JP5301542B2 - 酸化物焼結体、同焼結体からなるスパッタリングターゲット、同焼結体の製造方法及び同焼結体スパッタリングターゲットゲートの製造方法 - Google Patents
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Description
このため、それに変わるものとして、高い誘電率、高い熱的安定性、シリコン中の正孔と電子に対して高いエネルギー障壁を有するHfO2、ZrO2、Al2O3、La2O3等のいわゆるHigh−k材料が提案されている。
これらの材料の中で有力視されているのがHfO2を基本とする材料系で、次世代のMOSFETにおけるゲート絶縁膜としての研究報告がなされている。最近では、HfO系のHigh−k材料と酸化ランタン(La2O3)を組み合わせて使用することにより、閾値電圧を引き下げるなどの特性向上が得られることがわかってきており、電子材料としてのランタンに注目が集まっている。
ランタンの原子番号は57、原子量138.9の白色の金属であり、常温で複六方最密構造を備えている。融点は921°C、沸点3500°C、密度6.15g/cm3であり、空気中では表面が酸化され、水には徐々にとける。熱水、酸に可溶である。延性はないが、展性はわずかにある。抵抗率は5.70×10−6Ωcmである。445°C以上で燃焼して酸化物(La2O3)となる(理化学辞典参照)。
ランタン金属は、精製時に酸化し易いという問題があるため、高純度化が難しい材料であり、高純度製品は存在していなかった。また、ランタン金属を空気中に放置した場合には、短時間で酸化し黒色に変色するので、取り扱いが容易でないという問題がある。
一方、次世代のMOSFETにおけるゲート絶縁膜として薄膜化が要求されているが、これまでゲート絶縁膜として使用されてきたSiO2では、トンネル効果によるリーク電流が増加し、正常動作が難しくなってきた。
このために、ターゲット作製後、すぐ真空パックするか又は油脂で覆い酸化防止策を講ずる必要があるが、これは著しく煩雑な作業である。このような問題から、ランタン元素のターゲット材は、実用化に至っていないのが現状である。
この場合、成膜のプロセスが問題となる。この文献によれば、室温成膜よりも高温成膜(700°Cでの成膜)の方が、漏れ電流が少ないと記載されており、このことは高温成膜の方が膜中の欠陥が消失すること及びLaAlO3に存在する余剰酸素が取り除かれることが原因であるという説明がなされている。
この文献では、成膜プロセスが明示されていないが、高温(700°C)成膜の説明があるので、反応性ガスを使用したプロセスであることが予想される。このHigh−k絶縁膜を形成するためには、成膜プロセスが高温であることが前提となるため、問題は解決していないと考えられる。
HfCl4及びH2Oを化学的前駆体とする原子層堆積法又は電子線エピタキシー法は、成膜の制御が難しく、また効率も悪い。これを十分に行わなければ、基板上への精密な堆積を行うことができないという問題がある。
スパッタリング法による成膜方法は簡便な方法であり、成膜速度が大きく、制御も容易であるという大きな利点を持つものであるが、ランタン金属若しくは酸化ランタン又はランタンと他の元素との複合酸化物をスパッタリングターゲットとする研究が十分ではなく、有効なターゲットが得られていないという問題がある。
本願発明は、酸化ランタンに酸化ハフニウムを添加して焼結体とし、さらにこの焼結体をターゲットに加工し、スパッタリング成膜に利用するものである。この焼結体及びターゲットの成分組成は、新規物質を含む。
以上から、本発明は、
1)ランタンとハフニウムとの複合酸化物からなる焼結体であって、焼結体に含まれるハフニウムがランタンに対して当量以上含まれることを特徴とする酸化物焼結体
2)酸化物中のLa:Hfのモル比が、1:(1.0〜1.2)であることを特徴とする上記1)記載の酸化物焼結体
3)酸化物中のLa:Hfのモル比が1:(1.01〜1.1)であることを特徴とする上記1)記載の酸化物焼結体
4)相対密度98%以上、最大粒径が50μm以下、平均粒径が5μm以上、20 μm以下であることを特徴とする上記1)〜3)のいずれか一項に記載の酸化物焼結体
5)焼結体に含まれるアルカリ金属が40ppm以下、Zrを除く遷移金属元素が 100ppm以下、Pbが10ppm以下、U、Thが5ppb以下であることを特徴とする上記1)〜4)のいずれか一項に記載の酸化物焼結体
6)上記1)〜5)のいずれか一項に記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲット
7)半導体素子のゲート絶縁膜の形成に用いる上記5)記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲット、を提供する。
8)原料粉末として、La2(CO3)3粉末とHfO2粉末を使用し、HfとLaの組成モル比が1〜1.2になるように配合し混合した後、この混合粉末を大気中で加熱合成し、次にこの合成材料を粉砕して粉末とした後、この合成粉末をホットプレスして焼結体とすることを特徴とするランタンとハフニウムの酸化物焼結体の製造方法
9)La:Hfのモル比が1:(1.01〜1.1)であることを特徴とする上記8)記載の酸化物焼結体の製造方法
10)原料粉末として、La2O3粉末とHfO2粉末を使用し、HfとLaの組成モル比が1〜1.2になるように配合し混合した後、この混合粉末を大気中で加熱合成し、次にこの合成材料を粉砕して粉末とした後、この合成粉末をホットプレスして焼結体とすることを特徴とするランタンとハフニウムの酸化物焼結体の製造方法
11)La:Hfのモル比が1:(1.01〜1.1)であることを特徴とする上記10)記載の酸化物焼結体の製造方法
12)混合を湿式ボールミルにより行い、合成を大気中1350〜1550°C、5〜25時間加熱して行うことを特徴とする上記8)〜11)のいずれか一項に記載の酸化物焼結体の製造方法
13)合成粉末のホットプレスを、1300〜1500°C、真空中1〜5時間加熱して行うことを特徴とする上記8)〜12)のいずれか一項に記載の酸化物焼結体の製造方法
14)上記1)〜7)のいずれか一項に記載の酸化物焼結体を、上記8)〜13)のいずれか一項に記載の製造方法により製造することを特徴とする酸化物焼結体の製造方法
15)上記14の製造方法による酸化物焼結体スパッタリングターゲットの製造方法、を提供する。
また、一般にHigh-k材料として用いられるHf酸化物との混合体として用いているので、特にゲート絶縁膜として、良好な材料と言える。
しかし、本願発明のように、Hfの量を化学量論的成分組成の比率と同等か、又はその比率よりも、やや過剰に添加することにより、酸化ランタンを発生させず、水分との反応を防止することができる。これによって、長期間に亘り、焼結体又はターゲットとしての機能を維持できるという大きな効果を有する。Hfの量を化学量論的成分組成の比率と同等にする場合には、成分の混合と焼結を十分に行い、成分の偏析を無くすことにより、局所的なLa酸化物又はLa水酸化物の形成を抑制することが可能となる。
また、当該酸化物中のLa:Hfの比、すなわちLa:Hf=1:(1.0〜1.2)であり、好ましくはLa:Hf=1:(1.01〜1.1)とするものである。
ランタン(La)とハフニウム(Hf)の酸化物の化学量論的組成は、上記の通りLa2Hf2O7である。この組成比から明らかなように、化学量論的組成比よりもHfが過剰な領域が含まれている。すなわち、La:Hf=1:x(1.0≦x≦1.2)とするものである。xが1.0より少ないと、水分に対する耐久性が著しく劣ることになるので、xの下限値は1.0とする必要がある。また、xが1.2よりも大きいと、HfO2に特性が近づくため、High-k材料と組み合わせて用いても、特性の向上につながらないと考えられるので、xの上限値を1.2とした。さらに推奨される条件は、xが1.01〜1.1である。
上記のLaの原料粉末では、熱処理により事前に酸化物にすることが出来るのであれば、上記の原料粉末に限定される必要はない。そのような原料としては 水酸化ランタン、硝酸ランタン 塩化ランタンがある。また、金属ランタンを使用することもできる。一方、Hfに関しては、金属ハフニウムを使用することもできる。これを混合した後、酸化雰囲気大気中で加熱合成し、次にこの合成材料を粉砕して粉末とし、さらにこの合成粉末をホットプレスして焼結体とする。
また、ホットプレスを1300〜1500°C、1〜5時間で行うことも焼結条件として推奨される製造条件である。以上は、合成及び焼結を能率的に行う条件である。したがって、これ以外の条件とすること及び他の条件を付加することは、当然なし得ることは理解されるべきことである。
これらの粉末の混合、合成及び焼結は、La組成の偏析がなく、均一な組織を得ることが条件であり、これによって緻密な焼結体及びターゲットを得ることが可能となる。
これは、Hfが過剰に存在することにより、局所的な組成の揺らぎが発生しても、Laの過剰な偏析の発生が抑制され、安定なLaHf酸化物として、焼結体又はターゲット内に保留させることができるからである。化学量論的成分組成比よりも、やや過剰のHfの添加は、安定した焼結体又はターゲットを製造するための好ましい条件である。これによって、相対密度98%以上、最大粒径が50μm以下である酸化物焼結体及びそれをさらに加工してスパッタリングターゲットを得ることができる。
密度の向上と結晶粒径を微細化することは、ノジュールやパーティクルの発生を抑制でき、均一な成膜を行うことができる好ましい条件である。
それは、La金属、La酸化物又はLaと他の元素との複合酸化物からなる焼結体又はターゲットの製造工程において、La金属、La酸化物又はLaと他の元素との複合酸化物が急速に崩壊し、形状が維持できないことが原因と考えられる。
しかしながら、本願発明において、Hfの添加と成分調整、さらには原料粉末の混合、合成、焼結条件をコントロールすることにより、La含有複合酸化物焼結体又はターゲットの崩壊を抑制することができるとの知見を得、スパッタリングターゲットとして利用できることを可能としたものである。また、Hfの添加は、High-k材料としても、有益であることは上記に述べた通りである。
しかしながら、これらの希土類元素は、性質が近似しているが故に、希土類元素合計で1000wtppm未満であれば、特に問題となるものでない。したがって、本願発明においてこのレベルの希土類元素の含有は許されるが、Laのゲート絶縁膜としての特性を活かすためには、低減化することは、むしろ好ましいと言える。
また、これ以外にも、不可避的に混入する不純物が存在する。分析値を表1に示す。Zrが多量(1600wtppm)に含有されるが、幸いにして、本願発明は、Hfを意図的に添加するものであるが、ZrはHfと化学的特性が非常に近いため不純物として存在しても、同様に問題とはならない。しかし、Hfの特性を活かすためには、より低減させることは、好ましい条件であることは言える。いずれにしても、本願発明は、これらを包含するものである。
また、焼結体に含まれるアルカリ金属を40ppm以下、Zrを除く遷移金属元素を 100ppm以下、Pbを5ppm以下、U、Thが5ppb以下とすることが望ましい。これらは、半導体材料の特性を低下させるので、できるだけ少ない方が良い。特に、アルカリ金属は、ゲート絶縁膜中を容易に移動してMOS界面特性を劣化させ、放射性元素は、該元素から放出されるα線によるダメージがMOS素子の動作信頼性に影響を与え、またFe、Ni等の遷移金属元素及び重金属元素は、界面接合部にトラブルを発生させる原因となるからである。
さらに、本願発明は、上記製造条件により、酸化物焼結体の相対密度を98%以上、最大粒径を50μm以下、平均粒径を5μm以上、20μm以下とすることが可能である。これによって、スパッタリング時のパーティクルの発生を防止し、均一性に優れた膜を形成することができる。
さらにこのように、形成した基本成分組成La2Hf2O7であるランタンとハフニウムの酸化物からなるゲート絶縁膜を形成した後、50〜300°Cで加熱処理することができる。これは、膜中に存在するフリーの酸素を、さらに固定しようとするもので、付加的に実施できる条件である。必須のものではないことを理解されるべきことである。特に、次世代のMOSFET等の製造条件において、このような加熱を嫌う製造条件においては、不要な条件である。
原料粉末としてLa2(CO3)3粉末とHfO2粉末を使用し、LaとHfのモル比が1:1.03となるように配合し、混合を湿式ボールミルにより3時間混合した。この混合粉末を大気中で1450°C、20時間加熱して合成した。さらにこの合成材料を、ボールミルにより10時間、湿式粉砕して粉末とした。その結果、成分組成がLa2Hf2.044O7の合成粉末を得た。この合成粉末を1500°Cで2時間ホットプレスして焼結体とした。焼結体のサイズはφ190mmであり、プレス圧は300kg/cm2で実施した。
これによって、成分組成がLa2Hf2.044O7である酸化物焼結体を得た。これを機械加工してスパッタリングターゲットとした。機械加工後のターゲットサイズはφ164mm×6mmtであった。また、ターゲットの相対密度は99.75%であった(7.934g/cm3:理論密度は7.954g/cm3)。
このようにして作製した成分組成がLa2Hf2.044O7である酸化物焼結体の端材の浸水テストした結果を、図3に示す。図3は、左が浸水テスト前であり、右が浸水テスト24時間後の結果である。この図3に示すように、24時間の浸水テスト後でも、酸化又は水酸化による腐食の痕跡は全くなかった。
通常、ランタン(酸化ランタン)は、大気中に1時間放置するだけでも、酸化又は水酸化による腐食が急速に進み、最初は白色にさらに黒色に変色が見られるが、このLa2Hf2.044O7である酸化物焼結体に腐食は観察されなかった。
さらに、このターゲットを用い高周波スパッタリングを行い、Si基板上にLa2Hf2.044O7の酸化物の薄膜を形成した。この結果、SiとLa2Hf2.044O7の酸化物の薄膜との界面には、Si酸化膜層は全く観察されなかった。これは、ゲート絶縁膜の材料として有用であることを示すものである。
なお、実施例1においては、原料粉末としてLa2(CO3)3粉末を使用したが、La2O3粉末を使用しても、同一の結果が得られた。Laを含有する原料粉末の選択に、特に問題はなかった。
原料粉末としてLa2(CO3)3粉末とHfO2粉末を使用し、LaとHfのモル比が、Laが1であるのに対して、Hfがそれぞれ1.01、1.02、1.04、1.05、1.06、1.08、1.2となるように配合し、混合を湿式ボールミルにより混合した。製造条件は、実施例1と同一とした。この結果、実施例1と同様の結果が得られた。
最小限、Laに対するHfのモル比が1.0以上を維持していれば、腐食が特に影響するものではないが、Hfのモル比が1.2を超えると、Laのゲート絶縁膜としての特性を低下させる傾向があるので、Hfのモル比の上限を1.2とする必要がある。
また、化学量論的成分組成であるLa2Hf2O7と同一か又はそれよりもHfの量が過剰になっているので、これによって、ランタンとハフニウムの複合酸化物に含有する遊離酸素又は余剰酸素を、酸化力が強いHfにより固定し、フリーの酸素がスパッタリング成膜したLa2Hf2O7の膜中を移動し、Siとの界面で反応して有害なSiO2の形成を防止できる、という大きな効果を有する。
したがって、このターゲットを用いて成膜することは、均一な膜を形成する上で、大きな効果を有すると共に、形成された薄膜は、特にシリコン基板に近接して配置される電子材料として、電子機器の機能を低下又は乱すことがなく、ゲート絶縁膜の材料として有用である。
Claims (10)
- 酸化ランタン又は炭酸ランタンと、酸化ハフニウムを焼結して得たランタンとハフニウムとの複合酸化物からなる焼結体であって、焼結体に含まれる酸化物中のLa:Hfのモル比が、1:[1.0(但し1.0を除く)〜1.2]であることを特徴とする酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲット。
- 酸化物中のLa:Hfのモル比が1:(1.01〜1.1)であることを特徴とする請求項1記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲット。
- 相対密度98%以上、最大粒径が50μm以下、平均粒径が5μm以上、20μm以下であることを特徴とする請求項1〜2のいずれか一項に記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲット。
- 焼結体に含まれるアルカリ金属が40ppm以下、Zrを除く遷移金属元素が100ppm以下、Pbが10ppm以下、U、Thが5ppb以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲット。
- 半導体素子のゲート絶縁膜の形成に用いる請求項4記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲット。
- 原料粉末として、La2O3粉末又はLa2(CO3)3粉末と、HfO2粉末を使用し、La:Hfのモル比が、1:[1.0(但し1.0を除く)〜1.2]になるように配合し混合した後、この混合粉末を大気中で加熱合成し、次にこの合成材料を粉砕して粉末とした後、この合成粉末をホットプレスして焼結体とすることを特徴とするランタンとハフニウムの酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの製造方法。
- 原料粉末として、La2O3粉末又はLa2(CO3)3粉末と、HfO2粉末を使用し、La:Hfのモル比が、1:[1.0(但し1.0を除く)〜1.2]になるように配合し混合した後、この混合粉末を大気中で加熱合成し、次にこの合成材料を粉砕して粉末とした後、この合成粉末をホットプレスして焼結体とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のランタンとハフニウムの酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの製造方法。
- La:Hfのモル比が1:(1.01〜1.1)であることを特徴とする請求項6又は7記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの製造方法。
- 混合を湿式ボールミルにより行い、合成を大気中1350〜1550°C、5〜25時間加熱して行うことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの製造方法。
- 合成粉末のホットプレスを、1300〜1500°C、真空中1〜5時間加熱して行うことを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の酸化物焼結体からなるスパッタリングターゲットの製造方法。
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US9347130B2 (en) | 2009-03-27 | 2016-05-24 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Lanthanum target for sputtering |
US9382612B2 (en) | 2009-03-31 | 2016-07-05 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Lanthanum target for sputtering |
JP5234860B2 (ja) | 2009-11-17 | 2013-07-10 | Jx日鉱日石金属株式会社 | ランタン酸化物ターゲットの保管方法、ランタン酸化物からなるスパッタリングターゲット及びランタン酸化物薄膜の形成方法 |
AU2012208015B2 (en) | 2011-01-21 | 2016-03-31 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Method for producing high-purity lanthanum, high-purity lanthanum, sputtering target formed from high-purity lanthanum, and metal gate film having high-purity lanthanum as main component |
CN106187100B (zh) * | 2015-05-04 | 2019-02-12 | 清华大学 | 溅射靶及其制备方法 |
KR20240085203A (ko) * | 2022-12-07 | 2024-06-14 | 삼성전자주식회사 | 강유전체 박막을 포함하는 전자 소자 및 그 제조 방법, 이를 포함하는 전자 장치 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04164858A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-10 | Onoda Cement Co Ltd | 軽希土類酸化物焼結体、その製造方法及びそれよりなるルツボ |
JP2005056545A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 情報記録媒体とその製造方法 |
WO2006025350A1 (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | The University Of Tokyo | 半導体装置及びその製造方法 |
WO2007142333A1 (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Mitsubishi Materials Corporation | 高強度光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲット |
WO2010004861A1 (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-14 | 日鉱金属株式会社 | 酸化ランタン基焼結体、同焼結体からなるスパッタリングターゲット、酸化ランタン基焼結体の製造方法及び同製造方法によるスパッタリングターゲットの製造方法 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100611136B1 (ko) * | 1996-12-10 | 2006-08-10 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 열 절연층을 가지며 고온 가스에 노출될 수 있는 제품 및 그 제조 방법 |
US20030052000A1 (en) * | 1997-07-11 | 2003-03-20 | Vladimir Segal | Fine grain size material, sputtering target, methods of forming, and micro-arc reduction method |
JP2000001362A (ja) * | 1998-06-10 | 2000-01-07 | Nippon Seratekku:Kk | 耐食性セラミックス材料 |
JP4972248B2 (ja) * | 2000-05-29 | 2012-07-11 | 中部キレスト株式会社 | 導電性セラミックの製法 |
EP1743949B1 (en) * | 2000-10-02 | 2012-02-15 | JX Nippon Mining & Metals Corporation | High-purity zirconium or hafnium metal for sputter targets and thin film applications |
JP4324470B2 (ja) * | 2001-08-02 | 2009-09-02 | 出光興産株式会社 | スパッタリングターゲット、透明導電膜およびそれらの製造法 |
DE60329638D1 (de) * | 2002-08-02 | 2009-11-19 | Idemitsu Kosan Co | Sputtertarget, Sinterkörper, unter deren Verwendung gebildeter leitfähiger Film, organische EL-Vorrichtung und für diesen verwendetes Substrat |
KR100762081B1 (ko) * | 2003-03-04 | 2007-10-01 | 닛코킨조쿠 가부시키가이샤 | 스퍼터링 타겟트 및 그 제조 방법 |
JP2004327210A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Honda Motor Co Ltd | 酸化物イオン伝導体およびその製造方法 |
JP2004339035A (ja) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | ランタンガレート系焼結体およびその製造方法、ならびにそれを用いた用途 |
TW201506922A (zh) * | 2003-07-24 | 2015-02-16 | Panasonic Corp | 資訊記錄媒體及其製造方法 |
US20060234091A1 (en) * | 2005-04-19 | 2006-10-19 | Heraeus, Inc. | Enhanced multi-component oxide-containing sputter target alloy compositions |
WO2007060816A1 (ja) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 透光性セラミックおよびその製造方法、ならびに光学部品および光学装置 |
EP1863097A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-05 | Interuniversitair Microelektronica Centrum ( Imec) | Method for modulating the effective work function |
DE102006027957A1 (de) * | 2006-06-14 | 2007-12-20 | Schott Ag | Optische Elemente sowie Abbildungsoptiken |
WO2008018403A1 (fr) * | 2006-08-10 | 2008-02-14 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Cible d'oxyde contenant du lanthanide |
JP5000230B2 (ja) | 2006-08-10 | 2012-08-15 | 出光興産株式会社 | 酸化ランタン含有酸化物ターゲット |
JP4181195B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2008-11-12 | 株式会社東芝 | 絶縁膜、およびそれを用いた半導体装置 |
CN103498126B (zh) * | 2007-12-18 | 2015-11-18 | Jx日矿日石金属株式会社 | 适于制造以氧化钛为主成分的薄膜的烧结体溅射靶 |
US8980169B2 (en) * | 2007-12-28 | 2015-03-17 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | High-purity lanthanum, sputtering target comprising high-purity lanthanum, and metal gate film mainly comprising high-purity lanthanum |
KR101290941B1 (ko) * | 2008-10-29 | 2013-07-29 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 희토류 금속 또는 이들의 산화물로 이루어지는 타깃의 보관 방법 |
JP5214745B2 (ja) * | 2009-02-05 | 2013-06-19 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 酸化チタンを主成分とする薄膜及び酸化チタンを主成分とする焼結体スパッタリングターゲット |
US9347130B2 (en) * | 2009-03-27 | 2016-05-24 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Lanthanum target for sputtering |
EP2412844A4 (en) * | 2009-03-27 | 2016-12-21 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | SPUTTERING TARGET OF A SINTERED TI-NB OXID BODY, TI-NB OXID THIN LAYER AND METHOD FOR PRODUCING THE THIN LAYER |
US9382612B2 (en) * | 2009-03-31 | 2016-07-05 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Lanthanum target for sputtering |
JP5234860B2 (ja) * | 2009-11-17 | 2013-07-10 | Jx日鉱日石金属株式会社 | ランタン酸化物ターゲットの保管方法、ランタン酸化物からなるスパッタリングターゲット及びランタン酸化物薄膜の形成方法 |
-
2009
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04164858A (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-10 | Onoda Cement Co Ltd | 軽希土類酸化物焼結体、その製造方法及びそれよりなるルツボ |
JP2005056545A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 情報記録媒体とその製造方法 |
WO2006025350A1 (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | The University Of Tokyo | 半導体装置及びその製造方法 |
WO2007142333A1 (ja) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Mitsubishi Materials Corporation | 高強度光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲット |
WO2010004861A1 (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-14 | 日鉱金属株式会社 | 酸化ランタン基焼結体、同焼結体からなるスパッタリングターゲット、酸化ランタン基焼結体の製造方法及び同製造方法によるスパッタリングターゲットの製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013001193; 東慎太郎, 鈴木正和: '45nm/32nm世代の半導体製造・試験装置 半導体用PVD・CVD・ALD材料' 電子材料 Vol.48 No.3, 20090301, P.79-82 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2010004862A1 (ja) | 2010-01-14 |
KR20110020292A (ko) | 2011-03-02 |
TWI452029B (zh) | 2014-09-11 |
EP2298712A1 (en) | 2011-03-23 |
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KR20130029440A (ko) | 2013-03-22 |
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CN102089256A (zh) | 2011-06-08 |
TW201004893A (en) | 2010-02-01 |
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