JPH01136969A - チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの製造方法 - Google Patents
チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの製造方法Info
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- JPH01136969A JPH01136969A JP29545387A JP29545387A JPH01136969A JP H01136969 A JPH01136969 A JP H01136969A JP 29545387 A JP29545387 A JP 29545387A JP 29545387 A JP29545387 A JP 29545387A JP H01136969 A JPH01136969 A JP H01136969A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
- C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ＬＳＩゲート電極形成のためのチタンシリ
サイドスパッタリング用ターゲットの製造方法に関する
ものである。
サイドスパッタリング用ターゲットの製造方法に関する
ものである。
従来、一般に知られているメタルシリサイドターゲット
の製造方法としては次のような方法がある。
の製造方法としては次のような方法がある。
（１） Ｗ、 Ｍｏ 、 Ｔａ等の高融点金属粉末と
シリコン粉末を混合し、成形して圧粉体とし、上記圧粉
体を焼結して焼結体を作製し、上記焼結体を電子ビーム
溶解してメタルシリサイトス、バッタリング用ターゲッ
トを製造する方法（特開昭８１１４５８２８号公報）。
シリコン粉末を混合し、成形して圧粉体とし、上記圧粉
体を焼結して焼結体を作製し、上記焼結体を電子ビーム
溶解してメタルシリサイトス、バッタリング用ターゲッ
トを製造する方法（特開昭８１１４５８２８号公報）。
（２） Ｗ、 Ｍｏ 、 Ｔａ等の高融点金属粉末と
シリコン粉末を混合し、冷間圧縮して圧粉体とし、つい
で上記圧粉体を真空アーク溶解して凝固せしめ、メタル
シリサイドスパッタリング用ターゲットを製造する方法
（特開昭８１−１８８２１３号公報）。
シリコン粉末を混合し、冷間圧縮して圧粉体とし、つい
で上記圧粉体を真空アーク溶解して凝固せしめ、メタル
シリサイドスパッタリング用ターゲットを製造する方法
（特開昭８１−１８８２１３号公報）。
（３） Ｗ、 Ｍｏ 、 Ｔａ等の高融点金属粉末と
シリコン粉末を混合し、成形してペレットとし、上記ペ
レットを不活性ガス雰囲気中で反応、合金化させた後、
上記ペレットを粉砕し、この粉砕して得られた粉末をホ
ットプレスまたはＨＩＰにより焼結することによりメタ
ルシリサイドスパッタリング用ターゲットを製造する方
法（特開昭６１−１４１０７３号公報、特開昭８１−１
４１８７４号公報）。
シリコン粉末を混合し、成形してペレットとし、上記ペ
レットを不活性ガス雰囲気中で反応、合金化させた後、
上記ペレットを粉砕し、この粉砕して得られた粉末をホ
ットプレスまたはＨＩＰにより焼結することによりメタ
ルシリサイドスパッタリング用ターゲットを製造する方
法（特開昭６１−１４１０７３号公報、特開昭８１−１
４１８７４号公報）。
上記従来の技術の（１）および（２）の製造方法により
チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットを製造す
ると、製造の最終工程が電子ビーム溶解またはアーク溶
解であるために、ターゲットの酸素含有量は低減される
けれども、第１図のターゲット断面組織の概略図に示さ
れるように、外側（冷却速度の大きい所）がＴｌ５１２
（初品）リッチとなり、内部がＴｉＳｉ２−８Ｌ共品リ
ッチとなって、ターゲットの組織に偏析が生じ、組成の
分布が不均一となり、また、もろくて割れやすいという
問題点が生じた。
チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットを製造す
ると、製造の最終工程が電子ビーム溶解またはアーク溶
解であるために、ターゲットの酸素含有量は低減される
けれども、第１図のターゲット断面組織の概略図に示さ
れるように、外側（冷却速度の大きい所）がＴｌ５１２
（初品）リッチとなり、内部がＴｉＳｉ２−８Ｌ共品リ
ッチとなって、ターゲットの組織に偏析が生じ、組成の
分布が不均一となり、また、もろくて割れやすいという
問題点が生じた。
さらに、上記従来の技術の（３）の製造方法によりチタ
ンシリサイドスパッタリング用ターゲットを製造すると
、出発原料粉末を溶解する工程が含まれないので、製造
されたチタンシリサイドスパッタリング用ターゲットに
は、酸素が多量に含まれ、その量は４０００〜５０００
ｐｐ＋１にも達し、かかるターゲットを用いてスパッタ
リングにより成形したチタンシリサイド薄膜は電気抵抗
が大きくなるという問題点があった。
ンシリサイドスパッタリング用ターゲットを製造すると
、出発原料粉末を溶解する工程が含まれないので、製造
されたチタンシリサイドスパッタリング用ターゲットに
は、酸素が多量に含まれ、その量は４０００〜５０００
ｐｐ＋１にも達し、かかるターゲットを用いてスパッタ
リングにより成形したチタンシリサイド薄膜は電気抵抗
が大きくなるという問題点があった。
そこで、本発明者等は、組織偏析が少なくかつ酸素含有
量も少いチタンシリサイドスパッタリング用ターゲット
を開発すべく研究を行った結果、原料としてチタンおよ
びシリコンを非酸化性雰囲気中で溶解し合金化したもの
を、平均粒径：５０〜５００μｍに粗粉砕し、かかる粗
粉砕した合金の粗粉末をホットプレスすることにより、
組織偏析が少なくかつ酸素含有量も少いチタンシリサイ
ドスパッタリング用ターゲットを得ることができるとい
う知見を得たのである。
量も少いチタンシリサイドスパッタリング用ターゲット
を開発すべく研究を行った結果、原料としてチタンおよ
びシリコンを非酸化性雰囲気中で溶解し合金化したもの
を、平均粒径：５０〜５００μｍに粗粉砕し、かかる粗
粉砕した合金の粗粉末をホットプレスすることにより、
組織偏析が少なくかつ酸素含有量も少いチタンシリサイ
ドスパッタリング用ターゲットを得ることができるとい
う知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたものであ
る。
る。
上記チタンおよびシリコンを溶解して得られた合金は、
酸素含有量が少なく、また第１図のように偏析が発生し
組織が不均一となっているが、この合金を粗粉砕しホッ
トプレスすることにより、第２図に示されるようなＴ
ｉＳ １２ （初晶）およびＴｉＳｉ２−３１ （
共晶）が均一に分散した組織を有するチタンシリサイド
スパッタリング用ターゲットが製造されるのである。
酸素含有量が少なく、また第１図のように偏析が発生し
組織が不均一となっているが、この合金を粗粉砕しホッ
トプレスすることにより、第２図に示されるようなＴ
ｉＳ １２ （初晶）およびＴｉＳｉ２−３１ （
共晶）が均一に分散した組織を有するチタンシリサイド
スパッタリング用ターゲットが製造されるのである。
溶解前のチタンおよびシリコンの原料の形状は粉末、粒
、板、塊などすみやかに溶解するような形状のものなら
ばいかなる形状のものでもよい。
、板、塊などすみやかに溶解するような形状のものなら
ばいかなる形状のものでもよい。
また、上記チタンおよびシリコンを溶解する雰囲気は、
真空、不活性ガス等の非酸化性雰囲気であればよく、溶
解方法としては、アーク溶解、プラズマアーク溶解、電
子ビーム溶解、レーザビーム溶解等のアーク溶解または
ビーム溶解のうちいずれの溶解方法を採用してもよい。
真空、不活性ガス等の非酸化性雰囲気であればよく、溶
解方法としては、アーク溶解、プラズマアーク溶解、電
子ビーム溶解、レーザビーム溶解等のアーク溶解または
ビーム溶解のうちいずれの溶解方法を採用してもよい。
上記粗粉末の平均粒径は、５００μｍを越えるとホット
プレスにより得られたチタンシリサイドスパッタリング
用ターゲットの密度が９０％以上とはならず、十分な強
度も得られない。一方、粗粉末の平均粒径が５０μｍ未
満であると、粗粉末の酸素含有量が３００ｐｐ１ｍを越
え、このような３００ｐｐｍを越えた酸素含有量を有す
るチタンシリサイドスパッタリング用ターゲットを用い
て形成された薄膜は電気抵抗が大きくなり好ましくない
。したがって、上記粗粉末の平均粒径は５０〜５００ｐ
ｐｍと定めた。
プレスにより得られたチタンシリサイドスパッタリング
用ターゲットの密度が９０％以上とはならず、十分な強
度も得られない。一方、粗粉末の平均粒径が５０μｍ未
満であると、粗粉末の酸素含有量が３００ｐｐ１ｍを越
え、このような３００ｐｐｍを越えた酸素含有量を有す
るチタンシリサイドスパッタリング用ターゲットを用い
て形成された薄膜は電気抵抗が大きくなり好ましくない
。したがって、上記粗粉末の平均粒径は５０〜５００ｐ
ｐｍと定めた。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明す
る。
る。
水冷された銅ハース上に、粒径：５〜１０ｍｍのＳｔ粒
を３８，７重量％を載置し、その上に板状Ｔ１（たて：
１００ ｍ１ｌＸ横： １００ ｍｍ）を６１．３重
量％の割合となるようにのせた。真空引き後、電子ビー
ムによりＴ１およびＳｌを溶解し、Ｔｉと８１を反応さ
せ、冷却してＴｉ−５ｉ母合金を得た。この母合金はＴ
ｉＳ ｉ２相およびＳｔ相から成る。この母合金をシ
ョークラッシャーを用いて粉砕し、ふるい分けして第１
表に示される平均粒径と酸素含有量を有する原料粉末を
製造した。上記原料粉末をそれぞれ黒鉛モールドに充填
し、温度： １３００℃、２時間保持の条件でホットプ
レスを行ったところ、得られたホットプレス”体の相対
密度および酸素含有量は１１表の通りであった。
を３８，７重量％を載置し、その上に板状Ｔ１（たて：
１００ ｍ１ｌＸ横： １００ ｍｍ）を６１．３重
量％の割合となるようにのせた。真空引き後、電子ビー
ムによりＴ１およびＳｌを溶解し、Ｔｉと８１を反応さ
せ、冷却してＴｉ−５ｉ母合金を得た。この母合金はＴ
ｉＳ ｉ２相およびＳｔ相から成る。この母合金をシ
ョークラッシャーを用いて粉砕し、ふるい分けして第１
表に示される平均粒径と酸素含有量を有する原料粉末を
製造した。上記原料粉末をそれぞれ黒鉛モールドに充填
し、温度： １３００℃、２時間保持の条件でホットプ
レスを行ったところ、得られたホットプレス”体の相対
密度および酸素含有量は１１表の通りであった。
第 １ 表
第１表の結果をみると、平均粒径；５８０μｍの原料粉
末を用いてホットプレス体を製造した場合には、酸素含
有量の少ないホットプレス体が得られているが、相対密
度が十分に上らず、したがって強度が弱い。一方、平均
粒径：４５μｍの原料粉末を用いたホットプレス体は、
酸素含有量が増加しすぎて好ましくない。
末を用いてホットプレス体を製造した場合には、酸素含
有量の少ないホットプレス体が得られているが、相対密
度が十分に上らず、したがって強度が弱い。一方、平均
粒径：４５μｍの原料粉末を用いたホットプレス体は、
酸素含有量が増加しすぎて好ましくない。
この発明の方法で製造したチタンシリサイドスパッタリ
ング用ターゲットは、相対密度が高く強度を有するから
移送中に破損することもなく、さらに酸素含有量が低い
ので、このターゲットを用いて形成した薄膜は酸素含有
量が少なく電気抵抗の低い薄膜を得ることができる。し
たがって、かかる薄膜をＬＳＩゲート電極に適用すると
優れた効果を奏するものである。
ング用ターゲットは、相対密度が高く強度を有するから
移送中に破損することもなく、さらに酸素含有量が低い
ので、このターゲットを用いて形成した薄膜は酸素含有
量が少なく電気抵抗の低い薄膜を得ることができる。し
たがって、かかる薄膜をＬＳＩゲート電極に適用すると
優れた効果を奏するものである。
第１図は、従来の最終工程を電子ビーム溶解により作製
したチタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの断
面の概略組織図、 第２図は、この発明により製造したチタンシリサイドス
パッタリング用ターゲットの断面の概略組織図である。
したチタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの断
面の概略組織図、 第２図は、この発明により製造したチタンシリサイドス
パッタリング用ターゲットの断面の概略組織図である。
Claims (1)
- チタンおよびシリコンを非酸化性雰囲気中でアーク溶解
またはビーム溶解して合金化した後、平均粒径：５０〜
５００μｍに粗粉砕し、上記粗粉砕した粗粉末をホット
プレスすることを特徴とするチタンシリサイドスパッタ
リング用ターゲットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29545387A JPH01136969A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29545387A JPH01136969A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136969A true JPH01136969A (ja) | 1989-05-30 |
Family
ID=17820781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29545387A Pending JPH01136969A (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01136969A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1021265A1 (en) * | 1997-07-11 | 2000-07-26 | Johnson Matthey Electronics Inc | Intermetallic aluminides and silicides sputtering targets, and methods of making same |
| US6713391B2 (en) | 1997-07-11 | 2004-03-30 | Honeywell International Inc. | Physical vapor deposition targets |
| CN102699325A (zh) * | 2012-06-20 | 2012-10-03 | 江苏美特林科特殊合金有限公司 | 一种钛硅合金靶材的制造方法 |
| CN113584333A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-11-02 | 先导薄膜材料有限公司 | 一种提高铝钪合金靶材均匀性的方法 |
| US20230235447A1 (en) * | 2022-01-21 | 2023-07-27 | Applied Materials, Inc. | Composite pvd targets |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6160803A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-28 | Tohoku Metal Ind Ltd | 軟質磁性薄膜用高脆性合金スパツタリングタ−ゲツトの製造方法 |
| JPS6191336A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-09 | Mitsubishi Metal Corp | 合金タ−ゲツト材の製造方法 |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP29545387A patent/JPH01136969A/ja active Pending
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| EP1021265A4 (en) * | 1997-07-11 | 2003-08-27 | Johnson Matthey Elect Inc | SPUTTERING TARGETS FROM INTERMETALLIC ALUMINIDS AND SILICIDES, AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
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