JP6409654B2 - Sputtering target material, manufacturing method thereof, and optical functional film - Google Patents

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Description

本発明は、金属薄膜に積層されて、金属の反射を低減する光学機能膜を、スパッタリングにより成膜するためのスパッタリングターゲット材、及びそのスパッタリングターゲット材の製造方法、さらにはそのスパッタリングターゲット材を用いてスパッタリングにより成膜した光学機能膜に関するものである。   The present invention uses a sputtering target material for forming an optical functional film laminated on a metal thin film to reduce metal reflection by sputtering, a method for producing the sputtering target material, and the sputtering target material. The present invention relates to an optical functional film formed by sputtering.

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るようになっている。この方式のタッチパネルでは、タッチパネルの基板上に配置されたセンシング用の電極に指を近づければ、指先と電極との間に静電容量が形成され、この容量の変化に基づいて、制御回路等によりタッチ位置を検出している。タッチ位置検出のためには、センシング用の電極が必要であり、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、例えば透明基板の一方の面に、X方向に延びたX電極とY方向に延びたY電極とを設け、これらを格子状に配置する手法が一般的である(例えば特許文献1を参照)。   In recent years, a projected capacitive touch panel has been adopted as input means for portable terminal devices and the like. In this type of touch panel, if a finger is brought close to the sensing electrode arranged on the touch panel substrate, a capacitance is formed between the fingertip and the electrode, and a control circuit or the like is formed based on the change in the capacitance. The touch position is detected by. In order to detect the touch position, a sensing electrode is required, and this sensing electrode is usually formed by patterning, for example, an X electrode extending in the X direction on one surface of the transparent substrate. A method of providing Y electrodes extending in the Y direction and arranging them in a lattice shape is common (see, for example, Patent Document 1).

一方、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、赤(R)、碧(G)、青(b)のマイクロカラーフィルタが各画素に対応してマトリクス状に形成されており、これらのマイクロカラーフィルタの相互間に、コントラストや色純度を良くし、視野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。   On the other hand, 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, micro color filters of red (R), 碧 (G), and blue (b) are formed in a matrix corresponding to each pixel. For the purpose of improving the color purity and improving the visibility, a black member called a black matrix is formed.

このブラックマトリクス(以下“BM”と記す)としては、クロム(Cr)またはクロム化合物が使用され、金属クロム単層膜からなる遮光膜や、金属クロムと酸化クロムとの積層膜、又は、Cr金属、Cr酸化物及びCr窒化物の積層膜などの低反射膜を形成することが提案されている(例えば特許文献2を参照)。
さらには、ニッケル(Ni)とバナジウム(V)との合金、又は、NiとVとの酸化物、窒化物もしくは酸窒化物からなる遮光膜を形成すること(例えば、特許文献3を参照)、あるいは窒化タングステン(W)膜を遮光膜として形成すること(例えば、特許文献4を参照)も提案されている。
As this black matrix (hereinafter referred to as “BM”), chromium (Cr) or a chromium compound is used, and a light shielding film made of a metal chromium single layer film, a laminated film of metal chromium and chromium oxide, or Cr metal. It has been proposed to form a low reflection film such as a laminated film of Cr oxide and Cr nitride (see, for example, Patent Document 2).
Furthermore, forming a light-shielding film made of an alloy of nickel (Ni) and vanadium (V) or an oxide, nitride or oxynitride of Ni and V (see, for example, Patent Document 3) Alternatively, it has been proposed to form a tungsten nitride (W) film as a light shielding film (see, for example, Patent Document 4).

一方、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そのまま見えてしまえば、金属光沢を呈するため、製品として見栄えが悪い。そこで通常は、裏面電極の保護も兼ねて、黒色のバックシートを張り付けるなどして、その金属光沢を隠ぺいするのが通常である。   On the other hand, in the solar cell panel, when sunlight enters through a glass substrate or the like, the 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 viewed from the back surface side, if the metal film as the back electrode is visible as it is, it exhibits a metallic luster and is not good as a product. Therefore, usually, the metallic luster is concealed by sticking a black back sheet or the like to protect the back electrode.

特開2013−235354号公報JP 2013-235354 A 特開2002−182190号公報JP 2002-182190 A 特開2001−234267号公報JP 2001-234267 A 特開2013−079432号公報JP 2013-077942 A

従来のタッチパネルにおけるタッチ位置を検出するための電極には、ITO薄膜が用いられていたが、タッチパネルの大面積化に伴って、ITO薄膜を用いたのでは、抵抗が高くなり、また検出精度も低下するという問題が生じるようになっている。そこで、近年では、ITO薄膜の代わりに、低抵抗の金属薄膜をメタル配線として用いることが提案されている。しかしながら、このような金属薄膜を用いたメタル配線は、高い反射特性を示して、外部光を反射するため、配線パターンの金属光沢がパネル外部から見えてしまい、タッチパネルを使いづらくするという問題がある。   An ITO thin film has been used as an electrode for detecting a touch position on a conventional touch panel. However, with the increase in the area of the touch panel, the use of the ITO thin film increases the resistance and the detection accuracy. The problem of deteriorating has arisen. In recent years, therefore, it has been proposed to use a low-resistance metal thin film as the metal wiring instead of the ITO thin film. However, the metal wiring using such a metal thin film exhibits high reflection characteristics and reflects external light, so that the metallic luster of the wiring pattern is visible from the outside of the panel, making it difficult to use the touch panel. .

そこで本発明等は、タッチパネルにおける金属薄膜の配線上にスパッタリングにより成膜して、タッチパネル画面の配線パターンの金属光沢を低減し得る膜(以下“光学機能膜”と称する)を開発するとともに、そのような光学機能膜をスパッタリングにより成膜するために最適なスパッタリングターゲットを開発するべく、鋭意実験、研究を重ねた。
その過程で、Mo酸化物や、In酸化物などは、可視光領域の外部光に対する光吸収特性を有し、言い換えれば、反射率が極めて低いことから、外観が黒色を呈することに着目した。すなわち、Moの酸化物からなる酸化物膜、もしくはMoの酸化物とInの酸化物からなる酸化物膜を、金属薄膜の配線上に光学機能膜として成膜することにより、配線パターンの金属光沢を低減できることを認識した。
Therefore, the present invention has developed a film (hereinafter referred to as “optical functional film”) that can reduce the metallic luster of the wiring pattern of the touch panel screen by forming a film on the wiring of the metal thin film in the touch panel by sputtering. In order to develop an optimum sputtering target for forming such an optical functional film by sputtering, earnest experiments and researches were repeated.
In that process, attention was paid to the fact that Mo oxide, In oxide, and the like have light absorption characteristics with respect to external light in the visible light region, in other words, the appearance is black because the reflectance is extremely low. That is, by forming an oxide film made of Mo oxide or an oxide film made of Mo oxide and In oxide as an optical functional film on the metal thin film wiring, the metallic luster of the wiring pattern is obtained. Recognized that can be reduced.

さらに、Moの酸化物からなる酸化物膜、もしくはMoの酸化物とInの酸化物からなる酸化物膜は、そのままでは、次に述べるように、エッチング時やその後の信頼性(耐薬品性、耐候性)に欠ける問題があり、その問題を解決して光学機能膜の信頼性を向上させるためには、Feの酸化物を加えておくことが有効であることを見い出した。   Further, the oxide film made of Mo oxide or the oxide film made of Mo oxide and In oxide is left as it is, as described below, at the time of etching or after that (chemical resistance, In order to solve the problem and improve the reliability of the optical functional film, it has been found that it is effective to add an oxide of Fe.

すなわち、この種の酸化物膜を光学機能膜としてタッチパネルの配線上に形成する場合、生産性を考慮するならば、タッチパネル基板上に製膜された金属薄膜の表面に、上記の酸化物膜を成膜した後に、配線パターンを形成することが好ましい。この配線パターン化では、通常は、パターンマスクを形成した後、エッチング液により金属薄膜と酸化物膜とをエッチングする。このようなパターニングでのエッチングにおいて、Moの酸化物やInの酸化物は、エッチング液によるエッチング性には優れている反面、信頼性(耐薬品性、耐候性)に劣ることが判明した。なお、上述のエッチング性とは、金属薄膜と酸化物膜とが整合してエッチングされることであり、エッチング速度、オーバーエッチングなど、パターン化において支障がないことが好ましい。   That is, when this kind of oxide film is formed on the touch panel wiring as an optical functional film, if the productivity is taken into consideration, the above oxide film is formed on the surface of the metal thin film formed on the touch panel substrate. It is preferable to form a wiring pattern after film formation. In this wiring patterning, usually, after forming a pattern mask, the metal thin film and the oxide film are etched with an etching solution. In such patterning etching, it has been found that the oxides of Mo and In are inferior in reliability (chemical resistance and weather resistance) while being excellent in etchability with an etchant. The above-described etching property means that the metal thin film and the oxide film are etched in alignment, and it is preferable that there is no problem in patterning such as etching rate and over-etching.

一方、Moの酸化物からなる酸化物膜、もしくはMoの酸化物とInの酸化物からなる酸化物膜の信頼性を向上させるには、Feを添加することが有効であるという知見が得られた。すなわち、Moの酸化物やInの酸化物のみならず、Feの酸化物をも含有する光学機能膜とすることによって、配線パターンの金属光沢を低減できるだけではなく、上記のような信頼性をも向上させ得ることを認識した。   On the other hand, in order to improve the reliability of the oxide film made of Mo oxide or the oxide film made of Mo oxide and In oxide, the knowledge that adding Fe is effective is obtained. It was. In other words, by using an optical functional film containing not only the oxide of Mo and oxide of In but also the oxide of Fe, not only the metallic luster of the wiring pattern can be reduced, but also the reliability as described above can be obtained. Recognized that it can be improved.

そしてこのような光学機能膜を金属薄膜上に成膜するためには、Mo酸化物、もしくはMo酸化物とInの酸化物、及びFeの酸化物を主体とするスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリングによって成膜することが有効であることを見い出した。すなわち、Mo酸化物、もしくはMo酸化物とInの酸化物と、Fe酸化物とを主体とするスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング成膜すれば、前記のようにMo酸化物、もしくはMo酸化物とInの酸化物、及びFe酸化物を主体として、低反射率でかつ信頼性が高い光学機能膜が得られることを認識した。   In order to form such an optical functional film on a metal thin film, sputtering is performed using a sputtering target mainly composed of Mo oxide or Mo oxide and In oxide, and Fe oxide. It was found that film formation was effective. That is, when a sputtering film is formed by using a sputtering target mainly composed of Mo oxide or Mo oxide and In oxide, and Fe oxide, as described above, Mo oxide or Mo oxide and It was recognized that an optical functional film having a low reflectivity and high reliability can be obtained mainly composed of In oxide and Fe oxide.

またこのようにして得られる光学機能膜は、フラットパネルディスプレイにおけるブラックマトリクス(BM)の黒色の部材としても利用でき、さらには、太陽電池パネルの裏面電極の保護も兼ねて、黒色のバックシートの代わりに設けることも可能であり、それらの金属光沢を隠ぺいするのに好適であることが判明した。   The optical functional film thus obtained can also be used as a black member of a black matrix (BM) in a flat panel display, and further serves as protection of the back electrode of the solar cell panel, It could be provided instead and proved suitable for concealing their metallic luster.

ところで、上記のような光学機能膜を実用化するために、その光学機能膜をスパッタリングによって成膜するためのスパッタリングターゲット材に関してさらに実験・研究を進めたところ、単純にMo酸化物と、Feの酸化物と(あるいはさらにIn酸化物と)が混在するだけの組織としたスパッタリングターゲット材では、割れが発生しやすいことが判明した。すなわち、この種の酸化物相が混在するターゲット材を製造するにあたっては、原料として酸化物粉末を用いて、その混合粉末をホットプレスなどにより高温で焼結することが好適であるが、その高焼結後の冷却過程でターゲット材の焼結体に割れが発生したり、またスパッタリング時にターゲットが高温となる際に、ターゲットに割れが発生したりする問題があることが判明した。このようにターゲット材製造時やそのターゲット材を用いてのスパッタリング成膜時に割れが発生すれば、歩留まりが低下し、生産性が阻害されてしまう。   By the way, in order to put the optical functional film as described above into practical use, further experiments and research were conducted on a sputtering target material for forming the optical functional film by sputtering. It was found that cracks are likely to occur in a sputtering target material having a structure in which oxides (or further In oxides) are mixed. That is, in manufacturing a target material in which this kind of oxide phase is mixed, it is preferable to use oxide powder as a raw material and sinter the mixed powder at a high temperature by hot pressing or the like. It has been found that there is a problem that cracks occur in the sintered body of the target material during the cooling process after sintering, or that the target cracks when the target becomes high temperature during sputtering. Thus, if cracks occur during the production of a target material or during sputtering film formation using the target material, the yield decreases and the productivity is hindered.

本発明は、以上のような事情を背景としてなされたものであって、低反射率であって、金属薄膜上にスパッタリング成膜すれば、金属光沢を隠ぺいするに最適でしかも信頼性に優れた光学機能膜を形成することができるだけではなく、そのためのスパッタリングターゲット材自体として、割れが生じにくいようにしたスパッタリングターゲット材を提供し、併せてそのような優れたスパッタリングターゲット材を製造する方法を提供すると同時に、そのターゲット材をスパッタリングターゲットに用いてスパッタリングにより成膜した光学機能膜を提供することを基本的な課題としている。   The present invention has been made in the background as described above, and has low reflectivity, and is ideal for concealing the metallic luster and excellent in reliability if it is formed by sputtering on a metal thin film. In addition to being able to form an optical functional film, the sputtering target material itself is provided with a sputtering target material that is less susceptible to cracking, and a method for producing such an excellent sputtering target material is also provided. At the same time, it is a basic object to provide an optical functional film formed by sputtering using the target material as a sputtering target.

前述のようなMo酸化物、もしくはMo酸化物とInの酸化物と、Feの酸化物とが混在する組織としたスパッタリングターゲットにおいて割れが発生しやすいという問題を解決するべく、さらに研究を進めたところ、上記の組織のスパッタリングターゲットにおける割れ発生の主な原因は、Mo酸化物とFe酸化物の熱膨張率の差(線膨張係数の差)が大きいことにあると推測されるに至った。
すなわち、Mo酸化物の線膨張係数は4×10−6/K程度であるのに対して、Fe酸化物の線膨張係数は10×10−6/K程度と、その差が大きく、そのため、Mo酸化物の相と、Fe酸化物の相とが入り混じって混在する組織のスパッタリングターゲット材では、温度変化時の膨張、収縮が内部で不均一となり、大きな熱応力が内部に発生して、割れの発生に至ってしまいやすいと推測される。
Further research was conducted to solve the problem that cracking was likely to occur in the sputtering target having a structure in which Mo oxide or Mo oxide / In oxide and Fe oxide were mixed as described above. However, it has been speculated that the main cause of the occurrence of cracks in the sputtering target having the above structure is that the difference in thermal expansion coefficient between Mo oxide and Fe oxide (difference in linear expansion coefficient) is large.
That is, the linear expansion coefficient of Mo oxide is about 4 × 10 −6 / K, whereas the linear expansion coefficient of Fe oxide is about 10 × 10 −6 / K, and the difference between them is large. In the sputtering target material having a structure in which the Mo oxide phase and the Fe oxide phase are mixed and mixed, the expansion and contraction at the time of temperature change are uneven inside, and a large thermal stress is generated inside, It is assumed that cracks are likely to occur.

そしてさらに研究を進めたところ、単純にMo酸化物(もしくはMo酸化物とInの酸化物)の相と、Feの酸化物の相とが混在するだけではなく、MoとFeとO(酸素)と(あるいはさらにInと)の化合物の相、すなわちMo、Fe、(In)の複合酸化物からなる相を含んだ組織とすることによって、割れの発生を抑制し得ることを見い出し、本発明をなすに至った。   When further research was carried out, not only the phase of Mo oxide (or Mo oxide and In oxide) and the phase of Fe oxide were mixed, but also Mo, Fe and O (oxygen). And (or further with In), that is, it is found that cracking can be suppressed by forming a structure including a phase composed of a composite oxide of Mo, Fe, and (In). It came to an eggplant.

したがって本発明の基本的な態様(第1の態様)によるスパッタリングターゲット材は、金属成分がFeとMoとからなり、かつ前記金属元素の一部又は全部が酸化物の形態で存在し、しかも酸化物相に、Fe−Mo−O系化合物が含まれていることを特徴としている。
なお上記のFe−Mo−O系化合物は、Fe−Mo系複合酸化物とも言うことができ、以下では単に複合酸化物と称することもある。
Therefore, in the sputtering target material according to the basic aspect (first aspect) of the present invention, the metal component is composed of Fe and Mo, and a part or all of the metal element is present in the form of an oxide, and is oxidized. It is characterized in that the physical phase contains an Fe—Mo—O-based compound.
In addition, said Fe-Mo-O type compound can also be called Fe-Mo type complex oxide, and may only be called a complex oxide below.

また第2の態様によるスパッタリングターゲット材は、前記第1の態様によるスパッタリングターゲット材において、全金属成分のうちの、Feの金属元素としての含有量が20〜95at%、Moの金属元素としての含有量が5〜80at%であることを特徴としている。   Further, the sputtering target material according to the second aspect is the sputtering target material according to the first aspect, wherein the content of Fe as a metal element in all metal components is 20 to 95 at%, the content of Mo as a metal element The amount is 5 to 80 at%.

さらに第3の態様によるスパッタリングターゲット材は、前記第1もしくは第2の態様によるスパッタリングターゲット材において、金属元素として、さらにInを含有することを特徴としている。   Furthermore, the sputtering target material according to the third aspect is characterized in that the sputtering target material according to the first or second aspect further contains In as a metal element.

また第4の態様によるスパッタリングターゲット材は、前記第3の態様によるスパッタリングターゲット材において、全金属成分のうちの、Inの金属元素としての含有量が0.1〜23at%であることを特徴とする。   Moreover, the sputtering target material according to the fourth aspect is characterized in that, in the sputtering target material according to the third aspect, the content of In as a metal element among all metal components is 0.1 to 23 at%. To do.

また第5の態様によるスパッタリングターゲット材は、前記第1〜第4のいずれかの態様によるスパッタリングターゲット材において、前記Fe−Mo−O系化合物が、FeMo相を主体することを特徴とするものである。 Moreover, the sputtering target material according to the fifth aspect is the sputtering target material according to any one of the first to fourth aspects, wherein the Fe—Mo—O-based compound mainly comprises an Fe 2 Mo 3 O 8 phase. It is a feature.

さらに第6の態様によるスパッタリングターゲット材は、前記第5の態様によるスパッタリングターゲット材において、FeMo相の(002)面における回折ピークの強度が、MoO相の(011)面における回折ピークの強度の1.5%以上、またはFe相の(311)面における回折ピーク強度の1.5%以上であり、且つMoO層の(011)面における回折ピークの強度の300%以下で、しかもFe相の(311)面における回折ピークの強度の300%以下であることを特徴とするものである。 Furthermore, the sputtering target material according to the sixth aspect is the same as the sputtering target material according to the fifth aspect, except that the intensity of the diffraction peak in the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase is in the (011) plane of the MoO 2 phase. 1.5% or more of the diffraction peak intensity, or 1.5% or more of the diffraction peak intensity in the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase, and the diffraction peak intensity in the (011) plane of the MoO 2 layer It is characterized by being 300% or less and 300% or less of the intensity of the diffraction peak on the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase.

また第7の態様では、前記第1〜第6のいずれかの態様のスパッタリングターゲット材の製造方法を規定している。
すなわち第7の態様のスパッタリングターゲット材の製造方法は、Fe酸化物粉末とMo酸化物粉末との混合粉末、もしくはFe酸化物粉末とMo酸化物粉末とIn酸化物粉末との混合粉末とを、840〜950℃の範囲内の温度で焼結することを特徴とするものである。
Moreover, in the 7th aspect, the manufacturing method of the sputtering target material of any one of the said 1st-6th aspect is prescribed | regulated.
That is, the manufacturing method of the sputtering target material of the seventh aspect comprises a mixed powder of Fe oxide powder and Mo oxide powder, or a mixed powder of Fe oxide powder, Mo oxide powder and In oxide powder, Sintering is performed at a temperature within the range of 840 to 950 ° C.

さらに第8の態様では、光学機能膜を規定している。
すなわち第8の態様の光学機能膜は、前記第1〜第6のいずれかのスパッタリングターゲット材をターゲットに用いて、金属薄膜に隣接してスパッタリングにより成膜された酸化物からなる光学機能膜であって、前記光学機能膜における前記金属膜に隣接しない側から測定された平均光反射率が30%以下であることを特徴とするものである。
Furthermore, in the eighth aspect, an optical functional film is defined.
That is, the optical functional film of the eighth aspect is an optical functional film made of an oxide formed by sputtering adjacent to a metal thin film using any one of the first to sixth sputtering target materials as a target. And the average light reflectance measured from the side which is not adjacent to the said metal film in the said optical function film | membrane is 30% or less, It is characterized by the above-mentioned.

本発明のスパッタリングターゲット材によれば、その製造時や、それを用いてのスパッタリング成膜時などにおいて、割れの発生を有効に抑制することができ、そのため、歩留まりを向上させ、生産性を向上させることができる。さらに、金属成分としてInを含有する態様のスパッタリングターゲット材では、反りの発生をも有効に抑えることができ、そのため、歩留まり、生産性をより一層向上させることができる。   According to the sputtering target material of the present invention, it is possible to effectively suppress the generation of cracks during its production or during sputtering film formation using the same, thereby improving yield and improving productivity. Can be made. Furthermore, in the sputtering target material containing In as a metal component, it is possible to effectively suppress the occurrence of warpage, and thus yield and productivity can be further improved.

本発明のスパッタリングターゲット材における断面組織の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the cross-sectional structure | tissue in the sputtering target material of this invention. 本発明に対する比較材であるのスパッタリングターゲット材における断面組織の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the cross-sectional structure | tissue in the sputtering target material which is a comparative material with respect to this invention. 本発明のスパッタリングターゲット材におけるXRDによる測定結果の一例を示すチャート図である。It is a chart figure which shows an example of the measurement result by XRD in the sputtering target material of this invention. 本発明のスパッタリングターゲット材におけるXRDによる測定結果の他の例を示すチャート図である。It is a chart figure which shows the other example of the measurement result by XRD in the sputtering target material of this invention. 本発明に対する比較材であるスパッタリングターゲット材におけるXRDによる測定結果の一例を示すチャート図である。It is a chart figure which shows an example of the measurement result by XRD in the sputtering target material which is a comparative material with respect to this invention.

以下、本発明のスパッタリングターゲット材、その製造方法、および本発明のスパッタリングターゲット材を用いてスパッタリング成膜した光学機能膜について、より詳細に説明する。   Hereinafter, the sputtering target material of the present invention, the manufacturing method thereof, and the optical functional film formed by sputtering using the sputtering target material of the present invention will be described in more detail.

〔スパッタリングターゲット材〕
本発明のスパッタリングターゲット材は、基本的には、金属元素として、FeとMoとを含有し、かつ前記金属元素の一部又は全部が酸化物の形態で存在し、しかも酸化物相に、Fe−Mo−O系化合物(Fe−Mo系複合酸化物)が含まれているものである。
ここで、ターゲット材中には、Fe単独の酸化物(代表的にはFe)及びMo単独の酸化物(代表的にはMoO)も存在するが、さらに、Fe−Mo系複合酸化物(代表的にはFeMo、また一部FeMoOが含まれることもある)が含まれることによって、割れの発生を抑制することができる。
[Sputtering target material]
The sputtering target material of the present invention basically contains Fe and Mo as metal elements, and part or all of the metal elements are present in the form of oxides, and in the oxide phase, Fe -Mo-O type compound (Fe-Mo type complex oxide) is contained.
Here, in the target material, an oxide of Fe alone (typically Fe 3 O 4 ) and an oxide of Mo alone (typically MoO 2 ) are also present. By containing an oxide (typically Fe 2 Mo 3 O 8 , and partly FeMoO 4 may be included), generation of cracks can be suppressed.

このようなFe−Mo系複合酸化物の存在による割れ抑制の効果は、本発明者等の実験によって見出されたことであるが、Fe−Mo系複合酸化物の存在によって割れを防止し得る効果が発現されるのは、次のような理由によるものと考えられる。   Such an effect of suppressing cracking due to the presence of the Fe—Mo based complex oxide is found by experiments of the present inventors, but cracking can be prevented by the presence of the Fe—Mo based complex oxide. The effect is thought to be due to the following reasons.

すなわちFe−Mo系複合酸化物は、その線膨張係数が7×10−6/K程度であって、Fe単独の酸化物の線膨張係数とMo単独の酸化物の線膨張係数との中間的な線膨張係数値である。またこのようなFe−Mo系複合酸化物相は、Fe酸化物粉末とMo酸化物粉末との混合酸化物粉末を、例えば840℃程度以上の高温で焼結してターゲット材を製造した場合、Fe単独の酸化物とMo単独の酸化物との間に介在するように生成されるのが通常である。したがって、Fe−Mo系複合酸化物が、Fe単独の酸化物とMo単独の酸化物との間の緩衝材的な機能を果たし、割れの発生に有効となると考えられる。
しかも上記のように高温焼結法によってFe酸化物とMo酸化物との間に生成されるFe−Mo系複合酸化物は、互いに接するFe酸化物粉末粒子とMo酸化物粉末粒子との間における、Fe、Mo、Oの相互拡散(固体拡散)の結果として生じるため、得られたターゲット材(焼結体)において隣接するFe酸化物相とFe−Mo系複合酸化物相との間、及び隣接するMo酸化物相とFe−Mo系複合酸化物相との間は、いずれも固相拡散によって強固に結合される。
そして上記の二つの作用が相俟って、温度変化時などにおいて割れが発生しにくくなるものと推測される。
That is, the Fe—Mo based composite oxide has a linear expansion coefficient of about 7 × 10 −6 / K, and is an intermediate between the linear expansion coefficient of the oxide of Fe alone and the linear expansion coefficient of the oxide of Mo alone. The linear expansion coefficient value. Moreover, when such a Fe-Mo type complex oxide phase sinters mixed oxide powder of Fe oxide powder and Mo oxide powder at a high temperature of about 840 ° C. or higher, for example, to produce a target material, It is usually generated so as to be interposed between an oxide of Fe alone and an oxide of Mo alone. Therefore, it is considered that the Fe—Mo based complex oxide functions as a buffer material between the oxide of Fe alone and the oxide of Mo alone, and is effective in generating cracks.
Moreover, as described above, the Fe—Mo composite oxide produced between the Fe oxide and the Mo oxide by the high temperature sintering method is between the Fe oxide powder particles and the Mo oxide powder particles that are in contact with each other. , Fe, Mo, O, as a result of interdiffusion (solid diffusion), between the adjacent Fe oxide phase and the Fe—Mo based complex oxide phase in the obtained target material (sintered body), and The adjacent Mo oxide phase and the Fe—Mo based composite oxide phase are all firmly bonded by solid phase diffusion.
It is presumed that the above two actions combine to make it difficult for cracks to occur when the temperature changes.

ここで、上記のように840℃程度以上の高温で焼結してターゲット材を製造した場合に、ターゲット材(焼結体)中のFe−Mo系複合酸化物相(Fe−Mo−O系化合物相)が、Fe単独の酸化物とMo単独の酸化物との間に存在することは、本発明者等の実験によって確認されている。その一例として、図1に、後述する実施例2により、880℃で焼結して得られたターゲット材(焼結体)における断面の組織状況を模式的に示す。図1において、斜線を付した領域1は、Mo濃度が高く且つFeを含まない領域であって、Mo酸化物相と判別される領域であり、ドットを付した領域2は、Fe濃度が高く且つMoを含まない領域であって、Fe酸化物相と判別される領域であり、さらに白抜きの領域3は、MoとFeとを含みかつMo濃度及びFe濃度が中間的であって、Fe−Mo系複合酸化物相(Fe−MoーO系化合物相)と判別される領域である。この図1から、Mo酸化物相領域1とFe酸化物相領域2との間に、Fe−Mo系複合酸化物相(Fe−MoーO系化合物相)3が存在していることが明らかである。
なお比較のため、後述する比較例1により700℃で焼結して得られたターゲット材(焼結体)における断面の組織状況を、図2に模式的に示す。図2から、斜線を付したMo酸化物相1とドットを付したFe酸化物相領域2とは、ほぼ直接隣接しており、Fe−Mo系複合酸化物相(Fe−MoーO系化合物相)が実質的に存在しないことが明らかである。
Here, when the target material is manufactured by sintering at a high temperature of about 840 ° C. or higher as described above, the Fe—Mo based complex oxide phase (Fe—Mo—O based) in the target material (sintered body). It has been confirmed by experiments by the present inventors that the compound phase) exists between an oxide of Fe alone and an oxide of Mo alone. As an example, FIG. 1 schematically shows a cross-sectional structure of a target material (sintered body) obtained by sintering at 880 ° C. according to Example 2 described later. In FIG. 1, a hatched region 1 is a region where the Mo concentration is high and does not contain Fe, and is a region that is discriminated as a Mo oxide phase, and a dotted region 2 is a region where the Fe concentration is high. And it is an area | region which does not contain Mo, and is an area | region discriminate | determined from a Fe oxide phase, Furthermore, the white area | region 3 contains Mo and Fe, and Mo density | concentration and Fe density | concentration are intermediate | middle, Fe This is a region discriminated from a Mo-based composite oxide phase (Fe-Mo-O-based compound phase). From FIG. 1, it is clear that an Fe—Mo based complex oxide phase (Fe—Mo—O based compound phase) 3 exists between the Mo oxide phase region 1 and the Fe oxide phase region 2. It is.
For comparison, FIG. 2 schematically shows a cross-sectional structure of a target material (sintered body) obtained by sintering at 700 ° C. in Comparative Example 1 described later. From FIG. 2, the shaded Mo oxide phase 1 and the dotted Fe oxide phase region 2 are almost directly adjacent to each other, and an Fe—Mo based complex oxide phase (Fe—Mo—O based compound). It is clear that the phase) is substantially absent.

なお、スパッタリングターゲット材中におけるFe−Mo−O系化合物(Fe−Mo系複合酸化物)の存在は、XRD(X線回折)によって確認することができ、またそのFe−Mo−O系化合物(Fe−Mo系複合酸化物)の存在比(Fe単独の酸化物もしくはMo単独の酸化物の存在量に対する比)も、XRDによって測定することができるが、その点は、上記の存在比の好ましい範囲についての後述する説明とともに、改めて説明する。   The presence of the Fe—Mo—O compound (Fe—Mo complex oxide) in the sputtering target material can be confirmed by XRD (X-ray diffraction), and the Fe—Mo—O compound ( The abundance ratio of Fe—Mo composite oxide) (ratio to the abundance of the oxide of Fe alone or the oxide of Mo alone) can also be measured by XRD, which is preferable for the above abundance ratio. This will be described again together with the description of the range described later.

本発明のスパッタリングターゲット材においては、全金属成分のうちの、Feが占める割合(金属元素としての含有割合)が20〜95at%の範囲内、Moが占める割合(金属元素としての含有割合)が5〜80at%であることが望ましい。すなわち、本発明のスパッタリングターゲット材においては、Fe、Moの全部又は一部が酸化物(単独酸化物及び複合酸化物)の形態で存在しているが、その酸化物中のFe、Moを含め、全金属成分に占める割合として、Feが20〜95at%、Moが5〜80at%であることが望ましい。   In the sputtering target material of the present invention, the proportion of Fe in all metal components (content ratio as a metal element) is in the range of 20 to 95 at%, and the ratio of Mo (content ratio as a metal element) is It is desirable that it is 5 to 80 at%. That is, in the sputtering target material of the present invention, all or part of Fe and Mo are present in the form of oxides (single oxide and composite oxide), but include Fe and Mo in the oxide. The proportion of the total metal component is preferably 20 to 95 at% for Fe and 5 to 80 at% for Mo.

酸化物を主体とするスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング成膜して、光学機能膜を得る場合、光学機能膜の組成は、スパッタリングターゲットの組成とほぼ同等となる。したがって、スパッタリングターゲット材の組成も、光学機能膜に求められる特性を満足し得るように選択すればよく、そのような観点から、上記のようにスパッタリングターゲット材の望ましい組成を、全金属成分に対するFeの金属元素としての含有割合を20〜95at%の範囲内、Moの金属元素としての含有割合を5〜80at%としている。   When an optical functional film is obtained by sputtering using an oxide-based sputtering target, the composition of the optical functional film is substantially the same as the composition of the sputtering target. Therefore, the composition of the sputtering target material may be selected so that the characteristics required for the optical functional film can be satisfied. From such a viewpoint, the desired composition of the sputtering target material as described above is set to Fe for all metal components. The content ratio as a metal element is within a range of 20 to 95 at%, and the content ratio as a metal element of Mo is set to 5 to 80 at%.

ここで、全金属成分のうちのMoが5at%未満では、可視光のうち、400〜800nmの波長において、平均反射率が30%以下にならず、この積層膜の反射によって、配線パターンの金属光沢を抑えることができなくなる。したがって本発明で最終的な目的とする光学機能膜として好ましくなくなる。   Here, when Mo of all the metal components is less than 5 at%, the average reflectance does not become 30% or less at a wavelength of 400 to 800 nm in the visible light. The gloss cannot be suppressed. Therefore, it is not preferable as an optical functional film which is the final purpose in the present invention.

一方、全金属成分のうちのMoが80at%を越えれば、恒温恒湿試験の前後における反射率変化の最大値が15%以上となるから、恒温恒湿試験の前後における反射率変化を抑制して反射率特性の信頼性を高めるためには、Moは80at%以下とすることが好ましい。なお、Moが60%を越えれば、上記反射率変化の最大値が10at%以上となり、Moが50at%を越えれば、上記反射率変化の最大値が5%以上となる。したがってMoの割合は、光学機能膜としての反射率特性の信頼性を向上させる上では、低いほど好ましい。但し、Moが少なければ、反射率の平均値が大きくなるから、これらの兼ね合いからは、Moは、上記の5〜80at%の範囲内でも、とりわけ25〜60at%の範囲内とすることが望ましい。   On the other hand, if Mo of all metal components exceeds 80 at%, the maximum value of the reflectance change before and after the constant temperature and humidity test is 15% or more, so the reflectance change before and after the constant temperature and humidity test is suppressed. In order to improve the reliability of the reflectance characteristics, Mo is preferably 80 at% or less. If Mo exceeds 60%, the maximum value of the reflectance change is 10 at% or more, and if Mo exceeds 50 at%, the maximum value of the reflectance change is 5% or more. Therefore, the lower the Mo ratio, the better the reliability of the reflectance characteristics as the optical functional film. However, if Mo is small, the average value of the reflectance becomes large. Therefore, from these considerations, it is desirable that Mo be within the range of 5 to 80 at%, particularly within the range of 25 to 60 at%. .

また全金属成分のうちに占めるFeの割合が20at%未満では、可視光のうち、400〜800nmの波長において、恒温恒湿試験の前後における反射率変化の最大値が15%以上となり、光学機能膜としての反射率特性の信頼性が低下する。Feが95at%を越えれば、可視光のうち、400〜800nmの波長において、反射率が30%以下にならず、光学機能膜(積層膜)の反射によって、配線パターンの金属光沢を抑えることができなくなり、本発明で目的とする光学機能膜として好ましくなくなる。なお、Feの割合は、上記の20〜95at%の範囲内でも、とりわけ40〜75at%の範囲内が好ましい。   When the proportion of Fe in the total metal components is less than 20 at%, the maximum reflectance change before and after the constant temperature and humidity test is 15% or more in the wavelength range of 400 to 800 nm in the visible light. The reliability of reflectance characteristics as a film is lowered. If Fe exceeds 95 at%, the reflectance does not become 30% or less at a wavelength of 400 to 800 nm in visible light, and the metallic luster of the wiring pattern can be suppressed by reflection of the optical functional film (laminated film). It becomes impossible and it becomes unpreferable as an optical function film aimed at by the present invention. In addition, the ratio of Fe is preferably within the range of 40 to 75 at%, even within the range of 20 to 95 at%.

さらに本発明のスパッタリングターゲット材においては、必要に応じて金属成分として、Inを含有していてもよい。すなわち、前述のようなFe−Mo系複合酸化物相がターゲット材中に生成された場合、薄板として反りが発生する傾向を示すことが確認されている。しかるに、金属元素としてInを添加する(実際にはIn酸化物として添加する)ことによって、反りの発生を抑制し得ることを見い出した。   Furthermore, the sputtering target material of the present invention may contain In as a metal component as necessary. That is, it has been confirmed that when the Fe—Mo-based composite oxide phase as described above is generated in the target material, it tends to be warped as a thin plate. However, it has been found that the generation of warpage can be suppressed by adding In as a metal element (actually, adding In as an oxide).

ここで、一般にスパッタリングを行うにあたっては、ターゲット材からなる薄板を、Cu等からなるバッキングプレートの表面にはんだ等によって接着して、スパッタリングに供するのが一般的である。その場合にターゲット材薄板の反りが大きければ、バッキングプレートに均一に接着することが困難となったり、接着のためのめの自動化したハンドリングに支障をきたすおそれがあり、そのため生産性を損なうおそれがあるが、Inの添加によって、反りを抑制して、このような問題の発生を回避することが可能となる。なおInは、ターゲット中においては、主としてInの形態で含まれるが、MoやFeと同様に、複合酸化物の形態で含まれていても構わない。Inを含む複合酸化物としては、例えばFe−Mo―In系複合酸化物(Fe−Mo―In―O系化合物、あるいはFe−In系複合酸化物(Fe−In―O系化合物、もしくはMo―In系複合酸化物(Mo―In―O系化合物等が挙げられる。 Here, in general, when performing sputtering, a thin plate made of a target material is generally bonded to the surface of a backing plate made of Cu or the like with solder or the like and used for sputtering. In that case, if the warpage of the target material thin plate is large, it may be difficult to evenly adhere to the backing plate, or it may hinder automated handling for adhesion, which may impair productivity. However, the addition of In makes it possible to suppress the warpage and avoid the occurrence of such a problem. In the target, In is mainly contained in the form of In 2 O 3 , but it may be contained in the form of a complex oxide like Mo and Fe. As a complex oxide containing In, for example, a Fe—Mo—In complex oxide (Fe—Mo—In—O compound, or a Fe—In complex oxide (Fe—In—O compound, or Mo—) In-based composite oxides (Mo—In—O compounds and the like can be given.

上述のように積極的にInを含有させる場合、その金属成分としてのIn含有量は、全金属成分に占める割合で、0.1〜23at%の範囲内とすることが好ましい。In金属成分が0.1at%未満では、スパッタリングターゲットの反りを抑える効果が得られず、一方、23at%を越えれば、ターゲット材の密度が低下し、ターゲット材の強度が低下して割れが生じやすくなる等の問題が生じるおそれがある。なお積極的にInを含有させる場合のInの割合は、上記の0.1〜23at%の範囲内でも、とりわけ1〜10at%の範囲内が好ましい。   When In is positively contained as described above, the In content as the metal component is preferably in the range of 0.1 to 23 at% as a ratio of the total metal component. If the In metal component is less than 0.1 at%, the effect of suppressing the warpage of the sputtering target cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 23 at%, the density of the target material decreases, the strength of the target material decreases, and cracking occurs. There is a risk of problems such as being easier. In addition, the ratio of In when positively containing In is preferably within the range of 1 to 10 at%, even within the above range of 0.1 to 23 at%.

本発明のスパッタリングターゲット材においては、Fe−Mo−O系化合物(Fe−Mo系複合酸化物)の存在比、とりわけ主な複合酸化物であるFeMo相についての、MoO相及び/又はFe相に対する割合は、XRDによる回折ピークの強度のが、次のような2条件を満たすことが好ましい。なおここで言う「回折ピークの強度」とは、回折ピークの1秒当たりのカウント数(cps)を意味するものとする。またXRDは、Cu−Kα線を用いた粉末X線回折法によることとしている。 In the sputtering target material of the present invention, the abundance ratio of the Fe—Mo—O-based compound (Fe—Mo-based composite oxide), particularly the MoO 2 phase of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase which is the main composite oxide. As for the ratio to the Fe 3 O 4 phase, the intensity of the diffraction peak by XRD preferably satisfies the following two conditions. The “diffraction peak intensity” mentioned here means the number of counts per second (cps) of the diffraction peak. XRD is based on a powder X-ray diffraction method using Cu-Kα rays.

第1の条件としては、FeMo相の(002)面による回折ピークの強度が、MoO相の(011)面による回折ピークの強度の1.5%以上であるか、または、Fe相の(311)面による回折ピークの1.5%以上であることが好ましい。この条件を満たさない場合には、割れの発生を抑制する効果が充分に得られない。 As a first condition, the intensity of the diffraction peak due to the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase is 1.5% or more of the intensity of the diffraction peak due to the (011) plane of the MoO 2 phase, or The diffraction peak due to the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase is preferably 1.5% or more. If this condition is not satisfied, the effect of suppressing the occurrence of cracks cannot be obtained sufficiently.

また第2の条件としては、FeMo相の(002)面による回折ピークの強度が、MoO相の(011)面による回折ピークの強度の300%以下であって、しかもFe相の(311)面による回折ピークの強度の300%以下であることが好ましい。この条件を満たさない場合は、ターゲット材の電気抵抗値が高くなりすぎて、そのターゲット材を用いてDCスパッタを行うことが困難となる。 The second condition is that the intensity of the diffraction peak due to the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase is not more than 300% of the intensity of the diffraction peak due to the (011) plane of the MoO 2 phase. It is preferably 300% or less of the intensity of the diffraction peak due to the (311) plane of the 3 O 4 phase. When this condition is not satisfied, the electric resistance value of the target material becomes too high, and it becomes difficult to perform DC sputtering using the target material.

スパッタリングターゲット材が上記のような条件を満たすか否かは、XRDによって容易に調べることができる。その例を、XRDによる分析結果として、図3、図4に示す。   Whether or not the sputtering target material satisfies the above conditions can be easily examined by XRD. Examples thereof are shown in FIGS. 3 and 4 as analysis results by XRD.

図3は、複合酸化物が多く含まれているスパッタリングターゲット材の一例(本発明材A:後述する実施例3に相当)についてX線回折を行った結果を示し、図4には複合酸化物が多く含まれているスパッタリングターゲット材の他の例(本発明材B:後述する実施例4に相当)についてX線回折を行った結果を示す。一方、図5には、複合酸化物が極めて少ない(実質的に含まれない)スパッタリングターゲット材の一例(比較材:後述する比較例2に相当)についてX線回折を行った結果を示す。
図3〜図5において、縦軸は、回折強度を1秒当たりのカウント数(cps)で表わしており、ピークP3は、FeMo相の(002)面における回折ピークに相当し、ピークP2は、MoO相の(011)面における回折ピークに相当し、ピークP1は、Fe相の(311)面における回折ピークに相当する。
FIG. 3 shows the result of X-ray diffraction performed on an example of a sputtering target material containing a large amount of complex oxide (present invention material A: equivalent to Example 3 described later), and FIG. 4 shows the complex oxide. The result of having performed X-ray diffraction about the other example (this invention material B: equivalent to Example 4 mentioned later) of sputtering target material in which many are contained is shown. On the other hand, FIG. 5 shows the result of X-ray diffraction performed on an example of a sputtering target material (comparative material: equivalent to Comparative Example 2 described later) having a very small amount of complex oxide (not substantially contained).
3 to 5, the vertical axis represents the diffraction intensity in counts per second (cps), and the peak P3 corresponds to the diffraction peak in the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase. The peak P2 corresponds to the diffraction peak in the (011) plane of the MoO 2 phase, and the peak P1 corresponds to the diffraction peak in the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase.

図3の本発明材A及び図4の本発明材Bでは、いずれも、ピークP3の強度(cps)が、ピークP2の強度の1,5%以上で、且つピークP1の強度の1.5%以上となっていて、上記の第1の条件を充分に満たし、しかもピークP3の強度(cps)が、ピークP2の強度の300%以下で、且つピークP1の強度の300%以下となっていて、上記の第2の条件をも満たしていることが分かる。
これに対して、図5に示している複合酸化物が実質的に含まれない比較材では、ピークP3の強度が、ピークP2の強度の1,5%未満で、且つピークP1の強度の1.5%未満であって、上記の第1の条件を満たしていない。
In the invention material A of FIG. 3 and the invention material B of FIG. 4, the intensity (cps) of the peak P3 is 1.5% or more of the intensity of the peak P2, and 1.5 of the intensity of the peak P1. %, The above first condition is sufficiently satisfied, and the intensity (cps) of the peak P3 is 300% or less of the intensity of the peak P2 and 300% or less of the intensity of the peak P1. Thus, it can be seen that the second condition is also satisfied.
On the other hand, in the comparative material substantially not including the complex oxide shown in FIG. 5, the intensity of the peak P3 is less than 1.5% of the intensity of the peak P2, and 1 of the intensity of the peak P1. It is less than 5% and does not satisfy the first condition.

なお、本発明者等の実験によれば、Fe、Mo、(In)含有のスパッタリングターゲット材をホットプレスなどの高温焼結法によって製造した場合、ターゲット材中の複合化合物としては、FeMo相が優先的に生成されることが確認されている。場合によっては、FeMo相のほか、FeMoO相が生成されることがあるが、そのFeMoO相の絶対量はFeMo相の絶対量よりも少ないのが通常であることが確認されている。したがってターゲット材中の複合酸化物の有無は、FeMo相についてのみ調べればよいと考えられる。そこで、複合酸化物の存在比の好ましい条件については、XRDによるFeMo相の(002)面についての回折ピークの強度のみによって規定している。 According to experiments by the present inventors, when a sputtering target material containing Fe, Mo, (In) is produced by a high-temperature sintering method such as hot pressing, the complex compound in the target material is Fe 2 Mo. It has been confirmed that 3 O 8 phase is preferentially generated. In some cases, in addition to the Fe 2 Mo 3 O 8 phase, an FeMoO 4 phase may be produced, but the absolute amount of the FeMoO 4 phase is usually smaller than the absolute amount of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase. It has been confirmed that. Therefore, it is considered that the presence or absence of the complex oxide in the target material should be examined only for the Fe 2 Mo 3 O 8 phase. Therefore, the preferable condition of the abundance ratio of the composite oxide is defined only by the intensity of the diffraction peak for the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase by XRD.

なお本発明のターゲット材の断面組織における粒径(結晶粒径)は特に限定されないが、平均で20μm以下が好ましく、より好ましくは10μm以下である。   The grain size (crystal grain size) in the cross-sectional structure of the target material of the present invention is not particularly limited, but is preferably 20 μm or less on average, and more preferably 10 μm or less.

以上のようなスパッタリングターゲット材は、その製造時や、それを用いてのスパッタリング成膜時などにおいて、温度変化などに起因する割れの発生を有効に抑制することができ、そのため、歩留まりを向上させるとともに、生産性を向上させることができる。そして金属成分としてInを含有する態様のスパッタリングターゲット材では、反りの発生も有効に抑えることができ、そのため、歩留まり、生産性をより一層向上させることができる。   The sputtering target material as described above can effectively suppress the occurrence of cracks due to temperature changes during the production or sputtering film formation using the material, and thus improve the yield. At the same time, productivity can be improved. And in the sputtering target material of the aspect which contains In as a metal component, generation | occurrence | production of curvature can also be suppressed effectively, For that reason, a yield and productivity can be improved further.

〔製造方法〕
次に本発明のスパッタリングターゲット材を製造する方法について説明する。
本発明のスパッタリングターゲットを製造するに当たっては、各金属成分の酸化物粉末を混合して、その混合粉末を高温、とりわけ840〜950℃の範囲内の温度で焼結して、得られた焼結体をターゲット材とすることが好ましい。例えば、Fe酸化物粉末としてFe粉末を、Mo酸化物粉末としてMoO粉末を、In酸化物粉末としてIn粉末を用意し、これらを所定の金属成分割合となるように混合し、いわゆるホットプレス法によって、加圧しながら高温焼結することが望ましい。
〔Production method〕
Next, a method for producing the sputtering target material of the present invention will be described.
In producing the sputtering target of the present invention, the oxide powder of each metal component is mixed, and the mixed powder is sintered at a high temperature, particularly at a temperature in the range of 840 to 950 ° C. It is preferable to use the body as a target material. For example, Fe 3 O 4 powder is prepared as the Fe oxide powder, MoO 2 powder is prepared as the Mo oxide powder, and In 2 O 3 powder is prepared as the In oxide powder, and these are mixed so as to have a predetermined metal component ratio. However, it is desirable to perform high-temperature sintering while applying pressure by a so-called hot press method.

ここで、本発明者等の実験によれば、単にFe単独の酸化物相及びMo単独の酸化物相(さらにはIn単独の酸化物相)が混在する焼結体組織を得るためだけの目的であれば、焼結温度は700〜800℃程度で充分であるが、前述のような複合酸化物相を形成するためには、840℃以上の高温で焼結することが適切であることを見い出した。
すなわち、840℃以上の高温で焼結することによって、既に述べたように、互いに接するFe酸化物粉末粒子とMo酸化物粉末粒子(さらにはIn酸化物粉末粒子)との間において、Fe、Mo、(In)、Oの相互拡散(固体拡散)が進行し、その結果、Fe−Mo(−In)系複合酸化物が生成されると推測される。
Here, according to the experiments by the present inventors, the purpose is merely to obtain a sintered body structure in which an oxide phase of Fe alone and an oxide phase of Mo alone (and also an oxide phase of In alone) are mixed. If so, a sintering temperature of about 700 to 800 ° C is sufficient, but in order to form a composite oxide phase as described above, it is appropriate to sinter at a high temperature of 840 ° C or higher. I found it.
That is, by sintering at a high temperature of 840 ° C. or higher, as already described, between Fe oxide powder particles and Mo oxide powder particles (and In oxide powder particles) in contact with each other, Fe, Mo , (In), O interdiffusion (solid diffusion) proceeds, and as a result, it is presumed that a Fe—Mo (—In) based composite oxide is generated.

焼結時の加熱温度が840℃未満では、充分に複合酸化物が生成されず、一方、950℃を越えれば、高抵抗化してDCスパッタリングが困難となる問題が生じる。そこで、焼結温度は、840〜950℃の範囲内とすることが適切である。   If the heating temperature at the time of sintering is less than 840 ° C., the composite oxide is not sufficiently formed. On the other hand, if it exceeds 950 ° C., there arises a problem that DC sputtering becomes difficult due to high resistance. Therefore, it is appropriate that the sintering temperature is in the range of 840 to 950 ° C.

また、ホットプレスにより加圧焼結する場合の圧力は特に限定しないが、通常は、100〜500kgf/cm程度とすることが好ましい。また焼結時間(上記の温度範囲内での保持時間)も特に限定しないが、通常は2〜5時間保持すればよい。 Moreover, although the pressure in the case of pressure-sintering by a hot press is not specifically limited, Usually, it is preferable to set it as about 100-500 kgf / cm < 2 >. Further, the sintering time (retention time within the above temperature range) is not particularly limited, but usually it may be maintained for 2 to 5 hours.

さらに、焼結に供する混合粉末を構成する各酸化物粉末の粒径は特に限定されないが、通常は、メジアン径(d50値)で、それぞれ0.2〜7μm程度であればよい。   Further, the particle diameter of each oxide powder constituting the mixed powder to be subjected to sintering is not particularly limited, but usually it may be about 0.2 to 7 μm in median diameter (d50 value).

以上のようにして得られたターゲット材を、適宜機械加工などにより所定の形状、所定の寸法に加工し、必要に応じて銅などからなるバッキングプレートに貼着すれば、最終的にスパッタリング成膜に使用するスパッタリングターゲットとすることができる。   If the target material obtained as described above is processed into a predetermined shape and a predetermined dimension by machining or the like as appropriate, and is attached to a backing plate made of copper or the like as required, the sputtering film is finally formed. It can be set as the sputtering target used for.

〔光学機能膜〕
前述のような本発明のターゲット材を用いたスパッタリングターゲットによって、金属薄膜等の基板上にスパッタリング成膜すれば、光学機能膜が生成される。この光学機能膜の組成は、前述のようにスパッタリングターゲットの組成とほぼ同等となる。すなわち、光学機能膜は、金属元素として、FeとMoと(さらにはInと)を含有し、かつ前記金属元素の一部又は全部が酸化物の形態で存在する。
[Optical function film]
If a sputtering target using the target material of the present invention as described above is used to form a sputtering film on a substrate such as a metal thin film, an optical functional film is generated. The composition of this optical functional film is almost the same as the composition of the sputtering target as described above. In other words, the optical functional film contains Fe, Mo, and further In as metal elements, and part or all of the metal elements are present in the form of oxides.

そして特にスパッタリングターゲット材における全金属成分のうちの、Feの金属元素としての含有量が20〜95at%、Moの金属元素としての含有量が5〜80at%であれば、光学機能膜も、全金属成分のうちの、Feの金属元素としての含有量がほぼ20〜95at%で、Moの金属元素としての含有量がほぼ5〜80at%のものとなる。さらにスパッタリングターゲット材においてInが金属元素として含有されていて、全金属成分のうちのInの金属元素としての含有量が0.1〜23at%であれば、光学機能膜も、金属元素としてInを含み、且つ全金属成分のうちのInの金属元素としての含有量がほぼ0.1〜23at%のものとなる。   And especially if the content of Fe as a metal element in the total metal component in the sputtering target material is 20 to 95 at% and the content of Mo as a metal element is 5 to 80 at%, the optical functional film is Of the metal components, the content of Fe as a metal element is approximately 20 to 95 at%, and the content of Mo as a metal element is approximately 5 to 80 at%. Furthermore, if the sputtering target material contains In as a metal element and the content of In among all metal components is 0.1 to 23 at%, the optical functional film also contains In as the metal element. In addition, the content of In as a metal element in the total metal component is approximately 0.1 to 23 at%.

このような光学機能膜においては、平均反射率が30%以下に抑えられ、且つ恒温恒湿試験前後の反射率変化最大値を15%以下に抑えることができるため、反射率特性の信頼性も高い。したがって金属薄膜(例えばタッチパネルの配線パターン)上に成膜することによって、金属薄膜の金属光沢を隠ぺいする効果を有する光学機能膜として有効である。
さらに、エッチング性も良好であると同時に、耐薬品性、耐候性も良好で、エッチング時、エッチング後の信頼性及び安定性も良好であり、したがって例えば上記のように金属薄膜(例えばタッチパネルの配線パターン)上に成膜されてエッチングが施される用途において有効に適用することができる。
In such an optical functional film, the average reflectance can be suppressed to 30% or less, and the maximum reflectance change before and after the constant temperature and humidity test can be suppressed to 15% or less. high. Therefore, it is effective as an optical functional film having an effect of concealing the metallic luster of the metal thin film by forming the film on the metal thin film (for example, the wiring pattern of the touch panel).
Furthermore, the etching property is good, and at the same time, the chemical resistance and the weather resistance are good, and the reliability and stability after etching are also good at the time of etching. Therefore, for example, as described above, a metal thin film (for example, touch panel wiring) It can be effectively applied in applications where a film is formed on a pattern) and etched.

以下、本発明の実施例を、比較例とともに示す。なお以下の実施例は、本発明の効果を説明するためのものであって、実施例に記載された構成、プロセス、条件が本発明の技術的範囲を限定するものでないことはもちろんである。   Examples of the present invention will be described below together with comparative examples. The following examples are for explaining the effects of the present invention, and it goes without saying that the configurations, processes, and conditions described in the examples do not limit the technical scope of the present invention.

〔スパッタリングターゲットの製造〕
メジアン径(d50値)が4μmのMoO粉末と、メジアン径が1μmのIn粉末と、メジアン径が1μmのFe粉末を用意し、一部の例ではMoO粉末とFe粉末とを、他の例ではMoO粉末とFe粉末とIn粉末とを混合して混合粉末を作製した。すなわち、金属成分としてのMo,Fe、Inが表1の比較例1〜3、実施例1〜18に示す組成比となるように各粉末を秤量し、各粉末を混合装置としてのボールミルに装入して混合した。
得られた各混合粉末を、真空中にて、700〜1000℃の範囲内の種々の温度において、圧力:200kgf/cmで3時間、ホットプレスに供し、焼結体(スパッタリングターゲット材)とした。
得られた各焼結体を、直径152.4mm、圧さ6mmに機械加工した後、Cu製のバッキングプレートにInはんだを用いて張り付けて、スパッタリングターゲットとした。
[Manufacture of sputtering target]
A MoO 2 powder with a median diameter (d50 value) of 4 μm, an In 2 O 3 powder with a median diameter of 1 μm, and an Fe 3 O 4 powder with a median diameter of 1 μm are prepared. In some examples, MoO 2 powder and Fe 3 O 4 powder was mixed with MoO 2 powder, Fe 3 O 4 powder, and In 2 O 3 powder in another example to prepare a mixed powder. That is, each powder was weighed so that Mo, Fe, and In as metal components had the composition ratios shown in Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 18 in Table 1, and each powder was mounted on a ball mill as a mixing device. And mixed.
Each obtained mixed powder was subjected to hot pressing at various temperatures within a range of 700 to 1000 ° C. under a pressure of 200 kgf / cm 2 for 3 hours in a vacuum, and a sintered body (sputtering target material) and did.
Each obtained sintered body was machined to a diameter of 152.4 mm and a pressure of 6 mm, and then pasted to a Cu backing plate using In solder to obtain a sputtering target.

〔スパッタリングによる成膜=光学機能膜の作製〕
このようなスパッタリングターゲットを用いて、ガラス基板上にスパッタリング成膜し、光学機能膜を作製する実験を行った。
スパッタリングによる成膜条件は次の通りである。
・電源:直流電源
・電力:600W
・ガス圧:Ar=50sccm
・T−S距離(ターゲット―基板間距離):70mm
・基板温度:室温
・基板:ガラス基板(商品名:Eagle XG)
[Deposition by sputtering = Production of optical functional film]
Using such a sputtering target, an experiment was performed in which an optical functional film was formed by sputtering film formation on a glass substrate.
The film formation conditions by sputtering are as follows.
・ Power supply: DC power supply ・ Power: 600W
・ Gas pressure: Ar = 50sccm
-TS distance (target-substrate distance): 70 mm
・ Substrate temperature: Room temperature ・ Substrate: Glass substrate (Product name: Eagle XG)

前述のようにして高温焼結によって得られた焼結体(スパッタリングターゲット材)について、複合酸化物(Fe−Mo−O系化合物)の有無を調べ、さらにスパッタリングターゲット材の評価と、スパッタリング成膜後の光学機能膜としての評価を、次のようにして行い、その結果を表1、表2中に示した。   About the sintered compact (sputtering target material) obtained by high-temperature sintering as mentioned above, the presence or absence of the complex oxide (Fe—Mo—O-based compound) is examined, and the evaluation of the sputtering target material and the sputtering film formation are performed. The subsequent evaluation as an optical functional film was performed as follows, and the results are shown in Tables 1 and 2.

〔複合酸化物(Fe−Mo−O系化合物)の有無〕
各スパッタリングターゲット材について、複合酸化物(Fe−Mo−O系化合物)の存在の有無を、XRDによって調べた。XRDの条件は、X線としてCu−Kα線を用いて、粉末法によって行った。
ここで、既に述べたように、Fe、Mo、(In)含有のスパッタリングターゲット材をホットプレスなどの高温焼結法によって製造した場合、ターゲット材中の複合化合物としては、FeMo相が優先的に生成されることが確認されている。またFeMo相のほか、FeMoO相が生成されることがあるが、そのFeMoO相の絶対量はFeMo相の絶対量よりも少ないことが確認されている。そこでターゲット材中の複合酸化物の有無は、FeMo相についてその(002)面における回折ピークの強度(1秒当たりのカウント数:cps)を調べ、その強度が、MoO相の(011)面における回折ピークの強度の1.5%以上、またはFe相の(311)面におけるる回折ピークの強度の1.5%以上である場合に、複合酸化物が存在すると判定して、表1の「複合酸化物の有無」の欄に「有」と記載し、MoO相の(011)面における回折ピークの強度の1.5%未満で且つFe相の(311)面における回折ピークの強度の1.5%未満である場合に、複合酸化物が存在しないと判定して、表1の「複合酸化物の有無」の欄に「無し」と記載した。
なお、各比較例、各実施例ともに、FeMo相についてその(002)面における回折ピークの強度は、MoO相の(011)面における回折ピークの強度の300%以下で且つFe相の(311)面における回折ピークの強度の300%以下であった。
[Presence / absence of composite oxide (Fe-Mo-O compound)]
About each sputtering target material, the presence or absence of complex oxide (Fe-Mo-O type compound) was investigated by XRD. XRD conditions were performed by a powder method using Cu-Kα rays as X-rays.
Here, as already described, when a sputtering target material containing Fe, Mo, (In) is produced by a high temperature sintering method such as hot pressing, the composite compound in the target material is Fe 2 Mo 3 O 8. It has been confirmed that phases are preferentially generated. In addition to the Fe 2 Mo 3 O 8 phase, an FeMoO 4 phase may be produced, but the absolute amount of the FeMoO 4 phase is confirmed to be smaller than the absolute amount of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase. . Therefore, the presence or absence of the composite oxide in the target material is determined by examining the intensity of the diffraction peak (count per second: cps) on the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase, and the intensity is MoO 2 phase. The composite oxide exists when the intensity of the diffraction peak in the (011) plane is 1.5% or more or 1.5% or more of the diffraction peak intensity in the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase. Therefore, “Yes” is described in the “Presence / absence of composite oxide” column of Table 1, and is less than 1.5% of the intensity of the diffraction peak in the (011) plane of the MoO 2 phase, and Fe 3 O 4. When the intensity of the diffraction peak at the (311) plane of the phase is less than 1.5%, it is determined that the composite oxide does not exist, and “None” is displayed in the “Presence of composite oxide” column of Table 1. Described.
In each comparative example and each example, the intensity of the diffraction peak in the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase is 300% or less of the intensity of the diffraction peak in the (011) plane of the MoO 2 phase, and It was 300% or less of the intensity of the diffraction peak in the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase.

〔スパッタリングターゲット材の評価〕
<割れ発生評価>
スパッタリングターゲット材についての割れの発生状況を、次のようにして調べた。
すなわち、焼結後、加工前のターゲット素材を浸透探傷試験によって調べ、割れの発生の発生状況を評価し、指示模様を目視で検知した場合に、表1の「割れ」の欄に「有」と記載した。
<反り発生評価>
また、ターゲット材についての反りの発生状況を、次のようにして調べた。
すなわち、焼結後、加工前のターゲット素材につて、ストレートエッジと隙間ゲージによって反り量を調べた。反り量が0.5mm以下の場合には、加工上、特段の問題がないことから、反り無しと判定し、一方、反り量が0.5mmを越える場合には、加工代が大きくなって歩留まりが悪くなることから、反り有りと判定した。
<密度比及び電気抵抗評価>
ターゲット材について、密度比を調べ、また電気抵抗値を調べた。密度比は、寸法と重量を測定し、真密度(100%)に対する比を求めた。電気抵抗値は、四探針法を用いて測定した。なお電気抵抗値の測定には、三菱化学製抵抗測定器ロレスタGPを用いた。
[Evaluation of sputtering target material]
<Evaluation of crack occurrence>
The occurrence of cracks in the sputtering target material was examined as follows.
That is, after sintering, the target material before processing is examined by a penetrant flaw detection test, the occurrence of cracks is evaluated, and when the indication pattern is detected visually, “Yes” is displayed in the “crack” column of Table 1. It was described.
<Evaluation of warpage occurrence>
In addition, the occurrence of warpage of the target material was examined as follows.
That is, after the sintering, the warpage amount of the target material before processing was examined with a straight edge and a gap gauge. If the warp amount is 0.5 mm or less, there is no particular problem in processing, so it is determined that there is no warp. On the other hand, if the warp amount exceeds 0.5 mm, the machining allowance increases and the yield increases. Since it became worse, it was determined that there was a warp.
<Density ratio and electrical resistance evaluation>
The target material was examined for density ratio and electrical resistance. The density ratio was determined by measuring the size and weight and determining the ratio to the true density (100%). The electric resistance value was measured using a four-point probe method. In addition, Mitsubishi Chemical resistance measuring instrument Loresta GP was used for the measurement of the electrical resistance value.

〔光学機能膜としての評価〕
さらに実施例1〜18、比較例1〜3の各スパッタリングターゲットを用いて、金属薄膜上にスパッタリング成膜により積層した光学機能膜(積層膜)について、平均反射率と、恒温恒湿試験の前後における反射率変化の最大値を、次のようにして調べた。
<平均反射率の測定>
上述と同様の条件でスパッタリング成膜を行った。なおガラス基板上に、厚さ50nm
の酸化物膜(光学機能膜)、厚さ200nmの銅、アルミニウム、銀又はモリブデンのいずれかの金属膜の順に、積層成膜した。なお、実施例16ではAlを、実施例17ではAgを、実施例18ではMoを、それ以外の実施例及び比較例では、Cuをそれぞれ用いて、金属膜とした。金属膜は、メタル配線用であり、その成膜には、それぞれの金属スパッタリングターゲットを用いた。
次に、上記のようにガラス基板上に形成された積層膜について、反射率を測定した。この測定では、分光光度計(日立製U4100)を用い、ガラス基板側から400〜800nmの波長において測定した。そして、同様に作成した4サンプルで測定し、得られた測定値を平均して、平均反射率を求め、表2中の「膜の平均反射率(%)」とした。
[Evaluation as optical functional film]
Further, for each of the optical functional films (laminated films) laminated on the metal thin film by sputtering film formation using each of the sputtering targets of Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 3, the average reflectance and before and after the constant temperature and humidity test The maximum value of the change in reflectance at was measured as follows.
<Measurement of average reflectance>
Sputtering film formation was performed under the same conditions as described above. On the glass substrate, the thickness is 50nm.
The oxide film (optical function film) and a metal film of copper, aluminum, silver or molybdenum having a thickness of 200 nm were stacked in this order. In Example 16, Al was used, Ag was used in Example 17, Mo was used in Example 18, and Cu was used in the other Examples and Comparative Examples to form a metal film. The metal film is for metal wiring, and each metal sputtering target was used for the film formation.
Next, the reflectance was measured about the laminated film formed on the glass substrate as mentioned above. In this measurement, a spectrophotometer (Hitachi U4100) was used, and measurement was performed at a wavelength of 400 to 800 nm from the glass substrate side. And it measured with 4 samples produced similarly, averaged the obtained measured value, calculated | required the average reflectance, and set it as "the average reflectance (%) of a film | membrane" in Table 2.

<反射率変化最大値の測定>
さらに、上記のようにガラス基板上に形成された積層膜について、以下に示す試験条件で、恒温恒湿試験を行った。
・温度:85℃
・湿度:85%
・保持時間:250時間
この恒温恒湿試験後に、前記と同様な手法で、400〜800nmの波長範囲内の反射率を測定し、試験後の反射率とした。一方、恒温恒湿試験を行う前の、上記と同様な反射率測定値を、試験前の反射率とし、恒温恒湿試験の前後における400、500、600、700、800nmの各波長での反射率変化を求めた。上記5波長のうち、反射率変化の最大値について、表2に示す「反射率変化最大値」とした。
<Measurement of maximum reflectance change>
Furthermore, a constant temperature and humidity test was performed on the laminated film formed on the glass substrate as described above under the test conditions shown below.
・ Temperature: 85 ℃
・ Humidity: 85%
-Holding time: 250 hours After this constant temperature and humidity test, the reflectance in the wavelength range of 400 to 800 nm was measured by the same method as described above to obtain the reflectance after the test. On the other hand, the reflectance measurement value similar to the above before the constant temperature and humidity test is taken as the reflectance before the test, and the reflection at each wavelength of 400, 500, 600, 700, and 800 nm before and after the constant temperature and humidity test. The rate change was calculated. Among the above five wavelengths, the maximum value of the reflectance change was set as the “maximum reflectance change value” shown in Table 2.

Figure 0006409654
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Figure 0006409654
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表1に示すように、焼結温度が840℃より低い条件で製造した比較例1〜3のスパッタリングターゲット材では、複合酸化物(Fe−Mo−O系化合物)が実質的に生成されず、その結果、ターゲット材に割れが発生することが確認された。   As shown in Table 1, in the sputtering target materials of Comparative Examples 1 to 3 manufactured under conditions where the sintering temperature is lower than 840 ° C., a composite oxide (Fe—Mo—O-based compound) is not substantially generated, As a result, it was confirmed that the target material was cracked.

一方、焼結温度が840℃より高い条件で製造した実施例1〜18のスパッタリングターゲット材では、表1に示すようにいずれも複合酸化物(Fe−Mo−O系化合物)の生成が認められ、その結果、ターゲット材に割れが発生しないことが確認された。但し、焼結温度が1000℃より高い条件で製造した実施例4のスパッタリングターゲット材では、密度比が低めで且つ抵抗値が高めとなった。   On the other hand, in the sputtering target materials of Examples 1 to 18 manufactured under conditions where the sintering temperature is higher than 840 ° C., as shown in Table 1, formation of complex oxide (Fe—Mo—O-based compound) is recognized. As a result, it was confirmed that no cracks occurred in the target material. However, in the sputtering target material of Example 4 manufactured under conditions where the sintering temperature was higher than 1000 ° C., the density ratio was low and the resistance value was high.

また実施例1〜18のスパッタリングターゲット材のうち、実施例1〜4は、金属元素としてInを含有しなかった例であり、また実施例5はInを含有するが、その含有量が0.1at%未満と過少であった例であり、これらの実施例1〜5では、反りが発生した。これに対して、0.1at%以上のInを含有する実施例6〜9では、反りの発生を抑制することができた。但し、実施例9は、Inが23at%を越えたため、密度比が若干低めとなった。   Further, among the sputtering target materials of Examples 1 to 18, Examples 1 to 4 are examples in which In was not contained as a metal element, and Example 5 contained In, but the content was 0. In this example, the amount was less than 1 at%, and in Examples 1 to 5, warpage occurred. On the other hand, generation | occurrence | production of curvature was able to be suppressed in Examples 6-9 containing 0.1 at% or more of In. However, in Example 9, since In exceeded 23 at%, the density ratio was slightly lower.

実施例10〜13は、Inを含有させずに、MoとFeの割合を変化させた例であり、これらの実施例10〜13のうち、Feが20〜95at%、Moが5〜80at%の範囲内の実施例11、12では特に問題はなかったが、Moが5at%より少なく且つFeが95at%より多い実施例10では、スパッタリング成膜後の膜として平均反射率が30%を越えていた。一方、Moが80at%より多く且つFeが20at%より少ない実施例13では、スパッタリング成膜後の膜として反射率最大変化量が15%を越えていた。   Examples 10 to 13 are examples in which the ratio of Mo and Fe was changed without containing In. Among these Examples 10 to 13, Fe was 20 to 95 at%, and Mo was 5 to 80 at%. In Examples 11 and 12 within the above range, there was no particular problem, but in Example 10 where Mo is less than 5 at% and Fe is more than 95 at%, the average reflectivity exceeds 30% as a film after sputtering film formation. It was. On the other hand, in Example 13 in which Mo is more than 80 at% and Fe is less than 20 at%, the maximum reflectance change amount exceeds 15% as a film after sputtering film formation.

さらに実施例14、15は、Inを含有させると同時に、Fe,Moの割合を、上記の範囲内の上限若しくは下限近くとした例であり、これらの例では良好な特性が確保された。   Further, Examples 14 and 15 are examples in which In was contained, and at the same time, the ratio of Fe and Mo was set to the upper limit or the lower limit in the above range, and good characteristics were ensured in these examples.

1 Mo酸化物相領域
2 Fe酸化物相領域
3 Fe−Mo系複合酸化物相(Fe−Mo−O系化合物相)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mo oxide phase area | region 2 Fe oxide phase area | region 3 Fe-Mo type complex oxide phase (Fe-Mo-O type compound phase)

Claims (8)

金属成分がFeとMoとからなり、かつ前記金属元素の一部又は全部が酸化物の形態で存在し、しかも酸化物相に、Fe−Mo−O系化合物が含まれていることを特徴とするスパッタリングターゲット材。 The metal component is composed of Fe and Mo, and part or all of the metal element is present in the form of an oxide, and the oxide phase contains a Fe—Mo—O-based compound. Sputtering target material. 請求項1に記載のスパッタリングターゲット材において、
全金属成分のうちの、Feの金属元素としての含有量が20〜95at%、Moの金属元素としての含有量が5〜80at%であることを特徴とするスパッタリングターゲット材。
In the sputtering target material according to claim 1,
Sputtering target material characterized in that the content of Fe as a metal element of all metal components is 20 to 95 at%, and the content of Mo as a metal element is 5 to 80 at%.
請求項1、請求項2のうちのいずれかの請求項に記載のスパッタリングターゲット材において、
金属元素として、さらにInを含有することを特徴とするスパッタリングターゲット材。
In the sputtering target material according to any one of claims 1 and 2,
A sputtering target material further containing In as a metal element.
請求項3に記載のスパッタリングターゲット材において、
全金属成分のうちの、Inの金属元素としての含有量が0.1〜23at%であることを特徴とするスパッタリングターゲット材。
In the sputtering target material according to claim 3,
Sputtering target material characterized in that the content of In as a metal element among all metal components is 0.1 to 23 at%.
請求項1〜請求項4のうちのいずれかの請求項に記載のスパッタリングターゲット材において、
前記Fe−Mo−O系化合物が、FeMo相を主体することを特徴とするスパッタリングターゲット材。
In the sputtering target material according to any one of claims 1 to 4,
The sputtering target material, wherein the Fe—Mo—O-based compound mainly comprises an Fe 2 Mo 3 O 8 phase.
請求項5に記載のスパッタリングターゲット材において、
FeMo相の(002)面における回折ピークの強度が、MoO相の(011)面における回折ピークの強度の1.5%以上、またはFe相の(311)面における回折ピークの強度の1.5%以上であり、且つMoO相の(011)面における回折ピークの強度の300%以下で、しかもFe相の(311)面における回折ピークの強度の300%以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット材。
In the sputtering target material according to claim 5,
The intensity of the diffraction peak in the (002) plane of the Fe 2 Mo 3 O 8 phase is 1.5% or more of the intensity of the diffraction peak in the (011) plane of the MoO 2 phase, or the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase. The intensity of the diffraction peak in the (311) plane of the Fe 3 O 4 phase is 1.5% or more of the intensity of the diffraction peak in and 300% or less of the intensity of the diffraction peak in the (011) plane of the MoO 2 phase. Sputtering target material characterized by being 300% or less.
請求項1〜6のいずれかのスパッタリングターゲット材を製造する方法であって、
Fe酸化物粉末とMo酸化物粉末との混合粉末、もしくはFe酸化物粉末とMo酸化物粉末とIn酸化物粉末との混合粉末とを、840〜950℃の範囲内の温度で焼結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。
A method for producing the sputtering target material according to claim 1,
Sintering a mixed powder of Fe oxide powder and Mo oxide powder or a mixed powder of Fe oxide powder, Mo oxide powder and In oxide powder at a temperature in the range of 840 to 950 ° C. A method for producing a sputtering target material characterized by
請求項1〜6のいずれかのスパッタリングターゲット材をターゲットに用いて、金属薄膜に隣接してスパッタリングにより成膜された酸化物からなる光学機能膜であって、前記光学機能膜における前記金属膜に隣接しない側から測定された平均光反射率が30%以下であることを特徴とする光学機能膜。   An optical functional film made of an oxide formed by sputtering adjacent to a metal thin film using the sputtering target material according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal film in the optical functional film is formed on the metal film. An optical functional film, wherein an average light reflectance measured from a non-adjacent side is 30% or less.
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