JP2019137875A - Sputtering target, and manufacturing method of sputtering target - Google Patents

Sputtering target, and manufacturing method of sputtering target Download PDF

Info

Publication number
JP2019137875A
JP2019137875A JP2018019557A JP2018019557A JP2019137875A JP 2019137875 A JP2019137875 A JP 2019137875A JP 2018019557 A JP2018019557 A JP 2018019557A JP 2018019557 A JP2018019557 A JP 2018019557A JP 2019137875 A JP2019137875 A JP 2019137875A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
sputtering target
raw material
powder
atomic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018019557A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
啓太 梅本
Keita Umemoto
啓太 梅本
齋藤 淳
Atsushi Saito
淳 齋藤
孝典 白井
Takanori Shirai
孝典 白井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2018019557A priority Critical patent/JP2019137875A/en
Publication of JP2019137875A publication Critical patent/JP2019137875A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

To provide a sputtering target capable of suppressing generation of a crack at a manufacturing time and at a using time of the sputtering target, and depositing stably an oxide film (low reflectivity film) containing Fe and Mo; and to provide a manufacturing method of the sputtering target.SOLUTION: A sputtering target contains Fe and Mo as metal components, in which at least a part of the metal elements exists in the form of oxide, and further contains at least either or both of Mn and Mg as metal components, in which an atomic ratio (Mn+Mg)/Fe of the total content of Mn and Mg to the content of Fe is in the range of 0.05% or more and 5% or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、酸化物膜を成膜する際に用いられるスパッタリングターゲット、及び、この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。   The present invention relates to a sputtering target used for forming an oxide film and a method for manufacturing the sputtering target.

近年、携帯端末装置などの入力手段として、投影型静電容量方式のタッチパネルが採用されている。この方式のタッチパネルでは、タッチ位置検出のために、センシング用の電極が形成されている。このセンシング用の電極は、パターニングによって形成するのが通常であり、透明基板の一方の面に、X方向に延びたX電極と、X方向に対して直交するY方向に延びたY電極とを設け、これらを格子状に配置している。
ここで、タッチパネルの電極に金属膜を用いた場合には、金属膜が金属光沢を有することから、電極のパターンが外部から視認されてしまう。このため、金属薄膜の上に、可視光の反射率の低い低反射率膜を成膜することで、電極の視認性を低下させることが考えられる。
In recent years, a projected capacitive touch panel has been adopted as an input means for portable terminal devices and the like. In this type of touch panel, sensing electrodes are formed for touch position detection. This sensing electrode is usually formed by patterning, and an X electrode extending in the X direction and a Y electrode extending in the Y direction perpendicular to the X direction are formed on one surface of the transparent substrate. These are provided and arranged in a grid pattern.
Here, when a metal film is used for the electrode of the touch panel, the metal film has a metallic luster, so that the electrode pattern is visually recognized from the outside. For this reason, it is conceivable that the visibility of the electrode is lowered by forming a low reflectance film having a low visible light reflectance on the metal thin film.

また、液晶表示装置やプラズマディスプレイに代表されるフラットパネルディスプレイでは、カラー表示を目的としたカラーフィルタが採用されている。このカラーフィルタでは、コントラストや色純度を良くし、視認性を向上させることを目的として、ブラックマトリクスと称される黒色の部材が形成されている。
上述の低反射率膜は、このブラックマトリクス(以下“BM”と記す)としても利用可能である。
In addition, color filters intended for color display are employed in flat panel displays typified by liquid crystal display devices and plasma displays. In this color filter, a black member called a black matrix is formed for the purpose of improving contrast and color purity and improving visibility.
The above-described low reflectance film can also be used as this black matrix (hereinafter referred to as “BM”).

さらに、太陽電池パネルにおいて、ガラス基板等を介して太陽光が入射される場合、その反対側には、太陽電池の裏面電極が形成されている。この裏面電極としては、モリブデン(Mo)、銀(Ag)などの金属膜が用いられている。このような態様の太陽電池パネルを裏面側から見たとき、その裏面電極である金属膜が視認されてしまう。
このため、裏面電極の上に、上述の低反射率膜を成膜することで、裏面電極の視認性を低下させることが考えられる。
Furthermore, in the solar cell panel, when sunlight is incident through a glass substrate or the like, a back electrode of the solar cell is formed on the opposite side. As the back electrode, a metal film such as molybdenum (Mo) or silver (Ag) is used. When the solar cell panel of such an aspect is seen from the back side, the metal film which is the back electrode will be visually recognized.
For this reason, it is conceivable to reduce the visibility of the back electrode by forming the above-described low reflectance film on the back electrode.

なお、上述の低反射率膜においては、電極のパターン形状に応じて形成する必要があることから、金属膜と同様のエッチング性を有することが求められる。また、使用時における劣化を抑制するために、優れた耐候性も求められる。
そこで、例えば特許文献1には、上述の低反射率膜として適したFeとMoを含む酸化物膜、及び、この酸化物膜を成膜する際に用いられるスパッタリングターゲットが提案されている。
Note that the low reflectance film described above needs to be formed in accordance with the pattern shape of the electrode, and therefore has the same etching property as the metal film. Moreover, in order to suppress deterioration during use, excellent weather resistance is also required.
Therefore, for example, Patent Document 1 proposes an oxide film containing Fe and Mo suitable for the above-described low reflectivity film, and a sputtering target used when forming this oxide film.

ここで、特許文献1に記載されたスパッタリングターゲットにおいては、Mo酸化物相とFe酸化物相とを有しており、これらMo酸化物相とFe酸化物相の熱膨張率の差(線膨張係数の差)に起因したスパッタリングターゲット製造時及び使用時における割れの発生を抑制するために、焼結条件を制御して、酸化物相としてFe−Mo−O複合酸化物相を有するものとしている。   Here, the sputtering target described in Patent Document 1 has a Mo oxide phase and a Fe oxide phase, and the difference in thermal expansion coefficient between these Mo oxide phase and Fe oxide phase (linear expansion). In order to suppress the generation of cracks during the production and use of the sputtering target due to the difference in the coefficient, the sintering conditions are controlled to have the Fe—Mo—O composite oxide phase as the oxide phase. .

特開2016−191090号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-191090

ところで、最近では、成膜する基板の大型化や成膜効率の向上に対応するために、大型のスパッタリングターゲットや円筒型のスパッタリングターゲットが要求されている。このような大型のスパッタリングターゲットや円筒型のスパッタリングターゲットにおいては、部分的に割れが生じた場合には、スパッタリングターゲット全体が使用不可となってしまうため、従来よりも増して、割れの発生を抑制することが求められている。
特許文献1に記載されたスパッタリングターゲットにおいては、上述のように、酸化物相としてFe−Mo−O複合酸化物相を形成して割れの低減を図っているが、最近のスパッタリングターゲットの大型化及び円筒形状化に対応するために、さらなる割れ対策が求められている。
Recently, in order to cope with an increase in the size of a substrate on which a film is formed and an improvement in film formation efficiency, a large sputtering target or a cylindrical sputtering target is required. In such a large sputtering target or a cylindrical sputtering target, if a partial crack occurs, the entire sputtering target becomes unusable. It is requested to do.
In the sputtering target described in Patent Document 1, as described above, the Fe—Mo—O composite oxide phase is formed as the oxide phase to reduce cracking. Furthermore, in order to cope with the cylindrical shape, further measures against cracking are required.

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、スパッタリングターゲットの製造時及び使用時における割れの発生を十分に抑制でき、FeとMoを含む酸化物膜(低反射率膜)を安定して成膜することが可能なスパッタリングターゲット、及び、この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。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can sufficiently suppress the generation of cracks during the production and use of a sputtering target, and an oxide film (low reflectance film) containing Fe and Mo can be provided. It is an object of the present invention to provide a sputtering target capable of stably forming a film and a method for manufacturing the sputtering target.

上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、図4の観察写真に示すように、Fe酸化物相11(図4において濃いグレーの領域)とMo酸化物相12(図4において薄いグレーの領域)とを有するスパッタリングターゲットにおいては、Fe酸化物相11において割れが発生して進展していることを確認した。このため、スパッタリングターゲットの製造時及び使用時における割れの発生を抑制するためには、Fe酸化物相11における割れの発生及び進展を抑制することが有効であるとの知見を得た。   As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above problems, as shown in the observation photograph of FIG. 4, the Fe oxide phase 11 (dark gray region in FIG. 4) and the Mo oxide phase 12 (FIG. It was confirmed that the Fe oxide phase 11 was cracked and progressed in the sputtering target having a thin gray region in FIG. For this reason, in order to suppress generation | occurrence | production of the crack at the time of manufacture and use of a sputtering target, the knowledge that it was effective to suppress generation | occurrence | production and progress of the crack in the Fe oxide phase 11 was acquired.

本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明のスパッタリングターゲットは、金属成分として、Fe,Moを含有し、かつ、前記金属成分の少なくとも一部が酸化物の形態で存在し、さらに金属成分としてMn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有し、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%以上5%以下の範囲内とされていることを特徴としている。   This invention is made | formed based on the above-mentioned knowledge, Comprising: The sputtering target of this invention contains Fe and Mo as a metal component, And at least one part of the said metal component is a form of an oxide. Further, at least one or both of Mn and Mg are contained as a metal component, and the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg to the content of Fe is 0.05% or more and 5% or less. It is characterized by being within the range.

この構成のスパッタリングターゲットによれば、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有し、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%以上5%以下の範囲内とされているので、Mn及びMgによってFe酸化物相の割れ耐性が向上し、Fe酸化物相における割れの発生及び進展を抑制することが可能となる。また、Mn酸化物及びMg酸化物は、Fe酸化物よりもMo酸化物との熱膨張係数の差が小さいため、Fe酸化物相にMn及びMgが存在することで、Fe酸化物相とMo酸化物相との熱膨張率の差が小さくなり、熱応力による割れの発生を低減することができる。
よって、スパッタリングターゲットの製造時及び使用時における割れの発生を抑制することが可能となる。
According to the sputtering target of this structure, it contains at least one or both of Mn and Mg, and the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg to the content of Fe is 0.05% or more and 5%. Since it is within the following range, the crack resistance of the Fe oxide phase is improved by Mn and Mg, and the occurrence and progress of cracks in the Fe oxide phase can be suppressed. Also, since Mn oxide and Mg oxide have a smaller difference in coefficient of thermal expansion from Mo oxide than Fe oxide, the presence of Mn and Mg in the Fe oxide phase results in the Fe oxide phase and Mo The difference in coefficient of thermal expansion with the oxide phase is reduced, and the occurrence of cracks due to thermal stress can be reduced.
Therefore, it becomes possible to suppress the generation of cracks during the production and use of the sputtering target.

ここで、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、金属成分中におけるFeの含有量が20原子%以上95原子%以下の範囲内、Moの含有量が5原子%以上80原子%以下の範囲内、とされていることが好ましい。
この場合、上述の組成の酸化物膜を成膜することができ、可視光の反射率が低く、エッチング性、耐候性に優れた酸化物膜を確実に成膜することが可能となる。
Here, in the sputtering target of the present invention, the Fe content in the metal component is in the range of 20 atomic% to 95 atomic%, the Mo content is in the range of 5 atomic% to 80 atomic%, and It is preferable that
In this case, an oxide film having the above-described composition can be formed, and an oxide film having low visible light reflectance and excellent etching properties and weather resistance can be reliably formed.

また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、Fe−Mo−O複合酸化物相を有することが好ましい。
この場合、Fe−Mo−O複合酸化物相を有することにより、Fe酸化物相とMo酸化物相とが十分に反応していることになり、スパッタリングターゲットの密度を向上させることが可能となる。これにより、スパッタリングターゲット中の空孔が少なくなり、スパッタ時の異常放電の発生を抑制でき、酸化物膜をさらに安定して成膜することができる。
Moreover, in the sputtering target of this invention, it is preferable to have a Fe-Mo-O complex oxide phase.
In this case, by having the Fe—Mo—O composite oxide phase, the Fe oxide phase and the Mo oxide phase are sufficiently reacted, and the density of the sputtering target can be improved. . Thereby, the number of vacancies in the sputtering target is reduced, the occurrence of abnormal discharge during sputtering can be suppressed, and the oxide film can be formed more stably.

本発明のスパッタリングターゲットにおいては、さらに金属成分としてInを含み、金属成分中におけるInの含有量が0.1原子%以上23原子%以下の範囲内とされていてもよい。
この場合、Inを上述の範囲で含有することで、スパッタリングターゲットの製造時における反りの発生を抑制することが可能となる。また、成膜された酸化物膜の反射率、エッチング性、耐候性等の特性を維持することができる。
In the sputtering target of the present invention, In may be further included as a metal component, and the In content in the metal component may be in the range of 0.1 atomic% to 23 atomic%.
In this case, it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the curvature at the time of manufacture of a sputtering target by containing In in the above-mentioned range. In addition, it is possible to maintain characteristics such as reflectance, etching property, and weather resistance of the formed oxide film.

本発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、上述のスパッタリングターゲットを製造するスパッタリングターゲットの製造方法であって、Fe酸化物粉に対してMn及びMgの合計含有量が0.05質量%以上5質量%以下の範囲内となるように、Fe酸化物,Mn原料,Mg原料を混合して加熱し、その後、粉砕処理することによって、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物原料粉を形成するFe酸化物原料粉形成工程を、備えていることを特徴としている。   The manufacturing method of the sputtering target of this invention is a manufacturing method of the sputtering target which manufactures the above-mentioned sputtering target, Comprising: The total content of Mn and Mg is 0.05 mass% or more and 5 mass% with respect to Fe oxide powder. Fe oxide raw material powder containing at least one or both of Mn and Mg by mixing and heating the Fe oxide, Mn raw material, and Mg raw material so as to be within the following range, and then grinding. It is characterized by having a Fe oxide raw material powder forming step to be formed.

この構成のスパッタリングターゲットの製造方法によれば、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物原料粉を形成するFe酸化物原料粉形成工程を備えているので、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物相を形成することができ、Fe酸化物相の割れ耐性を向上させて、Fe酸化物相における割れの発生及び進展を抑制することが可能となる。   According to the manufacturing method of the sputtering target having this configuration, since the Fe oxide raw material powder forming step of forming the Fe oxide raw material powder containing at least one or both of Mn and Mg is provided, at least one of Mn and Mg Or the Fe oxide phase containing both can be formed, and the crack resistance of the Fe oxide phase can be improved, and the occurrence and progress of cracks in the Fe oxide phase can be suppressed.

ここで、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法においては、前記Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉とを混合して焼結原料粉を形成する焼結原料粉形成工程と、得られた焼結原料粉を焼結する焼結工程と、を備えていてもよい。
この場合、前記Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉とを混合して形成された焼結原料粉を焼結する焼結工程を備えているので、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物相と、Mo酸化物相と、を有するスパッタリングターゲットを的確に製造することができる。
Here, in the manufacturing method of the sputtering target of this invention, the said sintering raw material powder formation process which mixes the said Fe oxide raw material powder and Mo oxide powder, and forms sintering raw material powder, and obtained sintering A sintering step of sintering the raw material powder.
In this case, since it includes a sintering step of sintering the sintered raw material powder formed by mixing the Fe oxide raw material powder and the Mo oxide powder, it contains at least one or both of Mn and Mg. A sputtering target having an Fe oxide phase and a Mo oxide phase can be accurately produced.

また、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法においては、前記焼結原料粉形成工程において、前記Fe酸化物原料粉と前記Mo酸化物粉に加えて、金属Fe粉及び金属Mo粉の少なくとも一方又は両方を混合してもよい。
この場合、前記焼結原料粉形成工程において金属Fe粉及び金属Mo粉を混合しても、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物相と、Mo酸化物相と、を有するスパッタリングターゲットを的確に製造することができる。なお、金属Fe及び金属Moの一部がスパッタリングターゲット中に金属相として残存していてもよい。
Moreover, in the manufacturing method of the sputtering target of this invention, in the said sintering raw material powder formation process, in addition to the said Fe oxide raw material powder and the said Mo oxide powder, at least one or both of metal Fe powder and metal Mo powder May be mixed.
In this case, even if the metal Fe powder and the metal Mo powder are mixed in the sintering raw material powder forming step, the sputtering includes the Fe oxide phase containing at least one or both of Mn and Mg, and the Mo oxide phase. The target can be accurately manufactured. Note that part of the metal Fe and metal Mo may remain as a metal phase in the sputtering target.

さらに、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法においては、前記焼結原料粉形成工程において、前記Fe酸化物原料粉と前記Mo酸化物粉に加えて、In酸化物粉及び金属In粉の少なくとも一方又は両方を混合してもよい。
この場合、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物相と、Mo酸化物相と、に加えて、In酸化物相を有するスパッタリングターゲットを製造することが可能となる。なお、金属Inの一部が金属相として残存していてもよい。
Furthermore, in the method for producing a sputtering target of the present invention, in the sintering raw material powder forming step, in addition to the Fe oxide raw material powder and the Mo oxide powder, at least one of In oxide powder and metal In powder or Both may be mixed.
In this case, in addition to the Fe oxide phase containing at least one or both of Mn and Mg, and the Mo oxide phase, it is possible to produce a sputtering target having an In oxide phase. A part of the metal In may remain as a metal phase.

また、本発明のスパッタリングターゲットの製造方法においては、前記焼結工程における焼結温度が840℃以上950℃以下の範囲内であることが好ましい。
この場合、前記焼結工程における焼結温度が840℃以上950℃以下の範囲内とされているので、焼結工程において、前記Fe酸化物原料粉と前記Mo酸化物粉とを十分に反応させることにより、Fe−Mo−O複合酸化物相を形成することができ、スパッタリングターゲットの密度を向上させることができる。
Moreover, in the manufacturing method of the sputtering target of this invention, it is preferable that the sintering temperature in the said sintering process exists in the range of 840 degreeC or more and 950 degrees C or less.
In this case, since the sintering temperature in the sintering step is in the range of 840 ° C. or higher and 950 ° C. or lower, the Fe oxide raw material powder and the Mo oxide powder are sufficiently reacted in the sintering step. Thus, an Fe—Mo—O composite oxide phase can be formed, and the density of the sputtering target can be improved.

本発明によれば、スパッタリングターゲットの製造時及び使用時における割れの発生を十分に抑制でき、FeとMoを含む酸化物膜(低反射率膜)を安定して成膜することが可能なスパッタリングターゲット、及び、この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。   According to the present invention, it is possible to sufficiently suppress the generation of cracks during the production and use of a sputtering target, and to stably form an oxide film (low reflectance film) containing Fe and Mo. A target and a method for manufacturing the sputtering target can be provided.

本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットの組織を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure | tissue of the sputtering target which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る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。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the sputtering target which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るスパッタリングターゲットの組織を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure | tissue of the sputtering target which concerns on other embodiment of this invention. 従来のスパッタリングターゲットにおける割れの発生状況を示す観察写真である。It is an observation photograph which shows the generation | occurrence | production state of the crack in the conventional sputtering target.

以下に、本発明の実施形態であるスパッタリングターゲット、及び、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。   Below, the sputtering target which is embodiment of this invention, and the manufacturing method of a sputtering target are demonstrated with reference to attached drawing.

本実施形態に係るスパッタリングターゲットは、金属成分として、Fe,Moを含有し、かつ、金属成分の少なくとも一部が酸化物の形態で存在し、さらに金属成分としてMn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有している。
そして、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%以上5%以下の範囲内とされている。
また、本実施形態では、金属成分中におけるFeの含有量が20原子%以上95原子%以下の範囲内、Moの含有量が5原子%以上80原子%以下の範囲内とされている。
The sputtering target according to the present embodiment contains Fe and Mo as metal components, and at least a part of the metal components exists in the form of an oxide, and further contains at least one or both of Mn and Mg as metal components. Contains.
The atomic ratio (Mn + Mg) / Fe between the total content of Mn and Mg and the content of Fe is in the range of 0.05% to 5%.
In the present embodiment, the Fe content in the metal component is in the range of 20 atomic% to 95 atomic%, and the Mo content is in the range of 5 atomic% to 80 atomic%.

また、本実施形態に係るスパッタリングターゲットにおいては、金属成分としてFe,Mo,Mn,Mgに加えて、Inを含有してもよい。このとき、金属成分中におけるInの含有量は0.1原子%以上23原子%以下の範囲内とすることが好ましい。この場合、In酸化物相を有することになる。また、Inは、Fe及びMoとの複合酸化物相として存在していてもよい。   Moreover, in the sputtering target which concerns on this embodiment, in addition to Fe, Mo, Mn, and Mg, you may contain In as a metal component. At this time, the content of In in the metal component is preferably in the range of 0.1 atomic% to 23 atomic%. In this case, it has an In oxide phase. In may also exist as a complex oxide phase with Fe and Mo.

なお、本実施形態に係るスパッタリングターゲットにおける酸化物含有量は、重量比で70%以上95%以下の範囲内とすることが好ましい。
ここで、スパッタリングターゲットにおける酸化物含有量を質量比で70%以上とすることにより、成膜した膜中の酸素量が確保され、膜の反射率を低く抑えることができる。一方、スパッタリングターゲットにおける酸化物含有量を質量比で95%以下とすることにより、焼結時に金属成分が軟化して密度向上効果が低下することを抑制でき、密度を十分に向上させることができ、かつ、焼結時間を短縮することができる。
Note that the oxide content in the sputtering target according to the present embodiment is preferably in the range of 70% to 95% by weight.
Here, by setting the oxide content in the sputtering target to 70% or more by mass ratio, the amount of oxygen in the formed film can be secured, and the reflectance of the film can be kept low. On the other hand, by setting the oxide content in the sputtering target to 95% or less by mass ratio, it is possible to suppress the metal component from being softened during the sintering and reduce the density improvement effect, and the density can be sufficiently improved. In addition, the sintering time can be shortened.

ここで、本実施形態である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、Fe酸化物相11と、Mo酸化物相12と、Fe−Mo−O複合酸化物相13と、を備えたものとされている。
なお、本実施形態においては、Fe酸化物相11はFe相を主相としており、Mo酸化物相12はMoO相を主相としている。さらに、Fe−Mo−O複合酸化物相13は、FeMo相を主相としている。
本実施形態においては、Fe酸化物相11に、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方が含有されている。
Here, in the sputtering target according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, an Fe oxide phase 11, a Mo oxide phase 12, and an Fe—Mo—O composite oxide phase 13 are provided. It is said that.
In the present embodiment, the Fe oxide phase 11 has the Fe 3 O 4 phase as the main phase, and the Mo oxide phase 12 has the MoO 2 phase as the main phase. Further, the Fe—Mo—O composite oxide phase 13 has a Fe 2 Mo 3 O 8 phase as a main phase.
In the present embodiment, the Fe oxide phase 11 contains at least one or both of Mn and Mg.

以下に、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比、金属成分中におけるFeの含有量、Moの含有量、Fe−Mo−O複合酸化物相、について、上述のように規定した理由について説明する。   Below, in the sputtering target which is this embodiment, the atomic ratio of the total content of Mn and Mg and the content of Fe, the content of Fe in the metal component, the content of Mo, Fe-Mo-O complex oxidation The reason for defining the physical phase as described above will be described.

(Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比)
本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、金属成分として、Mn及びMgを含有することにより、Fe酸化物相11の割れ耐性を向上させることが可能となる。このため、本実施形態においては、Feの含有量に応じて、Mn及びMgの合計含有量を規定している。
ここで、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%未満の場合には、Fe酸化物相11の割れ耐性を十分に向上させることができないおそれがある。一方、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが5%を超える場合には、焼結時にMn及びMgが凝集し、この凝集物を起点として割れが生じるおそれがある。
(Atomic ratio between the total content of Mn and Mg and the content of Fe)
In the sputtering target which is this embodiment, the crack resistance of the Fe oxide phase 11 can be improved by containing Mn and Mg as metal components. For this reason, in this embodiment, the total content of Mn and Mg is prescribed according to the content of Fe.
Here, when the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg and the content of Fe is less than 0.05%, the crack resistance of the Fe oxide phase 11 can be sufficiently improved. It may not be possible. On the other hand, when the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg to the content of Fe exceeds 5%, Mn and Mg are aggregated during sintering, and cracks start from this aggregate. May occur.

以上のことから、本実施形態においては、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feを0.05%以上5%以下の範囲内に設定している。
なお、Fe酸化物相11の割れ耐性をさらに向上させるためには、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feの下限を0.1%以上とすることが好ましく、0.5%以上とすることがさらに好ましい。一方、MnあるいはMgの凝集物に起因した割れの発生をさらに抑制するためには、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feの上限を4.5%以下とすることが好ましく、4%以下とすることがさらに好ましい。
From the above, in the present embodiment, the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe between the total content of Mn and Mg and the content of Fe is set in the range of 0.05% or more and 5% or less.
In order to further improve the cracking resistance of the Fe oxide phase 11, the lower limit of the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg to the content of Fe should be 0.1% or more. Is preferable, and more preferably 0.5% or more. On the other hand, in order to further suppress the occurrence of cracks due to Mn or Mg aggregates, the upper limit of the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg and the content of Fe is 4.5%. The content is preferably set to 4% or less, more preferably 4% or less.

(金属成分中におけるFeの含有量、Moの含有量)
本実施形態であるスパッタリングターゲットを用いて成膜された酸化物膜は、上述のスパッタリングターゲットと同等の組成を有するものとなる。
ここで、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、金属成分中におけるFeの含有量が20原子%以上95原子%以下の範囲内、及び、Moの含有量が5原子%以上80原子%以下の範囲内とすることで、可視光(波長400〜800nm)において、平均反射率が30%以下となり、反射率が十分に低い酸化物膜を成膜することが可能となる。また、エッチング性及び耐候性に優れた酸化物膜を成膜することができる。
(Fe content in metal component, Mo content)
The oxide film formed using the sputtering target according to the present embodiment has a composition equivalent to that of the above-described sputtering target.
Here, in the sputtering target of the present embodiment, the Fe content in the metal component is in the range of 20 atomic% to 95 atomic%, and the Mo content is in the range of 5 atomic% to 80 atomic%. By setting the inside, an visible light (wavelength of 400 to 800 nm) has an average reflectance of 30% or less, and an oxide film having a sufficiently low reflectance can be formed. In addition, an oxide film excellent in etching property and weather resistance can be formed.

なお、反射率が十分に低く、かつ、エッチング性及び耐候性に特に優れた酸化物膜を成膜するためには、金属成分中におけるFeの含有量の下限を20原子%以上とすることが好ましく、25原子%以上とすることがさらに好ましい。また、金属成分中におけるFeの含有量の上限を90原子%以下とすることが好ましく、85原子%以下とすることがさらに好ましい。また、金属成分中におけるMoの含有量の下限を10原子%以上とすることが好ましく、15原子%以上とすることがさらに好ましい。さらに、金属成分中におけるMoの含有量の上限を75原子%以下とすることが好ましく、70原子%以下とすることがさらに好ましい。   In order to form an oxide film having a sufficiently low reflectivity and particularly excellent in etching property and weather resistance, the lower limit of the Fe content in the metal component should be 20 atomic% or more. Preferably, it is more preferably 25 atomic% or more. Further, the upper limit of the Fe content in the metal component is preferably 90 atomic% or less, and more preferably 85 atomic% or less. Moreover, it is preferable that the minimum of content of Mo in a metal component shall be 10 atomic% or more, and it is more preferable to set it as 15 atomic% or more. Furthermore, the upper limit of the Mo content in the metal component is preferably 75 atomic percent or less, and more preferably 70 atomic percent or less.

(Fe−Mo−O複合酸化物相)
本実施形態の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、Fe酸化物相11及びMo酸化物相12の間に、Fe−Mo−O複合酸化物相13が形成されている。
このFe−Mo−O複合酸化物相13は、焼結原料であるFe酸化物原料粉とMo酸化物粉とが反応して形成されるものである。このFe−Mo−O複合酸化物相13が存在する場合、Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉とが十分に焼結されていることになり、Fe酸化物相11とMo酸化物相12との間に空孔が生じることを抑制でき、密度を十分に向上させることが可能となる。また、Fe−Mo−O複合酸化物相13は、Fe酸化物相11とMo酸化物相12との間の熱膨張係数を有するので、熱膨張係数の違いに起因した割れの発生を抑制することが可能となる。
このため、本実施形態においては、図1に示すように、Fe−Mo−O複合酸化物相13を有するものとしている。
(Fe-Mo-O complex oxide phase)
In the sputtering target of this embodiment, as shown in FIG. 1, an Fe—Mo—O composite oxide phase 13 is formed between the Fe oxide phase 11 and the Mo oxide phase 12.
The Fe—Mo—O composite oxide phase 13 is formed by a reaction between the Fe oxide raw material powder, which is a sintering raw material, and the Mo oxide powder. When this Fe—Mo—O composite oxide phase 13 is present, the Fe oxide raw material powder and the Mo oxide powder are sufficiently sintered, and the Fe oxide phase 11 and the Mo oxide phase 12 It is possible to suppress the generation of voids between the two and the density can be sufficiently improved. Moreover, since the Fe—Mo—O composite oxide phase 13 has a thermal expansion coefficient between the Fe oxide phase 11 and the Mo oxide phase 12, the occurrence of cracks due to the difference in the thermal expansion coefficient is suppressed. It becomes possible.
For this reason, in this embodiment, as shown in FIG. 1, it shall have the Fe-Mo-O complex oxide phase 13. As shown in FIG.

(Inの含有量)
金属成分としてInを含有することにより、スパッタリングターゲットにおける反りの発生を抑制することができる。特に、上述のFe−Mo−O複合酸化物相13を有する場合には、反りが発生しやすい傾向にあるため、Inを含有することが好ましい。
金属成分としてのIn含有量を0.1原子%以上とすることにより、スパッタリングターゲットの反りを抑える効果を得ることができる。一方、金属成分としてのIn含有量を23原子%以下とすることにより、スパッタリングターゲットの密度が低下することを抑制できし、スパッタリングターゲットの強度を確保でき、割れの発生を抑制することが可能となる。
よって、積極的にInを含有させる場合、金属成分としてのIn含有量を0.1原子%以上23原子%以下の範囲内としている。
なお、金属成分としてのIn含有量の下限は1原子%以上とすることが好ましく、金属成分としてのIn含有量の上限は10原子%以下とすることが好ましい。
(In content)
By containing In as a metal component, the occurrence of warpage in the sputtering target can be suppressed. In particular, in the case where the Fe—Mo—O composite oxide phase 13 described above is included, since it tends to be warped, it is preferable to contain In.
By setting the In content as the metal component to 0.1 atomic% or more, an effect of suppressing the warpage of the sputtering target can be obtained. On the other hand, by setting the In content as the metal component to 23 atomic% or less, the density of the sputtering target can be suppressed from being lowered, the strength of the sputtering target can be secured, and the occurrence of cracks can be suppressed. Become.
Therefore, when In is positively contained, the In content as the metal component is in the range of 0.1 atomic% to 23 atomic%.
The lower limit of the In content as the metal component is preferably 1 atomic% or more, and the upper limit of the In content as the metal component is preferably 10 atomic% or less.

次に、本実施形態に係るスパッタリングターゲットの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the sputtering target which concerns on this embodiment is demonstrated.

本実施形態においては、図2に示すように、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物原料粉を形成するFe酸化物原料粉形成工程S01と、得られたFe酸化物原料粉とMo酸化物粉とを混合して焼結原料粉を形成する焼結原料粉形成工程S02と、得られた焼結原料粉を加圧焼結する焼結工程S03と、を備えている。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, Fe oxide raw material powder forming step S01 for forming Fe oxide raw material powder containing at least one or both of Mn and Mg, and the obtained Fe oxide raw material powder And a sintering material powder forming step S02 for mixing the Mo oxide powder to form a sintering material powder, and a sintering step S03 for pressure-sintering the obtained sintering material powder.

(Fe酸化物原料粉形成工程S01)
本実施形態におけるFe酸化物原料粉においては、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するものとされている。
このFe酸化物原料粉形成工程S01においては、Fe酸化物粉に対してMn及びMgの合計含有量が0.05質量%以上5質量%以下の範囲内となるように、Fe酸化物,Mn原料,Mg原料を混合して加熱し、これを粉砕して分級することにより、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有する所定の粒子径のFe酸化物原料粉を形成している。なお、本実施形態においては、Fe酸化物原料粉の平均粒子径は0.1μm以上20μm以下の範囲内とされている。
ここで、本実施形態においては、Fe酸化物としてFeを用いており、Mn原料としてMnO、及び、Mg原料としてMgOを用いている。
(Fe oxide raw material powder forming step S01)
The Fe oxide raw material powder in this embodiment contains at least one or both of Mn and Mg.
In this Fe oxide raw material powder forming step S01, Fe oxide, Mn so that the total content of Mn and Mg in the Fe oxide powder is within the range of 0.05 mass% to 5 mass%. By mixing and heating the raw material and the Mg raw material, and pulverizing and classifying the raw material, Fe oxide raw material powder having a predetermined particle diameter containing at least one or both of Mn and Mg is formed. In the present embodiment, the average particle size of the Fe oxide raw material powder is in the range of 0.1 μm or more and 20 μm or less.
Here, in this embodiment, Fe 3 O 4 is used as the Fe oxide, MnO 2 is used as the Mn material, and MgO is used as the Mg material.

(焼結原料粉形成工程S02)
次に、上述のFe酸化物原料粉とMo酸化物粉とを所定の比率で混合し、焼結原料粉を得る。なお、本実施形態では、Mo酸化物粉としてMoO粉を用いている。また、Mo酸化物粉の平均粒子径は0.1μm以上20μm以下の範囲内とされている。
ここで、焼結原料粉形成工程S02においては、ボールミル等の混合装置を用いることが好ましい。
(Sintering raw material powder forming step S02)
Next, the above-described Fe oxide raw material powder and Mo oxide powder are mixed at a predetermined ratio to obtain a sintered raw material powder. In the present embodiment, MoO 2 powder is used as the Mo oxide powder. Moreover, the average particle diameter of Mo oxide powder is made into the range of 0.1 micrometer or more and 20 micrometers or less.
Here, in the sintering raw material powder forming step S02, it is preferable to use a mixing device such as a ball mill.

(焼結工程S03)
次に、上述の焼結原料粉を、加圧しながら加熱することで焼結し、焼結体を得る。本実施形態では、ホットプレス装置を用いて、焼結を実施した。
この焼結工程S03における焼結温度は700℃以上950℃以下の範囲内、焼結温度での保持時間は2時間以上5時間以下の範囲内、加圧圧力は10MPa以上50MPa以下の範囲内とした。
ここで、焼結工程S03における焼結温度を840℃以上950℃以下の範囲内とすることにより、Fe−Mo−O複合酸化物相13を形成することが可能となる。
(Sintering step S03)
Next, the above-mentioned sintered raw material powder is sintered by heating while applying pressure to obtain a sintered body. In this embodiment, sintering was performed using a hot press apparatus.
The sintering temperature in this sintering step S03 is in the range of 700 ° C. or more and 950 ° C. or less, the holding time at the sintering temperature is in the range of 2 hours or more and 5 hours or less, and the pressing pressure is in the range of 10 MPa or more and 50 MPa or less. did.
Here, the Fe—Mo—O composite oxide phase 13 can be formed by setting the sintering temperature in the sintering step S03 within the range of 840 ° C. or more and 950 ° C. or less.

(機械加工工程S04)
次に、得られた焼結体を所定の寸法となるように機械加工する。これにより、本実施形態であるスパッタリングターゲットが製造される。
(Machining process S04)
Next, the obtained sintered body is machined to have a predetermined size. Thereby, the sputtering target which is this embodiment is manufactured.

以上のような構成とされた本実施形態であるスパッタリングターゲットによれば、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有し、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%以上5%以下の範囲内とされているので、Mn及びMgによってFe酸化物相11の割れ耐性が向上し、Fe酸化物相11における割れの発生及び進展を抑制することが可能となる。また、Mn酸化物及びMg酸化物は、Fe酸化物よりもMo酸化物との熱膨張係数の差が小さいため、熱応力による割れの発生を低減することができる。
よって、スパッタリングターゲットの製造時及び使用時における割れの発生を十分に抑制することが可能となる。
According to the sputtering target of the present embodiment configured as described above, it contains at least one or both of Mn and Mg, and the atomic ratio of the total content of Mn and Mg to the content of Fe (Mn + Mg) Since / Fe is in the range of 0.05% or more and 5% or less, the crack resistance of the Fe oxide phase 11 is improved by Mn and Mg, and the occurrence and progress of cracks in the Fe oxide phase 11 are suppressed. It becomes possible. Moreover, since the difference in thermal expansion coefficient between the Mn oxide and the Mg oxide and the Mo oxide is smaller than that of the Fe oxide, the occurrence of cracking due to thermal stress can be reduced.
Therefore, it is possible to sufficiently suppress the generation of cracks during the production and use of the sputtering target.

また、本実施形態においては、金属成分中におけるFeの含有量が20原子%以上95原子%以下の範囲内、Moの含有量が5原子%以上80原子%以下の範囲内、とされているので、可視光の反射率が低く、エッチング性、耐候性に優れた酸化物膜を確実に成膜することが可能となる。   In the present embodiment, the Fe content in the metal component is in the range of 20 atomic% to 95 atomic%, and the Mo content is in the range of 5 atomic% to 80 atomic%. Therefore, it is possible to reliably form an oxide film having a low visible light reflectance and excellent etching properties and weather resistance.

さらに、本実施形態においては、Fe−Mo−O複合酸化物相13を有しているので、スパッタリングターゲットの密度を向上させることが可能となる。これにより、スパッタリングターゲット中の空孔が少なくなり、スパッタ時の異常放電の発生を抑制でき、酸化物膜をさらに安定して成膜することができる。   Furthermore, in the present embodiment, since the Fe—Mo—O composite oxide phase 13 is included, the density of the sputtering target can be improved. Thereby, the number of vacancies in the sputtering target is reduced, the occurrence of abnormal discharge during sputtering can be suppressed, and the oxide film can be formed more stably.

本実施形態であるスパッタリングターゲットの製造方法によれば、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物原料粉を形成するFe酸化物原料粉形成工程S01を備えているので、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物相11を形成することができ、Fe酸化物相11の割れ耐性を向上させて、Fe酸化物相11における割れの発生及び進展を抑制することが可能となる。   According to the manufacturing method of the sputtering target which is this embodiment, since it has Fe oxide raw material powder formation process S01 which forms Fe oxide raw material powder containing at least one or both of Mn and Mg, Mn and Mg It is possible to form the Fe oxide phase 11 containing at least one or both of the above, to improve the crack resistance of the Fe oxide phase 11 and to suppress the occurrence and progress of cracks in the Fe oxide phase 11 It becomes.

また、本実施形態においては、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物原料粉とMo酸化物粉を混合して焼結原料粉を得る焼結原料粉形成工程S02と、この焼結原料粉を加圧焼結する焼結工程S03を備えているので、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物相11と、Mo酸化物相12と、を有するスパッタリングターゲットを的確に製造することができる。   Further, in the present embodiment, a sintered raw material powder forming step S02 for obtaining a sintered raw material powder by mixing Fe oxide raw material powder and Mo oxide powder containing at least one or both of Mn and Mg, and this sintering Since the sintering step S03 for pressure sintering the binder powder is provided, a sputtering target having the Fe oxide phase 11 containing at least one or both of Mn and Mg and the Mo oxide phase 12 is accurately obtained. Can be manufactured.

さらに、本実施形態において、焼結工程S03における焼結温度を840℃以上950℃以下の範囲内とすることにより、この焼結工程S03において、Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉とを反応させてFe−Mo−O複合酸化物相13を形成することができる。これにより、Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉を十分に焼結させることができ、スパッタリングターゲットの密度を向上させることができる。   Furthermore, in this embodiment, by setting the sintering temperature in the sintering step S03 within the range of 840 ° C. or more and 950 ° C. or less, the Fe oxide raw material powder and the Mo oxide powder are reacted in the sintering step S03. Thus, the Fe—Mo—O composite oxide phase 13 can be formed. Thereby, Fe oxide raw material powder and Mo oxide powder can fully be sintered, and the density of a sputtering target can be improved.

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、図1に示すように、Fe酸化物相11とMo酸化物相12とFe−Mo−O複合酸化物相13を有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、図3に示すように、Fe−Mo−O複合酸化物相13を有さずにFe酸化物相11とMo酸化物相12で構成されたものであってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, in the present embodiment, as illustrated in FIG. 1, the description has been made on the assumption that the Fe oxide phase 11, the Mo oxide phase 12, and the Fe—Mo—O composite oxide phase 13 are included. Instead, as shown in FIG. 3, it may be composed of the Fe oxide phase 11 and the Mo oxide phase 12 without having the Fe—Mo—O composite oxide phase 13.

さらに、本実施形態では、Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉とを混合した混合紛を焼結原料として用いるものとして説明したが、これに限定されることはなく、焼結原料粉形成工程において、Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉に加えて、金属Fe粉及び金属Mo粉の少なくとも一方又は両方を混合してもよい。さらには、In酸化物粉及び金属In粉の少なくとも一方又は両方を混合してもよい。この場合、スパッタリングターゲット中に金属Fe相、金属Mo相、金属In相が残存していてもよい。   Furthermore, in this embodiment, although it demonstrated as what uses the mixed powder which mixed Fe oxide raw material powder and Mo oxide powder as a sintering raw material, it is not limited to this, Sintering raw material powder formation process In addition to Fe oxide raw material powder and Mo oxide powder, at least one or both of metal Fe powder and metal Mo powder may be mixed. Furthermore, you may mix at least one or both of In oxide powder and metal In powder. In this case, the metal Fe phase, the metal Mo phase, and the metal In phase may remain in the sputtering target.

また、本実施形態では、Fe酸化物原料粉形成工程S01において、Mn原料としてMnO、及び、Mg原料としてMgOを用いるものとして説明しているが、これに限定されることはなく、他のMn原料及びMg原料を用いてもよい。 In the present embodiment, in the Fe oxide raw material powder forming step S01, MnO 2 is used as the Mn raw material and MgO is used as the Mg raw material. However, the present invention is not limited to this. Mn raw material and Mg raw material may be used.

以下に、本発明に係るスパッタリングターゲット、及び、スパッタリングターゲットの製造方法の作用効果について評価した評価試験の結果を説明する。   Below, the result of the evaluation test evaluated about the effect of the sputtering target which concerns on this invention, and the manufacturing method of a sputtering target is demonstrated.

メディアン径(d50)が1μmのFe粉と、メディアン径が1μmのMnO粉と、メディアン径が1μmのMgO粉と、を準備し、表1に示す組成比となるように合計2kgを秤量し、φ5mmのジルコニアボール6kgとともにボールミル容器に投入し、ボールミル装置にて24時間混合した。混合粉をアルミナるつぼに装入し、真空中において1000℃で1時間保持の条件で加熱処理し、得られた焼結塊をボールミル粉砕した。そして、目開き500μmの篩を用いて分級し、メディアン径(d50)が0.8μmのMn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe原料粉を得た。 Fe 3 O 4 powder having a median diameter (d50) of 1 μm, MnO 2 powder having a median diameter of 1 μm, and MgO powder having a median diameter of 1 μm are prepared, and a total of 2 kg so as to obtain the composition ratio shown in Table 1 Were weighed, put into a ball mill container together with 6 kg of φ5 mm zirconia balls, and mixed in a ball mill apparatus for 24 hours. The mixed powder was placed in an alumina crucible, heat-treated in a vacuum at 1000 ° C. for 1 hour, and the resulting sintered mass was ball milled. Then, classified with a sieve having an opening of 500 [mu] m, the median diameter (d50) was obtained Fe 3 O 4 raw material powder containing at least one or both of 0.8μm Mn and Mg.

そして、表2に示すFe原料粉と、メディアン径が5μmのMoO粉と、メディアン径が0.3μmのIn粉と、を準備し、表2に示す組成比となるように秤量し、ボールミル装置を用いて混合して焼結原料粉を得た。
この焼結原料粉を、135mm×215mmサイズのカーボン製の型に充填し、真空中で表2に示す焼結温度、圧力20MPa,保持時間3時間の条件で焼結を行った。
そして、得られた焼結体に対して湿式研削加工を行い、126mm×178mm×6mmtのサイズに加工した。これを、Inのはんだ材を用いてバッキングプレートにはんだ付けした。
Then, Fe 3 O 4 raw material powder shown in Table 2, MoO 2 powder with a median diameter of 5 μm, and In 2 O 3 powder with a median diameter of 0.3 μm are prepared, and the composition ratio shown in Table 2 is obtained. Were weighed and mixed using a ball mill apparatus to obtain a sintered raw material powder.
This sintered raw material powder was filled into a 135 mm × 215 mm carbon mold and sintered in vacuum under the conditions of the sintering temperature, pressure 20 MPa, and holding time 3 hours shown in Table 2.
And the obtained sintered compact was wet-grinded and processed into a size of 126 mm × 178 mm × 6 mmt. This was soldered to a backing plate using an In solder material.

得られたスパッタリングターゲットについて、スパッタリングターゲット中の金属成分、密度、Fe−Mo−O複合酸化物相の有無、割れの有無、成膜した酸化物膜の可視光の平均反射率、を以下のように評価した。評価結果を表3に示す。   About the obtained sputtering target, the metal component in a sputtering target, a density, the presence or absence of a Fe-Mo-O composite oxide phase, the presence or absence of a crack, and the average reflectance of visible light of a deposited oxide film are as follows. Evaluated. The evaluation results are shown in Table 3.

(スパッタリングターゲットの金属成分)
得られた焼結体から測定試料を1g採取し、ICP−AES装置によって、Fe,Mo,In,Mn,Mgの金属成分を定量した。得られた金属成分の合計値を全金属成分量とし、下記の式にしたがって、それぞれの金属成分値を求めた。また、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feを求めた。
金属成分値(原子%)=(金属成分定量値)/(全金属成分量)×100
(Metal component of sputtering target)
1 g of a measurement sample was collected from the obtained sintered body, and the metal components of Fe, Mo, In, Mn, and Mg were quantified using an ICP-AES apparatus. The total value of the obtained metal components was defined as the total metal component amount, and each metal component value was determined according to the following formula. Further, the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg and the content of Fe was determined.
Metal component value (atomic%) = (Metal component quantitative value) / (Total metal component amount) × 100

(密度)
得られた加工済のスパッタリングターゲットの寸法と重量から密度を計算した。寸法密度を、下記の計算密度で割った割合を「密度」として表3に記載した。
計算密度(g/cm)=100/{Fe仕込み量(質量%)/Fe密度(g/cm)+MoO仕込み量(質量%)/MoO密度(g/cm)+In仕込み量(質量%)/In密度(g/cm)}
(density)
The density was calculated from the dimensions and weight of the obtained processed sputtering target. The ratio obtained by dividing the dimensional density by the following calculated density is shown in Table 3 as “density”.
Calculated density (g / cm 3 ) = 100 / {Fe 3 O 4 charge (mass%) / Fe 3 O 4 density (g / cm 3 ) + MoO 2 charge (mass%) / MoO 2 density (g / cm 3 ) + In 2 O 3 charge (mass%) / In 2 O 3 density (g / cm 3 )}

(Fe−Mo−O複合酸化物相の有無)
得られた焼結体から測定試料を1g採取し、XRD測定により、Fe−Mo−O複合酸化物相の有無を確認した。FeMo相又はFeMoO相のピークが検出された場合には、表3の「Fe−Mo−O相」の欄に「有」と記載し、上述のピークが検出されなかった場合には、表3の「Fe−Mo−O相」の欄に「無」と記載した。
(Presence or absence of Fe-Mo-O composite oxide phase)
1 g of a measurement sample was collected from the obtained sintered body, and the presence or absence of the Fe—Mo—O composite oxide phase was confirmed by XRD measurement. When a peak of Fe 2 Mo 3 O 8 phase or FeMoO 4 phase was detected, “Yes” is described in the column of “Fe—Mo—O phase” in Table 3, and the above-mentioned peak was not detected In this case, “None” is described in the “Fe—Mo—O phase” column of Table 3.

(割れの有無)
湿式研削加工前の焼結体に対して浸透探傷試験を行い、割れの発生状況を評価し、指示模様を目視で評価した。
(Presence or absence of cracks)
A penetration inspection test was performed on the sintered body before the wet grinding process, the occurrence of cracks was evaluated, and the indication pattern was visually evaluated.

(酸化物膜の反射率)
スパッタリングターゲットを用いて、以下に示す条件でスパッタによる成膜を行った。
電源:直流電源
電力:914W
ガス流量:Ar、50sccm
ガス圧:0.67Pa
ターゲット−基板間距離:60mm
基板温度:室温
基板:ガラス基板(商品名:Eagle XG)
(Reflectance of oxide film)
Using a sputtering target, film formation by sputtering was performed under the following conditions.
Power supply: DC power supply Power: 914W
Gas flow rate: Ar, 50 sccm
Gas pressure: 0.67Pa
Target-substrate distance: 60mm
Substrate temperature: Room temperature Substrate: Glass substrate (Product name: Eagle XG)

なお、ガラス基板上に厚さ200nmの銀膜を成膜し、この銀膜の上に、上述のスパッタリングターゲットを用いて酸化物膜を厚さ50nmで成膜した。
上述のようにガラス基板上に成膜された銀膜と酸化物膜の積層膜について、反射率を測定した。分光光度計(株式会社日立製U4100)を用い、成膜した膜側から400〜800nmの波長において測定した。測定された反射率の平均値を「膜の平均反射率」として表3に記載した。
Note that a silver film having a thickness of 200 nm was formed over a glass substrate, and an oxide film was formed over the silver film with a thickness of 50 nm using the above-described sputtering target.
As described above, the reflectance of the laminated film of the silver film and the oxide film formed on the glass substrate was measured. Using a spectrophotometer (U4100 manufactured by Hitachi, Ltd.), measurement was performed at a wavelength of 400 to 800 nm from the film-formed film side. The average value of the measured reflectance is shown in Table 3 as “average reflectance of film”.

Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%未満とされた比較例1−3においては、スパッタリングターゲットにおいて割れが確認された。Mn及びMgの含有量が少なく、Fe酸化物相の割れ耐性を向上できなかったためと推測される。
Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが5%を超える比較例4,5においては、スパッタリングターゲットにおいて割れが確認された。Mn及びMgの凝集が生じ、この凝集物を起因とした割れが発生したためと推測される。
In Comparative Example 1-3 in which the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg and the content of Fe was less than 0.05%, cracks were confirmed in the sputtering target. This is presumably because the contents of Mn and Mg were small and the crack resistance of the Fe oxide phase could not be improved.
In Comparative Examples 4 and 5 in which the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg to the content of Fe exceeds 5%, cracks were confirmed in the sputtering target. It is presumed that Mn and Mg aggregated and cracks due to the aggregate occurred.

これに対して、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%以上5%以下の範囲内とされた本発明例1−19においては、割れが確認されなかった。Mn及びMgによってFe酸化物相の割れ耐性を十分に向上させることができたためと推測される。
また、焼結温度を840℃以上950℃以下とした本発明例2,3,6−11,13−19においては、Fe−Mo−O複合酸化物相が確認されており、密度が高くなっていることが確認される。
さらに、本発明例1−19においては、成膜した酸化物膜の可視光の反射率が十分に低いことが確認される。
On the other hand, in Example 1-19 of the present invention in which the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg and the content of Fe was in the range of 0.05% or more and 5% or less, Cracks were not confirmed. It is estimated that the crack resistance of the Fe oxide phase was sufficiently improved by Mn and Mg.
Further, in Invention Examples 2, 3, 6-11, and 13-19 in which the sintering temperature was 840 ° C. or higher and 950 ° C. or lower, the Fe—Mo—O composite oxide phase was confirmed and the density increased. It is confirmed that
Furthermore, in this invention example 1-19, it is confirmed that the oxide film formed has a sufficiently low visible light reflectance.

以上のことから、本発明例によれば、スパッタリングターゲットの製造時及び使用時における割れの発生を抑制でき、FeとMoを含む酸化物膜(低反射率膜)安定して成膜することが可能なスパッタリングターゲット、及び、このスパッタリングターゲットの製造方法を提供できることが確認された。   From the above, according to the present invention example, it is possible to suppress the generation of cracks during the production and use of the sputtering target, and to stably form an oxide film (low reflectance film) containing Fe and Mo. It was confirmed that a possible sputtering target and a method for producing the sputtering target can be provided.

11 Fe酸化物相
12 Mo酸化物相
13 Fe−Mo−O複合酸化物相
11 Fe oxide phase 12 Mo oxide phase 13 Fe-Mo-O composite oxide phase

Claims (9)

金属成分として、Fe,Moを含有し、かつ、前記金属成分の少なくとも一部が酸化物の形態で存在し、
さらに金属成分としてMn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有し、Mn及びMgの合計含有量とFeの含有量との原子比(Mn+Mg)/Feが0.05%以上5%以下の範囲内とされていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
As a metal component, Fe, Mo is contained, and at least a part of the metal component exists in the form of an oxide,
Furthermore, it contains at least one or both of Mn and Mg as a metal component, and the atomic ratio (Mn + Mg) / Fe of the total content of Mn and Mg to the content of Fe is in the range of 0.05% to 5%. A sputtering target characterized by being made.
金属成分中におけるFeの含有量が20原子%以上95原子%以下の範囲内、Moの含有量が5原子%以上80原子%以下の範囲内、とされていることを特徴とする請求項1に記載のスパッタリングターゲット。   2. The Fe content in the metal component is in the range of 20 atomic% to 95 atomic%, and the Mo content is in the range of 5 atomic% to 80 atomic%. A sputtering target according to 1. Fe−Mo−O複合酸化物相を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のスパッタリングターゲット。   It has a Fe-Mo-O complex oxide phase, The sputtering target of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. さらに金属成分としてInを含み、金属成分中におけるInの含有量が0.1原子%以上23原子%以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。   Furthermore, In is contained as a metal component, and the content of In in the metal component is in the range of 0.1 atomic% or more and 23 atomic% or less. The sputtering target according to item. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットを製造するスパッタリングターゲットの製造方法であって、
Fe酸化物粉に対してMn及びMgの合計含有量が0.05質量%以上5質量%以下の範囲内となるように、Fe酸化物,Mn原料,Mg原料を混合して加熱し、その後、粉砕処理することによって、Mn及びMgの少なくとも一方又は両方を含有するFe酸化物原料粉を形成するFe酸化物原料粉形成工程を、備えていることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
It is a manufacturing method of the sputtering target which manufactures the sputtering target as described in any one of Claims 1-4, Comprising:
Fe oxide, Mn raw material, Mg raw material are mixed and heated so that the total content of Mn and Mg is within the range of 0.05% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the Fe oxide powder, and then A method for producing a sputtering target comprising a Fe oxide raw material powder forming step of forming an Fe oxide raw material powder containing at least one or both of Mn and Mg by pulverization.
前記Fe酸化物原料粉とMo酸化物粉とを混合して焼結原料粉を形成する焼結原料粉形成工程と、得られた焼結原料粉を加圧焼結する焼結工程と、を備えていることを特徴とする請求項5に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。   A sintering raw material powder forming step of forming the sintered raw material powder by mixing the Fe oxide raw material powder and the Mo oxide powder, and a sintering step of pressure-sintering the obtained sintered raw material powder. The method of manufacturing a sputtering target according to claim 5, wherein the sputtering target is provided. 前記焼結原料粉形成工程において、前記Fe酸化物原料粉と前記Mo酸化物粉に加えて、金属Fe粉及び金属Mo粉の少なくとも一方又は両方を混合することを特徴とする請求項6に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。   The said sintering raw material powder formation process WHEREIN: In addition to the said Fe oxide raw material powder and the said Mo oxide powder, at least one or both of metallic Fe powder and metallic Mo powder are mixed. A method for manufacturing a sputtering target. 前記焼結原料粉形成工程において、前記Fe酸化物原料粉と前記Mo酸化物粉に加えて、In酸化物粉及び金属In粉の少なくとも一方又は両方を混合することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。   7. In the sintering raw material powder forming step, in addition to the Fe oxide raw material powder and the Mo oxide powder, at least one or both of In oxide powder and metal In powder are mixed. The manufacturing method of the sputtering target of Claim 7. 前記焼結工程における焼結温度が840℃以上950℃以下の範囲内であることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。   The method for producing a sputtering target according to any one of claims 6 to 8, wherein a sintering temperature in the sintering step is within a range of 840 ° C or higher and 950 ° C or lower.
JP2018019557A 2018-02-06 2018-02-06 Sputtering target, and manufacturing method of sputtering target Pending JP2019137875A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019557A JP2019137875A (en) 2018-02-06 2018-02-06 Sputtering target, and manufacturing method of sputtering target

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018019557A JP2019137875A (en) 2018-02-06 2018-02-06 Sputtering target, and manufacturing method of sputtering target

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019137875A true JP2019137875A (en) 2019-08-22

Family

ID=67695015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018019557A Pending JP2019137875A (en) 2018-02-06 2018-02-06 Sputtering target, and manufacturing method of sputtering target

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019137875A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015199155A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target, optical functional film, and laminated wiring film
JP2016191090A (en) * 2015-03-30 2016-11-10 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target material, method of manufacturing the same and optical function film

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015199155A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target, optical functional film, and laminated wiring film
JP2016191090A (en) * 2015-03-30 2016-11-10 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target material, method of manufacturing the same and optical function film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101590429B1 (en) Sintered complex oxide, method for producing sintered complex oxide, sputtering target and method for producing thin film
TWI525060B (en) An oxide sintered body, a sputtering target, a thin film, and an oxide sintered body
TWI700382B (en) Oxide thin film and oxide sintered body for sputtering target for manufacturing the thin film
JP6278229B2 (en) Sputtering target for forming transparent oxide film and method for producing the same
KR100814321B1 (en) Oxide sintered body and preparation process thereof, sputtering target and transparent electroconductive films
TWI564250B (en) Oxide sintered body, sputtering target and oxide film
KR20160148593A (en) Ito sputtering target and method for manufacturing same, ito transparent electroconductive film, and method for manufacturing ito transparent electroconductive film
WO2020044796A1 (en) Sputtering target and method for producing sputtering target
JP6500446B2 (en) Oxide sintered body and oxide transparent conductive film
TW201200611A (en) ITO sputtering target and the manufacturing method thereof
JP2007314812A (en) Sputtering target and film-forming method
WO2020044798A1 (en) Oxide sputtering target and production method for oxide sputtering target
JP2019038720A (en) Method of producing sintered body of cesium tungsten oxide, sintered body of cesium tungsten oxide, and oxide target
JP7086080B2 (en) Oxide sintered body and sputtering target
JP2019137875A (en) Sputtering target, and manufacturing method of sputtering target
JP2009256762A (en) Sputtering target and method for producing the same
JP2005194594A (en) Sputtering target and manufacturing method therefor
JP2010185129A (en) METHOD FOR MANUFACTURING ZnO VAPOR DEPOSITION MATERIAL
JP2010185130A (en) METHOD FOR MANUFACTURING ZnO VAPOR DEPOSITION MATERIAL
TWI687523B (en) Sputtering target material, method of producing the same, and optical functional film
WO2015020029A1 (en) Sputtering target and method for producing same
JPWO2019187269A1 (en) Oxide sintered body, sputtering target and transparent conductive film
CN110467454A (en) A kind of preparation method of high-purity ITO target
JP2020041217A (en) Optical functional film, sputtering target, and method for manufacturing sputtering target
JP5809542B2 (en) Sputtering target material and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200929

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210713

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210825

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220628