JP2022143917A - スパッタリングターゲット、スパッタリングターゲットの製造方法、および、光学機能膜 - Google Patents

Abstract

【課題】耐熱性および耐アルカリ性に優れ、金属薄膜等からの光の反射を十分に抑制することが可能な光学機能膜を効率良く安定して成膜可能なスパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含むスパッタリングターゲットであって、密度比が８０％以上であり、前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、前記スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされ、スパッタ面の複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされていることを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、例えば金属薄膜等に積層されて、金属薄膜等からの光の反射を低減する光学機能膜を成膜するために用いられるスパッタリングターゲット、このスパッタリングターゲットの製造方法、および、光学機能膜に関するものである。

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。

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。

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。

ここで、例えば特許文献１には、上述の低反射率膜（光学機能膜）を成膜するためのスパッタリングターゲットとして、酸化物と酸窒化物を含有するものが提案されている。

特許第６１６１０９５号公報

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、１０００℃以上の温度で焼結を実施しているが、酸化物として酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含有する場合には、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が昇華、あるいは、含有する金属元素によっては酸化亜鉛が還元されて生じたＺｎが昇華してしまい、組成ずれが生じたり、密度が低下したりするといった問題があった。

さらに、上述の光学機能膜には、製造時および使用時において光学特性が大きく変化しないように、耐久性が求められる。例えば、成膜後に加熱工程が実施される場合には、耐熱性が要求される。また、エッチングで配線パターンを形成する場合には、レジスト膜の現像や剥離を行う際にアルカリが使用されるため、耐アルカリ性が要求される。

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、耐熱性および耐アルカリ性に優れ、金属薄膜等からの光の反射を十分に抑制することが可能な光学機能膜を効率良く安定して成膜可能なスパッタリングターゲット、このスパッタリングターゲットの製造方法、および、光学機能膜を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のスパッタリングターゲットは、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含むスパッタリングターゲットであって、密度比が８０％以上であり、前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、前記スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされ、スパッタ面の複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされていることを特徴としている。

この構成のスパッタリングターゲットによれば、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含んでいるので、光学特性に優れ、かつ、耐熱性および耐アルカリ性に優れた光学機能膜を成膜することができる。
そして、密度比が８０％以上とされているので、スパッタ時における異常放電の発生を抑制することができる。
また、前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、前記スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされているので、反射率を十分に低減可能な光学機能膜を成膜することができる。
さらに、スパッタ面の複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされているので、反射率のばらつきの少ない光学機能膜を成膜することが可能となる。

ここで、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、前記酸化物相に、前記金属相を構成する前記金属元素Ａが固溶していないことが好ましい。
この場合、酸化物相に前記金属相を構成する前記金属元素Ａが固溶していないため、ターゲット全体の比抵抗値を低く抑えることができ、スパッタ成膜を安定して実施することができる。

また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、空孔の平均粒子面積が５μｍ^２以下であることが好ましい。
この場合、空孔の平均粒子面積が５μｍ^２以下に制限されているので、スパッタ時に空孔に起因した異常放電の発生を抑制でき、さらに安定して光学機能膜を成膜することが可能となる。

また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、前記酸化物相の前記金属Ｂの合計含有量が、全金属元素を１００ｍａｓｓ％として、０．１ｍａｓｓ％以上４０ｍａｓｓ％以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、前記酸化物相の前記金属Ｂの合計含有量が、全金属元素を１００ｍａｓｓ％として、０．１ｍａｓｓ％以上４０ｍａｓｓ％以下とされているので、成膜した光学機能膜の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることが可能となる。

また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、スパッタ面の複数の箇所で測定した比抵抗値の標準偏差を平均値で割った割合が１００％以下であることが好ましい。
この場合、スパッタ面における比抵抗値のばらつきが抑えられているので、スパッタ時における異常放電の発生を抑制でき、さらに安定して光学機能膜を成膜することが可能となる。

また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量がＯ、Ｃを含めた全体に対して５０ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。
この場合、前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量がＯ、Ｃを含めた全体に対して５０ｍａｓｓ％以上とされているので、比抵抗が十分に低くなり、異常放電の発生をさらに抑制できる。また、成膜した光学機能膜の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることができる。

さらに、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、さらに、Ｃを全体に対して１ｍａｓｓ％以上５ｍａｓｓ％以下の範囲内で含むことが好ましい。
この場合、Ｃを全体に対して１ｍａｓｓ％以上含有することにより、成膜した光学機能膜の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることができる。また、Ｃの含有量が全体に対して５ｍａｓｓ％以下に制限されているので、成膜した光学機能膜のエッチング性を確保することが可能となる。

本発明のスパッタリングターゲットの製造方法は、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含むスパッタリングターゲットの製造方法であって、平均粒子径が５μｍ以上のＮｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉と、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲内とされたＡｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉と、を、水の濃度が３０ｖｏｌ％以上の溶媒を用いて混合し、乾燥させて造粒粉を得る造粒粉作製工程と、得られた造粒粉を、加熱および加圧して焼結する焼結工程と、を備えていることを特徴としている。

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、平均粒子径が５μｍ以上のＮｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉と、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲内とされたＡｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉と、を水の濃度が３０ｖｏｌ％以上の溶媒を用いて混合し、乾燥させて造粒粉を得る造粒粉作製工程を備えているので、粒径が大きい金属粉と粒径が小さい酸化物粉とが均一に混合された造粒粉を得ることができる。よって、焼結体の密度を向上させることができるとともに、金属相を均一に分散させることができる。

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、前記焼結工程は、ホットプレス法により、２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ未満の圧力、１０００℃以上１６００℃以下の温度で、加熱および加圧する構成としてもよい。
この場合、ホットプレス法により、２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ未満の圧力、１０００℃以上１６００℃以下の温度で、加熱および加圧することにより焼結を行っているので、高密度の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、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、前記焼結工程は、熱間等方圧加圧法により、１００ＭＰａ以上１７５ＭＰａ未満の圧力、５００℃以上１２００℃以下の温度で、加熱および加圧する構成としてもよい。
この場合、熱間等方圧加圧法により、１００ＭＰａ以上１７５ＭＰａ未満の圧力、５００℃以上１２００℃以下の温度で、加熱および加圧することにより焼結を行っているので、高密度の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、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、前記金属粉の平均粒子径が１０μｍ以上であることが好ましい。
この場合、さらに高密度のスパッタリングターゲットを製造することができる。

本発明の光学機能膜は、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含む光学機能膜であって、前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が５ｍａｓｓ％以上とされ、複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされていることを特徴としている。

この構成の光学機能膜によれば、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相を含んでいるので、光学特性に優れ、かつ、耐熱性および耐アルカリ性に優れている。
そして、複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされているので、反射率のばらつきが小さくなる。

本発明によれば、耐熱性および耐アルカリ性に優れ、金属薄膜等からの光の反射を十分に抑制することが可能な光学機能膜を効率良く安定して成膜可能なスパッタリングターゲット、このスパッタリングターゲットの製造方法、および、光学機能膜を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る光学機能膜を備えた積層膜の断面説明図である。 図１の光学機能膜の平面図である。 本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットであって、平板形状をなすスパッタリングターゲットの概略説明図である。 本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットであって、円板形状をなすスパッタリングターゲットの概略説明図である。 本発明の一実施形態に係るスパッタリングターゲットであって、円筒形状をなすスパッタリングターゲットの概略説明図である。（ａ）が上面図、（ｂ）が軸線に沿った断面図である。 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。 本発明例３の組織観察写真である。白色部が金属相（Ｗ相）であり、黒色部が酸化物相（ＴｉＯ_２相）である。

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、スパッタリングターゲットの製造方法、および、光学機能膜について、添付した図面を参照して説明する。

本実施形態に係る光学機能膜１２は、図１に示すように、基板１の表面に成膜された金属配線膜１１の上に積層するように成膜されている。
ここで、金属配線膜１１は、導電性に優れた金属であるアルミニウム及びアルミニウム合金、銅又は銅合金等で構成されており、本実施形態では、銅によって構成されている。この金属配線膜１１は、金属光沢を有することから、可視光を反射し、外部から視認されてしまう。
本実施形態である光学機能膜１２は、積層した金属配線膜１１における可視光の反射を抑えるために設けられたものである。

本実施形態である光学機能膜１２は、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含んでいる。
そして、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が５ｍａｓｓ％以上とされている。
また、複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされている。

ここで、上述の光学機能膜１２においては、図２に示すように、膜表面の５箇所でＮｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上からなる金属元素の含有量を測定し、これらの金属元素の含有量の標準偏差を算出している。
なお、光学機能膜１２における前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差は、３ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、１ｍａｓｓ％以下であることがより好ましい。

そして、上述の光学機能膜１２は、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る。
以下に、本実施形態であるスパッタリングターゲットについて説明する。

本実施形態であるスパッタリングターゲットは、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含んでいる。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットは、密度比が８０％以上とされている。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットは、前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、前記スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされている。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットは、スパッタ面の複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされている。

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は、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量がＯ、Ｃを含めた全体に対して５０ｍａｓｓ％以上であることが好ましい。
また、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、酸化物相の金属Ｂの合計含有量が、全金属元素を１００ｍａｓｓ％として、０．１ｍａｓｓ％以上４０ｍａｓｓ％以下の範囲内とされていることが好ましい。
また、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、Ｃを１ｍａｓｓ％以上５ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでいてもよい。

なお、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、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が１５ｍａｓｓ％以上７５ｍａｓｓ％以下、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの合計含有量が２５ｍａｓｓ％以上８５ｍａｓｓ％以下、残部が酸素及び不可避不純物からなることが好ましく、酸化亜鉛を含まないことが好ましい。さらに、Ｃを１０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでいてもよい。

また、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、酸化物相に、金属相を構成する金属元素Ａが固溶していないことが好ましい。
また、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、空孔の平均粒子面積が５μｍ^２以下であることが好ましい。
また、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、スパッタ面の複数の箇所で測定した比抵抗値の標準偏差を平均値で割った割合が１００％以下であることが好ましい。

以下に、本実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、相構成、密度比、スパッタ面内における各金属元素の含有量の標準偏差、空孔の平均粒子面積、組成、スパッタ面の複数の箇所で測定した比抵抗値の標準偏差を平均値で割った割合（スパッタ面内における比抵抗値のばらつき）を、上述のように規定した理由を示す。

（相構成）
Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含んでいる。
これにより、スパッタによって本実施形態である光学機能膜１２を成膜することが可能となる。この光学機能膜１２においては、光学特性に優れ、かつ、耐熱性および耐アルカリ性に優れている。
なお、本実施形態においては、酸化亜鉛を含まないことが好ましい。酸化亜鉛を含有すると、成膜時のスパッタパワーによって膜特性の変化量が多くなる傾向にある。このため、スパッタ条件に対する安定性の観点から、酸化亜鉛を含まないことが好ましい。

（組成）
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、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされている。
金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％未満の場合には、成膜した光学機能膜において十分な反射率低減効果が認められなくなるおそれがある。
このため、本実施形態では、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量を、スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされている。
なお、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量を、スパッタリングターゲット全体の重量に対して、１５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、３０ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましい。

本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量がＯ、Ｃを含めた全体に対して５０ｍａｓｓ％以上である場合には、スパッタリングターゲットにおける比抵抗が十分に低くなり、スパッタ時における異常放電の発生を抑制し、光学機能膜１２を安定して成膜することが可能となる。また、成膜した光学機能膜１２の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることができる。
なお、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量の下限は５５ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、６０ｍａｓｓ％以上であることがさらに好ましい。また、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量の上限は９０ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、８０ｍａｓｓ％以下であることがより好ましい。

また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、酸化物相の金属Ｂ（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上）の合計含有量が、全金属元素を１００ｍａｓｓ％として、０．１ｍａｓｓ％以上４０ｍａｓｓ％以下の範囲内とされている場合には、成膜した光学機能膜１２の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることが可能となるとともに、スパッタ時において金属Ｍの酸化物に起因した異常放電の発生を抑制することが可能となる。
なお、酸化物相の金属Ｂ（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上）の合計含有量の下限は、全金属元素を１００ｍａｓｓ％として、１ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、５ｍａｓｓ％以上であることがさらに好ましい。また、酸化物相の金属Ｂ（Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上）の合計含有量の上限は３５ｍａｓｓ％以下であることがより好ましく、３０ｍａｓｓ％以下であることがさらに好ましい。

さらに、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、Ｃを１ｍａｓｓ％以上５ｍａｓｓ％以下の範囲内で含む場合には、成膜した光学機能膜１２の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることが可能となる。
なお、Ｃを含有させて上述の作用効果を奏するためには、Ｃの含有量の下限は１．５ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、２ｍａｓｓ％以上であることがさらに好ましい。また、金属積層時に低い反射率を維持するためには、Ｃの含有量の上限は４．５ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、４ｍａｓｓ％以下であることがより好ましい。

（密度比）
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、密度比が８０％以上とされている。これにより、スパッタ時の異常放電の発生を抑制でき、本実施形態である光学機能膜１２を安定して成膜することが可能となる。
なお、密度比は８５％以上であることが好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。

（スパッタ面内における各金属元素の含有量の標準偏差）
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、スパッタ面の複数の箇所で測定した金属相を構成する金属元素Ａ（Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上）のそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされている。なお、金属相を構成する金属元素Ａとして、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉのうち少なくとも１つの金属元素を含む場合、該含まれる金属元素の標準偏差は、その金属元素の含有量のばらつきの大きさを表す指標であり、５ｍａｓｓ％以下とされている。
これにより、反射率のばらつきの少ない光学機能膜１２を成膜することが可能となる。反射率のばらつきとして、複数の箇所で測定した反射率の標準偏差が３．０％以下であることが好ましく、２．５％以下であることが好ましい。
なお、スパッタ面における金属相を構成する金属元素Ａ（Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上）のそれぞれの含有量の標準偏差は４ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、３ｍａｓｓ％以下であることがより好ましい。

ここで、本実施形態において、スパッタ面内における各金属元素の含有量の標準偏差は、例えば、スパッタリングターゲットのスパッタ面が、図３に示すように、矩形の場合には、スパッタ面の向かい合う角部を結ぶ対角線が交差する交点（１）と、各対角線上の角部から対角線の全長の１０％以内の位置にある（２）、（３）、（４）、（５）の５点で、それぞれの金属元素の含有量を測定し、各金属元素の含有量の標準偏差を算出することが好ましい。

また、スパッタリングターゲットのスパッタ面が、図４に示すように、円形の場合には、スパッタ面の中心（１）と、スパッタ面の中心を通過するとともに互いに直交する２本の直線上の外周部分から対角線の全長の１０％以内の位置にある（２）、（３）、（４）、（５）の５点で、それぞれの金属元素の含有量を測定し、各金属元素の含有量の標準偏差を算出することが好ましい。

さらに、スパッタリングターゲットのスパッタ面が、図５に示すように、円筒面をなす場合には、軸線Ｏ方向の両端部Ａ，Ｂと中心部Ｃにおいて、円周方向に９０°間隔の（１）、（２）、（３）、（４）の計１２点で、それぞれの金属元素の含有量を測定し、各金属元素の含有量の標準偏差を算出することが好ましい。

（酸化物相への金属元素Ａの固溶）
本実施形態において、酸化物相に金属相を構成する金属元素Ａ（Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上）が固溶していない場合には、ターゲット全体の比抵抗値を低く抑えることが可能となる。
なお、酸化物相への金属元素Ａの固溶状態は、ＸＲＤによって得られた酸化物由来のピークのピークシフトの有無、あるいは、金属間化合物の生成の有無によって確認することができる。あるいは、ＥＰＭＡの元素マッピングにより、酸化物相の領域に金属元素Ａが存在しているか否かによって確認することができる。

（空孔の平均粒子面積）
本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、空孔の平均粒子面積が５μｍ^２以下である場合には、スパッタ時に空孔に起因した異常放電の発生を抑制でき、さらに安定して光学機能膜１２を成膜することが可能となる。
なお、空孔の平均粒子面積は４μｍ^２以下であることがより好ましく、３μｍ^２以下であることがさらに好ましい。

（比抵抗値）
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、スパッタ面の複数の箇所で測定した比抵抗値の平均値を標準偏差で割った割合が１００％以下である場合には、スパッタ時における異常放電の発生を抑制でき、さらに安定して光学機能膜を成膜することが可能となる。
なお、スパッタ面の複数の箇所で測定した比抵抗値の平均値を標準偏差で割った割合は、１００％以下であることがさらに好ましく、５０％以下であることがより好ましい。

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、図６を参照して説明する。

本実施形態においては、図６に示すように、平均粒子径が５μｍ以上のＮｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉と、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲内とされたＡｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉を、溶媒を用いて混合して造粒粉を得る造粒粉作製工程Ｓ０１と、得られた造粒粉を加圧および加熱して焼結する焼結工程Ｓ０２と、得られた焼結体を機械加工する機械加工工程Ｓ０３と、を備えている。

（造粒粉作製工程Ｓ０１）
この造粒粉作製工程Ｓ０１においては、平均粒子径が５μｍ以上のＮｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉と、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲内とされたＡｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉と、を準備する。
そして、これらの金属粉と酸化物粉とを、水の濃度が３０ｖｏｌ％以上の溶媒を用いて混合し、乾燥させて造粒粉を得る。

ここで、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉の平均粒子径が５μｍ以上とされていることにより、焼結体の密度の向上を図ることが可能となる。
また、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉の平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲内とされていることにより、焼結体の密度を向上させることができるとともに、金属相を均一に分散させることが可能となる。
また、金属粉と酸化物粉とを、水の濃度が３０ｖｏｌ％以上の溶媒を用いて混合することにより、スラリー乾燥時の溶媒の表面張力による粉の凝集効果によって乾燥後の金属粉と酸化物粉との分離を抑制でき、組成のばらつきを抑えることが可能なる。

なお、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉の平均粒子径の下限は７μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがより好ましい。また、前記金属粉の平均粒子径の上限は、２０μｍ以下であることが好ましく、１８μｍ以下であることがより好ましい。
また、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉の平均粒子径の上限は５００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることがより好ましい。さらに前記酸化物粉の平均粒子径の下限は、３０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましい。
さらに、溶媒中の水の濃度は５０ｖｏｌ％以上であることが好ましく、８０ｖｏｌ％以上であることがより好ましい。

（焼結工程Ｓ０２）
次に、上述の造粒粉を、加圧しながら加熱することで焼結し、焼結体を得る。
ここで、焼結工程Ｓ０２においては、ホットプレス法により、２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ未満の圧力、１０００℃以上１６００℃以下の温度で、加熱および加熱してもよい。
また、焼結工程Ｓ０２においては、熱間等方圧加圧法により、１００ＭＰａ以上１７５ＭＰａ未満の圧力、５００℃以上１２００℃以下の温度で、加熱および加圧してもよい。
上述の条件で焼結を行うことにより、さらに高密度の焼結体を得ることが可能となる。

（機械加工工程Ｓ０３）
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。

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、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含んでいるので、光学特性に優れ、かつ、耐熱性および耐アルカリ性に優れた光学機能膜１２を成膜することができる。
そして、密度比が８０％以上とされているので、スパッタ時における異常放電の発生を抑制することができる。

また、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされているので、反射率を十分に低減可能な光学機能膜１２を成膜することができる。
さらに、スパッタ面の複数の箇所で測定した金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされているので、反射率のばらつきの少ない光学機能膜１２を成膜することが可能となる。

また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、酸化物相に、金属相を構成する金属元素Ａ（Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上）が固溶していない場合には、ターゲット全体の比抵抗値を低く抑えることができ、スパッタ成膜を安定して実施することができる。

また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、空孔の平均粒子面積が５μｍ^２以下である場合には、スパッタ時に空孔に起因した異常放電の発生を抑制でき、さらに安定して光学機能膜１２を成膜することが可能となる。

また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、スパッタ面の複数の箇所で測定した比抵抗値の標準偏差を平均値で割った割合が１００％以下である場合には、スパッタ時における異常放電の発生を抑制でき、さらに安定して光学機能膜を成膜することが可能となる。

また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量がＯ、Ｃを含めた全体に対して５０ｍａｓｓ％以上である場合には、比抵抗が十分に低くなり、スパッタ時における異常放電の発生をさらに抑制できる。また、成膜した光学機能膜１２の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることができる。

また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、Ｃを１ｍａｓｓ％以上５ｍａｓｓ％以下の範囲内で含む場合には、成膜した光学機能膜１２の耐熱性および耐アルカリ性をさらに向上させることができるとともに、成膜した光学機能膜１２のエッチング性を確保することが可能となる。

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、平均粒子径が５μｍ以上のＮｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉と、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲内とされたＡｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉と、を水の濃度が３０ｖｏｌ％以上の溶媒を用いて混合し、溶媒を乾燥させて造粒粉を得る造粒粉作製工程Ｓ０１を備えているので、粒径が大きい金属粉と粒径が小さい酸化物粉とが均一に混合された造粒粉を得ることができる。よって、焼結体の密度を向上させることができるとともに、金属相を均一に分散させることができる。

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おいて、焼結工程Ｓ０２が、ホットプレス法により、２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ未満の圧力、１０００℃以上１６００℃以下の温度で、加熱および加圧する構成とした場合には、高密度の焼結体を得ることができる。
あるいは、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おいて、熱間等方圧加圧法により、１００ＭＰａ以上１７５ＭＰａ未満の圧力、５００℃以上１２００℃以下の温度で、加熱および加圧する構成とした場合には、高密度の焼結体を得ることができる。

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おいて、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉の平均粒子径が１０μｍ以上である場合には、さらに焼結体の密度向上を図ることが可能となる。

本実施形態である光学機能膜１２によれば、Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相を含んでいるので、光学特性に優れ、かつ、耐熱性および耐アルカリ性に優れている。
そして、複数の箇所で測定した金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされているので、反射率のばらつきが小さくなる。

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。
本実施形態では、造粒粉作製工程に続いて焼結工程を実施することとして説明したが、これに限定されることはなく、造粒粉作製工程と焼結工程との間に、造粒粉を常温で加圧して成形する成形工程を実施し、得られた成形体を焼結する構成としてもよい。

また、本実施形態では、図１に示すように、基板１の表面に成膜された金属配線膜１１の上に積層するように本実施形態に係る光学機能膜１２は成膜された構造として説明したが、これに限定されることはなく、基板１の表面に光学機能膜１２を成膜し、この光学機能膜１２の上に金属配線膜１１が積層された構造であってもよい。この場合には、基板１からの反射も同時に低下させることが可能となる。

以下に、本発明に係るスパッタリングターゲット、スパッタリングターゲットの製造方法、および、光学機能膜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。

表５～８に記載の金属粉、各種金属酸化物粉を、表１～４に記載の割合で合計１ｋｇに秤量し、φ５ｍｍのジルコニアボールを３ｋｇ、表５～８に記載の水濃度の溶媒１Ｌを容量１０Ｌのポットに入れ、ボールミル装置で１６ｈ混合した後、乾燥し、２５０μｍの篩で篩って、造粒粉を得た。
なお、表５～８の水濃度の欄には、溶媒１Ｌ中の純水のみの場合を水濃度１００％とし、水とエタノールの混合液における水濃度の値を記載した。乾式混合については「乾式」と記載した。

得られた造粒粉を、表５～８に示す方法で焼結して焼結体を得た。
表５～８において「ＨＰ」においては、得られた造粒粒を、ホットプレス装置の成形型に充填し、表５～８に記載の温度と圧力で３時間保持の条件でホットプレスし、焼結体を得た。
表５～８において「ＨＩＰ」においては、得られた造粒粉をφ２５０ｍｍのゴム型に充填した後、１５０ＭＰａの圧力でＣＩＰし、成形体を得た。得られた成形体をφ２２０ｍｍの鋼製の缶に入れ、３００℃で真空排気した後、封入し、表５～８に記載の温度と圧力で３時間保持の条件でＨＩＰし、焼結体を得た。
得られた焼結体をφ１２５ｍｍｘ５ｍｍｔに機械加工し、ＩｎはんだでＣｕ製のバッキングプレートにボンディングしスパッタリングターゲットを得た。

なお、原料粉の平均粒子径は、ヘキサメタリン酸ナトリウム濃度０．２％の水溶液を１００ｍＬ調製し、この水溶液に原料粉末を１０ｍｇ加え、レーザー回折散乱法（測定装置：日機装株式会社製、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ３０００）を用いて、粒子径分布を測定した。得られた粒子径分布から算術平均径（体積平均径）を算出し、平均粒子径として表５～８に記載した。

上述のようにして、得られたスパッタリングターゲット、および、このスパッタリングターゲットを用いて成膜された光学機能膜について、以下の項目について評価した。

（金属相）
得られたスパッタリングターゲットから試料を採取し、ＸＲＤによって分析した。Ｎｂ相ＩＤ：０１－０７３－３８１６、Ｗ相ＩＤ：０１－００４－０８０６、Ｔｉ相ＩＤ：００－０４４－１２９４に帰属するピークが得られている場合をそれぞれの金属相があると判断した。
また、得られた膜については、ＸＰＳによって分析した。Ｎｂ：３ｄ軌道、Ｗ：４ｆ軌道、Ｔｉ：２ｐ軌道、Ｚｎ：２ｐ軌道のピークから、本発明例１～６３においては、すべて金属相のＮｂ、Ｗ、Ｔｉのいずれか一種以上に由来するピークが確認された。
なお、図７に本発明例３の組織観察写真を示す。金属相（Ｗ相）と酸化物相（ＴｉＯ_２相）とが存在していることが確認される。

（スパッタリングターゲットの組成）
得られたスパッタリングターゲットから試料を採取し、これを酸またはアルカリで溶解した後、ＩＣＰ－ＡＥＳで金属元素の定量を行った。また、Ｃについては、ＬＥＣＯ社のガス分析装置によってＣの定量を行った。
Ｃ，Ｏを含む全体に対する各元素の含有量を、表９～１２の「スパッタリングターゲット組成」の欄に示す。
さらに、全金属元素を１００ｍａｓｓ％として、酸化物相の金属Ｂの含有量を表９～１２の「全金属元素中の金属Ｂの割合」の欄に示す。
なお、本発明例１４，１８－２１，６０－６２では金属ＷとＷ酸化物を含有し、本発明例３０では金属ＴｉとＴｉ酸化物を含有し、本発明例５０では金属ＮｂとＮｂ酸化物を含有しており、金属相と酸化物相とが同じ金属元素を含有している。よって、ＸＲＤで金属相と酸化物相とで同じ金属元素を含有していることが確認された場合には、酸性溶液又はアルカリ性溶液で溶解する際に、金属相と酸化物相の金属を適切な酸性溶液又はアルカリ性溶液で分離した。すなわち、金属ＷとＷ酸化物を含有する場合は、まず酸で金属Ｗのみを溶解させ、ＩＣＰ－ＡＥＳで金属Ｗの定量を行った後の残渣をアルカリで全溶させた後、ＩＣＰ－ＡＥＳで酸化物相のＷの定量を行った。金属ＴｉとＴｉ酸化物を含有する場合と金属ＮｂとＮｂ酸化物を含有する場合についても同様に適切な酸又はアルカリを用いることで、金属相と酸化物相の金属について、それぞれ定量を行った。

（酸化物相における金属元素Ａの固溶状態）
ターゲットスパッタ面のＸＲＤによって得られた酸化物相由来のピークのピークシフトの有無、あるいは金属間化合物の生成の有無を確認した。あるいは、ターゲット破断面のＥＰＭＡの元素マッピングにおいて、酸化物相の領域に、金属相を構成する金属元素Ａ（Ｗ，Ｔｉ，Ｎｂの一種又は二種以上）の成分が検出されないか確認した。
なお、Ｗ，Ｔｉ，Ｎｂの一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物を添加している場合については、ＸＲＤによって得られた酸化物相由来のピークのピークシフトの有無、あるいは金属間化合物の生成の有無を確認した。
その結果、本発明例１～６３のいずれも、酸化物相に金属元素Ａが固溶していないことがＸＲＤによって確認された。

（スパッタリングターゲットの密度比）
得られたターゲットの寸法から体積を算出し、重量を体積で割ることで実測密度を計算した。さらに、仕込み組成から得られる理想的な計算密度（理論密度）で実測密度を割ることで、密度比（％）を計算した。評価結果を表１３～１６に示す。

（金属元素の標準偏差）
得られたスパッタリングターゲットのスパッタ面の５点からターゲット片を採取し、上記の方法で金属元素を定量し、５点の結果の標準偏差σを表に示した。サンプル箇所については、φ１２５ｍｍの面の中心座標を（ｘ ｍｍ、ｙ ｍｍ）＝（０、０）とした際、（ｘ、ｙ）＝（０、０）、（－６０、０）、（＋６０、０）、（０、―６０）、（０、＋６０）の５か所とした。評価結果を表１３～１６に示す。

（比抵抗値）
得られたスパッタリングターゲットのスパッタ面を２５±５℃の雰囲気で三菱ガス化学製四探針抵抗測定計ロレスターを用いて測定した。
そして、金属元素の標準偏差の欄で示した５箇所の位置で比抵抗値を測定し、比抵抗値の標準偏差を平均値で割った割合を表に示した。評価結果を表１３～１６に示す。

（空孔平均粒子径）
得られたスパッタリングターゲットから採取した試料を樹脂埋めした後、研磨し、プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）装置（日本電子株式会社製）を用いて、倍率１５００倍で、縦６０μｍ、横７６μｍの組成像（ＣＯＭＰ像）撮影した。得られた画像について、画像処理ソフトＩｍａｇｅＪを用いて、Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓによる二値化を行った。このときＢｒｉｇｈｔｎｅｓｓのしきい値を１２０と設定した。つまり輝度が低い空孔の領域のみを検出した。二値化した後、得られた画像についてＰａｒｔｉｃｌｅ測定機能を用いて、平均粒子面積を求めた。得られた値を空孔の平均粒子面積として表１３～１６に示した。

（異常放電測定）
上述のスパッタリングターゲットをＡｒ５０ｓｃｃｍ、０．４Ｐａ、ＤＣ６１５Ｗ（ｍｋｓ社製ＲＰＧ－５０）でスパッタし、１時間スパッタした時の異常放電の回数を電源のカウント機能を用いて計測した。評価結果を表１３～１６に示す。
なお、比較例１～３のスパッタリングターゲットにおいては、異常放電が多発した上、ターゲットのスパッタ表面に異常放電による穴が開いてしまったため、成膜評価継続不可とした。

（光学機能膜の組成）
上記本発明例のスパッタリングターゲットを用いてＡｒ５０ｓｃｃｍ、０．４Ｐａ、ＤＣ６１５ＷでＳｉ基板上に５０ｎｍ成膜した。基板サイズはφ５インチのものを用い、成膜後の基板をターゲットの組成ばらつきの評価で行った５か所の座標の直上の位置を中心として２０ｍｍ×２０ｍｍ程度のサイズにカットして切出し、それぞれ１枚ずつ、計５枚サンプルを採取した。
得られた膜をＥＰＭＡの定量分析によって、ＮｂとＷとＴｉの定量を行い、５枚の結果の標準偏差σを表１７～２０に記載した。なお、Ｎｂ、Ｗ、Ｔｉを金属と酸化物の２種類でターゲットに添加している実施例については、膜組成において金属成分と酸化物成分を識別することが不可能なため、それぞれから形成された金属成分の和のばらつきとなっている。

（反射率）
φ１２５ｍｍ×５ｍｍｔの４Ｎの銅ターゲットを用い、基板をターゲットの組成ばらつきの評価で行った５か所の座標の直上にそれぞれ１枚ずつ、計５枚配置しＡｒ５０ｓｃｃｍ、０．４Ｐａ、ＤＣ６１５Ｗで２００ｎｍだけ、２０ｍｍ×２０ｍｍサイズのガラス基板（Ｃｏｒｎｉｎｇ社製ＥＡＧＬＥ ＸＧ）に成膜した。
その後、上記本発明例のターゲットをＡｒ５０ｓｃｃｍ、０．４Ｐａ、ＤＣ６１５Ｗで表１７～２０に記載の膜厚分だけ成膜した。得られた座標（ｘ、ｙ）＝（０、０）の位置の基板の膜に対して、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製Ｕ－４１００）を用いて可視光領域の反射率を測定した。３８０ｎｍ～７８０ｎｍの反射率の平均値を表１７～２０に示した。
反射率のばらつきの評価として、上記反射率測定を計５枚について行い、５枚の反射率の結果の標準偏差σを表に記載した。標準偏差は３％以下であることが好ましく、２％以下であることがより好ましく、１％以下であることがさらに好ましい。

（耐熱性）
反射率を測定したサンプルを、ランプ加熱炉を用いて、窒素雰囲気で４００℃まで１０℃／ｓｅｃの速度で昇温し、１０ｍｉｎ保持した後、室温まで冷却してから取り出し、同様に反射率を測定した。処理前と処理後の反射率の差を表１７～２０に記載した。この差は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることがさらに好ましい。

（耐アルカリ性）
反射率測定したサンプルを、市販のＴＭＡＨ（Tetramethylammonium hydroxide：水酸化テトラメチルアンモニウム）溶液（２．３８ｗｔ％）に室温で１０ｍｉｎ間浸漬した後、純水ですすぎ、エアブローで乾燥した後、同様に反射率を測定した処理前と処理後の反射率の差を表１７～２０に記載した。この差は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることがさらに好ましい。

（エッチング性）
得られた５０ｎｍの膜を金属がＮｂの場合においては、４０℃に加熱したフッ硝酸水溶液に、金属がＴｉ，Ｗの場合においては、４０℃に加熱した市販のＨ_２Ｏ_２系エッチング液（関東化学社製 ＧＨＰ－３）に浸漬した。本発明例１～６３においては、すべて膜がエッチング可能なことを確認した。

比較例１においては、金属Ｗ粉の平均粒子径が１．０μｍであり、スパッタリングターゲットの密度比が７８．８％であった。このため、異常放電回数が２９８回／時間と多くなり、光学機能膜を安定して成膜することができなかった。

比較例２においては、酸化物粉（ＴｉＯ_２粉）の平均粒子径が５．８μｍであり、スパッタリングターゲットの密度比が７５．６％であった。このため、異常放電回数が４６３回／時間と多くなり、光学機能膜を安定して成膜することができなかった。

比較例３においては、ＨＰでの焼結温度が９００℃であり、スパッタリングターゲットの密度比が６５．３％であった。このため、異常放電回数が６８４回／時間と多くなり、光学機能膜を安定して成膜することができなかった。

比較例４においては、金属Ｗ粉と酸化物粉とを乾式で混合したため、スパッタ面におけるＷの含有量の標準偏差が５．３ｍａｓｓ％と大きくなった。このため、ターゲットの比抵抗のばらつきが大きく、かつ、成膜した光学機能膜において、Ｗの含有量の標準偏差が大きく、反射率のばらつき（標準偏差）も大きくなった。

比較例５においては、金属Ｔｉ粉の平均粒子径が２．２μｍであり、スパッタリングターゲットの密度比が７７．８％であった。このため、異常放電回数が３５４回／時間と多くなり、光学機能膜を安定して成膜することができなかった。

比較例６においては、酸化物粉（ＷＯ_３粉）の平均粒子径が６．８μｍであり、スパッタリングターゲットの密度比が７５．６％であった。このため、異常放電回数が５８６回／時間と多くなり、光学機能膜を安定して成膜することができなかった。

比較例７においては、金属Ｔｉ粉と酸化物粉とを乾式で混合したため、スパッタ面におけるＴｉの含有量の標準偏差が５．２ｍａｓｓ％と大きくなった。このため、ターゲットの比抵抗のばらつきが大きく、かつ、成膜した光学機能膜において、Ｔｉの含有量の標準偏差が大きく、反射率のばらつき（標準偏差）も大きくなった。

比較例８においては、金属Ｎｂ粉の平均粒子径が１．７μｍであり、スパッタリングターゲットの密度比が７３．１％であった。このため、異常放電回数が５４３回／時間と多くなり、光学機能膜を安定して成膜することができなかった。

比較例９においては、酸化物粉（Ｙ_２Ｏ_３粉）の平均粒子径が５．５μｍであり、スパッタリングターゲットの密度比が７９．２％であった。このため、異常放電回数が２１７回／時間と多くなり、光学機能膜を安定して成膜することができなかった。

比較例１０においては、金属Ｎｂ粉と酸化物粉とを乾式で混合したため、スパッタ面におけるＮｂの含有量の標準偏差が５．６ｍａｓｓ％と大きくなった。このため、ターゲットの比抵抗のばらつきが大きく、かつ、成膜した光学機能膜において、Ｎｂの含有量の標準偏差が大きく、反射率のばらつき（標準偏差）も大きくなった。

これに対して、本発明例１～６３においては、密度比が８０％以上、かつ、スパッタ面における金属元素Ａの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされており、成膜した光学機能膜において、金属元素の含有量の標準偏差が小さく、反射率のばらつき（標準偏差）も小さく抑えられていた。また、異常放電の発生も抑えられており、安定して光学機能膜を成膜することができた。

以上のことから、本発明例によれば、耐熱性および耐アルカリ性に優れ、金属薄膜等からの光の反射を十分に抑制することが可能な光学機能膜を効率良く安定して成膜可能なスパッタリングターゲット、このスパッタリングターゲットの製造方法、および、光学機能膜を提供できることが確認された。

１２ 光学機能膜

Claims (12)

1. Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含むスパッタリングターゲットであって、
   密度比が８０％以上であり、
   前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、前記スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされ、
   スパッタ面の複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下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。
2. 前記酸化物相に、前記金属相を構成する前記金属元素Ａが固溶していない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。
3. 空孔の平均粒子面積が５μｍ^２以下であ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。
4. 前記酸化物相の前記金属Ｂの合計含有量が、全金属元素を１００ｍａｓｓ％として、０．１ｍａｓｓ％以上４０ｍａｓｓ％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。
5. スパッタ面の複数の箇所で測定した比抵抗値の標準偏差を平均値で割った割合が１００％以下であることを特徴とする請求項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。
6. 前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量がＯ、Ｃを含めた全体に対して５０ｍａｓｓ％以上であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
7. さらに、Ｃを１ｍａｓｓ％以上５ｍａｓｓ％以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
8. Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含むスパッタリングターゲットの製造方法であって、
   平均粒子径が５μｍ以上のＮｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属粉と、平均粒子径が０．１μｍ以上５μｍ以下の範囲内とされたＡｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物粉と、を、水の濃度が３０ｖｏｌ％以上の溶媒を用いて混合し、乾燥させて造粒粉を得る造粒粉作製工程と、
   得られた造粒粉を、加熱および加圧して焼結する焼結工程と、
   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。
9. 前記焼結工程においては、ホットプレス法により、２０ＭＰａ以上４０ＭＰａ未満の圧力、１０００℃以上１６００℃以下の温度で、加熱および加圧することを特徴とする請求項８に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
10. 前記焼結工程においては、熱間等方圧加圧法により、１００ＭＰａ以上１７５ＭＰａ未満の圧力、５００℃以上１２００℃以下の温度で、加熱および加圧することを特徴とする請求項８に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
11. 前記金属粉の平均粒子径が１０μｍ以上であることを特徴とする請求項８から請求項１０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。
12. Ｎｂ，Ｗ，Ｔｉから選択される一種又は二種以上の金属元素Ａからなる金属相と、Ａｌ，Ｓｉ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｙから選択される一種又は二種以上の金属Ｂの酸化物相と、を含む光学機能膜であって、
    前記金属相を構成する金属元素Ａの合計含有量が、前記スパッタリングターゲット全体の重量に対して、５ｍａｓｓ％以上とされ、
    スパッタ面の複数の箇所で測定した前記金属相を構成する金属元素Ａのそれぞれの含有量の標準偏差が５ｍａｓｓ％以下とされていることを特徴とする光学機能膜。

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