JPH10176264A - Sputtering target for forming dielectric thin coating - Google Patents

Sputtering target for forming dielectric thin coating

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JPH10176264A
JPH10176264A JP8353263A JP35326396A JPH10176264A JP H10176264 A JPH10176264 A JP H10176264A JP 8353263 A JP8353263 A JP 8353263A JP 35326396 A JP35326396 A JP 35326396A JP H10176264 A JPH10176264 A JP H10176264A
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sputtering target
dielectric thin
thin film
pzt
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Hisayuki Kato
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Masahiro Kodera
正裕 小寺
Masaharu Oshiro
正晴 大城
Yoshiharu Nozawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering target for forming dielectric thin coating capable of forming dielectric thin coating having uniform electric properties and small in the adhesion of foreign matter. SOLUTION: This sputtering target for forming dielectric thin coating is the Perovskite type integrally formed one expressed by the formula of ABO3 , and in which B contains at least titanium(Ti), the relative density is regulated to 95%, and the diameter is regulated to 300 to 500mm. As A, lead (Pb) is preferably used, and B preferably contains zirconium(Zr). Moreover, the surface roughness (RY) of the target is regulated to <=10μm by wet grinding and polishing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、LSIメ
モリー等の半導体装置に用いられる誘電体薄膜形成用ス
パッタリングターゲットに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a sputtering target for forming a dielectric thin film used for a semiconductor device such as an LSI memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSIメモリー等におけるメモリ
ーセルの高集積化に伴い、誘電体に比誘電率の大きな材
料を用いることが要望されており、その好ましい材料と
して、例えば、PZT等の強誘電体を用いることが提案
されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the high integration of memory cells in LSI memories and the like, it has been demanded to use a material having a large relative dielectric constant as a dielectric. As a preferable material, for example, a ferroelectric material such as PZT is used. It has been proposed to use the body.

【0003】従来、このような強誘電体は、例えば、常
圧焼結法(Cip and Sinter)、熱間等方加圧法(Heat Is
ostatic Pressing)、ホットプレス法等によってターゲ
ットを形成しておき、このターゲットを用いたスパッタ
リングによって基板上に薄膜を形成することにより得ら
れている。
[0003] Conventionally, such ferroelectrics are produced, for example, by a normal pressure sintering method (Cip and Sinter), a hot isostatic pressing method (Heat Isotropic pressing method).
This method is obtained by forming a target by an ostatic pressing, a hot pressing method or the like, and forming a thin film on a substrate by sputtering using the target.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスパッタリングターゲットの場合、Siウェ
ハー等の半導体基板上において均一な電気的特性を有す
る誘電体薄膜を形成することは困難であるという問題が
あった。
However, in the case of such a conventional sputtering target, it is difficult to form a dielectric thin film having uniform electric characteristics on a semiconductor substrate such as a Si wafer. there were.

【0005】特に、近年、半導体基板の大径化が進展し
ているが、従来のスパッタリングターゲットを用いて基
板上に誘電体薄膜を形成した場合には、基板の周縁部分
において残留分極値が低下するという問題があった。
In particular, in recent years, the diameter of a semiconductor substrate has been increasing. However, when a dielectric thin film is formed on a substrate using a conventional sputtering target, the remanent polarization value decreases at the peripheral portion of the substrate. There was a problem of doing.

【0006】また、従来のスパッタリングターゲットの
場合、特に、分割型のものにおいては、突き合わせ部分
におけるパーティクルや欠けの発生に起因して、成膜上
にパーティクルと呼ばれる異物が付着しやすいという問
題もあった。
Further, in the case of the conventional sputtering target, especially in the case of a split type, there is also a problem that foreign substances called particles tend to adhere to the film formation due to the generation of particles or chips at the butted portions. Was.

【0007】本発明は、このような従来の技術の課題を
解決するためになされたもので、電気的特性が均一で、
かつ、異物の付着の少ない誘電体薄膜を形成しうる誘電
体薄膜形成用スパッタリングターゲットを提供すること
を目的とするものである。
The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and has a uniform electric characteristic.
It is another object of the present invention to provide a sputtering target for forming a dielectric thin film capable of forming a dielectric thin film with less adhesion of foreign matter.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、スパッタリングタ
ーゲットを高密度化し、かつ、大径一体化とすること
が、成膜された誘電体薄膜の電気的特性が均一になり、
しかも異物の付着が減少することを見い出し、本発明を
完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, it has been found that a high-density sputtering target and a large-diameter integrated sputtering target are formed. The electrical characteristics of the dielectric thin film become uniform,
In addition, the inventors have found that the adhesion of foreign matter is reduced, and have completed the present invention.

【0009】かかる知見に基づいてなされた請求項1記
載の発明は、化学式ABO3 で表されるペロブスカイト
型のスパッタリングターゲットであって、Bに少なくと
もチタン(Ti)を含み、相対密度(結晶構造から導き
出される理論的な密度に対する実際の密度)が95%以
上で、かつ、直径が300mm以上500mm以下であ
ることを特徴とする。
The invention according to claim 1 based on this finding is a perovskite-type sputtering target represented by the chemical formula ABO 3 , wherein B contains at least titanium (Ti) and has a relative density (from the crystal structure). (The actual density with respect to the derived theoretical density) is 95% or more, and the diameter is 300 mm or more and 500 mm or less.

【0010】この場合、請求項2記載の発明のように、
請求項1記載の発明において、Aに少なくとも鉛(P
b)、ランタン(La)、バリウム(Ba)、ストロン
チウム(Sr)、ナトリウム(Na)又はカルシウム
(Ca)のうちのいずれかを含み、Bに少なくともチタ
ン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、コバルト(C
o)、タンタル(Ta)、ニッケル(Ni)、ビスマス
(Bi)、アンチモン(Sb)、ニオブ(Nb)、スズ
(Sn)又は鉄(Fe)のうちのいずれかを含むことも
効果的である。
In this case, as in the second aspect of the present invention,
In the invention according to claim 1, A contains at least lead (P
b), lanthanum (La), barium (Ba), strontium (Sr), sodium (Na) or calcium (Ca), and B contains at least titanium (Ti), zirconium (Zr), cobalt ( C
o), tantalum (Ta), nickel (Ni), bismuth (Bi), antimony (Sb), niobium (Nb), tin (Sn) or iron (Fe) is also effective. .

【0011】特に、請求項3記載の発明のように、請求
項1記載の発明において、Aが鉛(Pb)であり、Bに
ジルコニウム(Zr)を含む場合に最も効果的である。
Particularly, as in the third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, it is most effective when A is lead (Pb) and B contains zirconium (Zr).

【0012】また、請求項4記載の発明のように、請求
項3記載の発明において、鉛(Pb)が0.05〜0.
5モル、好ましくは0.1〜0.2モル添加され、ター
ゲットにおける濃度分布の精度が±0.01モル、好ま
しくは±0.005モル以下である場合にも効果的あ
る。
Further, as in the invention according to the fourth aspect, in the invention according to the third aspect, the content of lead (Pb) is 0.05 to 0.5%.
5 mol, preferably 0.1 to 0.2 mol, is added, and it is also effective when the accuracy of the concentration distribution in the target is ± 0.01 mol, preferably ± 0.005 mol or less.

【0013】一方、請求項5記載の発明のように、請求
項1乃至4のいずれかに記載の発明において、一体型成
形のスパッタリングターゲットである場合にも効果的で
ある。
On the other hand, as in the invention described in claim 5, the invention described in any one of claims 1 to 4 is also effective when the sputtering target is an integral molding.

【0014】さらに、請求項6記載の発明のように、請
求項1乃至5のいずれかに記載の発明において、ターゲ
ットの表面粗さ(RY)が10μm以下、好ましくは5
μm以下である場合にも効果的である。
Further, as in the invention according to claim 6, in the invention according to any one of claims 1 to 5, the target has a surface roughness (RY) of 10 μm or less, preferably 5 μm or less.
It is also effective when it is less than μm.

【0015】かかる構成を有する請求項1〜3記載の発
明の場合、相対密度が95%以上であり、しかも、直径
が300mm以上の大径であることから、スパッタリン
グの際、強誘電体の原子が分散せずに均一の状態で基板
の全域にわたって到達し、強誘電体の薄膜が均一な状態
で形成される。その結果、本発明によれば、従来のもの
のような基板の周縁部における残留分極値の低下は生じ
なくなり、また、相対的に異物の混入する割合も低下す
る。
[0015] In the case of the invention according to any one of claims 1 to 3 having such a structure, the relative density is 95% or more and the diameter is as large as 300 mm or more. Reaches the entire area of the substrate in a uniform state without being dispersed, and a ferroelectric thin film is formed in a uniform state. As a result, according to the present invention, the decrease in the remanent polarization value at the peripheral portion of the substrate unlike the conventional one does not occur, and the ratio of foreign matter mixed in is relatively reduced.

【0016】この場合、請求項3記載の発明のように、
請求項1記載の発明において、Aが鉛(Pb)であり、
Bジルコニウム(Zr)を含む場合、特に、請求項4記
載の発明のように、鉛(Pb)が0.05〜0.5モ
ル、好ましくは0.1〜0.2モル添加され、ターゲッ
トにおける濃度分布の精度が±0.01モル、好ましく
は±0.005モル以下である場合より均一な強誘電体
の薄膜が形成される。
In this case, as in the third aspect of the present invention,
In the invention according to claim 1, A is lead (Pb),
When B zirconium (Zr) is contained, in particular, as described in claim 4, 0.05 to 0.5 mol, preferably 0.1 to 0.2 mol of lead (Pb) is added, and A more uniform ferroelectric thin film is formed when the accuracy of the concentration distribution is ± 0.01 mol, preferably ± 0.005 mol or less.

【0017】一方、請求項3記載の発明において、鉛
(Pb)の添加量が0.05モルより少ないと、基板の
終縁部における残留分極値が低下し、0.5モルより多
くても、同じく基板の終縁部における残留分極値が低下
する。
On the other hand, in the third aspect of the present invention, when the amount of lead (Pb) added is less than 0.05 mol, the remanent polarization value at the terminal edge of the substrate is reduced. Similarly, the remanent polarization value at the end of the substrate decreases.

【0018】また、請求項5記載の発明のように、請求
項1乃至4のいずれか1項記載の発明において、一体型
成形のスパッタリングターゲットである場合には、スパ
ッタリングの際に、分割型の場合のように突き合わせ部
分におけるパーティクルや欠けが発生することはない。
In the invention according to any one of the first to fourth aspects, as in the invention according to the fifth aspect, when the sputtering target is an integral molding, the sputtering target can be divided into two parts at the time of sputtering. As in the case, there is no generation of particles or chips in the butted portion.

【0019】本発明に係る誘電体薄膜形成用スパッタリ
ングターゲットは、例えば、以下に述べるような方法に
よって製造することが好ましい。
The sputtering target for forming a dielectric thin film according to the present invention is preferably manufactured, for example, by the following method.

【0020】まず、使用原料の仮焼及び粉砕によって粒
径を制御した粉末を用いて焼結工程を行う。すなわち、
大きな粒子の空間を小さな粒子が埋めることにより、粒
子の充墳率を上げる。特に、PZTターゲットについて
は、PbO粉末の粒径はPZT粉末より小さくなるよう
に制御された原料を用いることが好ましい。
First, a sintering step is performed using a powder whose particle size is controlled by calcining and pulverizing raw materials to be used. That is,
The filling rate of particles is increased by filling the space of large particles with small particles. In particular, for a PZT target, it is preferable to use a raw material whose particle size of the PbO powder is controlled to be smaller than that of the PZT powder.

【0021】また、本発明においては、ホットプレス法
を用いることが好ましい。すなわち、真空ホットプレス
は真空中での焼結であるため、内部の残留空間(クロー
ズドポア)は、真空またはターゲットの構成元素の蒸気
が存在するのみであり、高純度の製品が期待される方法
の一つである。炉内の型及び押型は、カーボンダイスを
用いることが好ましい。そして、カーボン型の内側を例
えばカーボンシートで内張りし、閉空間(クローズド
化)とし、PZT原料及びPbO原料等の焼結工程での
蒸発を極力抑えるようにする。
In the present invention, it is preferable to use a hot press method. In other words, since vacuum hot pressing is sintering in a vacuum, the internal residual space (closed pore) contains only a vacuum or a vapor of a constituent element of a target, and a method of expecting a high-purity product one of. It is preferable to use a carbon die for the mold and the pressing mold in the furnace. Then, the inside of the carbon mold is lined with, for example, a carbon sheet to form a closed space (closed space), so that the evaporation of the PZT raw material and the PbO raw material in the sintering process is suppressed as much as possible.

【0022】さらに、焼結温度は原料粉末が溶融する程
度の低い温度で行うことが好ましい。特に、PZT及び
PbO粉末の型込後のホットプレスは、PbOの融点
(880℃)直上の約900℃で行う。この低い温度で
もPbO、ZrO2、TiO2の各原料を前もって仮焼工
程と粉砕工程でPZT粉末にしてあるため、過剰に添加
した酸化鉛による液相焼結が可能である。
Further, the sintering is preferably performed at a temperature low enough to melt the raw material powder. In particular, hot pressing after embedding PZT and PbO powder is performed at about 900 ° C. just above the melting point of PbO (880 ° C.). Even at this low temperature, the PbO, ZrO 2 , and TiO 2 raw materials are previously converted into PZT powder in the calcining step and the pulverizing step, so that liquid phase sintering with excessively added lead oxide is possible.

【0023】しかも、一軸加圧方式のホットプレスにお
いては、このような液相を利用すれば全体に均一に加圧
され、直径が300mm以上の大型品に対しても容易に
高密度化を図ることができる。特に、真空ホットプレス
においては、前述の構成元素の蒸発を極力押さえる養生
を行うことにより、密度95%以上のオープンポアのな
い緻密なPZTターゲットが得られる。
In addition, in the uniaxial pressing type hot press, if such a liquid phase is used, the whole is uniformly pressed, and the density can be easily increased even for a large product having a diameter of 300 mm or more. be able to. In particular, in a vacuum hot press, a dense PZT target having a density of 95% or more and having no open pores can be obtained by performing curing so as to minimize the evaporation of the constituent elements described above.

【0024】また、ターゲットの大きさについては、本
発明のような酸化物ターゲットの場合、厚みが8mm以
上では、スパッタ面で発熱する一方、反対側の冷却面側
からの冷却効率が金属ターゲットの場合と比較して良く
ないため熱が蓄積され、ターゲットの剥がれ、割れ等の
発生の危険が大きくなる。
Regarding the size of the target, in the case of the oxide target as in the present invention, when the thickness is 8 mm or more, heat is generated on the sputtering surface, while the cooling efficiency from the opposite cooling surface side is lower than that of the metal target. Since it is not good compared with the case, heat is accumulated, and the danger of peeling, cracking, etc. of the target increases.

【0025】その一方、酸化物のターゲットであるた
め、3mm以下では製作上困難であることのほかに、強
度上の観点から割れやすい。また、ターゲットの使用効
率の面からも実用的でない。したがって、ターゲットの
厚みは、3mmから8mmの間とすることが好ましい。
On the other hand, since it is an oxide target, if it is 3 mm or less, in addition to being difficult to manufacture, it is easily cracked from the viewpoint of strength. Further, it is not practical in terms of target use efficiency. Therefore, the thickness of the target is preferably between 3 mm and 8 mm.

【0026】他方、ターゲットの直径については、25
0mm以下の円板状のものであれば比較的容易に高密度
の焼結品が得られるが、300mm以上のものは望まれ
てはいるものの、従来、一体物での高密度品は得られて
いない。
On the other hand, regarding the diameter of the target, 25
If it is a disk-shaped product having a diameter of 0 mm or less, a high-density sintered product can be obtained relatively easily. However, although a product having a thickness of 300 mm or more is desired, a conventional high-density product can be obtained. Not.

【0027】殊に、2分割以上の分割タイプでは、スパ
ッタリングによる成膜において、突き合わせ部における
パーティクルの発生や欠けの発生等、成膜にとって好ま
しくない現象が現れるため、一体物のターゲットが望ま
れている。
In particular, in the case of the split type of two or more, undesired phenomena such as generation of particles or chipping at the abutting portion appear in the film formation by sputtering, so that an integrated target is desired. I have.

【0028】上述の方法によれば、直径300mm以上
の高密度品が得られるようになる。特に、本発明の場
合、液相を利用するため、直径500mmまで高密度の
ものを作製することが可能である。ただし、それ以上の
直径のものについては、厚みとの関係から高密度で一体
物を作製することは困難である。
According to the above-mentioned method, a high-density product having a diameter of 300 mm or more can be obtained. In particular, in the case of the present invention, since a liquid phase is used, it is possible to produce a high-density one up to 500 mm in diameter. However, it is difficult to produce a monolithic material having a diameter larger than that at a high density due to the relationship with the thickness.

【0029】ところで、この種のターゲットにおいて
は、相対密度95%を境に、それ以上の高密度では5%
未満の内部空間が存在するが、これはクローズドポアと
呼ばれ、外部とは独立した閉じた空間となっていること
が知られている。
By the way, in this type of target, a relative density of 95% and a higher density of 5%
Although there is an internal space smaller than this, this is called a closed pore, and it is known that it is a closed space independent of the outside.

【0030】これに対し、95%に満たない低密度で
は、5%以上の空間が外部とつながって存在しており、
これはオープンポアと呼ばれている。このことは一体成
形品のターゲットにおいて、95%以下では水分等の吸
着が表面のみならず、内部でも生じていることを意味し
ている。これは、またターゲット表面の研削加工や洗浄
処理等において液体を使用する場合は、液体の種類や純
度、使用条件が制限されてしまうことになる。すなわ
ち、高純度ターゲットにおいては、相対密度85%程度
の低密度では、湿式工程の導入は不可能である。
On the other hand, at a low density of less than 95%, a space of 5% or more is connected to the outside and exists.
This is called an open pore. This means that in the target of the integrally molded article, if the content is 95% or less, adsorption of moisture and the like occurs not only on the surface but also inside. In addition, when a liquid is used for grinding or cleaning the target surface, the type, purity, and use conditions of the liquid are limited. That is, in a high-purity target, introduction of a wet process is impossible at a low density of about 85% relative density.

【0031】研磨加工によれば、たとえ前工程で微少ク
ラックの発生があったとしても除去することが可能であ
る。ターゲットの表面状態はスパッタリングによる成膜
に大きな影響を与える。特に、スパッタリングの初期に
おいては、ターゲットの表面状態が強く反映されるの
で、基本的にはターゲット内部と同じ状態が望ましくク
ラックは無論のこと、表面の加工変質層も可能な限り薄
い方が良い。したがって、表面粗さも小さい方が良く、
切削加工により普通に得られる表面での最大高さ(JI
S・B・0601にRYで規定されている。)、すなわ
ち、谷底から山頂の高さは、大略50〜100μm位で
あるが、スパッタリングターゲットでは10μm以下に
することが望ましい。
According to the polishing process, even if a minute crack is generated in the previous step, it can be removed. The surface condition of the target has a great influence on the film formation by sputtering. In particular, since the surface state of the target is strongly reflected in the initial stage of sputtering, it is basically preferable that the target is in the same state as the inside of the target. Therefore, the smaller the surface roughness, the better
Maximum height at the surface normally obtained by cutting (JI
It is defined by RY in SB0601. ), That is, the height from the valley bottom to the peak is approximately 50 to 100 μm, but it is preferable that the height is 10 μm or less for a sputtering target.

【0032】本発明の場合は、上述したように、相対密
度が95%以上であり、オープンボアが存在しないた
め、湿式の研削及び研磨加工が可能である。
In the case of the present invention, as described above, since the relative density is 95% or more and there is no open bore, wet grinding and polishing can be performed.

【0033】そして、湿式の研削及び研磨加工によれ
ば、請求項6記載の発明のように、請求項1乃至5のい
ずれか1項記載の発明において、ターゲットの表面粗さ
(RY)を10μm以下、好ましくは5μm以下とする
ことができ、これにより、加工変質層を薄く押さえるこ
とができる。
According to the wet grinding and polishing, as in the sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the target has a surface roughness (RY) of 10 μm. The thickness can be set to 5 μm or less, and the thickness of the work-affected layer can be reduced.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る誘電体薄膜形
成用スパッタリングターゲットの好ましい実施の形態を
図面を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a sputtering target for forming a dielectric thin film according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0035】図1は、本実施の形態に係るPZTターゲ
ットの製造工程の一例の概略を示すものである。まず、
PZTターゲットPb1.1(Zr0.5Ti0.5)O3.1を製
作するにあたり、PbO,ZrO2及びTiO2の粉末原
料を、所望の組成になるように用意し、これら原料をよ
く混合する(工程1)。
FIG. 1 schematically shows an example of a manufacturing process of a PZT target according to the present embodiment. First,
Upon fabricating the PZT target Pb 1.1 (Zr 0.5 Ti 0.5) O 3.1, PbO, the powder material ZrO 2 and TiO 2, prepared so as to have a desired composition, mixing these raw materials may (Step 1).

【0036】次いで、この粉末原料を約1000〜13
00℃程度の温度で大気仮焼を行った(工程2)後に粉
砕し、PZT粉末を所定量調製する。この粉末に0.1
モルのPbOを加えて十分に混合し(工程3)、本焼前
原料粉末とする。そして、この原料粉末をカーボン型に
セットし、以下に述べるような真空ホットプレス法によ
って、原料粉末の本焼を行う(工程4)。
Next, this powdery raw material is
After calcining in air at a temperature of about 00 ° C. (Step 2), the mixture is pulverized to prepare a predetermined amount of PZT powder. 0.1
Molar PbO is added and mixed well (step 3) to obtain a raw material powder before firing. Then, the raw material powder is set in a carbon mold, and the raw material powder is subjected to main firing by a vacuum hot press method as described below (step 4).

【0037】図2は、本実施の形態において本焼を行う
ための真空ホットプレス装置を示すものである。この真
空ホットプレス装置1は、真空容器1A内に、上下一対
のホットプレス2、3を有し、真空バルブ4を介して図
示しない真空排気系に連結されている。なお、真空容器
1A内には、図示しない加熱装置が設けられている。
FIG. 2 shows a vacuum hot press apparatus for performing firing in the present embodiment. The vacuum hot press apparatus 1 has a pair of upper and lower hot presses 2 and 3 in a vacuum vessel 1A, and is connected to a vacuum exhaust system (not shown) via a vacuum valve 4. A heating device (not shown) is provided in the vacuum vessel 1A.

【0038】図2(a)(b)に示すように、カーボン
製の中空円筒状の成形型5と、この成形型5と同じ直径
を有するカーボン製の円盤状の底型6とを用意し、下型
ホットプレス3上に底型6を設置し、その底型6の上に
成形型5を設置する。なお、この際、上側ホットプレス
2は上昇させておく。
As shown in FIGS. 2A and 2B, a hollow cylindrical molding die 5 made of carbon and a disk-shaped bottom die 6 made of carbon having the same diameter as the molding die 5 are prepared. Then, the bottom mold 6 is set on the lower mold hot press 3, and the forming mold 5 is set on the bottom mold 6. At this time, the upper hot press 2 is raised.

【0039】そして、底型6の表面上に、厚み約0.5
〜3mm、好ましくは2mm程度のカーボン製の箔(カ
ーボンシート)7を内張りするとともに、成形型5の内
側壁にも全周にわたってカーボンシート8を配置し、こ
れらのカーボンシート7、8の一部が重なるように配置
する。
Then, on the surface of the bottom mold 6, a thickness of about 0.5
A carbon foil (carbon sheet) 7 of about 3 mm, preferably about 2 mm is lined, and a carbon sheet 8 is also arranged on the inner wall of the mold 5 over the entire circumference. Are arranged to overlap.

【0040】さらに、成形型5の空間部内に原料粉末1
0を充填した後、その原料粉末10の上側にカーボンシ
ート9の一部が、成形型5の内側壁1のカーボンシート
と側壁で重なるように設置する。
Further, the raw material powder 1 is placed in the space of the molding die 5.
After filling with 0, a part of the carbon sheet 9 is placed on the upper side of the raw material powder 10 so as to overlap with the carbon sheet of the inner wall 1 of the mold 5.

【0041】すなわち、図2(c)に示すように、原料
粉末10がカーボンシート7、8、9によって完全に包
み込まれた状態にする。そして、カーボンシート9の上
にカーボン型の上板11を設置し、上側ホットプレス2
を下降させ、上下のホットプレス2、3間を20〜50
MPa程度の加圧状態としながら、図示しない加熱装置
により温度約900〜1000℃程度で約2時間の真空
ホットプレスを行い、円板状の焼結体を作製する。な
お、この真空ホットプレスにおいては、真空容器1A内
の圧力を約10-1Pa程度に保持する。
That is, as shown in FIG. 2 (c), the raw material powder 10 is completely wrapped by the carbon sheets 7, 8, 9. Then, the carbon-type upper plate 11 is placed on the carbon sheet 9 and the upper hot press 2
Is lowered, and the distance between the upper and lower hot presses 2 and 3 is 20 to 50.
A vacuum hot press is performed at a temperature of about 900 to 1000 ° C. for about 2 hours by a heating device (not shown) while maintaining a pressurized state of about MPa to produce a disc-shaped sintered body. In this vacuum hot press, the pressure in the vacuum vessel 1A is maintained at about 10 -1 Pa.

【0042】その後、このようにして得られたターゲッ
トの表面に湿式による研削及び研磨加工を加えて平面度
を上げ(工程5)、目的とするターゲットを得る(工程
6)。
Thereafter, the surface of the target thus obtained is subjected to wet grinding and polishing to increase the flatness (step 5) and obtain the desired target (step 6).

【0043】以上述べたような本実施の形態の方法によ
れば、底型6及び成形型5の部分のカーボンシート7、
8及び9による気密性向上により酸化鉛(PbO)の蒸
発が極力押さえられ、ほぼ仕込原料と同一組成の焼結体
を得ることができる。
According to the method of the present embodiment as described above, the carbon sheet 7 of the bottom die 6 and the molding die 5
By improving the airtightness by 8 and 9, evaporation of lead oxide (PbO) is suppressed as much as possible, and a sintered body having almost the same composition as the charged raw material can be obtained.

【0044】このような方法によれば、相対密度が95
%以上であり、しかも、直径が300mm以上の大径の
スパッタリングターゲットを作製することができる。そ
して、かかるスパッタリングターゲットによれば、スパ
ッタリングの際、PZTの原子が分散せずに均一の状態
で基板の全域にわたって到達するようになる。その結
果、従来のもののような基板の周縁部における残留分極
値の低下は生じなくなり、均一な電気的特性を有するP
ZT薄膜を形成することができる。また、相対的に異物
の混入する割合も低下するため、成膜上の異物を大幅に
減少させることができる。
According to such a method, the relative density is 95%.
% Or more, and a large-diameter sputtering target with a diameter of 300 mm or more can be manufactured. According to such a sputtering target, the atoms of PZT reach the entire region of the substrate in a uniform state without being dispersed during sputtering. As a result, a decrease in the remanent polarization value at the peripheral portion of the substrate unlike the conventional one does not occur, and P
A ZT thin film can be formed. In addition, since the proportion of foreign matter mixed is relatively reduced, foreign matter on the film can be significantly reduced.

【0045】一方、本実施の形態によれば、一体型成形
の大径のスパッタリングターゲットが得られるため、ス
パッタリングの際に、分割型の場合のような突き合わせ
部分におけるパーティクルや欠けが発生せず、異物の少
ない成膜を行うことができる。
On the other hand, according to the present embodiment, a large-diameter sputtering target formed by integral molding can be obtained. Therefore, during sputtering, particles or chips are not generated at the abutting portions as in the case of the split mold. Film formation with less foreign matter can be performed.

【0046】[0046]

【実施例】以下、本発明に係る誘電体薄膜形成用スパッ
タリングターゲットの実施例を比較例とともに詳細に説
明する。
EXAMPLES Examples of the sputtering target for forming a dielectric thin film according to the present invention will be described below in detail along with comparative examples.

【0047】〔実施例〕以下に述べるような方法によっ
て、PZTターゲットPb1.1(Zr0.5Ti0.5)O3.1
製作した。
EXAMPLE A PZT target Pb 1.1 (Zr 0.5 Ti 0.5 ) O 3.1 was produced by the method described below.

【0048】まず、PbO、ZrO2、TiO2の粉末原
料をPb(Zr0.5Ti0.5)O3の組成になるように、す
なわち、PbO:ZrO2:TiO2=1(モル):0.5
(モル):0.5(モル)に相当する量の各粉末原料を用
意した。そして、これらの原料をよく混合し、約100
0〜1300℃の温度で大気仮焼を行った後に粉砕し、
PZT粉末を約10Kg得た。
First, the powdery raw materials of PbO, ZrO 2 , and TiO 2 are made to have a composition of Pb (Zr 0.5 Ti 0.5 ) O 3 , that is, PbO: ZrO 2 : TiO 2 = 1 (mol): 0.5.
(Mol): An amount of each powder raw material corresponding to 0.5 (mol) was prepared. And these materials are mixed well, and about 100
After air calcination at a temperature of 0 to 1300 ° C., pulverizing,
About 10 kg of PZT powder was obtained.

【0049】この粉末にPbOの粉末を0.1モル加え
て十分に混合し、本焼前原料粉末とした。この原料粉末
を、図2(b)(c)に示すように、厚みが約2mmの
カーボンシート7、8、9によって原料粉末が完全に包
み込まれた状態で、下型ホットプレス3上の底型6の上
に設置した成形型5の空間部内にセットした。なお、成
形型5としては、内径が350mmのものを用いた。
To this powder, 0.1 mol of PbO powder was added and mixed well to obtain a raw material powder before firing. As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), the raw material powder is completely wrapped by carbon sheets 7, 8 and 9 having a thickness of about 2 mm. It was set in the space of the mold 5 installed on the mold 6. The mold 5 used had an inner diameter of 350 mm.

【0050】そして、カーボンシート9の上からカーボ
ン型の上板11を設置し、その上方から上側ホットプレ
ス2を下降させ、上下のホットプレス2、3間を20〜
50MPaの加圧状態としながら、図示しない加熱装置
により温度約900〜1000℃で約2時間の真空ホッ
トプレスを行い、円板状の焼結体を作製した。なお、真
空ホットプレスにおける真空容器1内の圧力は約10-1
Paとした。
Then, a carbon-type upper plate 11 is placed from above the carbon sheet 9, the upper hot press 2 is lowered from above, and the space between the upper and lower hot presses 2, 20-
While maintaining the pressurized state at 50 MPa, vacuum hot pressing was performed at a temperature of about 900 to 1000 ° C. for about 2 hours by a heating device (not shown) to produce a disc-shaped sintered body. The pressure in the vacuum vessel 1 in the vacuum hot press is about 10 -1.
Pa.

【0051】得られたターゲットは、直径が330m
m、厚さが6mmの一体物であり、密度は95%と高密
度(相対密度)であった。このターゲットの表面に湿式
による研削及び研磨加工を加えて平面度を上げた。この
ターゲットについて表面粗さ計によって表面粗さ(R
Y)を測定したところ、最大5μmであった。
The obtained target had a diameter of 330 m.
m and a thickness of 6 mm, and the density was 95% (high relative density). The surface of the target was subjected to wet grinding and polishing to increase the flatness. For this target, the surface roughness (R
When Y) was measured, it was at most 5 μm.

【0052】また、このターゲットの表面についてX線
回折法による分析を行ったところ、その回折像におい
て、PZTの結晶系と過剰鉛のピークが観察された。
When the surface of this target was analyzed by an X-ray diffraction method, a PZT crystal system and a peak of excess lead were observed in the diffraction image.

【0053】本焼結工程において、炉内の型及び押型の
部分のカーボンシートによる気密性向上により酸化鉛の
蒸発が極力押さえられ、ほぼ仕込原料と同一組成の焼結
体が得られる。
In this sintering step, the vaporization of lead oxide is suppressed as much as possible by the improvement of the airtightness of the mold and the die in the furnace by the carbon sheet, and a sintered body having substantially the same composition as the charged raw material is obtained.

【0054】図3は、本実施例の方法によって形成され
たPZTターゲットにおける表面及び内部での酸化鉛の
分布を示すものである。この場合、PZTターゲットと
して、直径350mm、厚み8mmの円板状のものを作
製し、その表面において、ターゲットの中心部と、中心
部から直径方向に±80mm、及び±160mm離れた
計5ヶ所の地点において、直径20mm、厚み2mmの
範囲を削り出して分析用試料とした。
FIG. 3 shows the distribution of lead oxide on the surface and inside of the PZT target formed by the method of this embodiment. In this case, a disk-shaped PZT target having a diameter of 350 mm and a thickness of 8 mm was prepared as a PZT target, and on the surface thereof, a central part of the target and a total of five places ± 80 mm and ± 160 mm apart from the central part in the diameter direction. At the point, a range of 20 mm in diameter and 2 mm in thickness was cut out to obtain an analysis sample.

【0055】さらに、ターゲット内部の酸化鉛の分布を
確認するため、上述のターゲットの表面を3mm削って
厚さを5mmとし、上述した5ヶ所の地点において、直
径20mm、厚み2mmの範囲を削り出して分析用試料
を採取した。このようにして、ターゲット表面とターゲ
ット厚みの1/2の内部について、酸化鉛の分布をIC
P分析法にて分析・評価した。
Further, in order to confirm the distribution of lead oxide inside the target, the surface of the above-mentioned target was shaved by 3 mm to a thickness of 5 mm, and at the above-mentioned five points, a range of 20 mm in diameter and 2 mm in thickness was cut out. A sample for analysis was collected. In this way, the distribution of lead oxide on the surface of the target and inside the half of the target thickness is determined by IC
It was analyzed and evaluated by P analysis.

【0056】本実施例は、酸化鉛を0.1モル添加した場
合、したがって、全体としてPbOが1.1モル存在す
る場合であるが、図3に示すように、ターゲットの表面
及び内部において、±0.01モル以内の均一性の良い酸
化鉛の分布が得られていることが理解される。
In this embodiment, the case where 0.1 mol of lead oxide is added, that is, the case where 1.1 mol of PbO is present as a whole, as shown in FIG. It is understood that a lead oxide distribution with good uniformity within ± 0.01 mol was obtained.

【0057】なお、このターゲットの表面付近の試料の
断面の電子顕微鏡写真を図4(a)に示す。
FIG. 4A shows an electron micrograph of a cross section of the sample near the surface of the target.

【0058】図5は、本実施例のターゲットを用いて6
インチサイズのSiウェハーにPZT薄膜を形成した場
合に付着する異物の数を示すものである。図5に示すよ
うに、本実施例の場合、Siウェハー上に付着するパー
ティクルと呼ばれる異物の数は、平均して約10個程度
で非常に少なかった。
FIG. 5 is a view showing a structure obtained by using the target of this embodiment.
It shows the number of foreign substances attached when a PZT thin film is formed on an inch-size Si wafer. As shown in FIG. 5, in the case of the present embodiment, the number of foreign substances called particles adhering on the Si wafer was very small, on average about 10 particles.

【0059】図6(a)(b)は、本実施例のターゲッ
トを用いてSiウェハー上に形成したPZT薄膜の電気
的特性を測定する方法を示す説明図である。図6(a)
に示すように、6インチサイズのSiウェハー12の全
面に、スパッタリングによって、厚み100〜200n
mの白金(Pt)からなる電極13を形成し、この電極
13の全面に、本実施例のターゲットを用い、スパッタ
リングによって、厚み200〜300nmのPZT薄膜
14を形成した。
FIGS. 6A and 6B are explanatory views showing a method for measuring the electrical characteristics of a PZT thin film formed on a Si wafer using the target of this embodiment. FIG. 6 (a)
As shown in the figure, the entire surface of the 6-inch Si wafer 12 is sputtered to a thickness of 100 to 200 n.
An electrode 13 made of platinum (Pt) having a thickness of 200 m was formed, and a PZT thin film 14 having a thickness of 200 to 300 nm was formed on the entire surface of the electrode 13 by sputtering using the target of this example.

【0060】さらに、図6(a)(b)に示すように、
このPZT薄膜14上に、その直径方向に並び、かつ、
中心部を通る位置(1〜5)に、スパッタリングによっ
て、厚み100〜200nmの白金(Pt)からなる電
極15を形成した。そして、各位置における残留分極値
Pr(μc/cm2)を測定した。その結果を図7に示
す。
Further, as shown in FIGS. 6A and 6B,
On the PZT thin film 14, they are arranged in the diameter direction, and
Electrodes 15 made of platinum (Pt) having a thickness of 100 to 200 nm were formed at positions (1 to 5) passing through the center by sputtering. Then, the residual polarization value Pr (μc / cm 2 ) at each position was measured. FIG. 7 shows the result.

【0061】図7に示すように、Siウェハー12上の
各位置における残留分極値は、約20μc/cm2と安定
しており、位置による差は認められなかった。よって、
本実施例のスパッタリングターゲットによれば、均一な
電気的特性を有するPZT薄膜を形成できることが明ら
かになった。
As shown in FIG. 7, the remanent polarization value at each position on the Si wafer 12 was stable at about 20 μc / cm 2, and no difference was observed between the positions. Therefore,
It has been clarified that the sputtering target of this example can form a PZT thin film having uniform electric characteristics.

【0062】〔比較例1〕以下に述べるような方法によ
って、PZTターゲットPb1.1(Zr0.5Ti0.5)O3.1
を作製した。
Comparative Example 1 A PZT target Pb 1.1 (Zr 0.5 Ti 0.5 ) O 3.1 was prepared by the method described below.
Was prepared.

【0063】まず、上述の実施例の場合と同様に、Pb
O、ZrO2、TiO2の粉末原料をPb(Zr0.5Ti
0.5)O3の組成になるように、即ち、PbO:ZrO2
TiO2=1(モル):0.5(モル):0.5(モル)に相当す
る量の各粉末原料を用意した。そして、これらの原料を
よく混合し、約1000〜1300℃の温度で大気仮焼
を行った後に粉砕し、PZT粉末を約10Kg得た。
First, as in the case of the above embodiment, Pb
Powdered raw materials of O, ZrO 2 and TiO 2 are converted to Pb (Zr 0.5 Ti
0.5 ) O 3 , that is, PbO: ZrO 2 :
Each powder raw material was prepared in an amount corresponding to TiO 2 = 1 (mol): 0.5 (mol): 0.5 (mol). Then, these raw materials were mixed well, calcined in the air at a temperature of about 1000 to 1300 ° C., and then pulverized to obtain about 10 kg of PZT powder.

【0064】この粉末にPbOの粉末を0.1モル加え
て十分に混合し、本焼前原料粉末とした。この原料粉末
を、上記実施例の場合と同様に、カーボンシート7、
8、9によって原料粉末が完全に包み込まれた状態で、
下型ホットプレス3上の底型6の上に設置した内径35
0mmの成形型5の空間部内にセットした。
To this powder, 0.1 mol of PbO powder was added and mixed well to obtain a raw material powder before firing. This raw material powder was formed into a carbon sheet 7 in the same manner as in the above embodiment.
With the raw material powder completely wrapped by 8, 9,
Inner diameter 35 installed on bottom mold 6 on lower mold hot press 3
It was set in the space of a mold 5 of 0 mm.

【0065】そして、カーボンシート9の上からカーボ
ン型の上板11を設置し、真空容器1内の圧力を約10
-1Paとして、上板11の上方から上側ホットプレス2
を下降させ、上下のホットプレス2、3間を20〜50
MPaの加圧状態としながら、図示しない加熱装置によ
り温度約850〜870℃で約2時間の真空ホットプレ
スを行い、円板状の焼結体を作製した。
Then, a carbon-type upper plate 11 is placed from above the carbon sheet 9 and the pressure in the vacuum vessel 1 is reduced by about 10
-1 Pa, the upper hot press 2 from above the upper plate 11
Is lowered, and the distance between the upper and lower hot presses 2 and 3 is 20 to 50.
While maintaining the pressurized state of MPa, vacuum hot pressing was performed at a temperature of about 850 to 870 ° C. for about 2 hours by a heating device (not shown) to produce a disc-shaped sintered body.

【0066】このようにして得られたターゲットは、直
径が330mm、厚さが6mmの一体物であるが、密度
(相対密度)は85%と低密度であった。
The target thus obtained was an integral body having a diameter of 330 mm and a thickness of 6 mm, but had a low density (relative density) of 85%.

【0067】このターゲットの表面に対しては湿式によ
る研削加工が使用できないため、切削加工仕上げを行っ
た。そして、このターゲットについて表面粗さ計によっ
て表面粗さ(RY)を測定したところ、最大70μmと
実施例の場合よりもかなり大きかった。
Since the surface of the target could not be wet-ground, it was cut and finished. When the surface roughness (RY) of this target was measured by a surface roughness meter, the maximum value was 70 μm, which was considerably larger than that of the example.

【0068】一方、このターゲットの表面についてX線
回折法による分析を行ったところ、その回折像におい
て、PZTの結晶系と過剰鉛のピークが観察された。
On the other hand, when the surface of this target was analyzed by the X-ray diffraction method, a PZT crystal system and a peak of excess lead were observed in the diffraction image.

【0069】なお、このターゲットの表面付近の試料の
断面の電子顕微鏡写真を図4(b)に示す。
FIG. 4B shows an electron micrograph of a cross section of the sample near the surface of the target.

【0070】また、このターゲットを用いて6インチサ
イズのSiウェハーに実施例と同一の条件で成膜を行っ
たところ、図5に示すように、Siウェハー上に付着す
る異物の数は、平均で約50個と非常に多かった。
When a film was formed on a 6-inch Si wafer by using this target under the same conditions as in the embodiment, as shown in FIG. 5, the number of foreign substances adhering to the Si wafer was an average. There were very many at about 50.

【0071】一方、図6(a)(b)に示すように、上
記実施例と同様の方法により、各位置における残留分極
値Pr(μc/cm2)を測定したところ、図7に示すよ
うに、Siウェハー12の外周に近い部分において、残
留分極値Prが低くなる傾向が現れ、ウエハー内での電
気特性の不均一性が認められた。
On the other hand, as shown in FIGS. 6A and 6B, the remanent polarization Pr (μc / cm 2 ) at each position was measured by the same method as in the above embodiment, and as shown in FIG. In addition, in a portion near the outer periphery of the Si wafer 12, the remanent polarization value Pr tends to be low, and non-uniformity of electric characteristics in the wafer has been recognized.

【0072】〔比較例2〕常圧焼結法によって、PZT
ターゲットPb1.1(Zr0.5Ti0.5)O3.1を作製した。
このターゲットは、直径が330mm、厚さが6mmの
一体物であるが、密度(相対密度)は75%であった。
[Comparative Example 2] PZT was prepared by a normal pressure sintering method.
Target Pb 1.1 (Zr 0.5 Ti 0.5) O 3.1 was produced.
This target was an integral body having a diameter of 330 mm and a thickness of 6 mm, but had a density (relative density) of 75%.

【0073】このターゲットを用いて6インチサイズの
Siウェハーに上記実施例と同一の条件で成膜を行った
ところ、図5に示すように、Siウェハー上に付着する
異物の数は、平均で約100個と非常に多かった。
When a film was formed on a 6-inch Si wafer using the same target under the same conditions as in the above embodiment, as shown in FIG. 5, the number of foreign substances adhering to the Si wafer was on average. There were very many, about 100.

【0074】また、図6(a)(b)に示すように、上
記実施例と同様の方法により、各位置における残留分極
値Pr(μc/cm2)を測定したところ、図7に示すよ
うに、Siウェハー12の外周に近い部分において、残
留分極値Prが低くなる傾向が現れ、しかも、相対密度
が85%の比較例1の場合よりも残留分極値Prの値が
小さく、ウエハー内での電気特性の不均一性が認められ
た。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the remanent polarization Pr (μc / cm 2 ) at each position was measured by the same method as in the above embodiment, and as shown in FIG. In addition, the remanent polarization value Pr tends to be lower in a portion near the outer periphery of the Si wafer 12, and the remanent polarization value Pr is smaller than that in the case of Comparative Example 1 in which the relative density is 85%. The non-uniformity of the electrical characteristics was observed.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上述べたように、相対密度が95%
で、直径が300mm以上500mm以下の本発明に係
るスパッタリングターゲットによれば、スパッタリング
の際、強誘電体の原子が分散せずに均一の状態で基板の
全域にわたって到達するようになるため、従来のものの
ような基板の周縁部における残留分極値の低下は生じな
くなり、均一な電気的特性を有する強誘電体薄膜を形成
することができる。
As described above, the relative density is 95%.
According to the sputtering target according to the present invention having a diameter of 300 mm or more and 500 mm or less, during sputtering, the atoms of the ferroelectric material reach the entire region of the substrate in a uniform state without being dispersed. The lowering of the remanent polarization value at the peripheral portion of the substrate such as a substrate does not occur, and a ferroelectric thin film having uniform electric characteristics can be formed.

【0076】また、本発明によれば、スパッタリングの
際に、相対的に異物の混入する割合も低下するため、成
膜上の異物を大幅に減少させることができる。
Further, according to the present invention, the proportion of foreign matter mixed in during sputtering is relatively reduced, so that foreign matter on the film can be significantly reduced.

【0077】しかも、本発明によれば、一体型成形の大
径のスパッタリングターゲットが得られるため、スパッ
タリングの際に、分割型の場合のような突き合わせ部分
におけるパーティクルや欠けが発生せず、異物の少ない
成膜を行うことができる。
Further, according to the present invention, a large-diameter sputtering target formed by integral molding can be obtained. Therefore, during sputtering, particles and chips are not generated at the abutting portions as in the case of the split mold, and foreign matter is not generated. A small amount of film can be formed.

【0078】さらにまた、本発明によれば、ターゲット
の表面粗さ(RY)を10μm以下とすることにより、
加工変質層を薄く押さえることができ、成膜の均一性を
高めることができる。
Furthermore, according to the present invention, by setting the surface roughness (RY) of the target to 10 μm or less,
The work-affected layer can be kept thin, and the uniformity of film formation can be improved.

【0079】このように、本発明によれば、スパッタリ
ングによって誘電体薄膜を形成する場合の製造歩留りを
大幅に向上させることができる。
As described above, according to the present invention, the production yield in forming a dielectric thin film by sputtering can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るPZTターゲット
の製造工程の一例の概略を示す工程図
FIG. 1 is a process diagram showing an outline of an example of a manufacturing process of a PZT target according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a):同実施の形態において本焼を行うため
の真空ホットプレス装置を示す概略構成図 (b):同実施の形態における原料粉末の成形型及び底
型を示す斜視図 (c):同実施の形態において原料粉末を包み込む状態
を示す説明図
FIG. 2A is a schematic configuration diagram showing a vacuum hot press apparatus for performing main firing in the embodiment. FIG. 2B is a perspective view showing a molding die and a bottom mold of raw material powder in the embodiment. c): Explanatory drawing showing a state in which the raw material powder is wrapped in the embodiment.

【図3】本発明の実施例のPZTターゲットにおける表
面及び内部での酸化鉛の分布を示すグラフ
FIG. 3 is a graph showing the distribution of lead oxide on the surface and inside of a PZT target according to an example of the present invention.

【図4】(a):本発明の実施例に係るPZTターゲッ
トの表面付近の粒子構造を示す電子顕微鏡写真 (b):本発明の比較例に係るPZTターゲットの表面
付近の粒子構造を示す電子顕微鏡写真
4A is an electron micrograph showing a particle structure near the surface of a PZT target according to an example of the present invention. FIG. 4B is an electron micrograph showing a particle structure near the surface of a PZT target according to a comparative example of the present invention. Micrograph

【図5】本発明の実施例のPZTターゲットを用いて6
インチサイズのSiウェハーにPZT薄膜を形成した場
合に付着する異物の数を示すグラフ
FIG. 5 shows an example of using a PZT target according to an embodiment of the present invention.
Graph showing the number of foreign substances attached when a PZT thin film is formed on an inch-size Si wafer

【図6】同実施例のPZTターゲットを用いてSiウェ
ハー上に形成したPZT薄膜の電気的特性を測定する方
法を示す説明図で、図6(a)は正面図、図6(b)は
平面図
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams showing a method of measuring the electrical characteristics of a PZT thin film formed on a Si wafer using the PZT target of the same embodiment. FIG. 6A is a front view, and FIG. Plan view

【図7】同実施例及び比較例のPZTターゲットを用い
てSiウェハー上に形成したPZT薄膜の電気的特性を
示すグラフ
FIG. 7 is a graph showing electrical characteristics of a PZT thin film formed on a Si wafer using the PZT targets of the example and the comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……真空ホットプレス装置 1A……真空容器
2……上側ホットプレス 3……下側ホットプレス 5……成形型 6……底
型 7、8、9……カーボンシート 10……原料
粉末 11……上板 12……Siウェハー 13、15……白金電極 14……PZT薄膜
1. Vacuum hot press machine 1A Vacuum container
2 Upper hot press 3 Lower hot press 5 Mold 6 Bottom mold 7, 8, 9 Carbon sheet 10 Raw material powder 11 Upper plate 12 Si wafer 13, 15 …… Platinum electrode 14 …… PZT thin film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/31 C04B 35/49 A (72)発明者 加藤 久幸 東京都小平市上水本町5丁目20番地1号 株式会社日立製作所内 (72)発明者 小寺 正裕 千葉県山武郡山武町横田516 真空冶金株 式会社内 (72)発明者 大城 正晴 千葉県山武郡山武町横田516 真空冶金株 式会社内 (72)発明者 野沢 義晴 千葉県山武郡山武町横田516 UMAT株 式会社内──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H01L 21/31 C04B 35/49 A (72) Inventor Hisayuki Kato 5-20-1, Kamizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi, Ltd. Inside the factory (72) Inventor Masahiro Kodera 516 Vacuum Metallurgical Co., Ltd.Yamata-machi, Yamatake-gun, Chiba Prefecture (72) Inventor Masaharu Oshiro 516 Vacuum Metallurgical Co., Ltd. Yoshiharu 516 Yokota, Sanmu-cho, Sanmu-gun, Chiba Pref. UMAT Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】化学式ABO3 で表されるペロブスカイト
型のスパッタリングターゲットであって、 Bに少なくともチタン(Ti)を含み、相対密度が95
%以上で、かつ、直径が300mm以上500mm以下
であることを特徴とする誘電体薄膜形成用スパッタリン
グターゲット。
1. A perovskite sputtering target represented by the chemical formula ABO 3 , wherein B contains at least titanium (Ti) and has a relative density of 95.
% And a diameter of 300 mm or more and 500 mm or less, a sputtering target for forming a dielectric thin film.
【請求項2】Aに少なくとも鉛(Pb)、ランタン(L
a)、バリウム(Ba)、ストロンチウム(Sr)、ナ
トリウム(Na)又はカルシウム(Ca)のうちのいず
れかを含み、Bに少なくともチタン(Ti)、ジルコニ
ウム(Zr)、コバルト(Co)、タンタル(Ta)、
ニッケル(Ni)、ビスマス(Bi)、アンチモン(S
b)、ニオブ(Nb)、スズ(Sn)又は鉄(Fe)の
うちのいずれかを含むことを特徴とする請求項1記載の
誘電体薄膜形成用スパッタリングターゲット。
2. A is at least lead (Pb) and lanthanum (L
a), barium (Ba), strontium (Sr), sodium (Na) or calcium (Ca), and B contains at least titanium (Ti), zirconium (Zr), cobalt (Co), tantalum ( Ta),
Nickel (Ni), bismuth (Bi), antimony (S
2. The sputtering target for forming a dielectric thin film according to claim 1, wherein the sputtering target contains any one of b), niobium (Nb), tin (Sn) and iron (Fe).
【請求項3】Aが鉛(Pb)であり、Bにジルコニウム
(Zr)を含むことを特徴とする請求項1記載の誘電体
薄膜形成用スパッタリングターゲット。
3. The sputtering target according to claim 1, wherein A is lead (Pb) and B contains zirconium (Zr).
【請求項4】鉛(Pb)が0.05〜0.5モル添加さ
れ、ターゲットにおける濃度分布の精度が±0.01モ
ル以下であることを特徴とする請求項3記載の誘電体薄
膜形成用スパッタリングターゲット。
4. The dielectric thin film according to claim 3, wherein 0.05 to 0.5 mol of lead (Pb) is added, and the accuracy of the concentration distribution in the target is ± 0.01 mol or less. For sputtering target.
【請求項5】一体型成形のスパッタリングターゲットで
あることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記
載の誘電体薄膜形成用スパッタリングターゲット。
5. The sputtering target for forming a dielectric thin film according to claim 1, wherein the sputtering target is an integral molding sputtering target.
【請求項6】ターゲットの表面粗さ(RY)が10μm
以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか
1項記載の誘電体薄膜形成用スパッタリングターゲッ
ト。
6. The target has a surface roughness (RY) of 10 μm.
The sputtering target for forming a dielectric thin film according to claim 1, wherein:
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