JP5809542B2 - スパッタリングターゲット材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明のスパッタリングターゲット材(以下、スパッタリングターゲット材)は、Alドープ酸化亜鉛焼結体で形成されている。スパッタリングターゲット材作製時に添加されるAl量はAl2O3換算で1重量%以上3重量%以下である。添加されるAl量が1重量%以下だと、スパッタリングターゲット材の抵抗を低くすることが難しい。そして、抵抗が低くないとDCスパッタでZn、Al原子が飛散しない。一方、添加されるAl量が3重量%を上回ると、ZnAl2O4が多くなりすぎて異常放電が発生しやすくなり、膜の抵抗も不均一になりやすい。添加されるAl量を1重量%以上3重量%以下とすることで、10−4Ω・m以下の抵抗値が安定した酸化亜鉛(ZnO)ターゲット材が得られる。
スパッタリングターゲット材の原料として、酸化亜鉛粉末は、高純度のものを用いることが好ましい。その純度は、好ましくは99.0%以上である。
組織の抵抗の不均一は、異常放電の一因である。このような観点では、酸化亜鉛の焼結粒子径は大きい方が粒界が少なくなり、抵抗の不均一相が減るため好ましい。また、ZnAl2O4の抵抗はAlドープ酸化亜鉛より抵抗が高い。異常放電はZnAl2O4粒子が起点となりやすいので、ZnAl2O4の粒子径は小さい方がよく、10μm以下がよい。そのため、ZnAl2O4を少なくするのが好ましい。
次に、試料No.1〜24のスパッタリングターゲット材を作製し、試料についてZn−Al−O化合物の有無やスパッタリングによる放電回数を測定した。原料粉末として、フランス法により作製された一次粒子径300nmの酸化亜鉛粉末および一次粒子径600nmのアルミナ粉末を準備した。この原料粉末の各々にバインダを添加し、混合媒体としてΦ15、Φ25の樹脂ボールとともに、樹脂製ポットの容器で各6時間混合した(予備混合)。その後、酸化亜鉛粉末およびアルミナ粉末の2つのスラリーをあわせて30時間湿式混合した。ただし、試料No.3、11、19のみ、平均粒径1.2μmのアルミナ粉末を用いた。また、試料No.4、12、20は、予備混合後、2つのスラリーをあわせて各4時間混合した。
20 ZnAl2O4粒子
30 Zn−Al−O化合物
Claims (2)
- 酸化亜鉛質焼結体からなるスパッタリングターゲット材であって、
密度が5.4×103kg/m3以上5.6×103kg/m3以下で、
Al2O3換算で1重量%以上3重量%以下のAlを含み、
酸化亜鉛粒子中に存在するZnAl2O4粒子の粒子径は3μm以下であり、酸化亜鉛粒界中に存在するZnAl2O4粒子の径は10μm以下であり、
酸化亜鉛粒界には、Znのモル比がAlのモル比より大きいZn−Al−O化合物を有することを特徴とするスパッタリングターゲット材。 - 酸化亜鉛質焼結体からなり、Al 2 O 3 換算で1重量%以上3重量%以下のAlを含み、酸化亜鉛粒子中に存在するZnAl 2 O 4 粒子の粒子径は3μm以下であり、酸化亜鉛粒界中に存在するZnAl 2 O 4 粒子の径は10μm以下であるスパッタリングターゲット材の製造方法であって、
一次粒子径500nm以下で、フランス法で作製された純度99.0%以上の酸化亜鉛粉末に、一次粒子径が1μm以下の純度99.0%以上のアルミナ粉末を1重量%以上3重量%以下混合する工程と、
前記混合された粉末を用いて理論密度の50%以上の密度の成形体を作製する工程と、
前記成形体を1350℃以上1550℃以下で10時間以上焼成する工程と、を含み、
前記焼成工程では、前記焼成温度から1000℃までの降温レートを50℃/h以上とすることを特徴とするスパッタリングターゲット材の製造方法。
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