200302288 玖、發明說明 [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種濺鍍靶,特別是關於一種以閘極材 料用自動對準矽化物(Salicide)程序來形成矽化物膜時爲適 宜之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶及其製造方法。 [先前技術] 以往,在閘極材料方面係使用自動對準矽化物程序所 形成之WSi2、TiSi2,但WSi2之電阻率相當的高,而喪失利 用上之價値。
TiSi2之電阻率雖較WSi2爲低,在特性上優異,但由於 需要高溫之退火,容易發生矽化物往絕緣膜上之過度生長 ,導致細線電阻上升,此爲缺點所在。又,該TiSi2會因爲 熱處理的做法不同而發生凝集,此成爲電阻上升或接合漏 洩、閘極耐壓惡化之原因。 取而代之者有CoSi2。此(:〇8丨2在矽化物反應時之擴散 種爲Co,所以不易發生過度生長,又細線電阻之上升亦少 ,此爲優點所在。但是,存在著因爲熱處理條件的不同而 容易發生凝集之問題,再者材料昂貴,在成本方面爲不利 的,此爲缺點所在。 基於以上情況,閘極材料使用自動對準矽化物程序所 形成之矽化鎳(NiSi)乃受到囑目。此NiSi與上述CoSi同樣 屬電阻率低者,在矽化物反應時之擴散種爲Ni,所以不易 發生過度生長,又細線電阻之上升亦少,此爲優點所在。 再者,矽化物反應中Si的消耗量少,亦爲其特徵之一。 200302288 但是,此矽化鎳存在著準安定相之NiSi相與安定相之 NiSi2相,在超過70(TC之熱處理溫度下會發生相轉變成爲 安定相之NiSi2相。此NiSi2相之電阻率高、於矽化物化反 應中之Si的消耗量也大,所以相較於以往之閘極材料並無 特別之優點。 [發明內容] [發明之揭示] 基於以上情況,本發明乃提供一種高純度鎳或鎳合金 濺鍍靶及其製造方法,其可活用以自動對準矽化物程序所 形成之矽化鎳(NiSi)做爲閘極材料時的優點,且闡明了轉變 成爲^^以匕相的原因,可有效地抑制該相轉變,特別可做爲 優異的閘極材料。 本發明係提供: 1. 一種高純度鎳或鎳合金濺鍍靶,其特徵在於,氧、碳 之含有量分別爲20wtppm以下。 2. —種高純度鎳或鎳合金濺鑛靶,其特徵在於,氧、碳 之含有量分別爲lOwtppm以下。 3. —種高純度鎳或鎳合金濺鑛靶,其特徵在於,氧、碳 之含有量分別爲lwtppm以下。 4. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶,其 中,氫含有量爲lOwtppm以下。 5. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶,其 中,氬含有量爲lwtppm以下。 6. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳或鎳合金濺鎪靶,其 200302288 中,不計合金元素以及氧、氫、氮、碳等之氣體成分之雜 質元素的含有量未滿lOwtppm。 7. 如上述6記載之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶,其中’雜 質之鐵以及鈷的含有量分別爲5ppm以下。 8. 如上述6記載之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶,其中,雜 質之鐵以及鈷的含有量分別爲2ppm以下。 9. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳合金濺鍍靶,其中, 合金元素方面係含有擇自鈦、锆、給、釩、鈮、鉅、鉻、 錳、釕、鈀、鉑、鉬、銶、鎢中至少一種之元素。 10. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳合金濺鍍靶,其中 ,合金元素方面係含有擇自鐵或鈷之至少1種的元素。 11. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳合金濺鍍靶,其中 ,合金元素之含有量爲0,5〜10原子%。 12. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳合金濺鍍靶,其中 ,合金元素之含有量爲1〜5原子%。 13. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶, 其中,係含有鑭系元素0.2〜40ppm。 14. 如上述1〜3任一記載之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶, 其中,係使用於與矽反應形成矽化物膜之自動對準矽化物 程序。 又,本發明係提供: 15. —種高純度鎳濺鍍靶之製造方法,係用以製造上述 1〜8、13、14任一記載之高純度鎳濺鍍靶,其特徵在於,將 粗鎳以電解精製法來去除金屬雜質之後,以電子束熔解等 200302288 之方法來熔解、製作成高純度鎳錠塊,然後藉由鍛造、壓 延等之塑性加工使其厚度成爲7〜10mm之後,在氫環境氣 氛中加熱以進行脫氧、脫碳,進一步在真空環境氣氛中加 熱以進行脫氫處理。 16. —種高純度鎳合金濺鍍靶之製造方法,係用以製造 上述1〜12任一記載之高純度鎳合金濺鍍靶,其特徵在於, 將粗鎳以電解精製法來去除金屬雜質之後,連同高純度合 金元素以電子束熔解等之方法來熔解、製作成高純度鎳合 金錠塊,然後藉由鍛造、壓延等之塑性加工使其厚度成爲 7〜10mm之後,在氫環境氣氛中加熱以進行脫氧、脫碳,進 一步在真空環境氣氛中加熱以進行脫氫處理。 17. 如上述15或16記載之高純度鎳合金濺鍍靶之製造 方法,其中,以電子束熔解等之方法來熔解、製作成高純 度鎳合金錠塊之際,係添加有做爲合金元素之鑭系元素 0.2ppm〜40ppm以提高脫氧效果。 [發明之實施形態] 本發明係關於氧、碳之含有量分別爲20wtppm以下之 高純度鎳或鎳合金濺鍍靶、較佳爲氧、碳之含有量分別爲 lOwtppm以下、更佳爲氧、碳之含有量分別爲lwtppm以下 之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶。 以往之高純度鎳靶,不計氣體成分爲4N5(99.995wt%) 程度之物,氧或是碳含有量分別爲50〜80wtppm,氮含有量 也高達50wtppm。 當使用前述氣體成分、特別是氧含有量高之靶以濺鍍 200302288 方式形成閘極Ni膜,進一步利用熱處理(退火)來形成矽化 鎳膜,亦即藉由自動對準矽化物程序來進行矽化物處理的 情況,鎳會與氧反應形成氧化膜,此氧化膜不僅會阻礙矽 化物反應,且於矽化物膜與矽基板之界面區域會形成具凹 凸之絕緣膜,甚至是該氧化物成爲矽化物膜之凝集原因等 導致之界面粗糙會造成N+/P之接合特性惡化、電阻增加。 特別是,矽化鎳相較於其他之矽化物材料屬非常容易 氧化之物,前述傾向更爲明顯。 關於碳含有量,考慮到其具有還原劑之作用,被認爲 不會造成不良影響,但碳含有量參差不齊的情況,會成爲 界面粗糙度的變動原因,所以必須壓低。 以往,雖嘗試以長膜程序來改善此種接合特性的降低 ,但未能充分地抑制此界面粗糙。本發明係將濺鍍靶中之 氣體成分的氧、碳顯著地降低,藉以一舉解決該問題。 又,高純度鎳或鎳合金濺鎪IE中之氫以lOwtppm以下 爲佳,以lwtppm以下爲更佳。去除此種氣體成分之高純度 鎳或鎳合金濺鎪靶,不僅可如上所述般改善矽化膜之特性 ,且可減少因氧、碳、氮、氫、氟、硫等之氣體成分所造 成之濺鍍中的飛濺(splash)、異常放電、粒子(particle)等之 發生,此爲其所具特徵。 又,藉由將合金元素以及氧、氫、氮、碳等之氣體成 分以外的雜質元素的含有量控制在lOwtppm以下,亦即做 成擁有5N純度之高純度鎳或鎳合金濺鍍靶,則可抑制因雜 質所引起之界面粗糙的惡化,此爲其優異效果所在。 200302288 再者,本發明中做爲高純度鎳或鎳合金濺鑛靶中之合 金元素,係含有擇自鈦、锆、給、釩、鈮、鉬、鉻、鉬、 銶中至少一種之元素。合金元素之含有量爲〇.5〜10原子% 〇 如上所述,矽化鎳被質疑具有準安定相之NiSi相與安 定相之NiSi2相,在超過700°C之熱處理溫度下會發生相轉 變成爲安定相之NiSi2相,但藉由添加前述合金元素,可減 緩往安定相之NiSi2相的轉變,且在抑制上極爲有效。若未 滿0.5原子%沒有效果,又超過10原子%電阻率會變高所以 必須設定在10原子%以下,較佳爲1〜5原子%。 藉此,可得到抑制電阻率高之NiSi2相的形成以及矽化 物化反應中之Si消耗量的重大效果。 再者在合金元素方面若添加鑭系元素0.2ppm〜40ppm, 則於合金熔解製程可提升脫氧效果。該等元素少量即可有 效地抑制往NiSl2相的相轉變。 於下述實施例以及比較例中,雖顯示上述合金元素當 中鈦與鈮的添加例,但在添加其他元素之合金中也能得到 同樣的效果。 於製造本發明之高純度鎳濺鍍靶之際,係將粗鎳(4N級 )以電解精製法去除金屬雜質,然後以電子束熔解做精製得 到高純度鎳錠塊。 其次,將該錠塊以锻造、壓延等塑性加工薄化成爲厚 度7〜10mm左右之後,將該鎳板於氫環境氣氛中加熱來脫 氧、脫碳,緊接著在真空環境氣氛中加熱,進行脫氫處理。 11 200302288 將所得之鎳板做最終冷壓延以及再結晶退火製造出高 純度鎳濺鍍靶。此最終冷壓延、再結晶退火以使得壓延率 30%以上之壓延與再結晶退火至少反覆進行2次來調整晶粒 爲佳。 於製造高純度鎳合金濺鍍靶的情況,基本上係與上述 同樣,不過是在電子束熔解或在卡爾德-威爾(Cald-well)類 型之熔解爐進行熔解之際對高純度鎳同時添加高純度合金 元素,使其同時熔解製作出高純度鎳合金錠塊。之後經過 同樣的製程,製造出高純度鎳合金濺鍍靶。 藉此,可製造出氧等之氣體成分以及其他雜質元素被 極度降低之高純度鎳濺鍍靶以及高純度鎳合金濺鍍靶。 [實施方式] 以下,基於實施例來說明。又,該等實施例僅用來更 容易掌握本發明,本發明不受該等實施例所限制。 將厚度l〇mm之鎳板在鉬製加熱爐中以1000°C、1050 °C、1100°C、1150°C、120(TC、1250°C 進行氫處理 5 小時之 後,迅速地做氬氣置換緊接著進行真空處理3小時(到達真 空度5Χ10,οιτ),對氫處理、真空處理所得之脫氧、脫碳 、脫氫效果進行調查。其結果以圖形示於表1。 如圖1之圖形所示般,隨著熱處理溫度之上升,氣體 成分之含有量會降低。於下述實施例中,係使用該等條件 調整適宜的氣體成分。又,於製作厚度3mm之鎳靶時,脫 氧後之厚度必須爲7mm以上。但是,若超過約10mm則脫 氧時間會變長而不適當。 12 200302288 (實施例1) 將粗鎳(純度4N(不計氣體成分),鈉30wtppm、鐵 8wtppm、銘5wtppm)做電解精製來高純度化。 接著,以電子束熔解法在5X10_4〜5〜lOAorr程度之真 空環境氣氛中熔解製作錠塊((M50X 60mm)。將該錠塊以900 °(:做熱鍛造來破壞熔解凝固組織,進一步做成厚度10mm 板。 將該鎳板以鹽酸去除表面氧化膜,接著以30%之壓延 率做冷壓延,然後以鹽酸做表面淸洗後以325°C進行真空熱 處理(到達真空度5X 10_5t〇rr以下)。之後進一步以30%之壓 延率做冷壓延,然後以鹽酸做表面淸洗後以325°C進行真空 熱處理(真空度5xi(T5ton:以下)。接下來,以機械加工製作 出厚度3mm、φ300ιηιη之高純度鎳靶。 氧、碳、氫以及氣體成分與合金元素以外之雜質的含 有量係示於表1(氣體成分以外,係GDMS(輝光放電質量分 析法)所得之分析結果,以下相同)。 如表1所示般,其氧含量18wtppm、碳含有量16wtppm 、氫含有量12wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質. 含有量9wtppm。 (實施例2) 將粗鎳(純度4N(不計氣體成分),鈉30wtppm、鐵 8wtppm、銘5wtppm)做電解精製來高純度化。 接著,以電子束熔解法在5XKT4〜5〜10,〇π:程度之真 空環境氣氛中熔解製作錠塊(φ150Χ60ππη)。將該錠塊以900 13 200302288 °c做熱锻造來破壞熔解凝固組織’進一步做成厚度1 〇mm 板。 將該鎳板以鹽酸去除表面氧化膜’以鉬製加熱器之熱 處理爐在氫環境氣氛中、1050°C進行5小時熱處理’施行 脫氧、脫碳處理。然後迅速地做氬氣置換緊接著於1050°c 進行3小時真空熱處理(到達真空度5 x 10_5t〇rr)。 將該鎳板以30%之壓延率做冷壓延’然後以鹽酸做表 面淸洗後以325°C進行真空熱處理(到達真空度5xi0_5torr) 。之後進一步以30%之壓延率做冷壓延,然後以鹽酸做表 面淸洗後以325°C進行真空熱處理(到達真空度5xi0_5torr 以下)。然後製作出厚度3mm、Φ300ιηιη之高純度鎳靶。 氧、碳、氫以及氣體成分與合金元素以外之雜質的含 有量同樣地示於表1 °如表1所示般’其氧含量8wtppm、 碳含有量7wtppm、氫含有量5wtppm、氣體成分以及合金成 分以外之雜質含有量7wtPPm。 (實施例3) 將粗鎳(純度4N(不計氣體成分),鈉30wtppm、鐵 8wtppm、鈷5wtppm)做電解精製來高純度化。 接著,以電子束熔解法在5X10·4〜5〜l(T5torr程度之真 空環境氣氛中熔解製作錠塊〇15〇X60mm)。將該錠塊以900 。(:做熱鍛造來破壞熔解凝固組織,進一步做成厚度l〇mm 板。 將該鎳板以鹽酸去除表面氧化膜,以鉬製加熱器之熱 處理爐在氫環境氣氛中、1250°C進行5小時熱處理,施行 200302288
脫氧、脫碳處理。然後迅速地做氬氣置換緊接著於1250°C 進行3小時真空熱處理(到達真空度5XlO_5torr以下)。將該 鎳板以30%之壓延率做冷壓延,然後以鹽酸做表面淸洗後 以325°C進行真空熱處理(到達真空度5xi0_5torr以下)。 之後進一步以30%之壓延率做冷壓延,然後以鹽酸做 表面淸洗後以325t進行真空熱處理(到達真空度5Xl(T5torr 以下)。然後製作出厚度3mm、φ300ππη之高純度鎳靶。 氧、碳、氫以及氣體成分與合金元素以外之雜質的含
有量同樣地示於表1。如表1所示般,其氧含量lwtppm、 碳含有量lwtppm、氫含有量lwtppm、氣體成分以及合金成 分以外之雜質含有量lwtppm。 表1
合金添加元素 一添加量 氧含有量 (wtppm) 碳含有量 (wtppm) 氫含有量 (wtppm) 氣體、合金成分以外之 雜質含有量(wtppm) 界面粗糙度 矽化鎳相變化 溫度fc) 實施例1 無 18 16 12 9 良好 700 實施例2 無 8 7 5 7 最佳 690 實施例3 無 1 1 1 <1 最佳 680 比較例1 無 53 36 22 42 不良 710 比較例2 無 40 28 30 28 不良 705 比較例3 無 35 26 35 8 不良 700 實施例4 鈦-5原子% 12 11 13 8 良好 760 實施例5 鈦-5原子% 6 9 6 9 良好 750 實施例6 鈦-5原子% 1 1 1 <1 最佳 750 比較例4 鈦-5原子% 60 45 15 43 不良 770 比較例5 鈦_5原子% 35 32 25 25 不良 760 比較例ό 鈦-5原子% 32 23 25 9 不良 770 實施例7 鈮-3原子% 15 12 8 7 良好 760 實施例8 鈮-3原子% 7 6 4 5 最佳 750 實施例9 鈮-3原子% 1 1 1 <1 最佳. 740 比較例7 鈮-3原子% 75 62 12 38 不良 770 比較例8 鈮-3原子% 45 36 21 31 不良 780 比較例9 鈮-3原子% 33 26 18 10 不良 770 15 200302288 註)界面粗糙度以30nm以下爲最佳、30〜40nm爲良好、 50nm以上爲不良 註)氣體成分以外係採GDMS(輝光放電質量分析法)所得之 分析結果 使用上述實施例1〜3之高純度鎳靶’在矽膜上以濺鍍 方式形成鎳膜,在氮環境氣氛中於500 °CW RTA(RaPid Thermal Anneal)法做熱處理,製作出矽化鎳膜。 該膜之截面係以TEM觀察界面粗糙度之情況。進一步 將該膜在氮環境氣氛中加熱,利用XRD繞射法對矽化鎳 (NiSi)往NiSi2之結晶結構變化之溫度做調查。 其結果係示於上述表1。 如表1所示般,實施例1〜3之界面粗糙度皆良好(又, 界面粗糙度係以30〜40nm爲良好,50nm以上爲不良。以下 同樣)。 (比較例1) 將純度99.995wt%之高純度鎳板以30%之壓延率做冷壓 延,然後以鹽酸做表面淸洗後以325°C進行真空熱處理(真 空度5 X 10_5t〇rr以下)。 之後進一步以30%之壓延率做冷壓延,然後以鹽酸做 表面淸洗後以325°C進行真空熱處理(真空度5Xl(T5torr以 下)。 然後製作出厚度3mm、φ300ηπη之高純度鎳靶。此時氣 體成分中,氧含量53wtppm、碳含有量36wtppm、氫含有量 22wtppm均高,且氣體成分以及合金成分以外之雜質含有 16 200302288 量亦高達42wtppm 〇 (比較例2) 將純度99.995wt%之高純度鎳板以30%之壓延率做冷壓 延,然後以鹽酸做表面淸洗後以325°C進行真空熱處理(真 空度5Χΐ0·51οιτ以下)。 之後進一步以30%之壓延率做冷壓延,然後以鹽酸做 表面淸洗後以325°C進行真空熱處理(真空度5xi0_5toir以 下)。 然後製作出厚度3mm、φ300ηιιη之高純度鎳靶。此時氣 體成分中,氧含量40wtppm、碳含有量28wtppm、氫含有量 30wtppm均高,且氣體成分以及合金成分以外之雜質含有 量亦高達28wtppm。 (比較例3) 將純度99.995wt%之高純度鎳板以30%之壓延率做冷壓 延,然後以鹽酸做表面淸洗後以325°C進行真空熱處理(真 空度5X l(T5torr以下)。 之後進一步以30%之壓延率做冷壓延,然後以鹽酸做 表面淸洗後以325°C進行真空熱處理(真空度5xi0_5torr以 下)。 然後製作出厚度3mm、φ300ιηιη之高純度鎳靶。此時氣 體成分中,氧含量35wtppm、碳含有量26wtppm、氫含有量 35wtppm均高,且氣體成分以及合金成分以外之雜質含有 量亦高達8wtppm 〇 使用比較例1〜3之鎳靶,與實施例同樣在矽膜上以濺 17 200302288 鍍方式形成鎳膜,進一步在氮環境氣氛中於500°C以RTA 法做熱處理,製作出矽化鎳膜。該膜之截面係以TEM觀察 界面粗糙度之情況。 進一步將該膜在氮環境氣氛中以RTA法加熱,利用 XRD繞射法對矽化鎳往NiSi2之結晶結構變化做調查。 其結果係同樣地示於上述表1。 如表1所示般,比較例1〜3之界面粗糙度皆不良。 (實施例4) 除了在EB熔解時添加Ti 5原子%以外,係以實施例i 之材料與製造條件來製作出高純度鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 - 如表1所示般,其氧含量12wtppm、碳含有量liwtppm 、氫含有量l3wtPPm、氣體成分以及合金成分以外之雜質 含有量8wtppm。 (實施例5) 除了在EB熔解時添加Ti 5原子%以外,係以實施例2 之材料與製造條件來製作出高純度鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 如表1所不般’其氧含堇6wtppm、碳含有量9wtppm、 氫含有量6wtPPm、氣體成分以及合金成分以外之雜質含有 量 9wtppm。 (實施例6) 18 200302288 除了在EB熔解時添加ji 5原子%以外,係以實施例3 之材料與製造條件來製作出高純度鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地不於表1。 如表1所示般’其氧含量lwtppm、碳含有量lwt卯m、 氫含有量lwtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質含有 量未滿1 wtppm。 使用上述實施例4〜6之高純度鎳靶,在矽膜上以濺鍍 方式形成鎳Μ ’在氮環境氣氛中於500 °C以RTA(Rapid Thermal Anneal)法做熱處理,製作出矽化鎳膜。 該膜之截面係以TEM觀察界面粗糙度之情況。進一步 將該膜在氮環境氣氛中以RTA法加熱,利用XRD繞射法對 矽化鎳(NiSi)往NiSi2之結晶結構變化之溫度做調查。 其結果同樣示於上述表1。 如表1所示般,實施例4〜6之界面粗糙度皆良好。又 ’矽化鎳相變化溫度爲750°C以上,可得到即使受高溫之熱 處理仍可抑制相變化之效果。 藉由做成鎳合金,該溫度會更往高溫側移動,相較於 純鎳具有更良好之特性。 (比較例4) 除了在EB熔解時添加Ti 5原子%以外,係以比較例1 之材料與製造條件來製作出鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 200302288 如表1所示般,其氧含量60wtppm、碳含有量45wtppm 、氫含有量15wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質 含有量43wtppm。 (比較例5) 除了在EB熔解時添加Ti 5原子%以外,係以比較例2 之材料與製造條件來製作出鎳合金耙。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 如表1所不般,其氧含量35wtppm、碳含有量32wtppm 、氫含有量25wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質 含有量25wtppm。 (比較例6) 除了在EB熔解時添加Ti 5原子%以外,係以比較例3 之材料與製造條件來製作出鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 如表1所示般,其氧含量32wtppm、碳含有量23wtppm 、氫含有量25wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質 含有量未滿9wtppm。 使用上述比較例4〜6之高純度鎳靶,在矽膜上以濺鍍 方式形成鎳膜,在氮環境氣氛中於500°C以RTA(Rapid Thermal Anneal)法做熱處理,製作出砂化鎳膜。 該膜之截面係以TEM觀察界面粗糙度之情況。進一步 將該膜在氮環境氣氛中以RTA法加熱,利用XRD繞射法對 200302288 石夕化鎳(NiSi)往NiSi2之結晶結構變化之溫度做調查。 其結果同樣示於上述表1。 如袠1所示般,比較例4~6之界面粗糙度皆不良。 (實施例7) 除了在EB熔解時添加Nb 3原子%以外,係以實施例1 之材料與製造條件來製作出高純度鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 如袠1所示般,其氧含量15wtppm、碳含有量12wtppm 氫含有量8wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜菅含 有奥 7wtppm。 (貫施例8) 除了在EB熔解時添加Nb 3原子%以外,係以實施例2 料與製造條件來製作出高純度鎳合金靶。 ^ 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 裹同樣地示於表1。 如袠1所示般,其氧含量7wtppm、碳含有量6wtppm、 有量4wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質含有 毚 5wtPpm。 、 ⑽施例9) 除了在EB熔解時添加Nb 3原子%以外,係以實施例3 &柯料與製造條件來製作出高純度鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的a右 4同樣地示於表1。 ^ 21 200302288 如表1所示般,其氧含量1wtPPm、碳含有量1wtPPm、 氫含有量lwtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質含有 量未滿lwtppm。 使用上述實施例7〜9之高純度鎳靶’在矽膜上以濺鍍 方式形成鎳膜,在氮環境氣氛中於500 °c以RTA(RaPid Thermal Anneal)法做熱處理,製作出矽化鎳膜。 該膜之截面係以TEM觀察界面粗糙度之情況。進一步 將該膜在氮環境氣氛中以RTA法加熱,利用XRD繞射法對 矽化鎳(NiSi)往NiSi2之結晶結構變化之溫度做調查。 © 其結果同樣示於上述表1。 如表1所示般,實施例7〜9之界面粗糙度皆良好。又 ,矽化鎳相變化溫度爲740°C以上,可得到即使受高溫之熱 處理仍可抑制相變化之效果。 藉由做成鎳合金,該溫度會更往高溫側移動,相較於 純鎳具有更良好之特性。 (比較例7) 除了在EB熔解時添加Nb 3原子%以外,係以比較例i 籲 之材料與製造條件來製作出鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 如表1所示般,其氧含量75wtppm、碳含有量62wtppm 、氫含有量12wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質 含有量38wtppm。 (比較例8) 22 200302288 除了在EB熔解時添加Nb 3原子%以外,係以比較例2 之材料與製造條件來製作出鎳合金耙。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 ^ 如表1所不般,其氧含量45wtppm、碳含有量36wtppm 氫含有量21wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質 含有量31 wtppm。 (比較例9) 除了在EB熔解時添加Nb 3原子%以外,係以比較例3 之材料與製造條件來製作出鎳合金靶。 氧、碳、氫、氣體成分與合金元素以外之雜質的含有 量同樣地示於表1。 如表1所市般’其氧含重33wtppm、碳含有量26wtppm 、氫含有量18wtppm、氣體成分以及合金成分以外之雜質 含有量未滿lOwtppm。 使用上述比較例7〜9之高純度鎳靶,在矽膜上以濺鍍 方式形成鎳膜,在氮環境氣氛中於500 °C以RTA(Rapid Thermal Anneal)法做熱處理’製作出砂化鎳膜。 該膜之截面係以TEM觀察界面粗糙度之情況。進一步 將該膜在氮環境氣氛中以RTA法加熱,利用XRD繞射法對 矽化鎳(NiSi)往NiSi2之結晶結構變化之溫度做調查。 其結果同樣示於上述表1。 如表1所示般,比較例7〜9之界面粗糙度皆不良。 [發明之效果] 23 200302288 藉由將高純度鎳或鎳合金濺鍍靶中之氧、碳等之氣體 成分以及其他雜質元素儘可能壓低,則以自動對準矽化物 程序來形成矽化鎳之閘極膜之際之鎳與氧會反應形成氧化 膜之問題、此氧化膜會阻礙矽化物反應之問題、於矽化物 膜與矽基板之界面區域會形成具凹凸之絕緣膜之問題、甚 至是該氧化物成爲矽化物膜之凝集原因等導致之界面粗糙 所造成之N+/P之接合特性惡化、電阻增加之問題這些矽化 鎳現存之問題皆可獲得解決,此爲本發明之顯著效果。 又,藉由於高純度鎳添加合金元素,可減緩、抑制從 準安定相之NiSi轉變爲電阻率高、爲矽化物化反應中Si消 耗量增加原因之安定相之NiSi2相,此爲其優異效果所在。 [圖式之簡單說明] 圖1所示係顯示真空處理溫度與氧、碳、氫之關係的 圖形(圖)。
24