JPH0360914B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0360914B2 JPH0360914B2 JP59186072A JP18607284A JPH0360914B2 JP H0360914 B2 JPH0360914 B2 JP H0360914B2 JP 59186072 A JP59186072 A JP 59186072A JP 18607284 A JP18607284 A JP 18607284A JP H0360914 B2 JPH0360914 B2 JP H0360914B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- silicon
- molybdenum silicide
- molybdenum
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 42
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 25
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 25
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 claims description 23
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 11
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 9
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 3
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 8
- 229910016006 MoSi Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 238000001272 pressureless sintering Methods 0.000 description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011978 dissolution method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- -1 molybdenum silicide Chemical compound 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はスパツタリング装着用ターゲツトの製
造方法に係り、特にMOS−ICに使用されるゲー
ト電極材料を形成するに用いるに好適な、高密度
のモリブデンシリサイドからなるスパツタリング
装着用ターゲツトの製造方法に関する。 ［従来の技術］ 近年MOS型LSIのゲート電極に、比抵抗の小
さいモリブデンやタングステンなどの高融点金属
のシリサイド（珪化物）が用いられるようになつ
てきた。こうした高融点金属のシリサイドの膜を
形成するには、高融点金属のシリサイド製のター
ゲツトを用いたスパツタリング法が主として採用
されている。 高融点金属のシリサイド特にモリブデンシリサ
イド製のターゲツトは、一般にモリブデン粉末と
シリコン粉末とを原料としてホツトプレス法或る
いは無加圧真空焼結法で製造されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、モリブデンとシリコンとの粉末を混
合し加熱すると、大きな反応熱が急激に発生し、
ガスが発生すると共に、寸法の著しい変化が生じ
るので、プレス成形した形状、寸法通りの焼結品
を得ることは甚だ困難である。 また加圧容器中にモリブデン粉末とシリコン粉
末とを入れ、ホツトプレスすることにより所定形
状の焼結品を得ようとしても、この容器が破壊さ
れるほどの圧が内部に生じ、ホツトプレス法によ
つても所定形状で高密度のターゲツトを得ること
は容易でない。 このようなことから、モリブデンシリサイド合
金系のターゲツトの使用ではなく、特開昭57−
145982の如く、金属モリブデンと金属シリコンと
を単体で組み合わせるものも提案されているが、
スパツタ蒸発領域におけるモリブデンとシリコン
との面積比を設定値通りの比率とするのは容易で
はなく、従つて、予定した組成のモリブデンシリ
サイド組成からなる蒸着膜を形成することが難し
く、実用性に乏しい。 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために、第１の本発明
は、モリブデン粉末とシリコン粉末を混合したも
のを仮焼し、モリブデンシリサイドの仮焼体を得
た後、該仮焼体を粉砕しモリブデンシリサイド粉
末とし、次いで該モリブデンシリサイド粉末を焼
結し、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成のモリ
ブデンシリサイドからなるターゲツトを製造する
ことを特徴とするものである。 また、第２の本発明は、モリブデン粉末とシリ
コン粉末を混合したものと仮焼し、モリブデンシ
リサイドの仮焼体を得た後、該仮焼体を粉砕しモ
リブデンシリサイド粉末とし、次いで該モリブデ
ンシリサイド粉末にシリコン粉末を添加し、組成
を調整した混合粉を製造した後、該混合粉を焼結
し、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成のモリブ
デンシリサイドからなるターゲツトを製造するこ
とを特徴とするものである。 さらに、第３の本発明は、モリブデンとシリコ
ンを溶解することにより、モリブデンシリサイド
の合金を得た後、該合金を粉砕しモリブデンシリ
サイド粉末とし、次いで該モリブデンシリサイド
粉末を焼結し、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組
成のモリブデンシリサイドからなるターゲツトを
製造することを特徴とするものである。 本発明に従つてスパツタリング装置用ターゲツ
トを製造するには、まずモリブデンシリサイドの
粉末を用意し、これを成形する。 モリブデンシリサイドの粉末は、モリブデンと
シリコンを溶融して合金となし、これを粉砕した
ものでもよい。この溶解には、プラズマ溶解炉、
アーク溶解炉などが使用できる。 またモリブデンシリサイドの粉末を、次のよう
にして仮焼法によつて作ることもできる。即ちま
ずモリブデン粉末とシリコン粉末とを混合した
後、真空又は不活性ガス雰囲気中で1100℃以上の
温度で焼成するものである。なおモリブデン粉末
とシリコン粉末とを混合するに際しては、仮焼後
の混合物中におけるシリコン含有率の目標値より
もシリコン含有率が多くなるように混合する。こ
れは、仮焼中にシリコンがモリブデンよりもはる
かに蒸発しやすいからである。 この仮焼法に用いる原料粉末の粒度は数μ以下
が好ましい。また仮焼温度は特に上限はないので
あるが、経済性の面から1500℃以下程度とするの
が好ましく、とりわけ1200〜1400℃程度が好まし
い。モリブデンシリサイドの仮焼物は、次いでこ
れを粉砕して次の成形工程に供する。 モリブデンシリサイドの粉末を成形するには、
通常の方法例えばプレス成形法などに従つて行
う。 なお本発明においては、モリブデンシリサイド
の粉末にシリコン粉末を添加してもよい。 即ち、本発明において、ターゲツトを製造する
には、モリブデンシリサイド中におけるシリコン
含有率を精密にコントロールする必要があるので
あるが、所定のシリコン含有率のモリブデンシリ
サイドを、上記の仮焼法或るいは溶解法によつて
一回の工程で製造することは困難である。 そこで上記仮焼法又は溶解法を行うに際して、
シリコン含有率が目標値よりも少し少なくなるよ
うにし、これから得られるモリブデンシリサイド
粉末にシリコン粉末を添加して混合成形するのが
好ましいのである。このようにすれば目標値通り
のシリコン含有率である成形体が得られる。更に
成形体中にシリコン粉末が含まれていると、焼結
工程においてこのシリコンが溶融し少なくとも部
分的に液相焼結が行われるようになり、低い焼結
温度で高い密度の焼結体を得ることができるよう
になる。 即ち上述の如くして成形された成形体は、これ
を焼結するのであるがモリブデンシリサイドの粉
末だけからなる成形体においては主として固相焼
結となり、シリコン粉末を添加した成形体におい
ては液相焼結も行われる。 この焼結は、真空中又は不活性ガス雰囲気中に
おいて行われる。また焼結は、ホツトプレス法に
よつてもよく、常圧で行つてもよい。焼結温度
は、ホツトプレス法の場合には1400〜1600℃で十
分であるが、常圧焼結の場合は、上述の如く主と
して固相焼結が行われる場合には1800℃以上とり
わけ1900℃前後程度の温度とする。（特に成形体
が大きい場合には、焼結温度を高くするのが好ま
しい。） また、シリコンの添加により液相焼結も進行す
る場合には、同じ焼結温度で密度は高くなる傾向
が見られる。 次に本発明の方法で製造されるターゲツトにつ
いて説明する。本発明の方法により製造されるタ
ーゲツトは、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成
のモリブデンシリサイドからなる。 一般に、MOS型LSIのゲート電極膜中のシリ
コン含有率は30〜40重量％（以下組成を示す％は
全て重量％を示す）であることが必要である。第
１図は、モリブデンシリサイド中におけるシリコ
ン含有率と比抵抗／膜厚（Ω／□）の関係を示す
図であるが、図示の如く、モリブデンシリサイド
中におけるシリコン含有率が40％を超えると抵抗
が急激に増加し、ゲート電極膜として不適当とな
る。またシリコン含有率が30％よりも少なくなる
と、比抵抗／膜厚は小さくなるものの、基板との
密着性が悪くなり、また、化学的な安定性が乏し
くなり、やはりゲート電極膜として不適当とな
る。このようなことから、ゲート電極膜中におけ
るシリコン含有率は30〜40％の間とする必要があ
る。特に好ましいのは35〜37％である。（因みに
MoSi2.0はシリコン36.9％に相当する。） しかして、本発明者らが鋭意研究を重ねたとこ
ろ、ゲート電極膜中におけるシリコン含有率と、
モリブデンシリサイドターゲツト中におけるシリ
コン含有率とは、第２図に示す如き関係があるこ
とが認められた。即ちゲート電極膜中のシリコン
含有率とターゲツト中のシリコン含有量とはほぼ
直線的な関係があり、かつゲート電極膜中シリコ
ン含有率よりも数％前後程度少なくなる。 第２図より、ゲート電極膜中におけるシリコン
含有率の必要な範囲30〜40％に対応するターゲツ
ト中のシリコン含有範囲は35〜43％であり、これ
はMoSi1.84〜MoSi2.57に相当する。 また、ゲート電極膜中における好適なシリコン
含有範囲である35〜37％に対応するターゲツト中
のシリコン含有範囲は39〜40.6％であり、これは
MoSi2.18〜MoSi2.33に相当する。 また、本発明の方法で製造されるターゲツト
は、相対密度が90％以上のものである。相対密度
が90％よりも小さい場合には、ターゲツトの強度
が不足し、とりわけ脆くなつて、取扱いが不便に
なると共に、スパツタ中におけるターゲツトの割
れなどの恐れもある。 また、本発明で製造されるターゲツトにおいて
は、気孔は独立した気孔、即ち気孔同志が連通し
ていないものが好ましい。これは、スパツタ装置
の真空度の早期上昇、バツキングプレートのボン
デイング時の汚染、ターゲツトを機械加工すると
きに機械加工油がターゲツト中に染み込んでター
ゲツトを汚染することを防止するためである。 ［実施例］ 以下実施例について説明する。 実施例 １ 平均粒径3μのモリブデン粉末（純度99.98％）
と平均粒径1μのシリコン粉末（純度99.96％）の
粉末を、モリブデン61重量部、シリコン39重量部
の割合で混合し、直径80mm、厚さ10mmの成形体
を、成形圧0.5トン／cm2で成形した。 この成形体を10-1Torrの真空雰囲気中にて
1300℃、１時間仮焼した。 仮焼物を振動式粉砕機にて粉砕し、粉砕した粉
末100重量部に対して6.4重量部のシリコン粉末
（上記原料シリコン粉末と同じもの）を添加し、
直径180mm、厚さ12mmの成形体を、成形圧0.5ト
ン／cm2で成形した。 この成形体を、次の条件でホツトプレスし焼結
体とした。 温度 1550℃ 時間 ２時間 圧力 120Kg／cm2 雰囲気 真空中（10-4Torr） その結果得られた焼結体（ターゲツト）は、相
対密度が98％、シリコン含有率は42.5％で、極め
て高強度であつた。また断面の顕微鏡観察を行つ
たところ、少量存在する気孔も全て独立気孔であ
ることが認められた。 実施例 ２ 実施例１において、仮焼物を粉砕して得た粉末
にシリコンを添加しなかつたこと以外は実施例１
と同様にしてターゲツトの焼結体を得た。この相
体密度は92.5％、シリコン含有率は35.7％であ
り、同様に高い強度を有し、かつ独立気孔を有す
るものであることが認められた。 実施例 ３ 純度99.98％のモリブデンのインゴツトと、純
度99.9999％のシリコンインゴツトとを、MoSi2.5
（モリブデン57.2％、シリコン42.8％）となるよ
うに配合し、プラズマアーク溶解炉にて溶解し
た。得られた合金を実施例１と同様にして粉砕
し、この得られた粉末100重量部に対して6.4重量
部のシリコン粉末（実施例１で用いたものと同
じ）を添加し、成形、ホツトプレスを行つた。成
形及びホツトプレスの条件は実施例１と同様であ
る。 その結果相対密度95％、シリコン含有率35.3％
のターゲツトが得られた。このターゲツトは、同
様に、高強度であり、含まれる気孔も独立気孔で
あることが認められた。 実施例 ４ 実施例１において、仮焼物の粉砕物にシリコン
粉末を添加した後の成形工程で、直径80mmの成形
体としたこと、及びホツトプレスの代りに常圧焼
結を行つたこと以外は実施例１と同様にしてター
ゲツトを製造した。焼結温度は1700、1800及び
1900℃の３点とした。得られた焼結体の相対密度
を表１に示す。表１より常圧焼結を行う場合に
は、最終的な焼結温度を1900℃程度にまで高める
必要があることが認められる。 実施例 ５ 実施例１において、仮焼物の粉砕物にシリコン
粉末を添加せず、かつその後の成形体の大きさを
80mmとしたこと、及びホツトプレスの代りに常圧
焼結を行つたこと以外は実施例１と同様にしてタ
ーゲツトを得た。なお最終的な焼結温度は1700、
1800及び1900℃の３点とした。その結果得られた
ターゲツトの相対密度を表１に示す。表１より、
相対密度90％以上のターゲツトを得るには焼結温
度を1900℃程度にまで高める必要があることが認
められる。 また実施例４と比べると、シリコンを添加しな
い本実施例５の場合には相対密度が若干低下する
ことが認められる。これはシリコンを添加する
と、液相焼結が行われ、焼結速度が増大するため
であると推察される。
造方法に係り、特にMOS−ICに使用されるゲー
ト電極材料を形成するに用いるに好適な、高密度
のモリブデンシリサイドからなるスパツタリング
装着用ターゲツトの製造方法に関する。 ［従来の技術］ 近年MOS型LSIのゲート電極に、比抵抗の小
さいモリブデンやタングステンなどの高融点金属
のシリサイド（珪化物）が用いられるようになつ
てきた。こうした高融点金属のシリサイドの膜を
形成するには、高融点金属のシリサイド製のター
ゲツトを用いたスパツタリング法が主として採用
されている。 高融点金属のシリサイド特にモリブデンシリサ
イド製のターゲツトは、一般にモリブデン粉末と
シリコン粉末とを原料としてホツトプレス法或る
いは無加圧真空焼結法で製造されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、モリブデンとシリコンとの粉末を混
合し加熱すると、大きな反応熱が急激に発生し、
ガスが発生すると共に、寸法の著しい変化が生じ
るので、プレス成形した形状、寸法通りの焼結品
を得ることは甚だ困難である。 また加圧容器中にモリブデン粉末とシリコン粉
末とを入れ、ホツトプレスすることにより所定形
状の焼結品を得ようとしても、この容器が破壊さ
れるほどの圧が内部に生じ、ホツトプレス法によ
つても所定形状で高密度のターゲツトを得ること
は容易でない。 このようなことから、モリブデンシリサイド合
金系のターゲツトの使用ではなく、特開昭57−
145982の如く、金属モリブデンと金属シリコンと
を単体で組み合わせるものも提案されているが、
スパツタ蒸発領域におけるモリブデンとシリコン
との面積比を設定値通りの比率とするのは容易で
はなく、従つて、予定した組成のモリブデンシリ
サイド組成からなる蒸着膜を形成することが難し
く、実用性に乏しい。 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために、第１の本発明
は、モリブデン粉末とシリコン粉末を混合したも
のを仮焼し、モリブデンシリサイドの仮焼体を得
た後、該仮焼体を粉砕しモリブデンシリサイド粉
末とし、次いで該モリブデンシリサイド粉末を焼
結し、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成のモリ
ブデンシリサイドからなるターゲツトを製造する
ことを特徴とするものである。 また、第２の本発明は、モリブデン粉末とシリ
コン粉末を混合したものと仮焼し、モリブデンシ
リサイドの仮焼体を得た後、該仮焼体を粉砕しモ
リブデンシリサイド粉末とし、次いで該モリブデ
ンシリサイド粉末にシリコン粉末を添加し、組成
を調整した混合粉を製造した後、該混合粉を焼結
し、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成のモリブ
デンシリサイドからなるターゲツトを製造するこ
とを特徴とするものである。 さらに、第３の本発明は、モリブデンとシリコ
ンを溶解することにより、モリブデンシリサイド
の合金を得た後、該合金を粉砕しモリブデンシリ
サイド粉末とし、次いで該モリブデンシリサイド
粉末を焼結し、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組
成のモリブデンシリサイドからなるターゲツトを
製造することを特徴とするものである。 本発明に従つてスパツタリング装置用ターゲツ
トを製造するには、まずモリブデンシリサイドの
粉末を用意し、これを成形する。 モリブデンシリサイドの粉末は、モリブデンと
シリコンを溶融して合金となし、これを粉砕した
ものでもよい。この溶解には、プラズマ溶解炉、
アーク溶解炉などが使用できる。 またモリブデンシリサイドの粉末を、次のよう
にして仮焼法によつて作ることもできる。即ちま
ずモリブデン粉末とシリコン粉末とを混合した
後、真空又は不活性ガス雰囲気中で1100℃以上の
温度で焼成するものである。なおモリブデン粉末
とシリコン粉末とを混合するに際しては、仮焼後
の混合物中におけるシリコン含有率の目標値より
もシリコン含有率が多くなるように混合する。こ
れは、仮焼中にシリコンがモリブデンよりもはる
かに蒸発しやすいからである。 この仮焼法に用いる原料粉末の粒度は数μ以下
が好ましい。また仮焼温度は特に上限はないので
あるが、経済性の面から1500℃以下程度とするの
が好ましく、とりわけ1200〜1400℃程度が好まし
い。モリブデンシリサイドの仮焼物は、次いでこ
れを粉砕して次の成形工程に供する。 モリブデンシリサイドの粉末を成形するには、
通常の方法例えばプレス成形法などに従つて行
う。 なお本発明においては、モリブデンシリサイド
の粉末にシリコン粉末を添加してもよい。 即ち、本発明において、ターゲツトを製造する
には、モリブデンシリサイド中におけるシリコン
含有率を精密にコントロールする必要があるので
あるが、所定のシリコン含有率のモリブデンシリ
サイドを、上記の仮焼法或るいは溶解法によつて
一回の工程で製造することは困難である。 そこで上記仮焼法又は溶解法を行うに際して、
シリコン含有率が目標値よりも少し少なくなるよ
うにし、これから得られるモリブデンシリサイド
粉末にシリコン粉末を添加して混合成形するのが
好ましいのである。このようにすれば目標値通り
のシリコン含有率である成形体が得られる。更に
成形体中にシリコン粉末が含まれていると、焼結
工程においてこのシリコンが溶融し少なくとも部
分的に液相焼結が行われるようになり、低い焼結
温度で高い密度の焼結体を得ることができるよう
になる。 即ち上述の如くして成形された成形体は、これ
を焼結するのであるがモリブデンシリサイドの粉
末だけからなる成形体においては主として固相焼
結となり、シリコン粉末を添加した成形体におい
ては液相焼結も行われる。 この焼結は、真空中又は不活性ガス雰囲気中に
おいて行われる。また焼結は、ホツトプレス法に
よつてもよく、常圧で行つてもよい。焼結温度
は、ホツトプレス法の場合には1400〜1600℃で十
分であるが、常圧焼結の場合は、上述の如く主と
して固相焼結が行われる場合には1800℃以上とり
わけ1900℃前後程度の温度とする。（特に成形体
が大きい場合には、焼結温度を高くするのが好ま
しい。） また、シリコンの添加により液相焼結も進行す
る場合には、同じ焼結温度で密度は高くなる傾向
が見られる。 次に本発明の方法で製造されるターゲツトにつ
いて説明する。本発明の方法により製造されるタ
ーゲツトは、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成
のモリブデンシリサイドからなる。 一般に、MOS型LSIのゲート電極膜中のシリ
コン含有率は30〜40重量％（以下組成を示す％は
全て重量％を示す）であることが必要である。第
１図は、モリブデンシリサイド中におけるシリコ
ン含有率と比抵抗／膜厚（Ω／□）の関係を示す
図であるが、図示の如く、モリブデンシリサイド
中におけるシリコン含有率が40％を超えると抵抗
が急激に増加し、ゲート電極膜として不適当とな
る。またシリコン含有率が30％よりも少なくなる
と、比抵抗／膜厚は小さくなるものの、基板との
密着性が悪くなり、また、化学的な安定性が乏し
くなり、やはりゲート電極膜として不適当とな
る。このようなことから、ゲート電極膜中におけ
るシリコン含有率は30〜40％の間とする必要があ
る。特に好ましいのは35〜37％である。（因みに
MoSi2.0はシリコン36.9％に相当する。） しかして、本発明者らが鋭意研究を重ねたとこ
ろ、ゲート電極膜中におけるシリコン含有率と、
モリブデンシリサイドターゲツト中におけるシリ
コン含有率とは、第２図に示す如き関係があるこ
とが認められた。即ちゲート電極膜中のシリコン
含有率とターゲツト中のシリコン含有量とはほぼ
直線的な関係があり、かつゲート電極膜中シリコ
ン含有率よりも数％前後程度少なくなる。 第２図より、ゲート電極膜中におけるシリコン
含有率の必要な範囲30〜40％に対応するターゲツ
ト中のシリコン含有範囲は35〜43％であり、これ
はMoSi1.84〜MoSi2.57に相当する。 また、ゲート電極膜中における好適なシリコン
含有範囲である35〜37％に対応するターゲツト中
のシリコン含有範囲は39〜40.6％であり、これは
MoSi2.18〜MoSi2.33に相当する。 また、本発明の方法で製造されるターゲツト
は、相対密度が90％以上のものである。相対密度
が90％よりも小さい場合には、ターゲツトの強度
が不足し、とりわけ脆くなつて、取扱いが不便に
なると共に、スパツタ中におけるターゲツトの割
れなどの恐れもある。 また、本発明で製造されるターゲツトにおいて
は、気孔は独立した気孔、即ち気孔同志が連通し
ていないものが好ましい。これは、スパツタ装置
の真空度の早期上昇、バツキングプレートのボン
デイング時の汚染、ターゲツトを機械加工すると
きに機械加工油がターゲツト中に染み込んでター
ゲツトを汚染することを防止するためである。 ［実施例］ 以下実施例について説明する。 実施例 １ 平均粒径3μのモリブデン粉末（純度99.98％）
と平均粒径1μのシリコン粉末（純度99.96％）の
粉末を、モリブデン61重量部、シリコン39重量部
の割合で混合し、直径80mm、厚さ10mmの成形体
を、成形圧0.5トン／cm2で成形した。 この成形体を10-1Torrの真空雰囲気中にて
1300℃、１時間仮焼した。 仮焼物を振動式粉砕機にて粉砕し、粉砕した粉
末100重量部に対して6.4重量部のシリコン粉末
（上記原料シリコン粉末と同じもの）を添加し、
直径180mm、厚さ12mmの成形体を、成形圧0.5ト
ン／cm2で成形した。 この成形体を、次の条件でホツトプレスし焼結
体とした。 温度 1550℃ 時間 ２時間 圧力 120Kg／cm2 雰囲気 真空中（10-4Torr） その結果得られた焼結体（ターゲツト）は、相
対密度が98％、シリコン含有率は42.5％で、極め
て高強度であつた。また断面の顕微鏡観察を行つ
たところ、少量存在する気孔も全て独立気孔であ
ることが認められた。 実施例 ２ 実施例１において、仮焼物を粉砕して得た粉末
にシリコンを添加しなかつたこと以外は実施例１
と同様にしてターゲツトの焼結体を得た。この相
体密度は92.5％、シリコン含有率は35.7％であ
り、同様に高い強度を有し、かつ独立気孔を有す
るものであることが認められた。 実施例 ３ 純度99.98％のモリブデンのインゴツトと、純
度99.9999％のシリコンインゴツトとを、MoSi2.5
（モリブデン57.2％、シリコン42.8％）となるよ
うに配合し、プラズマアーク溶解炉にて溶解し
た。得られた合金を実施例１と同様にして粉砕
し、この得られた粉末100重量部に対して6.4重量
部のシリコン粉末（実施例１で用いたものと同
じ）を添加し、成形、ホツトプレスを行つた。成
形及びホツトプレスの条件は実施例１と同様であ
る。 その結果相対密度95％、シリコン含有率35.3％
のターゲツトが得られた。このターゲツトは、同
様に、高強度であり、含まれる気孔も独立気孔で
あることが認められた。 実施例 ４ 実施例１において、仮焼物の粉砕物にシリコン
粉末を添加した後の成形工程で、直径80mmの成形
体としたこと、及びホツトプレスの代りに常圧焼
結を行つたこと以外は実施例１と同様にしてター
ゲツトを製造した。焼結温度は1700、1800及び
1900℃の３点とした。得られた焼結体の相対密度
を表１に示す。表１より常圧焼結を行う場合に
は、最終的な焼結温度を1900℃程度にまで高める
必要があることが認められる。 実施例 ５ 実施例１において、仮焼物の粉砕物にシリコン
粉末を添加せず、かつその後の成形体の大きさを
80mmとしたこと、及びホツトプレスの代りに常圧
焼結を行つたこと以外は実施例１と同様にしてタ
ーゲツトを得た。なお最終的な焼結温度は1700、
1800及び1900℃の３点とした。その結果得られた
ターゲツトの相対密度を表１に示す。表１より、
相対密度90％以上のターゲツトを得るには焼結温
度を1900℃程度にまで高める必要があることが認
められる。 また実施例４と比べると、シリコンを添加しな
い本実施例５の場合には相対密度が若干低下する
ことが認められる。これはシリコンを添加する
と、液相焼結が行われ、焼結速度が増大するため
であると推察される。
【表】
比較例 １
実施例１で用いたものと同じモリブデン粉末と
シリコン粉末を、MoSi2.2となるように配合し、
この混合粉末を直径180mm、厚さ12mmとなるよう
に成形した。成形圧は0.5トン／cm2である。そし
て実施例１と同様にしてホツトプレスを行つたと
ころ、急激な発熱反応が生じ、モールドが破壊し
た。 またホツトプレスの代わりに常圧焼結を行つた
ところ、焼結工程において成形体が細かく烈断し
所定形状のターゲツトを得ることはできなかつ
た。 ［効 果］ 以上の通り本発明の方法によれば、MOS型
LSIのゲート電極膜を形成するに好適なモリブデ
ンシリサイド合金からなるターゲツトを容易に製
造することができる。しかして、得られるターゲ
ツトは高強度であり、取扱いが容易である。
シリコン粉末を、MoSi2.2となるように配合し、
この混合粉末を直径180mm、厚さ12mmとなるよう
に成形した。成形圧は0.5トン／cm2である。そし
て実施例１と同様にしてホツトプレスを行つたと
ころ、急激な発熱反応が生じ、モールドが破壊し
た。 またホツトプレスの代わりに常圧焼結を行つた
ところ、焼結工程において成形体が細かく烈断し
所定形状のターゲツトを得ることはできなかつ
た。 ［効 果］ 以上の通り本発明の方法によれば、MOS型
LSIのゲート電極膜を形成するに好適なモリブデ
ンシリサイド合金からなるターゲツトを容易に製
造することができる。しかして、得られるターゲ
ツトは高強度であり、取扱いが容易である。
第１図はゲート電極膜の比抵抗／膜厚とシリコ
ン含有率との関係を示すグラフ、第２図はゲート
電極膜中のシリコン含有率とターゲツト中におけ
るシリコン含有率との関係を示すグラフである。
ン含有率との関係を示すグラフ、第２図はゲート
電極膜中のシリコン含有率とターゲツト中におけ
るシリコン含有率との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ モリブデン粉末とシリコン粉末を混合したも
のを仮焼し、モリブデンシリサイドの仮焼体を得
た後、該仮焼体を粉砕しモリブデンシリサイド粉
末とし、次いで該モリブデンシリサイド粉末を焼
結し、MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成のモリ
ブデンシリサイドからなるターゲツトを製造する
ことを特徴とするスパツタリング装着用ターゲツ
トの製造方法。 ２ モリブデンシリサイド粉末を、 (イ) 仮焼後のシリコン含有率の目標値よりも大な
るシリコン含有率となるようにシリコン粉末と
モリブデン粉末とを混合し、 (ロ) 真空又は不活性ガス雰囲気中にて、 (ハ) 1100℃以上の温度で、 仮焼し、次いでこれを粉砕して製造することを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の製造方
法。 ３ モリブデン粉末とシリコン粉末を混合したも
のと仮焼し、モリブデンシリサイドの仮焼体を得
た後、該仮焼体を粉砕しモリブデンシリサイド粉
末とし、次いでモリブデンシリサイド粉末にシリ
コン粉末を添加し、組成を調整した混合粉を製造
した後、該混合粉を焼結し、MoSix（1.84≦Ｘ≦
2.57）なる組成のモリブデンシリサイドからなる
ターゲツトを製造することを特徴とするスパツタ
リング装着用ターゲツトの製造方法。 ４ モリブデンとシリコンを溶解することによ
り、モリブデンシリサイドの合金を得た後、該合
金を粉砕しモリブデンシリサイド粉末とし、次い
で該モリブデンシリサイド粉末を焼結し、
MoSix（1.84≦Ｘ≦2.57）なる組成のモリブデン
シリサイドからなるターゲツトを製造することを
特徴とするスパツタリング装着用ターゲツトの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186072A JPS6176664A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スパツタリング装置用タ−ゲツト及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186072A JPS6176664A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スパツタリング装置用タ−ゲツト及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63323064A Division JPH0666288B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | スパッタリング装置用ターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6176664A JPS6176664A (ja) | 1986-04-19 |
| JPH0360914B2 true JPH0360914B2 (ja) | 1991-09-18 |
Family
ID=16181892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59186072A Granted JPS6176664A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | スパツタリング装置用タ−ゲツト及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6176664A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61179534A (ja) * | 1985-01-16 | 1986-08-12 | Mitsubishi Metal Corp | スパツタリング装置用複合タ−ゲツト |
| JPS6270270A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-03-31 | 日本鉱業株式会社 | 高融点金属シリサイド製ターゲットの製造方法 |
| JPS62171911A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-07-28 | Nippon Mining Co Ltd | モリプデン或いはタングステンシリサイドの製造方法 |
| JP2997075B2 (ja) * | 1991-02-05 | 2000-01-11 | 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 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5880835A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-16 | Toshiba Corp | 高融点金属シリサイドの形成方法 |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP59186072A patent/JPS6176664A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5880835A (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-16 | Toshiba Corp | 高融点金属シリサイドの形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6176664A (ja) | 1986-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5618397A (en) | Silicide targets for sputtering | |
| KR910003884B1 (ko) | 고융점 금속 실리사이드 스퍼터링 타게트 및 이의 제조방법 | |
| US6042777A (en) | Manufacturing of high density intermetallic sputter targets | |
| EP0345045A1 (en) | Method of making tungsten-titanium sputtering targets | |
| KR950703668A (ko) | 고융점 금속 실리사이드 타겟, 그의 제조방법, 고융점 금속 실리사이드 박막 및 반도체장치(high melting point metallic silicide target and method for producing the same, high melting point metallic silicide film and semicomductor device) | |
| JPH0360914B2 (ja) | ||
| JP2542566B2 (ja) | スパツタリング装置用タ−ゲツトの製造方法 | |
| JPS63227771A (ja) | 高純度チタンシリサイドからなるスパツタリング用タ−ゲツト及びその製造方法 | |
| US3150975A (en) | Method of making intermetallic compound-composition bodies | |
| JPS6337072B2 (ja) | ||
| JPH03107453A (ja) | Ｔｉ―Ｗターゲットおよびその製造方法 | |
| JPH0247261A (ja) | シリサイドターゲットおよびその製造方法 | |
| JP2941828B2 (ja) | 高融点金属シリサイド製ターゲットおよびその製造方法 | |
| JPH03173704A (ja) | スパッタリング用ターゲットの製造方法 | |
| EP0801138A2 (en) | Producing titanium-molybdenum master alloys | |
| JP3625928B2 (ja) | Ｔａ／Ｓｉ系焼結合金の製造方法 | |
| JPS61145828A (ja) | スパツタリングタ−ゲツトとその製造方法 | |
| JPH0234919A (ja) | スパッタリング装置用ターゲット | |
| US3172196A (en) | Sintered intermetallic compoundcomposition bodies | |
| JPS62274033A (ja) | 希土類−遷移金属合金タ−ゲツトの製造方法 | |
| JP2590091B2 (ja) | 高融点金属シリサイドターゲットとその製造方法 | |
| JPH01136969A (ja) | チタンシリサイドスパッタリング用ターゲットの製造方法 | |
| US3231344A (en) | Sintered intermetallic bodies composed of aluminum and niobium or tantalum | |
| JPH02247379A (ja) | シリサイドターゲットの製造方法 | |
| JPS61145829A (ja) | モザイク状スパツタリングタ−ゲツトとその製造方法 |