(57)【要約】【課題】再結晶化や熔接の際にクラックが発生せず、しかも半導体メモリーのキャパシタ用電極などを形成する成膜時において膜厚分布が大きくなることを抑えることができる高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法及びそれにより得られたターゲットの提供。【解決手段】ルテニウムインゴットから高純度ルテニウムスパッタリングターゲットを製造する方法であって、熔解法により得られた純度が３Ｎ以上であるルテニウムインゴットの上下面を切断する第１の工程、切断された板を圧縮冶具に挟み圧縮加工装置内に設置する第２の工程、引き続き、圧縮加工装置内で１０−１Ｐａ＞の真空中、または純度６Ｎ以上の不活性ガス雰囲気中、１３００℃以上の温度、２０ＭＰａ以上の面圧に設定して圧縮加工を行う第３の工程を含むことを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法などによって提供。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルテニウムインゴットから高純度ルテニウムスパッタリングターゲットを製造する方法であって、
熔解法により得られた純度が３Ｎ以上であるルテニウムインゴットの上下面を切断する第１の工程、切断された板を圧縮冶具に挟み圧縮加工装置内に設置する第２の工程、引き続き、圧縮加工装置内で１０−１Ｐａ＞の真空中、または純度６Ｎ以上の不活性ガス雰囲気中、１３００℃以上の温度、２０ＭＰａ以上の面圧に設定して圧縮加工を行う第３の工程を含むことを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項２】
第１の工程で、インゴットの上下面が、５度以下の平行度となるように切断されることを特徴とする請求項１に記載の高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項３】
第２の工程で用いる圧縮冶具が、カーボン製であることを特徴とする請求項１に記載の高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項４】
第３の工程で、温度が１３００℃以上１９００℃以下に設定されることを特徴とする請求項１に記載の高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項５】
第３の工程で、面圧が２０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下に設定されることを特徴とする請求項１に記載の高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項６】
実質的にルテニウムからなり、不可避的不純物として白金族元素を含み、かつ結晶粒径が５ｍｍ以下であり、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法により得られてなる、高純度ルテニウムスパッタリングターゲット。
【請求項７】
アルカリ金属元素の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、アルカリ土類金属元素の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、遷移金属元素（白金族元素以外）の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、放射性同位体元素（Ｕ又はＴｈ）の各含有量が１重量ｐｐｂ以下であり、しかもガス成分元素（Ｈ、Ｏ、Ｎ、又はＳから選ばれる１種以上）の合計含有量が３０重量ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項６に記載の高純度ルテニウムスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法及びそれにより得られたターゲットに関し、さらに詳しくは、再結晶化や熔接の際にクラックが発生せず、しかも半導体メモリーのキャパシタ用電極などを形成する成膜時において膜厚分布が大きくなることを抑えることができる高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法及びそれにより得られたターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリーのキャパシタ用電極、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）やトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）などを用いた磁気ヘッド、反強磁性結合（ＡＦＣ：Ａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ−ｃｏｕｐｌｅｄ）メディアを磁気記録層として用いた磁気ディスク等には、その構成要素となる非磁性中間膜材料として、ルテニウムが用いられている。これら用途では、ルテニウムは、ルテニウムスパッタリングターゲットを用いたスパッタリング法により成膜される。
【０００３】
デバイスの高集積化・高密度化が進むにつれ、各種材料の純度が見直され、ルテニウムスパッタリングターゲット（以下、スパッタリングターゲット、或いは単にターゲットともいう）にもさらなる高純度化が求められている。また、製品歩留り向上のため、スパッタリングターゲットは大型化する傾向にある。
【０００４】
特に、半導体メモリーのキャパシタ用電極用途では、半導体メモリーの高集積化、高密度化に伴い、さらなる高純度化が要求されている。例えば、ＭＯＳデバイスにおいては、ルテニウム膜中で特性を劣化させるナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属元素、鉄などの遷移金属元素を低減するとともに、アルファ線を放出することで誤作動の原因となるウラニウム、トリウムなどの放射性同位体元素などの不純物を極低濃度化することが強く求められており、膜の原料となるルテニウムスパッタリングターゲットにも高純度化が求められている。
また、磁気ヘッドや磁気ディスクの分野では、１０−６Ｐａ以下の超高真空中で成膜を行うためターゲット中の水素や酸素などガス元素の低減が求められている。
【０００５】
ところで、従来のルテニウムターゲットは、ホットプレスやＨＩＰ（熱間等方プレス）等の粉末冶金法で製造されているが、これら粉末冶金法では、ターゲット中にガス元素が多量に含有され、原料粉末の純度よりも高純度になることはなく、また密度が１００％にはならないという欠点があった。さらに、このターゲットを用いて成膜すると、パーティクルと呼ばれる数ミクロンのゴミが発生しやすいことも知られている。
【０００６】
上記課題を解決するため、電子ビーム熔解法によって、酸素が０．１〜２０ｐｐｍとなったルテニウムターゲットを作製すること（特許文献１参照）、水素を添加した熱プラズマ熔解法等の熔解法を用いて、アルカリ（土類）金属元素、遷移金属元素などの不純物を低減した高純度ルテニウムターゲットを作製すること（特許文献２参照）が検討されている。
【０００７】
ところが、これら熔解法で作製したルテニウムターゲットは、２０〜３０ｍｍ程度の大きな結晶粒を含む多結晶体となっているので、通常、粗大粒で構成されたインゴットの結晶粒を微細化するために、塑性加工により鋳造組織を破壊し、再結晶化することが行われる。
【０００８】
しかしながら、ルテニウムは、室温付近での伸びが小さく、脆いため冷間では加工できない。また、大気中で加熱すると５００℃付近からインゴット表面の酸化が始まり、粒界が酸化すると酸化により結晶が膨張するためクラックが発生する。更に大気中で加熱すると、１０００℃を超える温度で毒性を有するＲｕＯ４が発生すると言われている。
【０００９】
その他にも、ルテニウムは結晶面によって異なるスパッタ率を持つため、２０〜３０ｍｍの大きな結晶粒で構成されたルテニウムターゲットを用いて成膜すると、形成される薄膜の膜厚分布が大きくなってしまうという問題点があった。
【００１０】
このような状況下、インゴットの粒界にクラックが発生せずに結晶粒を微細化でき、スパッタリングにより形成される薄膜の膜厚分布を小さくできる高純度のルテニウムスパッタリングターゲットの出現が切望されていた。
【００１１】
【特許文献１】
特開２０００−１７８７２２号公報（第３頁、第８〜１３行）
【特許文献２】
特開２００２−１０５６３１号公報（特許請求の範囲）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような状況に鑑み、再結晶化や熔接の際にクラックが発生せず、しかも半導体メモリーのキャパシタ用電極などを形成する成膜時において膜厚分布が大きくなることを抑えることができる高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法及びそれにより得られたターゲットを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、熔解法によるルテニウムインゴットを用いてターゲットを作製するにあたり、真空中、又は不活性ガス雰囲気中において、特定の温度、特定の面圧条件で圧縮加工することにより、インゴット表面が酸化せず、有毒なルテニウム酸化物を発生することもなく、結晶粒径が従来よりも大幅に小さくなったルテニウムスパッタリングターゲットを得ることができることを見出し、また、かかる方法で得られたターゲットは、実質的にルテニウムからなり、アルカリ（土類）金属元素や遷移金属などの不純物がいずれも極めて少ないので、優れたスパッタリング性能が発揮されることを確認して、本発明を完成するに至った。
【００１４】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、ルテニウムインゴットから高純度ルテニウムスパッタリングターゲットを製造する方法であって、熔解法により得られた純度が３Ｎ以上であるルテニウムインゴットの上下面を切断する第１の工程、切断された板を圧縮冶具に挟み圧縮加工装置内に設置する第２の工程、引き続き、圧縮加工装置内で１０−１Ｐａ＞の真空中、または純度６Ｎ以上の不活性ガス雰囲気中、１３００℃以上の温度、面圧を２０ＭＰａ以上に設定して圧縮加工を行う第３の工程を含むことを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法が提供される。
【００１５】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、第１の工程で、ルテニウムインゴットの上下面が、５度以下の平行度となるように切断されることを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法が提供される。
【００１６】
また、本発明の第３の発明によれば、第１の発明において、第２の工程で用いる圧縮冶具が、カーボン製であることを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法が提供される。
【００１７】
また、本発明の第４の発明によれば、第１の発明において、第３の工程で、温度が１３００℃以上１９００℃以下に設定されることを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法が提供される。
【００１８】
さらに、本発明の第５の発明によれば、第１の発明において、第３の工程で、面圧が２０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下に設定されることを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法が提供される。
【００１９】
一方、本発明の第６の発明によれば、第１〜５のいずれかの製造方法により得られ、実質的にルテニウムからなり、不可避的不純物として白金族元素を含み、かつ結晶粒径が５ｍｍ以下である高純度ルテニウムスパッタリングターゲットが提供される。
【００２０】
また、本発明の第７の発明によれば、第６の発明において、高純度ルテニウムスパッタリングターゲットが、アルカリ金属元素の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、アルカリ土類金属元素の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、遷移金属元素（白金族元素以外）の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、放射性同位体元素（Ｕ又はＴｈ）の各含有量が１重量ｐｐｂ以下であり、しかもガス成分元素（Ｈ、Ｏ、Ｎ又はＳから選ばれる１種以上）の合計含有量が３０重量ｐｐｍ以下であることを特徴とする高純度ルテニウムスパッタリングターゲットが提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の高純度ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法、及びそれにより得られたターゲットについて詳細に説明する。
【００２２】
１．ルテニウムスパッタリングターゲットの製造方法
本発明は、熔解法で作製したインゴットを用意し、これを所定の大きさの板に切断する第１の工程、得られたインゴットの板を圧縮加工装置内に設置する第２の工程、次に特定の温度・面圧条件下で板を圧縮加工する第３の工程を順次行うことでルテニウムスパッタリングターゲットの板材を製造することを特徴とする。なお、この工程の後、得られた所定サイズの板材を複数枚突き合わせて接合する第４の工程を付加することができる。
【００２３】
（１）インゴットの作製
先ず、ルテニウム原料を、プラズマアーク熔解、アーク熔解又は電子ビーム熔解や真空プラズマ熔解などの方法によって熔解し、ルテニウムインゴットを作製する。
【００２４】
ルテニウム原料は、通常市販されている純度３Ｎ程度のものでよく、特に高純度化したものを用いる必要はない。原料中に混入していたアルカリ（土類）金属元素、遷移金属元素は、それらの大半がルテニウムの熔解とともに除去されるからである。
【００２５】
プラズマアーク熔解には、プラズマ作動ガスとしてアルゴンなどの不活性ガスを使用できる。プラズマ作動ガスには水素を１〜５０体積％、好ましくは５〜４０体積％添加することが望ましい。水素が１体積％未満では、熔解装置の電極材などから不純物が混入するのを抑制できず、５０体積％を越えるとアークが不安定となり、熔解装置を破損するなどの問題があり好ましくない。
【００２６】
アーク熔解でも、上記プラズマアーク熔解と同様に、水素を１〜５０体積％含有する不活性ガス雰囲気下において熔解するが、電流密度が大きい電極を用いる点が相違する。ルテニウムは高融点金属であるため、プラズマアーク熔解と比べると、アーク熔解は熔解効率が低く、生産性が悪いとされている。
【００２７】
プラズマアーク熔解又はアーク熔解中は、炉内圧を１．３３×１０３〜２×１０５Ｐａ（１０Ｔｏｒｒ〜２ａｔｍ）に調整することが好ましい。特に好ましい炉内圧力は、２×１０４〜１×１０５Ｐａである。
【００２８】
なお、ルテニウム原料が粉末状の場合は、プレスやホットプレスなどで塊状にしておけば、プラズマ作動ガスにより粉末が飛散するのを抑制でき、生産効率を向上することができる。
【００２９】
所要時間は、ルテニウム原料の純度、量（インゴットのサイズ）、投入電力（アーク出力）などによっても異なるが、３０〜９０分の間で適宜選定できる。
【００３０】
このように、水素を含有するガス雰囲気下でプラズマアーク熔解又はアーク熔解すれば、インゴットへの不純物の混入を大幅に低減しうる。この理由は、まだ完全には解明されていないが、ガス雰囲気に水素が存在しない場合には良好な結果が得られないことから、水素が重要な役割を果たしているものと考えられる。
【００３１】
また、１．３３×１０３〜２×１０５Ｐａの炉内圧でルテニウムを熔解させれば、蒸発損失が極めて少なく、高い歩留りの下にルテニウムスパッタリングターゲットを製造することができる。なお、同様の方法でより大きなターゲットも製造可能である。
【００３２】
プラズマアーク熔解又はアーク熔解によって高純度化したルテニウムインゴットを作製する方法を説明したが、公知の電子ビーム熔解や真空プラズマ熔解を用いても作製することができる。
【００３３】
（２）インゴットの切断
次に、得られたインゴットを圧縮加工装置内に設置するために、ルテニウムインゴットを、放電加工や機械加工などによって切断し、所定サイズの板とする。放電加工や機械加工は、公知の手段であって、特別な条件が要求されるわけではない。
【００３４】
圧縮加工に先立ち、ルテニウムインゴットを切断して、上下面の平行度が５度以下、好ましくは３度以下の平行な面を持つ板を作製する必要がある。板の平行度が５度を超えると、装置に設置して上面に垂直方向の圧力を加えると、下面では横方向にも力が加わるため板が横方向に移動してしまい、効率的に圧縮できない。ただし、板の移動を抑制する機構を付け加えた装置を用いれば、平行度が５度程度であれば圧縮できる場合がある。
【００３５】
（３）圧縮加工
次に、インゴットの板を圧縮加工装置に設置して、特定の温度・面圧条件下で板を圧縮加工する。
【００３６】
熔解法によるインゴットは、たとえ熔解条件を最適化して製造されたものであっても、結晶は粒径１０〜３０ｍｍ程度の粗大粒から構成されている。
通常、粗大粒で構成されたインゴットの粒径を微細化するために、塑性加工により鋳造組織を破壊し、再結晶化することが行われる。しかしながら、ルテニウムは室温付近での伸びが小さく、脆いため冷間では加工できない。また、大気中で加熱すると、５００℃付近でインゴット表面の酸化が始まり、粒界が酸化すると、酸化による膨張のためクラックが発生する。更に大気中で加熱すると１０００℃以上で、毒性を持つＲｕＯ４が発生すると言われている。
【００３７】
また、水素プラズマを用いる場合は、インゴット中に必要以上の水素が取り込まれる可能性があるので、引き続き、インゴットを熱処理してインゴット中の水素含有量を低減させなければならない。
【００３８】
これらの理由から、本発明においては、ルテニウムインゴットを１０−１Ｐａ＞の真空中、または純度６Ｎ以上の不活性ガス雰囲気中で、１３００℃以上１９００℃以下に加熱して圧縮加工を行う。
【００３９】
インゴットを圧縮する冶具としては、ＢＮ、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、グラファイトなどが知られているが、本発明では１３００℃以上でルテニウムと反応しない材料で構成することが望ましく、この中では最も反応性が低いグラファイトを用いることが好ましい。
【００４０】
そして、圧縮加工装置内で、上記ルテニウム板を１０−１Ｐａ＞、より好ましくは２×１０−２Ｐａ＞の真空中、または純度６Ｎ以上の不活性ガス雰囲気中において、１３００℃以上かつルテニウムの融点（２２５０℃）よりも低い温度、好ましくは１３００℃以上１９００℃以下に加熱して圧縮加工する。
【００４１】
真空度が１０−１Ｐａ＜では、加熱中にルテニウムインゴット表面の酸化が起こる。ＲｕＯ２は１０００℃以上で分解するが、粒界が酸化するとその部分が体積変化を起こすため、粒界が脆くなり圧縮時に割れやすくなる。不活性ガス雰囲気でも純度が６Ｎより悪いと、ガス中の酸素により加熱中にルテニウムインゴット表面の酸化が起こる。
【００４２】
面圧２０ＭＰａ（２００ｋｇ／ｃｍ２）以上１００ＭＰａ以下、好ましくは面圧４０ＭＰａ以上８０ＭＰａで圧縮加工することが好ましい。面圧２０ＭＰａ未満では塑性変形が起き難く、変形速度も１時間に０．１％以下と小さいため、塑性変形による粒の微細化を行うのは実際的ではない。面圧１００ＭＰａを超えると変形は速く起こるが、結晶の配向によって変形抵抗が違うため厚みの制御が難しく、グラファイトが割れたり、グラファイトにルテニウムがめり込む等の問題が生じる。
なお、保持時間は特に限定されないが、０．５〜５時間、好ましくは１〜３時間とすればよい。
【００４３】
（４）板材の接合
最後に、こうして得られた板を必要により所定サイズの正方形の板材に加工し、互いに複数枚突き合わせて接合する。接合部への不純物混入を抑制するためには、電子ビーム熔接、或いは水素を含有するガス雰囲気下でのプラズマアーク熔接又はアーク熔接のいずれかで板材を接合すればよい。熔接幅をなるべく狭くするためには、電子ビーム熔接によることが好ましい。電子ビーム熔接は、公知の手段であって、条件などは特に限定されない。
【００４４】
以上により、インゴットを製造する熔解工程で不純物が発散され、圧縮加工で結晶粒径を小さくすることができ、クラックなどの内部欠陥がなくなった高品質なルテニウムスパッタリングターゲットを得ることができる。
【００４５】
２．ルテニウムスパッタリングターゲット
本発明のスパッタリングターゲットは、上記方法により得られ、実質的にルテニウムからなり、それに含有される金属・非金属不純物が極低濃度域まで低減されて高純度であり、かつ結晶粒径が５ｍｍ以下であることを特徴とするルテニウムスパッタリングターゲットである。
【００４６】
実質的にルテニウムからなる、とはルテニウムの純度が少なくとも９９．９９％であることを意味する。
そして、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、或いはカルシウムなどのアルカリ（土類）金属元素の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、タングステン、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、或いは銅などの遷移金属元素（白金族元素以外）の各含有量が０．１重量ｐｐｍ以下、放射性同位体元素（Ｕ又はＴｈ）の各含有量が１重量ｐｐｂ以下であり、しかもガス成分元素（Ｈ、Ｏ、Ｎ又はＳから選ばれる１種以上）の合計含有量が３０重量ｐｐｍ以下という高純度なルテニウムスパッタリングターゲットである。
また、炭素（Ｃ）は、１０ｐｐｍ以下、特に５ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
本発明では、特に、ターゲットの結晶粒径が５ｍｍ以下であることが重要であり、５ｍｍを超えるものでは、これら金属元素、放射性同位体元素、ガス成分元素の含有量がいずれも所定の範囲内にあったとしても、良好なスパッタ膜を得ることが困難となる。
【００４８】
【実施例】
以下に本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明は以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４９】
なお、ターゲット中の不純物は、次の方法で分析した。
・アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、放射性同位体元素（Ｕ、Ｔｈ）、及び炭素（Ｃ）は、ＧＤ−ＭＡＳ（ｇｌｏｗ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ−Ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）：グロー放電質量分析装置により分析した。
・酸素（Ｏ）は、抵抗加熱−赤外吸収法により、水素（Ｈ）と窒素（Ｎ）は抵抗加熱−熱伝導度法により、硫黄（Ｓ）は誘導加熱−赤外吸収法によって分析した。
【００５０】
（実施例１）
不純物品位の純度９９．９重量％のルテニウム原料６００ｇをプレスによって固め、プラズマアーク熔解炉（大同特殊鋼社製）中の水冷銅ハースに置き、炉内をＡｒガス置換した後、水素含有プラズマ作動ガスにより、炉内圧をそれぞれ調節しながら、プラズマアーク熔解を計６０分間行い、直径７８ｍｍ、厚さ約７ｍｍの高純度ルテニウムインゴットを作製した。
このインゴットをワイヤーカット（ソデイック社製）で切断し、直径７８ｍｍ、厚さ６ｍｍ、上下面が平行度１．５度のルテニウム円板を作製した。得られたルテニウム板をグロー放電質量分析装置（ＶＧ  Ｅｌｅｍｅｎｔａｌ社製ＶＧ９０００）などで分析した結果、Ｐｔ、Ｉｒなどの白金族を除いて９９．９９５重量％以上の純度であった。
次に、この板をグラファイト型に挟み、ホットプレス装置（大亜真空社製）に入れて１．５×１０−２Ｐａまで真空引きを行い、１５００℃まで加熱した。
１５００℃で３０分保持した後、面圧が０．５ＭＰａ／分（全圧の負荷速度として２３．４ＭＰａ／分）の割合で面圧５０ＭＰａまで加圧した。面圧５０ＭＰａ（全圧２．３４ＧＰａ＝２３．４ｔｏｎ）を超えると、グラファイト型の間隔を示す表示が小さくなったので変形が開始されたことが分かった。全圧力の時間変化量（ホットプレスの上下のポンチにかかる圧力を示す。加工中、ルテニウム板の断面積が変化するため、ルテニウムに実際にかかっている単位面積あたりの圧力がわからないため使用する）を同じにして、全圧を２．８１ＧＰａまで上げて、その圧力で２時間保持した。その後、圧力を０にして室温まで冷却し、インゴットを取り出した。
ルテニウム板は外周部では割れ、厚みも３．２ｍｍ〜４．５ｍｍと凹凸が生じた。これはルテニウムが結晶方位で弾性係数や加工性が異なるため、力のかかる方向に対して粒の方位が大きく異なると、伸びが異なり、粒が一様に伸びないため粒界で割れたり、粒の厚みが異なったと思われる。このときにルテニウム板の断面積（ホットプレスのポンチの面に平行なルテニウム板の断面積（実際には表面に凹凸ができるが、それを無視して平面として計算した面積を指す））は約３９％増加した。
【００５１】
この圧縮加工後、５５ｍｍ角、厚さ３ｍｍのターゲットを切り出すことができた。表面を次亜塩素酸ナトリウムと水酸化ナトリウム混合水溶液でエッチングして粒径を測定した。その結果、粒径は最大で３．３ｍｍであった。
加工後のルテニウム板をグロー放電質量分析装置などで分析した結果、不純物の増加は見られなかった。以上の結果を表１に示した。
【００５２】
【表１】
2004156114.tif 000002
【００５３】
（実施例２）
処理温度を１７５０℃にした以外は、実施例１と同様の方法でルテニウム円板を加圧した。
面圧４７ＭＰａを超えるとグラファイト型の間隔を示す表示が小さくなったので変形が開始されたことが分かった。全圧力の時間変化量を同じにして全圧を２．８１ＧＰａまで上げて、その圧力で２時間保持した。
実施例１と同様の方法で結晶粒径を測定した結果、粒径は最大で２．９ｍｍであった。
加工後のルテニウム板をグロー放電質量分析装置などで分析した結果、不純物の増加は見られなかった。結果を表１に示した。
【００５４】
（実施例３）
処理温度を１３５０℃にした以外は、実施例１と同様の方法でルテニウム円板を加圧した。
面圧７０ＭＰａを超えるとグラファイト型の間隔を示す表示が小さくなったので変形が開始されたことが分かった。全圧力の時間変化量を同じにして全圧を３．２７６ＧＰａまで上げて、その圧力で２時間保持した。
実施例１と同様の方法で粒径を測定した結果、粒径は最大で４．７ｍｍであった。
加工後のルテニウム板をグロー放電質量分析装置などで分析した結果、不純物の増加は見られなかった。結果を表１に示した。
【００５５】
（比較例１）
処理温度を１０００℃にした以外は、実施例１と同様の方法でルテニウム円板を加圧した。
面圧９２．５ＭＰａを超えると、グラファイト型の間隔を示す表示が小さくなったので変形が開始されたことが分かった。全圧力の時間変化量を同じにして全圧を４．６８ＧＰａまで上げて、その圧力で２時間保持した。
ルテニウム板は外周部で大きく割れ、厚みは変形が無い５．０ｍｍ〜４．７ｍｍであった。上下のグラファイト板は変形し割れていた。
実施例１と同様の方法で粒径を測定した結果、粒径は微細化している部分もあったが、最大は２１ｍｍであった。この結果を表２に示した。
【００５６】
【表２】
2004156114.tif 000003
【００５７】
（比較例２）
処理温度を１９５０℃にした以外は、実施例１と同様の方法でルテニウム円板を加圧した。
面圧４３ＭＰａを超えると、グラファイト型の間隔を示す表示が小さくなったので変形が開始されたことが分かった。全圧力の時間変化量を同じにして全圧を２．８１ＧＰａまで上げて、その圧力で２時間保持した。
実施例１と同様の方法で粒径を測定した結果、粒径は最大で２．７ｍｍであった。
得られたルテニウム板をグロー放電質量分析装置などで分析した結果、炭素が１１ｐｐｍ検出された。結果を表２に示した。
【００５８】
（比較例３）
最大面圧を１０ＭＰａとして１０時間保持した以外は、実施例１と同様の方法でルテニウム円板を加圧した。厚みは５．０ｍｍから変形が少なく４．９ｍｍ〜４．８ｍｍであった。
実施例１と同様の方法で粒径を測定した結果、粒径は最大で１５ｍｍであった。結果を表２に示した。
【００５９】
（比較例４）
実施例１に示した水素プラズマ熔解ルテニウムインゴットを作製して、従来の方法によって圧縮加工を行わずルテニウム板を作製した。このときの粒径は最大で２８ｍｍであった。結果を表２に示した。
【００６０】
実施例１〜３と比較例１と３、比較例４（従来例）について、ルテニウム板を９組ずつ作製し、それらを電子ビーム（ＥＢ）溶接をし、円形加工をして６インチ丸のスパッタリングターゲットを作製した。
ターゲットと４インチＳｉウエハー基板の距離を５０ｍｍとして、基板を静止させて該基板上にルテニウムを１００ｎｍ成膜した。ウエハーの中心から２５ｍｍの円内の膜厚分布を測定した。結果を表３に示す。表３から実施例のターゲットを用いると膜厚分布が大幅に改善されることが分かった。
膜厚分布は、表面粗さ測定装置（東京精密社製ＳＵＲＦＣＯＭ）を用い、半径２５ｍｍの円内で２０点測定し、最大値から最小値を差し引いた値を平均値の２倍で割って算出した。
【００６１】
【表３】
2004156114.tif 000004
【００６２】
また、従来例や比較例１、３のルテニウム板を電子ビーム（ＥＢ）溶接すると、板溶接部付近に１０個程度の貫通クラックが発生したが、実施例１〜３で作製した板には貫通クラックは発生しなかった。クラックはパーティクルの発生原因となったり、異常放電の発生原因となるので好ましくない。
以上の結果から実施例のターゲットは、従来よりも高性能であることが分かる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、ルテニウムインゴットを真空中、又は不活性ガス雰囲気中において、特定の温度、特定の面圧で圧縮加工することにより、結晶粒径が５ｍｍ以下となり、再結晶化や熔接時などにクラックが発生しないターゲットが得られる。また、実質的にルテニウムからなる高純度なスパッタリングターゲットなので、スパッタ成膜において、膜厚分布が大きくなることを抑えて、半導体メモリーのキャパシタ用電極用途や、磁気ヘッドや磁気ディスクを製造できることから、その工業的価値は極めて大きい。