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JP2000144395A - Ruthenium target and its manufacture - Google Patents

Ruthenium target and its manufacture

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Publication number
JP2000144395A
JP2000144395A JP31846598A JP31846598A JP2000144395A JP 2000144395 A JP2000144395 A JP 2000144395A JP 31846598 A JP31846598 A JP 31846598A JP 31846598 A JP31846598 A JP 31846598A JP 2000144395 A JP2000144395 A JP 2000144395A
Authority
JP
Japan
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powder
target
hot isostatic
pulverization
isostatic pressing
Prior art date
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Granted
Application number
JP31846598A
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Japanese (ja)
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JP3551355B2 (en
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Makoto Akai
誠 赤井
Hideo Murata
英夫 村田
Akitoshi Hiraki
明敏 平木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pure Ru target capable of improving filling density at the time of using hot isostatic pressing, also capable of preventing nonuniform deformation and cracking during hot isostatic pressing, and having excellent structure, and its manufacturing method. SOLUTION: As a manufacturing method for obtaining an Ru target composed of a powder sintered compact of >=99% relative density and >=99.99% purity, a reduced Ru powder is pulverized and sealed in a hermetically sealed vessel to undergo hot isostatic pressing, by which relative density is regulated to >=99%. In this manufacturing method of the Ru target, it is preferable that pulverizing treatment is performed to <=50 μm volume average diameter.

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、たとえば電極材に
使用されるRu薄膜を製造するために用いられるRuタ
ーゲットおよびその製造方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a Ru target used for producing a Ru thin film used for an electrode material, for example, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体の高集積化に伴い、半導体セル中
のキャパシタには、より誘電率の高い酸化物系の材料が
使用されるようになってきており、その電極材として
は、誘電体である酸化物への還元性の低い白金族系の貴
金属が使用されている。それらの貴金属の中でも、誘電
体層との接合層に形成する貴金属自身の酸化物の比抵抗
が低いRuのスパッタ膜が特に多く使用されている。こ
のような膜用のRuターゲットは、以下に挙げる3つの
方法で製造されている。その方法とは、電子ビームまた
はアークによる溶解法、原料粉末をホットプレスで固化
して製造したインゴットを電子ビーム溶解処理して高純
度化する方法、溶解法で製造したインゴットを熱間圧延
する方法である。
2. Description of the Related Art With the increase in the degree of integration of semiconductors, oxide-based materials having a higher dielectric constant have been used for capacitors in semiconductor cells. A platinum group noble metal with low reducibility to oxides is used. Among these noble metals, a sputtered Ru film having a low specific resistance of an oxide of the noble metal itself formed in the bonding layer with the dielectric layer is particularly frequently used. The Ru target for such a film is manufactured by the following three methods. The method includes a melting method using an electron beam or an arc, a method in which an ingot manufactured by solidifying raw material powder by hot pressing is subjected to an electron beam melting treatment to be highly purified, and a method in which an ingot manufactured by a melting method is hot-rolled. It is.

【0003】しかしながら、上記に挙げた3つの方法に
は、それぞれ固有の得失がある。先ず、溶解法では、高
密度のターゲットが得やすいという利点があるものの、
組織中にボイドが発生し易く、成膜に悪影響を与えると
いう欠点があることが、例えば特開平8―311641
号に記載されている。また、溶解条件によっては、樹状
晶の凝固組織を現出してしまう危険性を本質的に持って
いる。
However, each of the above three methods has its own advantages and disadvantages. First, although the melting method has the advantage that a high-density target is easily obtained,
There is a drawback that voids are easily generated in the tissue and adversely affect the film formation, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-311641.
No. In addition, depending on the dissolution conditions, there is an inherent danger that a solidified structure of dendrites appears.

【0004】また、ホットプレスしたインゴットを電子
ビームで処理するという方法は、同じく高密度化できる
という利点があるものの、電子ビーム処理という後工程
が必要であるために工程が複雑化する。また、溶解を伴
うため、上述した溶解法と同様に樹状晶の凝固組織を現
出してしまう問題を有している。
The method of treating a hot-pressed ingot with an electron beam also has the advantage that the density can be increased. However, the post-process of electron beam treatment is required, which complicates the process. In addition, there is a problem that a solidified structure of dendrites appears as in the above-described dissolution method due to the accompanying dissolution.

【0005】一般に、樹状晶の凝固組織は、膜の均質
性、異常放電やパーティクルの発生などの成膜特性上好
ましくなく、均一微細な組織が好ましいとされ、樹状晶
組織は、均一微細な組織よりも、抗折力などの機械的性
質において劣ることが、工具材料などにおいては広く知
られており、この点においても、均一微細な組織が得ら
れないという方法は好ましくない。更にまた、電子ビー
ム溶解の場合には、インゴットの汚染を防止するため
に、スターティングブロックと呼ばれる友材の高純度イ
ンゴットブロックが不可欠であり、初期投資が大きいた
め、小ロットの生産には向いていない。
In general, the solidification structure of dendrites is not preferable in terms of film uniformity, film formation characteristics such as abnormal discharge and generation of particles, and a uniform fine structure is preferable. It is widely known in tool materials and the like that the mechanical properties such as the transverse rupture strength are inferior to a simple structure, and also in this respect, a method in which a uniform fine structure cannot be obtained is not preferable. Furthermore, in the case of electron beam melting, a high-purity ingot block of a friend material, called a starting block, is indispensable to prevent contamination of the ingot, and the initial investment is large. Not.

【0006】最後に挙げた溶解圧延法は、圧延工程の付
与により、ボイドの少ない組織が得られるという利点が
あるが、圧延という後工程が必要であるために、工程が
複雑化するとともに、圧延組織を現出してしまう。圧延
組織は、組織の等方性が低く、結晶学的に特定な面への
強度の配向を示すため、スパッタ膜の不均一化や、成膜
速度の低下の原因となる危険性がある。以上のように、
溶解法を基盤技術とする現状の製造方法では、組織、欠
陥、配向性などに本質的問題を残している。
[0006] The melt rolling method mentioned last has an advantage that a structure having few voids can be obtained by providing a rolling step. However, since a post-step of rolling is required, the step becomes complicated and the rolling is performed. Brings out the organization. The rolled structure has low isotropy of the structure and exhibits a crystallographically strong orientation to a specific surface, and thus may cause a non-uniform sputtered film or a decrease in the film forming rate. As mentioned above,
The current manufacturing method based on the dissolution method has a fundamental problem in the structure, defects, orientation, and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上述の問
題点を解決するための方法として、焼結後の溶解を伴わ
ない焼結体ターゲットを適用すれば、溶解法に見られる
樹状組織の発生やボイドの発生を防ぐことができるこ
と、さらに圧延によって発生する集合組織の影響を低減
できることに着目した。そして、焼結体でなるRuター
ゲットの実現を検討した。ここで、焼結体によるRuタ
ーゲットの実現に際して、最も大きな問題となったの
は、ターゲットの密度とターゲットの製造性である。
As a method for solving the above-mentioned problems, the present inventor has applied a sintered body target which does not involve melting after sintering. We paid attention to the fact that generation of microstructures and voids can be prevented, and that the influence of texture generated by rolling can be reduced. Then, the realization of a Ru target made of a sintered body was studied. Here, the biggest problems in realizing a Ru target by a sintered body are the target density and the target manufacturability.

【0008】本発明者の検討によれば、Ru粉末を、製
造工程における汚染の防止に有効な熱間静水圧プレスを
適用して焼結体を得ようとしても、どうしても98%程
度の相対密度しか得られなかった。ターゲットの密度が
低いと、ターゲットの内部に欠陥が多数残留した状態に
なり、異常放電やそれに起因したパーティクルの発生が
問題となる。また、熱間静水圧プレス法を適用してRu
粉末を加圧焼結しようとすると、加圧焼結変形が大きす
ぎて粉末を充填した容器が追随出来なくなり、破断して
しまうことがある。また、変形も極めて不均一となり易
く、製品歩留が低下する。本発明においては、上記課題
を解決し、高純度かつ高密度の焼結体でなるRuターゲ
ットおよびその製造方法を提供することを目的とする。
According to the study of the present inventor, even if an attempt is made to obtain a sintered body by applying a hot isostatic press effective for preventing contamination of the Ru powder in the manufacturing process, the relative density is inevitably about 98%. I could only get it. When the density of the target is low, a large number of defects remain inside the target, and abnormal discharge and generation of particles due to the abnormal discharge become a problem. Also, Ru is applied by applying a hot isostatic pressing method.
When the powder is sintered under pressure, the deformation due to the pressure sintering is so large that the container filled with the powder cannot follow and may be broken. Further, the deformation tends to be extremely non-uniform, and the product yield is reduced. An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a Ru target made of a high-purity and high-density sintered body and a method for manufacturing the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため鋭意検討した。そして、その結果、焼結体
の密度が高くならない原因及び製造工程中の歩留まり低
下の原因は、原料粉末の形状にあることを見いだした。
高純度なRu粉末は、通常、還元法によって製造するた
め、珊瑚状の不定形、多孔質の粉末である。このRu粉
末は、粉末自身の比重が低い上に、粉末の摩擦が大きい
ために、充填時の架橋を引き起こしやすく、充填密度を
上げ難いという問題があり、これが焼結体の密度低下や
歩留まり低下の原因であることを突き止めた。
Means for Solving the Problems The present inventors diligently studied to solve the above problems. As a result, it has been found that the reason why the density of the sintered body does not increase and the reason why the yield decreases during the manufacturing process are in the shape of the raw material powder.
Since high-purity Ru powder is usually produced by a reduction method, it is a coral-shaped amorphous, porous powder. This Ru powder has a problem that the specific gravity of the powder itself is low and the friction of the powder is large, so that crosslinking at the time of filling is liable to be caused, and it is difficult to increase the filling density. Was found to be the cause.

【0010】そして、さらに検討した結果、還元Ru粉
末を焼結する前に、粉砕処理すれば、上記問題を解決で
きることを見いだし、本発明に到達した。即ち、本発明
は、還元Ru粉末を粉砕処理した後、密閉容器に封入し
て、熱間静水圧プレスを行い、相対密度99%以上に調
整するRuターゲットの製造方法である。好ましくは、
粉砕処理は体積平均径で50μm以下に粉砕するものと
する。
As a result of further study, it has been found that the above problem can be solved by pulverizing the reduced Ru powder before sintering, and the present invention has been achieved. That is, the present invention is a method for producing a Ru target in which a reduced Ru powder is pulverized, sealed in a closed container, and subjected to hot isostatic pressing to adjust the relative density to 99% or more. Preferably,
The pulverization treatment is to pulverize to a volume average diameter of 50 μm or less.

【0011】上述した本発明のRuターゲットの製造方
法により、従来にない相対密度99%以上、純度99.
99%以上の粉末焼結体からなるRuターゲットを提供
することが可能となる。
According to the above-described method for producing a Ru target of the present invention, a relative density of 99% or more and a purity of 99.degree.
It is possible to provide a Ru target composed of a powder sintered body of 99% or more.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の製造方法における重要な
特徴は、還元Ru粉末に対して、粉砕処理を適用するこ
とである。そしてこの工程を適用することにより、熱間
静水圧プレスでの変形を抑えることができ、割れ等の欠
陥なく、99%以上という高密度の本発明のRuターゲ
ットが得られるのである。
An important feature of the production method of the present invention is that a pulverization treatment is applied to reduced Ru powder. By applying this step, deformation by hot isostatic pressing can be suppressed, and a high-density Ru target of 99% or more of the present invention can be obtained without defects such as cracks.

【0013】さらに、密封容器を使用する熱間静水圧プ
レスの適用は、製造過程における外部からの汚染を最小
限にとどめることができ、99.99%以上の純度を有
する焼結体からなるRuターゲットを実現することを可
能にするものである。なお、密封容器に対する充填密度
を向上する方法として、振動機、ハンマー加振機、プレ
スなどを併用することにより、さらに充填密度を向上さ
せることも可能である。
Further, the application of a hot isostatic press using a sealed container can minimize external contamination during the manufacturing process, and is made of a sintered body having a purity of 99.99% or more. It is possible to realize the target. In addition, as a method of improving the packing density in the sealed container, it is possible to further improve the packing density by using a vibrator, a hammer shaker, a press, or the like in combination.

【0014】本発明の相対密度99%以上、純度99.
99%以上の粉末焼結体からなるRuターゲットは、粉
末焼結体であることから組織が均一微細となり、特定結
晶面への配向を有さないものとなる。これによって、ス
パッタリング時のRuの堆積速度のバラツキを防ぎつつ
異常放電の発生を抑制することが可能となる。
The relative density of the present invention is 99% or more, and the purity is 99.
Since the Ru target composed of a powdered sintered body of 99% or more is a powdered sintered body, the structure becomes uniform and fine, and does not have an orientation to a specific crystal plane. This makes it possible to suppress the occurrence of abnormal discharge while preventing a variation in the deposition rate of Ru during sputtering.

【0015】本発明の製造方法においては、原料はでき
るだけ高純度であることが望ましく、好ましくは、純度
99.995%以上の原料Ru粉末を使用する。前記還元Ru
粉末の粉砕処理は体積平均径で50μm以下に粉砕する
ことが高い充填密度の確保による割れの発生の低減の点
から望ましい。熱間静水圧プレスの条件としては、密封
容器に充填、脱気、封止して、温度1150℃以上で望まし
くは1400℃以下かつ圧力1000気圧以上、時間45分以上の
条件とすることが望ましい。
In the production method of the present invention, it is desirable that the raw material has as high a purity as possible.
Use 99.995% or more of raw material Ru powder. The reduced Ru
Pulverization of the powder is desirably pulverized to a volume average diameter of 50 μm or less from the viewpoint of ensuring high packing density and reducing the occurrence of cracks. As the conditions of the hot isostatic pressing, filling in a sealed container, degassing, sealing, and a temperature of 1150 ° C. or more, desirably 1400 ° C. or less, a pressure of 1000 atm or more, and a time of 45 minutes or more are desirable. .

【0016】熱間静水圧プレスの温度が、1150℃未満で
あると、熱間静水圧プレス後のターゲットの密度が99%
以上に到達できない場合があり、1150℃以上が望まし
い。1400℃を越えると、通常に密封容器として使用する
鉄缶の強度が1400℃を越えると不足するためと、容器か
らの汚染が進行する場合があるためである。また、圧力
を1000気圧以上では、ターゲットの密度を99%以上に
高めることが難しい場合があるからである。
When the temperature of the hot isostatic pressing is lower than 1150 ° C., the density of the target after hot isostatic pressing is 99%.
In some cases, the temperature cannot be reached, and 1150 ° C or higher is desirable. If the temperature exceeds 1400 ° C., the strength of the iron can normally used as a sealed container is insufficient when the temperature exceeds 1400 ° C., and the contamination from the container may progress. If the pressure is 1000 atm or more, it may be difficult to increase the density of the target to 99% or more.

【0017】上述した方法に加えて、粉砕時の汚染防止
には、例えばボールミルでの粉砕処理には、アルゴン雰
囲気中で、還元Ru粉末を予備粉砕処理することによ
り、容器壁面及びボール表面に、還元Ru層の被覆を形
成しておき、容器からの粉末への汚染を防止すると良
い。粉砕処理には、上述したボールミル以外でも、プラ
ネタリーボールミル、アトライター、ロッドミル等を用
いて粉砕処理することが可能である。
In addition to the above-mentioned method, in order to prevent contamination at the time of pulverization, for example, in a pulverization treatment by a ball mill, reduced Ru powder is preliminarily pulverized in an argon atmosphere. It is preferable to form a coating of the reduced Ru layer to prevent contamination of the powder from the container. In the pulverization process, a pulverization process can be performed using a planetary ball mill, an attritor, a rod mill, or the like other than the ball mill described above.

【0018】粉砕後のRu粉末の形状としては、たとえ
ば平均粒径60μm程度の還元Ru粉末をボールミル粉
砕すると、粉砕開始後の初期(たとえば数時間)の時点
では、粉砕の進行によって、微細粉の割合が増大して、
粒径が5μm以下の超微粉末と、粒径10μm程度の微粉
末の二極分化するが、さらに粉砕処理を施せば、微細粉
の再凝集によって、再度平均粒径が増大し、10μm〜
50μmの粒径を持った粉末の割合が約70%に増加す
る。そして、50μmを超えるものも約10%程度とな
る一方で、粒径10μm以下の微粉末も約20%程度の
割合となる。このような粒度分布を呈する粉末は、充填
率向上という点からみると特に望ましく、より高充填密
度化が可能となる。
As the shape of the Ru powder after pulverization, for example, when a reduced Ru powder having an average particle size of about 60 μm is ball-milled, at an initial stage (for example, several hours) after the commencement of the pulverization, the progress of the pulverization causes The percentage has increased,
The ultrafine powder having a particle diameter of 5 μm or less and the fine powder having a particle diameter of about 10 μm are bipolarized. However, if further pulverization is performed, the average particle diameter increases again due to the reagglomeration of the fine powder, and 10 μm to
The proportion of powder with a particle size of 50 μm increases to about 70%. The ratio of the powder having a particle size of 50 μm or less is about 10%, and the ratio of the fine powder having a particle size of 10 μm or less is about 20%. A powder having such a particle size distribution is particularly desirable from the viewpoint of improving the filling rate, and it is possible to achieve a higher packing density.

【0019】また、この時、粉砕処理に要する時間によ
って、体積平均径が決定される。例えば、ボールミルで
の粉砕時間を4時間以上にすると、体積平均径で50μ
m以下に調整することができる。そしてさらに、上記の
ボールミルでの粉砕時間を例えば12時間以上にすれ
ば、熱間静水圧プレス用の密閉容器への充填率を向上さ
せるに好適な粒度分布に調整できた粉末形状が得られ
る。なお、ここでは、ボールミルを使用した際の一例を
述べたが、ボールミル以外の粉砕装置を用いる時は、高
充填化に好適な粒径、粒度分布が得られるための所用時
間に差異があることは言うまでもない。
At this time, the volume average diameter is determined by the time required for the pulverizing treatment. For example, when the pulverization time in a ball mill is 4 hours or more, the volume average diameter is 50 μm.
m or less. Further, if the pulverization time in the above-mentioned ball mill is set to, for example, 12 hours or more, a powder shape which can be adjusted to a particle size distribution suitable for improving a filling rate in a closed container for hot isostatic pressing can be obtained. Here, an example in which a ball mill is used has been described.However, when a pulverizing device other than the ball mill is used, there is a difference in a particle size suitable for high filling and a required time for obtaining a particle size distribution. Needless to say.

【0020】[0020]

【実施例】先ず、純Ruの原料粉として、純度99.9
95%の還元Ru粉末を用意した。上記の還元Ru粉末
をボールミルを用いて粉砕処理した。ボールミルは、ポ
ッド、ボールともにステンレス製のものを使用した。ま
た、この時アルゴン雰囲気中で、還元Ru粉末を予備粉
砕処理することにより、容器壁面及びボール表面に、還
元Ru層の被覆を形成せしめて、容器からの粉末への汚
染を防止した。このように準備したボールミル装置を利
用して、アルゴン雰囲気下で、12時間の粉砕処理を行
った。
EXAMPLE First, a pure Ru raw material powder having a purity of 99.9 was used.
A 95% reduced Ru powder was prepared. The reduced Ru powder was pulverized using a ball mill. As the ball mill, both pods and balls made of stainless steel were used. At this time, the reduced Ru powder was preliminarily pulverized in an argon atmosphere to form a coating of the reduced Ru layer on the container wall surface and the ball surface, thereby preventing contamination of the powder from the container. Using the ball mill apparatus thus prepared, a pulverizing treatment was performed for 12 hours under an argon atmosphere.

【0021】粉砕処理前後の粉末形状を比較するため
に、粉砕処理前の粉末の電子顕微鏡写真を図3に、粉砕
処理後の粉末の電子顕微鏡写真を図4にそれぞれ示す。
図3および図4を比較すると、粉砕処理により、粉末が
球状化し、粉末中に存在していた小孔が消失ないし大幅
に減少して、充填率を向上するに好適な形状を呈してい
る。また、粉砕処理前後の粉末粒径の変化を比較するた
めに、粉末の粒度分布を図2に示す。12時間の粉砕の
時点では、粒度分布がシャープになっている。粒度分布
がシャープで、比較的粒径の大きい粉末は、充填率向上
という点からみると望ましい粒度分布に調整されている
ことが分かり、体積平均粒径も16.63μmとなっ
た。
To compare the powder shapes before and after the pulverizing treatment, an electron micrograph of the powder before the pulverizing treatment is shown in FIG. 3, and an electron micrograph of the powder after the pulverizing treatment is shown in FIG.
3 and 4, the powder is spheroidized by the pulverization treatment, the small holes existing in the powder disappear or are significantly reduced, and the powder has a shape suitable for improving the filling rate. FIG. 2 shows the particle size distribution of the powder in order to compare the change in the particle size of the powder before and after the pulverization. At the time of grinding for 12 hours, the particle size distribution is sharp. It was found that the powder having a sharp particle size distribution and a relatively large particle size was adjusted to a desirable particle size distribution from the viewpoint of improving the filling rate, and the volume average particle size was also 16.63 μm.

【0022】続いて、上述の粉末を密閉容器に封入し
た。粉砕処理前後の充填率の変化を比較するために、粉
末の充填率を表1に、粉砕処理前後の粉末の組成を比較
するために、粉末の不純物分析結果を表2にそれぞれ示
す。
Subsequently, the above-mentioned powder was sealed in a closed container. Table 1 shows the packing ratio of the powder before and after the pulverization treatment, and Table 2 shows the results of impurity analysis of the powder to compare the composition of the powder before and after the pulverization treatment.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】前記の予備粉砕処理により、酸素以外の不
純物については、分析限界以下のままで変化しておら
ず、粉砕中の汚染は無視出来る程度であると言える。ま
た、ここで粉砕処理を施した粉末をNb箔を内貼りした
鉄缶に、面圧0.68MPaの荷重を加えて充填した。
Nb箔は、鉄缶との離型、反応防止の効果の他に、粉砕
処理によって上昇した酸素濃度を低減する効果がある。
By the pre-grinding treatment, impurities other than oxygen remain unchanged at the analysis limit or less, and it can be said that contamination during the grinding is negligible. Further, the powder subjected to the pulverization treatment was filled in an iron can having an Nb foil applied thereto by applying a load of a surface pressure of 0.68 MPa.
The Nb foil has an effect of reducing the oxygen concentration increased by the pulverization process, in addition to the effect of releasing from the iron can and preventing the reaction.

【0026】粉末を充填した鉄缶を、脱気封止して、1
180℃、100MPa、保持時間3時間で、熱間静水
圧プレス処理を施した。熱間静水圧プレスして得られ
た、焼結体を機械加工して、Ruターゲットを得た。R
uターゲットは、相対密度が100%であり、完全に緻
密化していた。
The iron can filled with the powder is degassed and sealed.
Hot isostatic pressing was performed at 180 ° C. and 100 MPa for a holding time of 3 hours. The sintered body obtained by hot isostatic pressing was machined to obtain a Ru target. R
The u target had a relative density of 100% and was completely densified.

【0027】Ruターゲットの断面を光学顕微鏡観察
し、写真を図1に示す。図1に示すように、本発明のR
uターゲットは、樹状晶のない均一微細な組織である。
このように均一微細な組織は、一般に、スパッタ時のパ
ーティクルや異常放電の低減、膜の均質性の向上などの
点で好ましいものである。ターゲット中に含まれる不純
物の分析結果を表3に示す。表2の粉末中の不純物と比
較して酸素濃度が低下している。これは、Ru粉末から
Nb箔へ酸素が移動することによって、酸素が低減した
ためである。
A cross section of the Ru target was observed with an optical microscope, and a photograph is shown in FIG. As shown in FIG.
The u target has a uniform and fine structure without dendrites.
Such a uniformly fine structure is generally preferable in terms of reducing particles and abnormal discharge during sputtering, improving the uniformity of the film, and the like. Table 3 shows the analysis results of impurities contained in the target. The oxygen concentration is lower than the impurities in the powder of Table 2. This is because oxygen was reduced by the movement of oxygen from the Ru powder to the Nb foil.

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】また、ターゲットのX線回折の主なピーク
の一覧を表4に示す。回折データの標準データベースで
あるJCPDSカードに示された粉末Ruのピーク強度
と殆ど一致している。具体的には、数式1に基づいて、
測定した回折強度IとJCPDSカードに記載された回
折強度Rを用いて、主ピークである(100)、(002)、
(101)の3つについてX(I)を求めると、いずれも25
〜40%の範囲に入っており、ランダムな配向である。
また、極端な粗大粒が存在していないことが分かる。
Table 4 shows a list of the main X-ray diffraction peaks of the target. It almost agrees with the peak intensity of powdered Ru shown on the JCPDS card, which is a standard database of diffraction data. Specifically, based on Equation 1,
Using the measured diffraction intensity I and the diffraction intensity R described on the JCPDS card, the main peaks (100), (002),
When X (I) is obtained for three of (101), 25
It is in the range of 4040%, which is a random orientation.
Also, it can be seen that there are no extremely coarse grains.

【0030】[0030]

【数1】 (Equation 1)

【0031】[0031]

【表4】 [Table 4]

【0032】本発明のターゲットは、配向性が低く、粗
大粒を含まないターゲットは、スパッタ時のパーティク
ルや異常放電の低減、膜の均質性の向上、スパッタリン
グレートの向上などの点において好ましく、相対密度9
9%以上の粉末焼結体からなる純Ruターゲットとする
ことができる。
The target of the present invention has a low orientation and does not contain coarse particles. The target is preferable in terms of reduction of particles and abnormal discharge during sputtering, improvement of film uniformity, improvement of sputtering rate, and the like. Density 9
A pure Ru target composed of a powder sintered body of 9% or more can be obtained.

【0033】[比較例]実施例と同じ還元Ru粉末(図
2還元粉末(未処理))を、粉砕処理を施さないままで
鉄缶に充填、脱気封止して、1320℃、185MP
a、保持時間0.75時間で、熱間静水圧プレス処理を
施した。この焼結体の密度は、97%であった。熱間静
水圧プレス処理中の収縮変形量が大きく、鉄缶が異常変
形し、焼結体本体に、皺状の割れが発生し、良好な素性
の焼結体を得ることができなかった。
Comparative Example The same reduced Ru powder as in the example (FIG. 2 reduced powder (untreated)) was filled in an iron can without being subjected to pulverization treatment, degassed and sealed at 1320 ° C. and 185 MPa.
a, Hot isostatic pressing was performed with a holding time of 0.75 hours. The density of this sintered body was 97%. The amount of shrinkage and deformation during hot isostatic pressing was large, the iron can was abnormally deformed, and wrinkled cracks were generated in the sintered body, and a sintered body with good characteristics could not be obtained.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、均一微細で配向性の無
い純Ruターゲットを飛躍的に省工程で製造することが
でき、純Ruターゲットの製造にとって欠くことのでき
ない技術となる。
According to the present invention, a pure Ru target with uniform fineness and no orientation can be produced in a drastically reduced number of steps, which is an indispensable technique for producing a pure Ru target.

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

【図1】ターゲットの断面の顕微鏡観察写真を示す。FIG. 1 shows a microscopic photograph of a cross section of a target.

【図2】粉砕処理前後のRu粉末の粒度分布を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a particle size distribution of Ru powder before and after a pulverization process.

【図3】Ru粉末の粉砕処理前の粉末の形状の一例を示
す顕微鏡写真である。
FIG. 3 is a micrograph showing an example of the shape of a Ru powder before a pulverization treatment.

【図4】Ru粉末の粉砕処理後の粉末の形状の一例を示
す顕微鏡写真である。
FIG. 4 is a micrograph showing an example of the shape of the powder after the pulverization of the Ru powder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C23C 14/14 B22F 3/14 M Fターム(参考) 4K017 AA03 BA02 CA07 DA09 4K018 AA02 BA01 BB04 BC08 EA13 KA29 4K029 AA02 BA02 DC03 DC09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) C23C 14/14 B22F 3/14 MF term (reference) 4K017 AA03 BA02 CA07 DA09 4K018 AA02 BA01 BB04 BC08 EA13 KA29 4K029 AA02 BA02 DC03 DC09

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相対密度99%以上、純度99.99%
以上の粉末焼結体からなることを特徴とするRuターゲ
ット。
1. A relative density of 99% or more and a purity of 99.99%.
A Ru target comprising the above powder sintered body.
【請求項2】 還元Ru粉末を粉砕処理した後、密閉容
器に封入して、熱間静水圧プレスを行い、相対密度99
%以上に調整することを特徴とするRuターゲットの製
造方法。
2. After the reduced Ru powder is pulverized, the reduced Ru powder is sealed in a closed container and subjected to hot isostatic pressing to obtain a relative density of 99%.
%. A method for manufacturing a Ru target, wherein the Ru target is adjusted to at least%.
【請求項3】 粉砕処理は体積平均径で50μm以下に
粉砕することを特徴とする請求項2に記載のRuターゲ
ットの製造方法。
3. The method for producing a Ru target according to claim 2, wherein the pulverization is performed by pulverization to a volume average diameter of 50 μm or less.
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