JP2997075B2 - スパッタリング用シリサイドターゲット - Google Patents
スパッタリング用シリサイドターゲットInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング用シリ
サイドターゲットに関するものであり、特にパーティク
ルの発生を最小限にすることの出来るスパッタリング用
シリサイドターゲットに関するものである。本発明のシ
リサイドターゲットを使用してスパッタリングプロセス
により形成された成膜は、配線幅の非常に小さな高集積
ＬＳＩの成膜として非常に有用であり、新たな高集積
（４Ｍビット、１６Ｍビット、６４Ｍビット等）ＬＳ
Ｉ、ＶＬＳＩ等の半導体デバイスに使用される。
サイドターゲットに関するものであり、特にパーティク
ルの発生を最小限にすることの出来るスパッタリング用
シリサイドターゲットに関するものである。本発明のシ
リサイドターゲットを使用してスパッタリングプロセス
により形成された成膜は、配線幅の非常に小さな高集積
ＬＳＩの成膜として非常に有用であり、新たな高集積
（４Ｍビット、１６Ｍビット、６４Ｍビット等）ＬＳ
Ｉ、ＶＬＳＩ等の半導体デバイスに使用される。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ半導体デバイスの電極或いは配線
としてポリシリコンが従来用いられてきたが、ＬＳＩ半
導体デバイスの高集積化に伴い、抵抗による信号伝搬遅
延が問題化している。一方、セルフアライン法による配
線等の形成を容易ならしめるため電極として融点の高い
材料の使用が所望されている。こうした状況において、
ポリシリコンより抵抗率が低く、シリコンゲートプロセ
スとの互換性を有する金属シリサイド配線及び電極が使
用されている。そうした金属シリサイドの例が、タング
ステンシリサイド（ＷＳｉｘ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉｘ）、タンタルシリサイド（ＴａＳｉｘ）、
チタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）、コバルトシリサイド
（ＣｏＳｉｘ）、クロムシリサイド（ＣｒＳｉｘ）等の
高融点金属シリサイドである。こうした金属シリサイド
成膜は、スパッタリング用シリサイドターゲットをスパ
ッタすることにより形成される。スパッタリング用シリ
サイドターゲットとしては、モル比ｘを２以下とすると
成膜した際に膜応力が高く、剥離しやすいという理由の
ためにシリコン／金属のモル比が２を超えるスパッタリ
ング用シリサイドターゲットが使用されることが多い。
としてポリシリコンが従来用いられてきたが、ＬＳＩ半
導体デバイスの高集積化に伴い、抵抗による信号伝搬遅
延が問題化している。一方、セルフアライン法による配
線等の形成を容易ならしめるため電極として融点の高い
材料の使用が所望されている。こうした状況において、
ポリシリコンより抵抗率が低く、シリコンゲートプロセ
スとの互換性を有する金属シリサイド配線及び電極が使
用されている。そうした金属シリサイドの例が、タング
ステンシリサイド（ＷＳｉｘ）、モリブデンシリサイド
（ＭｏＳｉｘ）、タンタルシリサイド（ＴａＳｉｘ）、
チタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）、コバルトシリサイド
（ＣｏＳｉｘ）、クロムシリサイド（ＣｒＳｉｘ）等の
高融点金属シリサイドである。こうした金属シリサイド
成膜は、スパッタリング用シリサイドターゲットをスパ
ッタすることにより形成される。スパッタリング用シリ
サイドターゲットとしては、モル比ｘを２以下とすると
成膜した際に膜応力が高く、剥離しやすいという理由の
ためにシリコン／金属のモル比が２を超えるスパッタリ
ング用シリサイドターゲットが使用されることが多い。
【０００３】シリサイドターゲットは、シリコン粉と上
述したような金属粉とを合成することにより生成した合
成シリサイド粉の加圧・焼結体である。従来、原料シリ
コン粉は、半導体用ポリシリコンチップを例えばボール
ミルで１２〜２８時間アルゴン雰囲気中で粉砕し、これ
を例えば２００メッシュ篩で篩別したものが使用されて
いた。
述したような金属粉とを合成することにより生成した合
成シリサイド粉の加圧・焼結体である。従来、原料シリ
コン粉は、半導体用ポリシリコンチップを例えばボール
ミルで１２〜２８時間アルゴン雰囲気中で粉砕し、これ
を例えば２００メッシュ篩で篩別したものが使用されて
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近時、ＬＳＩ半導体デ
バイスの集積度が上がり（４Ｍビット、１６Ｍビット、
６４Ｍビット等）、配線幅が１μｍ以下と微細化されつ
つある。この場合、ターゲットからのパーティクル発生
が重大な問題として認識されている。パーティクルと
は、スパッタに際してターゲットから飛散する粒子を云
い、これらは基板上の皮膜に直接付着したり、或いは周
囲壁乃至部品に付着・堆積後剥離して皮膜上に付着し、
配線の断線、短絡等の重大な問題を引き起こす。電子デ
バイスの回路の微細化が進むにつれ、パーティクル問題
は益々重大な問題となる。
バイスの集積度が上がり（４Ｍビット、１６Ｍビット、
６４Ｍビット等）、配線幅が１μｍ以下と微細化されつ
つある。この場合、ターゲットからのパーティクル発生
が重大な問題として認識されている。パーティクルと
は、スパッタに際してターゲットから飛散する粒子を云
い、これらは基板上の皮膜に直接付着したり、或いは周
囲壁乃至部品に付着・堆積後剥離して皮膜上に付着し、
配線の断線、短絡等の重大な問題を引き起こす。電子デ
バイスの回路の微細化が進むにつれ、パーティクル問題
は益々重大な問題となる。
【０００５】本発明の課題は、パーティクル問題を生じ
ないスパッタリング用シリサイドターゲット（シリコン
／金属のモル比＞２）を開発することである。
ないスパッタリング用シリサイドターゲット（シリコン
／金属のモル比＞２）を開発することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、スパッタリ
ング用シリサイドターゲット（シリコン／金属のモル比
＞２）において発生するパーティクルの原因について研
究を重ねた結果、遊離シリコン相のうちの粗大なものが
パーティクル発生に大きく寄与している事実を究明する
に至った。「粗大遊離シリコン」とは、メタル粉との反
応にあずかっていないシリコン（ＭＳｉ2の化学量論組
成以上に存在しているシリコン）であって、合成前の原
料シリコン粉粗大粒含まれていたために、結果として製
品ターゲット内に粗大寸法で存在するものである。そこ
で、原料シリコン粉として通常よりも微粉砕化した２０
μｍ未満のものを用いてターゲットのスパッタ面に現れ
る１０μｍ以上の粗大シリコン相の存在量が１０ケ／ｍ
ｍ2 以下とすることによりパーティクル問題を解決しう
るとの知見を得た。これはまた、金属シリサイド粉を１
０００℃以上１３８０℃以下の温度でホットプレスする
という製造面への考慮が必要であるとの知見も得た。
ング用シリサイドターゲット（シリコン／金属のモル比
＞２）において発生するパーティクルの原因について研
究を重ねた結果、遊離シリコン相のうちの粗大なものが
パーティクル発生に大きく寄与している事実を究明する
に至った。「粗大遊離シリコン」とは、メタル粉との反
応にあずかっていないシリコン（ＭＳｉ2の化学量論組
成以上に存在しているシリコン）であって、合成前の原
料シリコン粉粗大粒含まれていたために、結果として製
品ターゲット内に粗大寸法で存在するものである。そこ
で、原料シリコン粉として通常よりも微粉砕化した２０
μｍ未満のものを用いてターゲットのスパッタ面に現れ
る１０μｍ以上の粗大シリコン相の存在量が１０ケ／ｍ
ｍ2 以下とすることによりパーティクル問題を解決しう
るとの知見を得た。これはまた、金属シリサイド粉を１
０００℃以上１３８０℃以下の温度でホットプレスする
という製造面への考慮が必要であるとの知見も得た。
【０００７】この知見に基づいて、本発明は、シリコン
／金属のモル比が２を超えるスパッタリング用シリサイ
ドターゲットにおいて、２０μｍ以上の粗粒を排除した
原料シリコン粉と金属とを合成して金属シリサイド粉を
合成し、そして該金属シリサイド粉を１０００℃以上１
３８０℃以下の温度でホットプレスすることにより製造
した、該シリサイドターゲットのスパッタ面に現れる１
０μｍ以上の粗大シリコン相の存在量が１０ケ／ｍｍ2
以下であることを特徴とするスパッタリング用シリサイ
ドターゲットを提供する。
／金属のモル比が２を超えるスパッタリング用シリサイ
ドターゲットにおいて、２０μｍ以上の粗粒を排除した
原料シリコン粉と金属とを合成して金属シリサイド粉を
合成し、そして該金属シリサイド粉を１０００℃以上１
３８０℃以下の温度でホットプレスすることにより製造
した、該シリサイドターゲットのスパッタ面に現れる１
０μｍ以上の粗大シリコン相の存在量が１０ケ／ｍｍ2
以下であることを特徴とするスパッタリング用シリサイ
ドターゲットを提供する。
【０００８】
【作用】粗大遊離シリコン相がパーティクルの発生源で
あることの究明を通して、原料シリコン粉として通常よ
りも微粉砕化した２０μｍ以上の粗粒を排除した原料シ
リコン粉を用いて合成及びホットプレス工程を通してタ
ーゲットを製造することによりターゲットのスパッタ面
に現れる１０μｍ以上の粗大遊離シリコン相の存在量を
１０ケ／ｍｍ２以下とすることによりパーティクル問題
を解決した。
あることの究明を通して、原料シリコン粉として通常よ
りも微粉砕化した２０μｍ以上の粗粒を排除した原料シ
リコン粉を用いて合成及びホットプレス工程を通してタ
ーゲットを製造することによりターゲットのスパッタ面
に現れる１０μｍ以上の粗大遊離シリコン相の存在量を
１０ケ／ｍｍ２以下とすることによりパーティクル問題
を解決した。
【０００９】
【発明の具体的説明】本発明は、スパッタリングに際し
てのパーティクル発生問題を解決した、２を超えるシリ
コン／金属モル比を有するタングステンシリサイド（Ｗ
Ｓｉｘ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉｘ）、タン
タルシリサイド（ＴａＳｉｘ）、チタンシリサイド（Ｔ
ｉＳｉｘ）、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉｘ）、クロ
ムシリサイド（ＣｒＳｉｘ）等に代表される金属シリサ
イドターゲットを提供する。
てのパーティクル発生問題を解決した、２を超えるシリ
コン／金属モル比を有するタングステンシリサイド（Ｗ
Ｓｉｘ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉｘ）、タン
タルシリサイド（ＴａＳｉｘ）、チタンシリサイド（Ｔ
ｉＳｉｘ）、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉｘ）、クロ
ムシリサイド（ＣｒＳｉｘ）等に代表される金属シリサ
イドターゲットを提供する。
【００１０】原料シリコン粉は、半導体用ポリシリコン
チップのような原料を例えばボールミルで１２〜２８時
間アルゴン雰囲気中で粉砕される。従来はこれを篩別し
てそのまま使用していたのであるが、本発明に従えば、
粗大遊離シリコン相の発生を防止するために、粉砕シリ
コン粉は更に微粉砕用粉砕機で２次微粉砕される。微粉
砕用粉砕機としては、汚染対策を実施した市販の微粉砕
機であればいずれでも使用しうるが、例えば次のような
市販製品がある： ・超微細粉砕機オングミル（ホソカワミクロン株式会社
製） ・超音速ジェット粉砕機Ｉ型及びＰＪＭ型（日本ニュー
マチック工業株式会社製） ・カレントジェット（日清エンジニアリング株式会社
製） ・シングルトラックジェットミル（株式会社セイシン企
業製） ・新型超微粉砕機（川崎重工業株式会社製） ・カウンタージェットミル（株式会社イトマンエンジニ
アリング製）
チップのような原料を例えばボールミルで１２〜２８時
間アルゴン雰囲気中で粉砕される。従来はこれを篩別し
てそのまま使用していたのであるが、本発明に従えば、
粗大遊離シリコン相の発生を防止するために、粉砕シリ
コン粉は更に微粉砕用粉砕機で２次微粉砕される。微粉
砕用粉砕機としては、汚染対策を実施した市販の微粉砕
機であればいずれでも使用しうるが、例えば次のような
市販製品がある： ・超微細粉砕機オングミル（ホソカワミクロン株式会社
製） ・超音速ジェット粉砕機Ｉ型及びＰＪＭ型（日本ニュー
マチック工業株式会社製） ・カレントジェット（日清エンジニアリング株式会社
製） ・シングルトラックジェットミル（株式会社セイシン企
業製） ・新型超微粉砕機（川崎重工業株式会社製） ・カウンタージェットミル（株式会社イトマンエンジニ
アリング製）
【００１１】この２次微粉砕することにより、１０μｍ
以上の粗粒はほとんど零となる。このシリコン原料を用
いて従来工程に従いターゲットが製造される。
以上の粗粒はほとんど零となる。このシリコン原料を用
いて従来工程に従いターゲットが製造される。
【００１２】高融点金属に代表される金属粉及びシリコ
ン粉原料としては、放射性元素、アルカリ金属、遷移元
素、重金属等の含有量を極微量にまで低減したものを使
用することが好ましい。５〜９Ｎ（９９．９９９〜９
９．９９９９９９９ｗｔ％）以上の純度を有するそうし
た原料シリコン粉は容易に市販入手しうる。原料高融点
金属粉についても、最近アルカリ金属含有率が１０００
ｐｐｂ以下そして放射性元素含有率が１００ｐｐｂ以
下、通常１０ｐｐｂ以下の、５Ｎ以上の高純度のものを
調製する技術が確立されている。これは、従来からの一
般市販高融点金属或いはその化合物を溶解して、水溶液
を生成し、該水溶液を精製した後含高融点金属結晶を晶
出させ、該結晶を固液分離、洗浄及び乾燥した後に加熱
還元することによって高純度高融点金属粉末を調製する
ものである。更に、これら粉末に再溶解等の精製処理を
施すことによって更に高純度のものを得ることができ
る。
ン粉原料としては、放射性元素、アルカリ金属、遷移元
素、重金属等の含有量を極微量にまで低減したものを使
用することが好ましい。５〜９Ｎ（９９．９９９〜９
９．９９９９９９９ｗｔ％）以上の純度を有するそうし
た原料シリコン粉は容易に市販入手しうる。原料高融点
金属粉についても、最近アルカリ金属含有率が１０００
ｐｐｂ以下そして放射性元素含有率が１００ｐｐｂ以
下、通常１０ｐｐｂ以下の、５Ｎ以上の高純度のものを
調製する技術が確立されている。これは、従来からの一
般市販高融点金属或いはその化合物を溶解して、水溶液
を生成し、該水溶液を精製した後含高融点金属結晶を晶
出させ、該結晶を固液分離、洗浄及び乾燥した後に加熱
還元することによって高純度高融点金属粉末を調製する
ものである。更に、これら粉末に再溶解等の精製処理を
施すことによって更に高純度のものを得ることができ
る。
【００１３】こうした原料粉末を目標とするシリサイド
に対応する所定の比率の下でＶ型ミキサ等により混合す
る。これら混合粉末は高温真空炉内で合成処理を受け
る。合成反応は発熱反応である。シリサイド合成条件は
次の通りである： 真空度：１０−３〜１０−５Ｔｏｒｒ 温度：１０５０〜１２５０℃ 時間：Ｍ＋ｘＳｉ→ＭＳｉｘ （ｘ＞２．０）による合
成に充分な時間
に対応する所定の比率の下でＶ型ミキサ等により混合す
る。これら混合粉末は高温真空炉内で合成処理を受け
る。合成反応は発熱反応である。シリサイド合成条件は
次の通りである： 真空度：１０−３〜１０−５Ｔｏｒｒ 温度：１０５０〜１２５０℃ 時間：Ｍ＋ｘＳｉ→ＭＳｉｘ （ｘ＞２．０）による合
成に充分な時間
【００１４】合成反応と並行して、シリコンによる脱酸
反応も進行する。これは、原料シリコン及び金属中に含
まれる酸素とシリコンが反応して気体状ＳｉＯを生成す
る反応である。合成反応終了後、前記のように高温度
（１３００〜１３５０℃）及び高真空（１０-4〜１０-6
Ｔｏｒｒ）に１〜１０時間、通常５時間程度保持するこ
とも脱Ｏ2に有効である。
反応も進行する。これは、原料シリコン及び金属中に含
まれる酸素とシリコンが反応して気体状ＳｉＯを生成す
る反応である。合成反応終了後、前記のように高温度
（１３００〜１３５０℃）及び高真空（１０-4〜１０-6
Ｔｏｒｒ）に１〜１０時間、通常５時間程度保持するこ
とも脱Ｏ2に有効である。
【００１５】合成を終えたシリサイドは真空中で冷却
し、５０℃以下に冷却した後炉から取出される。次い
で、合成シリサイドをボールミル、振動ミルその他の粉
砕機により粉砕し、分級を行って合成シリサイド粉を得
る。ボールミル粉砕中Ｏ2量が増加するのを防止する為
Ａｒ置換雰囲気で行う等の配慮も必要である。また、Ｆ
ｅ等の汚染防止目的にモリブデンライニング球、モリブ
デン球等を使用することが好ましい。合成シリサイド粉
は、好ましくは５０メッシュ以下、より好ましくは２０
０メッシュ以下に乾式篩で篩別して粒度を揃えるのが有
益である。
し、５０℃以下に冷却した後炉から取出される。次い
で、合成シリサイドをボールミル、振動ミルその他の粉
砕機により粉砕し、分級を行って合成シリサイド粉を得
る。ボールミル粉砕中Ｏ2量が増加するのを防止する為
Ａｒ置換雰囲気で行う等の配慮も必要である。また、Ｆ
ｅ等の汚染防止目的にモリブデンライニング球、モリブ
デン球等を使用することが好ましい。合成シリサイド粉
は、好ましくは５０メッシュ以下、より好ましくは２０
０メッシュ以下に乾式篩で篩別して粒度を揃えるのが有
益である。
【００１６】モル比の調整が必要とされる場合には、粗
大シリコンを含まない原料シリサイドとは異なるモル比
を有するシリサイド粉が必要に応じ加えられる。添加シ
リサイド粉も、−５０メッシュ、好ましくは−２００メ
ッシュのものが使用される。原料シリサィド粉と添加シ
リサイド粉とは例えばＶ型ミキサを使用して充分に混合
する。ホツトプレス前の組成調整をシリサイド粉を用い
て行うことは、凝集シリコンに起因するパーティクル発
生の防止に役立つ。パーティクルの発生に凝集シリコン
中に取込まれた粒子もまた関与する。従って、ホットプ
レス前の組成比調整に凝集しやすいシリコン粉を加えず
にシリサイド粉を添加することによりパーティクルの発
生が抑制される。ここで、「凝集シリコン」とは、メタ
ル粉との反応にあずかっていないシリコンであって、合
成済みのシリサイド粉にシリコン量調整のために添加さ
れたシリコン粉に起因するものである（合成前の原料シ
リコン粉に起因するものではない）。凝集の過程でシリ
サイド粒を取り込み、パーティクルの発生の原因とな
る。
大シリコンを含まない原料シリサイドとは異なるモル比
を有するシリサイド粉が必要に応じ加えられる。添加シ
リサイド粉も、−５０メッシュ、好ましくは−２００メ
ッシュのものが使用される。原料シリサィド粉と添加シ
リサイド粉とは例えばＶ型ミキサを使用して充分に混合
する。ホツトプレス前の組成調整をシリサイド粉を用い
て行うことは、凝集シリコンに起因するパーティクル発
生の防止に役立つ。パーティクルの発生に凝集シリコン
中に取込まれた粒子もまた関与する。従って、ホットプ
レス前の組成比調整に凝集しやすいシリコン粉を加えず
にシリサイド粉を添加することによりパーティクルの発
生が抑制される。ここで、「凝集シリコン」とは、メタ
ル粉との反応にあずかっていないシリコンであって、合
成済みのシリサイド粉にシリコン量調整のために添加さ
れたシリコン粉に起因するものである（合成前の原料シ
リコン粉に起因するものではない）。凝集の過程でシリ
サイド粒を取り込み、パーティクルの発生の原因とな
る。
【００１７】この後ホットプレスが実施される。ホット
プレスは混合粉の充分なる高密度化を図るよう実施する
ことが肝要である。ホットプレスする際に、予荷重をか
けプレス後ホールドすることが好ましい。ホットプレス
条件は次の通りである： 真空度：１０-5〜１０−6Ｔｏｒｒ 温度：１０００〜１３８０℃ プレス圧：２５０〜６００ｋｇ−ｃｍ-2 時間：３０分〜３時間 ホールド時間：長い方がよいが最小３０分 ホットプレスは、上記混合物を型入れし、昇温を開始し
て１０００〜１３８０℃のうちの目標温度に達したら、
その温度水準を維持しつつ所定のプレス圧の適用を開始
する。プレス圧の適用により材料は次第に減厚され、或
る時点を超えると材料厚さは一定に達し、それ以上減厚
されない。この状態で一般にプレス圧の適用が解除され
るが、高密度化をより増進するには、プレス時に予荷重
をかけておいて上記時点以降例えば３０分以上その状態
で保持することが効果的である。これをホールドとここ
では呼ぶ。
プレスは混合粉の充分なる高密度化を図るよう実施する
ことが肝要である。ホットプレスする際に、予荷重をか
けプレス後ホールドすることが好ましい。ホットプレス
条件は次の通りである： 真空度：１０-5〜１０−6Ｔｏｒｒ 温度：１０００〜１３８０℃ プレス圧：２５０〜６００ｋｇ−ｃｍ-2 時間：３０分〜３時間 ホールド時間：長い方がよいが最小３０分 ホットプレスは、上記混合物を型入れし、昇温を開始し
て１０００〜１３８０℃のうちの目標温度に達したら、
その温度水準を維持しつつ所定のプレス圧の適用を開始
する。プレス圧の適用により材料は次第に減厚され、或
る時点を超えると材料厚さは一定に達し、それ以上減厚
されない。この状態で一般にプレス圧の適用が解除され
るが、高密度化をより増進するには、プレス時に予荷重
をかけておいて上記時点以降例えば３０分以上その状態
で保持することが効果的である。これをホールドとここ
では呼ぶ。
【００１８】微細な合成シリサイド粉を原料とし高温で
充分の時間プレスを行うことにより粒間の焼結は進行
し、均一な焼結組織が生成される。この場合、ホットプ
レスは固相焼結である。通常の多くの方法は焼結時に液
相を発生するが、これはパーティクルの発生を生じ易い
ことが見出された。そこで、本発明では、上記の条件の
下で固相焼結を実施する。
充分の時間プレスを行うことにより粒間の焼結は進行
し、均一な焼結組織が生成される。この場合、ホットプ
レスは固相焼結である。通常の多くの方法は焼結時に液
相を発生するが、これはパーティクルの発生を生じ易い
ことが見出された。そこで、本発明では、上記の条件の
下で固相焼結を実施する。
【００１９】プレス後、プレス品は取出され、機械加工
によりスパッタ用ターゲットに仕上げられる。
によりスパッタ用ターゲットに仕上げられる。
【００２０】（実施例） ボールミルで１４時間粉砕したＳｉ粉を２００メッシュ
の篩で篩別した。得られたＳｉ粉を更にカウンタージェ
ットミルにかけて微粉砕した。この粉の粒度分布を調べ
たところ、図２のようであり、最大粒径８μｍであっ
た。このＳｉ粉を用いてタングステンシリサイド粉を合
成し、ホットプレスによりモル比２．８０のタングステ
ンシリサイドターゲットを製造した。ターゲットの組織
を調べたところ、図１のようであり、ターゲット内に含
まれるＳｉ相の最大粒径は１０μｍを超えないことが確
認された。このターゲットを用いてスパッタリングによ
りタングステンシリサイド膜を作製し、ウエハー上のパ
ーティクルをレーザー法により測定した。０．５μｍ以
上のパーティクルは６インチウエハー上で５ケであっ
た。
の篩で篩別した。得られたＳｉ粉を更にカウンタージェ
ットミルにかけて微粉砕した。この粉の粒度分布を調べ
たところ、図２のようであり、最大粒径８μｍであっ
た。このＳｉ粉を用いてタングステンシリサイド粉を合
成し、ホットプレスによりモル比２．８０のタングステ
ンシリサイドターゲットを製造した。ターゲットの組織
を調べたところ、図１のようであり、ターゲット内に含
まれるＳｉ相の最大粒径は１０μｍを超えないことが確
認された。このターゲットを用いてスパッタリングによ
りタングステンシリサイド膜を作製し、ウエハー上のパ
ーティクルをレーザー法により測定した。０．５μｍ以
上のパーティクルは６インチウエハー上で５ケであっ
た。
【００２１】（比較例） ボールミルで１４時間粉砕したＳｉ粉を２００メッシュ
の篩で篩別した。この粉の粒度分布を調べたところ、図
３のようであり、最大粒径は１２０μｍであった。この
Ｓｉ粉を用いてタングステンシリサイド粉を合成し、ホ
ットプレスによりモル比２．８０のタングステンシリサ
イドターゲットを製造した。ターゲットの組織を調べた
ところ、図４のようであり、ターゲット内に含まれるＳ
ｉ相の最大粒径は６０μｍ以上であった。このターゲッ
トを用いてスパッタリングによりタングステンシリサイ
ド膜を作製し、ウエハー上のパーティクルをレーザー法
により測定した。０．５μｍ以上のパーティクルは６イ
ンチウエハー上で１００ケであった。
の篩で篩別した。この粉の粒度分布を調べたところ、図
３のようであり、最大粒径は１２０μｍであった。この
Ｓｉ粉を用いてタングステンシリサイド粉を合成し、ホ
ットプレスによりモル比２．８０のタングステンシリサ
イドターゲットを製造した。ターゲットの組織を調べた
ところ、図４のようであり、ターゲット内に含まれるＳ
ｉ相の最大粒径は６０μｍ以上であった。このターゲッ
トを用いてスパッタリングによりタングステンシリサイ
ド膜を作製し、ウエハー上のパーティクルをレーザー法
により測定した。０．５μｍ以上のパーティクルは６イ
ンチウエハー上で１００ケであった。
【００２２】
【発明の効果】粗大遊離シリコン相がパーティクルの発
生源であることの究明を通して原料シリコン粉として通
常よりも微粉砕化した２０μｍ以上の粗粒を排除した原
料シリコン粉を用いてターゲットを製造し、ターゲット
のスパッタ面に現れる１０μｍ以上の粗大遊離シリコン
相の存在量を１０ケ／ｍｍ2以下とすることによりパー
ティクル問題を解決した。０．５μｍ以上のパーティク
ルは、６インチウエハー上で従来の１００ケから１０ケ
以下に減少した。本発明の高融点金属シリサイドターゲ
ットを使用してスパッタリングプロセスにより形成され
る成膜は、配線幅の小さな高集積ＬＳＩの成膜として今
後大いに期待され、新たな高集積（４Ｍビット、１６Ｍ
ビット、６４Ｍビット等）ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の半導体
デバイスの開発に寄与する。
生源であることの究明を通して原料シリコン粉として通
常よりも微粉砕化した２０μｍ以上の粗粒を排除した原
料シリコン粉を用いてターゲットを製造し、ターゲット
のスパッタ面に現れる１０μｍ以上の粗大遊離シリコン
相の存在量を１０ケ／ｍｍ2以下とすることによりパー
ティクル問題を解決した。０．５μｍ以上のパーティク
ルは、６インチウエハー上で従来の１００ケから１０ケ
以下に減少した。本発明の高融点金属シリサイドターゲ
ットを使用してスパッタリングプロセスにより形成され
る成膜は、配線幅の小さな高集積ＬＳＩの成膜として今
後大いに期待され、新たな高集積（４Ｍビット、１６Ｍ
ビット、６４Ｍビット等）ＬＳＩ、ＶＬＳＩ等の半導体
デバイスの開発に寄与する。
【図１】実施例において生成されたＷＳｉターゲットの
金属組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。
金属組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図２】実施例におけるジェットミル微粉砕された原料
シリコン粉の粒度分布を示すグラフである。
シリコン粉の粒度分布を示すグラフである。
【図３】比較例におけるボールミル粉砕された原料シリ
コン粉の粒度分布を示すグラフである。
コン粉の粒度分布を示すグラフである。
【図４】比較例において生成されたＷＳｉターゲットの
金属組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。
金属組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。
フロントページの続き (72)発明者 加藤 義春 茨城県北茨城市華川町臼場187番地４日 本鉱業株式会社磯原工場内 (72)発明者 浜崎 昌幸 茨城県北茨城市華川町臼場187番地４日 本鉱業株式会社磯原工場内 (72)発明者 叶野 治 茨城県北茨城市華川町臼場187番地４日 本鉱業株式会社磯原工場内 (72)発明者 藤岡 将明 茨城県北茨城市華川町臼場187番地４日 本鉱業株式会社磯原工場内 (56)参考文献 特開 昭64−39374（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−76664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−219580（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47261（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコン／金属のモル比が２を超えるス
パッタリング用シリサイドターゲットにおいて、２０μ
ｍ以上の粗粒を排除した原料シリコン粉と金属とを合成
して金属シリサイド粉を合成し、そして該金属シリサイ
ド粉を１０００℃以上１３８０℃以下の温度でホットプ
レスすることにより製造した、該シリサイドターゲット
のスパッタ面に現れる１０μｍ以上の粗大シリコン相の
存在量が１０ケ／ｍｍ2 以下であることを特徴とするス
パッタリング用シリサイドターゲット。
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|---|---|---|---|
| JP3035287A JP2997075B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | スパッタリング用シリサイドターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035287A JP2997075B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | スパッタリング用シリサイドターゲット |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH051370A JPH051370A (ja) | 1993-01-08 |
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Family
ID=12437560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035287A Expired - Lifetime JP2997075B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | スパッタリング用シリサイドターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997075B2 (ja) |
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-
1991
- 1991-02-05 JP JP3035287A patent/JP2997075B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH051370A (ja) | 1993-01-08 |
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