JPH073444A - 耐割損性のすぐれた半導体装置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材 - Google Patents
耐割損性のすぐれた半導体装置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材Info
- Publication number
- JPH073444A JPH073444A JP17112393A JP17112393A JPH073444A JP H073444 A JPH073444 A JP H073444A JP 17112393 A JP17112393 A JP 17112393A JP 17112393 A JP17112393 A JP 17112393A JP H073444 A JPH073444 A JP H073444A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target material
- sputtering
- thin film
- semiconductor device
- resistance
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱歪に対してすぐれた耐割損性を示す半導体
装置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材
を提供する。 【構成】 半導体装置の誘電薄膜形成用スパッタリング
焼結ターゲット材が、不可避不純物の含有量が９０ppm
以下の高純度のＢａとＳｒとＴｉの複合酸化物からな
る。
装置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材
を提供する。 【構成】 半導体装置の誘電薄膜形成用スパッタリング
焼結ターゲット材が、不可避不純物の含有量が９０ppm
以下の高純度のＢａとＳｒとＴｉの複合酸化物からな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に熱歪に対する耐
割損性にすぐれ、したがって大径化しても割損の発生が
なく、長期に亘っての実用化を可能ならしめる半導体装
置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材に
関するものである。
割損性にすぐれ、したがって大径化しても割損の発生が
なく、長期に亘っての実用化を可能ならしめる半導体装
置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に半導体装置の製造に際し
て、半導体素子となるシリコンまたはガリウムひ素など
のウエハの表面に、高純度のＢａとＳｒとＴｉの複合酸
化物（以下、（Ｂａ，Ｓｒ）Ｏ・ＴｉＯ2 で示す）から
なる焼結ターゲット材を用い、スパッタリング法にて誘
導薄膜を形成することが行われている。
て、半導体素子となるシリコンまたはガリウムひ素など
のウエハの表面に、高純度のＢａとＳｒとＴｉの複合酸
化物（以下、（Ｂａ，Ｓｒ）Ｏ・ＴｉＯ2 で示す）から
なる焼結ターゲット材を用い、スパッタリング法にて誘
導薄膜を形成することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の半導体装
置の製造技術の進歩は著しく、これに伴ない、ウエハは
増々大型化する傾向にあり、このような大径のウエハの
表面への誘導薄膜の形成には、従来焼結ターゲット材の
寸法である直径：５〜１００mmに比して一段と大径の焼
結ターゲット材が必要になる。しかし、上記の従来スパ
ッタリング焼結ターゲット材においては、これを直径で
２００〜５００mmに大径化すると、上面がスパッタの照
射で１００〜１５０℃の高温に加熱され、一方底面は水
冷バッキングプレートにろう付けされている使用条件下
では、これに比例して発生する熱歪も急激に大きくな
り、この熱歪が原因で割損が発生し易くなり、長時間に
亘る実用が困難になるのが現状である。
置の製造技術の進歩は著しく、これに伴ない、ウエハは
増々大型化する傾向にあり、このような大径のウエハの
表面への誘導薄膜の形成には、従来焼結ターゲット材の
寸法である直径：５〜１００mmに比して一段と大径の焼
結ターゲット材が必要になる。しかし、上記の従来スパ
ッタリング焼結ターゲット材においては、これを直径で
２００〜５００mmに大径化すると、上面がスパッタの照
射で１００〜１５０℃の高温に加熱され、一方底面は水
冷バッキングプレートにろう付けされている使用条件下
では、これに比例して発生する熱歪も急激に大きくな
り、この熱歪が原因で割損が発生し易くなり、長時間に
亘る実用が困難になるのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、半導体装置の誘電薄膜の形成に
用いられている高純度の（Ｂａ，Ｓｒ）Ｏ・ＴｉＯ2 か
らなるスパッタリング焼結ターゲット材に着目し、これ
の耐割損性向上をはかるべく研究を行なった結果、上記
のスパッタリング焼結ターゲット材は、ＮａやＣａ、さ
らにＡｌ，Ｓｉ、およびＦｅなどの不可避不純物を合量
で０．０５〜０．５重量％（５００〜５０００ppm ）程
度含有するが、この不可避不純物の含有量を９０ppm 以
下に低減すると、特に熱歪に対する耐割損性が著しく向
上するようになり、直径で２００〜５００mmに大径化し
ても、実用に際して、スパッタ中に割損が発生するのが
著しく抑制され、長期に亘っての使用に耐えるようにな
るという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、半導体装置の誘電薄膜の形成に
用いられている高純度の（Ｂａ，Ｓｒ）Ｏ・ＴｉＯ2 か
らなるスパッタリング焼結ターゲット材に着目し、これ
の耐割損性向上をはかるべく研究を行なった結果、上記
のスパッタリング焼結ターゲット材は、ＮａやＣａ、さ
らにＡｌ，Ｓｉ、およびＦｅなどの不可避不純物を合量
で０．０５〜０．５重量％（５００〜５０００ppm ）程
度含有するが、この不可避不純物の含有量を９０ppm 以
下に低減すると、特に熱歪に対する耐割損性が著しく向
上するようになり、直径で２００〜５００mmに大径化し
ても、実用に際して、スパッタ中に割損が発生するのが
著しく抑制され、長期に亘っての使用に耐えるようにな
るという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもづいてな
されたものであって、高純度の（Ｂａ，Ｓｒ）Ｏ・Ｔｉ
Ｏ2 からなり、かつ不可避不純物の含有量を９０ppm 以
下にすることにより耐割損性の向上をはかった半導体装
置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材に
特徴を有するものである。なお、この発明のスパッタリ
ング焼結ターゲット材において、不可避不純物の含有量
を９０ppm 以下としたのは、上記の通りその含有量が９
０ppm を越えると、特に熱歪に対する耐割損性が急激に
低下するようになるという理由によるものである。
されたものであって、高純度の（Ｂａ，Ｓｒ）Ｏ・Ｔｉ
Ｏ2 からなり、かつ不可避不純物の含有量を９０ppm 以
下にすることにより耐割損性の向上をはかった半導体装
置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材に
特徴を有するものである。なお、この発明のスパッタリ
ング焼結ターゲット材において、不可避不純物の含有量
を９０ppm 以下としたのは、上記の通りその含有量が９
０ppm を越えると、特に熱歪に対する耐割損性が急激に
低下するようになるという理由によるものである。
【０００６】
【実施例】つぎに、この発明のスパッタリング焼結ター
ゲット材を実施例により具体的に説明する。原料粉末と
して、表１に示される平均粒径および不可避不純物含有
量の炭酸バリウム（以下、ＢａＣＯ3 で示す）粉末Ａ〜
Ｃ、炭酸ストロンチウム（以下、ＳｒＣＯ3 で示す）粉
末ＤＦ、および酸化チタン（以下、ＴｉＯ2 で示す）粉
末Ｇ〜Ｉを用意し、これら原料粉末のうちＢａＣＯ3 粉
末Ａ〜ＣおよびＳｒＣＯ3 粉末Ｄ〜Ｆについては、それ
ぞれこれに酢酸を混合して酢酸バリウム溶液および酢酸
ストロンチウム溶液とし、ついでエタノールを添加し、
酢酸バリウムおよび酢酸ストロンチウムの溶解度を小さ
くして、これを高純度の結晶とし、また同じくＴｉＯ2
粉末Ｇ〜Ｉについては、これを塩素と反応させてＴｉＣ
ｌ4 とした後、アルコールと反応させてイソプロポキシ
ドチタンとし、これを蒸留精製して高純度化し、この結
果得られた高純度の酢酸バリウム結晶、酢酸ストロンチ
ウム結晶、およびイソプロポキシドチタンを所定の割合
に配合し、混合し、水を加えて加水分解し、ついで真空
中、温度：１２０℃で乾燥した後、大気中、温度：１０
００℃に５時間保持の条件で加熱し、ボールミルで粉砕
することにより表２に示される組成、並びに平均粒径お
よび不可避不純物含有量の高純度原料粉末を調整し、こ
れら高純度原料粉末を用い、真空度：（１〜５）×１０
-4torr、荷重：３５〜２００ton 、温度：９００〜１２
００℃、保持時間：３時間、の条件でホットプレスし
て、同じく表２に示される理論密度比および直径寸法
（厚さはいずれも５mm）を有する本発明スパッタリング
焼結ターゲット材（以下、本発明ターゲット材という）
１〜９をそれぞれ製造した。
ゲット材を実施例により具体的に説明する。原料粉末と
して、表１に示される平均粒径および不可避不純物含有
量の炭酸バリウム（以下、ＢａＣＯ3 で示す）粉末Ａ〜
Ｃ、炭酸ストロンチウム（以下、ＳｒＣＯ3 で示す）粉
末ＤＦ、および酸化チタン（以下、ＴｉＯ2 で示す）粉
末Ｇ〜Ｉを用意し、これら原料粉末のうちＢａＣＯ3 粉
末Ａ〜ＣおよびＳｒＣＯ3 粉末Ｄ〜Ｆについては、それ
ぞれこれに酢酸を混合して酢酸バリウム溶液および酢酸
ストロンチウム溶液とし、ついでエタノールを添加し、
酢酸バリウムおよび酢酸ストロンチウムの溶解度を小さ
くして、これを高純度の結晶とし、また同じくＴｉＯ2
粉末Ｇ〜Ｉについては、これを塩素と反応させてＴｉＣ
ｌ4 とした後、アルコールと反応させてイソプロポキシ
ドチタンとし、これを蒸留精製して高純度化し、この結
果得られた高純度の酢酸バリウム結晶、酢酸ストロンチ
ウム結晶、およびイソプロポキシドチタンを所定の割合
に配合し、混合し、水を加えて加水分解し、ついで真空
中、温度：１２０℃で乾燥した後、大気中、温度：１０
００℃に５時間保持の条件で加熱し、ボールミルで粉砕
することにより表２に示される組成、並びに平均粒径お
よび不可避不純物含有量の高純度原料粉末を調整し、こ
れら高純度原料粉末を用い、真空度：（１〜５）×１０
-4torr、荷重：３５〜２００ton 、温度：９００〜１２
００℃、保持時間：３時間、の条件でホットプレスし
て、同じく表２に示される理論密度比および直径寸法
（厚さはいずれも５mm）を有する本発明スパッタリング
焼結ターゲット材（以下、本発明ターゲット材という）
１〜９をそれぞれ製造した。
【０００７】また、比較の目的で、原料粉末として、そ
れぞれ表１に示されるＢａＣＯ3 粉末Ａ〜Ｃ、ＳｒＣＯ
3 粉末Ｄ〜Ｆ、およびＴｉＯ2 粉末Ｇ〜Ｉを用い、これ
ら原料粉末を表３に示される配合組成に配合し、混合し
た後、上記の条件でホットプレスすることにより同じく
表３に示される組成、不可避不純物含有量、理論密度
比、および直径寸法を有する従来スパッタリング焼結タ
ーゲット材（以下、従来ターゲット材という）１〜９を
それぞれ製造した。
れぞれ表１に示されるＢａＣＯ3 粉末Ａ〜Ｃ、ＳｒＣＯ
3 粉末Ｄ〜Ｆ、およびＴｉＯ2 粉末Ｇ〜Ｉを用い、これ
ら原料粉末を表３に示される配合組成に配合し、混合し
た後、上記の条件でホットプレスすることにより同じく
表３に示される組成、不可避不純物含有量、理論密度
比、および直径寸法を有する従来スパッタリング焼結タ
ーゲット材（以下、従来ターゲット材という）１〜９を
それぞれ製造した。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】
【表３】
【００１１】この結果得られた各種のターゲット材を、
それぞれ表面を研削した状態で、無酸素銅製水冷バッキ
ングプレートにＩｎはんだを用いてろう付けし、これを
高周波マグネトロンスパッタリング装置に取付け、雰囲
気：Ａｒ＋Ｏ2 （容量比で９：１）、雰囲気圧力：５×
１０-3torr、出力：２００〜１２５０Ｗ、の条件（ター
ゲット材の径ごとに出力を変えたが、径が同じものは同
じ条件とした）でスパッタを行ない、割れが原因で使用
寿命に至るまでのスパッタ時間を測定した。これらの測
定結果を表２，３に示した。
それぞれ表面を研削した状態で、無酸素銅製水冷バッキ
ングプレートにＩｎはんだを用いてろう付けし、これを
高周波マグネトロンスパッタリング装置に取付け、雰囲
気：Ａｒ＋Ｏ2 （容量比で９：１）、雰囲気圧力：５×
１０-3torr、出力：２００〜１２５０Ｗ、の条件（ター
ゲット材の径ごとに出力を変えたが、径が同じものは同
じ条件とした）でスパッタを行ない、割れが原因で使用
寿命に至るまでのスパッタ時間を測定した。これらの測
定結果を表２，３に示した。
【００１２】
【発明の効果】表２，３に示される結果から、本発明タ
ーゲット材１〜９は、いずれも直径が２００〜５００mm
の大径にもかかわらず、スパッタ中の割れ発生が皆無で
あるのに対して、従来ターゲット材１〜９では、いずれ
もスパッタ開始後まもなく割れが発生し、使用寿命に至
ることが明らかである。上述のように、この発明のスパ
ッタリング焼結ターゲット材は、特に熱歪に対する耐割
損性にすぐれているので、これを大径化してもスパッタ
中に割れ発生がなく、長期に亘っての半導体装置の誘電
薄膜形成を可能ならしめるのである。
ーゲット材１〜９は、いずれも直径が２００〜５００mm
の大径にもかかわらず、スパッタ中の割れ発生が皆無で
あるのに対して、従来ターゲット材１〜９では、いずれ
もスパッタ開始後まもなく割れが発生し、使用寿命に至
ることが明らかである。上述のように、この発明のスパ
ッタリング焼結ターゲット材は、特に熱歪に対する耐割
損性にすぐれているので、これを大径化してもスパッタ
中に割れ発生がなく、長期に亘っての半導体装置の誘電
薄膜形成を可能ならしめるのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 高純度のＢａとＳｒとＴｉの複合酸化物
からなり、かつ不可避不純物の含有量が９０ppm 以下で
あることを特徴とする耐割損性のすぐれた半導体装置の
誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17112393A JPH073444A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 耐割損性のすぐれた半導体装置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17112393A JPH073444A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 耐割損性のすぐれた半導体装置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH073444A true JPH073444A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15917416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17112393A Pending JPH073444A (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 耐割損性のすぐれた半導体装置の誘電薄膜形成用スパッタリング焼結ターゲット材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073444A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10176264A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-06-30 | Hitachi Ltd | 誘電体薄膜形成用スパッタリングターゲット |
| US6245203B1 (en) | 1997-10-01 | 2001-06-12 | Japan Energy Corporation | BaxSr1-xTiO3-y target materials for sputtering |
| AU2003228354B8 (en) * | 2002-03-22 | 2010-03-04 | Eisai R&D Management Co., Ltd. | Hemiasterlin derivatives and uses thereof in the treatment of cancer |
-
1993
- 1993-06-17 JP JP17112393A patent/JPH073444A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10176264A (ja) * | 1996-12-16 | 1998-06-30 | Hitachi Ltd | 誘電体薄膜形成用スパッタリングターゲット |
| US6245203B1 (en) | 1997-10-01 | 2001-06-12 | Japan Energy Corporation | BaxSr1-xTiO3-y target materials for sputtering |
| AU2003228354B8 (en) * | 2002-03-22 | 2010-03-04 | Eisai R&D Management Co., Ltd. | Hemiasterlin derivatives and uses thereof in the treatment of cancer |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020115 |