(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲｕまたはＲｕ合金からなるスパッタリングターゲットであって、
ターゲット表面においてＸ線回折法で測定された積分強度値における（００２）面の結晶方位含有比が０．０５以上、ターゲット表面においてＸ線回折法で測定された積分強度値における{I(002)/35}/{I(101)/100}の比が３．０以上、ターゲットの各部位における前記{I(002)/35}/{I(101)/100}の比のばらつきが±３０％以内、ターゲット全体としての平均結晶粒径が１００μｍ以下、前記ターゲット全体の平均結晶粒径に対するターゲットの各部位における平均結晶粒径のばらつきが±２５％以内であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
請求項１記載のスパッタリングターゲットにおいて、
結晶組織が再結晶組織であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項３】
請求項１または２記載のスパッタリングターゲットにおいて、
前記Ｒｕ合金は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＷおよびＮｂから選ばれる少なくとも１種の元素を０．０１〜２０重量％の範囲で含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項４】
スパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜を行うことにより電極膜を製造する製造であって、
前記スパッタリングターゲットとして請求項１ないし３のいずれか１項記載のスパッタリングターゲットを用いることを特徴とする電極膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体メモリなどに用いられる薄膜キャパシタの電極形成に好適なスパッタリングターゲット、およびそれを用いた電極膜と電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報処理装置の高速化、大容量化に伴い、大容量のＤＲＡＭや不揮発性の強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）が用いられるようになってきている。これらＤＲＡＭやＦＲＡＭには薄膜キャパシタが搭載されており、さらなる大容量化、小型化のために高誘電性材料や強誘電性材料の研究、またこれら高誘電性材料や強誘電性材料に適した電極の開発などが進められている。
【０００３】
例えば、高誘電性材料もしくは強誘電性材料としては、ＳｒＴｉＯ3 やＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 などのペロブスカイト型酸化物が用いられている。
【０００４】
このようなペロブスカイト型酸化物からなる誘電体膜を有する薄膜キャパシタにおいては、高純度ＲｕやＲｕ合金、あるいはこれらの酸化物を電極として使用することが記載されている。このようなＲｕ系電極膜の形成には主としてスパッタ法が利用されており、例えばＡｒ＋Ｏ2 の混合ガスを用いた反応性スパッタによりＲｕ系の電極膜を形成することが行われている。このようなスパッタ法を適用したＲｕ系電極膜の形成には、高純度ＲｕターゲットやＲｕ合金ターゲットが用いられる。
【０００５】
ところで、近年、半導体ウエハのサイズは８インチから１２インチへと大型化されつつあり、また例えばＤＲＡＭに関しては６４Ｍから２５６Ｍ、さらには１Ｇと大容量化が進められている。半導体素子の容量はさらに増大する一方で、素子面積は減少させることが求められていることから、電極や配線の微細化などが積極的に進められている。このような電極膜に用いられるスパッタ膜には、膜質や膜厚分布が均一で、かつ下地に対して付着力に優れるなどの特性が要求される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＲｕまたはＲｕ合金からなるスパッタリングターゲットでは、ウエハ面内の膜厚分布やシート抵抗などが均一になりやすく、安定した特性を有する電極膜を得ることが難しいという問題がある。特に、Ａｒ＋Ｏ2 の混合ガス雰囲気を用いた反応性スパッタを適用した場合に、膜厚分布やシート抵抗のばらつきが問題となっている。
【０００７】
ＲｕやＲｕ合金などからなる電極膜の膜質や膜厚分布のばらつきについては、ターゲットの表面および内部の結晶方位がスパッタ放射角度に影響を及ぼしていることが考えられる。そこで、従来のＲｕ基のスパッタリングターゲットでは、結晶組織の微細化やある程度の結晶面の制御などにより膜質や膜厚分布を均一化することが試みられているが、十分な結果を得るまでには至っていない。
【０００８】
さらに、従来のスパッタリングターゲットを用いたＲｕ系電極膜は、下地に対する付着力が不十分であり、例えばペロブスカイト型酸化物からなる誘電体膜を用いたＤＲＡＭやＦＲＡＭなどの信頼性を低下させる原因となっている。また、従来のスパッタリングターゲットを用いた場合には、スパッタ時にパーティクルが発生しやすく、回路の断線や短絡の原因となっている。
【０００９】
ここで、上述したＡｒ＋Ｏ2 の混合ガスをスパッタガスとして用いる理由は、下地としてのＳｉ酸化膜やＳｉ窒化膜などに対するＲｕ系電極膜の付着力を向上させることにあるが、従来のスパッタリングターゲットでは付着力の十分な向上が実現されておらず、Ｒｕ系電極膜の膜剥がれなどを招いている。
【００１０】
本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、ＲｕやＲｕ合金あるいはこれらの酸化物を用いて、例えば誘電体膜としてペロブスカイト型酸化物を有する薄膜キャパシタの電極などをスパッタ法で形成する際に、電極膜の膜厚分布や膜質の均一性を高めるとともに、下地に対する付着力を向上させたスパッタリングターゲット、さらにはパーティクルの発生を低減させることを可能にしたスパッタリングターゲットを提供することを目的としており、またそのようなスパッタリングターゲットを用いることによって、特性や付着力などを向上させた電極膜およびそれを用いた電子部品を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、スパッタリングを用いて形成されるＲｕ系電極膜の膜厚分布や膜質の均一性、および下地に対する付着力を改善するために、ＲｕまたはＲｕ合金からなるスパッタリングターゲットの結晶方位やその配向性などについて検討を行った。
【００１２】
ここで、通常のＲｕ系電極膜のＸ線回折法による主ピークは（１１０）面であることが知られているが、上述した目的に対してはＲｕの（００２）面と（１０１）面が重要であり、これらの結晶面の配向性を制御することによって、熱的に安定なターゲット結晶組織が得られることを見出した。
【００１３】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであって、請求項１に記載したように、ＲｕまたはＲｕ合金からなるスパッタリングターゲットであって、ターゲット表面においてＸ線回折法で測定された積分強度値における（００２）面の結晶方位含有比が０．０５以上、ターゲット表面においてＸ線回折法で測定された積分強度値における{I(002)/35}/{I(101)/100}の比が３．０以上、ターゲットの各部位における前記{I(002)/35}/{I(101)/100}の比のばらつきが±３０％以内、ターゲット全体としての平均結晶粒径が１００μｍ以下、前記ターゲット全体の平均結晶粒径に対するターゲットの各部位における平均結晶粒径のばらつきが±２５％以内であることを特長とする。
【００１４】
このように、ターゲット表面の（００２）面の結晶方位含有比を０．０５以上とすることによって、Ｒｕ系電極膜の下地に対する付着力を向上させることができ、また膜厚分布や膜質の均一性も高めることが可能となる。さらに、パーティクルの発生も抑制することができる。
【００１５】
本発明のスパッタリングターゲットは、さらにターゲット表面においてＸ線回折法で測定された積分強度値における{I(002)/35}/{I(101)/100}の比が３．０以上であり、ターゲットの各部位における{I(002)/35}/{I(101)/100}の比のばらつきが±３０％以内である。
【００１６】
このように、ターゲット表面における{I(002)/35}/{I(101)/100}の比を３．０以上とすることによって、スパッタ時のターゲット組織を安定化させることができ、これに基づいてＲｕ系電極膜の膜厚分布や膜質の均一性を高めることができ、また下地に対する付着力も向上する。さらに、パーティクルの発生も抑制することができる。
【００１７】
また、本発明のスパッタリングターゲットは、ターゲット全体としての平均結晶粒径が１００μｍ以下であり、ターゲット全体の平均結晶粒径に対するターゲットの各部位における平均結晶粒径のばらつきが±２５％以内である。さらに、本発明のスパッタリングターゲットは、請求項２に記載したように、結晶組織として再結晶組織を有することが好ましい。
【００１８】
本発明の電極膜の製造方法は、請求項４に記載したように、スパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜を行うことにより電極膜を製造する方法であって、このスパッタリングターゲットとして上記した本発明のスパッタリングターゲットを用いることを特長とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００２１】
本発明のスパッタリングターゲットは、ＲｕまたはＲｕ合金からなるものである。
【００２２】
ターゲットをＲｕで構成する場合、その純度は例えば９９．９９％以上というように高純度であることが好ましい。
【００２３】
また、ターゲットを構成するＲｕ合金には、Ｒｕに各種金属元素（合金化元素）を１種または２種以上含有させたものを用いることができる。例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂなどの金属元素を０．０１〜２０重量％の範囲で含有させたＲｕ合金を用いることができる。これら合金化元素は耐熱性、耐腐食性などに寄与するものである。
【００２４】
本発明のスパッタリングターゲットは、上述したようなＲｕまたはＲｕ合金からなるターゲットの表面において、Ｘ線回折法で測定された積分強度値における（００２）面の結晶方位含有比を０．０５以上としている。（００２）面の結晶方位含有比は図１に示す式により計算される値を示すものである。
【００２５】
ここで、例えばＩ（００２）は（００２）面の測定強度であり、Ｒ（００２）は（００２）面の相対強度比（補正値）である。本発明で規定するＸ線回折法による各結晶面の強度値は、たとえば以下のようにして測定する。まず、Ｘ線としてＣｕ−Ｋα線を使用し、測定試料の表面層を研磨などで処理した後、Ｘ線回折装置を用いて表面の各結晶方位の積分強度値（測定強度値）を求める。
【００２６】
本発明における各結晶面の積分強度値は、各結晶面からの回折強度が完全にランダムに配向している粉末の回折強度で正規化した補正強度値を用いる。すなわち、ＪＣＰＤＳ  ＣＡＲＤなどの値で測定強度値を補正して積分強度値を求め、これらから各結晶面の結晶方位含有比を算出する。なお、（００２）面及び（１０１）面の積分強度値（補正強度）の算出方法を表１に示す。
【００２７】
【表１】
0004342639.tif 000002
ＲｕまたはＲｕ合金からなるスパッタリングターゲット表面において、Ｘ線回折法で測定された積分強度値における（００２）面の結晶方位含有比を０．０５以上とすることによって、得られるスパッタ膜（Ｒｕ膜、Ｒｕ合金膜、あるいはこれらの酸化膜）の下地に対する密着性を向上させることができる。この（００２）面の結晶方位含有比は０．０８以上であることがさらに好ましい。
【００２８】
本発明のスパッタリングターゲットは、さらにターゲット表面においてＸ線回折法で測定された積分強度値における{I(002)/35}/{I(101)/100}の比を３．０以上としている。この際、ターゲットの各部位における{I(002)/35}/{I(101)/100}の比のばらつきは±３０％以内とすることが好ましい。
【００２９】
ここで、Ｉ（００２）は（００２）面の測定強度値、３５は（００２）面の相対強度比（補正値）、Ｉ（１０１）は（１０１）面の測定強度値、１００は（１０１）面の相対強度比（補正値）である。これらから求められる{I(002)/35}/{I(101)/100}の比は、（００２）面と（１０１）面との結晶方位含有比を表すものである。
【００３０】
ＲｕまたはＲｕ合金からなるスパッタリングターゲットの表面において、Ｘ線回折法で測定される結晶面は多数挙げられているが、特に（００２）面と（１０１）面が熱的に安定なターゲット組織を得るための指標として重要である。そこで、本発明では上記したように｛I(002)/35}/{I(101)/100} の比を３．０以上としている。このような条件を満足させることによって、ターゲット組織の熱的安定性を高めることができるため、得られるスパッタ膜（Ｒｕ系電極膜）の膜厚分布や膜質の均一性を向上させることが可能となり、さらにはパーティクルの発生を抑制することができる。
【００３１】
すなわち、上記した｛I(002)/35}/{I(101)/100} の比が３．０％未満であるということは、スパッタリングターゲットの結晶組織が加工組織や部分的な再結晶組織であることを意味しスパッタリングターゲットの温度上昇に伴って再結晶組織が回復、あるいは部分的に再結晶化するおそれが大きい。このようなスパッタリングターゲットの結晶組織の変質に伴って、得られるスパッタ膜の膜質や膜厚分布などが変化する。また、異常放電などの突発的な現象が生じ、パーティクルの発生量も増加する。
【００３２】
言い換えると、上記した｛I(002)/35}/{I(101)/100} の比を３．０以上とすることによって、ターゲット組織の回復や部分的な再結晶化を防ぐことができる。このように、ターゲット結晶組織の熱的安定性を高めることによって、得られるスパッタ膜（Ｒｕ系電極膜）の膜厚分布や膜質の均一性を向上させることが可能となり、さらにはパーティクルの発生を抑制することができる。スパッタリングターゲットの｛I(002)/35}/{I(101)/100} の比は４．５以上とすることがさらに好ましい。
【００３３】
さらに、スパッタリングターゲットの各部位において、｛I(002)/35}/{I(101)/100} の比のバラツキを±３０％以内とすることによって、各部位で均一なスパッタリング効果が得られ、より一層スパッタ膜（Ｒｕ系電極膜）の膜厚分布や膜質の均一性を向上させることができる。スパッタリングターゲットの各部位における結晶方位含有比のバラツキが±３０％を超えると、各部位における熱的安定性が異なることになり、スパッタ粒子の放出特性が変化してしまう。これは膜厚分布や膜質の変動要因となる。｛I(002)/35}/{I(101)/100} の比のばらつきは±１５％以内とすることがさらに好ましい。
【００３４】
本発明のスパッタリングターゲットは、上述したように結晶組織として再結晶組織を有することが好ましい。加工組織ではスパッタリングターゲットの温度上昇により結晶組織が回復あるいは部分再結晶化することがあり、このスパッタリングターゲットの結晶組織の変質に伴い膜質などが変動したり、異常放電などが起こりパーティクルが増発するおそれがある。一方、スパッタリングターゲットが再結晶組織を有する場合には、結晶組織の回復や部分再結晶化、また異常放電などを防ぐことができ、安定した膜質を再現性よく得ることができる。
【００３５】
また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、ターゲット全体としての平均結晶粒径が１００μｍ以下であり、さらに各部位での平均結晶粒径のばらつきがターゲット全体での平均結晶粒径の±２５％以内である。ターゲット全体としての平均結晶粒径は５０μｍ以下とすることがより好ましく、さらには１０μｍ以下とすることが望ましい。
【００３６】
ターゲットの平均結晶粒径が１００μｍより大きいと、スパッタ時に各結晶粒からの原子の放出特性の違いが顕著になり、膜厚分布が不均一になるおそれがある。さらに、平均結晶粒径が１００μｍより大きいとスパッタ時にターゲット表面付近の電界が局部的に乱れ、異常放電が起こりやすくなる。このような領域のターゲット物質は液状もしくはクラスター状となってターゲットから飛散し、これらの物質が核となってダストが発生する。
【００３７】
同様に、各部位での平均結晶粒径のばらつきがターゲット全体としての平均結晶粒径の±２５％の範囲を超えると、各部位での原子などの放出特性の違いが顕著になり、膜質が不安定となるおそれがある。各部位での平均結晶粒径のばらつきはターゲット全体としての平均結晶粒径の±１５％以内とすることがさらに好ましい。なお、各部位での平均結晶粒径の測定は、ＪＩＳ  Ｈ０５０１に記載されている切断法を適用して実施するものとする。
【００３８】
本発明のスパッタリングターゲットは、粉末冶金法、溶解法、急冷凝固法などの公知の方法によって作製することができる。例えば、Ｒｕ粉末単体、もしくはＲｕ粉末に例えばＴｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂなどの粉末を所定量混合した粉末や合金粉末を、ホットプレス法やＨＩＰ法で燒結することにより作製される。この際、ホットプレスやＨＩＰは再結晶温度以上の温度で実施する。ホットプレスやＨＩＰ時の温度が再結晶温度未満であると、本発明で規定するＲｕの（００２）面の結晶方位含有比、あるいは（００２）面と（１０１）面との結晶方位含有比を満足させることができない。
【００３９】
また、ホットプレスやＨＩＰを施す原料粉末すなわちＲｕ粉末、Ｒｕ合金粉末Ｒｕと合金化元素との混合粉末などとしては、所定の粉末粒径のものを使用する。具体的には３０μｍ以下の粒径を有する原料粉末を用いることが好ましい。このような原料粉末を用いることによって、ターゲット全体としての平均結晶粒径、さらには各部位での平均結晶粒径のばらつきを所望範囲に制御することができる。ターゲット素材に塑性加工および熱処理を施す場合には、その際の条件によっても結晶粒径を制御することができる。
【００４０】
ここで、ホットプレス法やＨＩＰ法でターゲット素材を作製した後に、塑性加工を施す場合には、その際の処理温度を再結晶温度以上とすることによっても、本発明で規定する（００２）面の結晶方位含有比、あるいは（００２）面と（１０１）面との結晶方位含有比を満足させることができる。また、塑性加工後に施す熱処理温度を再結晶温度以上とすることによっても同様である。溶解法や急冷凝固法などでターゲット素材を作製した場合についても同様である。
【００４１】
ＲｕもしくはＲｕ合金の具体的な再結晶温度はおおよそ１０００〜１６００℃程度であるため、上記したホットプレスやＨＩＰ時の温度、あるいは塑性加工やその後の熱処理温度は１２００℃以上とすることが好ましい。特に、これらの処理温度を１３００℃以上とすることによって、（００２）面の結晶方位含有比や（００２）面と（１０１）面との結晶方位含有比をより一層高めることができる。  上述したような方法により得られたターゲット素材を所望形状に機械加工した後、バッキングプレートと接合することによって、本発明のスパッタリングターゲットが得られる。
【００４２】
本発明の電極膜は、上述したような本発明のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜することにより得られるＲｕ膜またはＲｕ合金膜を有する。本発明のスパッタリングターゲットを用いた成膜は、通常のＡｒガスを用いて実施してもよいし、またＡｒ＋Ｏ2 の混合ガスをスパッタガスとして用いた反応性スパッタにより実施してもよい。
【００４３】
本発明のスパッタリングターゲットを用いて成膜したＲｕ系電極膜は、膜質、シート抵抗、膜厚分布などが均一で、かつＳｉ基板、その表面に形成されるＳｉ酸化膜やＳｉ窒化膜などの下地に対して良好な付着力を示し、剥がれなどが生じにくいため、それを用いた各種電子部品の特性、信頼性、耐久性などを向上させることができる。また、スパッタ時のパーティクル発生を抑制することができるため、回路の断線や短絡を防ぐことができると共に、配線の微細化などに対しても大きく貢献する。
【００４４】
さらに、上述した反応性スパッタを適用した成膜によれば、酸素を含むＲｕ膜またはＲｕ合金膜が得られる。このような酸素を含むＲｕ膜やＲｕ合金膜は、特に下地に対して優れた密着性を示す。本発明においては、このような酸素を含むＲｕ膜またはＲｕ合金膜と、通常のスパッタ法により成膜したＲｕ膜またはＲｕ合金膜との積層膜を電極膜として用いてもよい。この際、酸素を含むＲｕ膜またはＲｕ合金膜は、下地に対する密着性の向上に寄与すると共に、下地の拡散を防ぐバリア材としても機能する。
【００４５】
本発明の電極膜は各種電子部品の電極に適用可能であるが、特にＳｒＴｉＯ3 やＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 などのペロブスカイト型酸化物からなる誘電体膜を有する薄膜キャパシタの電極として好適である。薄膜キャパシタの具体的な構造としては、Ｓｉ基板などの上に下部電極を形成し、下部電極上に誘電体膜および上部電極を順に形成した構造が挙げられ、このような下部電極または上部電極の少なくとも一方に本発明の電極膜が用いられる。このような薄膜キャパシタは、例えば大容量ＤＲＡＭやＦＲＡＭなどの半導体記憶素子に適用される。
【００４６】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述ぺる。
【００４７】
実施例１
原料粉末としてＲｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｔａの各粉末を用意し、これら粉末をＲｕ単体、Ｒｕ−１０ａｔ％Ｗ、Ｒｕ−１２ａｔ％Ｍｏ、Ｒｕ−５ａｔ％Ｐｔ、Ｒｕ−２０ａｔ％Ｔａとなるように調合した。
【００４８】
これらの粉末を温度１３００〜１４００℃、保持時間  ４時間、加圧加重２５００Ｐａ、１０Ｐａ以下の真空雰囲気の条件下でホットプレスし、直径１２７ｍｍ、厚さ５ｍｍの寸法を有するＲｕターゲットおよびＲｕ合金ターゲットをそれぞれ１０枚ずつ作製した。これらのうち、それぞれ５枚のターゲットについては、ホットプレス後に１８００〜２０００℃で３〜５時間保持し、結晶粒径の調節を行った。
【００４９】
上述した方法により各組成について、それぞれ平均結晶粒径が１００μｍ以下のスパッタリングターゲットを５枚と、１００μｍを超えるスパッタリングターゲットを５枚作製した。なお、表２の試料Ｎｏ１〜Ｎｏ５のスパッタリングターゲットは平均結晶粒径が１００μｍ以下のものであり、試料Ｎｏ６〜Ｎｏ１０のスパッタリングターゲットは平均結晶粒径が１００μｍを超えるものである。
【００５０】
これら各ターゲット表面の（００２）面の結晶方位含有比をＸ線回折法により測定した。結晶方位含有比は、試料表面の変質層を研磨して除去した後、Ｘ線回折計で各結晶方位に対応する回折線の積分強度を測定し、得られた強度値を相対強度値（ＪＣＰＤＳ  ＣＡＲＤ参照）で補正した後、図１の式を用いて算出した。表２に各ターゲットの（００２）結晶方位含有比、平均結晶粒径のばらつき、（００２）／（１０１）結晶方位含有比およびそのばらつきを示す。
【００５１】
【表２】
0004342639.tif 000003
表２から分かるように、試料Ｎｏ１〜Ｎｏ５の各ターゲットは（００２）結晶方位含有比が０．０５以上であり、試料Ｎｏ６〜Ｎｏ１０の各ターゲットは（００２）結品方位含有比が０．０５以下である。また、平均結晶粒径のばらつきは試料Ｎｏ１〜Ｎｏ５の各ターゲットが２５％以下であるのに対して、試料Ｎｏ６〜Ｎｏ１０の各ターゲットは２５％以上となっている。
【００５２】
さらに、Ｎｏ１〜Ｎｏ５の各ターゲットの（００２）／（１０１）結晶方位含有比は３以上であり、そのばらつきは±３０％以内であった。
【００５３】
次に、上述した各スパッタリングターゲットを用いて、温度: ２０℃（室温）、ＤＣ出力：０．５ｋＷ、スパッタガス：ＡｒとＯ2 の混合ガス( Ａｒ：Ｏ2 ＝１６：４）、圧力：ｌ．３×１０-3Ｐａ以下、スパッタ時間：ｌ分、の条件で、それぞれスパッタリングを行い、Ｓｉウェーハ上にＲｕ膜またはＲｕ合金膜を成膜した。
【００５４】
このようにして得たＲｕ膜およびＲｕ合金膜の膜厚分布およびダスト数を測定した。さらに、得られた薄膜の密着性をピール試験により評価した。膜厚分布の測定は膜厚測定機（ａｌｐｈａ−ｓｔｅｐ２００）を用いて行い、図２に示すＳｉウェーハの各部位について実施した。膜中のダスト数はダストカウンタ装置（ＶＭ−３）を用いて測定した。ピール試験においては、図２に示すＳｉウェーハの各部分から５ｍｍ角のサンプルを１０個採取した後、ピール試験用のテープを薄膜に接着し、このテープを剥がした際に薄膜がテープにつくかつかないかで密着性の度合いを評価した。
【００５５】
上記した試料Ｎｏｌ〜Ｎｏ１０の各スパッタリングターゲットを用いた薄膜の膜厚分布を表３に示す。平均結晶粒径が１００μｍ以下で（００２）結晶方位含有比が０．０５以上の試料Ｎｏｌ〜Ｎｏ５の各スパッタリングターゲットを用いた場合には、膜厚のばらつきをその平均膜厚の±５％以内に収めることができることが分かる。一方、結晶粒径が１００μｍ以上で（００２）結晶方位含有比が０．０５未満の試料Ｎｏ６〜Ｎｏ１０の各スパッタリングターゲットを用いた場合には、膜厚のばらつきがその平均膜厚の±５％を超えていることが分かる。
【００５６】
【表３】
0004342639.tif 000004
表４はダストの粒径と数の関係を示したものである。平均結晶粒径が１００μｍ以下で（００２）結晶方位含有比が０．０５以上の試料Ｎｏ１〜Ｎｏ５の各スパッタリングターゲットを用いた場合には、どの大きさのダストも少なく、特に１００μｍ以上のダストは全ての場合において１桁台と少なくなっていることが分かる。一方、結晶粒径が１００μｍ以上で（００２）結晶方位含有比が０．０５未満の試料Ｎｏ６〜Ｎｏ１０の各スパッタリングターゲットを用いた場合、ダストが非常に多くなっていることが分かる。
【００５７】
【表４】
0004342639.tif 000005
次に、ピール試験による薄膜の密着性の評価結果について説明する。表５はピール試験の結果を示したものである。平均結晶粒径が１００μｍ以下で（００２）結晶方位含有比が０．０５以上の試料Ｎｏ１〜Ｎｏ５の各スパッタリングターゲットを用いて成膜したＲｕ膜またはＲｕ合金膜は、薄膜がテープに付着した割合が１桁台であった。一方、結晶粒径が１００μｍ以上で（００２）結晶方位含有比が０．０５未満の試料Ｎｏ６〜Ｎｏ１０の各スパッタリングターゲットを用いて成膜したＲｕ膜またはＲｕ合金膜は、薄膜がテープに付着した割合が試料Ｎｏ１〜Ｎｏ５により成膜した薄膜に比べてｌ桁多かった。この結果から、本発明のスパッタリングターゲットを用いることによって、薄膜の付着力が大幅に改善されることが確認された。
【００５８】
【表５】
0004342639.tif 000006
さらに、上述したＲｕ膜およびＲｕ合金膜をそれぞれ下部電極膜と上部電極膜として薄膜キャパシタを構成した。誘電体膜にはＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 膜を用いた。このような薄膜キャパシタは、いずれも信頼性および特性に優れるものであった。
【００５９】
実施例２
Ｒｕおよび各種添加元素の原料粉末として純度３Ｎ以上の粉末を用意し、これら各粉末を表６に示す各組成となるように調合した。これら各粉末を１０Ｐａ以下の真空雰囲気下で表６に示す条件でホットプレスし、さらに直径１２７ｍｍ、厚さ５ｍｍに機械加工した後、Ｃｕ製バッキングプレートに接合することによって、平均結晶粒径および結晶方位含有比の異なる１０種類のＲｕターゲットおよびＲｕ合金ターゲットを作製した。
【００６０】
これら各ターゲットの平均結晶粒径とそのばらつき、およびターゲット表面の（００２）／（１０１）結晶方位含有比とそのばらつきを測定した。これらの結果を併せて表６に示す。
【００６１】
【表６】
0004342639.tif 000007
次に、上記した各スパッタリングターゲットを用いて、温度：２０℃（室温）、ＤＣ出力: ０．５ｋＷ、スパッタガス：ＡｒとＯ2 の混合ガス（Ａｒ：Ｏ2 ＝１６：４）、圧力：１．３×１０-3Ｐａ以下、スパッタ時間：１分、の条件で、それぞれスパッタリングを行い、Ｓｉウェーハ上にＲｕ膜またはＲｕ合金膜を成膜した。得られたＲｕ膜およびＲｕ合金膜について、実施例１と同様にしてピール試験を実施した。
【００６２】
その結果を表７に示す。
【００６３】
【表７】
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表７から明らかなように、再結晶組織を有し平均結晶粒径が１００μｍ以下で、平均粒径のばらつきが±２５％以内であり、ターゲット表面においてＸ線回折法で測定された積分強度値を用いて計算される｛(002)/35｝/{(101)/100 ｝が３．０以上であり、さらにはターゲットの各部位における(002)/(101) 結晶方位含有比のばらつきが±３０％以内であるスパッタリングターゲットを用いて成膜したＲｕ膜およびＲｕ合金膜は、付着力に優れていることが分かる。
【００６４】
さらに、上述したＲｕ膜およびＲｕ合金膜をそれぞれ下部電極膜と上部電極膜として薄膜キャパシタを構成した。誘電体膜にはＢａ1-x Ｓｒx ＴｉＯ3 膜を用いた。このような薄膜キャパシタは、いずれも信頼性および特性に優れるものであった。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のスパッタリングターゲットによれば、膜厚分布や膜質が均一で、かつ下地に対して優れた付着力を示すＲｕ膜やＲｕ合金膜を再現性よく得ることができる。このようなＲｕ膜やＲｕ合金膜は各種電子部品の電極膜として有用であるが、特に誘電体膜としてペロプスカイト型酸化物を有する薄膜キャパシタの電極に好適である。このような本発明の電極膜およびそれを用いた電子部品によれば、その信頼性や特性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のスパッタリングターゲットの結晶方位含有比の計算方法を示す図である。
【図２】  本発明のスパッタリングターゲットの平均結晶粒径および付着力を測定した各部位を示す図である。
【図１】
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【図２】
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