JPS63227771A - High purity titanium silicide target for sputtering and production thereof - Google Patents

High purity titanium silicide target for sputtering and production thereof

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JPS63227771A
JPS63227771A JP5871887A JP5871887A JPS63227771A JP S63227771 A JPS63227771 A JP S63227771A JP 5871887 A JP5871887 A JP 5871887A JP 5871887 A JP5871887 A JP 5871887A JP S63227771 A JPS63227771 A JP S63227771A
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JP
Japan
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titanium silicide
purity titanium
ppm
sputtering target
less
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Application number
JP5871887A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Shibutami
哲夫 渋田見
Tomoyuki Oikawa
智之 及川
Keiichiro Nishizawa
西沢 恵一郎
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Filing date
Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3407Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress incorrect working by the influence of impurities and to improve the resistance, corrosion and oxidation resistances by sintering powder obtd. by pickling crushed high purity titanium silicide. CONSTITUTION:High purity titanium and silicon are melted in vacuum to produce high purity titanium silicide. This titanium silicide is crushed, pickled and dried. The resulting high purity titanium silicide powder is sintered at a temp. below the m.p. to obtain a target for sputtering having >=99.99% titanium silicide content and >=80% relative density. The impurities in the target are restricted to <=10ppm metallic impurities, <=50ppm C, <=500ppm O2, <=10ppm H2, <=50ppm N2 and <=1ppm other impurities.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高純度チタンシリサイドからなるスパッタリン
グ用ターゲット及びその製造方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a sputtering target made of high-purity titanium silicide and a method for manufacturing the same.

さらに詳しくは金属不純物が10ppm以下、炭素が5
0 ppm以下、ガス成分が酸素500 ppm以下、
水素50 ppm以下、窒素50ppm以下、その他の
成分はすべてj ppm以下である高純度チタンシリサ
イドからなるスパッタリング用ターゲット及びその製造
方法に関する。
More specifically, metal impurities are 10 ppm or less and carbon is 5
0 ppm or less, gas component is oxygen 500 ppm or less,
The present invention relates to a sputtering target made of high-purity titanium silicide in which hydrogen is 50 ppm or less, nitrogen is 50 ppm or less, and all other components are j ppm or less, and a method for manufacturing the same.

高純度チタンシリサイドからなるスパッタリング用ター
ゲットは高密度、高速のMOE+集積回路において、基
板上に堆積されるゲート電極あるいは配線材料の作成等
に用いられる。
Sputtering targets made of high-purity titanium silicide are used for forming gate electrodes or wiring materials deposited on substrates in high-density, high-speed MOE+ integrated circuits.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

L8工からVLSIへの進展に伴い高密度化、高集積化
が進み、従来の配線ゲート電極材料である多結晶シリコ
ンでは対処し難い程の信号伝達時間の遅延をもたらして
いる。このためこれに代るものとして高融点金属シリサ
イドが注目を集めており、中でもチタンシリサイドは低
抵抗であり耐食性、耐酸化性に優れている。
With the progress from L8 technology to VLSI, higher density and higher integration have progressed, resulting in delays in signal transmission time that are difficult to deal with with polycrystalline silicon, which is the conventional wiring gate electrode material. For this reason, high melting point metal silicides are attracting attention as an alternative to this, and among them titanium silicide has low resistance and excellent corrosion resistance and oxidation resistance.

シリサイド膜の製膜方法としてはコスパッタリング9合
金ターゲットによるスパッタリング、モザイクターゲッ
トによるスパッタリング、OVD法等があるが、量産性
の点から合金ターゲットによるスパッタリングが最も優
れている。
Methods for forming a silicide film include sputtering using a co-sputtering 9 alloy target, sputtering using a mosaic target, and the OVD method, but sputtering using an alloy target is the most superior in terms of mass productivity.

従来のチタンシリサイドからなるスパッタリング用ター
ゲットは、チタンの粉末とシリコンの粉末を焼結して製
造されていた。しかし、粉末はその粉砕時に多量の不純
物が混入して(るため、純度は極めて悪く、そのためタ
ーゲットとしては99チ程度の純度しか得られていない
Conventional sputtering targets made of titanium silicide have been manufactured by sintering titanium powder and silicon powder. However, the purity of the powder is extremely poor because a large amount of impurities are mixed in when it is pulverized, and as a result, only a purity of about 99% can be obtained as a target.

また純度の良い塊状の原料を使用してスパッタリング用
ターゲットを製造しても、チタンシリサイドは化学的に
極めて活性であるために、ターゲット化の工程で多量の
不純物が混入してしまい、最終的なターゲットは非常に
純度の悪いものしか得られず、これらのターゲットはそ
の不純物の影響から誤作動が生じ易い。
Furthermore, even if sputtering targets are manufactured using bulk raw materials with good purity, titanium silicide is chemically extremely active, so a large amount of impurities will be mixed in during the target formation process, resulting in the final product being Targets can only be obtained with very poor purity, and these targets are likely to malfunction due to the influence of impurities.

そのため電極材料としては、比較的純度の良いモリブデ
ンシリサイドが先行している。
Therefore, as an electrode material, molybdenum silicide, which has relatively high purity, is leading the way.

しかし、低抵抗の点でチタンシリサイドはモリブデンシ
リサイドよりも優れているため、非常に高純度のチタン
シリサイドからなるターゲットが望まれている。
However, since titanium silicide is superior to molybdenum silicide in terms of low resistance, a target made of extremely high purity titanium silicide is desired.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

本発明は従来の技術では困難であった高純度チタンシリ
サイドからなるスパッタリング用ターゲット及び不純物
の混入を完全に防止した高純度チタンシリサイドからな
るスパッタリング用ターゲットの製造方法を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a sputtering target made of high-purity titanium silicide, which has been difficult to achieve with conventional techniques, and a method for manufacturing a sputtering target made of high-purity titanium silicide, which completely prevents the contamination of impurities.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明者等は上記問題点を解決するために鋭意検討を行
った結果、酸で洗浄したチタンシリサイド粉末を用いる
ことにより高純度チタンシリサイドからなるスパッタリ
ング用ターゲットを得られることを見出し本発明を完成
するに至った。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors discovered that a sputtering target made of high-purity titanium silicide could be obtained by using acid-washed titanium silicide powder, and completed the present invention. I ended up doing it.

すなわち本発明は金属不純物が10 ppm以下。That is, in the present invention, the metal impurities are 10 ppm or less.

炭素が50 ppm以下、ガス成分が酸−Jg500 
ppm以下、水素50 ppm以下、窒素50 ppm
以下、その他の成分はすべて1 ppm以下であり、実
質的に均一組成であり、純度が99.991以上で相対
密度80慢以上の高純度チタンシリサイドからなるスパ
ッタリング用ターゲット及びその製造方法を提供するも
のである。
Carbon is 50 ppm or less, gas component is acid - Jg500
ppm or less, hydrogen 50 ppm or less, nitrogen 50 ppm or less
The following provides a sputtering target made of high-purity titanium silicide, in which all other components are 1 ppm or less, has a substantially uniform composition, has a purity of 99.991 or more, and a relative density of 80 or more, and a method for producing the same. It is something.

伺、本明細書中でいうチタンシリサイドの純度とは、ガ
ス成分を除いた純度である。
In this specification, the purity of titanium silicide refers to the purity excluding gas components.

次に本発明の高純度チタンシリサイドからなるスパッタ
リング用ターゲットの製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing a sputtering target made of high-purity titanium silicide according to the present invention will be described.

まず高純度チタン及びシリコンの真空溶解あるいは雰囲
気アーク溶解工程を行う。原料は高純度チタン及びシリ
コンの比較的大きな塊状もしくはインゴットを使用する
。これらを所定の量秤量し、真空で溶解反応、もしくは
雰囲気アーク溶解反応させ、同時忙精製することにより
高純度チタンシリサイド塊を得ることができる。此の工
程では特に低融点金楓不純物、アルカリ金醜、アルカリ
土類金属、水素が除去される。真空溶解反応の方法は電
子ビーム溶解、高周波溶解、真空アーク溶解など特に限
定されないが、精製効果を考えれば電子ビーム溶解が最
も好ましい方法である。
First, high-purity titanium and silicon are subjected to a vacuum melting or atmospheric arc melting process. The raw materials used are relatively large blocks or ingots of high-purity titanium and silicon. A high-purity titanium silicide lump can be obtained by weighing a predetermined amount of these, subjecting them to a melting reaction in a vacuum or an atmospheric arc melting reaction, and simultaneously purifying them. In this process, low melting point impurities, alkali metals, alkaline earth metals, and hydrogen are particularly removed. The method of vacuum melting reaction is not particularly limited, such as electron beam melting, high frequency melting, vacuum arc melting, etc., but electron beam melting is the most preferable method considering the purification effect.

溶解工程により得られた高純度チタンシリサイド塊は、
粉砕工程にて粉砕機を用いて粉砕を行い、チタンシリサ
イド粉末を得る。
The high-purity titanium silicide mass obtained through the melting process is
In the pulverization process, pulverization is performed using a pulverizer to obtain titanium silicide powder.

粉砕機としてはショークラッシャー、ロッドミル、ロー
ルミル等を挙げることができ特に限定はしないが、被粉
砕物との接触面が酸に溶解する鉄もしくは鉄系の合金か
らなる粉砕機を用いることが好ましい。
The crusher may include a show crusher, a rod mill, a roll mill, etc., and is not particularly limited, but it is preferable to use a crusher whose contact surface with the material to be crushed is made of iron or an iron-based alloy that is soluble in acid.

また粉砕は粒径約5ないしくLOl5ns程度となるよ
うに行い、粉砕機によっては数回繰り返して粉砕しても
よい。しかし、微粉末特に粒径α01謡より小さい微粉
末は活性が高く、不純物の混入をもたらすおそれがある
ので除去することが好ましい。
Further, the pulverization is performed so that the particle size is about 5 to LO15 ns, and depending on the pulverizer, the pulverization may be repeated several times. However, it is preferable to remove fine powders, especially fine powders with a particle size smaller than α01, because they have high activity and may cause contamination with impurities.

次にチタンシリサイド粉末中の不純物及び粉砕は弗酸等
の酸またはこれらのうち2糎以上を含む混酸が使用出来
るが、本発明においては鉄系の不純物を溶解するもので
あればとくに限定されない。
Next, for impurities and pulverization in the titanium silicide powder, an acid such as hydrofluoric acid or a mixed acid containing two or more of these acids can be used, but in the present invention, it is not particularly limited as long as it dissolves iron-based impurities.

チタンシリサイドは金属単体に比べると酸に対して比較
的安定であるために酸洗浄時に酸濃度を高くすることが
できる。使用する酸の濃度は、その種類により若干具な
るが、l1lL1Nないし5Nで実施する。α1N未満
では不純物が除去されないことがあり、また5Nを越え
ると洗浄後のチタンシリサイド粉末が活性になりすぎ、
取扱いにくくなる傾向を有する。酸洗浄時の温度も酸の
種類により異なるが、室温ないし90℃の条件が好まし
く、更に効率を考えれば60℃ないし80℃の温度で酸
洗浄することが好ましい。硝酸、硫酸もしくはこれらの
混酸を使用する場合には、その酸化作用から濃度1N以
下、温度は50℃以下とすることが好ましい。また、酸
洗浄における雰囲気はとくに限定しないが、酸化を防止
するため釦は不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい
。粉砕後の金属汚染が激しい場合には、洗浄の前に磁気
選別を行っても良い。磁気選別は酸洗浄工程の負担を低
下させることが出来る。また酸洗浄後、高純度チタンシ
リサイド粉末を乾燥させる際には真空中あるいは不活性
ガス雰囲気中で行えば酸化を防止することができるので
好ましい。
Since titanium silicide is relatively stable against acids compared to simple metals, the acid concentration can be increased during acid cleaning. The concentration of the acid used varies depending on the type of acid, but it is carried out at 111L1N to 5N. If α is less than 1N, impurities may not be removed, and if it exceeds 5N, the titanium silicide powder after cleaning becomes too active.
It tends to become difficult to handle. The temperature during acid washing also varies depending on the type of acid, but conditions of room temperature to 90°C are preferable, and in consideration of efficiency, acid washing is preferably carried out at a temperature of 60°C to 80°C. When using nitric acid, sulfuric acid, or a mixed acid thereof, it is preferable that the concentration be 1N or less and the temperature be 50° C. or less because of its oxidizing effect. Further, although the atmosphere for acid cleaning is not particularly limited, it is preferable that the button be cleaned in an inert gas atmosphere to prevent oxidation. If the metal contamination after pulverization is severe, magnetic separation may be performed before cleaning. Magnetic sorting can reduce the burden of the acid washing process. Further, when drying the high-purity titanium silicide powder after acid washing, it is preferable to dry the powder in a vacuum or in an inert gas atmosphere because oxidation can be prevented.

次いで以上の様に精製かつ合金化し、粉砕し、酸洗浄し
て得た高純度チタンシリサイド粉末を加圧焼結する焼結
工程を行う。焼結方法としては熱間静水圧プレス(H工
P)またはホットプレス(HP)がある。常圧焼結は高
密度のターゲットが得られない為不適当である。熱間静
水圧プレスにより焼結を行う場合、高純度チタンシリサ
イド粉末を、11W剤を充填したカプセル内に埋没し真
空封止し、該カプセルと共にプレスする。この離型剤は
高純度チタンシリサイド粉末への不純物の混入防止、高
純度チタンシリサイド粉末とカプセルの反応防止、及び
スプリングバックによるターゲットの割れの防止等の点
でとくに重要である。
Next, a sintering process is performed in which the high purity titanium silicide powder obtained by refining, alloying, pulverizing, and acid washing is sintered under pressure as described above. Sintering methods include hot isostatic pressing (H-P) and hot pressing (HP). Pressureless sintering is unsuitable because a high-density target cannot be obtained. When sintering is performed by hot isostatic pressing, high-purity titanium silicide powder is embedded in a capsule filled with a 11W agent, vacuum-sealed, and pressed together with the capsule. This mold release agent is particularly important in terms of preventing impurities from entering the high-purity titanium silicide powder, preventing reaction between the high-purity titanium silicide powder and the capsule, and preventing cracking of the target due to springback.

離型剤としてはアルミナ、ジルコニア、窒化ホウ素のい
ずれかを含む粉末あるいは板9紙、布状の成凰体を用い
ることができ、これらの離型剤を組み合せて使用するこ
ともできる。また、カプセルの種類は「鉄、銅、メンタ
ル、ガラス等の材質のものを挙げることができるが、本
発明においては特に限定しない。プレスの圧力は200
 kg/cd以上で行えばよいが、高密度のターゲット
を得るためには500に9/i以上で行うことが好まし
い。またプレス時の温度は500℃以上、融点未満で行
えばよいが、焼結を促進させるためKは1100℃以上
、融点未満で行なうことが好ましい。この保持時間は4
9に限定はしないが焼結を促進させるために30分以上
とすることが好ましい。
As the mold release agent, a powder containing any one of alumina, zirconia, and boron nitride, or a paper or cloth-like molded body can be used, and these mold release agents can also be used in combination. In addition, the type of capsule may be made of materials such as iron, copper, metal, glass, etc., but is not particularly limited in the present invention.The pressure of the press is 200
It may be carried out at a rate of kg/cd or more, but in order to obtain a high-density target, it is preferable to carry out the process at a rate of 500 to 9/i or more. Further, the temperature during pressing may be 500° C. or higher and below the melting point, but in order to promote sintering, K is preferably 1100° C. or higher and lower than the melting point. This retention time is 4
Although the time is not limited to 9, it is preferable to set the time to 30 minutes or more in order to promote sintering.

−万、ホットプレスにより焼結を行う場合には、高純度
チタンシリサイド粉末を、ホットプレス型内に充填した
離型剤中に埋没してプレスする。離型剤については熱間
静水圧プレスを行うときに用いた離型剤と同様のもので
よい。また、ホットプレスは高純度チタンシリサイド粉
末への酸素、窒素等の不純物の混入を防止するために真
空中あるいは不活性ガス雰囲気中で行な$−− 牛更に完全に不純物の混入を防止する為に高純度チタン
シリサイド粉末を、離型剤を充填したカプセル内に埋没
し、真空封止し、該カプセルと共にプレスすることもで
きる。このとき、圧力のかかり方を均一にするためには
ホットプレス型内に圧力媒体粒子を充填し、その中に上
記のカプセルを埋没してプレスすることが好ましい。圧
力媒体粒子としては特に限定はしないが、アルミナ、ジ
ルコニア、窒化硼素等を挙げることができる。プレスの
圧力は2oOkg/ff1以上で行えば良いが、高密度
のターゲットを得るためには500 kg/cr/1以
上で行うことが好ましい。またプレス時の温度は500
℃以上、融点未満で行えばよいが、焼結を促進させるた
めには1100℃以上、融点未満で行なうことが好まし
い。この保持時間は特に限定はしないが焼結を促進させ
るためKは30分以上であることが好ましい。
- When sintering is performed by hot pressing, high-purity titanium silicide powder is immersed in a mold release agent filled in a hot press mold and then pressed. The mold release agent may be the same as the mold release agent used when performing hot isostatic pressing. In addition, hot pressing is performed in a vacuum or in an inert gas atmosphere to prevent impurities such as oxygen and nitrogen from entering the high-purity titanium silicide powder. Alternatively, high-purity titanium silicide powder may be embedded in a capsule filled with a mold release agent, vacuum sealed, and pressed together with the capsule. At this time, in order to apply pressure uniformly, it is preferable to fill a hot press mold with pressure medium particles and bury the above-mentioned capsules therein and press. The pressure medium particles are not particularly limited, but include alumina, zirconia, boron nitride, and the like. The pressing pressure may be 200 kg/ff1 or more, but in order to obtain a high-density target, it is preferably 500 kg/cr/1 or more. Also, the temperature during pressing is 500
C. or more and below the melting point, but in order to promote sintering, it is preferably carried out at 1100.degree. C. or more and below the melting point. This holding time is not particularly limited, but in order to promote sintering, K is preferably 30 minutes or more.

以上の工程により高純度チタンシリサイドからなる焼結
体が得られ、これを所定の形状にカットあるいは研磨す
ることによりスパッタリング用ターゲットが得られる。
A sintered body made of high-purity titanium silicide is obtained through the above steps, and a sputtering target is obtained by cutting or polishing this into a predetermined shape.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のチタンシリサイドからなるスパッタリング用タ
ーゲットは (1)  各金属不純物成分の含有量が10 ppm以
下含有量である。
The sputtering target made of titanium silicide of the present invention has (1) a content of each metal impurity component of 10 ppm or less.

(2)  特にナトリウム、カリウム等のアルカリ金属
は10 ppb以下である。
(2) In particular, the content of alkali metals such as sodium and potassium is 10 ppb or less.

(3)  ガス成分は酸素500 ppm以下、水素1
0ppm以下、窒素50 ppm以下=畿量士」ゴ=ロ
ー史五である。
(3) Gas components: Oxygen 500 ppm or less, Hydrogen 1
0 ppm or less, Nitrogen 50 ppm or less = quantity surveyor,'' Go-Ro Fumigo.

(4)炭素の含有量が50 ppm以下、他の成分はす
べてlppm以下である。
(4) The carbon content is 50 ppm or less, and all other components are 1 ppm or less.

(5)  純度が99.99チ以上である。(5) Purity is 99.99% or higher.

(6)相対密度が80%以上である。(6) Relative density is 80% or more.

(7)  組成は実質的に均一である。(7) The composition is substantially uniform.

ので、不純物の影響による誤作動が生じにくくなる。ま
た、低抵抗性、耐食性、耐酸化性等の優れた特性を有し
ているので、これらのスパッタリング用ターゲットは高
密度、高速のMO8集積回路において、基板上に堆積さ
れるゲート電極あるいは配線材料の作成等に好適に用い
ることができる。
Therefore, malfunctions due to the influence of impurities are less likely to occur. In addition, these sputtering targets have excellent properties such as low resistance, corrosion resistance, and oxidation resistance, so they can be used as gate electrodes or wiring materials deposited on substrates in high-density, high-speed MO8 integrated circuits. It can be suitably used for the preparation of etc.

更に、高密度のターゲットであるので、スパッタレート
が向上する。
Furthermore, since the target is of high density, the sputtering rate is improved.

本発明のスパッタリング用ターゲットの製造方法によれ
ば、焼結工程中にスプリングバック等によるターゲット
のクラックを発生させることなく、上記の高純度チタン
シリサイドからなるスパッタリング用ターゲットを製造
することができる。
According to the method for manufacturing a sputtering target of the present invention, a sputtering target made of the above-mentioned high-purity titanium silicide can be manufactured without generating cracks in the target due to springback or the like during the sintering process.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例により何等限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.

実施例1 溶解工程 表1に示すような比較的純度のよい金属チタント99.
9999999 %のシリコンをそれぞれ150gと1
76g秤量し電子ビーム溶解し反応させ同時に精製した
。このとき得られたチタンシリサイド塊に含まれる不純
物およびその含有量を表1に合わせて示す。
Example 1 Melting process Metallic titanium 99.99 with relatively high purity as shown in Table 1.
150 g and 1 9999999% silicon, respectively.
76g was weighed, electron beam melted, reacted, and purified at the same time. The impurities contained in the titanium silicide lump obtained at this time and their contents are also shown in Table 1.

粉砕工程 表1に示すようなチタンシリサイド塊をマンガン鋳鋼製
の歯のジ1−クラシャーにより粉砕し、粒径a、44〜
llL25wmのチタンシリサイド粉末を得た。この粉
末は表2に示す分析値のように多(の不純物を含有して
いた。
Grinding process A titanium silicide lump as shown in Table 1 is ground by a di-crusher with teeth made of manganese cast steel, and the particle size is a, 44~
A titanium silicide powder of llL25wm was obtained. This powder contained many impurities as shown in the analysis values shown in Table 2.

表2 酸洗浄工程 表2に示すチタンシリサイド粉末を塩酸を用いて洗浄し
、その後真空乾燥し、高純度チタンシリサイド粉末を得
た。
Table 2 Acid Washing Process The titanium silicide powders shown in Table 2 were washed with hydrochloric acid and then vacuum dried to obtain high purity titanium silicide powders.

このとき、塩酸濃度を11〜S、ON、洗浄温度を60
Cまたは8C1’Cとし、各々の条件で得られた高純度
チタンシリサイド粉末中の不純物およびその含有量を表
3に示す。
At this time, the hydrochloric acid concentration is set to 11-S, ON, and the cleaning temperature is set to 60.
Table 3 shows the impurities and their contents in the high purity titanium silicide powder obtained under each condition.

表3 焼結工程 上記の酸洗浄工程において、塩酸濃度2.ON。Table 3 Sintering process In the above acid washing step, the hydrochloric acid concentration is 2. ON.

洗浄温度60℃の酸洗浄条件で得られた高純度チタンシ
リサイド粉末を焼結した。
High purity titanium silicide powder obtained under acid cleaning conditions at a cleaning temperature of 60°C was sintered.

焼結は、 (4)高純度チタンシリサイド粉末を、アルミナの離型
剤を充填した5UI9製金属カプセル内に埋没し、真空
封止し、該カプセルと共に熱間静水圧プレスを行う方法
Sintering is as follows: (4) A method in which high-purity titanium silicide powder is embedded in a 5UI9 metal capsule filled with an alumina mold release agent, vacuum sealed, and hot isostatically pressed together with the capsule.

φ) 高純度チタンシリサイド粉末を、ホットプレス屋
内に充填したアルミナの離型剤中に埋没して、真空中で
ホットプレスを行う方法。
φ) A method in which high-purity titanium silicide powder is buried in an alumina mold release agent filled in a hot press room and hot pressed in a vacuum.

(C)  高純度チタンシリサイド粉末を、(A)と同
様にカプセルに真空封止し、該カプセルを、圧力媒体粒
子としてアルミナを充填したホットプレス型内に埋没し
て、該カプセルと共尤ホットプレスを行う方法。
(C) High-purity titanium silicide powder is vacuum-sealed into a capsule in the same manner as in (A), and the capsule is embedded in a hot press mold filled with alumina as pressure medium particles, so that it is heated together with the capsule. How to do a press.

を各々プレス時の温度、圧力を変えて焼結を行った。Sintering was performed by changing the temperature and pressure during pressing.

焼結時の条件及び得られた高純度チタンシリサイドから
なる焼結体の相対密度を表4に示す。
Table 4 shows the conditions during sintering and the relative density of the obtained sintered body made of high purity titanium silicide.

表4 ターゲット化 チタン及びシリコンの電子ビーム溶解工程、ショークラ
ッシャーによる粗粉砕工程、2N、60℃の塩酸を用い
て洗浄し真空乾燥する洗浄工程、及び離型剤としてアル
ミナの粉末を用い、温度1250℃、圧カフ 5 o 
kg/cIlで熱間静水圧プレスを行い、得られた高純
度チタンシリサイドからなる焼結体をカットおよび研磨
し、スパッタリング用ターゲットを得た。
Table 4 Electron beam melting process of targeted titanium and silicon, coarse pulverization process using a show crusher, cleaning process of washing with 2N, 60°C hydrochloric acid and vacuum drying, and using alumina powder as a mold release agent at a temperature of 1250°C. °C, pressure cuff 5 o
A hot isostatic press was performed at kg/cIl, and the resulting sintered body made of high-purity titanium silicide was cut and polished to obtain a sputtering target.

最終的に得られたターゲットの純度を表5に示す。Table 5 shows the purity of the target finally obtained.

実施例2 溶解工程を雰囲気アーク溶解とし実施例1と同様に粉砕
工程、洗浄工程、焼結工程、ターゲット化を行った結果
、実施例1とほぼ同様の不純物を含有するターゲットが
得られた。
Example 2 The melting process was atmospheric arc melting, and the crushing process, cleaning process, sintering process, and targeting were performed in the same manner as in Example 1. As a result, a target containing almost the same impurities as in Example 1 was obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図1は本発明において高純度チタンシリサイド粉末を、
カプセルに充填した離型剤中に埋没し真空封止した状態
の一例を示す断面図である。このカプセルは熱間静水圧
プレスまたはホットプレスされる。図2及び図5はホッ
トプレスにおけるセット状態の一例を示す断面図である
Figure 1 shows that high-purity titanium silicide powder is used in the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a state in which a capsule is embedded in a mold release agent filled in a capsule and sealed in vacuum. The capsules are hot isostatically pressed or hot pressed. 2 and 5 are cross-sectional views showing an example of a set state in a hot press.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)金属不純物が10ppm以下、炭素が50ppm
以下、ガス成分が酸素500ppm以下、水素10pp
m以下、窒素50ppm以下、その他の成分はすべて1
ppm以下であり、純度が99.99%以上で相対密度
が80%以上の高純度チタンシリサイドからなるスパッ
タリング用ターゲット。
(1) Metal impurities are 10 ppm or less, carbon is 50 ppm
The following gas components are 500 ppm or less of oxygen and 10 ppm of hydrogen.
m or less, nitrogen 50 ppm or less, all other components are 1
A sputtering target made of high-purity titanium silicide with a purity of 99.99% or more and a relative density of 80% or more.
(2)高純度チタン及びシリコンを真空溶解あるいは雰
囲気アーク溶解して高純度チタンシリサイドとし、これ
を粉砕した後、酸洗浄し乾燥して高純度チタンシリサイ
ド粉末とし、これを融点以下の温度において焼結して製
造することを特徴とする金属不純物が10ppm以下、
炭素が50ppm以下、ガス成分が酸素500ppm以
下、水素10ppm以下、窒素50ppm以下、その他
の成分はすべて1 ppm以下であり、純度が99.99%以上で相対密度
が80%以上の高純度チタンシリサイドからなるスパッ
タリング用ターゲットの製造方法。
(2) High purity titanium and silicon are vacuum melted or atmospheric arc melted to produce high purity titanium silicide, which is pulverized, washed with acid and dried to produce high purity titanium silicide powder, which is sintered at a temperature below the melting point. containing 10 ppm or less of metal impurities,
High purity titanium silicide with a carbon content of 50 ppm or less, oxygen content of 500 ppm or less, hydrogen 10 ppm or less, nitrogen 50 ppm or less, and all other components of 1 ppm or less, with a purity of 99.99% or more and a relative density of 80% or more. A method for manufacturing a sputtering target consisting of:
(3)高純度チタンシリサイドを粉砕機により粒径約5
ないし0.01mmに粉砕し、酸で洗浄し、真空あるい
は不活性ガス雰囲気中で乾燥する特許請求の範囲第2項
に記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
(3) High-purity titanium silicide is milled with a particle size of approximately 5
The method for producing a sputtering target according to claim 2, wherein the sputtering target is ground to 0.01 mm to 0.01 mm, washed with acid, and dried in a vacuum or an inert gas atmosphere.
(4)高純度チタンシリサイドを、接触面が酸に溶ける
鉄または鉄系の合金からなる粉砕機で粉砕し、酸で洗浄
する特許請求の範囲第2項または第3項に記載のスパッ
タリング用ターゲットの製造方法。
(4) A sputtering target according to claim 2 or 3, in which the high-purity titanium silicide is pulverized with a pulverizer whose contact surface is made of acid-soluble iron or iron-based alloy and washed with acid. manufacturing method.
(5)酸が塩酸、硝酸、硫酸、もしくは弗酸またはこれ
らのうち2種以上を含む混酸である特許請求の範囲第2
項ないし第4項いずれかの項に記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法。
(5) Claim 2 in which the acid is hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, or a mixed acid containing two or more of these.
A method for manufacturing a sputtering target according to any one of items 1 to 4.
(6)酸濃度が0.1Nないし5Nである特許請求の範
囲第2項ないし第5項いずれかの項に記載のスパッタリ
ング用ターゲットの製造方法。
(6) The method for producing a sputtering target according to any one of claims 2 to 5, wherein the acid concentration is 0.1N to 5N.
(7)高純度チタンシリサイド粉末を熱間静水圧プレス
(HIP)またはホットプレス(HP)により焼結し、
相対密度80%以上の焼結体とする特許請求の範囲第2
項ないし第6項いずれかの項に記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法。
(7) Sintering high-purity titanium silicide powder by hot isostatic pressing (HIP) or hot pressing (HP),
Claim 2, which is a sintered body with a relative density of 80% or more
A method for manufacturing a sputtering target according to any one of items 6 to 6.
(8)高純度チタンシリサイド粉末を、離型剤を充填し
たホットプレス型内に埋没し、真空あるいは不活性ガス
雰囲気中においてホットプレスをする特許請求の範囲第
2項ないし第7項いずれかの項に記載のスパッタリング
用ターゲットの製造方法。
(8) High purity titanium silicide powder is buried in a hot press mold filled with a mold release agent and hot pressed in a vacuum or inert gas atmosphere. A method for manufacturing a sputtering target as described in 2.
(9)高純度チタンシリサイド粉末を、離型剤を充填し
たカプセル内に埋没し真空封止し、該カプセルと共にホ
ットプレスをする特許請求の範囲第2項ないし第8項い
ずれかの項に記載のスパッタリング用ターゲットの製造
方法。
(9) High purity titanium silicide powder is embedded in a capsule filled with a mold release agent, sealed under vacuum, and hot pressed together with the capsule, according to any one of claims 2 to 8. A method for manufacturing a sputtering target.
(10)高純度チタンシリサイド粉末を、離型剤を充填
したカプセル内に埋没し真空封止し、さらに圧力媒体粉
末を充填したホットプレス型内に該カプセルを埋没して
該カプセルと共にホットプレスする特許請求の範囲第2
項ないし第9項いずれかの項に記載のスパッタリング用
ターゲットの製造方法。
(10) High purity titanium silicide powder is buried in a capsule filled with a mold release agent and vacuum sealed, and the capsule is further buried in a hot press mold filled with pressure medium powder and hot pressed together with the capsule. Claim 2
9. A method for manufacturing a sputtering target according to any one of items 9 to 9.
(11)高純度チタンシリサイド粉末を、離型剤を充填
したカプセル内に埋没し真空封止し、該カプセルと共に
熱間静水圧プレスをする特許請求の範囲第2項ないし第
7項いずれかの項に記載のスパッタリング用ターゲット
の製造方法。
(11) High-purity titanium silicide powder is embedded in a capsule filled with a mold release agent, vacuum-sealed, and hot isostatically pressed together with the capsule. A method for manufacturing a sputtering target as described in 2.
(12)高純度チタンシリサイドを焼結するにあたり、
離型剤としてアルミナ、ジルコニア、窒化ホウ素のいず
れかを含む粉末または板、紙、布状の成形体を用いる特
許請求の範囲第2項ないし第11項いずれかの項に記載
のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
(12) When sintering high-purity titanium silicide,
The sputtering target according to any one of claims 2 to 11, which uses a powder, plate, paper, or cloth-like molded body containing any one of alumina, zirconia, and boron nitride as a mold release agent. Production method.
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