JP3460506B2 - 高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット - Google Patents
高誘電体膜形成用スパッタリングターゲットInfo
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- 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
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- 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
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＤＲＡＭなどの
高誘電率ペロブスカイト構造酸化物薄膜をスパッタリン
グにより成膜する際に、ターゲットに割れが発生するこ
とのない高誘電体膜形成用スパッタリングターゲットに
関するものである。
高誘電率ペロブスカイト構造酸化物薄膜をスパッタリン
グにより成膜する際に、ターゲットに割れが発生するこ
とのない高誘電体膜形成用スパッタリングターゲットに
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＢａおよびＴｉの複合酸化物
（以下、ＢａＴｉ複合酸化物という）、ＳｒおよびＴｉ
の複合酸化物（以下、ＳｒＴｉ複合酸化物という）並び
にＢａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物（以下、ＢａＳｒ
Ｔｉ複合酸化物という）の焼結体からなるスパッタリン
グターゲットは、ＤＲＡＭの記憶保持用キャパシタ用薄
膜を形成するためのターゲットとして用いることは知ら
れている。前記ターゲットをスパッタリングすることに
より得られたＢａＴｉ複合酸化物、ＳｒＴｉ複合酸化物
またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物からなる高誘電体膜はい
ずれもペロブスカイト構造を有すること、これら複合酸
化物の内でもＢａＳｒＴｉ複合酸化物からなるスパッタ
リングターゲットは、高集積度ＤＲＡＭの記憶保持用キ
ャパシタ用薄膜を形成するためのターゲットとして最も
広く用いられていることも知られている。
（以下、ＢａＴｉ複合酸化物という）、ＳｒおよびＴｉ
の複合酸化物（以下、ＳｒＴｉ複合酸化物という）並び
にＢａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物（以下、ＢａＳｒ
Ｔｉ複合酸化物という）の焼結体からなるスパッタリン
グターゲットは、ＤＲＡＭの記憶保持用キャパシタ用薄
膜を形成するためのターゲットとして用いることは知ら
れている。前記ターゲットをスパッタリングすることに
より得られたＢａＴｉ複合酸化物、ＳｒＴｉ複合酸化物
またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物からなる高誘電体膜はい
ずれもペロブスカイト構造を有すること、これら複合酸
化物の内でもＢａＳｒＴｉ複合酸化物からなるスパッタ
リングターゲットは、高集積度ＤＲＡＭの記憶保持用キ
ャパシタ用薄膜を形成するためのターゲットとして最も
広く用いられていることも知られている。
【０００３】前記ＢａＴｉ複合酸化物、ＳｒＴｉ複合酸
化物またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物焼結体からなる高誘
電体膜形成用スパッタリングターゲットを製造するに
は、まず原料粉末のＢａＣＯ3 粉末、ＳｒＣＯ3 粉末お
よびＴｉＯ2 粉末を用意し、これら原料粉末を所定の割
合に配合し、ボールミルに入れて混合し、得られた混合
粉末をＭｇＯルツボに入れ、大気雰囲気中、温度：１２
００〜１３５０℃、３〜１０時間保持の条件で焼成し、
得られた焼成体をボールミルで粉砕することによりＢａ
Ｔｉ複合酸化物粉末、ＳｒＴｉ複合酸化物粉末またはＢ
ａＳｒＴｉ複合酸化物粉末を作製することができる。し
かし、水熱合成法でも製造することができ、これら複合
酸化物粉末は市販もされている。
化物またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物焼結体からなる高誘
電体膜形成用スパッタリングターゲットを製造するに
は、まず原料粉末のＢａＣＯ3 粉末、ＳｒＣＯ3 粉末お
よびＴｉＯ2 粉末を用意し、これら原料粉末を所定の割
合に配合し、ボールミルに入れて混合し、得られた混合
粉末をＭｇＯルツボに入れ、大気雰囲気中、温度：１２
００〜１３５０℃、３〜１０時間保持の条件で焼成し、
得られた焼成体をボールミルで粉砕することによりＢａ
Ｔｉ複合酸化物粉末、ＳｒＴｉ複合酸化物粉末またはＢ
ａＳｒＴｉ複合酸化物粉末を作製することができる。し
かし、水熱合成法でも製造することができ、これら複合
酸化物粉末は市販もされている。
【０００４】これらＢａＴｉ複合酸化物粉末、ＳｒＴｉ
複合酸化物粉末またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物粉末にさ
らに前記条件の焼成および粉砕を２回以上繰り返して施
した後、真空度：１×１０-4〜５×１０-2Ｔｏｒｒ、荷
重：５０〜２００ｋｇ／ｃｍ 2 、温度：９００〜１３０
０℃、０．５〜３時間保持の条件でホットプレスするこ
とによりＢａＴｉ複合酸化物焼結体、ＳｒＴｉ複合酸化
物焼結体またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物焼結体を作製
し、得られた複合酸化物焼結体を研削加工して所定の寸
法のターゲットに仕上げられる。
複合酸化物粉末またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物粉末にさ
らに前記条件の焼成および粉砕を２回以上繰り返して施
した後、真空度：１×１０-4〜５×１０-2Ｔｏｒｒ、荷
重：５０〜２００ｋｇ／ｃｍ 2 、温度：９００〜１３０
０℃、０．５〜３時間保持の条件でホットプレスするこ
とによりＢａＴｉ複合酸化物焼結体、ＳｒＴｉ複合酸化
物焼結体またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物焼結体を作製
し、得られた複合酸化物焼結体を研削加工して所定の寸
法のターゲットに仕上げられる。
【０００５】これらＢａＴｉ複合酸化物焼結体、ＳｒＴ
ｉ複合酸化物焼結体またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物焼結
体の研削加工は、通常は、図１２に示されるように、研
削台３の上で水平状態で回転する焼結体の表面に直角に
回転砥石２´を当てながら、回転砥石２´を半径に移動
させることにより行われる。このようにして研削して得
られた従来ターゲット１´の表面には、図１１に示され
るように、同心円状の研削傷４´が形成される。
ｉ複合酸化物焼結体またはＢａＳｒＴｉ複合酸化物焼結
体の研削加工は、通常は、図１２に示されるように、研
削台３の上で水平状態で回転する焼結体の表面に直角に
回転砥石２´を当てながら、回転砥石２´を半径に移動
させることにより行われる。このようにして研削して得
られた従来ターゲット１´の表面には、図１１に示され
るように、同心円状の研削傷４´が形成される。
【０００６】得られたターゲットは、図１０の概略断面
図に示されるように、水冷銅板５にろう付けされてスパ
ッタリングターゲット装置６にセットされ、ターゲット
側の雰囲気を真空雰囲気にしてスパッタリングすること
により高誘電体膜を形成している。
図に示されるように、水冷銅板５にろう付けされてスパ
ッタリングターゲット装置６にセットされ、ターゲット
側の雰囲気を真空雰囲気にしてスパッタリングすること
により高誘電体膜を形成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、ＤＲＡＭなどの
大量生産とコストダウンのために、大型化したターゲッ
トを使用して高真空雰囲気下で高出力スパッタすること
により高速成膜し、それにより短時間で高誘電体膜を形
成するようとしている。しかし、高真空雰囲気下で高出
力スパッタすると、表面剥離および割れなどの損傷が発
生することがあり、これらターゲットに損傷が発生する
と、得られた薄膜にパーティクルが発生するところか
ら、ＤＲＡＭの歩留まりに深刻な影響を与えることにな
る。
大量生産とコストダウンのために、大型化したターゲッ
トを使用して高真空雰囲気下で高出力スパッタすること
により高速成膜し、それにより短時間で高誘電体膜を形
成するようとしている。しかし、高真空雰囲気下で高出
力スパッタすると、表面剥離および割れなどの損傷が発
生することがあり、これらターゲットに損傷が発生する
と、得られた薄膜にパーティクルが発生するところか
ら、ＤＲＡＭの歩留まりに深刻な影響を与えることにな
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
ターゲットを水冷銅板にろう付けしてスパッタリングタ
ーゲット装置にセットし、スパッタリングする際にター
ゲットに割れが生ずることのない高誘電体膜形成用スパ
ッタリングターゲットを開発すべく研究を行なっていた
ところ、円板状ターゲット表面に形成される研削傷がス
パッタリング時のターゲットの割れに大きな影響を及ぼ
すことが分かってきたのである。
ターゲットを水冷銅板にろう付けしてスパッタリングタ
ーゲット装置にセットし、スパッタリングする際にター
ゲットに割れが生ずることのない高誘電体膜形成用スパ
ッタリングターゲットを開発すべく研究を行なっていた
ところ、円板状ターゲット表面に形成される研削傷がス
パッタリング時のターゲットの割れに大きな影響を及ぼ
すことが分かってきたのである。
【０００９】すなわち、（ａ）一般に、ターゲットを水
冷銅板にろう付けし、スパッタリング装置にセットして
真空雰囲気中でスパッタリングを行うと、ターゲット側
は真空で減圧されており、一方、水冷銅板側は大気雰囲
気となっているところから、大気圧によってターゲット
は図１０の点線で示されるように弯曲変形し、かかる弯
曲変形が生じるとターゲットの表面にＡで示される半径
方向の引張応力が生じる、（ｂ）図１１に示される従来
の同心円状の研削傷４´を有するターゲット１´が図１
０の点線で示されるように弯曲変形すると、研削傷４´
が引張応力Ａに対して直角に形成されているところか
ら、研削傷４´から亀裂が進行て割れが発生する、
（ｃ）したがって、ターゲット表面に形成された研削傷
が、図１の斜視図および図２の平面図に示されるよう
に、ターゲットの中心点から放射状に円周部に向かう研
削傷４が形成されたターゲットであれば、スパッタリン
グ時のターゲットの割れがなくなる、（ｄ）研削傷４が
放射状に流れ出る点Ｐの存在位置は、図１および図２に
示されるように円板状ターゲットの中心が最も好ましい
が、図３および図４の平面図に示されるように円板状タ
ーゲットの中心点から外れたターゲット表面の任意の点
Ｐであってもよい、（ｅ）さらに、図５、図６および図
７の平面図に示されるように、円板状ターゲットの表面
から外れた円板状ターゲットの表面を含む平面の任意の
点Ｐ´から放射状に流れ出る研削傷４であっても、同心
円に平行な研削傷４´を含む割合が極めて少ないのでス
パッタリング時のターゲットの割れがなくなる、（図
５、図６および図７の点線は、Ｐ´から放射状に流れ出
る仮想の研削傷であり、研削傷の流れを理解しやすくす
るために付加したものである）、（ｆ）研削傷４が放射
状に流れ出る点は、図８の平面図に示されるように円板
状ターゲットの表面から外れた円板状ターゲットの表面
を含む平面上の任意の２点Ｐ1 およびＰ2 があってもよ
く、２個以上の任意の複数点から放射状に流れている研
削傷の付いた高誘電体膜形成用高密度スパッタリングタ
ーゲットであっても良い、などの知見を得たのである。
冷銅板にろう付けし、スパッタリング装置にセットして
真空雰囲気中でスパッタリングを行うと、ターゲット側
は真空で減圧されており、一方、水冷銅板側は大気雰囲
気となっているところから、大気圧によってターゲット
は図１０の点線で示されるように弯曲変形し、かかる弯
曲変形が生じるとターゲットの表面にＡで示される半径
方向の引張応力が生じる、（ｂ）図１１に示される従来
の同心円状の研削傷４´を有するターゲット１´が図１
０の点線で示されるように弯曲変形すると、研削傷４´
が引張応力Ａに対して直角に形成されているところか
ら、研削傷４´から亀裂が進行て割れが発生する、
（ｃ）したがって、ターゲット表面に形成された研削傷
が、図１の斜視図および図２の平面図に示されるよう
に、ターゲットの中心点から放射状に円周部に向かう研
削傷４が形成されたターゲットであれば、スパッタリン
グ時のターゲットの割れがなくなる、（ｄ）研削傷４が
放射状に流れ出る点Ｐの存在位置は、図１および図２に
示されるように円板状ターゲットの中心が最も好ましい
が、図３および図４の平面図に示されるように円板状タ
ーゲットの中心点から外れたターゲット表面の任意の点
Ｐであってもよい、（ｅ）さらに、図５、図６および図
７の平面図に示されるように、円板状ターゲットの表面
から外れた円板状ターゲットの表面を含む平面の任意の
点Ｐ´から放射状に流れ出る研削傷４であっても、同心
円に平行な研削傷４´を含む割合が極めて少ないのでス
パッタリング時のターゲットの割れがなくなる、（図
５、図６および図７の点線は、Ｐ´から放射状に流れ出
る仮想の研削傷であり、研削傷の流れを理解しやすくす
るために付加したものである）、（ｆ）研削傷４が放射
状に流れ出る点は、図８の平面図に示されるように円板
状ターゲットの表面から外れた円板状ターゲットの表面
を含む平面上の任意の２点Ｐ1 およびＰ2 があってもよ
く、２個以上の任意の複数点から放射状に流れている研
削傷の付いた高誘電体膜形成用高密度スパッタリングタ
ーゲットであっても良い、などの知見を得たのである。
【００１０】この発明は、かかる知見に基づいて成され
たものであって、（１）ＢａおよびＴｉの複合酸化物、
ＳｒおよびＴｉの複合酸化物またはＢａ、ＳｒおよびＴ
ｉの複合酸化物からなる焼結体の表面を研削して得られ
た円板状ターゲットにおいて、円板状ターゲット表面に
形成された研削傷が、ターゲットの表面を含む平面の任
意の点から放射状に流れている研削傷である高誘電体膜
形成用高密度スパッタリングターゲット、（２）前記任
意の点は、円板状ターゲットの表面にある前記（１）記
載の高誘電体膜形成用高密度スパッタリングターゲッ
ト、（３）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面を
含む平面の円板状ターゲットから外れた位置にある前記
（１）記載の高誘電体膜形成用高密度スパッタリングタ
ーゲット、（４）前記任意の点は、円板状ターゲットの
表面の中心点である前記（１）記載の高誘電体膜形成用
高密度スパッタリングターゲット、に特徴を有するもの
である。
たものであって、（１）ＢａおよびＴｉの複合酸化物、
ＳｒおよびＴｉの複合酸化物またはＢａ、ＳｒおよびＴ
ｉの複合酸化物からなる焼結体の表面を研削して得られ
た円板状ターゲットにおいて、円板状ターゲット表面に
形成された研削傷が、ターゲットの表面を含む平面の任
意の点から放射状に流れている研削傷である高誘電体膜
形成用高密度スパッタリングターゲット、（２）前記任
意の点は、円板状ターゲットの表面にある前記（１）記
載の高誘電体膜形成用高密度スパッタリングターゲッ
ト、（３）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面を
含む平面の円板状ターゲットから外れた位置にある前記
（１）記載の高誘電体膜形成用高密度スパッタリングタ
ーゲット、（４）前記任意の点は、円板状ターゲットの
表面の中心点である前記（１）記載の高誘電体膜形成用
高密度スパッタリングターゲット、に特徴を有するもの
である。
【００１１】研削傷がターゲットの表面を含む平面の任
意の点から放射状に流れでる前記任意の点は、円板状タ
ーゲットの中心に近い領域にあることが好ましく、従っ
て、前記任意の点は円板状ターゲットの中心からから円
板状ターゲット半径の１／２以下の中央円形範囲内の平
面にあることが好ましく、さらに前記円板状ターゲット
の表面を含む平面上の任意の点は、円板状ターゲット表
面の中心から円板状ターゲット半径の１／４以下の中央
円形範囲内の平面にあることが一層好ましい。
意の点から放射状に流れでる前記任意の点は、円板状タ
ーゲットの中心に近い領域にあることが好ましく、従っ
て、前記任意の点は円板状ターゲットの中心からから円
板状ターゲット半径の１／２以下の中央円形範囲内の平
面にあることが好ましく、さらに前記円板状ターゲット
の表面を含む平面上の任意の点は、円板状ターゲット表
面の中心から円板状ターゲット半径の１／４以下の中央
円形範囲内の平面にあることが一層好ましい。
【００１２】この発明のターゲットの表面を含む平面上
の任意の点から放射状に流れている研削傷は微細である
ほど好ましい。従って、この発明は、（５）Ｂａおよび
Ｔｉの複合酸化物、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物または
Ｂａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物からなる焼結体の表
面を研削して得られた円板状ターゲットにおいて、円板
状ターゲット表面に形成された研削傷がターゲットの表
面を含む平面の任意の点から放射状に流れている研削傷
であり、この研削傷の表面粗さは、Ｒmax ：５μｍ以下
である高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット、
（６）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面にある
前記（５）記載の高誘電体膜形成用高密度スパッタリン
グターゲット、（７）前記任意の点は、円板状ターゲッ
トの表面を含む平面の円板状ターゲットから外れた位置
にある前記（５）記載の高誘電体膜形成用スパッタリン
グターゲット、（８）前記任意の点は、円板状ターゲッ
トの表面の中心点である前記（５）記載の高誘電体膜形
成用スパッタリングターゲット、に特徴を有するもので
ある。
の任意の点から放射状に流れている研削傷は微細である
ほど好ましい。従って、この発明は、（５）Ｂａおよび
Ｔｉの複合酸化物、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物または
Ｂａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物からなる焼結体の表
面を研削して得られた円板状ターゲットにおいて、円板
状ターゲット表面に形成された研削傷がターゲットの表
面を含む平面の任意の点から放射状に流れている研削傷
であり、この研削傷の表面粗さは、Ｒmax ：５μｍ以下
である高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット、
（６）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面にある
前記（５）記載の高誘電体膜形成用高密度スパッタリン
グターゲット、（７）前記任意の点は、円板状ターゲッ
トの表面を含む平面の円板状ターゲットから外れた位置
にある前記（５）記載の高誘電体膜形成用スパッタリン
グターゲット、（８）前記任意の点は、円板状ターゲッ
トの表面の中心点である前記（５）記載の高誘電体膜形
成用スパッタリングターゲット、に特徴を有するもので
ある。
【００１３】さらに、この発明のターゲットの表面を含
む平面の任意の点から放射状に流れている研削傷を有す
る高誘電体膜形成用スパッタリングターゲットは、高密
度であるほど強度が向上し、弯曲変形が少なくなり、引
張応力に耐えて割れが進行せず、従ってスパッタリング
中に割れが発生することはない。従って、この発明は、
（９）ＢａおよびＴｉの複合酸化物、ＳｒおよびＴｉの
複合酸化物またはＢａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物か
らなる焼結体の表面を研削して得られた密度比：９５％
以上の円板状ターゲットであって、円板状ターゲット表
面に形成された研削傷がターゲットの表面を含む平面の
任意の点から放射状に流れている研削傷であり、この研
削傷の表面粗さは、Ｒmax ：５μｍ以下である高誘電体
膜形成用高密度スパッタリングターゲット、（10）前記
任意の点は、円板状ターゲットの表面にある前記（９）
記載の高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット、
（11）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面を含む
平面の円板状ターゲットから外れた位置にある前記
（９）記載の高誘電体膜形成用スパッタリングターゲッ
ト、（12）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面の
中心点である前記（９）記載の高誘電体膜形成用スパッ
タリングターゲット、に特徴を有するものである。
む平面の任意の点から放射状に流れている研削傷を有す
る高誘電体膜形成用スパッタリングターゲットは、高密
度であるほど強度が向上し、弯曲変形が少なくなり、引
張応力に耐えて割れが進行せず、従ってスパッタリング
中に割れが発生することはない。従って、この発明は、
（９）ＢａおよびＴｉの複合酸化物、ＳｒおよびＴｉの
複合酸化物またはＢａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物か
らなる焼結体の表面を研削して得られた密度比：９５％
以上の円板状ターゲットであって、円板状ターゲット表
面に形成された研削傷がターゲットの表面を含む平面の
任意の点から放射状に流れている研削傷であり、この研
削傷の表面粗さは、Ｒmax ：５μｍ以下である高誘電体
膜形成用高密度スパッタリングターゲット、（10）前記
任意の点は、円板状ターゲットの表面にある前記（９）
記載の高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット、
（11）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面を含む
平面の円板状ターゲットから外れた位置にある前記
（９）記載の高誘電体膜形成用スパッタリングターゲッ
ト、（12）前記任意の点は、円板状ターゲットの表面の
中心点である前記（９）記載の高誘電体膜形成用スパッ
タリングターゲット、に特徴を有するものである。
【００１４】この発明の高誘電体膜形成用スパッタリン
グターゲットは図１に示されるように半径方向に向かっ
て流れている研削傷４が形成されることが最も好まし
い。この研削傷４を有する高誘電体膜形成用スパッタリ
ングターゲットは、前記従来の方法で製造したＢａおよ
びＴｉの複合酸化物、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物また
はＢａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物からなる焼結体を
半径方向に研削することにより得ることが出来る。
グターゲットは図１に示されるように半径方向に向かっ
て流れている研削傷４が形成されることが最も好まし
い。この研削傷４を有する高誘電体膜形成用スパッタリ
ングターゲットは、前記従来の方法で製造したＢａおよ
びＴｉの複合酸化物、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物また
はＢａ、ＳｒおよびＴｉの複合酸化物からなる焼結体を
半径方向に研削することにより得ることが出来る。
【００１５】しかし、この半径方向に研削する研削方法
は時間とコストがかかるところから、図９に示されるよ
うな水平状態で回転するリング状回転砥石２を焼結体の
中央部を通るように当てながら、研削台３の上の焼結体
をゆっくりと回転させると、ターゲットの表面には図
２、図３、図４、図５、図６および図８の平面図に示さ
れるような中央部から円周部に向かって流れる研削傷４
が形成される。この場合、リング状回転砥石２の径が大
きいほど半径方向に近い研削傷が得られ、直線に近似し
た研削傷が得られる。
は時間とコストがかかるところから、図９に示されるよ
うな水平状態で回転するリング状回転砥石２を焼結体の
中央部を通るように当てながら、研削台３の上の焼結体
をゆっくりと回転させると、ターゲットの表面には図
２、図３、図４、図５、図６および図８の平面図に示さ
れるような中央部から円周部に向かって流れる研削傷４
が形成される。この場合、リング状回転砥石２の径が大
きいほど半径方向に近い研削傷が得られ、直線に近似し
た研削傷が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】水熱合成法で製造された平均粒
径：０．３μｍを有する市販のＢａＴｉＯ3 粉末、Ｓｒ
ＴｉＯ3 粉末、（Ｂａ0.75，Ｓｒ0.25）ＴｉＯ3 粉末、
（Ｂａ0.5 ，Ｓｒ0.5 ）ＴｉＯ3 粉末および（Ｂ
ａ0.25，Ｓｒ0.75）ＴｉＯ3 粉末からなる複合酸化物粉
末を用意し、これら複合酸化物粉末を直径：３０５ｍｍ
の高純度グラファイトモールドに充填し、 昇温速度：５℃／ｍｉｎ、 加熱温度：１２５０℃、 圧力：５０〜２００Ｋｇｆ／ｃｍ2 、 保持時間：３時間、 冷却：炉冷、 の条件で真空ホットプレスすることにより直径：３０５
ｍｍ、厚さ：６ｍｍを有し、表１および表２に示される
密度比を有するホットプレス焼結体を作製し、これらホ
ットプレス焼結体を粗さの異なる砥石により研削し、直
径：３００ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有しかつ図１〜
図８の内のいずれかに示される研削傷の流れを有する本
発明スパッタリングターゲット（以下、本発明ターゲッ
トという）１〜２０および比較スパッタリングターゲッ
ト（以下、比較ターゲットという）１〜５を作製し、こ
れら本発明ターゲット１〜２０および比較ターゲットと
いう）１〜５の密度比および研削傷の表面粗さＲmax を
測定し、その結果を表１〜表３に示した。
径：０．３μｍを有する市販のＢａＴｉＯ3 粉末、Ｓｒ
ＴｉＯ3 粉末、（Ｂａ0.75，Ｓｒ0.25）ＴｉＯ3 粉末、
（Ｂａ0.5 ，Ｓｒ0.5 ）ＴｉＯ3 粉末および（Ｂ
ａ0.25，Ｓｒ0.75）ＴｉＯ3 粉末からなる複合酸化物粉
末を用意し、これら複合酸化物粉末を直径：３０５ｍｍ
の高純度グラファイトモールドに充填し、 昇温速度：５℃／ｍｉｎ、 加熱温度：１２５０℃、 圧力：５０〜２００Ｋｇｆ／ｃｍ2 、 保持時間：３時間、 冷却：炉冷、 の条件で真空ホットプレスすることにより直径：３０５
ｍｍ、厚さ：６ｍｍを有し、表１および表２に示される
密度比を有するホットプレス焼結体を作製し、これらホ
ットプレス焼結体を粗さの異なる砥石により研削し、直
径：３００ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有しかつ図１〜
図８の内のいずれかに示される研削傷の流れを有する本
発明スパッタリングターゲット（以下、本発明ターゲッ
トという）１〜２０および比較スパッタリングターゲッ
ト（以下、比較ターゲットという）１〜５を作製し、こ
れら本発明ターゲット１〜２０および比較ターゲットと
いう）１〜５の密度比および研削傷の表面粗さＲmax を
測定し、その結果を表１〜表３に示した。
【００１７】一方、前記表３に示される密度比のホット
プレス焼結体を、図１２に示される水平状態で回転する
焼結体の表面に直角に回転砥石２´を当てながら、回転
砥石２´を水平に移動させることにより同心円状の研削
傷を有する従来スパッタリングターゲット（以下、従来
ターゲットという）１〜４をそれぞれ作製し、これらの
密度比および研削傷の表面粗さＲmax を測定し、その結
果を表３に示した。
プレス焼結体を、図１２に示される水平状態で回転する
焼結体の表面に直角に回転砥石２´を当てながら、回転
砥石２´を水平に移動させることにより同心円状の研削
傷を有する従来スパッタリングターゲット（以下、従来
ターゲットという）１〜４をそれぞれ作製し、これらの
密度比および研削傷の表面粗さＲmax を測定し、その結
果を表３に示した。
【００１８】これら本発明ターゲット１〜２０、比較タ
ーゲット１〜５および従来ターゲット１〜４をＩｎ−Ｓ
ｎはんだにより水冷銅板にハンダ付けし、それぞれスパ
ッタリング装置にセットし、 真空度：７．５ｍＴｏｒｒ， スパッタガス組成：Ａｒ／０2 ＝４／１， 印加電力：直流４００Ｗ（３．３Ｗ／ｃｍ2 ）， 放電時間：１００時間， の条件でスパッタリングしたところ、成膜速度はいずれ
も約１５ｎｍ／分であり、かかる条件でスパッタリング
したのち、本発明ターゲット１〜２０、比較ターゲット
１〜５および従来ターゲット１〜４に割れが発生したか
否かを目視にて調べ、その結果を表１〜表３に示した。
ーゲット１〜５および従来ターゲット１〜４をＩｎ−Ｓ
ｎはんだにより水冷銅板にハンダ付けし、それぞれスパ
ッタリング装置にセットし、 真空度：７．５ｍＴｏｒｒ， スパッタガス組成：Ａｒ／０2 ＝４／１， 印加電力：直流４００Ｗ（３．３Ｗ／ｃｍ2 ）， 放電時間：１００時間， の条件でスパッタリングしたところ、成膜速度はいずれ
も約１５ｎｍ／分であり、かかる条件でスパッタリング
したのち、本発明ターゲット１〜２０、比較ターゲット
１〜５および従来ターゲット１〜４に割れが発生したか
否かを目視にて調べ、その結果を表１〜表３に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
（＊印は、この発明の範囲外の値を示す。）
【００２２】
【発明の効果】表１〜表３に示される結果から、円板状
ターゲット表面に形成された研削傷がターゲットの表面
を含む平面の任意の点から放射状に流れている研削傷で
あり、この研削傷の表面粗さがＲmax ：５μｍ以下であ
る本発明ターゲット１〜２０は、同心円状の研削傷を有
する従来ターゲット１〜４のようにスパッタリング時に
割れが発生しないことがわかる。また、比較ターゲット
１〜５に見られるように、研削傷の表面粗さＲmax が５
μｍを越えて大きいと、スパッタリング時に割れが発生
するすることは避けられないことも分かる。上述のよう
に、この発明のスパッタリングターゲットは、スパッタ
リングの際にターゲットに割れが発生しないのでパーテ
ィクルの発生がなく、ＤＲＡＭなどの大量生産とコスト
ダウンに大いに貢献しうるものである。
ターゲット表面に形成された研削傷がターゲットの表面
を含む平面の任意の点から放射状に流れている研削傷で
あり、この研削傷の表面粗さがＲmax ：５μｍ以下であ
る本発明ターゲット１〜２０は、同心円状の研削傷を有
する従来ターゲット１〜４のようにスパッタリング時に
割れが発生しないことがわかる。また、比較ターゲット
１〜５に見られるように、研削傷の表面粗さＲmax が５
μｍを越えて大きいと、スパッタリング時に割れが発生
するすることは避けられないことも分かる。上述のよう
に、この発明のスパッタリングターゲットは、スパッタ
リングの際にターゲットに割れが発生しないのでパーテ
ィクルの発生がなく、ＤＲＡＭなどの大量生産とコスト
ダウンに大いに貢献しうるものである。
【図１】この発明のスパッタリングターゲットの斜視図
である。
である。
【図２】この発明のスパッタリングターゲットの平面図
である。
である。
【図３】この発明のスパッタリングターゲットの平面図
である。
である。
【図４】この発明のスパッタリングターゲットの平面図
である。
である。
【図５】この発明のスパッタリングターゲットの平面図
である。
である。
【図６】この発明のスパッタリングターゲットの平面図
である。
である。
【図７】この発明のスパッタリングターゲットの平面図
である。
である。
【図８】この発明のスパッタリングターゲットの平面図
である。
である。
【図９】この発明のスパッタリングターゲットを製造す
るための研削方法を示す断面図である。
るための研削方法を示す断面図である。
【図１０】従来の課題を説明するためのパッタリング装
置の断面概略図である。
置の断面概略図である。
【図１１】従来のスパッタリングターゲットの斜視図で
ある。
ある。
【図１２】従来のスパッタリングターゲットを製造する
ための研削方法を示す断面図である。
ための研削方法を示す断面図である。
１ ターゲット
１´ ターゲット
２ 砥石
２´ 砥石
３ 研削台
４ 研削傷
４´ 研削傷
５ 冷却銅板
６ スパッタリング装置
Ｐ 任意の点
Ｐ´ 任意の点
Ｐ1 任意の点
Ｐ2 任意の点
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｌ 21/8242 Ｈ０１Ｌ 27/10 ６５１
27/04
27/108
(72)発明者 三島 昭史
埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテ
リアル株式会社 総合研究所内
(72)発明者 森 暁
兵庫県三田市テクノパ−ク12−６ 三菱
マテリアル株式会社 三田工場内
(72)発明者 小田 淳一
兵庫県三田市テクノパ−ク12−６ 三菱
マテリアル株式会社 三田工場内
(56)参考文献 特開 平10−310471（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−151564（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−269699（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−277467（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 14/00 - 14/58
C04B 41/91
H01L 27/04
Claims (5)
- 【請求項１】 ＢａおよびＴｉの複合酸化物、Ｓｒおよ
びＴｉの複合酸化物またはＢａ、ＳｒおよびＴｉの複合
酸化物からなる焼結体の表面を研削して得られた円板状
ターゲットにおいて、 円板状ターゲット表面に形成された研削傷は、円板状タ
ーゲットの表面を含む平面上の任意の点から放射状に流
れており、この研削傷の表面粗さは、Ｒmax ：５μｍ以
下であることを特徴とする高誘電体膜形成用スパッタリ
ングターゲット。 - 【請求項２】 前記任意の点は、円板状ターゲットの表
面にあることを特徴とする請求項１記載の高誘電体膜形
成用高密度スパッタリングターゲット。 - 【請求項３】 前記任意の点は、円板状ターゲットの表
面を含む平面の円板状ターゲットから外れた位置にある
ことを特徴とする請求項１記載の高誘電体膜形成用スパ
ッタリングターゲット。 - 【請求項４】 前記任意の点は、円板状ターゲットの表
面の中心点であることを特徴とする請求項１記載の高誘
電体膜形成用スパッタリングターゲット。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の高誘電
体膜形成用スパッタリングターゲットは、いずれも密度
比：９５％以上を有することを特徴とする高誘電体膜形
成用スパッタリングターゲット。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11461497A JP3460506B2 (ja) | 1996-11-01 | 1997-05-02 | 高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット |
| KR1019970057005A KR19980041994A (ko) | 1996-11-01 | 1997-10-31 | 강유전성 필름의 용착을 위한 스퍼터링 타겟 |
| US08/962,678 US5997704A (en) | 1996-11-01 | 1997-11-03 | Sputtering target for depositing ferroelectric film, method for preparing the same, and method for preparing a DRAM using the same |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-291776 | 1996-11-01 | ||
| JP29177696 | 1996-11-01 | ||
| JP11461497A JP3460506B2 (ja) | 1996-11-01 | 1997-05-02 | 高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182151A JPH10182151A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3460506B2 true JP3460506B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=26453336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11461497A Expired - Fee Related JP3460506B2 (ja) | 1996-11-01 | 1997-05-02 | 高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5997704A (ja) |
| JP (1) | JP3460506B2 (ja) |
| KR (1) | KR19980041994A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2989169B2 (ja) * | 1997-08-08 | 1999-12-13 | 日立金属株式会社 | Ｎｉ−Ａｌ系金属間化合物ターゲットおよびその製造方法ならびに磁気記録媒体 |
| JP2001003164A (ja) * | 1999-06-18 | 2001-01-09 | Mitsubishi Materials Corp | 高速成膜しても割れが発生することのない高誘電体膜形成用スパッタリングターゲット |
| JP3628554B2 (ja) * | 1999-07-15 | 2005-03-16 | 株式会社日鉱マテリアルズ | スパッタリングターゲット |
| JP2001131737A (ja) * | 1999-11-09 | 2001-05-15 | Nikko Materials Co Ltd | スパッタリングターゲット及びその研削方法 |
| JP4717186B2 (ja) * | 2000-07-25 | 2011-07-06 | 株式会社アルバック | スパッタリング装置 |
| JP2002322560A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
| WO2004023194A2 (en) * | 2002-09-04 | 2004-03-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Optical isolator with magneto-optical material and manufacturing method |
| US20050072668A1 (en) * | 2003-10-06 | 2005-04-07 | Heraeus, Inc. | Sputter target having modified surface texture |
| US20050236270A1 (en) * | 2004-04-23 | 2005-10-27 | Heraeus, Inc. | Controlled cooling of sputter targets |
| TWI432592B (zh) * | 2007-04-27 | 2014-04-01 | Honeywell Int Inc | 具有降低預燒時間之濺鍍靶，其製造方法及其用途 |
| WO2016027599A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 三井金属鉱業株式会社 | 円筒形スパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および円筒形スパッタリングターゲット |
| AT15050U1 (de) * | 2015-12-18 | 2016-11-15 | Plansee Composite Mat Gmbh | Beschichtungsquelle mit Strukturierung |
| CN110872190A (zh) * | 2018-08-30 | 2020-03-10 | 中国科学技术大学 | 一种调节介电材料表观挠曲电效应的方法 |
| CN113770901B (zh) * | 2021-09-17 | 2023-03-17 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 一种靶材溅射面的抛光方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4834860A (en) * | 1987-07-01 | 1989-05-30 | The Boc Group, Inc. | Magnetron sputtering targets |
| JPH06264231A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Mitsubishi Materials Corp | 高誘電体薄膜製造用ターゲット材およびその製造法 |
| JP3464251B2 (ja) * | 1993-10-08 | 2003-11-05 | 株式会社アルバック | スパッタリングターゲット |
| US5709783A (en) * | 1993-11-18 | 1998-01-20 | Mcdonnell Douglas Corporation | Preparation of sputtering targets |
| JPH083736A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-09 | Tosoh Corp | チタン酸ストロンチウムスパッタリングターゲット |
-
1997
- 1997-05-02 JP JP11461497A patent/JP3460506B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-31 KR KR1019970057005A patent/KR19980041994A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-11-03 US US08/962,678 patent/US5997704A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980041994A (ko) | 1998-08-17 |
| US5997704A (en) | 1999-12-07 |
| JPH10182151A (ja) | 1998-07-07 |
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