JPH09118978A - タングステンシリサイドスパッタリング用ターゲット - Google Patents

タングステンシリサイドスパッタリング用ターゲット

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JPH09118978A
JPH09118978A JP7297509A JP29750995A JPH09118978A JP H09118978 A JPH09118978 A JP H09118978A JP 7297509 A JP7297509 A JP 7297509A JP 29750995 A JP29750995 A JP 29750995A JP H09118978 A JPH09118978 A JP H09118978A
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JP
Japan
Prior art keywords
target
tungsten silicide
silicide
sputtering
forming
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7297509A
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English (en)
Inventor
Akira Mori
暁 森
Ichiro Shiono
一郎 塩野
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高電力をかけて高速成膜してもパーティクル
発生数の少ない優れたタングステンシリサイド薄膜を高
速成膜することのできるスパッタリング用ターゲットを
提供する。 【解決手段】 X線回折によるSi(220)の半値幅
が0.250〜0.300度でかつWSi2 (200)
の半値幅が0.145〜0.185度のタングステンシ
リサイド焼結体からなるスパッタリング用ターゲット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体メモリー
にタングステンシリサイドの薄膜を形成する際に使用す
るタングステンシリサイドスパッタリング用ターゲット
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、4Mや16MDRMなど半導体
メモリーの配線部分にはタングステンシリサイド薄膜が
使用されている。この薄膜は、タングステンシリサイド
の焼結体からなるターゲットを用いてスパッタリングす
ることにより形成される。
【0003】このタングステンシリサイドスパッタリン
グ用ターゲットは、まずW粉末とSi粉末の混合粉末を
焼成して製造したタングステンシリサイド粉末を、1×
10-4〜1×10-3Torrの真空雰囲気中、圧力:2
00kg/cm2 、温度:1250〜1400℃、4時
間保持の条件でホットプレスし、所定のターゲット形状
に加工して仕上げられる。
【0004】この様にして得られたタングステンシリサ
イドスパッタリング用ターゲットは、WSi2 粒をSi
膜で接着したような組織となっており、その成分組成も
WSix (2.6≦x≦3.0)の範囲内にあるように
調整されている。このタングステンシリサイドスパッタ
リング用ターゲットは、裏面に銅メッキしたのち銅製冷
却板の上にろう付けされ、スパッタリングが行われる。
ターゲットの径が大きくなるほどスパッタリング効率は
向上し、またターゲットに大きなパワーをかけるほど成
膜速度は速くなる。さらに、スパッタリングにより形成
されたタングステンシリサイド薄膜に付着するパーティ
クルの数が少ないほど良質な薄膜であるといわれてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、スパッタリング
の高能率化および成膜速度のさらなる高速化が求められ
ており、そのためにタングステンシリサイドターゲット
に高電力をかけて高速成膜を行うが、タングステンシリ
サイドターゲットに高電力をかけ、高速成膜して得られ
たタングステンシリサイド薄膜には、粗大パーティクル
が数多く発生するなどの課題があった。かかる粗大パー
ティクルの発生を抑制する手段として、タングステンシ
リサイドターゲットの組織を微細化する手段が知られて
いるが、組織の微細化だけではタングステンシリサイド
薄膜に付着する粗大パーティクルの発生を抑制するには
不十分であった。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
高電力をかけてスパッタリングしてもタングステンシリ
サイド薄膜に付着する粗大パーティクルの発生の少ない
タングステンシリサイドターゲットを開発すべく研究を
行なった結果、W粉末およびSi粉末からなる混合粉末
を加熱してシリサイド合成して得られたタングステンシ
リサイド粉末をプレス成形して圧粉体を形成し、この圧
粉体を1×10-4〜1×10-3Torrの真空雰囲気中
で通常より高圧の圧力(200〜400kg/cm2
をかけながら、通常より高温(1350〜1420℃)
保持の条件でホットプレスすることによりホットプレス
体を作製し、前記ホットプレス体を常温まで炉冷した
後、再度300〜700℃まで昇温保持し、ついで水冷
の急冷処理を施すと、X線回折によるSi(220)の
半値幅が0.250〜0.300度でかつWSi2 (2
00)の半値幅が0.145〜0.185度を有するタ
ングステンシリサイド焼結体からなるスパッタリング用
ターゲットが得られ、このSi(220)の半値幅が
0.250〜0.300度でかつWSi2 (200)の
半値幅が0.145〜0.185度を有するタングステ
ンシリサイド焼結体からなるターゲットを用いて高電力
をかけながら高速成膜しても、得られたタングステンシ
リサイド薄膜に付着する粗大パーティクルの数は極めて
少ない、という知見を得たのである。
【0007】この発明は、かかる知見に基づいて成され
たものであって、X線回折によるSi(220)の半値
幅が0.250〜0.300度でかつWSi2 (20
0)の半値幅が0.145〜0.185度を有するタン
グステンシリサイド焼結体からなるタングステンシリサ
イドスパッタリング用ターゲットに特徴を有するもので
ある。
【0008】この発明のタングステンシリサイドスパッ
タリング用ターゲットを構成するタングステンシリサイ
ド焼結体のX線回折によるSi(220)の半値幅が
0.250度未満でありかつWSi2 (200)の半値
幅が0.145度未満であると、粗大パーティクルの数
が極めて多くなり、一方、Si(220)の半値幅が
0.300度を越えかつWSi2 (200)の半値幅が
0.185度を越えるとターゲットにクラックが入りや
すくなるところから、タングステンシリサイドスパッタ
リング用ターゲットのSi(220)の半値幅を0.2
50〜0.300度、WSi2 (200)の半値幅を
0.145〜0.185度にそれぞれ定めた。X線回折
によるSi(220)の半値幅の一層好ましい範囲は、
0.254〜0.281度であり、かつWSi2 (20
0)の半値幅の一層好ましい範囲は0.150〜0.1
85度である。
【0009】
【発明の実施の形態】原料粉末として、いずれも粒径:
20μm以下に分級された純度:99.999重量%以
上の市販のW粉末およびSi粉末を用意し、これら原料
粉末を表1〜表2に示される割合に配合し、V型混合器
に入れて混合粉末を作製した。この混合粉末を5×10
-4Torrの真空雰囲気中、1300℃で2時間加熱し
てシリサイド合成反応を行い、得られたタングステンシ
リサイドをボールミルを用いて不活性ガス雰囲気中で粉
砕し、得られたタングステンシリサイド粉末をさらに5
×10-4Torrの真空雰囲気中で200トンの荷重を
かけながら1380℃で1時間保持の条件のホットプレ
スを行い、直径:350mm、厚さ:7.5mmの寸法
を有するホットプレス体を作製した。
【0010】これらホットプレス体をステンレス缶の中
に入れ、この缶の内部をロータリーポンプで1×10-1
Torrまで真空引きし吸入口を封じた後、表1〜表2
に示される熱処理温度まで昇温し、1時間保持後、水中
に投入して急冷処理を行った。ついで缶から熱処理した
ホットプレス体を取り出し、これら熱処理したホットプ
レス体の組織観察をSEMで行い、熱処理によるクラッ
ク発生の有無を観察し、その結果を表1〜表2に示し
た。
【0011】さらに熱処理したホットプレス体の外周部
より放電加工によってX線回折用の試料を切り出し、こ
れら試料をX線回折してSi(220)およびWSi2
(200)の半値幅を測定し、その結果を表1〜表2に
示した。
【0012】一方、試料を切り出した残りのホットプレ
ス体を機械加工して直径:324mm、厚さ:6mmの
寸法に仕上げ、本発明タングステンシリサイドスパッタ
リング用ターゲット(以下、本発明ターゲットという)
1〜10および比較タングステンシリサイドスパッタリ
ング用ターゲット(以下、比較ターゲットという)1〜
8を作製し、これら本発明ターゲット1〜10および比
較ターゲット1〜8の片面にイオンプレーティングで厚
さ:8μmのCu薄膜を形成し、直径:324mm、厚
さ:10mmの無酸素銅製冷却板にIn−Sn共晶はん
だを用いてはんだ付けし、通常の高周波マグネトロンス
パッタ装置に取り付け、直径:6インチSi基板の表面
に下記の条件でスパッタリングを行った。
【0013】スパッタリング条件 雰囲気ガス:Arガス、 雰囲気圧力:1Pa、 Si基板表面温度:200℃、 スパッタ出力:1KW、 ターゲットとSi基板の距離:5cm、 スパッタ時間:1分、
【0014】前記条件でスパッタリングを行い,Si基
板表面に厚さ:2000オングストロームのタングステ
ンシリサイド薄膜を形成した後、このタングステンシリ
サイド薄膜に付着した直径:0.5μm以上の大きさの
パーティクル数を数え、その結果を表1〜表2に示し
た。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】表1〜表2に示される結果から、タング
ステンシリサイドのX線回折によるSi(220)の半
値幅が0.250〜0.300度でかつWSi2 (20
0)の半値幅が0.145〜0.185度を有する本発
明ターゲット1〜10は、これら範囲から外れた比較タ
ーゲット1〜8に比べて、パーティクル数が少なく、ま
た割れが生ずることがないことが分かる。したがって、
この発明のタングステンシリサイドスパッタリング用タ
ーゲットを用いると、パーティクル発生数の少ない優れ
たタングステンシリサイド薄膜を高速成膜することので
き、産業上優れた効果を奏するものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線回折によるSi(220)の半値幅
    が0.250〜0.300度でかつWSi2 (200)
    の半値幅が0.145〜0.185度を有するタングス
    テンシリサイド焼結体からなることを特徴とするタング
    ステンシリサイドスパッタリング用ターゲット。
JP7297509A 1995-10-20 1995-10-20 タングステンシリサイドスパッタリング用ターゲット Withdrawn JPH09118978A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002038261A (ja) * 2000-07-26 2002-02-06 Toshiba Corp スパッタリングターゲットおよびその製造方法
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CN114293158A (zh) * 2021-12-13 2022-04-08 先导薄膜材料有限公司 一种钨硅合金靶材的制备方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030107