JPH06220624A - Target for sputtering and its production - Google Patents

Target for sputtering and its production

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JPH06220624A
JPH06220624A JP6519691A JP6519691A JPH06220624A JP H06220624 A JPH06220624 A JP H06220624A JP 6519691 A JP6519691 A JP 6519691A JP 6519691 A JP6519691 A JP 6519691A JP H06220624 A JPH06220624 A JP H06220624A
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sputtering
target
compd
sintered body
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幹郎 小西
Taro Morioka
太郎 森岡
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Abstract

PURPOSE:To enable simplifying of a device and to improve a film forming velocity by constituting the target of the sintered body composed essentially of SiC and a Ta compd. CONSTITUTION:The target for sputtering is composed of the sintered body consisting essentially of SiC and at least one kind Ta compd. selected from the group consisting of TaC, TaN, TaB2, TaSi2 and TaH2. The amount of the Ta compd. is 10-50vol.% based on the total amount (vol.) of SiC and the Ta compd. The SiC powder and the powder of the Ta compd. selected from the group consisting of TaC, TaN, TaB2, TaSi1 and TaH2 are mixed, heated and sintered to obtain the sintered body. The compounding a mount of the Ta compd. is 10-50vol% based on the total amount (vol.) of SiC and the Ta compd. In this way, an operating property can be improved because a long time and continuous sputtering can be executed stably.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、SiCとTa化合物と
を主成分とする焼結体からなるスパッタリング用ターゲ
ットおよびその製造方法に関する。本発明のスパッタリ
ング用ターゲットは、特に、熱線遮へいガラスやサーマ
ルヘッドなどの高耐久性保護層として使用されるSi−
Ta−C系薄膜をスパッタリングによって形成させる際
に用いられるスパッタリング用ターゲットとして有用で
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering target composed of a sintered body containing SiC and a Ta compound as main components, and a method for producing the same. The sputtering target of the present invention is particularly preferably used as a highly durable protective layer for heat ray shielding glass, thermal heads and the like.
It is useful as a sputtering target used when forming a Ta-C thin film by sputtering.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、光学、エレクトロニクス分野にお
いて、さまざまな機能を有した薄膜が数多く応用されて
いるが、一般にこれらの機能性薄膜単体では耐摩耗性や
化学的安定性に問題のある場合が多い。従って、これら
の機能性薄膜の表面には使用環境からの保護のため、耐
摩耗性、耐酸化性、耐薬品性などにすぐれた被膜が形成
されている。
2. Description of the Related Art Recently, a number of thin films having various functions have been applied in the fields of optics and electronics, but in general, these functional thin films alone may have problems in abrasion resistance and chemical stability. Many. Therefore, a film having excellent wear resistance, oxidation resistance, chemical resistance and the like is formed on the surface of these functional thin films for protection from the use environment.

【0003】例えば、太陽放射熱を効率的に遮へいし、
空調負荷低減などの効果がある熱線遮へいガラスは省エ
ネルギー的見地から建築物や自動車用の窓ガラスとして
数多く使用されているが、これはTi、Cr、Niなど
の金属または金属化合物の熱線遮へい機能を有する薄膜
の表面に高耐久性の保護膜が被覆されたものである。ま
た、ファクシミリ等に用いられているサーマルヘッドに
は、耐酸化性、耐摩耗性にすぐれた保護膜が発熱体の表
面に形成されている。
For example, it efficiently shields solar radiation heat,
Heat ray shielding glass, which has the effect of reducing air-conditioning load, is widely used as window glass for buildings and automobiles from the viewpoint of energy saving. It has a heat ray shielding function for metals such as Ti, Cr, and Ni or metal compounds. The surface of the thin film is covered with a highly durable protective film. Further, a thermal head used for a facsimile or the like has a protective film having excellent oxidation resistance and abrasion resistance formed on the surface of a heating element.

【0004】上記のような保護膜材料としては、従来S
iOX 、SiC、SiNX などが実用化されている。薄
膜の作成方法としては、主に真空蒸着法、CVD法(化
学気相蒸着法)、スパッタリング法などが広く使用され
ている。中でもスパッタリング法、特に直流スパッタリ
ング法は、他の方法に比較して基体の選択性、量産性、
製造コストなどの点で有利とされている。しかしなが
ら、直流スパッタリング法では、膜特性、成膜速度、操
業性などは使用するターゲット材の性状に大きく依存す
るため、上記保護膜の作成においてもスパッタリング用
ターゲットの特性向上が強く要求されている。
Conventionally, as the protective film material as described above, S
iO x , SiC, SiN x, etc. have been put to practical use. As a method for forming a thin film, a vacuum vapor deposition method, a CVD method (chemical vapor deposition method), a sputtering method and the like are widely used. Among them, the sputtering method, in particular the DC sputtering method, has a higher selectivity of the substrate, mass productivity, and
It is considered advantageous in terms of manufacturing costs. However, in the direct-current sputtering method, film characteristics, film forming rate, operability, etc. greatly depend on the properties of the target material used, and therefore there is a strong demand for improving the characteristics of the sputtering target even in the formation of the protective film.

【0005】従来、SiOX 、SiNX などの薄膜作成
に使用されている直流スパッタリング用ターゲットとし
ては、例えばホウ素などを添加することにより導電性を
賦与したSi多結晶体があり、スパッタ時に雰囲気ガス
として酸素や窒素を導入するような反応性スパッタリン
グ法によって目的の薄膜を作成していた。また、SiC
薄膜作成用の直流スパッタリング用ターゲットとして
は、遊離Siを含有したSiC反応焼結体があった。
As a target for direct-current sputtering which has been conventionally used for forming a thin film of SiO x , SiN x, etc., there is a Si polycrystalline body to which conductivity is imparted by adding boron or the like. As a result, a target thin film was formed by a reactive sputtering method in which oxygen or nitrogen was introduced. In addition, SiC
As a target for direct-current sputtering for forming a thin film, there was a SiC reaction sintered body containing free Si.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
Si多結晶体やSiC反応焼結体を直流スパッタリング
用ターゲットとして使用するにあたっては、以下のよう
な不都合がある。 Si多結晶体をスパッタリング用ターゲットとして
使用し、酸素や窒素の雰囲気で反応性スパッタリングを
行う場合には、Siターゲットの表面に酸化反応または
窒化反応によって、電気絶縁性物質であるSiO2 やS
3 4 などが形成されて、ターゲットの電気伝導性が
悪化するため、アーク放電が発生しやすくなりプロセス
が不安定となる。
However, when the above-mentioned Si polycrystalline body or SiC reaction sintered body is used as a target for DC sputtering, there are the following inconveniences. When using a Si polycrystal as a sputtering target and performing reactive sputtering in an atmosphere of oxygen or nitrogen, the surface of the Si target undergoes an oxidation reaction or a nitriding reaction to form an electrically insulating substance such as SiO 2 or S.
Since i 3 N 4 and the like are formed and the electrical conductivity of the target is deteriorated, arc discharge easily occurs and the process becomes unstable.

【0007】 SiC反応焼結体をスパッタリング用
ターゲットとして使用する場合には、遊離Siを多量に
含有するため、高純度のSiC薄膜を作成することが困
難である。また、酸素や窒素雰囲気での反応性スパッタ
リングを行う場合には、Siターゲットと同様に、表面
にSiO2 が生成するため、短時間で安定的な直流スパ
ッタリングを維持することが困難となる。
When the SiC reaction sintered body is used as a sputtering target, it is difficult to form a high-purity SiC thin film because it contains a large amount of free Si. Further, when reactive sputtering is performed in an oxygen or nitrogen atmosphere, SiO 2 is generated on the surface similarly to the Si target, so that it is difficult to maintain stable DC sputtering in a short time.

【0008】一方、従来からのSiOX 、SiNX 、S
iCなどの保護膜についても、製品の高機能化に伴って
使用環境が厳しくなってきたために、その特性上の問題
点が指摘されるようになった。例えば、SiOX 膜では
耐摩耗性、SiNX 膜では耐薬品性および基板との密着
性、SiC膜では靱性などにそれぞれ欠点のあることが
明らかになってきた。
On the other hand, conventional SiO x , SiN x , S
With respect to the protective film such as iC, the use environment has become more severe as the functionality of the product becomes higher, so that the problem of its characteristics has been pointed out. For example, it has become clear that the SiO x film has drawbacks in wear resistance, the SiN x film has chemical resistance and adhesion to a substrate, and the SiC film has toughness.

【0009】本発明はこのような技術背景に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、光学特性として
は可視域で屈折率、吸収係数が小さく,そのうえ、耐摩
耗性、化学的安定性などにすぐれた保護膜を、直流スパ
ッタリング法で安定的に形成可能なスパッタリング用タ
ーゲットおよびその製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above technical background, and an object thereof is to have a small refractive index and absorption coefficient in the visible region as optical characteristics, and further, abrasion resistance and chemical stability. An object of the present invention is to provide a sputtering target capable of stably forming a protective film having excellent properties and the like by a DC sputtering method, and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、SiCと
TaC、TaN、TaB2 、TaSi2 、TaH2 から
なる群から選ばれた少なくとも一種のTa化合物とを主
成分とした焼結体からなることを特徴とするスパッタリ
ング用ターゲットによって達成される。そのような焼結
体はSiC粉末にTaC、TaN、TaB2 、TaSi
2 、TaH2 からなる群から選ばれた少なくとも一種の
Ta化合物の粉末とを混合し、これを加熱し焼結するこ
とによって得られる。
[Means for Solving the Problems] The above object, SiC and TaC, TaN, from TaB 2, TaSi 2, the sintered body and at least one of Ta compound selected from the group consisting of TaH 2 as a main component And a sputtering target. Such a sintered body is made of SiC powder with TaC, TaN, TaB 2 , TaSi.
2 , obtained by mixing powder of at least one Ta compound selected from the group consisting of 2 and TaH 2 and heating and sintering.

【0011】以下、本発明のスパッタリング用ターゲッ
トおよびその製造方法を詳細に説明する。本発明で使用
されるSiC粉末は、格別限定されることはなく、一般
に使用されるものでよく、例えば、シリカ還元法、アチ
ソン法等の方法によって製造されたものが用いられる。
SiCの結晶相としては非晶質、α型、β型あるいはこ
れらの混合相のいずれでもよい。また、このSiC粉末
の平均粒子径は、焼結性がよくなることから1μm以下
であることが望ましい。
The sputtering target of the present invention and the method for producing the same will be described below in detail. The SiC powder used in the present invention is not particularly limited and may be a commonly used one, for example, one produced by a method such as a silica reduction method or an Acheson method is used.
The crystalline phase of SiC may be amorphous, α-type, β-type, or a mixed phase thereof. Further, the average particle size of this SiC powder is preferably 1 μm or less because the sinterability is improved.

【0012】Ta化合物としてはTaC、TaN、Ta
2 、TaSi2 およびTaH2 が挙げられる。これら
のTa化合物粉末の平均粒子径は10μm以下であるこ
とが好ましい。平均粒子径が10μmを超えるとSiC
粉末とTa化合物粉末との混合が不均一になることもあ
り、焼結体密度の低下や比抵抗値の増大などを招いて好
ましくない。
The Ta compounds include TaC, TaN and Ta.
B 2, TaSi 2 and TaH 2 and the like. The average particle size of these Ta compound powders is preferably 10 μm or less. If the average particle size exceeds 10 μm, SiC
Mixing of the powder and the Ta compound powder may become non-uniform, resulting in a decrease in the density of the sintered body and an increase in the specific resistance value, which is not preferable.

【0013】SiC粉末とTa化合物粉末の一種以上と
を混合して混合物とする。ここで、SiC粉末とTa化
合物粉末とを混合するにあたっては、Ta化合物粉末の
配合量をSiC粉末とTa化合物粉末との合計量に基づ
き10〜50体積%の範囲とすることが好ましい。すな
わち、Ta化合物粉末の配合量を10体積%未満とする
と、このTa化合物粉末を配合した効果が十分に発揮さ
れず、得られた焼結体をスパッタリング用ターゲットと
して使用した場合、形成された膜の耐アルカリ性が悪く
なる。そのうえ、焼結体中のTa化合物量が過小である
と、焼結体の室温時における比抵抗値が高くなり過ぎ
て、直流スタッパリングが困難となり、酸素、窒素など
との反応性スパッタリングを行った場合は、高比抵抗値
を持つSiO2 の生成量が多くなって、アーク放電が起
こりやすくなり、プロセスが不安定となる。逆に、50
体積%を超えるとTa化合物粉末を配合した場合は、得
られた焼結体をスパッタリング用ターゲットとして作成
された膜は耐摩耗性が不足して、保護膜としての使用に
耐えなくなる。
A mixture is prepared by mixing SiC powder and one or more kinds of Ta compound powder. Here, when the SiC powder and the Ta compound powder are mixed, it is preferable that the compounding amount of the Ta compound powder is in the range of 10 to 50% by volume based on the total amount of the SiC powder and the Ta compound powder. That is, when the compounding amount of the Ta compound powder is less than 10% by volume, the effect of compounding the Ta compound powder is not sufficiently exerted, and when the obtained sintered body is used as a sputtering target, a film formed Alkali resistance becomes poor. In addition, if the amount of Ta compound in the sintered body is too small, the specific resistance value of the sintered body at room temperature becomes too high, which makes DC direct stapling difficult, and reactive sputtering with oxygen, nitrogen, etc. is performed. In that case, the amount of SiO 2 having a high specific resistance value is increased, arc discharge easily occurs, and the process becomes unstable. Conversely, 50
When the content of Ta compound powder exceeds about 3% by volume, the film formed by using the obtained sintered body as a sputtering target has insufficient wear resistance and cannot be used as a protective film.

【0014】更に必要に応じて、SiCとTa化合物と
に、焼結助剤として炭素とホウ素、または炭素とホウ素
化合物(例、炭化ホウ素B4 C、BN、B2 3 など)
の中から選ばれた一種以上とを添加することもできる。
焼結助剤の添加量はSiCとTa化合物の合計量100
重量部に対して、炭素が1〜5重量部、ホウ素及びホウ
素化合物の中から選ばれた一種以上が0.5〜5重量部
であることが好ましい。炭素が1重量部未満では添加量
が少な過ぎて緻密化の効果が小さく、5重量部を超えて
添加すると、かえって焼結を阻害する。また、ホウ素及
びホウ素化合物の添加量も0.5重量部未満では添加の
効果が十分に認められず、5重量部を超えて添加して
も、焼結体密度がほぼ横這いになって添加量に見合う十
分な効果が得られない。
Further, if necessary, SiC and Ta compound may be added to carbon and boron as a sintering aid, or carbon and boron compound (eg, boron carbide B 4 C, BN, B 2 O 3 etc.).
It is also possible to add one or more selected from the above.
The amount of sintering aid added is 100 total amount of SiC and Ta compounds.
It is preferable that 1 to 5 parts by weight of carbon and 0.5 to 5 parts by weight of one or more selected from boron and boron compounds are used with respect to parts by weight. If the amount of carbon is less than 1 part by weight, the addition amount is too small and the effect of densification is small. If the amount of carbon added exceeds 5 parts by weight, sintering is rather hindered. Further, if the addition amount of boron and the boron compound is less than 0.5 parts by weight, the effect of the addition is not sufficiently observed, and even if the addition amount exceeds 5 parts by weight, the density of the sintered body is almost leveled and the addition amount is Can't get enough effect.

【0015】SiC粉末、Ta化合物粉末などの混合物
は、スパッタリング用ターゲットとしての所望する形状
に成形し、得られた成形体を1900℃〜2400℃の
温度範囲で加熱し、さらに焼結してスパッタリング用タ
ーゲットを得る。混合物粉末の成形にあたってはプレス
成形法、押し出し成形法、射出成形法などの従来から公
知の方法を採用することができる。この場合、成形バイ
ンダーを添加することが好ましく、かかるバインダーと
してはポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンな
どを使用することができ、必要に応じてステアリン酸塩
などの分散剤を添加してもよい。
A mixture of SiC powder, Ta compound powder and the like is shaped into a desired shape as a sputtering target, the obtained shaped body is heated in a temperature range of 1900 ° C. to 2400 ° C., and further sintered and sputtered. Get the target for. For molding the mixture powder, conventionally known methods such as a press molding method, an extrusion molding method, and an injection molding method can be adopted. In this case, it is preferable to add a molding binder, and as such a binder, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone or the like can be used, and a dispersant such as stearate may be added if necessary.

【0016】また、焼結にあたっては、常圧焼結、雰囲
気加圧焼結、ホットプレス焼結、あるいは熱間静水圧焼
結(HIP)などの従来の方法が採用可能である。焼結
温度についても特に限定されるものではないが、190
0℃より低い加熱温度では焼結不足を生じ、また230
0℃より高い加熱温度ではSiCやTa化合物の蒸発が
起こり易くなり、粒子の成長によって焼結体の強度や靱
性が低下する恐れがあることから、1900℃〜230
0℃の温度範囲で焼結するのが好適である。また、焼結
時の雰囲気としては、真空雰囲気、不活性雰囲気もしく
は還元ガス雰囲気のいずれも採用可能である。
For sintering, conventional methods such as atmospheric pressure sintering, atmospheric pressure sintering, hot press sintering, hot isostatic pressing (HIP) and the like can be adopted. The sintering temperature is also not particularly limited, but is 190
Heating temperatures below 0 ° C lead to insufficient sintering,
At a heating temperature higher than 0 ° C, SiC and Ta compounds are likely to evaporate, and grain growth may reduce the strength and toughness of the sintered body.
It is preferred to sinter in the temperature range of 0 ° C. Further, as the atmosphere during sintering, any of a vacuum atmosphere, an inert atmosphere and a reducing gas atmosphere can be adopted.

【0017】[0017]

【作用】本発明のスパッタリングターゲットは上記した
構成により、耐摩耗性、耐酸性、耐アルカリ性などにす
ぐれたSi−Ta−C系の保護膜を形成する。また、こ
のターゲットを用いて酸素や窒素雰囲気での反応性スパ
ッタリングを行うことにより、可視域で低屈折率、低吸
収係数などの光学的特性も付加された保護膜が形成され
るので、例えば、熱線遮へいガラスなどの保護膜形成用
などに有用である。
The sputtering target of the present invention, having the above-mentioned structure, forms a Si-Ta-C-based protective film having excellent wear resistance, acid resistance and alkali resistance. Further, by performing reactive sputtering in an atmosphere of oxygen or nitrogen using this target, since a protective film having a low refractive index in the visible region and optical characteristics such as a low absorption coefficient is formed, for example, It is useful for forming a protective film such as heat ray shielding glass.

【0018】さらに、このスパッタリング用ターゲット
には導電性のTa化合物が均一に含有されており、室温
時の比抵抗値が1Ω・cm以下となるので、構造が簡略
な直流スパッタリング装置への使用が可能となることか
ら、量産性やコストの点で有利となる。また、反応性ス
パッタリングを酸素や窒素を用いて行う場合、本ターゲ
ットの表面が酸化または窒化されても異常なアーク放電
などは起こり難く、安定的な直流スパッタリングが可能
となり、操業性などの点で有利となる。これは、ターゲ
ットに導電性を賦与させているTa元素の酸化物(Ta
O、Ta2 5)や窒化物(TaN)が良好な導電性を
有するので、ターゲット自体の比抵抗値が使用前とほと
んど変化しないためと考えられる。
Further, this sputtering target contains a conductive Ta compound uniformly and has a specific resistance value of 1 Ω · cm or less at room temperature, so that it can be used in a DC sputtering apparatus having a simple structure. This is advantageous in terms of mass productivity and cost. Also, when reactive sputtering is performed using oxygen or nitrogen, abnormal arc discharge is unlikely to occur even if the surface of this target is oxidized or nitrided, stable DC sputtering becomes possible, and in terms of operability, etc. Be advantageous. This is an oxide of the Ta element (Ta) that imparts conductivity to the target.
It is considered that O, Ta 2 O 5 ) and nitride (TaN) have good conductivity, and therefore the specific resistance value of the target itself hardly changes from that before use.

【0019】[0019]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。 実施例1 SiC粉末として平均粒子径が0.3μm、BET比表
面積18m2 /gのβ型SiC粉末を使用した。このS
iC粉末に平均粒子径が1.05μmのTaC粉末を3
0体積%添加し、また、成形バインダーとしてポリビニ
ルアルコールをSiCとTaCの合計量100重量部に
対して3重量部添加した。混合物をメタノール中にて分
散せしめ、さらにボールミルで12時間混合した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Example 1 β-type SiC powder having an average particle diameter of 0.3 μm and a BET specific surface area of 18 m 2 / g was used as the SiC powder. This S
Add 3 parts of TaC powder with an average particle size of 1.05 μm to iC powder.
0% by volume was added, and 3 parts by weight of polyvinyl alcohol was added as a molding binder to 100 parts by weight of the total amount of SiC and TaC. The mixture was dispersed in methanol and further mixed by a ball mill for 12 hours.

【0020】次いで、この混合物を乾燥して、160×
160×10mmに成形し、アルゴン雰囲気下、焼結温
度2100℃、焼結時間90分の条件で常圧焼結を行っ
た。得られた焼結体の密度を調べたところ、4.85g
/cm2 であった。また、室温時の比抵抗値を四端子法
で測定したところ、0.08Ω・cmであった。次い
で、この焼結体の上下両側を研削して銅製のパッキング
プレートにインジウムで接合して、スパッタリング用タ
ーゲットとした。
The mixture is then dried and 160x
It was molded into 160 × 10 mm, and pressureless sintering was performed in an argon atmosphere under the conditions of a sintering temperature of 2100 ° C. and a sintering time of 90 minutes. When the density of the obtained sintered body was examined, it was 4.85 g.
Was / cm 2 . The specific resistance value at room temperature was measured by the four-terminal method and found to be 0.08 Ω · cm. Next, the upper and lower sides of this sintered body were ground and bonded to a copper packing plate with indium to obtain a sputtering target.

【0021】図1に示すように直流二極スパッタリング
装置にて、上記スパッタリング用ターゲットを用いて反
応性スパッタリングを行った。すなわち、図1に示すよ
うに真空容器1内に負高電圧電極2が伸び、その下端に
スパッタリング用ターゲット4が取付けられ、シールド
板3、シャッター5、ガス導入口7および真空排気口8
を見えた直流二極スパッタリング装置にて、反応性スパ
ッタリングによりガラス製基板6上にSi−Taj −C
k −Nm −On 膜を形成した。スパッタリングは、酸素
20体積%、窒素80体積%の雰囲気ガス中で酸素と窒
素の合計流量が100cc/min、圧力0.03to
rr、電源出力3kWにて行った。その結果、基板上に
形成されたSi−Taj −Ck −Nm −On 膜にはピン
ホールや剥がれはほとんど認められず、均質であった。
As shown in FIG. 1, reactive sputtering was carried out in a DC bipolar sputtering device using the above sputtering target. That is, as shown in FIG. 1, a negative high voltage electrode 2 extends in a vacuum container 1, a sputtering target 4 is attached to the lower end thereof, a shield plate 3, a shutter 5, a gas introduction port 7 and a vacuum exhaust port 8.
At DC bipolar sputtering apparatus seemed to, Si-Ta j -C on glass substrate 6 by reactive sputtering
to form a k -N m -O n film. Sputtering is carried out in an atmosphere gas containing 20% by volume of oxygen and 80% by volume of nitrogen at a total flow rate of oxygen and nitrogen of 100 cc / min and a pressure of 0.03 to.
rr, power output 3 kW. As a result, pinholes or peeling was hardly observed in the Si-Ta j -C k -N m -O n film formed on the substrate, was homogeneous.

【0022】この膜を遊離砥粒による摩耗試験で耐摩耗
性を調べたところ、良好な結果が得られた。さらに、こ
の膜を1規定のH2 SO4 溶液中に24時間、浸して、
膜の吸収係数、反射率などの光学特性変化を調べた。そ
の結果、膜に対する酸の影響はほとんど認められず、本
発明によるスパッタリング用ターゲットで形成した膜は
耐酸性に極めてすぐれていることがわかった。上記の試
験を1規定のNaOH溶液で実施したところ、耐アルカ
リ性についても同様にすぐれていることがわかった。
When the wear resistance of this film was examined by a wear test using loose abrasive grains, good results were obtained. Further, the film was immersed in a 1N H 2 SO 4 solution for 24 hours,
Changes in optical properties such as absorption coefficient and reflectance of the film were investigated. As a result, almost no influence of acid on the film was recognized, and it was found that the film formed by the sputtering target according to the present invention has extremely excellent acid resistance. When the above test was carried out with a 1 N NaOH solution, it was found that the alkali resistance was similarly excellent.

【0023】また、スパッタリングは8時間連続で行っ
たが、安定的な運転が持続でき、膜の形成速度について
もほぼ一定であった。一方、比較のために市販されてい
るSiC反応焼結体によるスパッタリング用ターゲット
を用いて、同じ条件で直流スパッタリングを行ったとこ
ろ、運転を開始してから30分で、異常アーク放電が発
生し、膜の形成が困難となった。また、得られたSi−
j −Nk −Om 膜は耐アルカリ性が悪かった。
Although the sputtering was carried out continuously for 8 hours, stable operation could be continued and the film formation rate was almost constant. On the other hand, when a DC sputtering target using a commercially available SiC reaction sintered body for comparison was used to perform DC sputtering under the same conditions, an abnormal arc discharge occurred 30 minutes after the start of operation. It became difficult to form a film. In addition, the obtained Si-
C j -N k -O m membrane alkali resistance was poor.

【0024】実施例2〜8 実施例1と同一のSiC粉末に、TaC、TaN、Ta
2 、TaSi2 、TaH2 からなる群より選んだTa
化合物粉末を一種以上、表1に示す配合割合で添加し、
さらに必要に応じてCとB、CとB4 Cなどの焼結助剤
を表1に示す配合割合で添加して、実施例1と同一の条
件で混合、乾燥、成形、焼結した。得られた焼結体の焼
結体密度、室温時の比抵抗値を実施例1と同一の方法で
それぞれ調べ、その結果を実施例1の測定結果とともに
表1に示す。表1において、SiC粉末とTa化合物粉
末の量は両者の合計量に基づく体積%であり、焼結助剤
の量はSiCとTa化合物の合計量100重量部に対す
る重量部である。表1に示した結果よりTa化合物の種
類、配合割合をそれぞれ変えても、また、焼結助剤を添
加しても本発明の効果が十分得られることが確認され
た。
Examples 2 to 8 The same SiC powder as in Example 1 was mixed with TaC, TaN and Ta.
Ta selected from the group consisting of B 2 , TaSi 2 , and TaH 2 .
One or more compound powders are added in the mixing ratio shown in Table 1,
Further, if necessary, sintering aids such as C and B and C and B 4 C were added at the compounding ratios shown in Table 1, and mixed, dried, molded and sintered under the same conditions as in Example 1. The sintered body density and the specific resistance value at room temperature of the obtained sintered body were examined in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1 together with the measurement results of Example 1. In Table 1, the amounts of the SiC powder and the Ta compound powder are volume% based on the total amount of both, and the amount of the sintering aid is parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the SiC and Ta compound. From the results shown in Table 1, it was confirmed that the effect of the present invention can be sufficiently obtained even if the type and the compounding ratio of the Ta compound are changed, and the sintering aid is added.

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明におけるス
パッタリング用ターゲットを使用して形成された膜は耐
摩耗性、耐酸性、耐アルカリ性などにすぐれるうえ、可
視域で低屈折率、低吸収係数などの光学特性も有してい
るので、熱線遮へいガラス、光ディスク、サーマルヘッ
ドなどの高耐久性保護膜として有用である。また、本発
明のスパッタリング用ターゲットはすぐれた導電性を有
するので、直流スパッタリングが可能となることから、
装置の簡略化、成膜速度の向上などが果たせ、その結
果、量産性や製造コストの点で有利である。さらに、酸
素や窒素雰囲気での反応性スパッタリング用ターゲット
として使用した場合にも、従来のSiやSiCターゲッ
トと比較して異常アーク放電がほとんど発生しないた
め、長時間連続のスパッタリングが安定的に行えるので
操業性も向上する。
As described above, the film formed by using the sputtering target of the present invention has excellent wear resistance, acid resistance, alkali resistance, etc., and also has a low refractive index and a low absorption in the visible region. Since it also has optical characteristics such as coefficient, it is useful as a highly durable protective film for heat ray shielding glass, optical disks, thermal heads and the like. Moreover, since the sputtering target of the present invention has excellent conductivity, it becomes possible to perform DC sputtering,
The apparatus can be simplified and the film formation speed can be improved. As a result, it is advantageous in terms of mass productivity and manufacturing cost. Further, even when used as a reactive sputtering target in an oxygen or nitrogen atmosphere, abnormal arc discharge hardly occurs as compared with the conventional Si or SiC target, so that continuous sputtering can be stably performed for a long time. Operability is also improved.

【0026】[0026]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のスパッタリング用ターゲットを用いて
スパッタリングを行うための直流二極スパッタリング装
置の一例を示したものである。
FIG. 1 shows an example of a DC bipolar sputtering device for performing sputtering using the sputtering target of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…真空容器 2…負高電圧電極 3…シールド板 4…本発明のスパッタリング用ターゲット 5…シャッター 6…ガラス製基板 7…ガス導入口 8…真空排気口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum container 2 ... Negative high voltage electrode 3 ... Shield plate 4 ... Sputtering target of this invention 5 ... Shutter 6 ... Glass substrate 7 ... Gas introduction port 8 ... Vacuum exhaust port

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 SiCとTaC、TaN、TaB2 、T
aSi2 、TaH2からなる群から選ばれた少なくとも
一種のTa化合物とを主成分とした焼結体からなること
を特徴とするスパッタリング用ターゲット。
1. SiC and TaC, TaN, TaB 2 , T
A sputtering target, comprising a sintered body containing, as a main component, at least one Ta compound selected from the group consisting of aSi 2 and TaH 2 .
【請求項2】 Ta化合物の量が、SiCとTa化合物
との合計量(体積)に基づき10〜50体積%である請
求項1記載のスパッタリング用ターゲット。
2. The sputtering target according to claim 1, wherein the amount of the Ta compound is 10 to 50% by volume based on the total amount (volume) of SiC and the Ta compound.
【請求項3】 SiC粉末にTaC、TaN、Ta
2 、TaSi2 、TaH2 からなる群から選ばれた少
なくとも一種のTa化合物の粉末とを混合し、これを加
熱し焼結することによってSiCとTa化合物を主成分
とした焼結体を得ることを特徴とするスパッタリング用
ターゲットの製造方法。
3. TaC, TaN, Ta in SiC powder
A powder of at least one Ta compound selected from the group consisting of B 2 , TaSi 2 , and TaH 2 is mixed, and this is heated and sintered to obtain a sintered body containing SiC and a Ta compound as main components. A method of manufacturing a sputtering target, comprising:
【請求項4】 Ta化合物の配合量がSiCとTa化合
物との合計量(体積)に基づき10〜50体積%である
請求項3記載のスパッタリング用ターゲットの製造方
法。
4. The method for producing a sputtering target according to claim 3, wherein the compounding amount of the Ta compound is 10 to 50% by volume based on the total amount (volume) of SiC and the Ta compound.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6217969B1 (en) 1997-08-27 2001-04-17 Bridgestone Corporation Sputtering target disk
KR20160084434A (en) 2014-03-26 2016-07-13 제이엑스금속주식회사 Sputtering target comprising tungsten carbide or titanium carbide
AT16480U1 (en) * 2018-04-20 2019-10-15 Plansee Composite Mat Gmbh Target and method of making a target
CN113718216A (en) * 2021-08-19 2021-11-30 中山市气相科技有限公司 Ternary eutectic target material and preparation method thereof

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