JPS63247360A - Sputtering target - Google Patents
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明はスパッタ用ターゲットに関し、より詳細には
、スパッタ膜の組成制御を容易に行なえると共に、膜の
厚み方向に組成および特性の異なるスパッタ膜を形成す
ることのできるスパッタ用ターゲットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to a sputtering target, and more specifically, the present invention relates to a sputtering target, and more specifically, it is possible to easily control the composition of a sputtered film, and to use sputtering targets that have different compositions and characteristics in the thickness direction of the sputtered film. The present invention relates to a sputtering target capable of forming a film.
〈従来の技術〉
従来、スパッタ用ターゲットとして、種々の材料が使用
されており、これらの材料として酸化物からなるターゲ
ット、例えば、酸化物粉末や、酸化物焼結体からなるタ
ーゲットが知られている。<Prior Art> Conventionally, various materials have been used as sputtering targets, and targets made of oxides, such as oxide powders and targets made of oxide sintered bodies, are known as these materials. There is.
また、膜の厚み方向に組成および特性の異なるスパッタ
膜は、所定の組成を有する第１の酸化物ターゲットを用
いて所定の条件でスパッタすることにより、被成膜物に
第１の薄膜を形成し、上記第１の酸化物ターゲットとは
組成の異なる第２の酸化物ターゲットを用い、スパッタ
条件を該第２のターゲットに適した条件に変えてスパッ
タすることにより第２の薄膜を形成し、上記のような操
作を繰返すことにより形成されている。より詳細には、
基板上に、例えば、半導体層と超電導層とを順次形成す
るには、まず、酸化物半導体をターゲットとしてスパッ
タし、次いで、酸化物超電導体をターゲットとしてスパ
ッタしている。In addition, for sputtered films with different compositions and properties in the film thickness direction, a first thin film is formed on the object by sputtering under predetermined conditions using a first oxide target having a predetermined composition. forming a second thin film by sputtering using a second oxide target having a different composition from the first oxide target and changing sputtering conditions to conditions suitable for the second target; It is formed by repeating the above operations. More specifically,
For example, to sequentially form a semiconductor layer and a superconducting layer on a substrate, sputtering is first performed using an oxide semiconductor as a target, and then sputtering is performed using an oxide superconductor as a target.
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、上記従来のスパッタ用ターゲットを用い
てスパッタすると、ターゲットがそれぞれ異なる組成５
で構成されているため、特性の異なる複数の薄膜を形成
するには、異なる組成を有するターゲットを複数用意し
なければならない。また、薄膜の組成制御を行なうには
、薄膜の組成に応じてターゲットを順次交換しなければ
ならないだけでなく、スパッタ条件も、ターゲットの組
成に応じて変更しなければならず、膜形成操作が非常に
煩雑である。しかも、スパッタ膜の形成時に、ターゲッ
トを取換えたり、スパッタ条件を変更ししたりすると、
ターゲットの取換え時やスパッタ条件を変更するための
待ち時間内に薄膜界面の特性が劣化したり、薄膜が歪に
なるという問題がある。従って、従来のターゲットでは
、スパッタ膜を連続的かつ均一に形成することが困難で
あると共に、スパッタ膜の特性が十分でないという聞届
がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, when sputtering is performed using the above conventional sputtering targets, the targets have different compositions.
Therefore, in order to form multiple thin films with different characteristics, multiple targets with different compositions must be prepared. Furthermore, in order to control the composition of a thin film, not only must the target be replaced sequentially depending on the composition of the thin film, but also the sputtering conditions must be changed according to the composition of the target, making the film formation process difficult. It's very complicated. Moreover, if you change the target or change the sputtering conditions when forming a sputtered film,
There is a problem that the characteristics of the thin film interface deteriorate or the thin film becomes distorted during the waiting time for replacing the target or changing the sputtering conditions. Therefore, with conventional targets, it is difficult to form a sputtered film continuously and uniformly, and there are reports that the characteristics of the sputtered film are not sufficient.
〈発明の目的〉
この発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、組
成の異なる複数のターゲットを用いたり、スパッタ膜形
成時にターゲットを取換えたりすることなく、同一のタ
ーゲッートを用いて、膜の厚み方向に組成および特性が
異なり、均一で特性の優れたスパッタ膜を形成すること
ができるスパッタ用ターゲットを提供することを目的と
する。<Object of the Invention> This invention has been made in view of the above problems, and it is possible to use the same target without using multiple targets with different compositions or changing targets during sputtering film formation. It is an object of the present invention to provide a sputtering target that can form a sputtered film with uniform composition and properties that vary in the thickness direction of the film and has excellent properties.
く問題点を解決するための手段および作用〉上記目的を
達成するため、この発明のスパッタ用ターゲットは、周
期律表１ａ族元素、ＩＩａ族元素および■ａ族元素から
選ばれれた少なくとも１種の元素と、周期律表Ｉｂ族元
素、ｎｂ族元素およびＩＩＩｂ族元素から選ばれた少な
くとも１種の元素と、酸素、窒素、フッ素、塩素、炭素
および硫黄から選ばれた少なくとも１種の元素とを構成
元素とするスパッタ用ターゲットであって、ターゲット
が、被スパッタ方向に上記構成元素の組成比を変化させ
て形成されていることを特徴とするものである。Means and operation for solving the above problems In order to achieve the above object, the sputtering target of the present invention contains at least one element selected from group 1a elements, group IIa elements, and group a elements of the periodic table. an element, at least one element selected from Group Ib elements, Group Nb elements, and Group IIIb elements of the periodic table, and at least one element selected from oxygen, nitrogen, fluorine, chlorine, carbon, and sulfur. This is a sputtering target having constituent elements, and is characterized in that the target is formed by changing the composition ratio of the constituent elements in the direction to be sputtered.
上記の構成のスパッタ用ターゲットによれば、ターゲッ
トが、被スパッタ方向に上記構成元素の組成比を変化さ
せて形成されているので、上記ターゲットをスパッタす
ると、ターゲットの表面から順次スパッタされて、ター
ゲットの構成元素の組成比の変化に応じた膜を形成でき
る。すなわち、所望する組成ごとにターゲットを交換す
ることなく、上記構成元素の組成変化に対応した膜が連
続的に形成されるので、厚み方向に組成および特性の異
なる均一なスパッタ膜が形成される。According to the sputtering target having the above configuration, the target is formed by changing the composition ratio of the constituent elements in the direction to be sputtered, so that when the target is sputtered, sputtering is sequentially performed from the surface of the target, and the target is sputtered sequentially from the surface of the target. It is possible to form a film that responds to changes in the composition ratio of the constituent elements. That is, a film corresponding to the change in the composition of the constituent elements is continuously formed without changing the target for each desired composition, so that a uniform sputtered film having different compositions and properties in the thickness direction is formed.
以下に、この発明の詳細な説明する。The present invention will be explained in detail below.
この発明のスパッタ用ターゲットは、被成膜物に形成す
る所望する膜の特性、例えば、絶縁性、半導電性、導電
性および超電導性等に応じて種々のものを選択され、周
期律表１ａ族元素、ＩＩａ族元素および■ａ族族元から
選ばれれた少なくとも１種の元素と、周期律表Ｉｂ族元
素、ｎｂ族元素およびＩＩＩｂ族元素から選ばれた少な
くとも１種の元素と、酸素、窒素、フッ素、塩素、炭素
および硫黄から選ばれた少な（とも１種の元素とを構成
元素としている。上記周期律表Ｉ族元素のうち、Ｉａ族
元素としては、Ｌｉ５ＮａＳＫＳＲｂおよびＣｓ等が挙
げられ、Ｉｂ族元素としては、Ｃｕ。Various sputtering targets of the present invention are selected depending on the characteristics of the desired film to be formed on the object, such as insulation, semiconductivity, conductivity, and superconductivity. at least one element selected from Group elements, Group IIa elements, and Group ■a elements; at least one element selected from Group Ib elements, Group Nb elements, and Group IIIb elements of the periodic table; oxygen; Constituent elements include one element selected from nitrogen, fluorine, chlorine, carbon, and sulfur. Among the Group I elements of the periodic table, examples of Group Ia elements include Li5NaSKSRb and Cs. , Cu as the Ib group element.
ＡｇおよびＡｕが挙げられる。また、周期律表■族元素
のうち、ＩＩａ族元素としては、Ｂｅ５Ｍｇ。Examples include Ag and Au. Also, among the Group II elements of the periodic table, Be5Mg is an element of Group IIa.
Ｃａｓ Ｓｒ％ＢａおよびＲａが挙げられ、ｎｂ族元素
としては、ＺｎＳＣｄ等が挙げられる。周期律表■族元
素のうち、ＩＩＩａ族元素としては、Ｓｃ。Examples of the nb group element include Cas Sr%Ba and Ra, and examples of the nb group element include ZnSCd. Among Group III elements of the periodic table, Sc is a Group IIIa element.
Ｙや、希土類元素としてのランタノイド系元素であるＬ
ａｌＣｅ％Ｇ ｄ ％ Ｌ ｕ等、アクチノイド系元素
であるＡｃ％Ｔｈ、Ｐａ、Ｃｆ等が挙げられる。ＩＩＩ
ｂ族元素としては、ＡＪＳＧａ％ Ｉｎ。Y and L, which is a lanthanoid element as a rare earth element.
Examples include actinide elements such as Ac%Th, Pa, and Cf, such as alCe%Gd%Lu. III
As the b group element, AJS Ga% In.
ＴＪ等が挙げられる。Examples include T.J.
上記元素のうち、ｌｂ族元素から選ばれた少なくとも１
種の元素と、ｎａ族元素およびＩＩＩａ族元素から選ば
れた少なくとも１８の元素と、酸素を構成元素とするも
のが好ましい。また、周期律表Ｉｂ族元素のうちＣｕが
好ましい。また、上記周期律表ＩＩａ族元素のうち、５
ｒＳＢａＳＢｅが好ましく、周期律表ＩＩＩａ族元素の
うち、Ｓｃ％Ｙや希土類元素、特にランタノイド系元素
であるＬａが好ましい。At least one selected from the lb group elements among the above elements
Preferably, the constituent elements are a seed element, at least 18 elements selected from the Na group elements and the IIIa group elements, and oxygen. Further, among the elements of group Ib of the periodic table, Cu is preferable. In addition, among the Group IIa elements of the periodic table, 5
rSBaSBe is preferred, and among the IIIa group elements of the periodic table, Sc%Y and rare earth elements, particularly La, which is a lanthanoid element, are preferred.
そして、上記ターゲットは、ターゲットの被スパッタ方
向に前記構成元素の組成比を変化させて形成されている
。すなわち、所望する薄膜の特性、例えば、前記絶縁性
、半導電性および超電導性等に応じてスパッタ方向に前
記構成元素の組成比が変化した状態でターゲットが構成
されていればよい。上記のようなターゲットとすると、
スパッタ時にターゲットを交換することなく、上記組成
の変化に対応した組成を有する均一かつ均質なスパッタ
膜を連続的に形成できる。なお、上記構成元素の組成に
おいて、異なる種類の元素が含有されていてもよい。ま
た、ターゲットが、共通した同種の構成元素で構成され
、該構成元素の含有量が被スパッタ方向に連続的に変化
していてもよく、この場合、構成元素が同゛種であり、
しかも該構成元素の組成比が連続的に異なるので、連続
した均一なスパッタ膜を形成することができる。The target is formed by changing the composition ratio of the constituent elements in the sputtering direction of the target. That is, it is sufficient that the target is configured in such a manner that the composition ratio of the constituent elements changes in the sputtering direction depending on the desired properties of the thin film, for example, the insulating property, semiconductivity, superconductivity, etc. Given the target as above,
It is possible to continuously form a uniform and homogeneous sputtered film having a composition corresponding to the above-mentioned compositional changes without replacing the target during sputtering. In addition, in the composition of the above-mentioned constituent elements, different types of elements may be contained. Further, the target may be composed of common constituent elements of the same kind, and the content of the constituent elements may vary continuously in the direction to be sputtered. In this case, the constituent elements are of the same kind,
Moreover, since the composition ratios of the constituent elements are continuously different, a continuous and uniform sputtered film can be formed.
また、第２図に示すように、ターゲットは、前記構成元
素の組成比が異なる複数の層で形成されているのが好ま
しい。この場合、各層の組成に対応して形成される各薄
膜の特性および均一性が高まると共に、スパッタにより
得られたスパッタ膜の特性が向上する。Further, as shown in FIG. 2, the target is preferably formed of a plurality of layers having different composition ratios of the constituent elements. In this case, the characteristics and uniformity of each thin film formed according to the composition of each layer are improved, and the characteristics of the sputtered film obtained by sputtering are improved.
なお、上記各層は、互いに異なる構成元素を含有してい
てもよい。また、上記各層を構成する構成元素とその組
成比は、所望する薄膜の特性に応じて種々組合せて使用
することができるが、層間の密着度を高めると共に、同
一のスパッタ条件で、より一層特性の優れたスパッタ膜
を得たり、共通した同種の構成元素で構成されしかも組
成比を変えるだけで、半導体や超電導体等としての特性
を示すように構成したりするのが好ましい。より詳細に
は、周期律表１ａ族元素、ＩＩａ族元素およびＩＩＩａ
族元素から選ばれた元素と、周期律表Ｉｂ族元素、ｎｂ
族元素およびＩＩＩｂ族元素から選ばれた元素と、酸素
、窒素、フッ素、塩素、炭素および硫黄から選ばれた元
素とを共通の構成元素とすると共に、上記共通の構成元
素の組成割合を変えることに′より、各層を絶縁層、半
導体層および超電導層等として構成することができる。Note that each of the above layers may contain mutually different constituent elements. Furthermore, the constituent elements and their composition ratios constituting each of the above layers can be used in various combinations depending on the desired properties of the thin film. It is preferable to obtain a sputtered film with excellent properties, or to construct the film so that it exhibits properties as a semiconductor, a superconductor, etc. by simply changing the composition ratio while being composed of common constituent elements of the same type. More specifically, elements of group Ia, group IIa and IIIa of the periodic table.
Elements selected from group elements and elements of group Ib of the periodic table, nb
An element selected from group elements and group IIIb elements and an element selected from oxygen, nitrogen, fluorine, chlorine, carbon, and sulfur are used as common constituent elements, and the composition ratio of the common constituent elements is changed. By ', each layer can be configured as an insulating layer, a semiconductor layer, a superconducting layer, etc.
上記のような同種の構成元素において、特に、周期律表
ｎａ族元素、ＩＩＩａ族元素および希土類元素から選ば
れた少なくとも１種の元素と、Ｃｕと、酸素との組合せ
からなるものが好ましい。この場合、周期律表ｎａ族元
素であるＹ１周期律表■ａ族元索であるＢａ、周期律表
Ｉｂ族元素であるＣｕおよび酸素を、各層における共通
の構成元素とする系において、上記ＹとＢａ等との割合
を変えることにより、絶縁層、半導体層および超電導層
等とすることができる。より具体的には、（Ｙｘ Ｂａ
ｔ−ｘ ） ２Ｃｕｂ４からなる組成において、Ｘが、
０．８〜０．９等のものは、半導体としての特性に優れ
、
０．４ ０．６ ）ｔ ”Ｏａからなる組成のも（Ｙ
Ｂａ
のは超電導体としての特性に優れる。Among the constituent elements of the same type as described above, those consisting of a combination of at least one element selected from group Na elements, group IIIa elements, and rare earth elements of the periodic table, Cu, and oxygen are particularly preferred. In this case, in a system in which common constituent elements in each layer are Y1, which is an element in group Na of the periodic table, Ba, which is an element in group A in the periodic table, Cu, which is an element in group Ib in the periodic table, and oxygen, By changing the ratio of Ba and Ba, etc., an insulating layer, a semiconductor layer, a superconducting layer, etc. can be formed. More specifically, (Yx Ba
t-x) In the composition consisting of 2Cub4, X is
Those with a composition of 0.8 to 0.9 have excellent properties as semiconductors, and those with a composition consisting of 0.4 0.6)t''Oa (Y
Ba has excellent properties as a superconductor.
また、層の数は、所望するスパッタ膜の特性に応じて適
宜選択することができる。上記組成の異なる複数の層は
、それぞれ種々の厚みに形成する、ことができるが、ス
パッタにより形成される薄膜の均−性等を高めるため、
各層の層厚はＩＯＡ〜１ ｍｍであるのが好ましい。層
厚がＩＯＡ未満では、均−で良好な特性を有する薄膜が
得難く、１ ｍｍを越えるとスパッタするのに長時間を
要する。なお、上記複数の層は、種々の方法、例えば、
各層の構成元素を含有する粉体を用い、成形手段により
順次圧縮成形すると共に、得られた成形体を焼成して上
記複数の層を有する焼結体を形成する方法や、真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンブレーティング法、分子
線エピタキシャル法などの物理気相成長（ＰＶＤ）法、
種々の化学気相成長（ＣＶＤ）法等により形成すること
ができる。Further, the number of layers can be appropriately selected depending on the desired characteristics of the sputtered film. The plurality of layers having different compositions can be formed to have various thicknesses, but in order to improve the uniformity of the thin film formed by sputtering,
The thickness of each layer is preferably IOA~1 mm. If the layer thickness is less than IOA, it is difficult to obtain a thin film that is uniform and has good properties, and if it exceeds 1 mm, it will take a long time to sputter. Note that the plurality of layers can be formed by various methods, for example,
A method of forming a sintered body having the plurality of layers by sequentially compression molding the powder containing the constituent elements of each layer using a molding means and firing the obtained molded body, a vacuum evaporation method, a sputtering method, etc. physical vapor deposition (PVD) methods such as ion blating method, molecular beam epitaxial method,
It can be formed by various chemical vapor deposition (CVD) methods.
上記スパッタ用ターゲットのスパッタは、例えば、第１
図に示すようなスパッタ装置を用いて行なうことができ
る。第１図において、高真空状態に減圧されたチャンバ
（７）には、前記ターゲット（２）がホルダ（４）にて
保持されていると共に、ターゲット（２）の被成膜物（
１）への堆積効率を高めるため、該ターゲット■はシー
ルド板口）にてシールドされている。一方、ターゲット
（２）の構成元素を上記被成膜物（１）上に堆積させる
ため、被成膜物（１）は、上記ターゲット（２に対向し
て、固定部材（９）により固定された永久磁石（ｌＯ）
上に載置されており、上記永久磁石（１０）はホルダ（
１１）に保持されている。なお、上記のように永久磁石
（１０）を用いることにより、薄膜の成長速度を高める
ことができる。また、上記ホルダ（４）（１１）には、
直流電源（８）によりバイアスが印加されている。なお
、前記チャンバ（７）と各ホルダ（４）（１１）との間
は、絶縁体からなる封止部材（６）で封止されており、
チャンバ（７）はアースされている。また、前記シール
ド板（３）は絶縁部材（５）にてホルダ（４）に固定さ
れていると共に、アースされている。For example, the sputtering of the sputtering target is performed using the first sputtering target.
This can be carried out using a sputtering apparatus as shown in the figure. In FIG. 1, the target (2) is held in a holder (4) in a chamber (7) which has been reduced to a high vacuum state, and the target (2) to be coated (
In order to increase the deposition efficiency on 1), the target 1) is shielded with a shield plate 1). On the other hand, in order to deposit constituent elements of the target (2) onto the object (1), the object (1) is fixed by a fixing member (9) facing the target (2). permanent magnet (lO)
The permanent magnet (10) is placed on the holder (
11). Note that by using the permanent magnet (10) as described above, the growth rate of the thin film can be increased. In addition, the holders (4) and (11) include:
A bias is applied by a DC power supply (8). Note that the chamber (7) and each holder (4) (11) are sealed with a sealing member (6) made of an insulator,
The chamber (7) is grounded. Further, the shield plate (3) is fixed to the holder (4) with an insulating member (5) and is grounded.
上記のようなスパッタ装置を用いてスパッタする場合、
前記チャンバ（７）に、微量のアルゴンガス等を導入し
、電場によりアルゴンガス等を帯電させると共に、イオ
ン化したアルゴンガス等を上記ターゲット（２）に叩き
つけることにより、前記被成膜物（１）上に、ターゲッ
トＣ）の構成元素の組成比に対応した薄膜を順次形成す
ることができる。また、膜成長に際しては、加える電力
を調整することにより、成長速度を制御することができ
る。When sputtering using a sputtering device such as the one above,
A trace amount of argon gas or the like is introduced into the chamber (7), the argon gas or the like is charged by an electric field, and the ionized argon gas or the like is struck against the target (2) to form a film on the object (1). Thin films corresponding to the composition ratios of constituent elements of target C) can be successively formed thereon. Furthermore, during film growth, the growth rate can be controlled by adjusting the applied power.
上記のスパッタは、ターゲットの組成に応じて種々の条
件で行なうことができるが、ターゲットがスパッタ方向
に構成元素の組成比を変化させて形成されているので、
ターゲットを所望の組成および厚みとすることにより、
所望の膜の形成条件を予め決定することができ、膜の組
成制御を精度よく行なうことができる。また、スパッタ
条件を余り変えることなく均一で特性に優れた連続的な
スパッタ膜を形成することができる。すなわち、ターゲ
ットを交換することなく、膜の組成制御を行なうことが
でき、スパッタ膜の厚み方向に組成および特性が異なり
、歪がなく均一なスパッタ膜を連続的に形成することが
できる。The above sputtering can be performed under various conditions depending on the composition of the target, but since the target is formed by changing the composition ratio of the constituent elements in the sputtering direction,
By setting the target to the desired composition and thickness,
The conditions for forming a desired film can be determined in advance, and the composition of the film can be controlled with high precision. Furthermore, a continuous sputtered film that is uniform and has excellent properties can be formed without changing the sputtering conditions too much. That is, it is possible to control the composition of the film without replacing the target, and it is possible to continuously form a uniform sputtered film without distortion, with the composition and properties varying in the thickness direction of the sputtered film.
特に、共通の構成元素からなると共に、組成比の異なる
複数の層で形成されているターゲットや、被スパッタ方
向に連続的に組成比率の異なるターゲットを用いると、
同一のスパッタ条件下でスパッタすることができるとい
う利点がある。In particular, when using a target that is made of a common constituent element and is formed of multiple layers with different composition ratios, or a target that has different composition ratios continuously in the direction to be sputtered,
There is an advantage that sputtering can be performed under the same sputtering conditions.
この発明のスパッタ用ターゲットは、エレクトロニクス
分野や、電力応用分野等の種々の分野において使用され
るスイッチング素子、記憶素子、磁束センサ、増幅素子
等をスパッタにより製造にする上で有用である。The sputtering target of the present invention is useful for manufacturing switching elements, memory elements, magnetic flux sensors, amplification elements, etc., which are used in various fields such as the electronics field and the power application field, by sputtering.
〈実施例〉
以下に、実施例に基づき、この発明をより詳細に説明す
る。<Examples> The present invention will be described in more detail below based on Examples.
実施例および比較例
第２図に示すように、Ｄ層の上に０層、Ｂ層およびＡ層
が順次形成された焼結体ターゲットを用いた。なお、上
記ＡおよびＢ層は半導体層、０層は超電導層、Ｄ層は基
盤を構成しており、それぞれ１００ＯＡの層厚を有する
以下の組成からなるものである。Examples and Comparative Examples As shown in FIG. 2, a sintered target was used in which a layer 0, a layer B, and a layer A were sequentially formed on a layer D. The A and B layers are semiconductor layers, the 0 layer is a superconducting layer, and the D layer is a base, each having a thickness of 100 OA and having the following composition.
Ａ層：（Ｙ Ｂａ ）２ｃｕｏ４０．９ ０
．１
（半導体層）
Ｂ層： （Ｙ Ｂａ ）２ ＣｕｂｓＯ，８０
，２
（半導体層）
０層：（Ｙ Ｂａ ）＋Ｃｕ０ａＯ，４０，８
（超電導層）
Ｄ層：、Ｙ２ Ｃｕ ０４ （基盤）また、比較例と
して、４つの焼結体ターゲット、すなわち、上記Ａ層の
組成を有する焼結体ターゲット、Ｂ層の組成を有する焼
結体ターゲット、６層の組成を有する焼結体ターゲット
、およびＤ層の組成を有する焼結体ターゲットを用いた
。A layer: (Y Ba )2 cuo40.9 0
．． 1 (Semiconductor layer) B layer: (Y Ba )2 CubsO, 80
,2 (semiconductor layer) 0 layer: (YBa)+Cu0aO,40,8 (superconducting layer) D layer:, Y2 Cu 04 (base) In addition, as a comparative example, four sintered targets, namely the above A layer A sintered target having a composition of , a sintered target having a composition of layer B, a sintered target having a composition of 6 layers, and a sintered target having a composition of layer D were used.
なお、上記実施例および比較例のターゲットは、それぞ
れ１００ ｍｍφ、厚み５ ｍ＋ｒ＋のちのを用いた。The targets used in the above examples and comparative examples each had a diameter of 100 mm and a thickness of 5 m+r+.
また、基盤として、厚み１ ｍｍのサファイアを用いた
。Furthermore, sapphire with a thickness of 1 mm was used as the base.
そして、実施例においては、複数の層を有する上記焼結
体ターゲットを、同一の条件で連続的にスパッタした。In the examples, the sintered target having a plurality of layers was sputtered continuously under the same conditions.
一方、比較例においては、Ａ層の組成を有する焼結体タ
ーゲットをスパッタした後、ターゲットを、Ｂ層の組成
を有する焼結体ターゲット、６層の組成を有する焼結体
ターゲットおよびＤ層の組成を有する焼結体ターゲット
に順次取換えてスパッタした。On the other hand, in the comparative example, after sputtering a sintered target having the composition of the A layer, the targets were sputtered. Sputtering was performed by sequentially replacing the target with a sintered target having the same composition.
上記のようにして形成されたスパッタ膜について、膜の
面の中心から径方向へ至る膜の均一性を電子顕微鏡およ
び元素分析装置により調べたところ、第３図に示すよう
な結果を得た。すなわち、第３図Ａに示すように、実施
例のものでは、基盤から順次均一な膜が２０ＯＡ毎に形
成されており、面内での均一度も良好であった。The sputtered film formed as described above was examined for uniformity in the radial direction from the center of the film surface using an electron microscope and an elemental analyzer, and the results shown in FIG. 3 were obtained. That is, as shown in FIG. 3A, in the example, a uniform film was sequentially formed every 20 OA from the substrate, and the in-plane uniformity was also good.
これに対して、第３図Ｂに示すように、比較例のもので
は、面内での凹凸が激しいだけでなく、一部Ｂ層が欠如
し、Ａ層上に６層が形成されている箇所があり、薄膜が
不均一であった。また、ターゲットを取換えたため、各
層間に０２の付着が認められた。On the other hand, as shown in Figure 3B, in the comparative example, not only is the in-plane unevenness severe, layer B is partially missing, and 6 layers are formed on layer A. There were some spots, and the thin film was uneven. Furthermore, since the target was replaced, 02 was observed to adhere between each layer.
また、超電導特性を電気抵抗に基づいて調べたところ、
第４図に示すような結果を得た。すなわち、実施例の結
果を示す第４図Ａおよび比較例の結果を示す第４図Ｂに
示されるように、実施例の膜の方が、比較例のものより
も臨界温度Ｔｃが高くシャープな遷移を示した。In addition, when we investigated superconducting properties based on electrical resistance, we found that
The results shown in FIG. 4 were obtained. That is, as shown in FIG. 4A showing the results of the example and FIG. 4B showing the results of the comparative example, the film of the example has a higher critical temperature Tc than that of the comparative example and is sharper. It showed the transition.
〈発明の効果〉
以上のように、この発明のスパッタ用ターゲットによれ
ば、ターゲットが、被スパッタ方向に上記構成元素の組
成比を変化させて形成されているので、組成の異なる複
数のターゲットを用意したり、スパッタ膜形成時にター
ゲットを取換えたりすることなく、同一のターゲットを
用いて、厚み方向に組成および特性が異なり、均一で特
性の優れたスパッタ膜を連続的に形成することができる
という特有の効果を奏する。<Effects of the Invention> As described above, according to the sputtering target of the present invention, the target is formed by changing the composition ratio of the constituent elements in the direction to be sputtered, so it is possible to use multiple targets with different compositions. Using the same target, it is possible to continuously form sputtered films with uniform and excellent properties that vary in composition and properties in the thickness direction, without having to prepare or replace targets during sputtered film formation. It has a unique effect.
第１図はスパッタ装置の概略図、
第２図は実施例で用いたスパッタ用ターゲットの構造を
示す概略斜視図、
第３図Ａおよび第４図Ａは、実施例の実験結果を示す図
、第３図Ｂおよび第４図Ｂは、比較例の実験結果を示す
図である。
特許出願人 住友電気工業株式会社
曲
の
中
心
第
（Ａ）
３図
（Ｂ）
（Ｂ）
手 続 補 正 書 （自発）１、事件の表示
昭和６２年特許願第８０４１１号
２、発明の名称
スパッタ用ターゲット
３、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 大阪市東区北浜５丁目１５番地名 称 （
２１３）住友電気工業株式会社想者川上哲部
４、代理人
５、補正命令の日付（自発）
６、補正の対象
図 面FIG. 1 is a schematic diagram of the sputtering apparatus, FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the sputtering target used in the example, FIG. 3A and FIG. 4A are diagrams showing the experimental results of the example, FIG. 3B and FIG. 4B are diagrams showing experimental results of comparative examples. Patent Applicant: Sumitomo Electric Industries, Ltd. Center of the Song No. (A) Figure 3 (B) (B) Procedural Amendment (Spontaneous) 1. Indication of the Case Patent Application No. 80411 of 1985 2. Name of the Invention Spatter Target 3, Relationship with the person making the amendment Patent applicant address 5-15 Kitahama, Higashi-ku, Osaka Name (
213) Sumitomo Electric Industries, Ltd. Sosha Tetsube Kawakami 4, Agent 5, Date of amendment order (voluntary) 6, Drawings subject to amendment
Claims (1)
素から選ばれた少なくとも１種の元素と、周期律表 I
ｂ族元素、IIｂ族元素およびIIIｂ族元素から選ばれた
少なくとも１種の元素と、酸素、窒素、フッ素、塩素、
炭素および硫黄から選ばれた少なくとも１種の元素とを
構成元素とするスパッタ用ターゲットであって、 ターゲットが、被スパッタ方向に上記構成元素の組成比
を変化させて形成されていることを特徴とするスパッタ
用ターゲット。 ２、ターゲットが、構成元素の組成比が異なる複数の層
で形成されている上記特許請求の範囲第１項記載のスパ
ッタ用ターゲット。 ３、複数の層が、周期律表IIａ族元素およびIIIａ族元
素から選ばれた少なくとも１種の元素と、Ｃｕと、酸素
とを含むものである上記特許請求範囲第２項記載のスパ
ッタ用ターゲット。 ４、ターゲットが、共通の構成元素で形成されている上
記特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載
のスパッタ用ターゲット。 ５、複数の層の層厚が、それぞれ、１０Å〜１ｍｍであ
る上記特許請求の範囲第２項または第３項記載のスパッ
タ用ターゲット。[Claims] 1. At least one element selected from Group Ia elements, Group IIa elements, and Group IIIa elements of the Periodic Table;
At least one element selected from group b elements, group IIb elements, and group IIIb elements, and oxygen, nitrogen, fluorine, chlorine,
A sputtering target comprising at least one element selected from carbon and sulfur as a constituent element, characterized in that the target is formed by changing the composition ratio of the constituent elements in the direction to be sputtered. sputtering target. 2. The sputtering target according to claim 1, wherein the target is formed of a plurality of layers having different composition ratios of constituent elements. 3. The sputtering target according to claim 2, wherein the plurality of layers contain at least one element selected from group IIa elements and group IIIa elements of the periodic table, Cu, and oxygen. 4. The sputtering target according to any one of claims 1 to 3, wherein the targets are formed of a common constituent element. 5. The sputtering target according to claim 2 or 3, wherein each of the plurality of layers has a thickness of 10 Å to 1 mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8041187A JPS63247360A (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Sputtering target |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8041187A JPS63247360A (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Sputtering target |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247360A true JPS63247360A (en) | 1988-10-14 |
Family
ID=13717551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8041187A Pending JPS63247360A (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Sputtering target |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63247360A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2680799A1 (en) * | 1991-09-03 | 1993-03-05 | Elf Aquitaine | Target element for cathodic sputtering, process for the preparation of the said element and targets, especially over a large area, produced from this element |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP8041187A patent/JPS63247360A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2680799A1 (en) * | 1991-09-03 | 1993-03-05 | Elf Aquitaine | Target element for cathodic sputtering, process for the preparation of the said element and targets, especially over a large area, produced from this element |
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