TW201942402A - 矽化鎢靶部件及其製造方法，以及矽化鎢膜的製造方法 - Google Patents

矽化鎢靶部件及其製造方法，以及矽化鎢膜的製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201942402A
TW201942402A TW108108291A TW108108291A TW201942402A TW 201942402 A TW201942402 A TW 201942402A TW 108108291 A TW108108291 A TW 108108291A TW 108108291 A TW108108291 A TW 108108291A TW 201942402 A TW201942402 A TW 201942402A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
tungsten silicide
wsi
silicide target
particles
target member
Prior art date
Application number
TW108108291A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI678426B (zh
Inventor
太齋貴文
淺野孝幸
岡部岳夫
Original Assignee
日商Ｊｘ金屬股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商Ｊｘ金屬股份有限公司 filed Critical 日商Ｊｘ金屬股份有限公司
Publication of TW201942402A publication Critical patent/TW201942402A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI678426B publication Critical patent/TWI678426B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/06—Metal silicides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
    • C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • C22C32/0078—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only silicides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/0682—Silicides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • C23C14/3414—Metallurgical or chemical aspects of target preparation, e.g. casting, powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4417—Methods specially adapted for coating powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/442—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using fluidised bed process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/513—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using plasma jets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3426—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/3426—Material
    • H01J37/3429—Plural materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3488—Constructional details of particle beam apparatus not otherwise provided for, e.g. arrangement, mounting, housing, environment; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/3491—Manufacturing of targets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/20—Refractory metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
    • B22F2302/45—Others, including non-metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2304/00—Physical aspects of the powder
    • B22F2304/10—Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/90—Other properties not specified above

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本發明提供一種濺射成膜時有效地減少微粒的產生的矽化鎢靶部件。其是具有WSi2相和Si相的雙相結構的矽化鎢靶部件，以原子比計的組成式用WSix（其中，X＞2.0。）表示，觀察濺射面時，構成所述Si相的Si粒中，單個Si粒的面積為63.6μm2以上者的總面積I1與所有所述Si粒的總面積S1之比（I1／S1）為5%以下，抗彎強度的威布爾係數為2.1以上。

Description

矽化鎢靶部件及其製造方法，以及矽化鎢膜的製造方法
本發明涉及一種矽化鎢靶部件及其製造方法，以及矽化鎢膜的製造方法。
在半導體裝置的製造步驟中，作為形成薄膜的方法使用濺射法。濺射法的量產性、成膜的穩定性優異，通過使Ar離子衝撞靶，從而使得作為靶物質的金屬飛出，該飛出的金屬堆積在與靶對置的基板上形成薄膜。
然而，近年，隨著LSI的集成度提高、佈線寬度微細化，來自濺射靶的微粒的產生成為問題。微粒直接附著在基板上的膜上，或者，附著在腔內的壁等上，堆積後會剝落再次附著在膜上，引起佈線的短路、斷線等問題。因此，濺射中為了減少來自濺射靶的微粒，提出了各種各樣的濺射靶。
例如，在專利文獻1中，公開了一種由矽化鎢製成，且靶材的表面粗糙度Ra的平均值大於1.0且在2.0μm以下的濺射靶。
專利文獻1：日本特開平11－200024號公報
發明要解決的技術問題
本發明要解決的技術問題是，提供一種在成膜時有效地減少微粒的產生的矽化鎢靶部件及其製造方法，以及，使用所述矽化鎢靶部件的矽化鎢膜的製造方法。
解決技術問題的方法
本實施方式的矽化鎢靶部件，為具有WSi2 相和Si相的雙相結構的矽化鎢靶部件，以原子比計的組成式用WSix （其中，X＞2.0。）表示，觀察濺射面時，構成所述Si相的Si粒中，單個Si粒的面積為63.6μm2 以上者的總面積I1與所有所述Si粒的總面積S1之比（I1／S1），為5%以下，抗彎強度的威布爾係數為2.1以上。
在一實施方式的矽化鎢靶部件中，觀察濺射面時，構成所述WSi2 相的WSi2 粒中，單個WSi2 粒的面積為63.6μm2 以上者的總面積I2與所有所述WSi2 粒的總面積S2之比（I2／S2），為5%以下。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，觀察濺射面時，構成所述WSi2 相的WSi2 粒中，單個WSi2 粒的面積為63.6μm2 以上者的總面積I2與所有所述WSi2 粒的總面積S2之比（I2／S2），為0.1%以下。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，觀察濺射面時，單個WSi2 粒的平均面積為6.0μm2 以下。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，所述單個WSi2 粒的平均面積為3.0μm2 以上。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，觀察濺射面時，單個Si粒的平均面積小於2.5μm2 。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，所述單個Si粒的平均面積為1.2μm2 以上。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，平均抗彎強度為250MPa以上。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，氧濃度為700質量ppm以上。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，相對密度為99.9%以上。
另外，本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法，是製造上述的矽化鎢靶部件的方法，包括：調配步驟，其包括以大於2.0的Si／W的原子比混合W粉末以及Si粉末並使其進行矽化反應，從而調配WSi2 相和Si相合體並形成各個粒子的混合粉末；粉碎步驟，對所述混合粉末進行粉碎；燒結步驟，對粉碎後的混合粉末進行熱壓燒結得到燒結體。
在本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法中，所述W粉末的BET值為1.0m2 ／g以下。
在本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法中，所述Si粉末的BET值為2.5m2 ／g以下。
在本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法中，在所述粉碎步驟中，粉碎所述混合粉末以使得粉碎後的粒子的BET值為1.0m2 ／g以下。
進一步，在本實施方式的矽化鎢膜的製造方法中，還包括使用上述的矽化鎢靶部件進行濺射的成膜步驟。
發明的效果
根據本實施方式的矽化鎢靶部件，能夠提供一種成膜時有效地減少微粒的產生的矽化鎢靶部件。
以下，本發明不限於各實施方式，在不脫離其趣旨的範圍內能夠對構成要素進行變形並且具體化。另外，通過對各實施方式中公開的多個構成要素進行適當的組合，能夠形成各種發明。例如，可以從實施方式示出的全部構成要素中刪除若干個構成要素。進一步，可以適當地組合不同的實施方式的構成要素。需要說明的是，在本說明書中，BET值是遵照JIS Z8830：2013（ISO9277：2010），通過氣體吸附法（BET法）測量的值。該BET值，是將成為測量物件的粉末的每單位重量（1g）的表面積進行合計並以平方m單位表示的值，也稱作比表面積（m2 ／g）。因此，如果使得上述粉末變細則表面積增大，因此BET值也升高。
本發明人，經過深入研究，結果發現，通過減少Si粒的面積示出比規定的值更高的值的這種Si粒的比例，並且使得抗彎強度的威布爾係數為所需的數值以上，可緻密化，並且Si粒不會粗大化且均勻地分散，因此可得到在成膜時能夠有效地減少微粒的矽化鎢靶部件。
以下，對本實施方式的矽化鎢靶部件進行說明。
［1. 矽化鎢靶部件］
根據本實施方式的矽化鎢靶部件，在成膜時能夠有效地減少微粒的產生。本實施方式的矽化鎢靶部件，具有WSi2 相和Si相的雙相結構，以原子比計的組成式表示為WSix （其中，X＞2.0。）。
（Si相）
本實施方式的矽化鎢靶部件，包含有構成WSi2 相的WSi2 粒和構成Si相的Si粒。關於減少微粒，與WSi2 粒的面積相比，Si粒的面積與微粒的產生關係更大。這是由於，濺射面中的Si粒比WSi2 粒更容易被濺射，因此Si粒優先被濺射，故而在濺射表面上產生了凹凸（侵蝕方向）。隨著該凹凸變大，在濺射中容易發生異常放電，微粒數逐漸增加。因此，該矽化鎢靶部件，需要使得Si粒的面積較小。因此，在本實施方式的矽化鎢靶部件中，觀察濺射面時，構成Si相的Si粒中，單個Si粒的面積為63.6μm2 以上的Si粒的總面積I1，與構成Si相的所有Si粒的總面積S1之比（I1／S1），為5%以下，優選為2.5%以下，更優選為0.5%以下。由此，使得因Si粒優先被濺射而產生的濺射表面的凹凸變小，在濺射中能夠有效地減少微粒的產生。這裡，本實施方式的矽化鎢靶部件，使用SEM對矽化鎢靶部件的濺射面進行組織像觀察。Si粒的面積，在獲取矽化鎢靶部件的濺射面的SEM像後用分析軟體對該圖像進行分析，由此算出。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，基於減少起因於Si和WSi2 的成膜率不同而導致的濺射中的微粒的產生的觀點，觀察濺射面時，單個Si粒的平均面積優選小於5.0μm2 ，更優選小於3.2μm2 ，進一步優選小於2.5μm2 ，還進一步優選小於2.0μm2 。但是，基於製造效率上的觀點，觀察濺射面，單個Si粒的平均面積優選為1.2μm2 以上，更優選為1.5μm2 以上，進一步優選為1.8μm2 以上。這裡，取得矽化鎢靶部件的濺射面的SEM像後使用分析軟體對該圖像進行分析，算出單個Si粒的平均面積。
（WSi2 相）
構成WSi2 相的WSi2 粒，取決於晶體取向而濺射率不同，該濺射率是形成膜的指標。當WSi2 粒大時，由於晶體取向的差異，侵蝕僅僅在特定的位置發展而濺射面的凹凸（侵蝕方向）變大，產生微粒。因此，關於WSi2 粒的面積與Si粒的面積同樣地，需要使其較小。因此，在本實施方式的矽化鎢靶部件中，觀察濺射面時，構成WSi2 相的WSi2 粒中，單個WSi2 粒的面積為63.6μm2 以上的WSi2 粒的總面積I2，與構成WSi2 相的所有WSi2 粒的總面積S2之比（I2／S2），為5%以下，優選為2.5%以下，更優選為0.5%以下，進一步優選為0.1%以下。由此，矽化鎢靶部件的WSi2 相變微細，因此濺射的進展速度之差變小，在濺射中能夠進一步有效地減少微粒。這裡，在本實施方式的矽化鎢靶部件中，對於矽化鎢靶部件的濺射面，通過電子背散射繞射法（EBSD）確定晶體取向。若電子束入射到試樣中，則電子束在試樣面處發生彈性散射，按照Bragg的衍射條件發生繞射。此時，產生了菊池線。通過分析該菊池線，能夠得到測量區域的每個晶粒的取向分佈和晶相等資訊。因此，容易將菊池線的圖案不同的WSi2 相和Si相分離開，因此能夠觀察WSi2 相。例如，利用WSi2 粒具有隨機的取向，將具有15°以上的面取向差的邊界識別為晶界從而確定WSi2 相的晶粒粒徑，計算出單個WSi2 粒的面積。需要說明的是，與單個WSi2 粒的面積63.6μm2 相當的圓，直徑的平均值為9μm。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，基於減少濺射中的微粒的產生的觀點，觀察濺射面時，單個WSi2 粒的平均面積，優選為6.0μm2 以下，更優選為4.8μm2 以下，進一步優選為3.7μm2 以下。但是，基於製造效率上的觀點，觀察濺射面時，單個WSi2 粒的平均面積，優選為3.0μm2 以上，更優選為3.2μm2 以上，進一步優選為3.3μm2 以上。這裡，對於矽化鎢靶部件的濺射面，與上文同樣地，通過EBSD算出單個WSi2 粒的平均面積。
（平均抗彎強度）
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，為了能夠防止濺射中的開裂、缺口等，並且減少微粒的產生，平均抗彎強度優選為250MPa以上，更優選為280MPa以上，進一步優選為350MPa以上。需要說明的是，平均抗彎強度是，使用拉伸壓縮試驗機，遵照“JIS R1601：2008 細陶瓷的室溫彎曲強度試驗方法”在濺射靶部件的5點以上的位置測量的彎曲強度的平均值。
（威布爾係數）
另外，在本實施方式的矽化鎢靶部件中，基於矽化鎢靶部件的均一性高並且無內部缺陷的觀點，抗彎強度的威布爾係數優選為2.1以上，更優選為2.3以上，進一步優選為2.7以上。這裡，威布爾係數表示，在相對密度上無法表現差異的、微細且在總體積中所占體積的比例非常少的孔的多寡。該細小的孔，成為應力集中的位置，材料容易以上述孔為起點產生破損。因此，威布爾係數越低則意味著細小的孔越多，威布爾係數越高則意味著細小的孔越少。在材料內，細小的孔的存在量越多，則濺射中的微粒的產生量越多。也就是說，威布爾係數越高，越有微粒數減少的傾向。例如，在阿基米德法的密度測量中，由於氣壓或者溫度等對水的密度產生影響的因數等，存在±毫克級的密度的誤差，因此在矽化鎢靶部件（組成式：WSix （X＝2.7））的理論密度7.903g／cm3 左右的情況下，難以分辨相對密度99.9%以上的燒結體內的孔的多寡。並且，在燒結體的相對密度為99.9%以上的情況下，燒結體內的孔，隨著高相對密度而相當少，因此難以分辨燒結體內的孔的多寡。因此，本實施方式的矽化鎢靶部件的特性，用抗彎強度的威布爾係數表示。
需要說明的是，威布爾係數的測量，按照“JIS R1625：2010 細陶瓷的強度資料的威布爾統計分析法”進行。
本實施方式的矽化鎢靶部件，不要求極端地降低氧濃度，因此能夠必然地減少作為低氧濃度化的副作用的半燒結低氧部分的生成。矽化鎢靶部件中的氧濃度，通過噴射研磨機等微粉碎方法進行充分的微細化，在得到微細的原料粉末時，通常來說不可避免的氧濃度總是在700質量ppm以上，氧濃度能夠被用作表示實現了充分的微細化的指標。基於該觀點，氧濃度優選為700質量ppm以上，更優選為表示實現了進一步的微粉化的1000質量ppm以上。另外，基於其本來就是微電弧的原因並且基於防止被認為是產生微粒的氧化物的過量的生成的觀點，矽化鎢靶部件中的氧濃度優選為5000質量ppm以下，更優選為3000質量ppm以下，進一步優選為2500質量ppm以下。需要說明的是，在本說明書中，矽化鎢靶部件中的氧濃度通過惰性氣體熔融-紅外線吸收法進行測量。
通過微粉碎因而微細的構成粒子，可維持直到矽化鎢靶部件的燒結結束為止，若充分地減少了半燒結低氧部分，則即使矽化鎢靶部件中的氧濃度高也能夠必然地減少濺射時的微粒產生。半燒結低氧部分是指，隨著燒結區域內部存在的矽吸附氧而以一氧化矽的形式揮發消失後殘留的海綿狀的矽化鎢。
一般情況下在矽過量地被導入並進行合成的矽化鎢材料中，其構成物主要有以下兩種粒子：1個鎢原子和2個矽原子結合・生成的二矽化鎢，和剩餘的無法與鎢反應而殘留的矽。關於他們的密度的表示，如果使用阿基米德法等則能夠比較容易地求出密度。然而，在減少微粒的問題上重點是，如何得到緻密的材料組織，通常使用的是與理論密度相比的相對密度。因此，在本實施方式的矽化鎢靶部件中，由於燒結體內部幾乎沒有空隙，因此優選相對密度為99.9%以上。
以下，對矽化鎢靶部件的相對密度的算出方法進行說明。
測量矽化鎢靶部件的重量後，在裝入有1L水的容器內，放入所述矽化鎢靶部件，通過阿基米德法求出所述矽化鎢靶部件的體積。然後，算出矽化鎢靶部件的測量密度。另一方面，矽化鎢靶部件（組成式：WSix （X＝2.7））的理論密度為7.903g／cm3 。在得到的矽化鎢靶部件的測量密度為7.899g／cm3 的情況下，7.899÷7.903≈99.9%。該得到的數值，意味著燒結體內部幾乎沒有空隙。
在本實施方式的矽化鎢靶部件中，為了使得成膜的矽化鎢層中不混入雜質，除了氧以外的雜質的濃度合計為0.1質量%以下，優選為0.01質量%以下，更優選為0.001質量%以下。作為原料的鎢和矽能夠容易地從市場買到純度為5～9N的原料，通過使用這樣的高純度的原料，能夠容易地實現製造的矽化鎢靶部件中的除了氧以外的雜質濃度的合計為0.001質量%以下。這裡，在本說明書中，氧以外的雜質濃度通過GDMS法進行測量，測量物件元素是Fe、Al、Ni、Cu、Cr、Co、K、Na、U、Th。
本實施方式的矽化鎢靶部件，沒有限定，能夠加工成圓盤狀、矩形板狀、圓筒狀等形狀並使用。
本實施方式的矽化鎢靶部件，可以與背板接合使用。靶部件與背板使用公知的任意的方法進行接合即可，例如能夠使用低融點的焊料，例如銦焊料、錫焊料、錫合金焊料等。作為背板的材料使用公知的任意的材料即可，例如能夠使用銅（例如無氧銅）、銅合金、鋁合金、鈦、不銹鋼等。
本實施方式的矽化鎢靶部件，沒有限定，能夠用來形成LSI等的半導體設備的電極、佈線以及接觸阻障層。本實施方式的矽化鎢靶部件，能夠用於的濺射裝置沒有特別限制。例如，能夠使用磁控濺射裝置、外加射頻型磁控直流濺射裝置等。
［2. 矽化鎢靶部件的製造方法］
接著，使用附圖說明本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法。圖1是示出本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法的概略的流程圖。本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法，如圖1所示，包括：對原料粉末（W粉末和Si粉末）進行微細化的步驟（以下，稱作“微細化步驟”）S101，調配WSi2 粒子以及Si粒子的混合粉末的步驟（以下，稱作“調配步驟”。）S102，粉碎混合粉末的步驟（以下，稱作“粉碎步驟”。）S103，燒結粉碎後的混合粉末的步驟（以下，稱作“燒結步驟”。）S104，和對燒結體進行機械加工的步驟（以下，稱作“機械加工步驟”。）S105。以下，對各步驟S101～S105分別進行說明。
（微細化步驟）
在微細化步驟S101中，將作為原料粉末的W粉末以及Si粉末投入粉碎裝置中進行粉碎，或者將W粉末和Si粉末分別投入粉碎裝置中進行粉碎。W粉末以及Si粉末的大小，反映為矽化鎢靶部件中的WSi2 粒子和Si粒子的大小，對組織微細化有影響。因此，在製造矽化鎢靶部件時，為了控制可成為材料的WSi2 粉末和Si粉末的大小，優選預先對W粉末以及Si粉末進行微細化。
W粉末以及Si粉末，優選使用粉碎裝置進行粉碎以得到下述的BET值。例如，W粉末的BET值，優選為1.0m2 ／g以下，更優選為0.9m2 ／g以下，進一步優選為0.7m2 ／g以下，還進一步優選為0.4m2 ／g以下。另外，例如，Si粉末的BET值，優選為2.5m2 ／g以下，更優選為2.2m2 ／g以下，進一步優選為2.0m2 ／g以下，更進一步優選為1.9m2 ／g以下。但是，典型地，W粉末以及Si粉末的BET值，優選為0.1m2 ／g以上。此時，W粉末以及Si粉末，例如，能夠使用純度99.9質量%的粉末，優選使用純度99.99質量%的粉末，更優選使用純度99.999質量%以上的粉末。需要說明的是，BET值在合適的範圍的W粉末以及Si粉末目前市場上有售，因此可以使用市售品。
作為粉碎裝置，只要能夠粉碎W粉末和Si粉末即可，沒有特別的限定，例如，可列舉球磨機、多個攪拌翼的旋轉式介質攪拌磨、噴射研磨機、行星球磨機等。粉碎，優選在氮或者氬等惰性氣體氣氛下實施，從而減少不必要的氧化。需要說明的是，粉碎W粉末和Si粉末後，能夠使用具有所需的網眼的篩子進行篩選，或者通過氣相分級裝置去除超出標準的粗大粒。
（調配步驟）
在調配步驟S102中，包括：例如，以大於2.0的Si／W的原子比混合W粉末以及Si粉末，並在所需的條件（反應溫度，反應時間，真空壓力）使其進行矽化反應，從而調配WSi2 相和Si相合體並形成各個粒子的混合粉末。
上述反應溫度，例如，優選為1200～1400℃，更優選為1250～1350℃，進一步優選為1270～1320℃。另外，上述反應時間，例如，優選為1～6小時，更優選為2～5小時，進一步優選為3～4小時。另外，上述真空壓力，例如，優選為1.0Pa以下，更優選為1.0×10-2 Pa以下，進一步優選為1.0×10-4 Pa以下。
將微細化的W粉末和Si粉末稱量為規定量並在容器內進行混合後，在合成爐進行矽化反應。在該矽化反應中，可得到WSi2 相與Si相合體並形成各個的粒子的混合粉末。該WSi2 相，W以及Si的化學計量比為W：Si＝1：2。因此，剩餘的Si粒子殘留在容器內。反應進直到純W相消失為止，得到僅剩下WSi2 相和Si相的混合粉末。
（粉碎步驟）
在粉碎步驟S103中，通過粉碎裝置對混合粉末進行粉碎，得到粉碎後的混合粉末。該混合粉末的粒子的大小，反映為靶部件中的WSi2 粒以及Si粒的大小，對組織微細化有影響。因此，優選對混合粉末進行粉碎以使得粉碎後的粒子的BET值為1.0m2 ／g以下，更優選為0.8m2 ／g以下，進一步優選為0.6m2 ／g以下，例如，能夠選用0.1～1.0m2 ／g。混合粉末的粒子是Si相和WSi2 相合體並形成的各個粒子的物質進行粉碎而得到的，因此與混合各種原料後進行燒結的情況相比，減少了原料粉聚集導致的二次粒子的生成，最終的靶部件中的Si相以及WSi2 相的分散形態變得更好。
作為粉碎裝置，只要能夠粉碎混合粉末則沒有特別限定，例如，可列舉球磨機、多個攪拌翼的旋轉式介質攪拌磨、噴射研磨機、行星球磨機等。粉碎，優選通過在氮或者氬等惰性氣體氣氛下實施，從而減少不必要的氧化。需要說明的是，粉碎混合粉末後，能夠使用具有所需的網眼的篩子進行篩選，或者通過氣相分級裝置去除超出標準的粗大粒。
基於容易將燒制後得到的靶部件中的氧濃度控制在目標範圍內，優選將粉碎後的粒子的氧濃度在燒制前調節為500質量ppm～3000質量ppm，更優選為700質量ppm～2700質量ppm，進一步優選為1500質量ppm～2500質量ppm。因此，在粉碎前的混合粉末的氧濃度過高等情況下，可以分別地或者在混合狀態下對WSi2 粉末以及Si粉末進行真空加熱，從而去氧後，再進行粉碎混合粉末的粉碎步驟S103。
另外，將合成了矽化鎢並形成各個粒子的混合粉末粉碎得到WSi2 粉末後，與Si粉末混合，能夠得到WSi2 粉末以及Si粉末的粉碎後的混合粉末。需要說明的是，在對WSi2 粉末以及Si粉末等不同種類的粉末進行混合時，優選利用V型混合機、罐磨機、球磨機、行星球磨機等。
（燒結步驟）
得到具有規定的氧濃度以及BET值的粉碎後的混合粉末後，對該混合粉末進行熱壓燒結得到燒結體。熱壓優先在能夠實現燒結體的高密度化以及高強度化的條件下實施。熱壓，例如能夠在以下的條件下實施。
加壓溫度：1250～1400℃，優選1300～1390℃
氣氛（真空度）：1×10-1 Pa～1×10-2 Pa
加壓壓力：15～50MPa，優選25～50MPa
加壓時間：到達最高溫度後60～180分鐘，優選到達最高溫度後120～180分鐘
保溫時間：120～240分鐘，優選120～180分鐘
保溫時間是指到達規定的加壓溫度後，維持該加壓溫度的時間。
（機械加工步驟）
熱壓後，將壓制品機械加工成所需的形狀，可得到矽化鎢靶部件。
［3. 矽化鎢膜的製造方法］
本實施方式的矽化鎢膜的製造方法，包括使用上述的本實施方式的矽化鎢靶部件通過濺射裝置進行濺射的成膜步驟。矽化鎢膜，可用作LSI的電極以及佈線。需要說明的是，矽化鎢膜的膜厚，可以根據使用用途進行適當更改。
［實施例］
基於實施例、比較例具體說明本發明。以下的實施例、比較例的記載，不過是為了使得本發明的技術內容容易理解的具體例，本發明的技術範圍不限於這些具體例。在以下的說明中，氧濃度，均通過採用惰性氣體熔融-紅外線吸收法的氧分析計（LECO公司製造，TC600）進行測量。另外，BET值，使用比表面積測量裝置（moun-tec（マウンテック）公司製造，Macsorb（註冊商標）HM model－1201），使用氣體選用He－N2 氣，製冷劑選用－196℃的液態氮，前處理條件選用在200℃下加熱0.5小時，測量相對壓力選用0.05＜P／P0 ＜0.3，得到吸附等溫線。然後，根據得到的吸附等溫線通過BET法算出BET值。需要說明的是，中值直徑D50是表示累積體積為50%時的粒子直徑。
（實施例1）
首先，作為市售品的W原料粉末，準備BET值為0.75～0.85m2 ／g，純度5N的W粉末。另外，作為市售品的Si原料粉末，準備BET值為1.8～2.0m2 ／g者。
接著，將W粉末和Si粉末以W：Si＝1：2.7的原子比用磨混合，在合成爐中進行矽化鎢（WSix ）的合成。合成條件是，真空排氣到5×10-4 Torr後，在1250～1390℃下進行1～5小時的反應。反應結束後，自然冷卻爐內，在降低到50℃的時間點從爐內取出，得到WSi2 相以及Si相合體而形成的各個粒子的混合粉末。將得到的混合粉末在惰性氣體氣氛下，用噴射研磨機進行處理，並進行分級處理以使得粉碎後的粒子的中值直徑D50為4.9μm以下。其結果是，如表1所示，得到粉碎後的粒子的特性。需要說明的是，粉碎後的粒子的中值直徑D50，使用雷射繞射／散亂式細微性分佈測量裝置（HORIBA製造，Partica mini LA－350）在超純水中通過超聲波進行分散測量，由此算出。
將得到的粉碎後的混合粉末投入碳制的模具中，進行熱壓。熱壓的條件，如以下所述。
＜熱壓條件＞
加壓溫度：1370℃
氣氛：1×10-1 ～1×10-2 Pa的真空
加壓壓力：29.4MPa
加壓時間：到達最高溫度後60分鐘～180分鐘
保溫時間：140分鐘
保溫時間是指，達到規定的加壓溫度後，維持該加壓溫度的時間。
熱壓後，取出壓制品，通過機械加工得到φ164mm×厚度5mm的圓盤狀矽化鎢靶部件。該靶的濺射面的面積為211cm2 。需要說明的是，得到的矽化鎢靶部件的氧濃度在表2中示出。
（相對密度）
首先，通過阿基米德的原理算出得到的矽化鎢靶部件的實測密度ρr。接著，在基於W／Si的組成假定是Si相和WSi2 相的雙相狀態的情況，根據該Si相和WSi2 相的密度和存在比率算出理論密度ρt。然後，算出矽化鎢靶部件的實測密度ρr與矽化鎢靶部件的理論密度ρt相比的相對密度（ρr／ρt）。
（平均抗彎強度，威布爾係數）
平均抗彎強度，使用拉伸壓縮試驗機（株式會社今田製作所，SV－201NA－50SL），對於φ460mm×厚度10mm的圓盤狀矽化鎢靶部件，如圖2所示，對5個位置的抗彎強度進行測量，算出其平均值。另外，威布爾係數的測量，利用如圖2所示的5個位置的抗彎強度，按照日本工業標準之規定“JIS R1625：2010 細陶瓷的強度資料的威布爾統計分析法”進行。首先，對於測量了上述抗彎強度的合計5個位置，對於X軸和Y軸，按照下式1～3繪製線條並按照最小二乘法繪製直線。接著，根據該直線的斜率算出威布爾係數。
X＝logσmax ・・・（式1）
Y＝ln（ln（1／（1－F（t））））・・・（式2）
F（t）＝（t－0.3／（N＋0.4））・・・（式3）
σmax ：最大抗彎強度
ln：自然對數
t：表示強度的順序的排位元
N：取樣個數
（Si粒的面積比和平均面積）
對於得到的矽化鎢靶部件的濺射面，使用掃描電子顯微鏡（JEOL製造，JSM－7000F）進行組織像觀察。其結果是，得到如圖3所示的SEM觀察組織像。接著，對於該SEM觀察組織像，使用圖像分析軟體（株式會社尼康，NIS－Element D），確定單個Si粒的面積。然後，算出Si粒的總面積S1，算出單個Si粒的面積為63.6μm2 以上的Si粒的總面積I1。然後，算出I1與S1之比的面積比I1／S1（%）。另外，算出上述SEM觀察組織像內的單個Si粒的平均面積。
（WSi2 粒的面積比、平均面積和粒徑）
對於得到的矽化鎢靶部件的濺射面，使用EBSD進行組織像觀察。其結果是，得到如圖4（A）所示的SEM觀察組織像。接著，對於該SEM觀察組織像，使用EBSD用分析軟體，得到如圖4（B）以及（C）所示的EBSD觀察組織像。在該上述EBSD觀察組織像（參照圖4（B））內，確定單個WSi2 粒的面積。然後，算出WSi2 粒的總面積S2，並算出單個WSi2 粒的面積為63.6μm2 以上的WSi2 粒的總面積I2。然後，算出I2與S2之比的面積比I2／S2（%）。另外，算出上述EBSD觀察組織像（參照圖4（B））內的單個WSi2 粒的平均面積。接著，使用該EBSD用分析軟體分別算出該WSi2 粒（參照圖4（B））以及Si粒（參照圖4（C））的中值直徑D50。
（微粒數）
使用得到的矽化鎢靶部件通過以下的濺射條件下在φ300mm矽晶圓上成膜得到矽化鎢膜，使用微粒計數裝置（KLA－Tencor公司製造，SP5）統計矽晶圓上的大小為0.060μm以上的微粒的個數。這裡，大小為0.060μm以上的微粒是指，在矽晶圓上虛擬地描出的能夠包圍住微粒的最小圓的直徑為0.060μm以上。其結果在表2中示出。
＜濺射條件＞
濺射裝置：佳能ANELVA公司製C7100GT
輸入：300W
基板溫度：300℃
到達真空度：1×10-6 Torr
濺射氣體：Ar
氣體流量：40sccm
膜厚：50nm
（實施例2）
如表1所示，對於熱壓條件除了將加壓壓力設為16.2MPa以外，與實施例1相同地得到矽化鎢靶部件。對得到的矽化鎢靶部件實施各種特性評價以及濺射試驗。其結果在表2中示出。
（實施例3）
如表1所示，作為原料粉末準備市售品的W粉末（BET值：0.15～0.20m2 ／g）以及Si粉末（BET值：1.8～2.0m2 ／g），對於熱壓條件除了將加壓壓力設為16.2MPa以外，與實施例1相同地得到矽化鎢靶部件。對得到的矽化鎢靶部件實施各種特性評價以及濺射試驗。其結果在表2中示出。
（實施例4）
如表1所示，作為原料粉末準備市售品的W粉末（BET值：0.15～0.20m2 ／g）以及Si粉末（BET值：1.8～2.0m2 ／g），除此以外，與實施例1相同地得到矽化鎢靶部件。對得到的矽化鎢靶部件實施各種特性評價以及濺射試驗。其結果在表2中示出。
（比較例1）
如表1所示，作為原料粉末準備市售品的W粉末（BET值：0.15～0.20m2 ／g）以及Si粉末（BET值：1.8～2.0m2 ／g），對於熱壓條件除了將加壓壓力設為16.2MPa以外，與實施例1相同地得到矽化鎢靶部件。對得到的矽化鎢靶部件實施各種特性評價以及濺射試驗。其結果在表2中示出。
（比較例2）
如表1所示，對矽化反應得到的WSi2 粉末和Si粉末的混合粉末進一步進行去氧熱處理，除此以外，與比較例1相同地得到矽化鎢靶部件。對於得到的矽化鎢靶部件實施各種特性評價以及濺射試驗。其結果在表2中示出。
（比較例3）
如表1所示，對熱壓得到的燒結體通過熱等靜壓加壓加工（HIP，升溫氣氛：氬氣氛，壓力：150MPa，保持溫度：1370℃，保溫時間：2小時）進行再燒結，除此以外，與比較例1相同地得到矽化鎢靶部件。對於得到的矽化鎢靶部件實施各種特性評價以及濺射試驗。其結果在表2中示出。
［表1］
［表2］
可確認，在實施例1～4中得到的矽化鎢靶部件，通過分別控制WSix 的組成、Si粒的面積以及抗彎強度的威布爾係數，能夠有效地減少濺射時的微粒。其中，可確認，在實施例1～2中得到的矽化鎢靶部件的濺射面中的WSi2 粒，幾乎沒有識別到面積63.6μm2 以上者（0.1%以下），Si粒的平均面積也較小（小於2.5μm2 ），因此這些矽化鎢靶部件，能夠進一步有效地減少微粒個數。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
S101‧‧‧微細化步驟
S102‧‧‧調配步驟
S103‧‧‧粉碎步驟
S104‧‧‧燒結步驟
S105‧‧‧機械加工步驟
圖1是示出本實施方式的矽化鎢靶部件的製造方法的概略的流程圖。
圖2是示出實施例1中得到的矽化鎢靶部件的平均抗彎強度的測量位置的示意圖。
圖3是示出實施例1中得到的矽化鎢靶部件的濺射面的SEM觀察組織像。
圖4（A）是示出實施例1中得到的矽化鎢靶部件的濺射面的SEM觀察組織像；
圖4（B）是對圖4（A）進行圖像分析後的EBSD觀察組織像（WSi2 相）；
圖4（C）是對圖4（A）進行圖像分析後的EBSD觀察組織像（Si相）。

Claims (15)

  1. 一種矽化鎢靶部件，其具有WSi2 相和Si相的雙相結構，其中，以原子比計的組成式用WSix 表示，其中，X＞2.0，觀察濺射面時，構成所述Si相的Si粒中，單個Si粒的面積為63.6μm2 以上者的總面積I1與所有所述Si粒的總面積S1之比（I1／S1），為5%以下，抗彎強度的威布爾係數為2.1以上。
  2. 如請求項1所述的矽化鎢靶部件，其中，觀察濺射面時，構成所述WSi2 相的WSi2 粒中，單個WSi2 粒的面積為63.6μm2 以上者的總面積I2與所有所述WSi2 粒的總面積S2之比（I2／S2），為5%以下。
  3. 如請求項1所述的矽化鎢靶部件，其中，觀察濺射面時，構成所述WSi2 相的WSi2 粒中，單個WSi2 粒的面積為63.6μm2 以上者的總面積I2與所有所述WSi2 粒的總面積S2之比（I2／S2），為0.1%以下。
  4. 如請求項1或2所述的矽化鎢靶部件，其中，觀察濺射面時，單個WSi2 粒的平均面積為6.0μm2 以下。
  5. 如請求項4所述的矽化鎢靶部件，其中，所述單個WSi2 粒的平均面積為3.0μm2 以上。
  6. 如請求項1或2所述的矽化鎢靶部件，其中，觀察濺射面時，單個Si粒的平均面積小於2.5μm2 。
  7. 如請求項6所述的矽化鎢靶部件，其中，所述單個Si粒的平均面積為1.2μm2 以上。
  8. 如請求項1或2所述的矽化鎢靶部件，其中，平均抗彎強度為250MPa以上。
  9. 如請求項1或2所述的矽化鎢靶部件，其中，氧濃度為700質量ppm以上。
  10. 如請求項1或2所述的矽化鎢靶部件，其中，相對密度為99.9%以上。
  11. 一種矽化鎢靶部件的製造方法，是製造如請求項1～10中任一項所述的矽化鎢靶部件的方法，包括： 調配步驟，其包括以大於2.0的Si／W的原子比混合W粉末以及Si粉末並使其進行矽化反應，從而調配WSi2 相與Si相合體並形成各個粒子的混合粉末； 粉碎步驟，對所述混合粉末進行粉碎； 燒結步驟，對粉碎後的混合粉末進行熱壓燒結得到燒結體。
  12. 如請求項11所述的矽化鎢靶部件的製造方法，其中，所述W粉末的BET值為1.0m2 ／g以下。
  13. 如請求項11或12所述的矽化鎢靶部件的製造方法，其中，所述Si粉末的BET值為2.5m2 ／g以下。
  14. 如請求項11或12所述的矽化鎢靶部件的製造方法，其中，在所述粉碎步驟中，粉碎所述混合粉末以使得粉碎後的粒子的BET值為1.0m2 ／g以下。
  15. 一種矽化鎢膜的製造方法，包括使用請求項1～10中任一項所述的矽化鎢靶部件進行濺射的成膜步驟。
TW108108291A 2018-03-30 2019-03-12 矽化鎢靶部件及其製造方法，以及矽化鎢膜的製造方法 TWI678426B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018068855 2018-03-30
JP2018-068855 2018-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201942402A true TW201942402A (zh) 2019-11-01
TWI678426B TWI678426B (zh) 2019-12-01

Family

ID=68061153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108108291A TWI678426B (zh) 2018-03-30 2019-03-12 矽化鎢靶部件及其製造方法，以及矽化鎢膜的製造方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210025049A1 (zh)
EP (1) EP3778985A4 (zh)
JP (2) JPWO2019187329A1 (zh)
KR (2) KR20200135436A (zh)
CN (1) CN111971413B (zh)
IL (1) IL277610B2 (zh)
SG (1) SG11202009098QA (zh)
TW (1) TWI678426B (zh)
WO (1) WO2019187329A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7293787B2 (ja) * 2019-03-26 2023-06-20 株式会社プロテリアル ＴａＷＳｉターゲットおよびその製造方法
CN113817983B (zh) * 2021-11-24 2022-03-18 武汉中维创发工业研究院有限公司 黑色纳米复合材料及其制备方法和应用
CN114293158B (zh) * 2021-12-13 2023-09-05 先导薄膜材料(安徽)有限公司 一种钨硅合金靶材的制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05214523A (ja) * 1992-02-05 1993-08-24 Toshiba Corp スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JPH0616412A (ja) * 1992-06-26 1994-01-25 Mitsubishi Materials Corp 高融点金属シリサイドの製造方法
JPH06200367A (ja) * 1992-12-28 1994-07-19 Japan Energy Corp スパッタリング用金属シリサイドターゲット
US5464520A (en) * 1993-03-19 1995-11-07 Japan Energy Corporation Silicide targets for sputtering and method of manufacturing the same
JP2794382B2 (ja) * 1993-05-07 1998-09-03 株式会社ジャパンエナジー スパッタリング用シリサイドターゲット及びその製造方法
WO1995004167A1 (fr) * 1993-07-27 1995-02-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Cible en siliciure metallique a point de fusion eleve, son procede de production, couche en siliciure metallique a point de fusion eleve, et dispositif a semi-conducteurs
JP2896233B2 (ja) * 1993-07-27 1999-05-31 株式会社東芝 高融点金属シリサイドターゲット，その製造方法，高融点金属シリサイド薄膜および半導体装置
JP3528980B2 (ja) * 1994-08-03 2004-05-24 日立金属株式会社 タングステンシリサイドターゲット材およびその製造方法
JPH0820863A (ja) * 1995-06-12 1996-01-23 Toshiba Corp シリサイド膜およびその膜を使用した半導体装置
JPH09228034A (ja) * 1996-02-21 1997-09-02 Mitsubishi Materials Corp スパッタリング用タングステンシリサイドターゲットの製造方法
US5919321A (en) * 1996-08-13 1999-07-06 Hitachi Metals, Ltd. Target material of metal silicide
WO1999019102A1 (en) * 1997-10-14 1999-04-22 Tosoh Smd, Inc. Sputter targets and methods of making same
JPH11200024A (ja) 1998-01-19 1999-07-27 Nec Corp スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP5019343B2 (ja) * 2004-01-27 2012-09-05 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット用ＺｎＳ粉末及びスパッタリングターゲット
JP5237557B2 (ja) * 2007-01-05 2013-07-17 出光興産株式会社 スパッタリングターゲット及びその製造方法
US20140363942A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-11 Intermolecular Inc. Method for forming a low resistivity tungsten silicide layer for metal gate stack applications
WO2017158928A1 (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 Ｊｘ金属株式会社 酸化物焼結体
JP6768575B2 (ja) * 2017-03-24 2020-10-14 Ｊｘ金属株式会社 タングステンシリサイドターゲット及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7269407B2 (ja) 2023-05-08
CN111971413A (zh) 2020-11-20
EP3778985A1 (en) 2021-02-17
US20210025049A1 (en) 2021-01-28
IL277610B2 (en) 2024-04-01
EP3778985A4 (en) 2021-06-09
KR20230062880A (ko) 2023-05-09
SG11202009098QA (en) 2020-10-29
WO2019187329A1 (ja) 2019-10-03
KR20200135436A (ko) 2020-12-02
TWI678426B (zh) 2019-12-01
IL277610B1 (en) 2023-12-01
JPWO2019187329A1 (ja) 2021-02-12
IL277610A (en) 2020-11-30
JP2022082780A (ja) 2022-06-02
CN111971413B (zh) 2023-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7269407B2 (ja) タングステンシリサイドターゲット部材及びその製造方法、並びにタングステンシリサイド膜の製造方法
JP5586752B2 (ja) 高密度の耐熱金属及び合金のスパッタリングターゲット
TWI654330B (zh) 矽化鎢靶及其製造方法
WO1995004167A1 (fr) Cible en siliciure metallique a point de fusion eleve, son procede de production, couche en siliciure metallique a point de fusion eleve, et dispositif a semi-conducteurs
KR20140041869A (ko) Ｍｏ-Ｗ 타겟 및 그 제조 방법
JP5988140B2 (ja) ＭｏＴｉターゲット材の製造方法およびＭｏＴｉターゲット材
JP7104001B2 (ja) Ｆｅ－Ｐｔ－ＢＮ系スパッタリングターゲット及びその製造方法
TWI519648B (zh) Ti-Al alloy sputtering target
JP6686699B2 (ja) スパッタリングターゲット
EP4129954A1 (en) Cr-si sintered body, sputtering target, and method for producing thin film
WO2021241522A1 (ja) 金属－Ｓｉ系粉末、その製造方法、並びに金属－Ｓｉ系焼結体、スパッタリングターゲット及び金属－Ｓｉ系薄膜の製造方法
WO2024004554A1 (ja) タングステンターゲットおよびその製造方法
TWI821015B (zh) 濺射靶及其製造方法
WO2022004354A1 (ja) スパッタリングターゲット及びその製造方法
JP7060578B2 (ja) スパッタリングターゲット及びその製造方法
JP2005307235A (ja) Ｐ含有ｗ粉末およびこれを用いて製造されたスパッタリング焼結ターゲット