JPH07157871A - Sputtering target - Google Patents

Sputtering target

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JPH07157871A
JPH07157871A JP30834893A JP30834893A JPH07157871A JP H07157871 A JPH07157871 A JP H07157871A JP 30834893 A JP30834893 A JP 30834893A JP 30834893 A JP30834893 A JP 30834893A JP H07157871 A JPH07157871 A JP H07157871A
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JP
Japan
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film
target
sputtering target
powder
sputtering
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30834893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ishigami
隆 石上
Makoto Kikuchi
誠 菊池
Toru Komatsu
透 小松
Fumiyuki Kawashima
史行 川島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH07157871A publication Critical patent/JPH07157871A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To produce a sputtering target small in the compositional deviation between a target and a film, capable of forming a film having a uniform compsn. and high specific resistance and capable of increasing the film forming rate and the adhesion of the film. CONSTITUTION:This is a sintered target contg. at least niobium, silicon and oxygen as constituting elements, and in which the porosity is regulated to the range of 1 to 30%. The sputtering target may furthermore contain carbon, Ta, Fe, Cr, Al, W, Mo, Re, Ru, Ni or the like. By this sputtering target, a film resistor with high specific resistance small in the dispersion of sheet resistance and having high adhesion can be obtd. and is utilized, e.g. as the exothermic resistor 4 of a thermal print head.

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、膜抵抗体の形成に好適
なスパッタリングターゲットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering target suitable for forming a film resistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、ファクシミリ、複写機、券売
機等に内蔵された記録装置として、少音、省保守等の利
点を生かして、サーマルプリンタヘッドを用いた熱転写
型記録装置が使用されている。このようなサーマルプリ
ンタヘッドにおいて、発熱して印刷媒体を溶かす発熱抵
抗体としては、高比抵抗が得られるサーメット薄膜、例
えばTa-SiO2 抵抗膜が実用化されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thermal transfer recording apparatus using a thermal printer head has been used as a recording apparatus incorporated in a facsimile machine, a copying machine, a ticket vending machine, etc., by taking advantage of low noise, low maintenance and the like. There is. In such a thermal printer head, a cermet thin film, such as a Ta-SiO 2 resistance film, which can obtain a high specific resistance, has been put into practical use as a heating resistor that generates heat and melts a print medium.

【0003】ところで、上述したようなTa-SiO2 系のサ
ーメット抵抗膜は、例えばTa成分とSiO2 成分とを含む
焼結ターゲットを用いたスパッタ成膜や、Taターゲット
とSiO2 ターゲットとを用いた多元スパッタ成膜等によ
って形成されているが、TaとSiとのスパッタ放出角度が
大きく異なるために、スパッタ条件の微妙な違いによっ
て、ターゲットと膜の組成にバラツキが生じ易く、膜組
成の制御が難しいという問題があった。また、上記した
理由から膜内の組成が不均一になり易いために、膜内の
シート抵抗にバラツキが生じ易く、抵抗値の再現性に乏
しいといった問題を有していた。
By the way, for the Ta-SiO 2 cermet resistance film as described above, for example, sputtering film formation using a sintered target containing Ta component and SiO 2 component or Ta target and SiO 2 target is used. Although it is formed by multi-source sputter deposition, etc., since the sputtering emission angle between Ta and Si is greatly different, the composition of the target and the film are likely to vary due to the subtle difference in the sputtering conditions, and the film composition can be controlled. There was a problem that it was difficult. Further, because of the above-mentioned reasons, the composition in the film is likely to be non-uniform, so that the sheet resistance in the film is likely to vary, and the reproducibility of the resistance value is poor.

【0004】このような従来のサーメット系抵抗膜の問
題を解決するために、本出願人は先に、金属成分として
Nb(Nb合金を含む)を用いたNb-SiOx 系のスパッタリン
グターゲット、および膜抵抗体を提案している(特表平
3-811328号公報参照)。Nbの密度はTaの約 1/2と小さ
く、Siのスパッタ放出角度に近似するため、ターゲット
と得られる膜との組成ずれを小さくすることができ、よ
って得られる膜の組成を均一化することが可能となると
共に、膜内のシート抵抗値のバラツキを抑制することが
可能となる。
In order to solve such a problem of the conventional cermet-based resistance film, the present applicant has previously used a metal component as a metal component.
We have proposed Nb-SiO x based sputtering targets and film resistors using Nb (including Nb alloys)
3-811328 gazette). The density of Nb is as small as about 1/2 of Ta, which is close to the sputter emission angle of Si, so the compositional deviation between the target and the obtained film can be made small, and the composition of the obtained film can be made uniform. In addition, it is possible to suppress variations in the sheet resistance value in the film.

【0005】上述したようなNb-SiOx 系のサーメット抵
抗膜は、例えばNb成分と SiO2 成分とを含む焼結ターゲ
ットを用いて、スパッタ成膜することにより形成するこ
とができる。また、焼結ターゲットの密度は、一般的に
は理論密度に近い高密度のものが用いられる。しかしな
がら、このような理論密度に近いNb-SiOx 系焼結ターゲ
ットを用いたスパッタ成膜においては、十分な成膜速度
が得られにくく、成膜効率が低いという問題があった。
また、従来の焼結ターゲットを用いて形成したNb-SiOx
系のサーメット抵抗膜は、成膜基板等に対する付着力が
十分ではなく、例えばサーマルプリントヘッドにおいて
は、発熱抵抗体が剥がれるという問題を引き起こす可能
性があり、サーマルプリントヘッドの印字特性や寿命の
低下要因となっていた。
The Nb-SiO x cermet resistance film as described above can be formed by sputtering film formation using, for example, a sintered target containing Nb component and SiO 2 component. Further, the density of the sintering target is generally a high density close to the theoretical density. However, in sputter film formation using an Nb—SiO x system sintering target having a theoretical density close to this, there is a problem that it is difficult to obtain a sufficient film formation rate and the film formation efficiency is low.
In addition, Nb-SiO x formed using a conventional sintering target
The cermet resistance film of the system does not have sufficient adhesion to the film-forming substrate, and may cause a problem that the heating resistor peels off, for example, in a thermal print head, which reduces the printing characteristics and life of the thermal print head. It was a factor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、Nb-S
iOx 系のサーメット抵抗膜は、ターゲット組成と膜組成
のずれを小さくすることができ、組成やシート抵抗値の
均一性に優れた膜抵抗体が得られるというような利点を
有しているものの、従来の焼結ターゲットでは、成膜速
度が遅く、また得られる膜の付着力が不十分であるとい
うような問題が生じていた。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, Nb-S
Although the iO x cermet resistance film has the advantage that the deviation between the target composition and the film composition can be reduced, and a film resistor having excellent composition and sheet resistance uniformity can be obtained. However, in the conventional sintering target, there have been problems that the film forming speed is slow and the adhesion of the obtained film is insufficient.

【0007】本発明は、このような課題に対処するため
になされたもので、ターゲットと膜との組成ずれが少な
く、均一な組成で高比抵抗の膜を形成することができる
と共に、成膜速度や膜の付着力を高めることが可能なス
パッタリングターゲットを提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is possible to form a film having a high resistivity with a uniform composition and a small composition deviation between a target and a film, and to form a film. It is an object of the present invention to provide a sputtering target capable of increasing the speed and the adhesion of a film.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段と作用】本発明のスパッタ
リングターゲットは、ニオブ、珪素および酸素を少なく
とも構成元素として含有する焼結ターゲットであって、
その気孔率が 1〜 30%の範囲であることを特徴としてい
る。また、上記スパッタリングターゲットにおいて、構
成元素として炭素を含有すること、さらには構成元素と
してTa、Fe、Cr、Al、W、Mo、Re、RuおよびNiから選ば
れた少なくとも 1種の元素を含有することを特徴として
いる。
A sputtering target of the present invention is a sintering target containing niobium, silicon and oxygen as at least constituent elements,
The porosity is characterized in the range of 1 to 30%. In the above sputtering target, carbon is contained as a constituent element, and further, at least one element selected from Ta, Fe, Cr, Al, W, Mo, Re, Ru and Ni is contained as a constituent element. It is characterized by that.

【0009】本発明のスパッタリングターゲットは、金
属成分としてニオブを含み、かつ抵抗成分として酸化珪
素を含むものであり、基本的な構成元素は Nb-Si-Oであ
る。NbとSiとは、スパッタ放出角度が近似しているた
め、タ−ゲットとの組成ずれが少ないスパッタ膜が得ら
れる。なお、Nbは酸化物、珪化物、炭化物といった化合
物の形態でターゲット中に存在させることが好ましい。
これにより、得られる膜の組成をより均一化することが
可能である。
The sputtering target of the present invention contains niobium as a metal component and silicon oxide as a resistance component, and its basic constituent element is Nb-Si-O. Since Nb and Si have similar sputter emission angles, a sputtered film with a small compositional deviation from the target can be obtained. Note that Nb is preferably present in the target in the form of a compound such as an oxide, a silicide, or a carbide.
Thereby, the composition of the obtained film can be made more uniform.

【0010】本発明のスパッタリングターゲットにおい
ては、上記基本構成元素以外に、炭素やTa、Fe、Cr、A
l、 W、Mo、Re、RuおよびNiから選ばれた少なくとも 1
種の元素(以下、 M元素と称する)を含有させることが
できる。炭素や M元素は、スパッタ膜(膜抵抗体)の抵
抗温度変化率の抑制等に効果を発揮するものである。炭
素は単体として、あるいは炭化珪素や炭化ニオブ等とし
てスパッタリングターゲット中に存在させることができ
る。また、 M元素は単体、Nbとの合金、あるいはそれら
の酸化物、珪化物、炭化物といった化合物の形態で、ス
パッタリングターゲット中に存在させることができる。
In the sputtering target of the present invention, in addition to the above basic constituent elements, carbon, Ta, Fe, Cr, A
At least 1 selected from l, W, Mo, Re, Ru and Ni
A seed element (hereinafter referred to as M element) can be contained. Carbon and the M element are effective in suppressing the resistance temperature change rate of the sputtered film (film resistor). Carbon can be present in the sputtering target as a simple substance or as silicon carbide, niobium carbide or the like. Further, the M element can be present in the sputtering target in the form of a simple substance, an alloy with Nb, or a compound thereof such as an oxide, a silicide, or a carbide thereof.

【0011】そして、本発明のスパッタリングターゲッ
トは、上述したような Nb-Si-O系、Nb-Si-O-C系、 Nb-M
-Si-O系、 Nb-M-Si-O-C系等の焼結ターゲットの気孔率
を1〜 30%の範囲としたものであり、このような比較的
低密度の焼結体をターゲットとして用いることによっ
て、成膜速度の向上が図れると共に、ターゲット密度
(気孔率)により成膜速度をコントロールすることがで
きるため、スパッタ粒子の付着エネルギーの向上、さら
には付着エネルギーの最適化を図ることが可能となる。
これらにより、膜の付着力を高めることができ、さらに
は最適な付着力を有する膜を得ることが可能となる。ま
たさらに、膜組成やシート抵抗の均一化を図ることがで
きる。
The sputtering target of the present invention includes the Nb-Si-O system, the Nb-Si-OC system, and the Nb-M system as described above.
-Si-O system, Nb-M-Si-OC system and other sintered targets have a porosity in the range of 1 to 30%. Such a relatively low density sintered body is used as the target. By doing so, the film formation rate can be improved, and since the film formation rate can be controlled by the target density (porosity), it is possible to improve the deposition energy of sputtered particles and further optimize the deposition energy. Becomes
By these, the adhesive force of the film can be increased, and further, the film having the optimum adhesive force can be obtained. Furthermore, the film composition and the sheet resistance can be made uniform.

【0012】すなわち、焼結ターゲットの気孔率が 30%
を超えると、逆に成膜速度が低下すると共に、パーティ
クル等の発生頻度が増加し、さらにバッキングプレート
と接合する際にろう材が焼結ターゲット内に侵入して膜
特性を低下させる等の問題が生じる。一方、焼結ターゲ
ットの気孔率が1%未満であると、理論密度近傍の焼結タ
ーゲットと比べて、成膜速度の優位性を十分に得ること
ができず、膜の付着力や膜組成の均一化等の効果を得る
ことができない。また、焼結ターゲットの気孔率が1%未
満であると、バッキングプレートとの熱膨張差による熱
応力割れも発生しやすくなる。焼結ターゲットのより好
ましい気孔率は 3〜 20%の範囲である。ここで、本発明
で言う気孔率とは、焼結体の研摩面を 300倍の倍率でS
EMまたは光学顕微鏡により20ケ所以上観察した際に観
測される気孔(空孔)面積の割合を指し、 気孔率=(気孔の総面積)/(観察面積)× 100(%) で表されるものである。
That is, the porosity of the sintered target is 30%.
On the contrary, when the film thickness exceeds the above, the film formation rate decreases, and the frequency of occurrence of particles and the like increases, and when the brazing material is joined to the backing plate, the brazing material penetrates into the sintering target and deteriorates the film characteristics. Occurs. On the other hand, when the porosity of the sintering target is less than 1%, it is not possible to sufficiently obtain the superiority of the film forming rate as compared with the sintering target in the vicinity of the theoretical density, and the film adhesion and the film composition It is not possible to obtain effects such as homogenization. Further, if the porosity of the sintering target is less than 1%, thermal stress cracking due to the difference in thermal expansion from the backing plate is likely to occur. The more preferable porosity of the sintering target is in the range of 3 to 20%. Here, the porosity referred to in the present invention means that the polished surface of the sintered body is S at a magnification of 300 times.
Percentage of pore (hole) area observed when observing 20 or more places with EM or optical microscope. Porosity = (total area of pores) / (observed area) x 100 (%) Is.

【0013】本発明のスパッタリングターゲットは、例
えば以下のようにして作製することができる。
The sputtering target of the present invention can be manufactured, for example, as follows.

【0014】まず、スパッタリングターゲットの使用用
途等を考慮してターゲットの構成元素を決定し、これに
応じて出発原料を選択する。ニオブの出発粉末として
は、ニオブ粉末以外に、ニオブ合金粉末、酸化ニオブ粉
末、酸化ニオブ合金粉末、珪化ニオブ粉末、珪化ニオブ
合金粉末、炭化ニオブ粉末、炭化ニオブ合金粉末等を用
いることができる。なお、上記ニオブ合金としては、ニ
オブと M元素との合金等を用いることができる。ターゲ
ット中に炭素を含有させる場合には、炭素粉末や炭化珪
素粉末、さらには上述したような炭化ニオブ粉末や炭化
ニオブ合金粉末を出発原料として用いる。また、 M元素
を含有させる場合には、上記したようなニオブとの合金
粉末に限らず、 M元素の単体粉末や M元素間の合金粉末
等を出発原料として用いることができる。
First, the constituent elements of the target are determined in consideration of the intended use of the sputtering target, etc., and the starting material is selected accordingly. As the niobium starting powder, besides niobium powder, niobium alloy powder, niobium oxide powder, niobium oxide alloy powder, niobium silicide powder, niobium silicide alloy powder, niobium carbide powder, niobium carbide alloy powder, or the like can be used. As the niobium alloy, an alloy of niobium and M element or the like can be used. When carbon is included in the target, carbon powder, silicon carbide powder, or niobium carbide powder or niobium carbide alloy powder as described above is used as a starting material. Further, when the M element is contained, not only the above-mentioned alloy powder with niobium but also a simple powder of the M element, an alloy powder between the M elements, or the like can be used as a starting material.

【0015】そして、上述したような各出発粉末と酸化
珪素粉末とを、所望の組成比となるように混合して原料
混合粉末を調製する。この原料混合粉末中の酸化珪素粉
末(炭素や炭化珪素のような抵抗成分として機能する原
料を使用する場合にはそれを含む)の組成比は、15〜85
mol%の範囲とすることが好ましい。抵抗成分粉末が85mo
l%を超えると、得られる焼結体が脆くなって、得られる
スパッタ膜の均一性が低下する上に、スパッタ中の抵抗
変化率が大きくなることによって、得られるスパッタ膜
の抵抗値の制御が困難となり、シート抵抗のバラツキが
大きくなる。一方、抵抗成分粉末が15mol%未満では、得
られるスパッタ膜の比抵抗が低下し、抵抗体としての効
果が低減する。また、炭素や炭化珪素のような炭素含有
粉末の組成比は0.05〜10mol%の範囲とすることが好まし
い。炭素含有粉末の組成比が0.05mol%未満であると、上
記した抵抗温度変化率を十分に制御することができず、
また10mol%を超えると得られる焼結スパッタリングター
ゲットがポーラスとなり、スパッタ膜すなわち膜抵抗体
のシート抵抗のバラツキが大きくなると共に、エッチン
グ性が低下する。さらに、 M元素は50mol%以下とするこ
とが好ましい。
Then, the above-mentioned respective starting powders and the silicon oxide powder are mixed so as to have a desired composition ratio to prepare a raw material mixed powder. The composition ratio of the silicon oxide powder (including the raw material that functions as a resistance component such as carbon or silicon carbide when it is used) in this raw material mixed powder is 15 to 85.
It is preferably in the range of mol%. Resistance component powder is 85mo
When it exceeds 1%, the obtained sintered body becomes brittle, the uniformity of the obtained sputtered film deteriorates, and the resistance change rate during sputtering increases, so that the resistance value of the obtained sputtered film is controlled. Becomes difficult, and variations in sheet resistance increase. On the other hand, if the content of the resistance component powder is less than 15 mol%, the specific resistance of the obtained sputtered film is lowered and the effect as a resistor is reduced. The composition ratio of carbon-containing powder such as carbon or silicon carbide is preferably in the range of 0.05 to 10 mol%. If the composition ratio of the carbon-containing powder is less than 0.05 mol%, it is not possible to sufficiently control the resistance temperature change rate,
Further, when it exceeds 10 mol%, the obtained sintered sputtering target becomes porous, the variation in the sheet resistance of the sputtered film, that is, the film resistor increases, and the etching property deteriorates. Further, it is preferable that the content of M element is 50 mol% or less.

【0016】次に、上記原料混合粉末を常圧焼結法、雰
囲気加圧焼結法、ホットプレス法等により所望形状の焼
結体とするが、この際の焼結条件を制御することによっ
て、焼結体の気孔率を 1〜 30%の範囲とする。例えば、
ホットプレス法を適用する場合には加圧力にもよるが、
1300〜1400℃の範囲の温度で焼結することが好ましい。
焼結温度が1300℃未満であると、気孔率が大きくなりす
ぎ、また1400℃を超えると、焼結密度が理論密度に近似
しすぎると共に、割れ等が発生するおそれが高くなる。
また、加圧力を抑えることによっても気孔率を増大させ
ることができる。さらに、各出発粉末として比較的粒径
が大きいもの、例えば平均粒径が40μm以上の粉末を用
いる等によっても、気孔率を増大させることができる。
Next, the above raw material mixed powder is formed into a sintered body having a desired shape by an atmospheric pressure sintering method, an atmosphere pressure sintering method, a hot pressing method, etc. By controlling the sintering conditions at this time, The porosity of the sintered body is in the range of 1 to 30%. For example,
When applying the hot press method, it depends on the pressing force,
It is preferable to sinter at a temperature in the range of 1300 to 1400 ° C.
If the sintering temperature is less than 1300 ° C, the porosity becomes too large, and if it exceeds 1400 ° C, the sintered density becomes too close to the theoretical density, and cracks and the like are likely to occur.
Further, the porosity can be increased by suppressing the applied pressure. Further, the porosity can also be increased by using a powder having a relatively large particle size as the starting powder, for example, a powder having an average particle size of 40 μm or more.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明を実施例によって詳細に説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples.

【0018】実施例1 まず、平均粒径が40μm のNb粉末と、平均粒径が40μm
で十分に乾燥させた酸化珪素粉末とを、モル比でNb:SiO
2 =47:53となるように配合し、不活性ガスで置換したボ
ールミルにて約30時間混合した。次いで、この混合粉末
をホットプレス装置を用いて、Ar雰囲気中で150kg/cm2
の圧力をかけつつ、1325℃× 5時間の条件で反応焼結さ
せた。得られた焼結体の気孔率は5%であった。この後、
得られた焼結体をダイヤモンド研削により 121× 381×
7mmに加工し、さらにバッキングプレートと接合してス
パッタリングターゲットを得た。
Example 1 First, Nb powder having an average particle size of 40 μm and an average particle size of 40 μm
And a silicon oxide powder sufficiently dried with Nb: SiO in a molar ratio.
The ingredients were blended so as to be 2 = 47: 53 and mixed in a ball mill replaced with an inert gas for about 30 hours. Next, this mixed powder was heated to 150 kg / cm 2 in an Ar atmosphere using a hot press machine.
While applying the pressure of 1, the reaction sintering was performed at 1325 ° C. for 5 hours. The porosity of the obtained sintered body was 5%. After this,
121 × 381 × the obtained sintered body by diamond grinding
It was processed to 7 mm and further bonded to a backing plate to obtain a sputtering target.

【0019】次に、上記スパッタリングターゲットを使
用して、以下に示すサーマルプリントヘッドの発熱抵抗
体、さらにはそれを用いたサーマルプリントヘッドを作
製した。まず、図1に示すように、例えばCrを18重量%
含有する厚さ 0.5mm程度のFe合金からなる金属基板1を
レベリングし、所定の寸法への切断、ばり取りを行った
後、50〜70℃に保持した希硫酸中に浸漬して表面に形成
されている酸化物を除去すると共に、表面をミクロ的に
荒らすための活性化処理を行った。
Next, using the above sputtering target, a heating resistor for a thermal print head and a thermal print head using the same were manufactured as follows. First, as shown in FIG. 1, for example, Cr is 18 wt%
The metal substrate 1 made of an Fe alloy having a thickness of about 0.5 mm is leveled, cut to a predetermined size, deburred, and then dipped in dilute sulfuric acid kept at 50 to 70 ° C to form on the surface. The oxides that have been formed are removed, and at the same time, an activation treatment for micro-roughening the surface is performed.

【0020】次いで、ポリアミック酸をN-メチル -2-ピ
ロリドン等の溶剤を用いて所定の粘度に調製し、上記金
属基板1上に所定の膜厚で塗布し、焼成炉を用いて加熱
処理を施し、溶剤成分を除去すると共に、脱水環化反応
を進行させて成膜し、ポリイミド樹脂からなる保温層2
を形成した。
Next, polyamic acid is prepared to have a predetermined viscosity by using a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, coated on the metal substrate 1 to have a predetermined film thickness, and heat-treated using a baking furnace. The heat insulating layer 2 made of a polyimide resin is formed by applying a dehydration cyclization reaction while removing the solvent component to form a film.
Was formed.

【0021】次に、上記保温層2上にプラズマCVD法
により下地層3として、 SiN層31および SiC層32を
形成した。次に、下地層3上に上述したスパッタリング
ターゲットを用いて発熱抵抗体層4を形成し、さらにAl
からなる電極導体層を形成し、エッチングにより発熱部
5となる開口部が設けられるようにパターニングして、
個別電極6および共通電極7を形成した。この後、上記
発熱部5が少なくとも被覆されるように保護膜8を形成
した。
Next, a SiN layer 31 and a SiC layer 32 were formed as a base layer 3 on the heat insulating layer 2 by the plasma CVD method. Next, the heating resistor layer 4 is formed on the underlayer 3 by using the above-mentioned sputtering target, and Al
Forming an electrode conductor layer made of, and patterning by etching to provide an opening to be the heat generating portion 5,
The individual electrode 6 and the common electrode 7 were formed. After that, the protective film 8 was formed so as to cover at least the heating portion 5.

【0022】そして、上記発熱抵抗体層4の形成にあた
って、上述した実施例のスパッタリングターゲットを用
い、不活性ガス雰囲気中にて 2kWの出力で高周波マクネ
トロンスパッタにより、 100nmの厚さで膜抵抗体を成膜
して、サーマルプリントヘッドを作製した。
In forming the heating resistor layer 4, the sputtering target of the above-described embodiment was used, and the film resistor was formed to a thickness of 100 nm by high frequency McNetron sputtering with an output of 2 kW in an inert gas atmosphere. Was formed into a film to prepare a thermal print head.

【0023】このようにしてサーマルプリントヘッドを
用いて、以下に示す特性評価を行った。まず、膜抵抗体
を形成する際の成膜速度を成膜時間と膜厚から算出し
た。また、膜抵抗体形成時のスパッタリングターゲット
の熱応力による割れの有無を判定した。さらに、膜抵抗
体のシート抵抗のバラツキを測定すると共に、基板への
付着力を評価した。
In this way, the following characteristic evaluation was performed using the thermal print head. First, the film formation rate when forming the film resistor was calculated from the film formation time and the film thickness. In addition, the presence or absence of cracks due to thermal stress of the sputtering target during formation of the film resistor was determined. Further, the variation in sheet resistance of the film resistor was measured, and the adhesive force to the substrate was evaluated.

【0024】その結果、成膜速度は50nm/minと良好な値
が得られ、かつターゲットの割れの発生もなく、さらに
膜抵抗体のシート抵抗のバラツキは4.5%と良好な値を示
した。また、膜と基板との付着力は、グレーズドアルミ
ナ基板上にスパッタ成膜した12×12mmの膜に、カッタで
1× 1mmの 144ケ所のクロスカットラインを入れ、粘着
テープで引き剥がし試験を行って評価したところ、剥離
面積は1%以下と付着力に優れるものであった。
As a result, the film formation rate was as good as 50 nm / min, the target did not crack, and the variation in the sheet resistance of the film resistor was 4.5%, which was a good value. Also, the adhesive force between the film and the substrate can be measured with a cutter on a 12 × 12 mm film sputtered on a glaze alumina substrate.
When 1 × 1 mm 144 cross-cut lines were inserted and a peeling test was conducted using an adhesive tape, the peeling area was 1% or less and the adhesive strength was excellent.

【0025】実施例2〜16 表1に組成を示す各混合粉末を用いて、それぞれ実施例
1と同様にスパッタリングターゲットを作製した。これ
ら各スパッタリングターゲットを用いて、実施例1と同
一条件でサーマルプリントヘッドを作製し、同様に膜抵
抗体の評価を行った。その結果を表2に示す。なお、膜
と基板との付着力は、前述した引き剥がし試験における
剥離面積が1%以下のものを○、剥離面積が1%を超えて50
% 以下のものを△、剥離面積が 50%を超えるものを×と
して記した。
Examples 2 to 16 Using each of the mixed powders whose compositions are shown in Table 1, a sputtering target was prepared in the same manner as in Example 1. Using each of these sputtering targets, a thermal print head was produced under the same conditions as in Example 1, and the film resistor was evaluated in the same manner. The results are shown in Table 2. Incidentally, the adhesive force between the film and the substrate, the peeling area in the peeling test described above is 1% or less ○, peeling area is more than 1% 50
% Or less was marked as Δ, and peeled area exceeding 50% was marked as x.

【0026】なお、表中の比較例1、2は、本発明によ
る気孔率の範囲外としたスパッタリングターゲットを用
いたものであり、それらについても同様に評価した結果
を示す。
In Comparative Examples 1 and 2 in the table, sputtering targets having a porosity outside the range according to the present invention were used, and the same evaluation results are shown.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【表2】 表1から明らかなように、各実施例によるスパッタリン
グターゲットは、いずれも成膜速度に優れ、かつ得られ
た膜抵抗体(発熱抵抗体)は、シート抵抗のバラツキが
少ないと共に、付着力に優れるものであり、サーマルプ
リントヘッドの特性向上に大きく寄与するものである。
[Table 2] As is clear from Table 1, the sputtering targets according to the respective examples are excellent in film forming rate, and the obtained film resistors (heating resistors) have little variation in sheet resistance and are excellent in adhesive force. It greatly contributes to the improvement of the characteristics of the thermal print head.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスパッタ
リングターゲットによれば、成膜速度の向上を図ること
ができると共に、組成やシート抵抗の均一性に優れ、か
つ付着力に優れた高比抵抗の膜を再現性よく形成するこ
とが可能となる。よって、サーマルプリンタヘッドの発
熱抵抗体等として有用な膜抵抗体を安定して提供するこ
とが可能となる。
As described above, according to the sputtering target of the present invention, the film formation rate can be improved, and the composition and sheet resistance are excellent in uniformity, and the adhesion ratio is high. It is possible to form the resistance film with good reproducibility. Therefore, it is possible to stably provide a film resistor that is useful as a heating resistor of a thermal printer head.

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

【図1】 本発明の一実施例で作製したサーマルプリン
タヘッドの構成を示す一部分解斜視図である。
FIG. 1 is a partially exploded perspective view showing the configuration of a thermal printer head manufactured in an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……金属基板 2……ポリイミド樹脂からなる保温層 3……下地層 4……発熱抵抗体層 5……発熱部 6……個別電極 7……共通電極 8……保護膜 1 ... Metal substrate 2 ... Insulating layer made of polyimide resin 3 ... Underlayer 4 ... Heating resistor layer 5 ... Heating part 6 ... Individual electrode 7 ... Common electrode 8 ... Protective film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川島 史行 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Fumiyuki Kawashima 8 Shinsita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ニオブ、珪素および酸素を少なくとも構
成元素として含有する焼結ターゲットであって、その気
孔率が 1〜 30%の範囲であることを特徴とするスパッタ
リングターゲット。
1. A sputtering target containing niobium, silicon and oxygen as at least constituent elements and having a porosity in the range of 1 to 30%.
【請求項2】 請求項1記載のスパッタリングターゲッ
トにおいて、 前記焼結ターゲットは構成元素として、さらに炭素を含
有することを特徴とするスパッタリングターゲット。
2. The sputtering target according to claim 1, wherein the sintering target further contains carbon as a constituent element.
【請求項3】 請求項1記載のスパッタリングターゲッ
トにおいて、 前記焼結ターゲットは構成元素として、さらにTa、Fe、
Cr、Al、 W、Mo、Re、RuおよびNiから選ばれた少なくと
も 1種の元素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。
3. The sputtering target according to claim 1, wherein the sintering target further contains Ta, Fe,
A sputtering target containing at least one element selected from Cr, Al, W, Mo, Re, Ru and Ni.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6899828B2 (en) 1999-05-10 2005-05-31 Nanyang Technological University Composite coatings

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