JP6377230B1 - Ｍｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲット及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】異常放電が抑制され、かつ、安定した成膜を可能にするＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲット及びその製造方法を提供すること。【解決手段】Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、Ｏと、を成分組成に含み、かつ、Ｚｎを成分組成に含まないＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットであって、相対密度が９０％以上であり、かつ、比抵抗が９×１０−４Ω・ｃｍ以下であるスパッタリングターゲット。【選択図】なし
Description
本発明は、特に、光情報記録媒体の記録層の形成に有用な、Ｍｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲット及びその製造方法に関する。
近年、光情報記録媒体（光ディスク）の分野において、取り扱うデータの増大等に伴い、光ディスクの大容量化が求められている。光ディスクは、読み込み専用と記録型とに大別され、記録型はさらに追記型と書き換え型との２種類に細分される。追記型の記録層材料として、従来は有機色素材料が広く検討されてきたが、近年の大容量化に伴い、無機材料も広く検討されるようになっている。
無機材料を用いた有用な記録方式として、分解温度の低い無機酸化物を含む記録層にレーザー光を照射することにより、記録層の物性が変化し、それに伴い光学定数が変化することを利用した記録方式がある。無機酸化物材料としては、パラジウム酸化物が実用化されているが、Ｐｄは貴金属であり材料コストが高いため、パラジウム酸化物に代わり安価な材料コストで実現できる記録層の開発が望まれている。
安価な材料コストで十分良好な記録特性が得られるものとして、マンガン酸化物系材料からなる記録層が開発されている。例えば、特許文献１では、Ｍｎ−Ｗ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｏ系記録層等のマンガン酸化物と複数種の無機元素を含む記録層、及びその記録層を形成するために用いるスパッタリングターゲットが開示されている。
前述のマンガン酸化物とＷ等の複数の無機元素とからなる記録層を形成するためのスパッタリング法として、それぞれの元素からなる複数のスパッタリングターゲットを用いる多元スパッタ法と、複数の元素を含有する１枚の複合スパッタリングターゲットを用いる方法とがある。特許文献１では、多元スパッタ法が開示されているが、装置が大型化しコストアップ要因になる上、組成ずれが生じやすい欠点がある。そのため、１枚の複合スパッタリングターゲットを用いたスパッタリングが好ましい。また、生産性の観点から、高周波スパッタリングよりも、直流（ＤＣ）スパッタリングを用いることが望ましい。
しかし、マンガン酸化物とＷ等の複数の無機元素とからなる複合スパッタリングターゲット中には、ＷＭｎＯ４等の絶縁粒が含まれやすい。ＤＣスパッタリングでは、複合スパッタリングターゲットに直流電圧をかけるため、複合スパッタリングターゲット中の絶縁粒の影響により十分な導電性が得られない場合、異常放電（アーキング）が発生するおそれがある。この成膜中の異常放電により、記録層にダメージが与えられ、歩留まり低下の原因となる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、ＤＣスパッタリングであっても、異常放電が抑制され、かつ、安定した成膜を可能にするＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲット及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、Ｏと、を成分組成に含み、かつ、Ｚｎを成分組成に含まないＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットであって、相対密度が９０％以上であり、かつ、比抵抗が９×１０−４Ω・ｃｍ以下であるスパッタリングターゲットを提供する。
前記成分組成は、Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、の合計１００原子％に対して、Ｍｎが４原子％〜４０原子％であり、Ｗが１０原子％〜７０原子％であり、Ｃｕが１０原子％〜４０原子％であってもよい。
前記スパッタリングターゲットは、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種以上の元素を、前記成分組成にさらに含んでもよい。
前記Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素の合計の含有率は、Ｏを除いた構成元素の合計１００原子％に対して、８原子％〜７０原子％であってもよい。
前記スパッタリングターゲットは、相対密度が９４％以上であってもよい。
また本発明は、前記Ｍｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットの製造方法であって、マンガン含有粉末と、タングステン含有粉末と、銅含有粉末と、を含む混合粉末を、１０時間以上湿式混合する混合工程と、前記混合工程の後、前記混合粉末を７５０℃超の温度で焼結する焼結工程と、を含む製造方法を提供する。
前記マンガン含有粉末がマンガン酸化物粉末であり、前記タングステン含有粉末が金属タングステン粉末であり、前記銅含有粉末が金属銅粉末であってもよい。
前記混合粉末は、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素の単体又は化合物からなる粉末をさらに含んでもよい。
本発明によれば、ＤＣスパッタリングであっても、異常放電が抑制され、かつ、安定した成膜を可能にするＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲット及びその製造方法を提供できる。
以下、本実施形態について詳しく説明する。
[Ｍｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲット]
本実施形態に係るＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットは、Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、Ｏと、を成分組成に含み、相対密度が９０％以上であり、かつ、比抵抗が９×１０−４Ω・ｃｍ以下である。以下、本実施形態に係るＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットを単に「ターゲット」と称する。
本実施形態に係るＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットは、Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、Ｏと、を成分組成に含み、相対密度が９０％以上であり、かつ、比抵抗が９×１０−４Ω・ｃｍ以下である。以下、本実施形態に係るＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットを単に「ターゲット」と称する。
本実施形態に係るターゲットの成分比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、の合計１００原子％に対して、Ｍｎが４原子％〜４０原子％であり、Ｗが１０原子％〜７０原子％であり、Ｃｕが１０原子％〜４０原子％であってもよい。
本実施形態に係るターゲットは、必要に応じて、その他の成分組成を含んでいてもよい。他の元素を適宜含有させることで、例えば、情報記録媒体の記録層形成のためにターゲットを用いる場合、記録層の透過率、反射率、及び記録感度を調整することができる。元素としては、例えば、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素が挙げられる。
上記Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素を含有する場合、その合計の含有率は、例えば、ターゲットの構成元素のうち、Ｏ（酸素）を除いた構成元素の合計１００原子％に対して、８原子％〜７０原子％とすることができる。
なお、Ｚｎを含有しない方が、Ｚｎを含有するターゲットに比べ容易にターゲットの相対密度を上げることができる。このため、ターゲットにＺｎが含まれないことが好ましい。
ターゲットの成分組成は、Ｘ線回折法により評価する。ターゲットのＸ線回折スペクトルの取得は、常法に従い行うことができる。例えば、株式会社リガク製のＳｍａｒｔＬａｂを用いて、ターゲット表面をθ−２θスキャンして、スペクトルを取得すればよい。Ｘ線回折の測定条件はターゲットに応じて適宜定まり、例えば以下の条件の範囲内から選択することができる。
Ｘ線源：Ｃｕ−Ｋα線
出力設定：２０ｋＶ〜１００ｋＶ、１０ｍＡ〜１００ｍＡ
測角範囲：２θ＝５°〜８０°
スキャン速度：１°〜４°（２θ／ｍｉｎ）、連続スキャン
発散スリット：０．５°〜２°
散乱スリット：０．５°〜２°
受光スリット：０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ
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発散スリット：０．５°〜２°
散乱スリット：０．５°〜２°
受光スリット：０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ
ターゲットの成分組成の主な回折ピークは、以下の範囲で検出される。
Ｗの回折ピーク：４０．２６°±０．３°、５８．２７°±０．３°
ＭｎＷＯ４の回折ピーク：２９．８°±０．３°、３０．２３°±０．３°
ＭｎＯの回折ピーク：３５．１６°±０．３°、４０．９９°±０．３°、５９．１８°±０．３°
Ｃｕの回折ピーク：４３．４７°±０．３°、５０．６７°±０．３°
Ｗの回折ピーク：４０．２６°±０．３°、５８．２７°±０．３°
ＭｎＷＯ４の回折ピーク：２９．８°±０．３°、３０．２３°±０．３°
ＭｎＯの回折ピーク：３５．１６°±０．３°、４０．９９°±０．３°、５９．１８°±０．３°
Ｃｕの回折ピーク：４３．４７°±０．３°、５０．６７°±０．３°
本実施形態に係るターゲットが高密度であることを示す指標として、本明細書では相対密度を用いることとする。ターゲットの相対密度は、９０％以上であり、好ましくは９４％以上である。ターゲットの相対密度は高いほど好ましい。
なお、相対密度とは、ターゲットの原料粉が１００％充填されたと仮定して計算した場合の仮想密度に対する、原料分を焼結した後の実測密度である。相対密度を計算するために、まず、ターゲットの寸法測定及び重量測定を行い、実測密度を算出する。次に、以下の計算式を用いて相対密度を算出する。
相対密度（％）＝（焼結体の実測密度／仮想密度）×１００
相対密度（％）＝（焼結体の実測密度／仮想密度）×１００
また、本実施形態に係るターゲットが低抵抗であることを示す指標として、本明細書では比抵抗を用いることとする。ターゲットの比抵抗は、９×１０−４Ω・ｃｍ以下であり、好ましくは８×１０−４Ω・ｃｍ以下であり、より好ましくは６×１０−４Ω・ｃｍである。ターゲットの比抵抗は低いほど好ましい。
ターゲットの比抵抗は、抵抗率計を用い測定することができる。例えば、抵抗率計（株式会社三菱化学アナリテック製のＭＣＰ−Ｔ６１０）を用い測定する。
なお、本実施形態に係るターゲットの形状は何ら限定されることはなく、円盤状、円筒状、四角形板状、長方形板状、正方形板状等の任意の形状とすることができ、ターゲットの用途に応じて適宜選択することができる。また、ターゲットの幅及び奥行きの大きさ（円形の場合には直径）についても、ｍｍオーダー〜ｍオーダー程度の範囲で、ターゲットの用途に応じて適宜選択することができる。例えば、ターゲットが円形の場合、一般的には直径５０ｍｍ〜３００ｍｍ程度である。厚みについても同様であるが、一般的には１ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。
本実施形態に係るターゲットが、前述の相対密度と、比抵抗との両方の条件を満足することで、ＤＣスパッタリングに供した際に、異常放電の発生を抑制することができるターゲットとなることが、本発明者によって確認された。さらに、いずれか一方の条件を満足するだけでは、異常放電の発生を十分に抑制することはできないことも確認された。また、ターゲットは、特に、光情報記録媒体の記録層の形成に有用であるが、用途は何ら限定されるものではない。
[Ｍｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットの製造方法]
次に、本実施形態に係るターゲットの製造方法を説明する。本実施形態に係る製造方法は、混合工程と、焼結工程と、を含む。
次に、本実施形態に係るターゲットの製造方法を説明する。本実施形態に係る製造方法は、混合工程と、焼結工程と、を含む。
まず、混合工程にて、マンガン含有粉末と、タングステン含有粉末と、銅含有粉末と、を含む混合粉末を、１０時間以上湿式混合する。
マンガン含有粉末としては、目的に応じて適宜選択することができ、Ｍｎの単体又は化合物からなる粉末等が挙げられる。中でも、マンガン酸化物が好ましい。マンガン酸化物としては、例えば、Ｍｎ３Ｏ４、Ｍｎ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＭｎＯ２、ＭｎＯ３、Ｍｎ２Ｏ７等を用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。上記マンガン酸化物の中でも、焼結温度と融点との関係よりＭｎ３Ｏ４が好ましい。
マンガン含有粉末の平均粒径としては、特に限定されず、例えば、３μｍ〜７μｍ程度とすることができる。
マンガン含有粉末の平均粒径としては、特に限定されず、例えば、３μｍ〜７μｍ程度とすることができる。
タングステン含有粉末としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｗの単体からなる金属タングステン粉末等が挙げられる。
タングステン含有粉末の平均粒径としては、特に限定されず、例えば、２μｍ〜５μｍ程度とすることができる。
タングステン含有粉末の平均粒径としては、特に限定されず、例えば、２μｍ〜５μｍ程度とすることができる。
銅含有粉末としては、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｃｕの単体からなる金属銅粉末等が挙げられる。
銅含有粉末の平均粒径としては、特に限定されず、例えば、１μｍ〜４μｍ程度とすることができる。
銅含有粉末の平均粒径としては、特に限定されず、例えば、１μｍ〜４μｍ程度とすることができる。
また、製造するスパッタリングターゲットの所望の目的に応じて、上記マンガン含有粉末、タングステン含有粉末、及び銅含有粉末以外のその他の粉末を、混合粉末に含ませてもよい。その他の粉末としては、例えば、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素の単体又は化合物からなる粉末が挙げられる。
湿式混合の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、従来公知のボールミル装置を用いた湿式混合方法等が挙げられる。
湿式混合時間は、１０時間以上とする。混合時間を１０時間以上とすることにより、十分に混合粉末を混合することができる。特に、マンガン含有粉末としてマンガン酸化物を用いる場合、焼結中のマンガン酸化物の固相反応を促進して、焼結後の酸化マンガンの結晶相の残留を抑制することに繋がる。混合時間は、１２時間以上とすることが好ましく、１６時間以上とすることがより好ましく、２０時間以上とすることがさらに好ましい。２４時間混合すると、混合の効果は飽和する。
次に焼結工程にて、混合粉末を７５０℃超の温度で焼結する。
焼結法としては、特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性ガス雰囲気中でのホットプレス、熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法；Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）等が挙げられる。
焼結法としては、特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不活性ガス雰囲気中でのホットプレス、熱間等方圧加圧法（ＨＩＰ法；Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ）等が挙げられる。
混合粉末を７５０℃超の温度で焼結することにより、焼結後の酸化マンガン等の絶縁体の結晶相の残留を抑制することができる。焼結温度は、たとえば、８００℃以上であってもよく、８５０℃以上であってもよく、９００℃以上であってもよい。
焼結時間は特に限定されず、適宜選択することが可能であり、一般的に行われる１時間〜６時間程度の焼結時間とすればよい。
また、焼結時に加える圧力についても、特に限定されず、適宜調整することができるが、２００ｋｇｆ／ｃｍ２程度が好ましい。なお、１ｋｇｆ／ｃｍ２は、９８．１ｋＰａに相当する。
以上の工程を経て相対密度が９０％以上、かつ、比抵抗が９×１０−４Ω・ｃｍ以下のＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ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、本実施形態に係る製造方法は、上記混合工程及び焼結工程以外にも、他の工程を含んでもよい。他の工程としては、例えば、スパッタリングターゲットの形状を形成するために行われる、混合粉末の成形工程が挙げられる。
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[スパッタリングターゲットの製造]
＜実施例１＞
実施例１では、原料粉末として、以下の粉末を用意した。
Ｍｎ３Ｏ４粉末（純度：９９．９％以上、平均粒径：５μｍ）
Ｗ粉末（純度：９９．９％以上、平均粒径：２μｍ）
Ｃｕ粉末（純度：９９．９％以上、平均粒径：１．５μｍ）
各含有金属の割合が、Ｍｎ：Ｗ：Ｃｕ＝３０：４０：３０（原子％）となるように、上記原料粉末を秤量した。秤量した各原料粉末、各原料粉末の合計重量の３倍のジルコニアボール（直径５ｍｍ）、及びアルコールを容器に入れ、ボールミル装置にて、湿式混合を１２時間行った。混合粉末を乾燥後、目開き５００μｍの篩にかけた。次いで、上記混合粉末に対し、焼結温度９００℃にて２時間、２００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、不活性ガス雰囲気中でホットプレスを行い、スパッタリングターゲットを製造した。スパッタリングターゲットの形状は円盤状であり、サイズは直径５０ｍｍである。
＜実施例１＞
実施例１では、原料粉末として、以下の粉末を用意した。
Ｍｎ３Ｏ４粉末（純度：９９．９％以上、平均粒径：５μｍ）
Ｗ粉末（純度：９９．９％以上、平均粒径：２μｍ）
Ｃｕ粉末（純度：９９．９％以上、平均粒径：１．５μｍ）
各含有金属の割合が、Ｍｎ：Ｗ：Ｃｕ＝３０：４０：３０（原子％）となるように、上記原料粉末を秤量した。秤量した各原料粉末、各原料粉末の合計重量の３倍のジルコニアボール（直径５ｍｍ）、及びアルコールを容器に入れ、ボールミル装置にて、湿式混合を１２時間行った。混合粉末を乾燥後、目開き５００μｍの篩にかけた。次いで、上記混合粉末に対し、焼結温度９００℃にて２時間、２００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、不活性ガス雰囲気中でホットプレスを行い、スパッタリングターゲットを製造した。スパッタリングターゲットの形状は円盤状であり、サイズは直径５０ｍｍである。
＜実施例２＞
実施例２では、湿式混合時間を２４時間とし、焼結温度を９２０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
実施例２では、湿式混合時間を２４時間とし、焼結温度を９２０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
＜比較例１＞
比較例１では、湿式混合時間を２時間とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
比較例１では、湿式混合時間を２時間とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
＜比較例２＞
比較例２では、焼結温度を７５０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
比較例２では、焼結温度を７５０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
＜比較例３＞
比較例３では、湿式混合時間を２時間とし、焼結温度を７５０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
比較例３では、湿式混合時間を２時間とし、焼結温度を７５０℃とした以外は、実施例１と同様の方法でスパッタリングターゲットを作製した。
[評価]
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製したスパッタリングターゲットについて、相対密度測定、比抵抗測定、異常放電回数の測定、及び結晶相の成分評価を行った。各評価は、以下のように行った。得られた評価結果を表１に示した。
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製したスパッタリングターゲットについて、相対密度測定、比抵抗測定、異常放電回数の測定、及び結晶相の成分評価を行った。各評価は、以下のように行った。得られた評価結果を表１に示した。
＜相対密度＞
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製したスパッタリングターゲットの相対密度を計算するため、スパッタリングターゲットの寸法測定及び重量測定を行い、実測密度を算出した。次に、以下の計算式を用いて相対密度を算出した。
相対密度（％）＝（焼結体の実測密度／焼結体の仮想密度）×１００
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製したスパッタリングターゲットの相対密度を計算するため、スパッタリングターゲットの寸法測定及び重量測定を行い、実測密度を算出した。次に、以下の計算式を用いて相対密度を算出した。
相対密度（％）＝（焼結体の実測密度／焼結体の仮想密度）×１００
＜比抵抗＞
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製したスパッタリングターゲットの比抵抗を、抵抗率計（株式会社三菱化学アナリテック製のＭＣＰ−Ｔ６１０）を用い測定した。
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製したスパッタリングターゲットの比抵抗を、抵抗率計（株式会社三菱化学アナリテック製のＭＣＰ−Ｔ６１０）を用い測定した。
＜異常放電回数の測定＞
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製した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Ｉｎはんだで接着した。これらスパッタリングターゲットをスパッタリング装置に取り付け、１×１０−４Ｐａ以下まで真空排気を行った後、ＡｒガスとＯ２ガスとを導入し、装置内圧力を０．３Ｐａとした。酸素の割合（Ｏ２／Ａｒ＋Ｏ２）は７０％とした。ＤＣ電源にて電力５Ｗ／ｃｍ２を印加して、３０分間スパッタリングを行い、アーキングカウンターによりスパッタリング中の異常放電の回数を測定した。
上記の実施例１及び２並びに比較例１、２及び３で作製した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Ｉｎはんだで接着した。これらスパッタリングターゲットをスパッタリング装置に取り付け、１×１０−４Ｐａ以下まで真空排気を行った後、ＡｒガスとＯ２ガスとを導入し、装置内圧力を０．３Ｐａとした。酸素の割合（Ｏ２／Ａｒ＋Ｏ２）は７０％とした。ＤＣ電源にて電力５Ｗ／ｃｍ２を印加して、３０分間スパッタリングを行い、アーキングカウンターによりスパッタリング中の異常放電の回数を測定した。
以上の結果から、相対密度及び比抵抗の両方の条件を満足する実施例１及び２に係るＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットは、異常放電回数が抑制されることが確認された。相対密度及び比抵抗のいずれか一方の条件を満足する比較例１及び２の場合、いずれも満たさない比較例３と比較すると異常放電回数が減少したが、実用化が可能な程度まで抑制できたとは言えない。また、相対密度及び比抵抗は、スパッタリングターゲットの作製条件である混合時間及び焼結温度に影響を受けていることが確認された。
Claims (8)
- Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、Ｏと、を成分組成に含み、かつ、Ｚｎを成分組成に含まないＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットであって、
相対密度が９０％以上であり、かつ、比抵抗が９×１０−４Ω・ｃｍ以下であるスパッタリングターゲット。 - Ｍｎと、Ｗと、Ｃｕと、の合計１００原子％に対して、Ｍｎが４原子％〜４０原子％であり、Ｗが１０原子％〜７０原子％であり、Ｃｕが１０原子％〜４０原子％である請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
- Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種以上の元素を、前記成分組成にさらに含む請求項１又は２に記載のスパッタリングターゲット。
- 前記Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素の合計の含有率が、Ｏを除いた構成元素の合計１００原子％に対して、８原子％〜７０原子％である請求項３に記載のスパッタリングターゲット。
- 相対密度が、９４％以上である請求項１から４いずれかに記載のスパッタリングターゲット。
- 請求項１から５いずれかに記載のＭｎ−Ｗ−Ｃｕ−Ｏ系スパッタリングターゲットの製造方法であって、
マンガン含有粉末と、タングステン含有粉末と、銅含有粉末と、を含む混合粉末を、１０時間以上湿式混合する混合工程と、
前記混合工程の後、前記混合粉末を７５０℃超の温度で焼結する焼結工程と、を含む製造方法。 - 前記マンガン含有粉末がマンガン酸化物粉末であり、前記タングステン含有粉末が金属タングステン粉末であり、前記銅含有粉末が金属銅粉末である請求項６に記載の製造方法。
- 前記混合粉末が、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｃｒ、及びＴｂからなる群より選択される少なくとも１種の元素の単体又は化合物からなる粉末をさらに含む請求項６又は７に記載の製造方法。
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