.5μm以下であることを特定している。 The sputtering target of the present invention has a MoSi 2 phase in the Si matrix as the target structure. Such a structure can be easily identified by an enlarged image of the surface of the target using a scanning electron microscope (SEM), a metal microscope, or the like. Here, “having an MoSi 2 phase in the Si matrix” refers to a form in which particles of the MoSi 2 phase are dispersed and present in the Si matrix that is typically a matrix. However, in the present invention, as the form of the dispersed dot, first, it is specified that the maximum diameter of a circle that can exist in a region where no silicide phase exists is 6.5 μm or less.

上述した「シリサイド相が存在しない領域に存在できる円の最大直径」とは、図1に概略的に示すように、ターゲット表面の観察箇所において、観察像中の所定のSi母相領域101において、この領域内で最も近接するMoSi相粒子102の外縁に接する円を設定した場合、設定できる円の直径として最大のもの(Rmax)をいうものである。観察箇所については、MoSi相粒子の分散の均一性を考慮した上でターゲットのスパッタ面上で均等に多数設定すべきであるが、ターゲットのスパッタ面の全域にわたって漏れなく拡大像を観察することは現実的に不可能であるため、本発明では図2に示すように、ターゲットの中心部と、ターゲット半径をrとした場合にr/5の位置と4r/5の位置で周方向に90°間隔で均等に分割した8点の、計9箇所の位置で観察を行い、9箇所それぞれにおいて円の最大直径を求めて、それらのうち最大のものを本発明における「シリサイド相が存在しない領域に存在できる円の最大直径」とする。 The above-mentioned “maximum diameter of a circle that can exist in a region where no silicide phase exists” means that, in a predetermined Si matrix region 101 in the observation image, in an observation location on the target surface, as schematically shown in FIG. When a circle in contact with the outer edge of the closest MoSi two- phase particle 102 in this region is set, it means the maximum diameter (R max ) that can be set. The number of observation points should be set evenly on the sputtering surface of the target in consideration of the uniformity of the dispersion of the MoSi two- phase particles, but an enlarged image should be observed without omission over the entire sputtering surface of the target. In the present invention, as shown in FIG. 2, in the present invention, when the target radius is r, the r / 5 position and the 4r / 5 position are 90 in the circumferential direction. Observation was made at a total of nine positions of eight points that were evenly divided at intervals, and the maximum diameter of each circle was determined at each of the nine positions. The maximum diameter of a circle that can exist in

その際の観察視野は、上述した9箇所のそれぞれで、視野内に十分な数の粒子が確認でき、かつ観察像から適切な精度で上記円の直径が評価できる適正な範囲に設定されるべきことは明らかである。観察視野が狭すぎる場合、視野内にターゲット内の粒子の分散構造が十分反映されない恐れがあり、観察視野が広すぎる場合、個々の粒子や粒子間空間の観察像が小さくなって粒子間空間の広さを正確に評価することが難しくなる。好ましい評価視野範囲として50〜500μm×50〜500μmの矩形領域を挙げることができ、本発明では評価値の算出に十分適正と考えられる190×190μmの視野を設定して観察を行っているが、これに制限されるものではない。 The observation field at that time should be set to an appropriate range in which a sufficient number of particles can be confirmed in the field of view and the diameter of the circle can be evaluated with appropriate accuracy from the observation image. It is clear. If the observation field is too narrow, the dispersion structure of the particles in the target may not be sufficiently reflected in the field of view, and if the observation field is too wide, the observation image of individual particles and interparticle spaces will be reduced, resulting in It becomes difficult to accurately assess the size. As a preferable evaluation visual field range, a rectangular region of 50 to 500 μm × 50 to 500 μm can be mentioned, and in the present invention, observation is performed with a 190 × 190 μm 2 visual field considered to be adequately appropriate for calculation of the evaluation value. However, it is not limited to this.

ターゲットのシリサイド相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は、ターゲットのスパッタ面におけるMoSi相粒子の分散の均一性の程度の指標となる一つの評価値である。この数値が大きくなると、MoSi相粒子が存在せず母相のSi相のみが広く存在している領域がターゲットのスパッタ面上に存在し、そのことはMoSi相粒子が凝集または偏在していることを示す一つの目安ともなる。そのため、本発明のスパッタリングターゲットは、この数値が9.0μm以下であることを特定している。この数値が9.0μmを超えると、凝集または偏在したMoSi相粒子の影響でアーキングや異常放電が生じやすくなり、スパッタリング中に発生するパーティクルが増大する要因となる。このターゲットのシリサイド相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は、8.0μm以下であることが好ましく、6.5μm以下であることがより好ましい。 The maximum diameter of a circle that can exist in a region where the target silicide phase does not exist is one evaluation value that serves as an index of the degree of uniformity of the MoSi two- phase particle dispersion on the sputtering surface of the target. As this value increases, there is a region on the sputtering surface of the target where no MoSi two- phase particles exist and only the Si phase of the mother phase exists widely, which means that the MoSi two- phase particles are aggregated or unevenly distributed. It also serves as a guideline to show that Therefore, the sputtering target of the present invention specifies that this numerical value is 9.0 μm or less. When this numerical value exceeds 9.0 μm, arcing and abnormal discharge are likely to occur due to the influence of the agglomerated or unevenly distributed MoSi two- phase particles, which causes an increase in particles generated during sputtering. The maximum diameter of a circle that can exist in the region where the target silicide phase does not exist is preferably 8.0 μm or less, and more preferably 6.5 μm or less.

上述したように、ターゲットのシリサイド相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は、ターゲットのスパッタ面におけるMoSi相粒子の分散の均一性の程度の指標の一つとなるものではあるが、それのみでは、ターゲットのスパッタ面上のMoSi相粒子の分散の均一性を評価する値として十分でない。そこで、本発明では、MoSi相の最大径の範囲と、MoSi相の平均径の範囲とを併せて特定している。ここでいう「MoSi相の最大径」とは、周囲をSi母相によって囲まれたMoSi相粒子の面積について、同面積の円を想定した場合の直径として定義されるMoSi相粒子径のうち、観測された視野の中で最大のものを指していう値である。なお、MoSi相粒子の面積は、画像解析ソフトのピクセル解析によって行うことができる。また、「MoSi相の平均径」とは、上記で定義されるMoSi相粒子径の積算分布を取った場合に、分布が50%となる粒子径(メジアン径)を指していう値である。 As described above, the maximum diameter of a circle that can exist in a region where there is no silicide phase of the target is one of the indicators of the degree of uniformity of MoSi 2 phase particle dispersion on the target sputtering surface. However, it is not sufficient as a value for evaluating the uniformity of the dispersion of the MoSi two- phase particles on the sputtering surface of the target. Therefore, in the present invention, the range of the maximum diameter of the MoSi 2 phase, are identified together with the range of the average diameter of the MoSi 2 phase. The term “maximum diameter of MoSi 2 phase” as used herein refers to the MoSi 2 phase particle diameter defined as the diameter when assuming a circle of the same area with respect to the area of the MoSi 2 phase particles surrounded by the Si matrix. Of these, the value refers to the largest of the observed fields of view. The area of the MoSi two- phase particles can be determined by pixel analysis using image analysis software. The “average diameter of MoSi 2 phase” is a value that refers to the particle diameter (median diameter) at which the distribution becomes 50% when the integrated distribution of the MoSi 2 phase particle diameter defined above is taken. .

ターゲットにおけるMoSi相の最大径は、ターゲット組織中に存在するMoSi相粒子の粗大な凝集体の有無の指標となるものであり、本発明ではこれが15μm以下であることを特定している。この値を超えるMoSi相粒子は、微細なMoSi相粒子が凝集して形成された粗大な凝集体であると考えられ、スパッタリング中に発生するパーティクルが増大する要因となるものである。MoSi相の最大径は10μm以下であることが好ましく、8.5μm以下であることがより好ましい。 The maximum diameter of the MoSi 2 phase in the target is an indicator of the presence or absence of coarse aggregates of MoSi 2 phase particles present in the target structure, and the present invention specifies that this is 15 μm or less. MoSi 2 phase particles exceeding this value are considered to be coarse aggregates formed by agglomeration of fine MoSi 2 phase particles, which causes an increase in particles generated during sputtering. The maximum diameter of the MoSi 2 phase is preferably 10 μm or less, and more preferably 8.5 μm or less.

さらに、ターゲット組織中ではMoSi相粒子の粗大な凝集体が存在しない上で、個々のMoSi相粒子の径も平均して微細なものであることが必要である。ターゲットにおけるMoSi相の平均径は、個々のMoSi相粒子の径が平均して微細であることの一つの指標となるものであり、本発明ではこれが13μm以下であることを特定している。この値を超えると、母相中に存在するMoSi相粒子が平均的に粗大であるということになり、スパッタリング中に発生するパーティクルが増大する要因となる。MoSi相の平均径は8μm以下であることが好ましく、7μm以下であることがより好ましい。なお、MoSi相粒子の最大径、平均とも、これらを評価する場合の観察箇所は、MoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径を評価する際の箇所と同様である。 Furthermore, in the target tissue over which coarse aggregates of MoSi 2 phase particles are not present, it is necessary that the diameter of each of the MoSi 2 phase particles also those fine average. The average diameter of the MoSi 2 phase in the target is one index that the average diameter of the individual MoSi 2 phase particles is fine, and in the present invention, this is specified to be 13 μm or less. . Exceeding this value means that the MoSi two- phase particles present in the parent phase are coarse on average, which causes an increase in particles generated during sputtering. The average diameter of the MoSi 2 phase is preferably 8 μm or less, and more preferably 7 μm or less. In addition, both the maximum diameter and the average of the MoSi 2 phase particles are observed in the same places as in the case of evaluating the maximum diameter of a circle that can exist in a region where the MoSi 2 phase does not exist.

本発明のスパッタリングターゲットのスパッタリング面内におけるMoSiシリサイド相の個数密度は、1×10mm−2以上であることが好ましい。この「シリサイド相の個数密度」とは、単位面積中において、粒子径が0.35μm以上のMoSi相粒子の個数を表すものであり、この値が少ないとMo組成が極端に少なくなり、良好な特性を有するシリサイド層を形成できなくなる恐れがある。MoSiシリサイド相の個数密度は、2×10mm−2以上であることよりが好ましい。MoSiシリサイド相の個数密度の評価もターゲット表面の拡大観察像から行われるが、この場合も視野内に十分な数の粒子が確認でき、かつ観察像から適切な精度でMoSiシリサイド相の個数が認識評価できる観察視野を設定して観察を行うべきことは明らかである。前述したとおり、好ましい評価視野範囲として50〜500μm×50〜500μmの矩形領域を挙げることができるが、本発明では190×190μmの視野を設定して観察を行っているが、これに制限されるものではない。 The number density of MoSi 2 silicide phases in the sputtering surface of the sputtering target of the present invention is preferably 1 × 10 4 mm −2 or more. This “silicide phase number density” represents the number of MoSi two- phase particles having a particle diameter of 0.35 μm or more in a unit area. If this value is small, the Mo composition becomes extremely small and good. There is a risk that a silicide layer having such characteristics cannot be formed. The number density of the MoSi 2 silicide phase is more preferably 2 × 10 4 mm −2 or more. Evaluation of the number density of the MoSi 2 silicide phase is also performed from an enlarged observation image of the target surface. In this case as well, a sufficient number of particles can be confirmed in the field of view, and the number of MoSi 2 silicide phases can be confirmed with appropriate accuracy from the observation image. It is clear that observation should be performed by setting an observation field that can be recognized and evaluated. As described above, a rectangular area of 50 to 500 μm × 50 to 500 μm can be mentioned as a preferable evaluation visual field range, but in the present invention, observation is performed by setting a visual field of 190 × 190 μm 2 , but it is limited to this. It is not something.

また、本発明のスパッタリングターゲットは、相対密度が99.0%以上であることが好ましい。前述したとおり、ターゲットの相対密度が低いとターゲット組織内に存在する空隙部分がエロージョンの進行とともにスパッタ表面に露出し、この部分でアーキングや異常放電が生じてスパッタリング中のパーティクル発生が増加する要因となる。したがって、ターゲットの相対密度は高い方が好ましく、99.5%以上、さらには99.9%以上であることがより好ましい。本発明における相対密度は、以下の式で表されるように、アルキメデス法によって評価されるSi−Moの測定評価密度の、Si−Moの理論密度に対する割合で示すものである。
式:相対密度=(アルキメデス密度/理論密度)×100(%)
ここで、Si−Moの理論密度は、ターゲット中のMo原子の割合をX(%)とし、さらにSiの密度と原子量をそれぞれρSiとZSi、MoSiの密度と分子量をそれぞれρMoSi2とZMoSi2とした場合、以下の式によって表される。
式:理論密度={ZSi×(100−3X)+ZMoSi2×X}/{(100−3X)×ZSi/ρSii+X×ZMoSi2/ρMoSi2
この式に表されるとおり、理論密度の計算では、ターゲットがSiとMoSiの2相からなる理想的な組織構造を想定している。本発明では、各々の相の密度と原子・分子量に、ρSi=2.33g/cm、ZSi=28.09、ρMoSi2=6.24g/cm、ZMoSi2=152.12という値を用いる。
Moreover, it is preferable that the relative density of the sputtering target of this invention is 99.0% or more. As described above, when the relative density of the target is low, voids existing in the target structure are exposed to the sputtering surface as the erosion progresses, and this part causes arcing and abnormal discharge, which increases the generation of particles during sputtering. Become. Therefore, it is preferable that the relative density of the target is high, and it is more preferably 99.5% or more, and further preferably 99.9% or more. The relative density in this invention is shown by the ratio with respect to the theoretical density of Si-Mo of the measured evaluation density of Si-Mo evaluated by Archimedes method, as represented by the following formula | equation.
Formula: Relative density = (Archimedes density / theoretical density) × 100 (%)
Here, the theoretical density of the Si-Mo is the ratio of Mo atoms in the target as X (%), further Si density and atomic weight, respectively [rho Si and Z Si, the density and molecular weight, respectively [rho MoSi2 of MoSi 2 In the case of Z MoSi2 , it is expressed by the following formula.
Formula: Theoretical density = {Z Si × (100−3X) + Z MoSi 2 × X} / {(100−3X) × Z Si / ρ Si i + X × Z MoSi 2 / ρ MoSi 2 }
As represented by this equation, the theoretical density calculation assumes an ideal structure in which the target is composed of two phases of Si and MoSi 2 . In the present invention, values of ρ Si = 2.33 g / cm 3 , Z Si = 28.09, ρ MoSi 2 = 6.24 g / cm 3 , and Z MoSi 2 = 152.12 are used for the density and atomic / molecular weight of each phase. Is used.

ターゲット内に不純物元素が残存していると、成膜されるシリサイド層に不純物として取り込まれるため好ましくないことはいうまでもない。本発明のスパッタリングターゲットでは、Si、MoSiにおける主要な不純物である、Al、Cu、Fe、K、Na、Ni、WおよびZrの合計が2000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは1000ppm以下、さらに好ましくは100ppm以下、最も好ましくは50ppm以下である。 Needless to say, it is not preferable that the impurity element remains in the target because it is taken in as an impurity in the silicide layer to be formed. In the sputtering target of the present invention, the total of Al, Cu, Fe, K, Na, Ni, W and Zr, which are main impurities in Si and MoSi 2 , is preferably 2000 ppm or less, more preferably 1000 ppm or less, More preferably, it is 100 ppm or less, Most preferably, it is 50 ppm or less.

本発明のスパッタリングターゲットは、好ましくはターゲット全体で3.0〜15.0のSi/Mo原子数比を有しており、そのようなSi/Mo組成範囲を有するMoシリサイド層を、スパッタリング時のパーティクル発生を低減しつつ形成できるものである。前述したとおり、マスクブランクにおける遮光膜、または位相シフト膜として、Si/Mo原子数比が3.0〜15.0の範囲のMoシリサイド層が多く用いられている。また、マスクブランクの遮光膜や位相シフト膜は、パーティクルの混入が極力排除されたものでなければならない。したがって、本発明のスパッタリングターゲットは、マスクブランクの遮光膜や位相シフト膜の形成用途に好適に使用できる。実用上の観点から、Si/Mo原子数比は15以下であることが好ましく、10以下であることがより好ましい。下限についても、Si/Mo原子数比は3以上であることが好ましく、5以上であることがより好ましい。   The sputtering target of the present invention preferably has a Si / Mo atomic ratio of 3.0 to 15.0 in the entire target, and a Mo silicide layer having such a Si / Mo composition range is formed at the time of sputtering. It can be formed while reducing the generation of particles. As described above, a Mo silicide layer having a Si / Mo atomic ratio in the range of 3.0 to 15.0 is often used as a light shielding film or a phase shift film in a mask blank. In addition, the light shielding film and the phase shift film of the mask blank must be ones in which particles are excluded as much as possible. Therefore, the sputtering target of the present invention can be suitably used for forming a light shielding film or a phase shift film for a mask blank. From a practical viewpoint, the Si / Mo atomic ratio is preferably 15 or less, and more preferably 10 or less. Also regarding the lower limit, the Si / Mo atomic ratio is preferably 3 or more, and more preferably 5 or more.

本発明のスパッタリングターゲットは、製造方法を特段限定するものでなく、上述した特性をターゲットに与えられるものであれば如何なる手段を適用したものであっても良い。しかし、上述したターゲット特性を効果的に達成できる方法として、以下に示すように、原料相を強力に粉砕、攪拌する工程を含む、焼結による製造方法を好適に適用することができる。   The sputtering target of the present invention does not particularly limit the manufacturing method, and any means may be applied as long as the above-described characteristics can be imparted to the target. However, as a method that can effectively achieve the above-described target characteristics, a manufacturing method by sintering including a step of strongly crushing and stirring the raw material phase can be suitably applied as shown below.

まず、スパッタリングターゲットの原料として、平均粒径1〜50μmのSi原料粉、平均粒径1〜50μmのMoSi原料粉を用意する。Si原料粉は、焼結後のスパッタリングターゲットにおいてSi母相の基となり、MoSi原料粉はその中で分散するMoSi相粒子の基となる。そして、Si母相中にMoSi相粒子が均一に微細分散した焼結体構造とするために、これらの原料粉を、多重攪拌翼回転式媒体攪拌ミルにて粉砕、混合することが好ましい。この形式の媒体撹拌ミルは、アトライターとも称され、容器内に充填した原料粉と粉砕媒体とを、回転軸から突出する複数の攪拌翼(攪拌ピン)を容器内で回転させることによって強力に粉砕、混合するものであり、ドラム状の容器が回転することで内部の原料粉を媒体によって粉砕混合する一般的なボールミルよりも微細で均一な混合粉を得る効果が高いものである。 First, Si raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm and MoSi 2 raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm are prepared as raw materials for the sputtering target. The Si raw material powder becomes the basis of the Si parent phase in the sputtering target after sintering, and the MoSi 2 raw material powder becomes the basis of the MoSi 2 phase particles dispersed therein. In order to obtain a sintered body structure in which the MoSi two- phase particles are uniformly finely dispersed in the Si matrix, these raw material powders are preferably pulverized and mixed in a multiple stirring blade rotating medium stirring mill. This type of medium agitating mill, also called an attritor, is made powerful by rotating a plurality of agitating blades (agitating pins) protruding from a rotating shaft, with the raw material powder and the grinding medium filled in the container. The pulverization and mixing are performed, and the effect of obtaining a fine and uniform mixed powder is higher than that of a general ball mill in which a raw material powder is pulverized and mixed with a medium by rotating a drum-shaped container.

多重攪拌翼回転式媒体攪拌ミルによってSi原料粉とMoSi原料粉を粉砕、混合する場合、セラミック製の媒体を用い、回転速度50〜400ppm、処理時間0.5〜10時間といった条件で処理を行うことが好ましい。また、上述した粉砕、混合工程は、所望の粉砕、混合状態が得られるものであれば、他の手段を用いたものであっても良い。例えば、振動ミルによる原料粉末の粉砕と混合を適切な条件によって行い、さらに適切な混合粉の分級処理を行うことで焼結用の混合原料粉を得ても良い。 When pulverizing and mixing Si raw material powder and MoSi 2 raw material powder with a multiple stirring blade rotating medium stirring mill, processing is performed under conditions such as a rotational speed of 50 to 400 ppm and a processing time of 0.5 to 10 hours using a ceramic medium. Preferably it is done. Further, the pulverization and mixing steps described above may be performed using other means as long as a desired pulverization and mixing state can be obtained. For example, the raw material powder may be pulverized and mixed by a vibration mill under appropriate conditions, and the mixed raw material powder for sintering may be obtained by further classifying the mixed powder.

次に、得られた混合原料粉を、所定の形状の型に充填し、ホットプレスを行って焼結体を形成する。ホットプレスは、真空雰囲気中、温度800〜1400℃、面圧150〜400kgf/cmといった条件で行うことができる。温度や圧力がこれよりも低いと十分な密度を有する焼結体を形成し難くなり、これよりも高いと焼結中に粗大な粒成長が生じ、MoSi相粒子が均一で微細に分散した組織構造を得難くなるため好ましくない。得られた焼結体は型から取り出し、スパッタリングターゲットとするために、必要に応じて切削等の加工を行っても良い。 Next, the obtained mixed raw material powder is filled into a mold having a predetermined shape, and hot pressing is performed to form a sintered body. Hot pressing can be performed in a vacuum atmosphere under conditions of a temperature of 800 to 1400 ° C. and a surface pressure of 150 to 400 kgf / cm 2 . If the temperature and pressure are lower than this, it becomes difficult to form a sintered body having a sufficient density, and if it is higher than this, coarse grain growth occurs during sintering, and MoSi two- phase particles are uniformly and finely dispersed. Since it becomes difficult to obtain an organization structure, it is not preferable. The obtained sintered body may be taken out of the mold and subjected to processing such as cutting as necessary in order to obtain a sputtering target.

上述した技術手段や製造条件の範囲、または後述する実施例における具体例も併せて参照すれば、必要に応じて適宜製造条件等を調整することにより、本発明の特性を具備したスパッタリングターゲットを過度の試行錯誤を伴うことなく製造できることは、当業者にとって明らかである。   If the above-mentioned technical means and the range of manufacturing conditions, or specific examples in the examples described later, are also referred to, the sputtering conditions having the characteristics of the present invention are excessively adjusted by appropriately adjusting the manufacturing conditions as necessary. It will be apparent to those skilled in the art that it can be manufactured without trial and error.

本発明を実施例、比較例に基づいて具体的に説明する。以下の実施例、比較例の記載は、あくまで本発明の技術的内容の理解を容易とするための具体例であり、本発明の技術的範囲はこれらの具体例によって制限されるものでない。   The present invention will be specifically described based on examples and comparative examples. The descriptions of the following examples and comparative examples are only specific examples for facilitating understanding of the technical contents of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited by these specific examples.

(実施例1)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意した。これら二者の原料粉を、原子比でMo/Si=6.7となるように、ジルコニア製の媒体とともに媒体攪拌ミルの攪拌容器内へ投入して4時間の処理を行った。得られた混合原料粉をグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下、温度1300℃、面圧300kgf/cmにてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
Example 1
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, as MoSi 2 raw material powder, purity 4N, was prepared MoSi 2 powder having an average particle diameter of 9 .mu.m. These two raw material powders were put into a stirring vessel of a medium stirring mill together with a zirconia medium so that the atomic ratio of Mo / Si = 6.7, and the treatment was performed for 4 hours. The obtained mixed raw material powder was filled in a graphite mold and hot pressed in a vacuum atmosphere at a temperature of 1300 ° C. and a surface pressure of 300 kgf / cm 2 to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットのスパッタ表面について、走査電子顕微鏡を用いて組織像観察を行った。図3は、実施例1で観察されたSEM観察による組織像の例である。この組織像に見られるように、ターゲットの組織は、黒く観察されるSiからなる母相中に、白く観察されるMoSi相粒子が、粗大な凝集体を形成することなく、均一で微細に分散した構造を示している。なお、組織像において黒く観察される部分がSi、白く観察される部分がMoSi相粒子からなることは、エネルギー分散型X線分光法(EDX)による分析にて確認している。組織像の観察は、ターゲットの中心部と、ターゲット半径をrとした場合にr/5の位置と4r/5の位置で周方向に90°間隔で均等に分割した8点の、計9箇所の位置で行った。これらの結果から、MoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は6.5μm、MoSi相の最大径は8.5μm、MoSi相の平均径は7.1μmであった。さらに、シリサイド相の個数密度は2×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であった。また、ターゲットの元素分析を行ったところ、ガス成分以外の不純物量は合計1000ppm以下であり、良好な結果が得られた。 About the sputter | spatter surface of the obtained sputtering target, the structure | tissue image observation was performed using the scanning electron microscope. FIG. 3 is an example of a tissue image by SEM observation observed in Example 1. As can be seen from this structure image, the target structure is uniformly and finely formed without the formation of coarse aggregates in the MoSi 2 phase particles observed in white in the matrix phase composed of Si observed in black. A distributed structure is shown. It is confirmed by analysis by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) that the portion observed black in the structure image is made of Si and the portion observed white is made of MoSi two- phase particles. Tissue images are observed in a total of nine locations, the center of the target, and eight points divided equally at 90 ° intervals in the circumferential direction at r / 5 and 4r / 5 where r is the target radius. Went in the position. These results, the maximum diameter of the circle that can be present in a region MoSi 2 phase is not present 6.5 [mu] m, the maximum diameter of the MoSi 2 phase 8.5 .mu.m, the average diameter of the MoSi 2 phase was 7.1 [mu] m. Furthermore, the number density of silicide phases was 2 × 10 4 mm −2 , and the relative density of the target was 99.9%. Moreover, when the elemental analysis of the target was conducted, the amount of impurities other than gas components was 1000 ppm or less in total, and good results were obtained.

次に、上述した実施例1のスパッタリングターゲットについて、スパッタリング性能に関する評価試験を行った。得られたスパッタリングターゲットをスパッタリング装置のカソードに装着し、0.3Paのアルゴン(Ar)雰囲気中で1kWの電力をターゲットへ印加することにより、スパッタリングを実施した。スパッタリングは3.5kWhの間連続的に行い、その間、一定の間隔毎に20秒間の成膜を試料基板に対して行い、得られた試料基板上に形成されたMoシリサイド薄膜中に観測される粒径0.25〜3.0μmのパーティクル数を評価することで、ターゲットのスパッタリング性能の判断を行った。   Next, the evaluation test regarding sputtering performance was done about the sputtering target of Example 1 mentioned above. Sputtering was performed by mounting the obtained sputtering target on the cathode of a sputtering apparatus and applying 1 kW of power to the target in an argon (Ar) atmosphere of 0.3 Pa. Sputtering is continuously performed for 3.5 kWh, and during that time, film formation is performed on the sample substrate at regular intervals for 20 seconds, and is observed in the Mo silicide thin film formed on the obtained sample substrate. The sputtering performance of the target was determined by evaluating the number of particles having a particle size of 0.25 to 3.0 μm.

この評価結果から、バーンイン後、スパッタリングが安定した後に恒常的に発生するパーティクル数の平均値の目安として、1.5kWh以降のターゲットライフにおいて発生したパーティクルの数として評価された値は10個以下であり、ターゲットライフを通じて良好な性能が得られることが確認できた。   From this evaluation result, the value evaluated as the number of particles generated in a target life of 1.5 kWh or less as a standard value of the average number of particles that are constantly generated after the sputtering is stabilized after burn-in is 10 or less. It was confirmed that good performance was obtained throughout the target life.

(実施例2)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意した。このうち、MoSi粉についてはジェットミルを用いて平均粒径4.5μmまで粉砕した。Si粉末と前記粉砕処理後のMoSiの両原料粉を、原子比でMo/Si=6.7となるように、モリブデン製の媒体と共に振動ミルの撹拌容器内へ投入し、振動ミルにより周波数800cpmで1時間混合した。次いで、得られた混合原料粉を#200の篩で分級した上でグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下にてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
(Example 2)
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, as MoSi 2 raw material powder, purity 4N, was prepared MoSi 2 powder having an average particle diameter of 9 .mu.m. Among these, the MoSi 2 powder was pulverized to an average particle size of 4.5 μm using a jet mill. Both raw powders of Si powder and the pulverized MoSi 2 are put into a stirring vessel of a vibration mill together with a molybdenum medium so that the atomic ratio is Mo / Si = 6.7, and the frequency is reduced by the vibration mill. Mixed for 1 hour at 800 cpm. Next, the obtained mixed raw material powder was classified with a # 200 sieve, filled in a graphite mold, and hot-pressed in a vacuum atmosphere to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットについて、実施例1と同様にして組織像の観察を行った。図4は、実施例2で観察されたSEM観察による組織像の例である。この組織像では、一部で凝集した組織と見られるMoSi相が観察されるものの、全体としてはMoSi相粒子が微細に分散した組織構造を示している。この実施例2におけるMoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は8.1μm、MoSi相の最大径は9.8μm、MoSi相の平均径は8.2μmであった。また、シリサイド相の個数密度は1.5×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であり、ターゲットの元素分析によるガス成分以外の不純物量は合計100ppmであり、良好な結果が得られた。そして、この実施例2のスパッタリングターゲットについても実施例1と同様にスパッタリング性能に関する評価を行ったところ、パーティクル数は20個以下という結果となった。 About the obtained sputtering target, it observed the structure | tissue image similarly to Example 1. FIG. FIG. 4 is an example of a tissue image observed by SEM observed in Example 2. In this structure image, although the MoSi 2 phase which is considered to be a partly aggregated structure is observed, the entire structure shows a structure in which MoSi 2 phase particles are finely dispersed. In Example 2, the maximum diameter of the circle that can exist in the region where no MoSi 2 phase is present was 8.1 μm, the maximum diameter of the MoSi 2 phase was 9.8 μm, and the average diameter of the MoSi 2 phase was 8.2 μm. Further, the number density of the silicide phase is 1.5 × 10 4 mm −2 , the relative density of the target is 99.9%, and the amount of impurities other than the gas components by the elemental analysis of the target is 100 ppm in total, and good results was gotten. And about the sputtering target of this Example 2, when the evaluation regarding sputtering performance was performed similarly to Example 1, the result was a particle number of 20 or less.

(実施例3)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意した。これら二者の原料粉を、原子比でMo/Si=6.7となるように、ジルコニア製の媒体とともに媒体攪拌ミルの攪拌容器内へ投入して1時間の処理を行った。得られた混合原料粉をグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下、温度1300℃、面圧300kgf/cmにてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
(Example 3)
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, as MoSi 2 raw material powder, purity 4N, was prepared MoSi 2 powder having an average particle diameter of 9 .mu.m. These two raw material powders were put into a stirring vessel of a medium stirring mill together with a medium made of zirconia so that Mo / Si = 6.7 in terms of atomic ratio and processed for 1 hour. The obtained mixed raw material powder was filled in a graphite mold and hot pressed in a vacuum atmosphere at a temperature of 1300 ° C. and a surface pressure of 300 kgf / cm 2 to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットについて、実施例1と同様にして組織像の観察を行ったところ、この実施例では、微細に解砕・粉砕されたMoSi相が均一に分散した形態の組織が観察されたが、実施例2と類似した凝集部分も散見された。この実施例3におけるMoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は8.1μm、MoSi相の最大径は9.9μm、MoSi相の平均径は8.0μmであった。また、シリサイド相の個数密度は1.5×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であり、ターゲットの元素分析によるガス成分以外の不純物量は合計1000ppm以下であり、良好な結果が得られた。そして、この実施例3のスパッタリングターゲットについても実施例1と同様にスパッタリング性能に関する評価を行ったところ、パーティクル数は20個以下という結果となった。 The obtained sputtering target was observed for the structure image in the same manner as in Example 1. In this example, a structure in which the finely crushed and pulverized MoSi 2 phase was uniformly dispersed was observed. However, aggregated parts similar to those in Example 2 were also found. In Example 3, the maximum diameter of the circle that can exist in the region where no MoSi 2 phase is present was 8.1 μm, the maximum diameter of the MoSi 2 phase was 9.9 μm, and the average diameter of the MoSi 2 phase was 8.0 μm. Further, the number density of the silicide phase is 1.5 × 10 4 mm −2 , the relative density of the target is 99.9%, and the amount of impurities other than the gas components by the elemental analysis of the target is 1000 ppm or less in total, which is favorable. Results were obtained. And also about the sputtering target of this Example 3, when evaluation regarding sputtering performance was performed similarly to Example 1, the result was a particle number of 20 or less.

(実施例4)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意した。これら二者の原料粉を、原子比でMo/Si=6.7となるように、ジルコニア製の媒体とともに媒体攪拌ミルの攪拌容器内へ投入して10時間の処理を行った。得られた混合原料粉をグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下にてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
Example 4
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, as MoSi 2 raw material powder, purity 4N, was prepared MoSi 2 powder having an average particle diameter of 9 .mu.m. These two raw material powders were put into a stirring vessel of a medium stirring mill together with a medium made of zirconia so that Mo / Si = 6.7 in terms of atomic ratio and processed for 10 hours. The obtained mixed raw material powder was filled in a graphite mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットについて、実施例1と同様にして組織像の観察を行ったところ、この実施例では、実施例1と類似したMoSiが微細均一に分散した組織が見られた。この比較例5におけるMoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は6.2μm、MoSi相の最大径は8.4μm、MoSi相の平均径は7.0μmであった。また、シリサイド相の個数密度は2×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であった。しかしながら、ターゲットの元素分析の結果は、媒体攪拌ミル内壁または媒体成分が由来と考えられるZrやFe等の不純物が比較的多く観測され、ガス成分を除くそれら不純物の合計が3000ppmを超えるものとなった。そして、この比較例2のスパッタリングターゲットについて実施例1と同様にスパッタリング性能に関する評価を行ったところ、パーティクル数については10個以下という結果であった。 When the obtained sputtering target was observed for a structure image in the same manner as in Example 1, a structure in which MoSi 2 similar to Example 1 was dispersed finely and uniformly was observed in this Example. In Comparative Example 5, the maximum diameter of the circle that can exist in the region where no MoSi 2 phase was present was 6.2 μm, the maximum diameter of the MoSi 2 phase was 8.4 μm, and the average diameter of the MoSi 2 phase was 7.0 μm. The number density of silicide phases was 2 × 10 4 mm −2 , and the relative density of the target was 99.9%. However, as a result of the elemental analysis of the target, a relatively large amount of impurities such as Zr and Fe that are thought to be derived from the inner wall of the medium stirring mill or the medium components are observed, and the total of those impurities excluding gas components exceeds 3000 ppm. It was. And about the sputtering target of this comparative example 2, when evaluation about sputtering performance was performed similarly to Example 1, it was a result of 10 or less about the number of particles.

(比較例1)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意した。次に、これらの原料を熱処理して脱酸し、次いで、得られた両原料粉を、原子比でMo/Si=6.7となるように、モリブデン製の媒体と共に振動ミルの撹拌容器内へ投入し、振動ミルにより周波数800cpmで1時間混合した。得られた混合原料粉をグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下にてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
(Comparative Example 1)
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, as MoSi 2 raw material powder, purity 4N, was prepared MoSi 2 powder having an average particle diameter of 9 .mu.m. Next, these raw materials are heat-treated and deoxidized, and then both raw material powders obtained are placed in a stirring vessel of a vibration mill with a molybdenum medium so that the atomic ratio is Mo / Si = 6.7. And mixed with a vibration mill at a frequency of 800 cpm for 1 hour. The obtained mixed raw material powder was filled in a graphite mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットについて、実施例1と同様にして組織像の観察を行った。図5は、比較例1で観察されたSEM観察による組織像の例である。この組織像では、Si母相中のMoSi相粒子が全般に平均して粗大であり、多数の凝集体を形成して分散している傾向を示している。この比較例1におけるMoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は10.5μm、MoSi相の最大径は19.7μm、MoSi相の平均径は18.7μmであった。また、シリサイド相の個数密度は1×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であり、ターゲットの元素分析によるガス成分以外の不純物量は合計50ppm以下であった。そして、この比較例1のスパッタリングターゲットについて実施例1と同様にスパッタリング性能に関する評価を行ったところ、パーティクル数は60個以上となった。 About the obtained sputtering target, it observed the structure | tissue image similarly to Example 1. FIG. FIG. 5 is an example of a tissue image observed by SEM observed in Comparative Example 1. In this structure image, the MoSi two- phase particles in the Si matrix are generally coarse on average, and a large number of aggregates are formed and dispersed. Maximum diameter of the circle that can be present in a region MoSi 2 phase is absent in the comparative example 1 is 10.5 [mu] m, the maximum diameter of the MoSi 2 phase 19.7Myuemu, the average diameter of the MoSi 2 phase was 18.7Myuemu. Further, the number density of the silicide phase was 1 × 10 4 mm −2 , the relative density of the target was 99.9%, and the total amount of impurities other than gas components by elemental analysis of the target was 50 ppm or less. And when the sputtering target of this comparative example 1 was evaluated regarding sputtering performance like Example 1, the number of particles became 60 or more.

(比較例2)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意した。これらのうち、MoSi原料粉についてセラミックス製の媒体とともに媒体攪拌ミルの容器内へ投入し、媒体攪拌ミルによる粉砕処理を1時間行った。次いで、得られたMoSi原料粉とSi原料粉とを原子比でMo/Si=6.7となるように、十分な時間手混合した。得られた混合原料粉をグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下にてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
(Comparative Example 2)
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, as MoSi 2 raw material powder, purity 4N, was prepared MoSi 2 powder having an average particle diameter of 9 .mu.m. Among these, the MoSi 2 raw material powder was put into a container of a medium agitating mill together with a ceramic medium, and pulverized by the medium agitating mill for 1 hour. Next, the obtained MoSi 2 raw material powder and Si raw material powder were manually mixed for a sufficient time so that the atomic ratio was Mo / Si = 6.7. The obtained mixed raw material powder was filled in a graphite mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットについて、実施例1と同様にして組織像の観察を行った。図6は、比較例2で観察されたSEM観察による組織像の例である。この組織像では、Si母相中に無数のMoSi相の一次粒子が連続的に凝集して形成される粒径数100μmを超える巨大な凝集体が観察される。この比較例2におけるMoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は15.7μm、MoSi相の最大径は120μm、MoSi相の平均径は25μmであった。また、シリサイド相の個数密度は1×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であり、ターゲットの元素分析によるガス成分以外の不純物量は合計50ppm以下であった。そして、この比較例2のスパッタリングターゲットについて実施例1と同様にスパッタリング性能に関する評価を行ったところ、パーティクル数は2500個以上となった。 About the obtained sputtering target, it observed the structure | tissue image similarly to Example 1. FIG. FIG. 6 is an example of a tissue image observed by SEM observed in Comparative Example 2. In this structure image, huge aggregates having a particle diameter of more than 100 μm formed by continuously aggregating innumerable primary particles of MoSi 2 phase in the Si matrix are observed. Maximum diameter of the circle that can be present in a region MoSi 2 phase is absent in the comparative example 2 is 15.7, the maximum diameter of the MoSi 2 phase 120 [mu] m, the average diameter of the MoSi 2 phase was 25 [mu] m. Further, the number density of the silicide phase was 1 × 10 4 mm −2 , the relative density of the target was 99.9%, and the total amount of impurities other than gas components by elemental analysis of the target was 50 ppm or less. And when the sputtering target of this comparative example 2 was evaluated regarding sputtering performance like Example 1, the number of particles became 2500 or more.

(比較例3)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意し、これらをそのまま原子比でMo/Si=6.7となるように、十分な時間手混合した。得られた混合原料粉をグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下にてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
(Comparative Example 3)
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, MoSi as 2 raw material powder, purity 4N, average particle size prepared MoSi 2 powder 9 .mu.m, Mo / Si these as an atomic ratio = The mixture was mixed by hand for a sufficient time so that 6.7 was obtained. The obtained mixed raw material powder was filled in a graphite mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットについて、実施例1と同様にして組織像の観察を行ったところ、この実施例では、視野内に存在するMoSiのサイズが大きく、さらに非常に大きな凝集粒も確認でき、その内部にはMoSi粒で埋まらなかったポア状の部分が観察された。この比較例3におけるMoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は20.1μm、MoSi相の最大径は100μm、MoSi相の平均径は25μmであった。また、シリサイド相の個数密度は1×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であり、ターゲットの元素分析によるガス成分以外の不純物量は合計50ppm以下であった。そして、この比較例2のスパッタリングターゲットについて実施例1と同様にスパッタリング性能に関する評価を行ったところ、パーティクル数は300個以上となった。 About the obtained sputtering target, when the structure image was observed in the same manner as in Example 1, the size of MoSi 2 present in the field of view was large in this example, and even very large aggregated particles could be confirmed, A pore-like portion that was not filled with 2 MoSi grains was observed inside. Maximum diameter of the circle that can be present in a region MoSi 2 phase is absent in the comparative example 3 20.1Myuemu, the maximum diameter of the MoSi 2 phase 100 [mu] m, the average diameter of the MoSi 2 phase was 25 [mu] m. Further, the number density of the silicide phase was 1 × 10 3 mm −2 , the relative density of the target was 99.9%, and the total amount of impurities other than gas components by elemental analysis of the target was 50 ppm or less. And when the sputtering target of this comparative example 2 was evaluated regarding sputtering performance like Example 1, the number of particles became 300 or more.

(比較例4)
Si原料粉として、純度5N、平均粒径7μmのSi粉末を用意し、MoSi原料粉として、純度4N、平均粒径9μmのMoSi粉を用意し、これらを原子比でMo/Si=6.7となるように、V型混合機のそれぞれの投入口へ投入して混合した。得られた混合原料粉をグラファイト製の型に充填し、真空雰囲気下にてホットプレスして焼結体を得た。型から取り出した焼結体を、直径164mm、厚さ5mmの円板状スパッタリングターゲットとした。
(Comparative Example 4)
As Si raw material powder, purity 5N, prepared Si powder having an average particle size of 7 [mu] m, MoSi 2 as the raw material powder, the purity 4N, prepared MoSi 2 powder having an average particle diameter of 9 .mu.m, Mo / Si = 6 these atomic ratio The mixture was introduced into each inlet of the V-type mixer so as to be 0.7. The obtained mixed raw material powder was filled in a graphite mold and hot-pressed in a vacuum atmosphere to obtain a sintered body. The sintered body taken out from the mold was used as a disk-like sputtering target having a diameter of 164 mm and a thickness of 5 mm.

得られたスパッタリングターゲットについて、実施例1と同様にして組織像の観察を行ったところ、この実施例では、比較例3と類似した組織が観察された。この比較例4におけるMoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径は20.3μm、MoSi相の最大径は80μm、MoSi相の平均径は20μmであった。また、シリサイド相の個数密度は1×10mm−2、ターゲットの相対密度は99.9%であり、ターゲットの元素分析によるガス成分以外の不純物量は合計50ppm以下であった。そして、この比較例2のスパッタリングターゲットについて実施例1と同様にスパッタリング性能に関する評価を行ったところ、パーティクル数は200個以上となった。) The obtained sputtering target was observed for a structure image in the same manner as in Example 1. In this example, a structure similar to that in Comparative Example 3 was observed. Maximum diameter of the circle that can be present in a region MoSi 2 phase is not present in this Comparative Example 4 20.3Myuemu, the maximum diameter of the MoSi 2 phase 80 [mu] m, the average diameter of the MoSi 2 phase was 20 [mu] m. Further, the number density of the silicide phase was 1 × 10 3 mm −2 , the relative density of the target was 99.9%, and the total amount of impurities other than gas components by elemental analysis of the target was 50 ppm or less. And when the sputtering target of this comparative example 2 was evaluated regarding sputtering performance like Example 1, the number of particles became 200 or more. )

これらの結果を表1にまとめて示す。
These results are summarized in Table 1.

本発明は、Si母相中にMoSi相の粒子が分散した構造において、粗大なMoSi相粒子や凝集体を含まず、組織内にMoSi相粒子が均一に分散した構造を有し、スパッタリング時におけるパーティクルの発生を効果的に抑制することが可能なスパッタリングターゲットを提供するものである。このようなスパッタリングターゲットは、高精細でパーティクルの混入が許されない半導体装置製造時の回路パターン露光用フォトマスクブランクの遮光層、または位相シフト層のスパッタリング成膜等に好適である。
The present invention does not include coarse MoSi 2 phase particles or aggregates in a structure in which MoSi 2 phase particles are dispersed in the Si matrix, and has a structure in which MoSi 2 phase particles are uniformly dispersed in the structure. A sputtering target capable of effectively suppressing the generation of particles during sputtering is provided. Such a sputtering target is suitable for a light-shielding layer of a photomask blank for circuit pattern exposure or a sputtering film of a phase shift layer at the time of manufacturing a semiconductor device with high definition and which does not allow mixing of particles.

Claims (10)

Si母相中に、MoSi相を有するスパッタリングターゲットであって、前記MoSi相が存在しない領域に存在できる円の最大直径が9.0μm以下であり、前記MoSi相の最大径が15μm以下であり、前記MoSi相の平均径が13μm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。 A sputtering target having a MoSi 2 phase in a Si matrix, wherein the maximum diameter of a circle that can exist in a region where the MoSi 2 phase does not exist is 9.0 μm or less, and the maximum diameter of the MoSi 2 phase is 15 μm or less. And an average diameter of the MoSi 2 phase is 13 μm or less. 前記スパッタリングターゲットのスパッタリング面内において、粒子径0.35μm以上の前記MoSi相の個数密度が、1×10mm−2以上であることを特徴とする、請求項1に記載のスパッタリングターゲット。 2. The sputtering target according to claim 1, wherein the number density of the MoSi 2 phase having a particle diameter of 0.35 μm or more is 1 × 10 4 mm −2 or more in the sputtering surface of the sputtering target. 相対密度が99%以上であることを特徴とする、請求項1または2に記載のスパッタリングターゲット。   The sputtering target according to claim 1 or 2, wherein a relative density is 99% or more. Al、Cu、Fe、K、Na、Ni、WおよびZrの合計が2000ppm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。   The total of Al, Cu, Fe, K, Na, Ni, W, and Zr is 2000 ppm or less, The sputtering target as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 前記スパッタリングターゲット全体として、3.0〜15.0のSi/Mo原子数比を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。   The sputtering target according to any one of claims 1 to 4, wherein the sputtering target as a whole has a Si / Mo atomic ratio of 3.0 to 15.0. マスクブランクの遮光膜、または位相シフト膜の製造に用いられることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。   It is used for manufacture of the light shielding film of a mask blank, or a phase shift film, The sputtering target as described in any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜6のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法であって、
平均粒径1〜50μmのSi原料粉を用意する工程、
平均粒径1〜50μmのMoSi原料粉を用意する工程、
前記Si粉と前記MoSi粉を多重撹拌翼回転式媒体撹拌ミルにて粉砕、混合する工程、
前記粉砕、混合した混合原料粉をホットプレスにより焼結する工程、
を含む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。
It is a manufacturing method of the sputtering target as described in any one of Claims 1-6,
A step of preparing Si raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm;
Preparing MoSi 2 raw material powder having an average particle size of 1 to 50 μm,
Crushing and mixing the Si powder and the MoSi 2 powder in a multiple stirring blade rotating medium stirring mill;
A step of sintering the pulverized and mixed mixed raw material powder by hot pressing,
The manufacturing method of the sputtering target characterized by including.
前記多重撹拌翼回転式媒体撹拌ミルにて粉砕、混合する工程を、回転速度50〜400rpmで、0.5〜10時間実施することを特徴とする、請求項7に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。   The method for producing a sputtering target according to claim 7, wherein the step of pulverizing and mixing in the multiple stirring blade rotating medium stirring mill is performed at a rotational speed of 50 to 400 rpm for 0.5 to 10 hours. . 請求項1〜6のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法であって、
平均粒径1〜50μmのSi原料粉を用意する工程、
平均粒径1〜50μmのMoSi原料粉を用意する工程、
前記MoSi粉のみをジェットミルにて粉砕する工程、
前記粉砕したMoSi粉と前記Si粉を振動ミルにて粉砕、混合する工程、
前記粉砕、混合した混合原料粉をホットプレスにより焼結する工程、
を含む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。
It is a manufacturing method of the sputtering target as described in any one of Claims 1-6,
A step of preparing Si raw material powder having an average particle diameter of 1 to 50 μm;
Preparing MoSi 2 raw material powder having an average particle size of 1 to 50 μm,
Crushing only the MoSi 2 powder with a jet mill,
Crushing and mixing the pulverized MoSi 2 powder and the Si powder in a vibration mill;
A step of sintering the pulverized and mixed mixed raw material powder by hot pressing,
The manufacturing method of the sputtering target characterized by including.
前記焼結を真空雰囲気中、温度800〜1400℃、面圧150〜400kgf/cmのホットプレスにより実施することを特徴とする、請求項7〜9のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。 The said sintering is implemented by the hot press of the temperature of 800-1400 degreeC, and the surface pressure of 150-400 kgf / cm < 2 > in a vacuum atmosphere, The sputtering target as described in any one of Claims 7-9 characterized by the above-mentioned. Production method.
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