高纯度Ni溅射靶及其制造方法

摘要

一种高纯度Ni溅射靶，其特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下的高纯度Ni溅射靶，其溅射面处的晶体取向为无规取向，并且溅射靶的厚度方向的中心面处的晶体取向也为无规取向。优选即使制成粉末进行X射线衍射也不改变峰的顺序。根据上述构成，能够得到稳定的溅射速率，可得到能够长期使用的高纯度Ni溅射靶。

权利要求

1.一种高纯度Ni溅射靶，其特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下、纯度为

99.99质量％以上的高纯度Ni溅射靶，其溅射面处的晶体取向为无规取向，并且溅射靶的厚度方向的中心面处的晶体取向也为无规取向，当测定所述溅射面的X射线衍射(2θ)峰时，(220)、(200)、(111)的相对强度比的顺序为(220)<(200)<(111)，所述溅射靶的厚度为

3mm以上。

2.一种高纯度Ni溅射靶，其特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下、纯度为

99.99质量％以上的高纯度Ni溅射靶，对其溅射面进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序与将靶的一部分制成粉末进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序相同，满足(220)<(200)<(111)，所述溅射靶的厚度为3mm以上。

3.根据权利要求1或2所述的高纯度Ni溅射靶，其特征在于，所述平均晶体粒径为

20～500μm。

4.根据权利要求1或2所述的高纯度Ni溅射靶，其特征在于，所述溅射面的晶体粒径的平均长宽比为3以下。

5.根据权利要求1所述的高纯度Ni溅射靶，其特征在于，对所述溅射面进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序与将靶的一部分制成粉末进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序相同。

6.根据权利要求1或2所述的高纯度Ni溅射靶，其特征在于，所述高纯度Ni的纯度为

99.999质量％以上。

7.根据权利要求1或2所述的高纯度Ni溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的厚度为6mm以上。

8.一种高纯度Ni溅射靶的制造方法，其特征在于，具备以下工序：第一捏合锻造工序，其以对纯度为99.99质量％以上的圆柱形状的由高纯度Ni锭或坯形成的Ni原料沿与厚度方向平行的方向进行加压的冷锻或热锻加工和沿与厚度方向垂直的方向进行加压的冷锻或热锻加工作为1组的捏合锻造，进行2组以上的所述捏合锻造；

在捏合锻造工序后在900℃以上的温度下使其再结晶化的第一热处理工序；

第二捏合锻造工序，其在第一热处理工序后，以沿与厚度方向平行的方向进行加压的冷锻或热锻加工和沿与厚度方向垂直的方向进行冲击加压的冷锻或热锻加工作为1组的捏合锻造，进行2组以上的所述捏合锻造；

在第二捏合锻造工序后进行冷轧的冷轧工序；

在冷轧工序后在500℃以上的温度下进行热处理的第二热处理工序。

9.根据权利要求8所述的高纯度Ni溅射靶的制造方法，其特征在于，将所述冷轧工序进行2次以上。

10.根据权利要求8或9所述的高纯度Ni溅射靶的制造方法，其特征在于，所述第一捏合锻造工序及第二捏合锻造工序中的至少一者以断面减少率或厚度减少率为40％以上的加工率进行。

11.根据权利要求8或9所述的高纯度Ni溅射靶的制造方法，其特征在于，所述第一捏合锻造后的Ni合金原料的维氏硬度Hv的平均值为Hv160以上。

12.根据权利要求8或9所述的高纯度Ni溅射靶的制造方法，其特征在于，所述Ni原料的Ni纯度为99.999质量％以上。

13.根据权利要求8或9所述的高纯度Ni溅射靶的制造方法，其特征在于，所得到的高纯度Ni溅射靶的平均晶体粒径为1000μm以下。

14.根据权利要求8或9所述的高纯度Ni溅射靶的制造方法，其特征在于，所得到的高纯度Ni溅射靶的溅射面的晶粒的平均长宽比为3以下。

说明书

高纯度Ni溅射靶及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高纯度Ni溅射靶及其制造方法。

背景技术

[0002] 高熔点金属硅化物膜作为半导体元件（包括液晶显示元件）等的布线膜被广泛使用。作为该布线膜的形成方法，使用对高熔点金属硅化物溅射靶进行溅射而成膜的方法。

[0003] 作为这种溅射靶的制造方法，例如在日本特开2002-38260号公报（专利文献1）中公开了将W、Mo、Ni等的硅化物烧结来制造靶。对于这样的金属硅化物靶，必须控制金属硅化物及游离Si。

[0004] 另一方面，半导体元件随着布线的窄间距化、复杂化，尝试在形成金属膜后实施热处理而将金属膜制成金属硅化物膜。例如在日本特开2009-239172号公报（专利文献2）中公开了在形成V、Ti、Co、Ni等的金属膜后在400～500℃左右进行热处理而将金属膜制成金属硅化物膜的RTA（Rapid Thermal Annealing，快速热退火）法。通过该方法，能够在目标部位形成金属硅化物膜。

[0005] 作为这样的金属硅化物膜中使用的金属，Ni受到注目。例如在日本特开2008-101275号公报（专利文献3）中公开了高纯度Ni溅射靶。专利文献3中，通过控制导磁率和粗大粒，使溅射膜的一致性（均匀性）提高。

[0006] 另一方面，专利文献3的靶由于必须将靶厚度设定为5mm以下，所以无法实施长期的溅射操作，存在靶的更换次数多且连续运转特性低的缺点。

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：日本特开2002-38260号公报

[0010] 专利文献2：日本特开2009-239172号公报

[0011] 专利文献3：日本特开2008-101275号公报

发明内容

[0012] 发明所要解决的课题

[0013] 制造厚度为5mm以上的高纯度Ni靶时成为问题的是晶体的取向性。例如，若溅射面处的晶体取向与靶中心部的晶体取向性不同，则由于溅射速率发生变化，从而存在得不到稳定的长期的溅射特性的问题。

[0014] 本发明是为了解决这样的问题而作出的，通过使晶体取向成为均匀的无规取向来提供具有长期可靠性的溅射靶。

[0015] 用于解决课题的方法

[0016] 本发明的第一高纯度Ni溅射靶的特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下、纯度为99.99质量%以上的高纯度Ni溅射靶，其溅射面处的晶体取向为无规取向，并且溅射靶的厚度方向的中心面处的晶体取向也为无规取向，当测定上述溅射面的X射线衍射（2θ）峰时，（220）、（200）、（111）的相对强度比的顺序为（220）<（200）<（111）。

[0017] 此外，本发明的第二高纯度Ni溅射靶的特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下、纯度为99.99质量%以上的高纯度Ni溅射靶，对其溅射面进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序与将靶的一部分制成粉末进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序相同，满足（220）<（200）<（111）。

[0018] 进而在上述高纯度Ni溅射靶中，上述平均晶体粒径优选为20～500μm。此外，上述溅射面的晶体粒径的平均长宽比优选为3以下。

[0019] 此外，对上述溅射面进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序与将靶的一部分制成粉末进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序优选相同。

[0020] 此外，上述高纯度Ni优选纯度为99.999质量%以上。此外，溅射靶的厚度优选为6mm以上。此外，当测定溅射面的X射线衍射（2θ）峰时，（220）、（200）、（111）的相对强度比的顺序优选为（220）<（200）<（111）。

[0021] 此外，本发明的高纯度Ni溅射靶的制造方法的特征在于，其具备以下工序：

[0022] 第一捏合锻造工序，其以对纯度为99.99质量%以上的圆柱形状的由高纯度Ni锭或坯形成的Ni原料沿与厚度方向平行的方向进行加压的冷锻或热锻加工和沿与厚度方向垂直的方向进行加压的冷锻或热锻加工作为1组的捏合锻造，进行2组以上的所述捏合锻造；

[0023] 在捏合锻造工序后在900℃以上的温度下使其再结晶化的第一热处理工序；

[0024] 第二捏合锻造工序，其在第一热处理工序后，以沿与厚度方向平行的方向进行加压的冷锻或热锻加工和沿与厚度方向垂直的方向进行冲击加压的冷锻或热锻加工作为1组的捏合锻造，进行2组以上的所述捏合锻造；

[0025] 在第二捏合锻造工序后进行冷轧的冷轧工序；

[0026] 在冷轧工序后在500℃以上的温度下进行热处理的第二热处理工序。

[0027] 此外，在上述高纯度Ni溅射靶的制造方法中，优选将上述冷轧工序进行2次以上。此外，第一捏合锻造工序及第二捏合锻造工序中的至少一者优选以断面减少率或厚度减少率为40%以上的加工率进行。此外，第一捏合锻造后的Ni合金原料的维氏硬度Hv的平均值优选为Hv160以上。此外，Ni原料优选Ni纯度为99.999质量%以上。

[0028] 发明的效果

[0029] 在本发明所述的高纯度Ni溅射靶中，由于在整个厚度方向维持无规的晶体取向，所以溅射速率长期地稳定。因此，在溅射工序中，靶的更换次数少也没问题，所以能够有效地实施溅射膜的制造。

[0030] 此外，根据本发明所述的高纯度Ni溅射靶的制造方法，能够高效地制造本发明的高纯度Ni溅射靶。

附图说明

[0031] 图1是表示本发明所述的高纯度Ni溅射靶的形状例的立体图。

[0032] 图2是表示圆柱状Ni原料的形状例的立体图。

[0033] 图3是表示从横向观察圆柱状Ni原料的形状例的侧面图。

[0034] 图4是表示从上方观察圆柱状Ni原料的形状例的平面图。

具体实施方式

[0035] 本发明的第一高纯度Ni溅射靶的特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下的高纯度Ni溅射靶，其溅射面处的晶体取向为无规取向，并且溅射靶的厚度方向的中心面处的晶体取向也为无规取向。

[0036] 此外，本发明的第二高纯度Ni溅射靶的特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下的高纯度Ni溅射靶，对其溅射面进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序与将靶的一部分制成粉末进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序相同。

[0037] 本发明中使用的高纯度Ni（镍）是指Ni纯度显示99.99质量%以上的高纯度的镍。纯度的测定方法通过分别测定作为主要杂质金属的Fe、Cr、Al、Co、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Pt、Pb、Cu、Mn、Na、K、S、W、Mo、B、P、U、Th的含量，并将其合计量从100质量%中减去而求出Ni纯度。除此以外还含有金属杂质，但大部分情况是对纯度的计算没有影响的程度的极微量。

[0038] 本发明中，杂质金属的含量为0.01质量%以下（100wtppm以下），优选为0.001质量%以下（10wtppm以下）。杂质金属的含量为0.01质量%以下是指Ni纯度为99.99质量%以上。此外，杂质金属的含量为0.001质量%以下是指Ni纯度为99.999质量%以上。

[0039] 此外，作为杂质金属以外的杂质可列举出杂质气体成分。作为气体成分，有氧、氮、碳、氢。这些气体成分的合计量优选为300wtppm以下，进一步优选为150wtppm以下。

[0040] 若存在许多上述的杂质金属及杂质气体成分，则成为产生靶的部分的电阻不均的原因，溅射速率的不均变大。因此，优选为上述的范围。

[0041] 此外，Ni溅射靶的平均晶体粒径为1000μm以下。若平均晶体粒径超过1000μm，则Ni（包括Ni合金）的晶体变得过大而成为溅射速率不均的原因。优选平均晶体粒径为20～500μm，进一步优选为40～500μm，进一步优选为40～120μm的范围。此外，作为平均晶体粒径的控制方法，通过热处理进行再结晶化也是有效的。

[0042] 上述平均晶体粒径的测定中，通过光学显微镜照片，拍摄单位面积为3000μm×3000μm的放大照片，通过截线法来进行。截线法是画任意的直线（长度为
3000μm分），数出位于该线上的Ni晶体粒子的数目，通过（3000μm/直线3000μm上的晶体的数目）求出平均的晶体粒径。将进行3次该操作而得到的平均值作为平均晶体粒径。

[0043] 此外，Ni溅射靶的溅射面的晶体粒径的平均长宽比优选为3以下。若平均长宽比超过3，则有可能在溅射面中形成不是无规取向的部分。平均长宽比优选为3以下，进一步优选为2以下。

[0044] 此外，平均长宽比的测定方法是使用在测定平均晶体粒径时使用的放大照片，测定各个晶粒的长轴和短轴，求出长宽比（长轴/短轴）。对100粒的晶体粒子进行该操作，将其平均值作为“平均长宽比”。此外，长轴是晶粒的最大径，短轴是从长轴的中心垂直地画线而成的部分的宽度。

[0045] 第一发明所述的高纯度Ni溅射靶的特征在于，溅射面处的晶体取向为无规取向，并且靶的厚度方向的中心面处的晶体取向也为无规取向。

[0046] 图1中表示本发明的溅射靶的一个形状例。图中，1为溅射靶，2为溅射面，T为靶的厚度。图1中形成为圆柱形状（圆盘状）的靶，但也可以为长方体。无论是圆柱形状、长方体中的哪一种形状，均可以根据需要进行倒角加工。

[0047] 第一发明所述的高纯度Ni溅射靶1的溅射面2的晶体取向为无规取向。此外，靶的厚度方向的中心面4的晶体取向也显示无规取向。“靶的厚度方向的中心面”是指如图1中以虚线所示的那样，从靶的厚度T的正中（T/2位置）与溅射面平行地切断而得到的面。
高纯度Ni溅射靶1通过实施锻造或轧制等塑性加工来制造。

[0048] 若对金属原料进行塑性加工则晶体容易发生取向。另一方面，容易引起在溅射面和内部的晶体取向性不同的现象。相对于此，本发明中由于使溅射面成为无规取向，进而靶的中心部也成为无规取向，所以即使长期连续地使用也不易引起溅射速率的变化。

[0049] 靶的厚度方向的中心面4的晶体取向也为无规取向的状态，可以通过将靶的厚度方向的中心的与溅射面平行的面切出并进行X射线衍射，从而确认同样的无规取向。

[0050] 此外，本发明的第二高纯度Ni溅射靶的特征在于，其是平均晶体粒径为1000μm以下的高纯度Ni溅射靶，对溅射面进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序与将靶的一部分制成粉末进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序相同。

[0051] 对溅射面进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序与将靶的一部分制成粉末进行X射线衍射时检测到的各峰的高度的顺序相同表示靶全体具备均匀的无规取向。

[0052] 作为上述X射线衍射的条件，试用下述一般的条件来进行：使用X射 线为Cu-Kα、管电压为40kV、管电流为40mA、散射狭缝为0.63mm、受光狭缝为0.15mm。

[0053] 在拍摄溅射面的X射线衍射时若为无规取向，则可得到相对强度比（峰的高度）的顺序为（220）<（200）<（111）这样的结果。

[0054] 此外，将靶的一部分制成粉末进行的X射线衍射按照以下的步骤实施。即，从靶的任意的部位切出至少5mm见方的长方体，按照平均粒径达到50～100μm的方式进行粉碎。通过对该粉碎粉进行X射线衍射，得到粉末的X射线衍射峰（PDF峰）。X射线衍射的测定条件在与上述相同的条件下进行。

[0055] 本发明中，将溅射面的峰的高度的顺序和PDF峰的高度的顺序进行比较时相同。各个峰的高度的比有时在溅射面和PDF（粉末）中不同，但检测到的峰的高度的顺序一致。
如上述所示的那样溅射面的峰顺序为（220）<（200）<（111），即使变成粉末（PDF峰），该顺序也被维持。即使制成粉末也维持无规取向证明了在靶全体中维持了均匀的无规取向。

[0056] 此外，X射线衍射中的峰的高度的顺序（220）<（200）<（111）与市售的Ni粉末的峰顺序也相同。从这一点也可以说是无规取向。

[0057] 此外，无论取溅射面的哪个部位均为无规取向意味着能够形成不存在由铸造组织残留而成的鬼粒（ghost grain）的微细晶体结构。若存在鬼粒，则部分地形成不是无规取向的部分，所以不优选。

[0058] 本发明中即使使靶的厚度厚达3mm以上、进而厚达6mm以上，也能够得到长期溅射速率稳定的靶。另外，靶的厚度的上限没有特别限定，但优选为15mm以下。若超过15mm则变得过厚而处理性恶化。此外，对靶的直径也没有特别限定，即使大型化达到直径为200mm以上、进而为400mm以上也能够得到均匀的无规取向。另外，靶直径的上限没有特别限定，但优选为600mm以下。若超过600mm则处理性恶化。

[0059] 此外，本发明的溅射靶上也可以根据需要接合背板。

[0060] 接着，对制造方法进行说明。本发明的高纯度Ni溅射靶的制造方法没有特别限定，但作为用于高效地得到的方法可列举出以下的制造方法。

[0061] 本发明的高纯度Ni溅射靶的制造方法的特征在于，其具备以下工序：第一捏合锻造工序，其以对圆柱形状的由高纯度Ni锭或坯形成的Ni原料 沿与厚度方向平行的方向进行加压的冷锻或热锻加工和沿与厚度方向垂直的方向进行加压的冷锻或热锻加工作为1组的捏合锻造，进行2组以上的所述捏合锻造；在捏合锻造工序后在900℃以上的温度下使其再结晶化的第一热处理工序；第二捏合锻造工序，其在第一热处理工序后，以沿与厚度方向平行的方向进行加压的冷锻或热锻加工和沿与厚度方向垂直的方向进行冲击加压的冷锻或热锻加工作为1组的捏合锻造，进行2组以上的所述捏合锻造；在第二捏合锻造工序后进行冷轧的冷轧工序；在冷轧工序后在500℃以上的温度下进行热处理的第二热处理工序。

[0062] 上述圆柱形状的由高纯度Ni锭或坯形成的Ni原料是例如如图2所示那样具备圆柱形状的Ni原料。此外，图3中示出了圆柱状Ni原料3的厚度H及直径W。圆柱状Ni原料3的尺寸没有特别限定，但厚度H为20～300mm、直径W为100～400mm左右的圆柱状Ni原料容易处理。此外，Ni原料优选通过EB（电子束）熔炼法等的铸造进行高纯度化而成。此外，也可以根据需要反复实施2～3次的EB熔炼。这是为了使Ni原料的纯度与所得到的高纯度Ni靶的纯度接近。因此，当需要纯度为99.99重量%以上（4N以上）的Ni靶时，使用纯度为99.99重量%以上的高纯度的Ni原料。

[0063] 对圆柱形状的Ni原料进行第一捏合锻造工序，所述第一捏合锻造工序是以对圆柱形状的Ni原料沿与厚度方向平行的方向进行加压的冷锻或热锻加工和沿与厚度方向垂直的方向进行加压的冷锻或热锻加工作为1组的捏合锻造、并进行2组以上的所述捏合锻造的工序。与厚度方向平行的方向为厚度H方向，与厚度方向垂直的方向为直径W方向。

[0064] 以对厚度H方向和直径W方向交替地进行锻造的捏合锻造作为1组时，将其进行2组以上。捏合锻造由于从不同的方向施加压力，所以能够达成晶体粒径的微细化，防止晶体取向偏向特定的方向。此外，能够减少通过铸造制造的Ni原料的铸造组织。上述捏合锻造的次数越多越好，但若次数过多则增加制造成本，容易产生原料的裂纹、皱褶等，所以捏合锻造次数优选为2～4组。

[0065] 此外，第一捏合锻造工序后的Ni原料的维氏硬度Hv优选为160以上。通过进行2组以上的上述捏合锻造可谋求组织的均质化，Ni原料的硬度提 高。然而，考虑后述的制造工序时，即使Hv低于160，也得不到其以上的效果，徒劳地进行捏合锻造工序。因此，优选在控制第一捏合锻造的组数方面也按照维氏硬度Hv达到160以上的方式进行捏合锻造。

[0066] 此外，直径W方向的压力并非如图4所示那样总是为一定方向，优选第1组从“压力2”的方向施加压力，另一方面，第2组从“压力3”的方向施加压力等，适当改变加压方向。此外，在1组中改变施加压力的方向也是有效的。通过在直径W方向上也改变施加压力的方向，能够达成晶体粒径的微细化，有效地防止晶体取向偏向特定的方向。此外，第一捏合锻造优选为冷锻，但也可以为热锻。热锻时的加热温度优选为1000～1200℃的范围。此外，由于引起晶体的粒生长，所以难以得到平均晶体粒径为1000μm以下的微细的晶体组织。

[0067] 在第一捏合锻造工序之后，进行在900℃以上的温度下使其再结晶化的第一热处理工序。将因第一捏合锻造工序而在圆柱状Ni原料中产生的内部应变通过热处理除去，进而使其再结晶化，从而能得到均匀的微细晶体结构。热处理温度优选设为950～1300℃、实施1～10小时。若热处理温度超过1300℃、或热处理时间超过10小时，则有可能伴随晶粒生长。优选为1000～1200℃×3～7小时。此外，热处理气氛优选为0.133Pa以下的真空气氛。这是由于在含氧气氛中在热处理中表面有可能被氧化。

[0068] 在第一热处理工序之后，进行第二捏合锻造。捏合锻造的详细情况与第一捏合锻造相同，优选进行2组以上。第二捏合锻造也优选为2～4次。此外，优选在第1组和第2组中改变对直径W方向施加的压力方向。此外，第二捏合锻造工序也优选为冷锻，但也可以为热锻。通过第二捏合锻造，能够进一步促进晶体粒径的微细化。

[0069] 在第二捏合锻造后，进行冷轧工序。冷轧是将圆柱状Ni原料塑性加工成板状的工序。根据需要，也可以将冷轧工序进行2次以上。优选通过冷轧工序，制成厚度为3～20mm、优选为6～15mm的板厚。由通过冷轧工序调制的板厚实施切削加工而制成溅射靶的板厚。

[0070] 此外，在第二捏合锻造工序与冷轧工序之间，不进行热处理工序较佳。优选将通过第二捏合锻造工序均质化而得到的Ni原料直接进行冷轧。

[0071] 此外，第一捏合锻造工序、第二捏合锻造工序及冷轧工序的加工率是 任意的，但第一捏合锻造工序、第二捏合锻造工序及冷轧工序中的至少1个工序优选断面减少率或厚度减少率为40%以上。断面减少率为圆柱状Ni原料的直径W方向的截面积的减少率。厚度减少率为圆柱状Ni原料的厚度H方向的减少率。例如，第一捏合锻造工序进行2组以上。加工率40%以上是指相对于1组进行的结果的加工率。

[0072] 加工率为40%以上的工序优选为冷工序。例如，若为进行第一捏合锻造工序→第一热处理工序→第二捏合锻造工序后，则即使进行加工率为40%以上的冷轧也能够抑制内部应变的产生。若加工率低，则虽然能够抑制内部应变的产生，但变成反复进行多次各工序，过于花费制造时间。因此，优选在某一工序中进行加工率为40%以上的工序。另外，加工率的上限优选为80%以下。若在一个工序中以超过80%的加工率进行加工，则容易产生内部应变、裂纹、皱褶等。

[0073] 在冷轧工序后，进行在500℃以上的温度下进行热处理的第二热处理工序。热处理条件优选为500～1100℃×2～5小时。此外，热处理气氛优选为0.133Pa以下的真空气氛。这是由于在含氧气氛中在热处理中表面有可能被氧化。通过第二热处理工序，能够将通过第二捏合锻造工序及冷轧工序产生的内部应变除去，并使其再结晶化。

[0074] 在第二热处理工序后，根据需要，通过车床加工等切削加工来调整形状。此外，通过钎料接合或扩散接合等接合背板。

[0075] 若为这样的制造方法，则能够同时得到平均晶体粒径为1000μm以下和微细的晶体结构和无规取向。此外，能够抑制由铸造组织残留而成的鬼粒的形成。

[0076] 接着对半导体元件的制造方法进行说明。半导体元件的制造方法的特征在于，具备以下工序：对本发明的高纯度Ni溅射靶进行溅射而在含有Si作为构成元素的膜上形成高纯度Ni薄膜的工序；实施热处理而将高纯度Ni薄膜制成Ni硅化物膜的工序。

[0077] 含有Si作为构成元素的膜可列举出Si基板、门电极（多晶Si、非晶Si等）。在含有Si作为构成元素的膜上，通过使用本发明的高纯度Ni溅射靶进行磁控溅射来形成高纯度Ni膜。接着，进行在400～500℃左右进行热处理使高纯度Ni膜与Si反应而制成Ni硅化物膜的RTA（Rapid Thermal Annealing）工序。

[0078] 根据热处理的程度，Ni膜的一部分或全部变成Ni硅化物膜。此外，上述Ni硅化物膜优选用于门电极、源电极、漏电极的一部分或全部。

[0079] 通过使用本发明的高纯度Ni溅射靶，由于能够长期使溅射速率稳定，所以能够在制造半导体元件时得到稳定的高纯度Ni膜。此外，由于即使增加靶厚度，溅射速率的变动也少，所以能够减少靶的更换次数，因此能够大幅提高半导体元件的制造效率。

[0080] （实施例）

[0081] （实施例1～6及比较例1）

[0082] 准备通过EB熔炼而高纯度化的直径W为100～300mm×厚度H为100～200mm的高纯度Ni原料，实施表1所示的制造工序。另外，在表1中，加工率（%）记载直径W方向的断面减少率（%）或厚度H方向的厚度减少率（%）中的至少一者中较大的值。

[0083] 此外，Ni原料中，氧为20wtppm以下，氮为10wtppm以下，碳为10wtppm以下，杂质金属的含量合计为10wtppm以下。

[0084]

[0085] 对经由上述表1的制造工序的高纯度Ni原料进行车床加工，调制表2所示的尺寸的溅射靶。确认各靶的平均晶体粒径（μm）、无规取向的有无。关于平均晶体粒径的测定，从溅射面及断面拍摄单位面积为3000μm×3000μm的放大照片（光学显微镜照片），通过截线法（3根直线的平均值）求出。关于Ni晶粒的测定，由上述的放大照片求出100粒的长宽比，示出其平均值。关于无规取向的有无，从溅射面及从将靶厚度的中心的与溅射面平行的面切出而成的部位选择任意的测定部位并进行X射线衍射分析（2θ）。另外，X射线衍射在Cu-Kα（靶Cu）、管电压为40kV、管电流为40mA、散射狭缝为0.63mm、受光狭缝为0.15mm下进行。

[0086] 将其分析结果示于表2中。另外，晶体组织均被再结晶化。

[0087]

[0088] 此外，从靶上切出5mm见方的试样按照平均粒径达到80μm的方式进行粉碎并进行X射线衍射，求出检测到的峰的顺序。将其结果示于表3中。

[0089] 表3

[0090]试样Ｎo. 粉末的PDF峰的顺序
实施例1 (220)＜(200)＜(111)
实施例2 (220)＜(200)＜(111)
实施例3 (220)＜(200)＜(111)
实施例4 (220)＜(200)＜(111)
实施例5 (220)＜(200)＜(111)
实施例6 (220)＜(200)＜(111)
比较例1 (200)＜(220)＜(111)

[0091] 若将表2与表3进行比较，则检测到的峰的顺序一致。此外，（220）<（200）<（111）的峰顺序与市售的Ni粉末的峰顺序也一致。

[0092] （实施例7～10）

[0093] 准备通过EB熔炼而高纯度化的直径W为200～300mm×厚度H为100～150mm的高纯度Ni原料，实施下述表4所示的制造工序。另外，在表4中，加工率（%）记载直径W方向的断面减少率（%）或厚度H方向的厚度减少率（%）中的至少一者中较大的值。

[0094] 此外，Ni原料中，氧含量为20wtppm以下，氮含量为10wtppm以下，碳含量为10wtppm以下，杂质金属的含量合计为10wtppm以下。

[0095]

[0096] 关于实施例7～10所述的Ni溅射靶，进行与实施例1同样的测定。将其结果示于表5中。

[0097]

[0098] 此外，从靶中切出5mm见方的试样按照平均粒径达到80μm的方式进行粉碎并进行X射线衍射，求出检测到的峰的顺序。将其结果示于表6中。

[0099] 表6

[0100]试样No. 粉末的PDF的顺序
实施例7 (220)＜(200)＜(111)
实施例8 (220)＜(200)＜(111)
实施例9 (220)(200)＜(111)
实施例10 (220)＜(200)＜(111)

[0101] 若将表5与表6进行比较，则检测到的峰的顺序一致。此外，（220）<（200）<（111）的峰顺序与市售的Ni粉末的峰顺序也一致。

[0102] 接着使用各实施例及比较例的靶进行磁控溅射工序。将从溅射开始后靶被消耗0.5mm时的Ni膜厚设为100时，将消耗2mm后与消耗5mm后的膜厚进行比较。

[0103] 表7

[0104]

[0105] 由上述表7所示的结果可知，在各实施例所述的靶中，即使长期使用，溅射速率的变化也小。由该结果可知，本实施例的靶即使增加厚度，长期可靠性也高。

[0106] 符号的说明

[0107] 1…溅射靶

[0108] 2…溅射面

[0109] 3…Ni原料

[0110] T…溅射靶的厚度

[0111] W…Ni原料的直径

[0112] H…Ni原料的厚度（高度）