JP3066886B2 - 高純度コバルトスパッタリングターゲット - Google Patents
高純度コバルトスパッタリングターゲットInfo
- Publication number
- JP3066886B2 JP3066886B2 JP4357367A JP35736792A JP3066886B2 JP 3066886 B2 JP3066886 B2 JP 3066886B2 JP 4357367 A JP4357367 A JP 4357367A JP 35736792 A JP35736792 A JP 35736792A JP 3066886 B2 JP3066886 B2 JP 3066886B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cobalt
- concentration
- nickel
- iron
- ppm
- 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
Description
高純度コバルトスパッタリングターゲットに関するもの
であり、コバルトの水溶液電解精製方法により精製され
た高純度コバルトから製造された半導体デバイス製造用
のコバルト・スパッタリングターゲットに関する。本発
明高純度コバルトターゲットは、半導体デバイスに有害
な金属不純物、特に鉄及びニッケルが１ｐｐｍ以下、特
には０．５ｐｐｍ以下に低減されている。
リングにより各種半導体デバイスの電極、ゲート、配
線、素子、保護膜等を基板上に形成するためのスパッタ
リング源となる、通常は円盤状の板である。加速された
粒子がターゲット表面に衝突するとき運動量の交換によ
りターゲットを構成する原子が空間に放出されて対向す
る基板上に堆積する。スパッタリングターゲットとして
は、Ａｌ合金ターゲット、高融点金属及び合金ターゲッ
ト、シリサイドターゲット等が代表的に使用されてい
る。こうしたものの内、有用性の高いターゲットの一つ
がコバルト及びコバルト合金ターゲットである。
イス部材は、信頼性のある半導体動作性能を保証するた
めには、半導体デバイスに有害な金属不純物が最小限し
か含まれていないことが重要である。こうしたコバルト
系ターゲットは一般に、コバルト粉末を粉末冶金法によ
り、すなわち冷間プレス後焼結するか或いは熱間プレス
することにより生成されるので、コバルトターゲットの
純度を確保するにはターゲット原料自体の高純度化が必
須である。
コバルト塊は数十ｐｐｍの鉄そして数百ｐｐｍのニッケ
ルを不純物として含有している。高純度コバルトの製造
方法としては、純度の低いコバルトを電気化学的に溶解
し、イオン交換法を用いて、コバルト水溶液中の不純物
を取り除き、溶液を濃縮して、さらに電解採取により高
純度電解コバルトを製造する方法が、Ｂｏｕｒａｈｌ
ａ，Ａｃａｄ．Ｓｃｉ，Ｓｅｒ，Ｃ．２７８（１０）６
７９−６８０（１９７４）に記載されている。しかし、
この方法は、バッチ式であり、従って少量生産向きであ
リ、工程が多くコストが高い等の問題があった。
として、不溶性のアノードを用いて電解液を電気分解し
てカソードに目的金属を析出させる方法である。そのた
め、例えば硫酸コバルト水溶液からのコバルトの電解採
取法においては、アノードにおける酸素ガス発生のため
の過電圧が必要であり、目的金属を可溶性アノードとし
て電解してカソードに目的金属を析出させる電解精製法
と比較して、上記の問題以外にも槽電圧が約２Ｖ程度高
くなり、又コバルト濃度及びｐＨ調整が必要である等種
々の問題点があった。
製法では不純物であるニッケル及び鉄とコバルトとの標
準電極電位が非常に近いため、電解精製法による高純度
化は難しいとされ、これまでほとんど検討されたことが
ないといっていいのが現状であった。
ケル及び鉄等の不純物を最小限しか含まない５Ｎ（９
９．９９９％、以下単に５Ｎと記す）レベル以上の水準
の高純度のコバルトスパッタリングターゲットを提供す
ることである。
コバルトが大量に安定して生成できるように鋭意検討し
た結果、電解精製法によっても、電解条件をうまく選択
することにより、各金属の過電圧の差が生じて精製可能
であり、さらに、この精製率も水溶液中の不純物濃度に
大きく依存することを究明するに至った。即ち、不純物
であるニッケル及び鉄とコバルトとの標準電極電位が非
常に近いため電解精製は難しいとされてきた従来からの
定説を覆し、電解液のｐＨ、コバルト濃度及びカソード
電流密度を特定範囲に限定することにより鉄及びニッケ
ルの析出を回避しつつコバルトの電析が可能であること
が判明した。
度５Ｎ以上で、不純物である鉄及びニッケルが１ｐｐｍ
以下であることを特徴とする半導体デバイス製造用高純
度コバルトスパッタリングターゲット及び（２）純度５
Ｎ以上で、不純物である鉄及びニッケルが０．５ｐｐｍ
以下であることを特徴とする半導体デバイス製造用高純
度コバルトスパッタリングターゲットを提供する。尚、
本発明において平均濃度とは、初期濃度と終了時濃度と
の和の平均した値を意味する。
した硫酸コバルト水溶液である。その電解液中の最適コ
バルト濃度は、一般に４０〜１６０ｇ／ｌであり、より
好ましくは、７０〜１３０ｇ／ｌである。４０ｇ／ｌ未
満では、水素の発生量が多くなるため電流効率が非常に
悪くなり、また電析コバルト中の不純物濃度も上がるた
め好ましくない。１６０ｇ／ｌを超えると、硫酸コバル
トが析出して電析状態に悪影響を及ぼすため好ましくな
い。
であり、より好ましくは１．５〜２．５である。ｐＨ１
未満では、水素の発生量が多くなり電流効率が非常に低
下するため好ましくない。ｐＨ３を超えると、電析コバ
ルト中の不純物、特にニッケルの含有量が急激に増加す
るため好ましくない。
〜０．１Ａ／ｃｍ2 である。０．００１Ａ／ｃｍ2 未満
であれば、生産性が低下し、効率的でない。他方、０．
１Ａ／ｃｍ2 を超えると、電析コバルト中の不純物濃度
が上がりさらに電流効率も低くなり好ましくない。
く、より好ましくは、３５〜５５℃である。１０℃未満
であれば、電流効率が低下し、好ましくない。６５℃を
超えると、電解液の蒸発が多くなり、電解液中のコバル
ト濃度が変動したり、硫酸コバルトが析出したりして好
ましくない。
濃度は、電析コバルト中の不純物含有量に予想以上に強
く影響を及ぼすことが判明した。図１及び図２は、初期
電解液中のニッケル及び鉄濃度と電析コバルト中のニッ
ケル及び鉄濃度の関係をそれぞれ示したグラフである。
ッケル含有量の関係式を求めたところ、Ｙ＝０．７８Ｘ
で表わされることが判明した。これより、５Ｎ以上を目
指すには、電析コバルト中のニッケル含有量を１ｐｐｍ
以下にするため、液中の初期ニッケル濃度を１．３ｍｇ
／ｌ以下、すなわち平均濃度においても１．３ｍｇ／ｌ
以下にしなければならないことがわかる。
されることが判明した。これより、鉄濃度を１ｐｐｍ以
下にするためには、液中の初期濃度を０．１ｍｇ／ｌ以
下、すなわち平均濃度においても０．１ｍｇ／ｌ以下に
する必要があることがわかる。
は、溶媒抽出法、イオン交換法等の使用によりなしう
る。
塊或いはスクラップを使用することができる。それらは
通常１０〜３０ｐｍの鉄及び１００〜５００ｐｐｍのニ
ッケルを含有している。電解は隔膜でアノードボックス
（アノライト）とカソードボックス（カソライト）を仕
切った隔膜電解を採用するのが不純物混入を防止するた
めに好ましい。コバルト源を適宜の網目状の容器に入れ
アノードボックスに装入するのが便宜である。カソード
の母板の材質には、コバルト、チタン板等を用いる。電
解精製の容器は、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエ
チレン等製とする。
ト中には、不純物、特にニッケル及び鉄含有量が１ｐｐ
ｍ以下、特には０．５ｐｐｍ以下に低減され、特に半導
体デバイス用のスパッタリングターゲット材料として好
ましい。
る。
０リットルの硫酸水溶液を収納する電解槽のアノードボ
ックスに装入した。カソード板（母板）は、２ｍｍ厚さ
のコバルト板を用いた。電解液中の初期ニッケル及び鉄
濃度はいずれも０．０１ｍｇ／ｌ未満（分析下限値以
下）であった。電解条件を、 （１）ｐＨ：２、 （２）電解液中のコバルト濃度：１００ｇ／ｌ （３）カソード電流密度：０．０２Ａ／ｃｍ2 、 （４）温度：５０℃、 （５）電解時間：４０ｈｒ （６）電着量：８７０ｇ として実施した。この時の液中の平均ニッケル濃度は
０．８ｍｇ／ｌそして平均鉄濃度は０．１ｍｇ／ｌであ
った（平均濃度＝初期濃度と終了時濃度との和の平均
値）。
含有量及び収率を表１に示す。ニッケル含有量は０．５
ｐｐｍまで低減されそして鉄含有量は０．４ｐｐｍまで
低減された。収率も９８％の水準を有している。
た。電解条件は、 （１）ｐＨ：２．５、 （２）電解液中のコバルト濃度：５０ｇ／ｌ、 （３）カソード電流密度：０．００５Ａ／ｃｍ2 （４）温度：２０℃、 （５）電解時間：４０ｈｒ （６）電着量：８７５ｇ として実施した。液中の平均ニッケル濃度は０．８ｍｇ
／ｌでありそして平均鉄濃度は０．１ｍｇ／ｌであっ
た。
含有量及び収率を表１に示す。ニッケル含有量は０．５
ｐｐｍまで低減されそして鉄含有量は０．５ｐｐｍまで
低減された。収率も９０％の水準を維持している。
た。電解条件は、 （１）ｐＨ：４．０、 （２）電解液中のコバルト濃度：１００ｇ／ｌ （３）カソード電流密度：０．０２Ａ／ｃｍ2 （４）温度：５０℃、 （５）電解時間：４０ｈｒ （６）電着量：８７０ｇ として実施した。ｐＨが本発明の指定条件より高い。液
中の平均ニッケル濃度は０．８ｍｇ／ｌそして平均鉄濃
度は、０．１ｍｇ／ｌであった。
含有量及び収率を表１に示す。Ｎｉ濃度が７０ｐｐｍと
高いことがわかる。
た。電解条件は、 （１）ｐＨ：４．０、 （２）電解液中のコバルト濃度：１００ｇ／ｌ （３）カソード電流密度：０．２Ａ／ｃｍ2 （４）温度：５０℃、 （５）電解時間：４０ｈｒ （６）電着量：５２０ｇ として実施した。ｐＨ及びカソード電流密度が本発明の
指定する条件より高い。液中の平均ニッケル濃度は０．
８ｍｇ／ｌでありそして平均鉄濃度は０．１ｍｇ／ｌで
あった。
含有量及び収率を表１に示す。ニッケル含有量は１００
ｐｐｍでありそして鉄含有量は１０ｐｐｍであった。収
率も７０％と低い。
た。電解条件は、 （１）ｐＨ：２．０、 （２）電解液中のコバルト濃度：１０ｇ／ｌ （３）カソード電流密度：０．０２Ａ／ｃｍ2 （４）温度：５０℃、 （５）電解時間：４０ｈｒ （６）電着量：６１０ｇ として実施した。電解液中のコバルト濃度は本発明指定
範囲より低い。液中の平均ニッケル濃度は０．８ｍｇ／
ｌそして平均鉄濃度は平均０．１ｍｇ／ｌであった。
含有量及び収率を表１に示す。ニッケル含有量は２００
ｐｐｍでありそして鉄含有量は１０ｐｐｍであった。収
率も低い。
した半導体デバイス製造用の高純度コバルトスパッタリ
ングターゲットが、電解精製を利用して容易に得ること
ができる。
ルト中のニッケル含有量の関係を示すグラフである。
鉄含有量の関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 純度５Ｎ以上で、不純物である鉄及びニ
ッケルが１ｐｐｍ以下であることを特徴とする半導体デ
バイス製造用高純度コバルトスパッタリングターゲッ
ト。 - 【請求項２】 純度５Ｎ以上で、不純物である鉄及びニ
ッケルが０．５ｐｐｍ以下であることを特徴とする半導
体デバイス製造用高純度コバルトスパッタリングターゲ
ット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357367A JP3066886B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 高純度コバルトスパッタリングターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357367A JP3066886B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 高純度コバルトスパッタリングターゲット |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07543899A Division JP3151195B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | コバルトの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192874A JPH06192874A (ja) | 1994-07-12 |
| JP3066886B2 true JP3066886B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=18453775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4357367A Expired - Lifetime JP3066886B2 (ja) | 1992-12-24 | 1992-12-24 | 高純度コバルトスパッタリングターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3066886B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19609439A1 (de) * | 1995-03-14 | 1996-09-19 | Japan Energy Corp | Verfahren zum Erzeugen von hochreinem Kobalt und Sputtering-Targets aus hochreinem Kobalt |
| JPH09272970A (ja) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Japan Energy Corp | 高純度コバルトスパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| US6858484B2 (en) | 2000-02-04 | 2005-02-22 | Hitachi, Ltd. | Method of fabricating semiconductor integrated circuit device |
| US6693001B2 (en) | 1997-03-14 | 2004-02-17 | Renesas Technology Corporation | Process for producing semiconductor integrated circuit device |
| US6391172B2 (en) | 1997-08-26 | 2002-05-21 | The Alta Group, Inc. | High purity cobalt sputter target and process of manufacturing the same |
| WO2000079586A1 (fr) | 1999-06-24 | 2000-12-28 | Hitachi, Ltd. | Procede de production de dispositif a circuit integre semi-conducteur et dispositif a circuit integre semi-conducteur |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5967384A (ja) * | 1982-10-07 | 1984-04-17 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 希土類元素含有合金からの有価金属の回収法 |
| JPH02213489A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 磁気特性に優れた金属コバルト微粒子の製造方法 |
-
1992
- 1992-12-24 JP JP4357367A patent/JP3066886B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06192874A (ja) | 1994-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4840808B2 (ja) | 高純度ニッケル、高純度ニッケルターゲット及び高純度ニッケル薄膜 | |
| US5810983A (en) | High purity cobalt sputtering targets | |
| JP2863058B2 (ja) | 均質で純粋なインゴットに加工することのできる耐熱金属合金及び該合金の製造方法 | |
| JP4519294B2 (ja) | インジウムの回収方法 | |
| CN101302585A (zh) | 一种制备高纯钴的方法 | |
| JP3066886B2 (ja) | 高純度コバルトスパッタリングターゲット | |
| JP3065193B2 (ja) | 高純度コバルトスパッタリングターゲット | |
| JP3151194B2 (ja) | コバルトの精製方法 | |
| JP3151195B2 (ja) | コバルトの精製方法 | |
| JPH073486A (ja) | 高純度コバルト及びその製造方法 | |
| TWI252875B (en) | Method and device for producing high-purity metal | |
| JP3825983B2 (ja) | 金属の高純度化方法 | |
| JP3095730B2 (ja) | 高純度コバルトの製造方法 | |
| KR101766607B1 (ko) | 고순도 염화코발트 및 그 제조 방법 | |
| JP3111348B2 (ja) | 廃ニッケル−カドミウム二次電池からの金属回収法 | |
| US4770750A (en) | Process for producing transition metal powders by electrolysis in melted salt baths | |
| JPH11229172A (ja) | 高純度銅の製造方法及び製造装置 | |
| JP3878402B2 (ja) | 金属の高純度化方法 | |
| JP3878407B2 (ja) | 金属の高純度化方法 | |
| US2852452A (en) | Electrolytic process | |
| JPH08253888A (ja) | 高純度コバルトの製造方法 | |
| JPH06173064A (ja) | Ｔｉの精製方法 | |
| GB2343683A (en) | Method for preparation of target material for spattering | |
| JP2020070462A (ja) | 高純度金属Ｒｕ粉末 | |
| Kuntyi et al. | Electrochemical processing of WC-Ni pseudoalloys in sulfuric acid solutions to ammonium paratungstate and nickel (II) sulfate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990216 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080519 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080519 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130519 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130519 Year of fee payment: 13 |