JPH1150243A - Titanium silicide target - Google Patents

Titanium silicide target

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JPH1150243A
JPH1150243A JP21901597A JP21901597A JPH1150243A JP H1150243 A JPH1150243 A JP H1150243A JP 21901597 A JP21901597 A JP 21901597A JP 21901597 A JP21901597 A JP 21901597A JP H1150243 A JPH1150243 A JP H1150243A
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target
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titanium silicide
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silicide
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the generation of particles on a titanium silicide target for forming a thin film and to reduce the generation of particles at the time of sputtering by specifying the compsn. and W content of the target and making the target free from a deposit of a W compd. SOLUTION: The titanium silicide target for forming a thin film has a compsn. represented by the formula TiSix (where 2.0<=x<=2.7), has <50 ppm W content and does not contain a deposit of a W compd. It is preferable that the amts. of Na, K, U, Th, Fe, Cr and Ni as impurities in the target are <=0.1 ppm, <=0.1 ppm, <=1 ppb, <=1 ppb, <=5 ppm, <=5 ppm and <=5 ppm, respectively. It is also preferable that the Mo content of the target is 1-500 ppm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSI、VLSIなどの
半導体デバイスにおける電極及びコンタクト材として用
いられる薄膜形成用チタンシリサイドスパッタリングタ
ーゲットに関するものである。特には、パーティクル発
生を大幅に低減することが可能なチタンシリサイドター
ゲットに関するものである。
The present invention relates to a titanium silicide sputtering target for forming a thin film used as an electrode and a contact material in a semiconductor device such as an LSI and a VLSI. In particular, the present invention relates to a titanium silicide target capable of greatly reducing particle generation.

【0002】[0002]

【従来技術および問題点】LSI半導体デバイスの電極あ
るいは配線として従来はポリシリコンが用いられてきた
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となっていた。このためこれに代わ
る材料として高融点金属シリサイドが用いられるように
なってきた。このような高融点金属シリサイド膜は、シ
リサイドターゲットをスパッタリングすることにより形
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、シリコンと高融点金属のモル比xを2未満とする
と成膜した際の膜応力が高く、剥離しやすいという理由
から通常、シリコン/高融点金属のモル比が2を越える
シリサイドターゲットが用いられている。このような高
融点金属シリサイドの中でも特にチタンシリサイドが高
集積VLSI用途に有用な材料として注目を浴びてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, polysilicon has been used as an electrode or wiring of an LSI semiconductor device. However, as the integration of LSI semiconductor devices has increased, signal propagation delay due to resistance has become a problem. For this reason, refractory metal silicides have come to be used as an alternative material. Such a refractory metal silicide film is formed by sputtering a silicide target. As the silicide target for sputtering, when the molar ratio x of silicon and the high melting point metal is less than 2, the film stress at the time of film formation is high and the molar ratio of silicon / high melting point metal is usually 2 because it is easy to peel off. Over silicide targets have been used. Among such refractory metal silicides, titanium silicide is particularly attracting attention as a material useful for highly integrated VLSI applications.

【0003】これまでチタンシリサイドターゲットにつ
いてはその純度を上げる目的でいろいろの方法がとられ
てきている。例えば特開昭63−227771号には、
粉砕で汚染した金属不純物をその後の酸洗処理で除去
し、金属不純物が10ppm以下、炭素50ppm以下、酸素500p
pm以下、水素10ppm以下、窒素50ppm以下で純度99.99%
以上のチタンシリサイドターゲットが示されている。ま
た、特開昭61−108132号ではチタンシリサイド
を含む珪化物ターゲット材の酸素を低減する方法を開示
している。しかし、上記2件の特許にはスパッタリング
時のパーティクルを低減する必要性については記載して
いない。
[0003] Various methods have heretofore been taken for the purpose of increasing the purity of titanium silicide targets. For example, JP-A-63-227771 discloses that
Metal impurities contaminated by pulverization are removed by a subsequent pickling treatment, and metal impurities are 10 ppm or less, carbon 50 ppm or less, and oxygen 500 p.
99.99% purity at pm or less, hydrogen 10 ppm or less, nitrogen 50 ppm or less
The above titanium silicide target is shown. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-108132 discloses a method for reducing oxygen in a silicide target material containing titanium silicide. However, the above two patents do not describe the necessity of reducing particles during sputtering.

【0004】これまでチタンシリサイドターゲットに関
するスパッタリング時のパーティクル発生を低減する目
的では、「組織の微細化」「凝集Si相の除去」「粗大
Si相の低減」「遊離Si相の面積率の低減」「表面の
改善」等の試みがなされている。例えば特開昭63−2
19580号ではチタンシリサイドを含むシリサイドタ
ーゲットにおいて、TiSi2 相の最大粒径20μm以
下、遊離Si相の最大寸法50μm以下のものを開示
し、組織の微細化がパーティクル発生に有効であること
を示している。また、特開昭64−39374号では凝
集Siがパーティクル発生に深く関わるという知見に基
づき、-100メッシュの合成シリサイド粉末を混合する方
法を開示している。さらには特開平5−1370号では
スパッタ面に現れる10μm以上の粗大Si相の存在量が
10ケ/mm2 以下であるシリサイドターゲット(TiSi
を含む)を開示している。特開平6−272032号で
は特開平5−1370号に加えて、スパッタ面に現れる
Si相の面積比率が23%以下であり、表面粗さが1μm
以下であるチタンシリサイドターゲットを開示してい
る。しかしながら、上記のような努力にもかかわらず、
チタンシリサイドターゲットのパーティクル発生の問題
は未だに解決されておらず、実用化にとって大きな障害
となっている。
Heretofore, the purpose of reducing the generation of particles during sputtering with respect to a titanium silicide target has been to “fine structure”, “removal of agglomerated Si phase”, “reduction of coarse Si phase”, “reduction of area ratio of free Si phase”. Attempts have been made to improve the surface. For example, JP-A-63-2
No. 19580 discloses a silicide target containing titanium silicide having a maximum particle size of TiSi 2 phase of 20 μm or less and a maximum size of free Si phase of 50 μm or less, and shows that the refinement of the structure is effective for particle generation. I have. JP-A-64-39374 discloses a method of mixing -100 mesh synthetic silicide powder based on the finding that coagulated Si is deeply involved in particle generation. Further silicide target abundance of 10μm or more coarse Si phase which appears on the sputter surface by JP-A-5-1370 is 10 Quai / mm 2 or less (TiSi
). In JP-A-6-272032, in addition to JP-A-5-1370, the area ratio of the Si phase appearing on the sputtered surface is 23% or less and the surface roughness is 1 μm.
The following titanium silicide target is disclosed. However, despite these efforts,
The problem of the generation of particles in the titanium silicide target has not been solved yet, and is a major obstacle to practical application.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のチタ
ンシリサイドターゲットでのパーティクル発生という欠
点を解決し、スパッタリング時のパーティクル発生を低
減させることを目的とした。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problem of the generation of particles in a conventional titanium silicide target and to reduce the generation of particles during sputtering.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究を行い、チタンシリサイド
ターゲットのスパッタリング後のエロージョン面を詳細
に観察することにより、パーティクル源として不純物W
原子が大きな役割を果たしていることを突き止めた。す
なわち、W含有量が50ppmを越えるチタンシリサイドタ
ーゲットのエロージョン面にパーティクル源となってい
ると推定されるノジュール(10〜200μmの寸法の突起
物)が多数観察され、このノジュールをEPMAで定性
分析したところノジュールの頂上からW化合物が検出さ
れた。これはノジュールが異物であるW化合物を核とし
て発生したものと推定させるに十分な証拠である。さら
に、ターゲットを研磨し、平滑面を出してから同じくE
PMAでターゲット組織を観察したところ、明瞭なW化
合物が確認された。この化合物はSiと共存しており、
WSi2相であることが明らかである。これはチタンシ
リサイド中へ不純物として混入したW原子が遊離Si相
と結合してできたWSi2相であり、不純物Wに起因す
るものである。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and by observing the erosion surface of the titanium silicide target after sputtering in detail, the impurity W as a particle source has been obtained.
They have found that atoms play a major role. That is, a large number of nodules (projections having a size of 10 to 200 μm) presumed to be a particle source were observed on the erosion surface of the titanium silicide target having a W content exceeding 50 ppm, and the nodules were qualitatively analyzed by EPMA. However, a W compound was detected from the top of the nodule. This is sufficient evidence to presume that nodules were generated with the foreign compound W as a nucleus. Further, after polishing the target to obtain a smooth surface,
Observation of the target structure with PMA revealed a clear W compound. This compound coexists with Si,
It is clear that it is a WSi 2 phase. This is a WSi 2 phase formed by combining W atoms mixed as impurities into titanium silicide with a free Si phase, and is caused by impurities W.

【0007】ノジュールが一旦発生するとパーティクル
が発生しやすいことは特開平5−33129号にW−T
i合金ターゲットの場合で示されており、ノジュールか
らのパーティクル発生メカニズムはW−Ti合金であっ
てもチタンシリサイドであっても同じと考えられる。従
って、パーティクルを低減するためにはW含有量を50pp
m未満にする必要があることがわかった。
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33129 that particles are easily generated once nodules are generated.
This is shown in the case of an i-alloy target, and it is considered that the particle generation mechanism from nodules is the same regardless of whether it is a W-Ti alloy or titanium silicide. Therefore, in order to reduce particles, the W content must be 50 pp.
It turns out that it needs to be less than m.

【0008】さらに、Wと同様にMoの汚染も生じやす
いが、しかし、本発明者らが詳細に調べた結果による
と、Moは最大500ppm前後まで不純物として存在しても
Wとは異なり、MoSi2相が析出することはないこと
を確認した。むしろ実験室内ではMo含有量を1ppm以下
に抑えたターゲットよりもパーティクル発生が少ないと
いう結果が得られた。このMoの影響はメカニズム的に
説明するまでには至っていないが、少なくとも悪影響は
なく、むしろ良い結果なので、ある程度まで積極的に添
加したターゲットも有用である。このような知見は本特
許で初めて見いだされたものである。
[0008] Further, like the case of W, the contamination of Mo is liable to occur. However, according to the results of a detailed investigation by the present inventors, Mo is different from W even if it is present as an impurity up to about 500 ppm. It was confirmed that no two phases were precipitated. Rather, the results showed that particles were less generated in the laboratory than the target in which the Mo content was suppressed to 1 ppm or less. Although the effect of Mo has not been explained mechanically, at least there is no adverse effect and the result is rather good. Therefore, a target which is positively added to some extent is also useful. Such a finding was first found in this patent.

【0009】本発明は、上記のような知見に基づき、 1.薄膜形成用チタンシリサイドターゲットにおいて、
ターゲット組成がTiSix(ここでx=2.0〜2.7)と
表され、ターゲット中のW含有量が50ppm未満であり、
かつW化合物の析出物を含まないことを特徴とするチタ
ンシリサイドターゲット
The present invention is based on the above findings. In a titanium silicide target for forming a thin film,
The target composition is represented by TiSi x (where x = 2.0 to 2.7), the W content in the target is less than 50 ppm,
And a titanium silicide target containing no W compound precipitate

【0010】2.ターゲット中の不純物含有量が、Na
≦0.1ppm、K≦0.1ppm、U≦1ppb、Th≦1ppb、Fe≦
5ppm、Cr≦5ppm、Ni≦5ppm であることを特徴とす
る上記1に記載のチタンシリサイドターゲット
[0010] 2. The impurity content in the target is Na
≦ 0.1ppm, K ≦ 0.1ppm, U ≦ 1ppb, Th ≦ 1ppb, Fe ≦
5. The titanium silicide target as described in 1 above, wherein 5 ppm, Cr ≦ 5 ppm, and Ni ≦ 5 ppm.

【0011】3.ターゲット中のMo含有量が1〜500pp
mであることを特徴とする上記1または2に記載のチタ
ンシリサイドターゲットを提供するものである。
3. Mo content in target is 1 ~ 500pp
m. The titanium silicide target according to the above 1 or 2, wherein m is m.

【0012】本発明により、チタンシリサイドのノジュ
ール低減、ひいてはパーティクル低減のための適切な手
段を講じることが可能となった。
According to the present invention, it is possible to take appropriate measures for reducing the nodules of titanium silicide and, consequently, particles.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明における薄膜形成用チタン
シリサイドターゲットは、ターゲット組成をTiSix
と表した場合に、x=2.0〜2.7の範囲となるものであ
る。xが2以下の場合には、成膜した際の膜応力が高
く、膜の剥離が生じやすいため好ましくない。一方、x
が2.7を越えると、電気抵抗が高くなるとともに、Si
相の面積率増加に起因するパーティクル増加が顕著にな
るために好ましくない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The titanium silicide target for forming a thin film according to the present invention has a target composition of TiSi x
Where x = 2.0 to 2.7. When x is 2 or less, the film stress at the time of film formation is high, and the film is apt to peel off, which is not preferable. On the other hand, x
Exceeds 2.7, the electrical resistance increases and the Si
It is not preferable because particles increase due to an increase in the area ratio of the phase becomes remarkable.

【0014】チタンシリサイドターゲット中のW含有量
は50ppm未満とする必要がある。W含有量が50ppm以上の
チタンシリサイドターゲットの場合、チタンシリサイド
中に不純物として混入したW原子が遊離Si相と結合し
てできたWSi2相が形成され、このWSi2相を核とし
てノジュールが発生し、一旦エロージョン面にノジュー
ルが発生した場合、これがパーティクルの原因となるも
のと推定される。従って、ノジュールの発生要因となる
W含有量は50ppm未満とし、なおかつ、W化合物の析出
物を含まないようにする必要がある。さらに、ターゲッ
ト中の不純物含有量は極力低減する必要があることは言
うまでもない。
The W content in the titanium silicide target needs to be less than 50 ppm. In the case of a titanium silicide target having a W content of 50 ppm or more, a WSi 2 phase formed by combining W atoms mixed as impurities in the titanium silicide with a free Si phase is formed, and nodules are generated using the WSi 2 phase as a nucleus. However, once nodules occur on the erosion surface, it is presumed that this causes particles. Therefore, it is necessary that the W content, which is a factor for generating nodules, be less than 50 ppm, and that no W compound precipitate be contained. Further, it goes without saying that the impurity content in the target needs to be reduced as much as possible.

【0015】Na,K などのアルカリ金属元素は特に拡
散しやすく絶縁膜中を容易に移動し、MOS-LSI界面特性
の劣化の原因となるため、0.1ppm 以下、好ましくは0.0
5ppm以下にすべきである。U,Th などの放射性元素
は、α線を放出し半導体素子のソフトエラーの原因とな
るため、特に厳しく制限する必要があり、1ppb 以下、
好ましくは0.5ppb 以下にするべきである。Fe,Ni,
Cr などの遷移金属元素は界面接合部のトラブルの原
因となる。そのため、5ppm以下、好ましくは1ppm 以下
にするべきである。従って、Na≦0.1ppm、K≦0.1pp
m、U≦1ppb、Th≦1ppb、Fe≦5ppm、Cr≦5ppm、
Ni≦5ppm とするのが好ましい。
Alkali metal elements such as Na and K are particularly easily diffused, easily move in the insulating film, and cause deterioration of MOS-LSI interface characteristics.
Should be below 5 ppm. Radioactive elements such as U and Th emit α-rays and cause soft errors in semiconductor devices.
It should preferably be less than 0.5 ppb. Fe, Ni,
Transition metal elements such as Cr cause troubles at the interface junction. Therefore, it should be 5 ppm or less, preferably 1 ppm or less. Therefore, Na ≦ 0.1 ppm, K ≦ 0.1 pp
m, U ≦ 1ppb, Th ≦ 1ppb, Fe ≦ 5ppm, Cr ≦ 5ppm,
It is preferable that Ni ≦ 5 ppm.

【0016】さらに、本発明のターゲット中のMo含有
量は1〜500ppmとするのが好ましい。Moは最大500ppm
前後まで不純物として存在してもWとは異なり、MoS
2相が析出することはない。むしろMo含有量を1ppm
以下に抑えたターゲットよりもパーティクル発生が少な
くなる。この理由について、そのメカニズムを説明する
までには至っていないが、少なくとも他の悪影響はない
ため、最大500ppmであれば、ある程度まで積極的に添加
することが有用である。500ppmを越えると遊離Si相と
結合しMoSi2 相を形成し、ノジュールの核となる恐
れがあるため好ましくない。W原子の混入は、原料中に
含まれているものの他、例えばチタンシリサイド粉末の
製造工程における汚染で生じている可能性も大きい。
Further, the content of Mo in the target of the present invention is preferably 1 to 500 ppm. Mo is up to 500ppm
Even if it exists as an impurity up to before and after, unlike Mo, MoS
No i 2 phase precipitates. Rather, the Mo content is 1 ppm
Particle generation is less than that of a target that is suppressed below. For this reason, the mechanism has not yet been explained, but at least there is no other adverse effect, so it is useful to add it to a certain extent if it is at most 500 ppm. If it exceeds 500 ppm, it is not preferable because it may combine with a free Si phase to form a MoSi 2 phase and become a core of nodules. There is a great possibility that the contamination of W atoms is caused by, for example, contamination in the production process of titanium silicide powder, in addition to that contained in the raw material.

【0017】チタンシリサイド以外にタングステンシリ
サイドも製造する場合、原料Si粉末中へのW汚染はタ
ングステンシリサイドを製造する目的には特に問題にな
らないためにWで汚染されたSi粉末を使用することに
なる。しかし、同様のSi粉末をチタンシリサイド製造
用に使用するとW汚染が起こり、析出物からのパーティ
クル発生問題を引き起こす。Si粉末へのW汚染は、粉
砕の道具から引き起こされる。すなわちボールミル等の
粉砕器具はシリサイドと同質材で内張りされる。WSi
用のSi粉末はWSiで内張りされた粉砕器具で粉砕さ
れる。したがってSi中のW含有量は1000〜2000ppmと
高くなるのが普通である。
When tungsten silicide is produced in addition to titanium silicide, W contamination in the raw material Si powder does not pose a particular problem for the purpose of producing tungsten silicide. Therefore, Si powder contaminated with W is used. . However, when the same Si powder is used for the production of titanium silicide, W contamination occurs, causing a problem of particle generation from the precipitate. W contamination to Si powder is caused by grinding tools. That is, a crushing device such as a ball mill is lined with the same material as silicide. WSi
Si powder for use is ground with a grinding tool lined with WSi. Therefore, the W content in Si is usually as high as 1000 to 2000 ppm.

【0018】これを防止するにはTiまたはチタンシリ
サイドで内張りされた粉砕器具を用いて粉砕をすれば解
決される。今までこれが実現されなかったのは、一つに
は経済的な理由からである。すなわちチタンシリサイド
の需要があまり大きくなかったためにチタンシリサイド
専用の粉砕器具を作製するコストメリットがなかったも
のである。また、高純度のTiは柔らかいため、内張り
として使用すると消耗が激しく、通常、Tiを内張りと
して用いることは行われなかった。また、Tiは軽いた
めにTi球では粉砕媒体としての能力が劣ることもTi
製の粉砕媒体が用いられなかった理由である。しかし、
品質的な問題からTi内張りの粉砕器具を作製し、これ
を用いてSi及び合成塊の粉砕を行ったところ、最終製
品中のW含有量を50ppm以下に抑えることができ、組織
観察結果、W化合物の析出は認められなかった。
In order to prevent this, the problem can be solved by using a pulverizing device lined with Ti or titanium silicide. Until now, this has not been possible, in part, for economic reasons. That is, since the demand for titanium silicide was not so large, there was no cost merit of manufacturing a pulverization tool dedicated to titanium silicide. In addition, since high-purity Ti is soft, when it is used as a lining, it is greatly consumed, and usually, Ti is not used as a lining. In addition, Ti is inferior in performance as a grinding medium because of its light weight.
This is the reason why no pulverizing medium was used. But,
From the problem of quality, a lining tool with Ti lining was prepared and used to crush Si and synthetic lump. As a result, the W content in the final product could be suppressed to 50 ppm or less. No precipitation of the compound was observed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例に基づいて説明する。 (実施例1)高純度Ti製のボールミルポットにTi球
を入れてポリSi塊を粉砕し、−350メッシュのSi
粉末を得た。同様に高純度Ti製のボールミルポットに
Ti球を入れて高純度TiH2 の粉砕を行い−350メ
ッシュのTiH2 粉末を得た。 この両者の粉末を混合
し、真空中で加熱することにより脱水素反応とシリサイ
ド合成反応を一挙に行い、TiSix(x=2.40)の合成
塊を得た。このシリサイド塊を高純度をTi製ボールミ
ルで粉砕し、−200メッシュのシリサイド粉末を得
た。原料Si粉末中のW含有量、合成後のTiSix
のW含有量はいずれも1ppm以下であった。またシリサイ
ド粉末中のW以外の不純物元素含有量は以下の通りであ
った。 Na: 0.02ppm , K: 0.02ppm , U<0.1ppb , Th<0.1
ppb ,Fe: 4ppm ,Ni: 2ppm ,Cr: 0.5ppm , M
o: 3ppm このTiSix粉末よりホットプレス法により焼結体を
作製し、機械加工によりφ300mm×6.35mmtのターゲット
を作製し、スパッタリングを行いウエハー(6インチ
径)上のパーティクルを測定したところ0.2μm以上
の寸法のパーティクルが合計15ケであった。ターゲッ
トの不純物含有量はホットプレス前の粉末の値と全く同
じであった。また、WSi2 などのW化合物の析出物は
全く見られなかった。
Embodiments will be described below with reference to embodiments. (Example 1) Ti balls were put into a high-purity Ti ball mill pot, and a poly-Si lump was pulverized.
A powder was obtained. To obtain a TiH 2 powder of -350 mesh and milling of high purity TiH 2 Put Ti sphere Similarly ball mill pot made of high purity Ti. By mixing these two powders and heating them in a vacuum, a dehydrogenation reaction and a silicide synthesis reaction were performed at once, and a synthetic lump of TiSi x (x = 2.40) was obtained. This silicide lump was pulverized to a high purity by a Ti ball mill to obtain -200 mesh silicide powder. W content in the raw material Si powder, the W content in the TiSi x after synthesis were all 1ppm or less. The content of impurity elements other than W in the silicide powder was as follows. Na: 0.02ppm, K: 0.02ppm, U <0.1ppb, Th <0.1
ppb, Fe: 4ppm, Ni: 2ppm, Cr: 0.5ppm, M
o: 3ppm A sintered body was prepared from this TiSix powder by a hot press method, a target of φ300 mm × 6.35 mmt was prepared by machining, and sputtering was performed to measure particles on the wafer (6 inch diameter). There were a total of 15 particles having the above dimensions. The impurity content of the target was exactly the same as the value of the powder before hot pressing. No precipitate of W compound such as WSi 2 was observed at all.

【0020】(実施例2)高純度Mo製のボールミルポ
ットにMo球を入れてポリSi塊を粉砕し、−350メ
ッシュのSi粉末を得た。同様に高純度Mo製のボール
ミルポットにMo球を入れて高純度TiH2 の粉砕を行
い−350メッシュのTiH2 粉末を得た。この両者の
粉末を混合し、真空中で加熱することにより脱水素反応
とシリサイド合成反応を一挙に行い、TiSix(x=2.4
0)の合成塊を得た。このシリサイド塊を高純度をMo
製ボールミルで粉砕し、−200メッシュのシリサイド
粉末を得た。原料Si粉末中のW含有量、合成後のTi
Six 中のW含有量はいずれも1ppm以下であった。−2
00メッシュのTiSix 粉末のW以外の不純物元素含
有量は以下の通りであった。 Na: 0.02ppm , K: 0.02ppm , U<0.1ppb , Th<0.1
ppb , Fe: 4ppm ,Ni 2ppm ,Cr: 0.5ppm , M
o: 450ppm このTiSix粉末よりホットプレス法により焼結体を
作製し、機械加工によりφ300mm×6.35mmtのターゲット
を作製し、スパッタリングを行いウエハー(6インチ
径)上のパーティクルを測定したところ0.2μm以上
の寸法のパーティクルが合計13ケであった。ターゲッ
トの不純物含有量はホットプレス前の粉末の値と全く同
じであった。また、WSi2 などのW化合物の析出物は
全く見られなかった。
Example 2 Mo balls were put into a high-purity Mo ball mill pot, and the poly-Si mass was pulverized to obtain -350 mesh Si powder. To obtain a TiH 2 powder of -350 mesh and milling of high purity TiH 2 put Mo balls Similarly ball mill pot made of high purity Mo. By mixing these two powders and heating them in a vacuum, a dehydrogenation reaction and a silicide synthesis reaction are performed at once, and TiSi x (x = 2.4
A composite mass of 0) was obtained. This silicide lump is Mo
The resulting mixture was pulverized with a ball mill to obtain -200 mesh silicide powder. W content in raw material Si powder, Ti after synthesis
W content in the Si x were 1ppm or less both. -2
00 impurity element content other than W of TiSi x powder mesh were as follows. Na: 0.02ppm, K: 0.02ppm, U <0.1ppb, Th <0.1
ppb, Fe: 4ppm, Ni 2ppm, Cr: 0.5ppm, M
o: 450 ppm A sintered body was prepared from this TiSix powder by a hot press method, a target of φ300 mm × 6.35 mmt was prepared by machining, and sputtering was performed to measure particles on the wafer (6 inch diameter). There were a total of 13 particles with the above dimensions. The impurity content of the target was exactly the same as the value of the powder before hot pressing. No precipitate of W compound such as WSi 2 was observed at all.

【0021】(比較例1)高純度Ti製のボールミルポ
ットにW球を入れてポリSi塊を粉砕し、−350メッ
シュのSi粉末を得た。同様に高純度Ti製のボールミ
ルポットにW球を入れて高純度TiH2 の粉砕を行い−
350メッシュのTiH2 粉末を得た。この両者の粉末
を混合し、真空中で加熱することにより脱水素反応とシ
リサイド合成反応を一挙に行い、TiSix(x=2.40)
の合成塊を得た。このシリサイド塊を高純度をTi製ボ
ールミルでW球を用いて粉砕し、−200メッシュのシ
リサイド粉末を得た。原料Si粉末中のW含有量は250p
pm、合成後のTiSix 中のW含有量は130ppmであっ
た。またシリサイド粉末中のW以外の不純物元素含有量
は以下の通りであった。 Na: 0.02ppm , K: 0.02ppm , U<0.1ppb , Th<0.1
ppb , Fe: 4ppm ,Ni: 2ppm ,Cr: 0.5ppm , M
o: 3ppm このTiSix粉末よりホットプレス法により焼結体を
作製し、機械加工によりφ300mm×6.35mmtのターゲット
を作製し、スパッタリングを行ったところ周期的にパー
ティクルが増加する現象が発生し、ウエハー(6インチ
径)上の0.2μm以上の寸法のパーティクルは平均で
180ケであった。ターゲットのエロージョン面にはノ
ジュールが多数発生していることが観察され、ターゲッ
トの組織を観察したところ、図4のようにWSi2 相の
析出物が観察され、WSi2 相起因のノジュールからパ
ーティクルが発生したと推測された。
Comparative Example 1 A W ball was placed in a high-purity Ti ball mill pot, and the poly-Si mass was pulverized to obtain a -350 mesh Si powder. Similarly, a W ball is put into a high-purity Ti ball mill pot, and high-purity TiH 2 is crushed.
A 350 mesh TiH 2 powder was obtained. By mixing these two powders and heating in a vacuum, the dehydrogenation reaction and the silicide synthesis reaction are performed at once, and TiSi x (x = 2.40)
Was obtained. This silicide lump was pulverized to a high purity with a W ball in a Ti ball mill to obtain a -200 mesh silicide powder. W content in raw material Si powder is 250p
pm, W content in TiSi x after synthesis was 130 ppm. The content of impurity elements other than W in the silicide powder was as follows. Na: 0.02ppm, K: 0.02ppm, U <0.1ppb, Th <0.1
ppb, Fe: 4ppm, Ni: 2ppm, Cr: 0.5ppm, M
o: 3ppm A sintered body was manufactured from this TiSix powder by hot pressing, a target of φ300mm × 6.35mmt was manufactured by machining, and when sputtering was performed, a phenomenon in which particles increased periodically occurred. Particles having a size of 0.2 μm or more on a 6-inch diameter) averaged 180 particles. It was observed that a number of nodules were generated on the erosion surface of the target, and when the structure of the target was observed, precipitates of the WSi 2 phase were observed as shown in FIG. 4, and particles were generated from the nodules caused by the WSi 2 phase. It was speculated to have occurred.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明のW含有量が50ppm以下であり、
かつW化合物の析出物を含まないTiSix ターゲット
によって、パーティクル発生の少ないTiSix膜をス
パッタリングによって得ることができる。
The W content of the present invention is 50 ppm or less,
A TiSi x film with less generation of particles can be obtained by sputtering using a TiSi x target containing no W compound precipitate.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄膜形成用チタンシリサイドターゲット
において、ターゲット組成がTiSix(ここでx=2.0
〜2.7)と表され、ターゲット中のW含有量が50ppm未満
であり、かつW化合物の析出物を含まないことを特徴と
するチタンシリサイドターゲット。
In a titanium silicide target for forming a thin film, the target composition is TiSi x (where x = 2.0
To 2.7), wherein the target has a W content of less than 50 ppm and does not contain a precipitate of a W compound.
【請求項2】 ターゲット中の不純物含有量が、Na≦
0.1ppm、K≦0.1ppm、U≦1ppb、Th≦1ppb、Fe≦5p
pm、Cr≦5ppm、Ni≦5ppm であることを特徴とする
請求項1に記載のチタンシリサイドターゲット。
2. The method according to claim 1, wherein the content of impurities in the target is Na ≦
0.1ppm, K ≦ 0.1ppm, U ≦ 1ppb, Th ≦ 1ppb, Fe ≦ 5p
2. The titanium silicide target according to claim 1, wherein pm, Cr ≦ 5 ppm, and Ni ≦ 5 ppm.
【請求項3】 ターゲット中のMo含有量が1〜500ppm
であることを特徴とする請求項1または2に記載のチタ
ンシリサイドターゲット。
3. The Mo content in the target is 1 to 500 ppm.
The titanium silicide target according to claim 1, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016169413A (en) * 2015-03-12 2016-09-23 日本新金属株式会社 Coarse, uniform and spherical titanium silicide powder and method for manufacturing the same

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