JPH08302462A - Ｒｕスパッタリングターゲットおよびその製造方法 - Google Patents
Ｒｕスパッタリングターゲットおよびその製造方法Info
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- JPH08302462A JPH08302462A JP7135846A JP13584695A JPH08302462A JP H08302462 A JPH08302462 A JP H08302462A JP 7135846 A JP7135846 A JP 7135846A JP 13584695 A JP13584695 A JP 13584695A JP H08302462 A JPH08302462 A JP H08302462A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高純度スパッタリングＲｕ膜を形成するため
のＲｕターゲットを提供する。 【構成】 Ｒｕ溶解層１およびホットプレス成形体部分
３からなるＲｕスパッタリングターゲット。
のＲｕターゲットを提供する。 【構成】 Ｒｕ溶解層１およびホットプレス成形体部分
３からなるＲｕスパッタリングターゲット。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば、高集積度の
半導体メモリーのキャパシタ用電極などを形成する際に
使用されるＲｕスパッタリングターゲットおよびその製
造方法に関するものである。
半導体メモリーのキャパシタ用電極などを形成する際に
使用されるＲｕスパッタリングターゲットおよびその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高集積度の半導体メモリーのキャ
パシタ用電極は、断面概略図の図８に示されるように、
Ｓｉ基板の上にＰｔ膜を形成し、その上に誘電体である
（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ2 膜を形成し、この（Ｂａ，Ｓ
ｒ）ＴｉＯ3 膜の上にＰｔ膜を形成することにより作製
していた。上記Ｐｔ膜およぴ（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ2 膜
はいずれもＰｔスパッタリングターゲットおよび（Ｂ
ａ，Ｓｒ）ＴｉＯ2 スパッタリングターゲットを用いて
形成することも知られている。
パシタ用電極は、断面概略図の図８に示されるように、
Ｓｉ基板の上にＰｔ膜を形成し、その上に誘電体である
（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ2 膜を形成し、この（Ｂａ，Ｓ
ｒ）ＴｉＯ3 膜の上にＰｔ膜を形成することにより作製
していた。上記Ｐｔ膜およぴ（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ2 膜
はいずれもＰｔスパッタリングターゲットおよび（Ｂ
ａ，Ｓｒ）ＴｉＯ2 スパッタリングターゲットを用いて
形成することも知られている。
【０００３】しかし、Ｐｔ膜はドライエッチングによる
加工性が悪く、さらに（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3 のＴｉお
よびＳｉ基板のＳｉがＰｔ膜に拡散して複合化合物を形
成し、そのためにキャパシタの特性が変化するという欠
点があった。
加工性が悪く、さらに（Ｂａ，Ｓｒ）ＴｉＯ3 のＴｉお
よびＳｉ基板のＳｉがＰｔ膜に拡散して複合化合物を形
成し、そのためにキャパシタの特性が変化するという欠
点があった。
【０００４】そこで、近年、Ｐｔ膜の代りにＲｕ膜の使
用が検討されている。Ｒｕ膜を形成するためのスパッタ
リングターゲットは、従来、下記の方法で製造されてい
る。
用が検討されている。Ｒｕ膜を形成するためのスパッタ
リングターゲットは、従来、下記の方法で製造されてい
る。
【０００５】（ａ） Ｒｕ粉末をホットプレスして成形
体を作製し、この成形体を所定の形状に加工する方法
（この方法で作製したスパッタリングターゲットをホッ
トプレスＲｕターゲットという）。
体を作製し、この成形体を所定の形状に加工する方法
（この方法で作製したスパッタリングターゲットをホッ
トプレスＲｕターゲットという）。
【０００６】（ｂ） Ｒｕ粉末を加熱加圧して圧粉体を
作製し、この圧粉体を水冷銅ルツボに入れて電子ビーム
溶解し、所定の形状に凝固させたのち所定の形状に機械
加工する方法（この方法で作製したスパッタリングター
ゲットを溶解Ｒｕターゲットという）。
作製し、この圧粉体を水冷銅ルツボに入れて電子ビーム
溶解し、所定の形状に凝固させたのち所定の形状に機械
加工する方法（この方法で作製したスパッタリングター
ゲットを溶解Ｒｕターゲットという）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のホットプレ
スＲｕターゲットおよび溶解Ｒｕターゲットは純度が低
く（最高でも９９．９９％）、そのために半導体メモリ
ーのキャパシタ用電極を形成するスパッタリングターゲ
ットとしては満足のできるものではなかった。
スＲｕターゲットおよび溶解Ｒｕターゲットは純度が低
く（最高でも９９．９９％）、そのために半導体メモリ
ーのキャパシタ用電極を形成するスパッタリングターゲ
ットとしては満足のできるものではなかった。
【０００８】これは、Ｒｕ粉末がアルカリ溶解塩を経由
した精製方法でしか精製されておらず、アルカリ溶融塩
精製時に半導体製造上問題となるＮａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ
等のアルカリ金属およびアルカリ土類金属がＲｕに混入
し、これら不純物が混入したＲｕを用いて製造したＲｕ
粉末に不純物が混入することは避けられず、この不純物
を含むＲｕ粉末を用いて作製したスパッタリングターゲ
ットも不純物を含み、半導体メモリーのキャパシタ電極
のＲｕ膜形成用スパッタリングターゲットとしては好ま
しくなかった。
した精製方法でしか精製されておらず、アルカリ溶融塩
精製時に半導体製造上問題となるＮａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ
等のアルカリ金属およびアルカリ土類金属がＲｕに混入
し、これら不純物が混入したＲｕを用いて製造したＲｕ
粉末に不純物が混入することは避けられず、この不純物
を含むＲｕ粉末を用いて作製したスパッタリングターゲ
ットも不純物を含み、半導体メモリーのキャパシタ電極
のＲｕ膜形成用スパッタリングターゲットとしては好ま
しくなかった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
従来よりも一層高純度のＲｕスパッタリングターゲット
を得るべく研究を行った結果、（イ） 従来のホットプ
レスＲｕターゲットを電子ビーム溶解またはアーク溶解
すると、溶解部分のＲｕの純度は向上し、その純度は９
９．９９９％以上となる、（ロ） しかし、従来のホッ
トプレスＲｕターゲットを全部溶解すると、水冷ルツボ
のＣｕが再び混入して純度が低下する、（ハ） したが
って、従来のホットプレスＲｕターゲットの表面を一部
電子ビームまたはアーク溶解してＲｕ溶解層を形成する
と、このＲｕ溶解層は純度：９９．９９９％以上の高純
度となり、この高純度Ｒｕ溶解層をスパッタリングして
得られたＲｕ膜は９９．９９９％以上の高純度となり、
この高純度Ｒｕ膜は半導体メモリーのキャパシタ用電極
として十分に使用することができる、などの研究結果が
得られたのである。
従来よりも一層高純度のＲｕスパッタリングターゲット
を得るべく研究を行った結果、（イ） 従来のホットプ
レスＲｕターゲットを電子ビーム溶解またはアーク溶解
すると、溶解部分のＲｕの純度は向上し、その純度は９
９．９９９％以上となる、（ロ） しかし、従来のホッ
トプレスＲｕターゲットを全部溶解すると、水冷ルツボ
のＣｕが再び混入して純度が低下する、（ハ） したが
って、従来のホットプレスＲｕターゲットの表面を一部
電子ビームまたはアーク溶解してＲｕ溶解層を形成する
と、このＲｕ溶解層は純度：９９．９９９％以上の高純
度となり、この高純度Ｒｕ溶解層をスパッタリングして
得られたＲｕ膜は９９．９９９％以上の高純度となり、
この高純度Ｒｕ膜は半導体メモリーのキャパシタ用電極
として十分に使用することができる、などの研究結果が
得られたのである。
【００１０】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、（１） Ｒｕ粉末のホットプレス
成形体表面にＲｕ溶解層が形成されているＲｕスパッタ
リングターゲット、（２） Ｒｕ粉末のホットプレス成
形体表面を電子ビーム溶解またはアーク溶解することに
よりＲｕ溶解層を形成するＲｕスパッタリングターゲッ
トの製造方法、に特徴を有するものである。
されたものであって、（１） Ｒｕ粉末のホットプレス
成形体表面にＲｕ溶解層が形成されているＲｕスパッタ
リングターゲット、（２） Ｒｕ粉末のホットプレス成
形体表面を電子ビーム溶解またはアーク溶解することに
よりＲｕ溶解層を形成するＲｕスパッタリングターゲッ
トの製造方法、に特徴を有するものである。
【００１１】この発明のＲｕスパッタリングターゲット
は、従来のホットプレスＲｕターゲットの表面を所定の
厚さにホットプレス成形体部分が残るように電子ビーム
溶解またはアーク溶解することにより製造することがで
きる。
は、従来のホットプレスＲｕターゲットの表面を所定の
厚さにホットプレス成形体部分が残るように電子ビーム
溶解またはアーク溶解することにより製造することがで
きる。
【００１２】この製造方法で得られたこの発明のＲｕス
パッタリングターゲットは、Ｒｕ溶解層とホットプレス
成形体層とで構成されている。
パッタリングターゲットは、Ｒｕ溶解層とホットプレス
成形体層とで構成されている。
【００１３】
【実施例】市販のＲｕ粉末の成分組成を測定したとこ
ろ、表１に示される測定結果が得られた。この市販のＲ
ｕ粉末を１００μｍの篩いで分級し、プレス成形して圧
粉体を作製し、この圧粉体を、 温度：１１００℃、 保持時間：４時間、 雰囲気：０．１Torr以下の真空、 加圧荷重：５０ton 、 の条件でホットプレスし、直径：２００mm、厚さ：１０
mmの寸法を有する従来ホットプレスＲｕターゲットを作
製した。
ろ、表１に示される測定結果が得られた。この市販のＲ
ｕ粉末を１００μｍの篩いで分級し、プレス成形して圧
粉体を作製し、この圧粉体を、 温度：１１００℃、 保持時間：４時間、 雰囲気：０．１Torr以下の真空、 加圧荷重：５０ton 、 の条件でホットプレスし、直径：２００mm、厚さ：１０
mmの寸法を有する従来ホットプレスＲｕターゲットを作
製した。
【００１４】この従来ホットプレスＲｕターゲットの成
分組成を測定し、表１に示したのち、従来ホットプレス
Ｒｕターゲットを水冷銅板の上に乗せ、 雰囲気：１×１０-5Torr、 電流値：１．５Ａ、 電圧値：３０KV、 の条件で表面の一部を電子ビーム溶解し、得られたＲｕ
溶解層の成分組成を測定し、その結果を表１に示した。
分組成を測定し、表１に示したのち、従来ホットプレス
Ｒｕターゲットを水冷銅板の上に乗せ、 雰囲気：１×１０-5Torr、 電流値：１．５Ａ、 電圧値：３０KV、 の条件で表面の一部を電子ビーム溶解し、得られたＲｕ
溶解層の成分組成を測定し、その結果を表１に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に示される結果から、Ｒｕ溶解層は従
来ホットプレスＲｕターゲットと比較して格段に高純度
になっていることがわかる。
来ホットプレスＲｕターゲットと比較して格段に高純度
になっていることがわかる。
【００１７】この発明のＲｕスパッタリングターゲット
を図面に基づいて一層詳細に説明する。
を図面に基づいて一層詳細に説明する。
【００１８】図７は、ホットプレス成形体部分３のみか
らなる従来ホットプレスＲｕターゲットの断面図であ
る。
らなる従来ホットプレスＲｕターゲットの断面図であ
る。
【００１９】この従来ホットプレスＲｕターゲットの表
面を一部電子ビーム溶解して得られたこの発明のＲｕス
パッタリングターゲットの断面図を図１〜図６に示す。
面を一部電子ビーム溶解して得られたこの発明のＲｕス
パッタリングターゲットの断面図を図１〜図６に示す。
【００２０】図１は、従来ホットプレスＲｕターゲット
の片面を電子ビーム溶解してＲｕ溶解層１を形成してな
るこの発明のＲｕスパッタリングターゲットを示し、図
２は、従来ホットプレスＲｕターゲットの両面を電子ビ
ーム溶解してＲｕ溶解層１を両面に形成してなるこの発
明のスパッタリングターゲットを示し、さらに図３は、
図１のターゲットをろう付け２して得られたこの発明の
Ｒｕスパッタリングターゲットを示す。
の片面を電子ビーム溶解してＲｕ溶解層１を形成してな
るこの発明のＲｕスパッタリングターゲットを示し、図
２は、従来ホットプレスＲｕターゲットの両面を電子ビ
ーム溶解してＲｕ溶解層１を両面に形成してなるこの発
明のスパッタリングターゲットを示し、さらに図３は、
図１のターゲットをろう付け２して得られたこの発明の
Ｒｕスパッタリングターゲットを示す。
【００２１】また、図４は、従来のホットプレスＲｕタ
ーゲットの片面をスパッタリングに有効な部分のドーナ
ッツ状Ｒｕ溶解層１を形成してなるこの発明のＲｕスパ
ッタリングターゲットを示し、図５は、従来ホットプレ
スＲｕターゲットの両面にドーナッツ状Ｒｕ溶解層１を
形成してなるこの発明のＲｕスパッタリングターゲット
を示し、さらに図６は、図４のこの発明のＲｕスパッタ
リングターゲットをろう付け２してなるこの発明のＲｕ
スパッタリングターゲットを示す。
ーゲットの片面をスパッタリングに有効な部分のドーナ
ッツ状Ｒｕ溶解層１を形成してなるこの発明のＲｕスパ
ッタリングターゲットを示し、図５は、従来ホットプレ
スＲｕターゲットの両面にドーナッツ状Ｒｕ溶解層１を
形成してなるこの発明のＲｕスパッタリングターゲット
を示し、さらに図６は、図４のこの発明のＲｕスパッタ
リングターゲットをろう付け２してなるこの発明のＲｕ
スパッタリングターゲットを示す。
【００２２】この発明のＲｕスパッタリングターゲット
は必ずホットプレス成形体部分３が存在することが必要
である。ホットプレス成形体部分３全体を溶解すると、
従来ホットプレスＲｕターゲットを載置したハースが溶
解し、ハースのＣｕが混入して所望の高純度を確保でき
なくなる。したがって、この発明のＲｕスパッタリング
ターゲットはＲｕ溶解層１およびホットプレス成形体部
分３が存在することが必要である。
は必ずホットプレス成形体部分３が存在することが必要
である。ホットプレス成形体部分３全体を溶解すると、
従来ホットプレスＲｕターゲットを載置したハースが溶
解し、ハースのＣｕが混入して所望の高純度を確保でき
なくなる。したがって、この発明のＲｕスパッタリング
ターゲットはＲｕ溶解層１およびホットプレス成形体部
分３が存在することが必要である。
【００２３】なお、この発明のＲｕスパッタリングター
ゲットは、図１〜図６に示されたものに限定されるもの
ではなく、その他いろいろな構造に変形することが可能
である。
ゲットは、図１〜図６に示されたものに限定されるもの
ではなく、その他いろいろな構造に変形することが可能
である。
【００２４】この発明のＲｕスパッタリングターゲット
は、高純度のＲｕ溶解層１部分のみを使用してスパッタ
リングを行ない、Ｒｕ溶解層１が消耗したら、交換する
ことが好ましい。
は、高純度のＲｕ溶解層１部分のみを使用してスパッタ
リングを行ない、Ｒｕ溶解層１が消耗したら、交換する
ことが好ましい。
【００２５】
【発明の効果】上述のように、この発明のＲｕスパッタ
リングターゲットは、従来ホットプレスＲｕターゲット
を一部溶解することにより簡単に製造することができ、
しかもこの発明のＲｕスパッタリングターゲットを使用
して形成したＲｕ膜は従来のスパッタリングターゲット
により得られたＲｕ膜は、従来のＲｕ膜よりも高純度Ｒ
ｕ膜を得ることができ、半導体産業上すぐれた効果をも
たらすものである。
リングターゲットは、従来ホットプレスＲｕターゲット
を一部溶解することにより簡単に製造することができ、
しかもこの発明のＲｕスパッタリングターゲットを使用
して形成したＲｕ膜は従来のスパッタリングターゲット
により得られたＲｕ膜は、従来のＲｕ膜よりも高純度Ｒ
ｕ膜を得ることができ、半導体産業上すぐれた効果をも
たらすものである。
【図１】この発明のＲｕスパッタリングターゲットの断
面図である。
面図である。
【図２】この発明のＲｕスパッタリングターゲットの断
面図である。
面図である。
【図３】この発明のＲｕスパッタリングターゲットの断
面図である。
面図である。
【図４】この発明のＲｕスパッタリングターゲットの断
面図である。
面図である。
【図５】この発明のＲｕスパッタリングターゲットの断
面図である。
面図である。
【図６】この発明のＲｕスパッタリングターゲットの断
面図である。
面図である。
【図７】従来のホットプレスにより製造したホットプレ
スＲｕターゲットの断面図である。
スＲｕターゲットの断面図である。
【図８】Ｓｉ基板上に形成された半導体メモリーのキャ
パシタ用電極となる従来のＰｔ膜の使用方法を説明する
ための断面説明図である。
パシタ用電極となる従来のＰｔ膜の使用方法を説明する
ための断面説明図である。
１ Ｒｕ溶解層 ２ ろう付け ３ ホットプレス成形体部分
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｒｕ粉末のホットプレス成形体の表面に
Ｒｕ溶解層が形成されていることを特徴とするＲｕスパ
ッタリングターゲット。 - 【請求項２】 Ｒｕ粉末のホットプレス成形体の表面を
電子ビーム溶解またはアーク溶解することを特徴とする
Ｒｕスパッタリングターゲットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7135846A JPH08302462A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | Ｒｕスパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7135846A JPH08302462A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | Ｒｕスパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08302462A true JPH08302462A (ja) | 1996-11-19 |
Family
ID=15161137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7135846A Withdrawn JPH08302462A (ja) | 1995-05-09 | 1995-05-09 | Ｒｕスパッタリングターゲットおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08302462A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1150163A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-23 | Japan Energy Corp | 高純度ルテニウムの製造方法および薄膜形成用高純度ルテニウム材料 |
| JP2005336583A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Hitachi Metals Ltd | 焼結Ｒｕターゲット材 |
| JPWO2005083136A1 (ja) * | 2004-03-01 | 2008-04-24 | 日鉱金属株式会社 | 高純度Ｒｕ粉末、該高純度Ｒｕ粉末を焼結して得るスパッタリングターゲット及び該ターゲットをスパッタリングして得た薄膜並びに高純度Ｒｕ粉末の製造方法 |
| US20080289958A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-27 | Janine Kardokus | Novel Manufacturing Design and Processing Methods and Apparatus for Sputtering Targets |
-
1995
- 1995-05-09 JP JP7135846A patent/JPH08302462A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1150163A (ja) * | 1997-07-31 | 1999-02-23 | Japan Energy Corp | 高純度ルテニウムの製造方法および薄膜形成用高純度ルテニウム材料 |
| US6036741A (en) * | 1997-07-31 | 2000-03-14 | Japan Energy Corporation | Process for producing high-purity ruthenium |
| JPWO2005083136A1 (ja) * | 2004-03-01 | 2008-04-24 | 日鉱金属株式会社 | 高純度Ｒｕ粉末、該高純度Ｒｕ粉末を焼結して得るスパッタリングターゲット及び該ターゲットをスパッタリングして得た薄膜並びに高純度Ｒｕ粉末の製造方法 |
| JP2010047844A (ja) * | 2004-03-01 | 2010-03-04 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 高純度Ｒｕ粉末、該高純度Ｒｕ粉末を焼結して得るスパッタリングターゲット及び該ターゲットをスパッタリングして得た薄膜並びに高純度Ｒｕ粉末の製造方法 |
| JP4522991B2 (ja) * | 2004-03-01 | 2010-08-11 | 日鉱金属株式会社 | 高純度Ｒｕ粉末の製造方法 |
| JP2005336583A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Hitachi Metals Ltd | 焼結Ｒｕターゲット材 |
| US20080289958A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-27 | Janine Kardokus | Novel Manufacturing Design and Processing Methods and Apparatus for Sputtering Targets |
| US9279178B2 (en) * | 2007-04-27 | 2016-03-08 | Honeywell International Inc. | Manufacturing design and processing methods and apparatus for sputtering targets |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020806 |