半導体用語集
Ru, RuO₂
英語表記：ruthenium, ruthenium dioxide
ルテニウム（Ru）は原子番号：44、原子量：101.07、格子定数：3.8031、抵抗率：7.6 (µΩ/
cm）の貴金属、最密六方格子を取る。常圧では700℃程度で酸化されRuO₂となる。RuO₂はルチル構造（正方晶）を取り抵抗率35 (µΩ/cm）の導電性酸化物である。RuO₂は比較的高温で安定であり拡散バリア性も優れていてLSIの配線におけるバリア材としても検討されたことがある。このRuやRuO₂を Ptに代わる電極材料として高誘電率材料や強誘電体のキャパシタに用いる試みがなされている。その理由としては、まずRuO₂は導電性酸化物で拡散バリア効果も優れているため強誘電体キャパシタの電極材料として用いると、強誘電体薄膜の元素欠損を防ぎ特性を向上させることができる。またPtなどの貴金属は反応性が低いため反応性ドライエッチングが難しい。それに対してRuやRuO₂は通常のドライエッチングプロセスで容易に加工することができるため高集積に有利である。問題点としてはRuやRuO₂などの電極と強誘電体が高温で反応を起こしPb₂Ru₂O₇₋ₓなどの導電物を生成してしまう。このような生成物はキャパシタのリーク電流を増大させてしまう。また、Ruは酸化物としてRuO₄を持ち、RuやRuO₂を高温処理するとRuO₄が同じに生成する。RuO₄は揮発性であり毒性も強い。
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