JPH0867972A - モザイク状Niシリサイドターゲット材 - Google Patents

モザイク状Niシリサイドターゲット材

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JPH0867972A
JPH0867972A JP20475394A JP20475394A JPH0867972A JP H0867972 A JPH0867972 A JP H0867972A JP 20475394 A JP20475394 A JP 20475394A JP 20475394 A JP20475394 A JP 20475394A JP H0867972 A JPH0867972 A JP H0867972A
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JP
Japan
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nisi
target
silicide
target material
eutectic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP20475394A
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English (en)
Inventor
Kenichi Hijikata
研一 土方
Takeshi Harada
剛 原田
Masayuki Koiwa
正幸 小岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高純度でかつ組織が均一で、パーティクル発
生の著しく少ないモザイク状Niシリサイドターゲット
材を提供する。 【構成】 モザイク状Niシリサイドターゲット材が、
全体としてNiSin (ただし、nはモル比で0.9〜
1.2)の組成式を満足し、かつNi−Si2元合金系
状態図で示されるNi3 Si2 −NiSi共晶合金組成
とNiSi−NiSi2 共晶合金組成との夫々の板状片
を複数個組合せて一体化したものからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高集積度の半導体メ
モリー(16MB以上DRAM)において、例えばゲー
ト電極材料に使用されるシリサイド薄膜をスパッタリン
グにより形成するのに用いた場合に、成膜中に薄膜欠陥
となるパーティクルの発生が著しく少ない高純度モザイ
ク状Niシリサイドターゲット材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、高集積度の半導体メモリーのゲー
ト電極材料に使用されるモザイク状ターゲット材につい
ては、例えば特開昭63−307266号公報並びに特
開平4−308081号公報に記載されている様に、高
融点金属およびSiの夫々のターゲット材片を複数個組
合せて一体化したモザイク状ターゲット材が知られてお
り、このモザイク状ターゲット材を搭載してなるターゲ
ットを使用してスパッタリングにより、上記ゲート電極
材であるシリサイド薄膜を形成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年半導体メ
モリーのLSIは、より高集積化が進み、更に低抵抗
で、より高い信頼性がえられる配線ゲート電極材の必要
性が強く要望せられている。しかしながら、前記せる従
来のモザイク状ターゲット材は、高純度の高融点金属と
Siの素材を利用するためスパッタリングで得られるシ
リサイド薄膜は高純度となり、その分パーティクルの発
生は少なく低抵抗となり得ることが出来、その効果は大
きかったが、高融点金属がNiの場合、Siとのスパッ
タ率が、大きく違うため、成膜したシリサイド膜の組成
分布にむらが生じ易く膜質への信頼性に今一つ不安があ
る。またNiは熱膨張係数がSiに比べ5.1倍も大き
いので、スパッタリング時にターゲットの温度上昇によ
り、異種ターゲット材片の接合部のエッジ部分でのマイ
クロクラック発生が起こり易く、これがスパッタリング
時の異常放電の原因となり、Niシリサイド膜中でのパ
ーティクルの発生要因になるといった問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述の観点から、例えば高集積化される半導体メモリー
に使用され、低抵抗で高信頼性が得られるゲート電極材
料として充分に使用に耐え得るより高純度で、かつ組織
が均一であり、パーティクル発生の著しく少ない特性を
具備し、高寿命であるNiシリサイドターゲットを開発
すべく研究を行った結果、Niシリサイドターゲット材
を、全体として、NiSin (ただし、nはモル比で
0.9〜1.2)の組成式を満足し、かつNi−Si2
元合金系状態図で示されるNi3 Si2 −NiSi共晶
合金組成とNiSi−NiSi2 共晶合金組成との夫々
の板状片を複数個組合せて一体化して、モザイク状に組
合されたもので構成すると、その結果得られるモザイク
状Niシリサイドターゲット材は、高純度で、かつ組織
が緻密、微細、均一であり、これを搭載したターゲット
を使用して、スパッタリングを行い、例えば高集積度の
半導体メモリーのゲート電極材料であるNiシリサイド
薄膜を形成した場合、この薄膜中に薄膜欠陥となるパー
ティクルの発生が著しく少なく、かつ組成むらの発生は
なく、低抵抗で信頼性の高いNiシリサイド膜が形成さ
れるという知見を得たのである。
【0005】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、全体としてNiSin (ただし、n
はモル比で0.9〜1.2)の組成式を満足し、かつN
i−Si2元合金系状態図で示されるNi3 Si2 −N
iSi共晶合金組成とNiSi−NiSi2 共晶合金組
成との夫々の板状片を複数個組合せて一体化したモザイ
ク状Niシリサイドターゲット材に特徴を有するもので
ある。
【0006】上記の如く、組成式NiSin におけるn
の値を0.9〜1.2としたのは、このnの値が0.9
未満でも、また1.2を越えても、所望の低抵抗をもっ
たNiシリサイド薄膜の形成を行うことが出来ないとい
う理由によるものである。
【0007】なお、本発明のモザイク状Niシリサイド
ターゲット材は、共晶組成体からなるため、その組織
は、緻密、微細、均一であり、かつこのターゲットの2
種類の共晶板片は、スパッタ率が相似かよっているた
め、スパッタリングにより生成されたシリサイド薄膜は
均一な組成となり、パーティクル発生が著しく少なく低
抵抗となること、またモザイク状ターゲット材の2種の
共晶板片の間でのスパッタ消耗量の差がなく、段差等の
発生がなく、ターゲット材の寿命の延長につながる。さ
らに、2種の共晶板片の熱膨張率が相似ているため、ス
パッタ時のターゲットの温度上昇による熱膨張率の差に
よるモザイク状ターゲット材のモザイク片間の接合部の
カケ発生がなく、スパッタリング時の異常放電発生の危
険性がなく、パーティクル発生の著しく少ない成膜が得
られるといった従来技術に見られない、非常に優れた作
用効果を有するものである。
【0008】
【実施例】ついで、本発明のターゲット材の内容につい
て、実施例にもとづいて具体的に説明する。 [実施例1]通常のEB溶解炉を用いて、真空度:1〜
5×10-5Torr,出力:4kWの条件で、純度5N
のSiフレークを28.95重量%、純度5NのNi片
を71.05重量%秤量し、Ni3 Si2 −NiSi共
晶合金板を作製した。次に、純度5NのSiフレークを
38.04重量%、純度5NのNi片を61.96重量
%秤量し、NiSi−NiSi2 共晶合金板を作製し
た。続いて、それぞれの共晶板を扇型に放電加工し、交
互にボンディングし、Ni3 Si2 −NiSi共晶部と
NiSi−NiSi2 共晶部の面積比が1:5.44
(ターゲット組成比Si/Ni=1.20)である本発
明モザイク状Niシリサイドターゲット材1(以下、本
発明ターゲット材1という)を製造した。
【0009】[実施例2]前記せる実施例1と同様にし
て、Ni3 Si2 −NiSi共晶部とNiSi−NiS
2 共晶部の面積比が1:1.01(ターゲット組成比
Si/Ni=1.04)である本発明モザイク状Niシ
リサイドターゲット材2(以下、本発明ターゲット材2
という)を製造した。
【0010】[実施例3]また前記せる実施例1と同様
にして、Ni3 Si2 −NiSi共晶部とNiSi−N
iSi2 共晶部の面積比が3.47:1(ターゲット組
成比Si/Ni=0.93)である本発明モザイク状N
iシリサイドターゲット材3(以下、本発明ターゲット
材3という)を製造した。
【0011】ついで、比較の目的で、純度5NのSi板
片と純度5NのNi板片を用い、交互にボンディング
し、図5と相似たNi部とSi部の面積比が1:2.1
7(ターゲット組成比Si/Ni=1.20)である従
来モザイク状ターゲット材(以下、従来ターゲット材と
いう)を作製した。
【0012】ついで、上記せる本発明ターゲット材1〜
3および従来ターゲット材を夫々、図4に示す様に、銅
製パッキングプレート上に装着し、押えリングで固定し
て、スパッタリングターゲットを作製し、これらターゲ
ットを用いて、DCマグネトロンスパッタ装置により以
下の条件で成膜した。(ターゲットの大きさは、直径1
0インチ、厚さ5mmである) 投入電力:1.2kW 成膜時間:2min Ar圧力:6mTorr 基板 :直径6インチ(6″φ)のSiウェハ 基板温度:200℃ 成膜後、基板上に存在する0.3μm以上のパーティク
ル数を市販のパーティクルカウンター装置を用いて測定
した。測定結果を表1に示した。
【0013】
【表1】
【0014】
【発明の効果】表1に示される結果から明らかなよう
に、本発明ターゲット材1〜3は、従来ターゲット材に
比較して、いずれもスパッタリングにより形成されるシ
リサイド薄膜中でのパーティクル発生が著しく少いこと
が判る。上述のように、この発明のターゲット材は共晶
合金組成のターゲット材片を利用して、モザイク状ター
ゲットを構成したため、緻密、微細、均一な組織を有
し、これをスパッタリングして例えば半導体メモリーの
ゲート電極材であるNiシリサイド薄膜を形成した場
合、薄膜中でのパーティクル発生は著しく少なく、低抵
抗を示し、かつ組成のむら等の存在がなく、高信頼性を
有し、全体的に均一なスパッターが得られるため、ター
ゲットの寿命も長くなり、工業的に非常に有用性を持つ
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のターゲット材の1実施例の斜視図であ
る。〔(Ni3 Si2 −NiSi)共晶部:(NiSi
−NiSi2 )共晶部の面積比=3.47:1〕
【図2】本発明のターゲット材の他の実施例の斜視図で
ある。〔(Ni3 Si2 −NiSi)共晶部:(NiS
i−NiSi2 )共晶部の面積比=3.47:1〕
【図3】本発明のターゲット材の1実施例のターゲット
材片の斜視図である。
【図4】本発明のターゲット材を用いたターゲットの1
実施例の斜視図である。
【図5】従来のターゲット材の1実施例の斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 Ni3 Si2 −NiSi共晶合金扇型片 2 NiSi−NiSi2 共晶合金扇型片 3 ボルト 4 押えリング 5 銅製パッキングプレート 6 Si扇型片 7 Ni扇型片

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 全体としてNiSin (ただし、nはモ
    ル比で0.9〜1.2)の組成式を満足し、かつNi−
    Si2元合金系状態図で示されるNi3 Si 2 −NiS
    i共晶合金組成とNiSi−NiSi2 共晶合金組成と
    の夫々の板状片を複数個組合せて一体化したことを特徴
    とするモザイク状Niシリサイドターゲット材。
JP20475394A 1994-08-30 1994-08-30 モザイク状Niシリサイドターゲット材 Withdrawn JPH0867972A (ja)

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Effective date: 20011106