JP2017025349A - Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット、及び、Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組成のばらつきの少ない高品質なＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜可能なＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット、及び、このＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法を提供する。
【解決手段】Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有し、スパッタ面の組織観察の結果、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相１１と、Ｔｅ単体相１２と、Ｇｅ単体相１３と、を有し、ＴｅＧｅ合金相１１の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、記録媒体の記録層として機能するＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜する際に用いられるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット、及び、Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法に関するものである。

従来、光ディスク等の記録媒体の記録層として、Ｔｅ−Ｇｅ系薄膜が広く使用されている。このようなＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜する際には、例えば特許文献１，２に開示されたスパッタリングターゲットが用いられる。
ここで、特許文献１、２に記載されているように、スパッタ法によってＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜した場合には、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜において組成のばらつきが生じるといった問題があった。

そこで、特許文献１においては、Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末を用いて、元素の単相がなくなるまで加圧焼結してスパッタリングターゲット全体を元素の単相がない組織（合金相組織）とすることにより、Ｔｅ−Ｇｅ系薄膜の組成ばらつきの抑制を図っている。
また、特許文献２においては、Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末を用いて焼結し、密度比を６０〜９５％に調整することで、Ｔｅ−Ｇｅ系薄膜の組成ばらつきの抑制を図っている。

特開平１０−０８１９６２号公報 特許第２９７０８１３号公報

しかしながら、上述の特許文献１及び特許文献２に記載されたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットでは、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜において組成のばらつきを十分に抑制することができなかった。
特に、従来のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを用いてディスクの表面にＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜した場合、ディスクの径方向で組成分布が生じ、ディスクの内周側と外周側とで特性が変化してしまうおそれがあった。

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、組成のばらつきの少ない高品質なＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜可能なＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット、及び、このＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らが鋭意検討した結果、ＴｅとＧｅを含むＴｅＧｅ合金粉末を用いて製造し、全体がＴｅＧｅ合金相とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットによって、ディスク上にＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜した場合には、図４に示すように、ディスクの内周側でＴｅの含有量が高く（Ｇｅの含有量が低く）、外周側でＴｅの含有量が低く（Ｇｅの含有量が高く）なる傾向にあるとの知見を得た。
一方、Ｔｅ粉末とＧｅ粉末とを用いて製造し、Ｔｅ単体相とＧｅ単体相とを主とするＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットによって、ディスク上にＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜した場合には、図５に示すように、ディスクの内周側でＴｅの含有量が低く（Ｇｅの含有量が高く）、外周側でＴｅの含有量が高く（Ｇｅの含有量が低く）なる傾向にあるとの知見を得た。

本発明は、上記知見に基づいてなされたものであって、本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットは、Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有し、スパッタ面の組織観察の結果、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相と、Ｔｅ単体相と、Ｇｅ単体相と、を有し、前記ＴｅＧｅ合金相の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされていることを特徴としている。

本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットによれば、スパッタ面の組織観察の結果、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相と、Ｔｅ単体相と、Ｇｅ単体相と、を有し、前記ＴｅＧｅ合金相の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされているので、ＴｅＧｅ合金相による組成分布とＴｅ単体相及びＧｅ単体相による組成分布とが相殺されることになり、組成ばらつきの少ない高品質なＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜することが可能となる。
また、Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有しているので、記録特性に優れたＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜することが可能となる。さらに、Ｇｅの含有量が７０原子％以下に規制されることになるため、Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの密度が確保され、スパッタ時の割れやパーティクルの発生を抑制することができる。

ここで、本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいては、さらに、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素を合計で１５原子％以下の範囲内で含んでもよい。

この構成のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットによれば、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素を含んでいるので、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜の耐久性及び保存性を向上させることができる。また、記録層として使用した場合には、記録感度及び記録密度を向上させることができる。さらに、前記添加元素の含有量の合計が１５原子％以下に制限されているので、焼結時における割れの発生を抑制することができる。

本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法は、Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有するＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法であって、Ｔｅ粉末と、Ｇｅ粉末と、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金粉末と、を混合する原料粉末混合工程と、混合された原料粉末を焼結する焼結工程と、を有し、前記原料粉末混合工程では、前記ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を、５質量％以上８０質量％以下の範囲内とすることを特徴としている。

本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法によれば、Ｔｅ粉末と、Ｇｅ粉末と、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金粉末と、を混合する原料粉末混合工程を有しているので、Ｔｅ単体相と、Ｇｅ単体相と、ＴｅＧｅ合金相とを有するＴｅ−Ｇｅ系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、焼結時にＴｅ粉末とＧｅ粉末の一部が反応してＴｅＧｅ合金相が形成されることから、ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を５質量％以上８０質量％以下に規定することにより、前記ＴｅＧｅ合金相の面積率を１０％以上９０％以下の範囲内とすることができる。
よって、組成のばらつきの少ない高品質なＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜可能なＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを製造することができる。

ここで、本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法においては、前記原料粉末混合工程では、さらに、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素粉末、及び、前記添加元素を添加した前記ＴｅＧｅ合金粉末のいずれか一方又は両方を用いて、前記添加元素の含有量を合計で１５原子％以下の範囲内とする構成としてもよい。

この構成のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法によれば、前記原料粉末混合工程において、さらにＳｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素粉末、及び、前記添加元素を添加した前記ＴｅＧｅ合金粉末のいずれか一方又は両方を用いているので、前記添加元素を含有したＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを製造することができる。
また、前記添加元素の含有量を合計で１５原子％以下の範囲内に制限しているので、焼結工程において割れが発生することを抑制できる。

また、本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法においては、前記Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が１μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定されていることが好ましい。

この場合、前記Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が１μｍ以上とされているので、Ｔｅ粉末の表面酸化による焼結密度の低下を抑制することができる。また、前記Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が８０μｍ以下とされているので、スパッタ時の異常放電及びパーティクルの発生を抑制することができ、安定してスパッタを行うことができる。

さらに、本発明のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法においては、前記Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が２０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定されていることが好ましい。

この場合、前記Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が２０μｍ以上とされているので、Ｇｅ粉末の表面酸化による焼結密度の低下を抑制することができる。また、前記Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が８０μｍ以下とされているので、スパッタ時の異常放電及びパーティクルの発生を抑制することができ、安定してスパッタを行うことができる。

本発明によれば、組成のばらつきの少ない高品質なＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜可能なＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット、及び、このＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの組織観察結果を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法を示すフロー図である。 図２に示すＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法において用いられるＴｅＧｅ合金粉末の製造方法を示すフロー図である。 全体がＴｅＧｅ合金相とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットによってディスクに成膜した際の組成分布を示す図である。 Ｔｅ粉末とＧｅ粉末とを用いて製造し、Ｔｅ単体相とＧｅ単体相からなるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットによってディスクに成膜した際の組成分布を示す図である。

以下に、本発明の一実施形態であるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット、及び、Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法について添付した図面を参照して説明する。
本実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットは、例えば光ディスク等の記録媒体の記録層として機能するＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜する際に用いられるものである。

本実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットは、Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有する。
本実施形態では、Ｔｅ、Ｇｅに加えて、さらに、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素を合計で１５原子％以下の範囲内で含んでいてもよい。

そして、本実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいては、図１に示すように、スパッタ面の組織観察の結果、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相１１と、Ｔｅ単体相１２と、Ｇｅ単体相１３と、を有し、ＴｅＧｅ合金相１１の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされている。本実施形態では、図１に示すように、ＴｅＧｅ合金相１１中に、Ｔｅ単体相１２及びＧｅ単体相１３が分散した組織とされている。
なお、上述の添加元素を含有する場合には、添加元素相、あるいは、ＴｅＧｅ合金相１１、Ｔｅ単体相１２、Ｇｅ単体相１３に添加元素の一部が含まれた相が形成されることになる。

以下に、上述のように成分組成、及び、ターゲット組織を規定した理由について説明する。

＜Ｔｅ及びＧｅ＞
成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜の記録特性を確保するためには、Ｔｅの含有量を７０原子％以下の範囲内に設定する必要がある。また、Ｇｅの含有量が７０原子％を超えるとＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの焼結密度が低くなり、スパッタ時の割れやパーティクルの原因となる。
そこで、本実施形態では、Ｔｅの含有量を３０原子％以上７０原子％以下に規定し、残部をＧｅ及び不可避不純物とした組成とすることで、Ｇｅの含有量が７０原子％を超えないように設定している。
なお、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜の記録特性をさらに向上させるために、ＴｅとＧｅの原子比Ｔｅ／Ｇｅを０．７≦Ｔｅ／Ｇｅ≦１．５の範囲内に設定することが好ましい。

＜Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素＞
上述のＳｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉといった元素は、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜の耐久性及び保存性を向上させる作用効果を有するとともに、記録層として使用した場合に記録感度及び記録密度を向上させる作用効果を有する元素である。このため、要求特性に応じて適宜添加することが望ましい。ただし、前記添加元素の合計含有量が１５原子％を超えると、焼結時に添加元素が化学反応し、焼結体に割れが生じやすくなるおそれがある。
そこで、本実施形態では、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素の合計含有量を１５原子％以下に規定している。
なお、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜の耐久性及び保存性、あるいは、記録感度及び記録密度を確実に向上させるためには、前記添加元素の合計含有量を３．０原子％以上とすることが好ましく、５．０原子％以上とすることがさらに好ましい。また、焼結時の割れの発生を確実に抑制するためには、前記添加元素の合計含有量を１２．０原子％以下とすることが好ましく、１０．０原子％以下とすることがさらに好ましい。

＜スパッタ面の組織＞
本実施形態のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットのスパッタ面の組織観察において、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相１１の面積率が１０％未満である場合には、Ｔｅ単体相１２及びＧｅ単体相１３の面積率が多くなり、ディスクに成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜において、ディスクの内周側でＴｅの含有量が低く（Ｇｅの含有量が高く）、外周側でＴｅの含有量が高く（Ｇｅの含有量が低く）なるような組成分布となる。一方、ＴｅＧｅ合金相の面積率が９０％を超える場合には、ディスク上にＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜した場合には、ディスクの内周側でＴｅの含有量が高く（Ｇｅの含有量が低く）、外周側でＴｅの含有量が低く（Ｇｅの含有量が高く）なるような組成分布となる。
よって、本実施形態では、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相１１の面積率を１０％以上９０％以下に規定することにより、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜においてＧｅ及びＴｅの組成分布を相殺し、組成ばらつきを抑制している。
なお、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜における組成ばらつきを確実に抑制するためには、ＴｅＧｅ合金相１１の面積率の下限を５０％以上とすることが好ましく、６０％以上とすることがさらに好ましい。また、ＴｅＧｅ合金相１１の面積率の上限を８０％以下とすることが好ましく、７０％以下とすることがさらに好ましい。

次に、本実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法について、図２及び図３のフロー図を参照して説明する。
本実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法は、図２に示すように、所定の配合比で配合された原料粉末を混合する原料粉末混合工程Ｓ０１と、混合された原料粉末を加熱して焼結させる焼結工程Ｓ０２と、得られた焼結体を加工する加工工程Ｓ０３と、を備えている。

まず、原料粉末として、Ｔｅ粉末、Ｇｅ粉末、ＴｅＧｅ合金粉末を準備する。
Ｔｅ粉末は、純度が９９．９質量％以上とされ、メディアン径（Ｄ５０）が１μｍ以上８０μｍ以下の範囲内とされている。
Ｇｅ粉末は、純度が９９．９質量％以上とされ、メディアン径（Ｄ５０）が２０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内とされている。
ＴｅＧｅ合金粉末は、製造されるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットに応じた組成とされ、メディアン径（Ｄ５０）が９０μｍ以下とされている。

＜Ｔｅ粉末＞
ここで、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が１μｍ未満の場合には、Ｔｅ粉末の比表面積が大きくなって酸化膜が形成されやすくなり、焼結密度を十分に向上させることができなくなるおそれがある。一方、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が８０μｍを超える場合には、スパッタ時の異常放電及びパーティクルが発生しやすくなるおそれがある。
よって、本実施形態では、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）を１μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定している。
なお、焼結密度を確実に向上させるためには、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）の下限を３μｍ以上とすることが好ましく、５μｍ以上とすることがさらに好ましい。また、スパッタ時の異常放電及びパーティクルの発生を確実に抑制するためには、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）の上限を５０μｍ以下とすることが好ましく、４０μｍ以下とすることがさらに好ましい。

＜Ｇｅ粉末＞
同様に、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が２０μｍ未満の場合には、Ｇｅ粉末の比表面積が大きくなって酸化膜が形成されやすくなり、焼結密度を十分に向上させることができなくなるおそれがある。一方、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が８０μｍを超える場合には、スパッタ時の異常放電及びパーティクルが発生しやすくなるおそれがある。
よって、本実施形態では、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）を２０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定している。
なお、焼結密度を確実に向上させるためには、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）の下限を３０μｍ以上とすることが好ましく、４０μｍ以上とすることがさらに好ましい。また、スパッタ時の異常放電及びパーティクルの発生を確実に抑制するためには、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）の上限を７０μｍ以下とすることが好ましく、６０μｍ以下とすることがさらに好ましい。

＜ＴｅＧｅ合金粉末＞
上述のように、ＴｅＧｅ合金粉末は、製造されるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットに応じた組成とされている。このＴｅＧｅ合金粉末の製造方法について、図３のフロー図を参照して説明する。
まず、Ｔｅ原料及びＧｅ原料を準備し、これらを所定の組成比となるように秤量する（配合工程Ｓ１１）。なお、Ｔｅ原料の純度は、９９．９９質量％以上とすることが好ましい。また、Ｇｅ原料の純度は、９９．９９質量％以上とすることが好ましい。
次に、秤量されたＴｅ原料及びＧｅ原料を、真空若しくは不活性ガス雰囲気中において溶解温度８００℃以上１０００℃以下の条件で溶解して鋳造し、ＴｅＧｅ合金インゴットを製出する（溶解鋳造工程Ｓ１２）。なお、鋳造後はＴｅＧｅ合金インゴットを自然冷却した。
次に、得られたＴｅＧｅ合金インゴットを粉砕する（粉砕工程Ｓ１３）。本実施形態では、振動ミルを用いてＴｅＧｅ合金インゴットを機械粉砕した。
そして、ＴｅＧｅ合金インゴットの粉砕片を篩分けし、ＴｅＧｅ合金粉末を得る（整粒工程Ｓ１４）。本実施形態では、篩分けされたＴｅＧｅ合金粉末のメディアン径（Ｄ５０）が９０μｍ以下となるように、篩分け条件を設定した。

なお、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素を含有させる場合には、Ｔｅ粉末、Ｇｅ粉末、ＴｅＧｅ合金粉末以外に、これら添加元素粉末を混合してもよい。あるいは、ＴｅＧｅ合金粉末を製造する際に添加元素を添加してもよい。

＜原料粉末混合工程Ｓ０１＞
本実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法においては、上述した原料粉末を、所定の組成比となるように秤量するとともに、これらの原料粉末を混合する。本実施形態においては、秤量された原料粉末をボールミルによって乾式混合した。なお、混合時間を３時間以上１２時間以下の範囲内に設定した。

＜焼結工程Ｓ０２＞
次に、上述のようにして混合粉砕された原料粉末（混合粉末）をモールドに充填し、真空若しくは不活性ガス雰囲気中で焼結を行う。本実施形態では、焼結温度を２５０℃以上４５０℃以下、圧力を３００ｋｇｆ／ｃｍ^２（２９．４ＭＰａ）以上１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２（９８ＭＰａ）以下の範囲内とされたホットプレス焼結を行った。なお、焼結後は自然冷却した。

＜加工工程Ｓ０３＞
焼結工程Ｓ０２で得られた焼結体に対して切削加工又は研削加工を施すことにより、所定形状のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットに加工する。

以上のような工程により、本実施形態であるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットが製造される。このＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットは、Ｉｎを含むはんだ材を用いて、Ｃｕ又はＳＵＳ（ステンレス）又はその他の金属（例えばＭｏ）からなるバッキングプレートにボンディングして使用される。

以上のような構成とされた本実施形態であるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいては、スパッタ面の組織観察において、図１に示すように、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相１１と、Ｔｅ単体相１２と、Ｇｅ単体相１３と、が観察され、ＴｅＧｅ合金相１１の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされており、Ｔｅ単体相１２及びＧｅ単体相１３と、ＴｅＧｅ合金相１１とがバランスよく存在している。このため、ＴｅＧｅ合金相１１による組成分布とＴｅ単体相１２及びＧｅ単体相１３による組成分布とが相殺されることになり、組成ばらつきの少ない高品質なＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜することが可能となる。

さらに、本実施形態であるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいては、Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有しているので、記録特性に優れたＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜することが可能となる。また、Ｇｅの含有量が７０原子％を超えることがなく、Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの密度が確保され、スパッタ時の割れやパーティクルの発生を抑制することができる。

また、本実施形態であるＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいて、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素を合計で１５原子％以下の範囲内で含んでいる場合には、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜の耐久性及び保存性を向上させることができる。また、記録層として使用した場合には、記録感度及び記録密度を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、添加元素の含有量の合計が１５原子％以下に制限されているので、焼結時における割れの発生を抑制することができる。

また、本実施形態に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法においては、Ｔｅ粉末と、Ｇｅ粉末と、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金粉末と、を混合する原料粉末混合工程を有し、ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を５質量％以上８０質量％以下に規定しているので、Ｔｅ単体相１２と、Ｇｅ単体相１３と、ＴｅＧｅ合金相１１とを有し、ＴｅＧｅ合金相１１の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされたＴｅ−Ｇｅ系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、原料粉末混合工程Ｓ０１において、さらにＳｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素粉末、及び、前記添加元素を添加したＴｅＧｅ合金粉末のいずれか一方又は両方を用いることにより、前記添加元素を含有したＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを製造することができる。さらに、本実施形態では、前記添加元素の含有量を合計で１５原子％以下の範囲内に制限しているので、焼結工程Ｓ０２において割れが発生することを抑制できる。

また、本実施形態では、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が１μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定されているので、焼結密度の低下を抑制することができるとともに、スパッタ時の異常放電及びパーティクルの発生を抑制することが可能なＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを製造することができる

同様に、本実施形態では、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が２０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定されているので、焼結密度の低下を抑制することができるとともに、スパッタ時の異常放電及びパーティクルの発生を抑制することが可能なＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを製造することができる

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、原料粉末混合工程Ｓ０１において、ボールミルを用いて原料粉末を混合するものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の方法によって原料粉末を混合してもよい。
また、本実施形態では、焼結工程Ｓ０２において、ホットプレス焼結によって焼結するものとして説明したが、これに限定されることはなく、熱間静水圧プレス等の他の焼結方法を用いてもよい。

以下に、本発明に係るＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの作用効果について確認した確認実験の結果について説明する。

（実施例１）
実施例１として、Ｔｅの含有量が６０原子％とされ、残部がＧｅ及び不可避不純物とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。

純度が９９．９質量％以上のＴｅ粉末と、純度が９９．９質量％以上Ｇｅ粉末とを準備し、これらをＴｅが６０原子％となるように調整して混合し、要素粉末とした。
また、ＴｅＧｅ合金粉末として、Ｔｅの含有量が６０原子％、残部がＧｅ及び不可避不純物とされた組成とされたものを準備した。
なお、Ｔｅ粉末のメディアン径、Ｇｅ粉末のメディアン径、ＴｅＧｅ合金粉末のメディアン径を表１に示す。なお、Ｔｅ粉末、Ｇｅ粉末、ＴｅＧｅ合金粉末のメディアン径は、レーザー回折散乱法で測定した粒度分布から算出した。

上述の要素粉末（Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末）とＴｅＧｅ合金粉末とを表１に示す配合比となるように秤量し、ボールミル装置によって乾式混合した。混合時間を３時間とした。
混合された原料粉末をグラファイト製モールドに充填し、圧力：６００ｋｇｆ／ｃｍ^２（５８．９ＭＰａ）、保持温度：３５０℃、保持時間：２時間の条件でホットプレス焼結することにより、Ｔｅ−Ｇｅ焼結体を作製した。
そして、得られたＴｅ−Ｇｅ焼結体を機械加工して直径：１２５ｍｍ、厚さ：５ｍｍのＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。

＜ターゲット面の組織観察＞
ＥＰＭＡの元素マッピング（視野面積：６７２μｍ×１０２４μｍ）において、ピーク強度比を色の濃淡で表し、Ｔｅ単体相、Ｇｅ単体相及びＴｅＧｅ合金相の面積率を算出した。

＜ターゲットの割れの有無＞
製造されたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの外観を目視観察し、割れの有無を評価した。評価結果を表２に示す。

＜ターゲットの相対密度＞
まず、得られた製造されたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの密度Ｄ_１を、実寸した寸法から算出した体積と重量から求めた。
次に、当該組成のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの理論密度Ｄ_０は、元素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄによる合金において、
元素Ａの含有量をＷａ（ｍａｓｓ％）、密度をＤａ（ｇ／ｃｍ^３）、
元素Ｂの含有量をＷｂ（ｍａｓｓ％）、密度をＤｂ（ｇ／ｃｍ^３）、
元素Ｃの含有量をＷｃ（ｍａｓｓ％）、密度をＤｃ（ｇ／ｃｍ^３）、
元素Ｄの含有量をＷｄ（ｍａｓｓ％）、密度をＤｄ（ｇ／ｃｍ^３）、
とするとき、以下の式で算出した。
Ｄ_０＝１００／（Ｗａ／Ｄａ＋Ｗｂ／Ｄｂ＋Ｗｃ／Ｄｃ＋Ｗｄ／Ｄｄ）
そして、得られた理論密度Ｄ_０と測定された密度Ｄ_１から、相対密度を求めた。

＜Ｔｅ−Ｇｅ系薄膜の成膜＞
次に、上述のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを無酸素銅製のバッキングプレートにはんだ付けし、これをスパッタ装置（ワールドエンジニアリング製）に装着し、以下の条件にてスパッタリング成膜を実施した。

電力：５００Ｗ
雰囲気：Ａｒ
圧力：０．５Ｐａ
Ａｒ流量：５０ｓｃｃｍ
基板：無アルカリガラス
膜厚：３００ｎｍ

＜異常放電の発生回数＞
上述のスパッタ条件で連続１時間の放電を実施した際のアーク数を装置付属のアークカウントにて計測した。

＜Ｔｅ組成の最大差＞
ＥＰＭＡの定量分析にて最内周から最外周にかけて５ｍｍ間隔で値を測定し、その最大差を算出した。

ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を１００質量％とした試験Ｎｏ．１では、ターゲットの組織観察においてＴｅＧｅ合金相の面積率が９３．５％とされ、Ｔｅ単体相及びＧｅ単体相が十分に存在していないことから、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜におけるＴｅ組成の最大差が大きくなっていることが確認される。
また、要素粉末（Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末）の配合比を１００質量％とした試験Ｎｏ．１１では、ターゲットの組織観察においてＴｅＧｅ合金相の面積率が７．８％とされており、ＴｅＧｅ合金相が十分に存在していないことから、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜におけるＴｅ組成の最大差が大きくなっていることが確認される。

これに対して、ＴｅＧｅ合金粉末の配合比が５質量％以上８０質量％以下の範囲とされた試験Ｎｏ．２〜１０では、ターゲットの組織観察においてＴｅＧｅ合金相の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされており、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜におけるＴｅ組成の最大差が小さく、組成のばらつきが抑制されていることが確認される。

なお、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が８３μｍとされた試験Ｎｏ．３、及び、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が８１μｍとされた試験Ｎｏ．６においては、異常放電の発生回数が増加した。
また、Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が１７μｍとされた試験Ｎｏ．４、及び、Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が０．６μｍとされた試験Ｎｏ．７においては、ターゲットの相対密度が９０％未満となっていた。

（実施例２）
実施例２として、Ｔｅの含有量が７０原子％とされ、残部がＧｅ及び不可避不純物とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。

実施例１と同様のＴｅ粉末とＧｅ粉末とをＴｅが７０原子％となるように調整して混合し、要素粉末とした。
また、ＴｅＧｅ合金粉末として、Ｔｅの含有量が７０原子％、残部がＧｅ及び不可避不純物とされた組成とされたものを準備した。
なお、Ｔｅ粉末のメディアン径、Ｇｅ粉末のメディアン径、ＴｅＧｅ合金粉末のメディアン径を表３に示す。

上述の要素粉末（Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末）とＴｅＧｅ合金粉末とを表３に示す配合比となるように秤量し、実施例１と同様の方法によって、実施例１と同じサイズのＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。
また、実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表４に示す。

実施例１と同様に、Ｔｅの含有量が７０原子％、残部がＧｅ及び不可避不純物とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいても、ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を５質量％以上８０質量％以下の範囲とすることにより、ターゲットの組織観察においてＴｅＧｅ合金相の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされており、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜におけるＴｅ組成の最大差が小さく、組成のばらつきが抑制されていることが確認された。

（実施例３）
実施例３として、Ｔｅの含有量が４５原子％とされ、残部がＧｅ及び不可避不純物とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。

実施例１と同様のＴｅ粉末とＧｅ粉末とをＴｅが４５原子％となるように調整して混合し、要素粉末とした。
また、ＴｅＧｅ合金粉末として、Ｔｅの含有量が４５原子％、残部がＧｅ及び不可避不純物とされた組成とされたものを準備した。
なお、Ｔｅ粉末のメディアン径、Ｇｅ粉末のメディアン径、ＴｅＧｅ合金粉末のメディアン径を表５に示す。

上述の要素粉末（Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末）とＴｅＧｅ合金粉末とを表５に示す配合比となるように秤量し、実施例１と同様の方法によって、実施例１と同じサイズのＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。
また、実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表６に示す。

実施例１と同様に、Ｔｅの含有量が４５原子％、残部がＧｅ及び不可避不純物とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいても、ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を５質量％以上８０質量％以下の範囲とすることにより、ターゲットの組織観察においてＴｅＧｅ合金相の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされており、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜におけるＴｅ組成の最大差が小さく、組成のばらつきが抑制されていることが確認された。

（実施例４）
実施例４として、Ｔｅの含有量が３０原子％とされ、残部がＧｅ及び不可避不純物とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。

実施例１と同様のＴｅ粉末とＧｅ粉末とをＴｅが３０原子％となるように調整して混合し、要素粉末とした。
また、ＴｅＧｅ合金粉末として、Ｔｅの含有量が３０原子％、残部がＧｅ及び不可避不純物とされた組成とされたものを準備した。
なお、Ｔｅ粉末のメディアン径、Ｇｅ粉末のメディアン径、ＴｅＧｅ合金粉末のメディアン径を表７に示す。

上述の要素粉末（Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末）とＴｅＧｅ合金粉末とを表７に示す配合比となるように秤量し、実施例１と同様の方法によって、実施例１と同じサイズのＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。
また、実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表８に示す。

実施例１と同様に、Ｔｅの含有量が３０原子％、残部がＧｅ及び不可避不純物とされたＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットにおいても、ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を５質量％以上８０質量％以下の範囲とすることにより、ターゲットの組織観察においてＴｅＧｅ合金相の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされており、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜におけるＴｅ組成の最大差が小さく、組成のばらつきが抑制されていることが確認された。

（実施例５）
実施例５として、Ｔｅ及びＧｅに加えて、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素を添加したＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。
具体的には、Ｔｅの含有量が６０原子％とされ、前記添加元素の含有量が表９に記載の含有量とされ、残部がＧｅ及び不可避不純物である組成のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。

実施例１と同様のＴｅ粉末とＧｅ粉末とを準備し、これらを表９に示す混合比となるように混合し、要素粉末とした。
また、ＴｅＧｅ合金粉末として、表９に示す組成に調整したものを準備した。なお、このＴｅＧｅ合金粉末中に上述の添加元素を添加した。
なお、Ｔｅ粉末のメディアン径、Ｇｅ粉末のメディアン径、ＴｅＧｅ合金粉末のメディアン径を表９に示す。

上述の要素粉末（Ｔｅ粉末及びＧｅ粉末）とＴｅＧｅ合金粉末とを表９に示す配合比となるように秤量し、実施例１と同様の方法によって、実施例１と同じサイズのＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを作製した。
また、実施例１と同様に評価を行った。評価結果を表１０に示す。

添加元素の含有量が１５原子％を超える試験Ｎｏ．６５、６６においては、いずれもターゲットに割れが認められた。焼結時において、添加元素が化学反応したためと推測される。
これに対して、添加元素の含有量が１５原子％以下とされた試験Ｎｏ．５１〜６４においては、ターゲットに割れが確認されなかった。また、成膜されたＴｅ−Ｇｅ系薄膜において、組成のばらつきが抑制されていた。

以上の確認実験の結果から、本発明によれば、組成のばらつきの少ない高品質なＴｅ−Ｇｅ系薄膜を成膜可能なＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットを提供可能であることが確認された。

１１ ＴｅＧｅ合金相
１２ Ｔｅ単体相
１３ Ｇｅ単体相

Claims (6)

1. Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有し、
   スパッタ面の組織観察の結果、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金相と、Ｔｅ単体相と、Ｇｅ単体相と、を有し、前記ＴｅＧｅ合金相の面積率が１０％以上９０％以下の範囲内とされていることを特徴とするＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット。
2. さらに、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素を合計で１５原子％以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項１に記載のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット。
3. Ｔｅを３０原子％以上７０原子％以下含有し、残部がＧｅ及び不可避不純物からなる組成を有するＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法であって、
   Ｔｅ粉末と、Ｇｅ粉末と、ＴｅとＧｅとを含むＴｅＧｅ合金粉末と、を混合する原料粉末混合工程と、混合された原料粉末を焼結する焼結工程と、を有し、
   前記原料粉末混合工程では、前記ＴｅＧｅ合金粉末の配合比を、５質量％以上８０質量％以下の範囲内とすることを特徴とするＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法。
4. 前記原料粉末混合工程では、さらに、Ｓｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｚｒ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｂｉから選択される１又は２以上の添加元素の粉末、及び、前記添加元素を添加した前記ＴｅＧｅ合金粉末のいずれか一方又は両方を用いて、
   前記添加元素の含有量を合計で１５原子％以下の範囲内とすることを特徴とする請求項３に記載のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法。
5. 前記Ｔｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が１μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法。
6. 前記Ｇｅ粉末のメディアン径（Ｄ５０）が２０μｍ以上８０μｍ以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載のＴｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法。