KR101475133B1 - Sb-Te ALLOY POWDER FOR SINTERING, PROCESS FOR PRODUCTION OF THE POWDER, AND SINTERED TARGET - Google Patents
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Abstract
평균 입경이 0.1 ∼ 200 ㎛ 인 분말로 이루어지고, 산소 함유량이 1000 wtppm 이하인 것을 특징으로 하는 소결용 Sb-Te 계 합금 분말 및 Sb-Te 계 합금으로 이루어지는 소결체 타겟으로서, 산소 함유량이 1000 wtppm 이하, 항절력이 50 MPa 이상, 상대 밀도가 99 % 이상인 것을 특징으로 하는 Sb-Te 계 합금으로 이루어지는 소결체 타겟. Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟 조직의 균일화와 미세화를 도모하여, 소결 타겟의 크랙 발생을 억제하고, 스퍼터링시에 아킹 발생을 방지한다. 또, 스퍼터 침식에 의한 표면의 요철을 감소시켜, 양호한 품질의 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟을 얻는다. A sintered body target comprising an Sb-Te-based alloy powder for sintering and an Sb-Te-based alloy, wherein the sintered body is composed of a powder having an average particle diameter of 0.1 to 200 탆 and an oxygen content of not more than 1000 wtppm. Wherein the Sb-Te based alloy is characterized in that the resistance of the sintered body is 50 MPa or more and the relative density is 99% or more. Sb-Te-based alloy sputtering target structure is made uniform and finer, cracks are prevented from being generated in the sintered target, and arcing is prevented from occurring at the time of sputtering. Further, the unevenness of the surface due to the sputter erosion is reduced, and a Sb-Te alloy sputtering target of good quality is obtained.
Description
본 발명은, 소결용 Sb-Te 계 합금 분말, 예를 들어 Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge-Sb-Te 합금으로 이루어지는 상변화 기록층을 형성하기 위한 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟 그리고 그 타겟을 제조하기 위해 바람직한 소결용 Sb-Te 계 합금 분말 및 소결용 Sb-Te 계 합금 분말의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an Sb-Te alloy sputtering target for forming a phase change recording layer made of an Sb-Te alloy powder for sintering, for example, an Ag-In-Sb-Te alloy or a Ge-Sb- Te-based alloy powder for sintering and a method for producing an Sb-Te-based alloy powder for sintering for producing a target.
최근, 상변화 기록용 재료로서, 즉 상변태를 이용하여 정보를 기록하는 매체로서 Sb-Te 계 재료로 이루어지는 박막이 사용되게 되었다. 이 Sb-Te 계 합금 재료로 이루어지는 박막을 형성하는 방법으로서는, 진공 증착법이나 스퍼터링법 등의, 일반적으로 물리 증착법이라고 알려져 있는 수단에 의해 실시되는 것이 보통이다. 특히, 조작성이나 피막의 안정성 면에서 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 형성하는 경우가 많다. In recent years, a thin film made of an Sb-Te-based material has been used as a phase change recording material, that is, a medium for recording information by using a phase change. As a method for forming the thin film made of the Sb-Te alloy material, it is usually carried out by means known as a physical vapor deposition method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method. In particular, in many cases, magnetron sputtering is used in terms of operability and film stability.
스퍼터링법에 의한 막의 형성은, 음극에 설치된 타겟에 Ar 이온 등의 정이온을 물리적으로 충돌시키고, 그 충돌 에너지로 타겟을 구성하는 재료를 방출시켜, 대면하고 있는 양극측의 기판에 타겟 재료와 거의 동일한 조성의 막을 적층함으로써 실시된다. The formation of the film by the sputtering method is carried out by physically colliding the target provided on the cathode with a static ion such as Ar ions and discharging the material constituting the target with the collision energy so that the target material And then laminating films having the same composition.
스퍼터링법에 의한 피복법은 처리 시간이나 공급 전력 등을 조절함으로써, 안정적인 성막 속도로 옹스트롬 단위의 얇은 막으로부터 수십 ㎛ 의 두꺼운 막까지 형성할 수 있다는 특징을 가지고 있다. The coating method by the sputtering method is characterized in that it is possible to form a film from a thin film of angstrom to a thick film of several tens of microns at a stable film forming speed by controlling the processing time and the supply power.
상변화 기록막용 Sb-Te 계 합금 재료로 이루어지는 막을 형성하는 경우에 특히 문제가 되는 것은, 스퍼터링시에 입자가 발생하거나 혹은 이상 방전 (마이크로아킹) 이나 클러스터 형상 (덩어리가 되어 부착) 의 박막 형성의 원인이 되는 노듈 (돌기물) 의 발생이나, 스퍼터링시에 타겟의 크랙 또는 균열이 발생하거나 하는 것, 나아가서는 타겟용 소결 분말의 제조 공정에서 다량으로 산소를 흡수하는 것이다. Particularly troublesome in the case of forming a film made of an Sb-Te alloy material for a phase-change recording film are problems in that particles are generated at the time of sputtering, or when abnormal discharge (micro arcing) or formation of a thin film of clusters Cracks or cracks occur in the target during the generation of nodules (protrusions) that cause the sputtering, and in the sputtering, and furthermore, a large amount of oxygen is absorbed in the production process of the target sintered powder.
이와 같은 타겟 또는 스퍼터링했을 때의 문제는 기록 매체인 박막의 품질을 저하시키는 큰 원인이 되고 있다. Such a problem in the case of the target or the sputtering is a major cause of deteriorating the quality of the thin film as the recording medium.
상기 문제는, 소결용 분말의 입경 또는 타겟의 구조나 성상에 따라 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있다. 그러나, 종래는 상변화 기록층을 형성하기 위한 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟을 제조할 때에, 적당한 분말이 제조될 수 없다는 점, 또 소결에 의해 얻어지는 타겟이 충분한 특성을 보유하고 있지 않다는 점도 있어, 스퍼터링했을 때의, 입자의 발생, 이상 방전, 노듈의 발생, 타겟의 크랙 또는 깨짐의 발생, 나아가서는 타겟 중에 함유되는 다량의 산소를 피할 수 없었다. It can be seen that the above problem is greatly affected by the particle diameter of the powder for sintering or the structure and properties of the target. However, conventionally, when a Sb-Te based alloy sputtering target for forming a phase change recording layer is manufactured, a suitable powder can not be produced, and a target obtained by sintering does not have sufficient characteristics, Generation of particles, abnormal discharge, generation of nodules, occurrence of cracks or cracks in the target, and even a large amount of oxygen contained in the target when sputtering could not be avoided.
종래의 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟의 제조 방법으로서, Ge-Sb-Te 계 스퍼터링용 타겟의 제조 방법을 예로 들면, 불활성 가스 아토마이즈법에 의해 급랭함으로써 Ge-Te 합금, Sb-Te 합금의 각각의 분말을 제조하여, 합금 분말을 균일하게 혼합한 후, 가압 소결을 실시하는 Ge-Sb-Te 계 스퍼터링용 타겟의 제조 방법이 개시되어 있다 (예를 들어 특허 문헌 1 참조). As a method for producing a conventional Sb-Te alloy sputtering target, a method of producing a Ge-Sb-Te sputtering target is exemplified by the inert gas atomization method to quench the Ge-Te alloy and the Sb-Te alloy (See, for example, Patent Document 1) a method of producing a Ge-Sb-Te-based sputtering target by preparing a powder of a Ge-Sb-Te alloy powder, uniformly mixing the alloy powder, and then performing pressure sintering.
또, Ge, Sb, Te 를 함유하는 합금 분말 중, 탭 밀도 (상대 밀도) 가 50 % 이상인 분말을 형으로 흘려 넣어, 냉간 혹은 온간에서 가압하고, 냉간 가압 후의 밀도가 95 % 이상인 성형재를 Ar 혹은 진공 분위기 중에서 열처리하여 소결함으로써, 그 소결체의 산소 함유량이 700 ppm 이하인 것을 특징으로 하는 Ge-Sb-Te 계 스퍼터링 타겟의 제조 방법 및 이들에 사용하는 분말을 아토마이즈법에 의해 제조하는 기술의 기재가 있다 (예를 들어 특허 문헌 2 참조). Further, a powder having a tap density (relative density) of 50% or more among the alloy powders containing Ge, Sb and Te is poured into the die and pressed at a cold or warm temperature to form a molding material having a density of 95% Or the sintered body is heat-treated in a vacuum atmosphere to have an oxygen content of 700 ppm or less, and a method of producing a Ge-Sb-Te-based sputtering target and a powder for use in these methods by atomization (See, for example, Patent Document 2).
또, Ge, Sb, Te 를 함유하는 원료에 대해 불활성 가스 아토마이즈 방법에 의해 급랭된 분말을 제조하여, 그 분말 중 20 ㎛ 이상이고, 또한 단위 중량당 비표면적이 300 ㎟/g 이하인 입도 분포를 갖는 분말을 사용하여, 냉간 혹은 온간에서 가압 성형한 성형체를 소결하는 Ge-Sb-Te 계 스퍼터링 타겟재의 제조 방법의 기재가 있다 (예를 들어, 특허 문헌 3 참조). The raw material containing Ge, Sb and Te is quenched by an inert gas atomization method to obtain a powder having a particle size distribution of 20 mu m or more and a specific surface area per unit weight of 300 mm < 2 > / g or less (Refer to, for example, Patent Document 3) a method of producing a Ge-Sb-Te-based sputtering target material by sintering a compact that has been subjected to pressure molding in cold or warm conditions using a powder having a high thermal conductivity.
그 밖에 아토마이즈 분말을 사용하여 타겟을 제조하는 기술로서는, 하기 특허 문헌 4, 5, 6 이 있다. Other techniques for producing a target using an atomized powder include the following Patent Documents 4, 5, and 6.
그러나, 이상의 특허 문헌에 대해서는, 아토마이즈 분말을 그대로 사용하는 것으로, 타겟의 충분한 강도를 얻을 수 없고, 또 타겟 조직의 미세화 및 균질화가 달성되어 있다고는 말하기 어렵다. 또, 허용되는 산소 함유량도 많고, 상변화 기록층을 형성하기 위한 Sb-Te 계 스퍼터링 타겟으로서는, 충분하다고는 말할 수 없다는 문제가 있다. However, with respect to the above patent documents, it is difficult to say that sufficient strength of the target can not be obtained by using the atomized powder as it is, and that the fineness and homogenization of the target structure are achieved. In addition, there is a problem that the allowable oxygen content is large and it can not be said to be sufficient for an Sb-Te-based sputtering target for forming a phase change recording layer.
이와 같은 점에서, 먼저 본 출원인은 Sb-Te 계 스퍼터링 타겟 및 그것에 사용되는 분말을 제안하였다 (특허 문헌 7, 8, 9 참조). 이들은, 상기 문제를 해결하기 위한 것이다. In this respect, the Applicant first proposed an Sb-Te-based sputtering target and a powder used therefor (see Patent Documents 7, 8 and 9). These are for solving the above problem.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2000-265262호 Patent Document 1: JP-A-2000-265262
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 2001-98366호 Patent Document 2: JP-A-2001-98366
특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 2001-123266호 Patent Document 3: JP-A-2001-123266
특허 문헌 4 : 일본 공개특허공보 소10-81962호 Patent Document 4: JP-A-10-81962
특허 문헌 5 : 일본 공개특허공보 2001-123267호 Patent Document 5: JP-A-2001-123267
특허 문헌 6 : 일본 공개특허공보 2000-129316호 Patent Document 6: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-129316
특허 문헌 7 : 일본 공개특허공보 2004-162109호 Patent Document 7: JP-A-2004-162109
특허 문헌 8 : WO2006/077692호 Patent Document 8: WO2006 / 077692
특허 문헌 9 : WO2006/067937호 Patent Document 9: WO2006 / 067937
본 발명은, 결정화 속도를 최적으로 할 수 있고, 아모르퍼스와 결정의 변태 반복 내성을 향상시켜, 더욱 성막 비저항의 최적화를 실시하는 것을 목적으로 한다. 또한, 스퍼터링했을 때의, 입자의 발생, 이상 방전, 노듈의 발생, 타겟의 크랙 또는 깨짐의 발생 등을 효과적으로 억제하고, 타겟 중에 함유되는 산소 등의 불순물을 감소시킬 수 있는 타겟 소결용 Sb-Te 계 합금 분말, 특히 Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge-Sb-Te 합금으로 이루어지는 상변화 기록층을 형성하기 위한 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟을 제조하기 위해서 바람직한 소결용 Sb-Te 계 합금 분말 및 소결용 Sb-Te 계 합금 분말의 제조 방법 그리고 그것에 의해 얻어진 소결체 타겟을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to optimize the crystallization rate, improve the resistance to repeated transformation of amorphous and crystalline phases, and further optimize the film resistivity. In addition, Sb-Te for target sintering, which can effectively suppress the generation of particles, an abnormal discharge, generation of nodules, occurrence of cracks or cracks of the target, and impurities such as oxygen contained in the target during sputtering, Te-based alloy powder for sintering, which is preferable for producing an Sb-Te-based alloy sputtering target for forming a phase-change recording layer made of a base alloy powder, particularly a Ag-In-Sb-Te alloy or a Ge- And a method for producing an Sb-Te alloy powder for sintering, and a sintered body target obtained thereby.
상기 문제점을 해결하기 위한 기술적인 수단은, 안정적이고 또한 균질한 상변화 기록층은, 분말의 성상 그리고 타겟의 구조 및 특성을 연구함으로써 얻을 수 있다는 지견을 얻었다. The technical means for solving the above problem is that a stable and homogeneous phase change recording layer can be obtained by studying the properties of the powder and the structure and properties of the target.
이 지견에 기초하여, 본 발명은 On the basis of this finding,
1) 평균 입경이 0.1 ∼ 200 ㎛ 인 분말로 이루어지고, 산소 함유량이 1000 wtppm 이하인 것을 특징으로 하는 소결용 Sb-Te 계 합금 분말을 제공한다. 1) An Sb-Te alloy powder for sintering, characterized in that it is made of a powder having an average particle diameter of 0.1 to 200 탆 and an oxygen content of 1000 wtppm or less.
본원 발명의 소결용 Sb-Te 계 합금 분말은 첨가 원소로서 Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si, Ti 를 사용할 수 있고, 이들에서 선택된 1 종 이상의 원소를 1 ∼ 30 at% 함유시킬 수 있다. 일반적으로, 이들 첨가 원소에 의해, 결정화 속도를 최적으로 할 수 있고, 또 융점 및 결정화 온도를 최적으로 할 수 있다. 또, 아모르퍼스와 결정의 변태 반복 내성을 향상시켜, 더욱 성막 비저항의 최적화를 실시할 수 있다. As the additive element, Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si and Ti can be used as the Sb- , And 1 to 30 at% of at least one element selected from these can be contained. In general, these addition elements can optimize the crystallization rate and optimize the melting point and the crystallization temperature. In addition, it is possible to improve the resistance to cyclic repetition of amorphous and crystalline, and to further optimize the film resistivity.
상기 첨가 원소의 선택과 첨가량은, 원소도 갖는 특성에 따라 첨가량을 조정할 필요가 있지만, 통상적으로 상기 1 at% 미만에서는 첨가의 효과가 없고, 또 상한치인 30 at% 를 초과하면 본래의 상변화 기록용 재료로서의 기능이 없어져, 타겟 강도가 크게 저하되고, 타겟 제조 중 또는 사용 중에 타겟의 깨짐이 발생하는 경우가 있으므로, Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si, Ti 에서 선택된 1 종 이상의 원소의 첨가량은 1 ∼ 30 at% 로 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. The addition amount of the additional elements needs to be adjusted depending on the characteristics of the elements. Normally, the addition amount is less than 1 at%, and when the upper limit value is more than 30 at%, the original phase change recording As, Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, or the like may be used in some cases, The addition amount of at least one element selected from Pd, Pt, S, Se, Si and Ti is preferably 1 to 30 at%.
분말의 평균 입경은 0.1 ∼ 200 ㎛ 의 범위로 한다. 입경은 작은 것이 좋고, 바람직하게는 평균 입경 1 ∼ 50 ㎛ 이며, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 ㎛ 이다. 입경을 일률적으로 한 분말을 제조하는 것은 어렵기 때문에, 어느 정도의 편차는 어쩔 수 없지만, 특히 200 ㎛ 를 초과하는 분말이 혼재하는 경우에는, 소결체의 균일성이 손상되므로, 분말의 대부분 (입도 분포의 3σ 이내) 이 0.1 ∼ 200 ㎛ 인 범위가 되도록 분급에 따라 입도를 맞출 필요가 있다. The average particle size of the powder is in the range of 0.1 to 200 mu m. The particle size is preferably small, and preferably has an average particle diameter of 1 to 50 μm, and more preferably 1 to 20 μm. Since it is difficult to produce a uniform powder having a uniform particle diameter, a certain degree of deviation is unavoidable. However, in the case where powders exceeding 200 탆 are mixed, the uniformity of the sintered body is impaired, Of 3?) Within the range of 0.1 to 200 占 퐉.
또한, 산소 함유량을 1000 wtppm 이하로 한다. 산소 함유량이 높아지면 소결성이 떨어진 산화물 절연층이 형성되고, 타겟의 기계적 강도가 저하되어 균열이나 깨짐이 발생하고, 절연층부에 의한 이상 방전 (아킹) 이 발생하여 입자의 원인이 되므로 바람직하지 않다. 이와 같은 결점을 방지하기 위해서 그 상한치를 1000 wtppm 로 하는 것이 필요하다. 산소 함유량은 바람직하게는 500 wtppm 이하, 더욱 바람직하게는 100 wtppm 이하로 한다. The oxygen content is set to 1000 wtppm or less. When the oxygen content is high, an oxide insulating layer with a low sintering property is formed, the mechanical strength of the target is lowered, cracks and cracks are generated, and an abnormal discharge (arcing) occurs due to the insulating layer portion. In order to prevent such a drawback, it is necessary to set the upper limit to 1000 wtppm. The oxygen content is preferably not more than 500 wtppm, more preferably not more than 100 wtppm.
비표면적 (BET) 이 0.15 ∼ 0.25 ㎡/g 인 분말을 사용하면 소결할 때에, 치밀한 소결체 타겟을 제조할 수 있으므로, 보다 바람직한 Sb-Te 계 합금 분말이다.When a powder having a specific surface area (BET) of 0.15 to 0.25 m < 2 > / g is used, it is a more preferable Sb-Te alloy powder because a dense sintered body target can be produced at the time of sintering.
본 발명은, 또 The present invention,
2) Sb-Te 계 합금으로 이루어지는 원료를 용해시킨 후, 이것을 가공하여 분말로 하고, 이로써 얻은 분말을 환원하여, 산소 함유량을 1000 wtppm 이하로 하고, 평균 입경을 0.1 ∼ 200 ㎛ 의 분말로 하는 소결용 Sb-Te 계 합금 분말의 제조 방법을 제공한다.2) a raw material comprising an Sb-Te based alloy is dissolved and then processed to form a powder, and the powder thus obtained is reduced to have an oxygen content of not more than 1000 wtppm and an average grain size of 0.1 to 200 탆 The present invention also provides a method for producing an Sb-Te alloy powder for use in the present invention.
이 경우도, 평균 입경이 1 ∼ 50 ㎛ 로 하는 것, 나아가서는 평균 입경이 1 ∼ 20 ㎛ 인 소결용 Sb-Te 계 합금 분말로 하는 것이 바람직한 조건이다. 이것은, 분말의 가공 방법의 조정과 분급에 따라 달성할 수 있다. In this case, too, it is preferable that the average particle diameter be 1 to 50 mu m, and further the Sb-Te alloy powder for sintering having an average particle diameter of 1 to 20 mu m. This can be achieved by adjusting and classifying the processing method of the powder.
또, 분말의 제조 공정에 있어서, 환원 처리로서는, 산세 (酸洗) 후의 진공 건조 처리 (예를 들어, 50 % 질산 수용액 × 10 분간의 침지 후, 진공도 100 mTorr (13 Pa) 이하에서 6 시간의 건조 처리), 불활성 가스 (Ar) 분위기 중 열처리 (예를 들어, 500 ℃ × 2 시간), 수소 환원 처리 (예를 들어, 500 ℃ × 2 시간), 환원 재료 (Mg, Fe) 를 혼합한 가소 처리를 실시함으로써, 분말을 환원할 수 있다. In the production process of the powder, the reduction treatment may be a vacuum drying treatment after the pickling (for example, after immersion in a 50% nitric acid aqueous solution for 10 minutes and a vacuum degree of 100 mTorr (13 Pa) (For example, 500 占 폚 for 2 hours), a reducing material (Mg, Fe) in an inert gas (Ar) atmosphere, By carrying out the treatment, the powder can be reduced.
이들 처리의 선택은 임의적이고, 또 환원 조건도, 분말의 양, 산화의 정도 에 따라, 목적으로 하는 분말의 환원이 달성되도록 하면 되고, 특별히 제한은 없다. 이로써, 본원 발명은 산소 함유량을, 500 wtppm 이하, 100 wtppm 이하, 나아가서는 300 wtppm 이하를 달성할 수도 있다. 본원 발명은 이들을 달성할 수 있다. The selection of these treatments is optional, and the reduction of the target powder can be achieved according to the degree of reduction, the amount of the powder, and the degree of oxidation, and there is no particular limitation. Thus, the present invention may achieve an oxygen content of less than 500 wtppm, less than 100 wtppm, and even less than 300 wtppm. The present invention can accomplish these.
또한, 비표면적 (BET) 을 0.15 ∼ 0.25 ㎡/g 의 분말로 조정한 소결용 Sb-Te 계 합금 분말의 제조 방법을 제공할 수 있다. 이것은 동일하게, 분쇄의 정도 등, 분말의 가공 방법의 조정에 따라, 비표면적의 조정이 가능하다. Further, it is possible to provide a method for producing an Sb-Te alloy powder for sintering in which the specific surface area (BET) is adjusted to a powder of 0.15 to 0.25 m 2 / g. In the same way, the specific surface area can be adjusted by adjusting the processing method of the powder such as the degree of grinding.
3) 이상에 의해 얻어진 분말을 소결함으로써, Sb-Te 계 합금으로 이루어지는 소결체 타겟으로서, 산소 함유량이 1000 wtppm 이하, 항절력이 50 MPa 이상, 상대 밀도가 99 % 이상인 Sb-Te 계 합금으로 이루어지는 소결체 타겟을 얻을 수 있다.3) A sintered body target made of an Sb-Te-based alloy having an oxygen content of 1000 wtppm or less, an uncut force of 50 MPa or more, and a relative density of 99% or more by sintering the powder obtained by the above- You can get the target.
또한, 본원 발명은, 산소 함유량이 500 wtppm 이하, 항절력이 60 MPa 이상, 상대 밀도가 99.5 % 이상인 것을 특징으로 하는 Sb-Te 계 합금으로 이루어지는 소결체 타겟을 제공할 수 있다. 산소 함유량은, 또 500 wtppm 이하로 할 수 있다. Further, the present invention can provide a sintered body target made of an Sb-Te alloy, characterized in that the oxygen content is 500 wtppm or less, the uncut force is 60 MPa or more, and the relative density is 99.5% or more. The oxygen content can be set to 500 wtppm or less.
소결한 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟은, 타겟 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.5 ㎛ 이하인 것이 바람직한데, 본원 발명은 이것을 달성할 수 있고, 이로써, 입자발생이 적어, 보다 균일한 성막이 가능해진다. It is preferable that the sintered Sb-Te alloy sputtering target has a surface roughness Ra of the target erosion surface of 0.5 m or less. The present invention can accomplish this, and hence the generation of particles is less, and more uniform film formation becomes possible.
타겟의 성분 조성으로서 Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si, Ti 에서 선택된 1 종 이상의 원소를 1 ∼ 30 at% 함유시킬 수 있다. 1 to 30 at% of one or more elements selected from Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, .
이들 첨가 원소는, 상기와 같이, 결정화 속도를 최적으로 하고, 융점 및 결정화 온도를 최적으로 하는 것이 용이해진다. 또, 아모르퍼스와 결정의 변태 반복 내성을 향상시켜, 더욱 성막 비저항의 최적화를 용이하게 실시할 수 있다. As described above, these added elements make it easy to optimize the crystallization rate and optimize the melting point and the crystallization temperature. In addition, it is possible to improve the resistance to cyclic repetition of amorphous and crystalline, and to easily optimize the film resistivity.
상기와 같이, Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟 조직의 균일화와 미세화가 가능해지고, 소결 타겟의 크랙 발생이 없어져, 스퍼터링시에 아킹 발생을 억제할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 스퍼터 침식에 의한 표면의 요철이 감소되고, 타겟 상면에 대한 리디포지션막 박리에 의한 입자발생이 감소된다는 효과가 있다. 이와 같이, 타겟 조직을 미세화 및 균질화함으로써, 제조되는 박막의 면내 및 로트 사이의 조성 변동이 억제되고, 상변화 상의 기록층 품질이 안정되는 효과가 있다. As described above, it is possible to make the Sb-Te alloy sputtering target structure uniform and finer, to prevent occurrence of cracks in the sintered target, and to suppress arcing at the time of sputtering. In addition, there is an effect that the unevenness of the surface due to the sputter erosion is reduced, and the generation of particles due to the peeling of the redistribution film to the upper surface of the target is reduced. As described above, by making the target structure finer and homogenized, fluctuations in composition between the in-plane and the lot of the thin film to be produced are suppressed, and the quality of the recording layer on the phase-change image is stabilized.
또한, 분말의 제조 공정 중에서, 분말을 환원함으로써, 저산소 농도 및 저탄소 농도의 재료가 얻어진다는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 Sb-Te 계 스퍼터링 타겟 소결체는, 항절력이 60 MPa 이상이고 강도가 높고, 스퍼터링시에 크랙이나 깨짐이 발생하지 않아, 매우 우수한 특성을 갖는다. 본원 발명의 Sb-Te 계 합금의 분말을 사용함으로써, 결정화 속도를 최적으로 할 수 있고, 또한 융점 및 결정화 온도를 최적으로 할 수 있다. In addition, there is an effect that a material having a low oxygen concentration and a low carbon concentration can be obtained by reducing the powder during the manufacturing process of the powder. Further, the Sb-Te-based sputtering target sintered body of the present invention has an excellent resistance of 60 MPa or more and high strength, and cracks and cracks do not occur at the time of sputtering, and the material has excellent properties. By using the Sb-Te alloy powder of the present invention, the crystallization rate can be optimized, and the melting point and the crystallization temperature can be optimized.
또한, 아모르퍼스와 결정의 변태 반복 내성을 향상시켜, 성막 비저항을 더욱 최적화할 수 있다는 우수한 효과를 얻을 수 있다. In addition, it is possible to improve the resistance to cyclic repetition of amorphous and crystalline and to further optimize the film resistivity.
도 1 은 Ge22 .2 Sb22 .2 Te55 .6 (at%) 합금 원료의 가스 아토마이즈 분말을 환원 처리한 분말의 SEM 사진 (화상) 이다.
도 2 는 Ge22 .2 Sb22 .2 Te55 .6 (at%) 합금 원료의 가스 아토마이즈 분말의 SEM 사진 (화상) 이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an SEM photograph (image) of a powder obtained by reducing a gas atomized powder of a Ge 22 .2 Sb 22 .2 Te 55 .6 (at%) alloy raw material.
2 is an SEM photograph (image) of a gas atomized powder of Ge 22 .2 Sb 22 .2 Te 55 .6 (at%) alloy raw material.
본 발명은, 평균 입경이 0.1 ∼ 200 ㎛ 인 분말로 이루어지고, 산소 함유량이 1000 wtppm 이하인 소결용 Sb-Te 계 합금 분말 및 그 제조 방법 그리고, 이 분말을 소결하여 얻은 소결체 스퍼터링 타겟을 제공하는 것이다. The present invention provides a sintered body sputtering target obtained by sintering powder of an Sb-Te alloy powder for sintering which has an average particle diameter of 0.1 to 200 탆 and an oxygen content of not more than 1000 wtppm, .
일반적으로, 가스 아토마이즈 분말은, 기계 분말에 비해 매우 미세한 분말을 얻을 수 있고, 추가로 분쇄 기계의 사용에 의한 오염을 방지할 수 있으므로, 그대로 소결 분말로서 사용할 수 있다. 그러나, 이 가스 아토마이즈법에 한정될 필요는 없고, 본원 발명의 합금 분말을 얻을 수 있는 조건이면, 어느 공지된 분쇄 가공도 채용할 수 있다. In general, the gas atomized powder can obtain a very fine powder as compared with the mechanical powder and can further prevent the contamination due to the use of the pulverizing machine, so that it can be used as the sintered powder as it is. However, it is not necessary to be limited to this gas atomization method, and any known grinding process can be employed as long as the alloy powder of the present invention can be obtained.
그러나, 실제로 제조된 분쇄 분말에는 입도에 편차가 있고, 200 ㎛ 직경을 초과하는 입자가 있다. 소결할 때에는, 이 조대 입자가 기점이 되어, 소결체 타겟에 크랙이 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 타겟을 사용하여 스퍼터링한 경우에는, 아킹의 기점이 되기 쉽다. 따라서, 이와 같은 것을 피하기 위해, 분급에 따라 입도를 맞추는 것이 좋다. However, in the actually prepared pulverized powders, the particle size varies, and there are particles exceeding 200 탆 in diameter. When sintering, these coarse grains become the starting point, and cracks sometimes occur in the sintered body target. When such a target is used for sputtering, it is likely to become a starting point of arcing. Therefore, in order to avoid such a problem, it is preferable to adjust the particle size according to classification.
적당한 입도 분포 (평균 입경이 0.1 ∼ 200 ㎛) 를 갖는 아토마이즈 분말을 얻을 수 있는데, 이것을 상기 수법으로 환원함으로써, 이것을 더욱 미세화하고, 그 입도 분포의 조정이 가능하다. 또한, 이 환원 처리에 의해, 산소의 혼입에 의해 발생하는 산화물, 즉 Sb 또는 Te 의 산화물, 나아가서는 Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si, Ti 에서 선택된 1 종 이상의 원소로 이루어지는 산화물의 형성을 감소시켜, 이들 산화물을 기점으로 하는 아킹 발생을 억제할 수 있다. It is possible to obtain an atomized powder having an appropriate particle size distribution (average particle diameter of 0.1 to 200 占 퐉). By reducing the atomized powder with this method, it is possible to make the particle size finer and adjust its particle size distribution. As a result of the reduction treatment, an oxide generated by the incorporation of oxygen, that is, an oxide of Sb or Te, that is, Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si, and Ti, so that occurrence of arcing originating from these oxides can be suppressed.
이상으로부터, 본원 발명은, Sb-Te 계 합금을 용해시킨 후, 분쇄 가공하여, 이것을 추가로 환원하여 합금 분말로 하는 것이다. 이로써, 산소 함유량을 1000 wtppm 이하로 한 평균 입경 0.1 ∼ 200 ㎛ 의 구 형상 분말을 제조할 수 있고, 얻어진 구 형상의 Sb-Te 계 합금 분말을 소결한 타겟에 있어서는, 기계적 강도의 향상에 의해 균열이나 깨짐의 발생이 적어지는 효과가 있다. 바람직하게는 산소 함유량을 500 wtppm 이하, 더욱 바람직하게는 산소 함유량을 300 wtppm 이하, 더욱 더 바람직하게는 산소 함유량을 100 wtppm 이하로 함으로써, 더욱 큰 효과가 얻어진다. From the above, in the present invention, the Sb-Te alloy is dissolved and then pulverized and further reduced to obtain an alloy powder. As a result, a spherical powder having an average particle diameter of 0.1 to 200 μm with an oxygen content of 1000 wtppm or less can be produced. In the target obtained by sintering the spherical Sb-Te alloy powder obtained, And the occurrence of cracking can be reduced. More preferably, the oxygen content is not more than 500 wtppm, more preferably, the oxygen content is not more than 300 wtppm, and still more preferably, the oxygen content is not more than 100 wtppm.
산소의 저감화는 수소 환원 처리에 있어서의 가열 온도와 시간, 산세 진공 건조 처리에 있어서는, 산 농도, 처리 시간, 진공도의 조정, 불활성 가스 중 열처리에 의한 환원 처리에 있어서는, 가열 시간과 시간, 환원재 (Mg, Fe) 를 사용한 환원 처리시에는, 혼합 처리량과 가소 온도의 조정에 의해 달성할 수 있다. In the reducing treatment by heat treatment in an inert gas, the heating time and time in the hydrogen reduction treatment, the acid concentration, the treatment time and the degree of vacuum in the acidic vacuum drying treatment, (Mg, Fe) can be achieved by adjusting the mixing throughput and the calcining temperature.
이들 조건에 대해서는, Sb-Te 계 합금 분말의 처리량 및 산소의 존재 (함유량) 에 따라서도, 조정할 필요가 있으므로, 고정된 것은 아니다. 따라서, 목적으로 하는 조건, 즉 목적으로 하는 산소량에 따라 임의로 조정한다. These conditions are not fixed because they need to be adjusted depending on the throughput of the Sb-Te alloy powder and the presence (content) of oxygen. Therefore, it is arbitrarily adjusted according to the target condition, that is, the target oxygen amount.
일반적으로, Sb-Te 계 합금은 점성이 높기 때문에, 기계 분쇄할 때에 분쇄 지그에 대량으로 부착하고, 또 분말 상호가 접촉되어 분말 입자가 압연되는 현상이 발생한다. 따라서, 장시간 분쇄를 실시하면 편평 (偏平) 형상 (평판 형상) 의 입자가 형성됨과 동시에, 0.1 ㎛ 미만인 입도의 미분도 형성된다는 문제가 있다.Generally, since the Sb-Te alloy has a high viscosity, a large amount of the Sb-Te alloy is adhered to the crushing jig at the time of machine crushing, and the powder particles contact with each other and the powder particles are rolled. Therefore, when the pulverization is performed for a long period of time, particles having a flattened shape (flat plate shape) are formed and fine particles having a particle size of less than 0.1 mu m are formed.
이와 같은 평판 형상 입자는 입자 형상이 커져, 입자의 불균일성의 원인이 되므로 소결체에는 사용할 수 없어, 원료 수율의 악화를 초래한다. 이 의미에서는, 구 형상 분말이 잘 얻어지는 아토마이즈법은 추천되는 분쇄 방법이다. Such flat plate-shaped particles have a large particle shape and cause non-uniformity of the particles, and thus can not be used for a sintered body, resulting in deterioration of the yield of raw materials. In this sense, the atomization method in which spherical powders are well obtained is a recommended grinding method.
본원 발명은, 최종적으로 평균 입경이 0.1 ∼ 200 ㎛ 인 구 형상 분말을 얻을 수 있다. Sb-Te 계 합금의 입자 형상은, 전체로 보면, 평균 입경이 0.1 ∼ 200 ㎛ 인 구 형상 분말로 이루어지는데, 평균 입경이 10 ∼ 50 ㎛ 인 대경의 구 형상 분말과 평균 입경이 0.1 ∼ 10 ㎛ 인 소경의 구 형상 분말의 혼합체로 할 수도 있다. 그리고, 이 대경의 구 형상 분말과 소경의 구 형상 분말의 용적 비율이 각각 10 ∼ 90 % 인 범위에 있는 것이 바람직하다. 이것은 가스 아토마이즈 등의 분쇄 분말의 제조 단계에서 조정할 수 있다. In the present invention, finally, a spherical powder having an average particle diameter of 0.1 to 200 탆 can be obtained. The overall shape of the Sb-Te alloy is a spherical powder having an average particle diameter of 0.1 to 200 占 퐉. The spherical powder having an average particle diameter of 10 to 50 占 퐉 and the spherical powder having an average particle diameter of 0.1 to 10 占 퐉 Or a mixture of small-diameter spherical powder. It is preferable that the volume ratio of the large-diameter spherical powder to the small-diameter spherical powder is in the range of 10 to 90%, respectively. This can be adjusted in the production step of the pulverized powder such as gas atomization.
소결할 때에는, 대경의 입자 사이에 소경의 입자가 삽입되어, 균일하고 치밀한 소결체를 얻는 것도, 하나의 이점으로서 들 수 있다. 용적 비율이 10 ∼ 90 % 는, 이를 위한 최적 조건을 나타내는 것이다. When sintering, small diameter particles are inserted between large diameter particles to obtain a uniform and dense sintered body, which is an advantage. The volume ratio of 10 to 90% represents the optimum condition for this.
본 발명의 소결용 Sb-Te 계 합금 분말 및 이 분말을 소결하여 얻은 소결체 스퍼터링 타겟에는, 첨가 원소로서 Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si, Ti 에서 선택된 1 종 이상의 원소를 최대 30 at% 함유시킬 수 있다. 이로써, 결정 입자가 미세하고 강도가 높은 Sb-Te 계 합금 소결체 스퍼터링 타겟을 얻을 수 있게 된다. As the additive element, Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, or the like is added to the sintered product sputtering target obtained by sintering the Sb- S, Se, Si, and Ti can be contained in an amount of at most 30 at%. This makes it possible to obtain a Sb-Te-based alloy sintered product sputtering target having fine crystal grains and high strength.
이 첨가 원소에 의해, 결정화 속도를 최적으로 할 수 있고, 또 융점 및 결정화 온도를 최적으로 할 수 있다. 또, 아모르퍼스와 결정의 변태 반복 내성을 향상시켜, 더욱 성막 비저항의 최적화를 실시할 수 있다. With this added element, the crystallization rate can be optimized, and the melting point and the crystallization temperature can be optimized. In addition, it is possible to improve the resistance to cyclic repetition of amorphous and crystalline, and to further optimize the film resistivity.
상기 첨가 원소의 선택과 첨가량은, 원소가 갖는 특성에 따라 첨가량을 조정한다. 통상적으로, 첨가량 1 at% 미만에서는 첨가의 효과가 없고, 또 상한치를 초과하면 본래의 상변화 기록용 재료로서의 기능이 없어질 우려가 있으므로, Ag, Al, As, Au, B, C, Ga, Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si, Ti 에서 선택된 1 종 이상의 원소의 첨가량은 1 ∼ 30 at% 로 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 이와 같은 원소의 선택과 첨가는 임의적이다. The addition amount of the additional elements is adjusted depending on the characteristics of the elements. Al, As, Au, B, C, Ga, or the like is added to the phase change recording material because the effect of addition is not exhibited when the addition amount is less than 1 at% The addition amount of at least one element selected from Ge, In, P, Pd, Pt, S, Se, Si and Ti is preferably 1 to 30 at%. The selection and addition of such elements is arbitrary.
일반적으로, 스퍼터링 후의 침식면은, 표면 거칠기 Ra 가 1 ㎛ 이상인 거친 면이 되고, 스퍼터링의 진행과 함께 더욱 거칠어지는 경향이 있지만, 본 발명의 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟에 대해서는, 스퍼터링한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.5 ㎛ 이하가 된다는, 매우 특이한 Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟이 얻어진다. Generally, the erosion surface after sputtering tends to become a coarse surface with a surface roughness Ra of 1 占 퐉 or more and tends to be more coarse with the progress of sputtering. In the Sb-Te alloy sputtering target of the present invention, A very specific Sb-Te based alloy sputtering target is obtained in which the surface roughness Ra of the surface is 0.5 mu m or less.
이와 같이, 균일 미세한 결정 구조의 타겟은, 스퍼터 침식에 의한 표면 요철이 감소되고, 타겟 상면에 대한 리디포지션 (재부착물) 막 박리에 의한 입자발생을 억제할 수 있다. As described above, in the target having a uniform fine crystal structure, the surface unevenness due to the sputter erosion is reduced, and generation of particles due to the redisposition (reattachment) film peeling to the upper surface of the target can be suppressed.
또, 조직 미세화에 의해 스퍼터막도 면내 및 로트 사이의 조성 변동이 억제되어, 상변화 기록층 품질이 안정된다는 장점이 있다. 그리고, 이와 같이 스퍼터링했을 때의, 퍼티클 발생, 이상 방전, 노듈의 발생 등을 효과적으로 억제할 수 있다. In addition, there is an advantage that the compositional change between the in-plane and the lot of the sputter film is suppressed by the microstructure, and the quality of the phase change recording layer is stabilized. In addition, it is possible to effectively suppress the occurrence of the putty, the abnormal discharge, the nodule, and the like when the sputtering is performed in this way.
또, 본 발명의 Sb-Te 계 스퍼터링 타겟에서는, 항절력을 60 MPa 이상으로 향상시키는 점이 중요하다. 이와 같이 기계적 강도를 현저하게 향상시킴으로써, 타겟의 균열 또는 깨짐의 발생을 효과적으로 저감시킬 수 있다. In the Sb-Te-based sputtering target of the present invention, it is important to improve the resistance force to 60 MPa or more. By significantly improving the mechanical strength as described above, it is possible to effectively reduce the occurrence of cracks or cracks in the target.
또한 본 발명의 Sb-Te 계 스퍼터링 타겟은 산소 함유량을 1000 wtppm 이하로 함으로써, 기계적 강도를 더욱 향상시켜 타겟의 균열 또는 깨짐의 발생을 저감시킴과 함께, 입자의 발생이나 이상 방전의 발생을 더욱 저감시킬 수 있다. 이와 같이, 환원은 중요한 역할을 한다. Further, the Sb-Te-based sputtering target of the present invention has an oxygen content of not more than 1000 wtppm to further reduce the generation of cracks or cracks in the target by further improving the mechanical strength, . Thus, reduction plays an important role.
또, 본원 발명은, 특히 N, C, S, P, Si, B 의 원소에서 선택한 어느 일 성분 이상을, 1 ∼ 30 at% 를 첨가한 소결용 Sb-Te 계 합금 분말을 제공할 수 있다. 상기와 같이, 이들 경 (輕) 원소의 첨가에 의해, 박막에 있어서는 Sb-Te 합금의 격자 사이에 진입하고, 박막의 비저항의 최적화가 도모되는 효과가 있다. 또, 타겟에 있어서는, 결정 입계에 석출되고, 내부 응력의 완충층으로서 기능하므로, 기계적 강도의 증가를 도모할 수 있다는 효과를 갖는다. Further, the present invention can provide an Sb-Te alloy powder for sinter added with 1 to 30 at% of any one or more components selected from among N, C, S, P, Si and B elements. As described above, by the addition of these light elements, the thin film enters between the lattices of the Sb-Te alloy, and the resistivity of the thin film can be optimized. In addition, the target has an effect of being able to increase the mechanical strength because it is precipitated at grain boundaries and functions as a buffer layer for internal stress.
또한, 이 경우, 상기 단락 <66> 에 기재된 첨가 원소와 중복되는 원소도 있는데, 그 선택과 조정은 임의적이라는 점은, 용이하게 이해되어야 할 점이다. 이와 같은 첨가의 효과를 보유시키기 위해서는 1 at% 이상이 필요한데, 필요에 따라 실시하는 것이고, 첨가는 임의적이다. 첨가하는 경우에는 30 at% 이하로 한다. 이 상한치를 초과하면 타겟 강도가 저하되고, 타겟 제조 중 또는 사용 중에 타겟의 깨짐이 발생하므로 바람직하지 않다. Further, in this case, there are elements overlapping the additive element described in the paragraph <66>, and it should be easily understood that the selection and adjustment are arbitrary. In order to retain the effect of such addition, 1 at% or more is necessary, and the addition is arbitrary. When added, the content should be 30 at% or less. When the upper limit is exceeded, the target strength is lowered and the target is cracked during or during the production of the target, which is not preferable.
결정 입자가 미세하고 강도가 높은 본 발명의 Sb-Te 계 스퍼터링 타겟의 제조에 사용하는 분말은, 0.5 ㎡/g 이상 나아가서는 0.7 ㎡/g 이상의 비표면적 (BET)을 갖는 분말을 사용할 수 있다. Powders to be used in the production of the Sb-Te-based sputtering target of the present invention having fine crystal grains and high strength can be powders having a specific surface area (BET) of 0.5 m 2 / g or more and 0.7 m 2 / g or more.
상기에는, 주요한 구성 요건을 서술했는데, 부수적이고 부가적인 요건은, 반드시 발명의 주된 구성 요건에 삽입되는 것은 아니라는 점을 이해하여야 한다. 즉, 타겟에 요구되는 성질 또는 용도에 따라 임의로 채용할 수 있는 요건이다. It should be understood that while the above describes the essential components, the additional and additional requirements are not necessarily incorporated into the essential components of the invention. That is, it is a requirement that can be arbitrarily adopted depending on the property or purpose required for the target.
실시예Example
본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 또한, 본 실시예는 어디까지나 일례이며, 이 예에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서, 실시예 이외의 양태 혹은 변형을 모두 포함하는 것이다. An embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to this example. That is, the present invention includes all aspects or modifications other than the embodiment within the scope of the technical idea of the present invention.
(실시예 1) (Example 1)
Ge22 .2 Sb22 .2 Te55 .6 (at%) 합금 원료를, 가스 아토마이즈 장치를 사용하여 아토마이즈 분말을 제조하였다. 이 아토마이즈 분말의 평균 입경은 15 ㎛, 산소 함유량은 1100 wtppm 이었다. Ge 22 .2 Sb 22 .2 Te 55 .6 (at%) Atomization powder was prepared by using a gas atomization apparatus. The average particle diameter of the atomized powder was 15 mu m and the oxygen content was 1100 wtppm.
이 가스 아토마이즈 분말을 추가로 질산 50 % 수용액에 10 분간 침지하고, 10 Pa 로, 6 시간 진공 중에서 건조시킴으로써 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 550 wtppm 이 되었다. 또, 평균 입경은 14 ㎛ 였다. The gas atomization powder was further immersed in a 50% nitric acid aqueous solution for 10 minutes and subjected to a reduction treatment by drying in a vacuum at 10 Pa for 6 hours. By this reduction treatment, the oxygen content became 550 wt ppm. The average particle diameter was 14 mu m.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 70 MPa 가 되고, 매우 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 전혀 확인되지 않았다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance of this target was 70 MPa, and a sintered body (target) having a very high strength was obtained. No cracks were observed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 30 개이고, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 이었다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. Sputtering was performed using this target. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW · hr was 30, and the surface roughness Ra of the eroded surface after sputtering was 0.4 μm. The above results are shown in Table 1.
(실시예 2)(Example 2)
상기 실시예 1 의 가스 아토마이즈 분말을, Ar 분위기하에서, 500 ℃, 2 시간 열처리함으로써, 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 290 wtppm 이 되었다. 또, 평균 입경은 13 ㎛ 였다. The gas atomization powder of Example 1 was subjected to a reduction treatment by heat treatment at 500 DEG C for 2 hours in an Ar atmosphere. By this reduction treatment, the oxygen content was 290 wtppm. The average particle diameter was 13 mu m.
이로써 얻어진 분말의 SEM 사진 (화상) 을 도 1 에 나타낸다. 도 1 의 스케일은 도면 내에 나타낸 바와 같다. An SEM photograph (image) of the powder thus obtained is shown in Fig. The scale of FIG. 1 is as shown in the figure.
도 1 에 나타낸 바와 같이, 입경이 1 ∼ 50 ㎛ 의 범위인 깔끔한 구형의 분말을 얻을 수 있었다. 또한, 이 경우, 평균 입경이 10 ∼ 50 ㎛ 인 대경의 구 형상 분말은, 용적률로 약 80 % 이며, 평균 입경이 1 ∼ 10 ㎛ 인 소경의 구 형상 분말은, 용적률로 약 20 % 이었다. 또한, 대경의 구 형상 분말은 대부분이 15 ∼ 20 ㎛ 정도인 구 형상 분말이었다. As shown in Fig. 1, a neat spherical powder having a particle diameter of 1 to 50 mu m was obtained. In this case, the spherical powder having a large diameter with an average particle diameter of 10 to 50 μm was about 80% by volume, and the spherical powder with a small diameter having an average particle diameter of 1 to 10 μm had a volume ratio of about 20%. In addition, the spherical powder having a large diameter was a spherical powder having a particle size of about 15 to 20 μm.
참고도로서 도 2 를 나타낸다. 이 도 2 는, 가스 아토마이즈 분말이며, 분말의 입경을 조절하지 않은, 즉 「나온 대로」의 분말이다. 이 가스 아토마이즈 분말은 입경이 60 ∼ 70 ㎛ 의 범위인 것이 태반이며, 본원의 목적으로는 적합하지 않다. Fig. 2 is shown as a reference diagram. 2 is a gas atomized powder, which is a powder that does not control the particle diameter of the powder, that is, " as it exits ". This gas atomized powder having a particle diameter in the range of 60 to 70 탆 is placenta, and is not suitable for the purpose of the present invention.
또한, 이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 70 MPa 가 되고, 매우 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 전혀 확인할 수 없었다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance of this target was 70 MPa, and a sintered body (target) having a very high strength was obtained. Cracks were not observed at all.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 25 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 이었다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. Sputtering was performed using this target. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW · hr was 25, and the surface roughness Ra of the eroded surface after sputtering was 0.4 μm. The above results are shown in Table 1.
(실시예 3) (Example 3)
상기 실시예 1 의 가스 아토마이즈 분말을, 수소 분위기하에서, 500 ℃, 2 시간 열처리함으로써, 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 90 wtppm 이 되었다. 또, 평균 입경은 13 ㎛ 였다. The gas atomization powder of Example 1 was subjected to a reduction treatment by heat treatment at 500 DEG C for 2 hours in a hydrogen atmosphere. By this reduction treatment, the oxygen content was 90 wt ppm. The average particle diameter was 13 mu m.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 80 MPa 가 되고, 매우 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 전혀 확인되지 않았다.The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance of this target was 80 MPa, and a sintered body (target) having a very high strength was obtained. No cracks were observed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 19 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 이었다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다.Sputtering was performed using this target. As a result, arcing did not occur, and the average number of particles generated after 10 kW · hr was 19, and the surface roughness Ra of the eroded surface after sputtering was 0.4 μm. The above results are shown in Table 1.
(실시예 4) (Example 4)
상기 실시예 1 의 가스 아토마이즈 분말을 추가로, 미리 환원 처리한 철분과 혼합하여, 300 ℃ 에서 24 시간 가소하고, 그 후 철분을 제거함으로써 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 600 wtppm 이 되었다. 또한, 평균 입경은 14 ㎛ 였다. The gas atomized powder of Example 1 was further mixed with the iron powder which had been subjected to reduction treatment in advance, calcined at 300 ° C for 24 hours, and then subjected to reduction treatment by removing iron powder. By this reduction treatment, the oxygen content became 600 wtppm. The average particle diameter was 14 mu m.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 60 MPa 가 되고, 매우 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 전혀 확인되지 않았다. 그리고, 이 타겟를 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance force of this target was 60 MPa, and a sintered body (target) having a very high strength was obtained. No cracks were observed. Then, sputtering was performed using this target.
이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 35 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 였다. 이상의 결과를 표 1 에 나타낸다. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW · hr was 35, and the surface roughness Ra of the erosion surface after sputtering was 0.4 μm. Table 1 shows the above results.
(실시예 5) (Example 5)
상기 실시예 1 의 가스 아토마이즈 분말을, Ar 분위기하에서, 500 ℃, 5 시간 열처리함으로써, 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소가 더욱 저감되어, 산소 함유량은 200 wtppm 이 되었다. The gas atomization powder of Example 1 was subjected to a reduction treatment by heat treatment at 500 DEG C for 5 hours in an Ar atmosphere. By this reduction treatment, oxygen was further reduced, and the oxygen content became 200 wtppm.
또한, 이 환원 처리 후의 평균 입경은 13 ㎛ 였다. 다른 분말의 특성은, 특별히 변함없지만, 항절력은 72 MPa 가 되고, 실시예 2 와 비교하여, 더욱 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 전혀 확인되지 않았다. The average particle diameter after the reduction treatment was 13 占 퐉. The characteristics of the other powders were not particularly changed, but the force of resistance was 72 MPa, and a sintered body (target) having higher strength was obtained as compared with Example 2. No cracks were observed.
이상으로부터, 환원 처리는 산소를 저감시키고, 또한 항절력의 증가에 크게 공헌하는 것이 확인되었다. 이것은, 실시예에는 특별히 나타내지 않지만, Ge22 .2 Sb22.2 Te55 .6 (at%) 합금 재료에 한정되지 않고, 본원 발명의 소결용 Sb-Te 계 합금 분말 전부에 있어서, 동일한 경향이 있다는 것이 확인되었다. From the above, it was confirmed that the reducing treatment contributes to the reduction of oxygen and the increase of the resistance force. This is not limited to the Ge 22 .2 Sb 22.2 Te 55 .6 (at%) alloying material although not specifically shown in the examples, and the same tendency is observed in all of the Sb-Te alloy powder for sintering of the present invention .
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 15 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 이었다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. Sputtering was performed using this target. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW · hr was 15, and the surface roughness Ra of the eroded surface after sputtering was 0.4 μm. The above results are shown in Table 1.
(실시예 6)(Example 6)
Ge22 .2 Sb22 .2 Te55 .6 (at%) 합금 원료를, 기계 분쇄용 기기인 진동 볼밀에 도입하고, 분위기 가스로서 Ar 의 불활성 가스를 사용하여 기계 분쇄를 실시하였다. 기계 분쇄 시간은 20 분이다. 그 결과, 평균 입경 20 ㎛ 의 분말을 얻었다. 이 분쇄 분말의 200 ㎛ 를 초과한 분말에 대해서는, 분급에 따라 제거되었다. 분쇄 분말의 산소 함유량은 2500 wtppm 이었다. Ge 22 .2 Sb 22 .2 Te 55 .6 (at%) The alloy raw material was introduced into a vibrating ball mill as a machine for crushing and subjected to mechanical pulverization using an inert gas of Ar as the atmospheric gas. The mechanical grinding time is 20 minutes. As a result, a powder having an average particle diameter of 20 mu m was obtained. Powders of more than 200 mu m of the pulverized powders were removed according to classification. The pulverized powder had an oxygen content of 2500 wtppm.
이 분쇄 분말을 추가로, 질산 50 % 수용액에 10 분간 침지하고, 10 Pa 이고, 6 시간 진공 중에서 건조시킴으로써, 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 700 wtppm 이 되었다. 또한, 이 환원 처리 후의 평균 입경은 19 ㎛ 였다. The pulverized powder was further immersed in a 50% aqueous solution of nitric acid for 10 minutes, and dried at 6 Pa for 10 minutes under vacuum to effect reduction treatment. By this reduction treatment, the oxygen content was 700 wt ppm. The average particle diameter after the reduction treatment was 19 占 퐉.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 65 MPa 가 되고, 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 확인되지 않았다. 그리고, 이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance of this target was 65 MPa, and a sintered body (target) having high strength was obtained. No cracks were observed. Then, sputtering was performed using this target.
이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 25 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.9 ㎛ 이며, 양호한 결과가 나왔다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW · hr was 25, and the surface roughness Ra of the erosion surface after sputtering was 0.9 μm, and good results were obtained. The above results are shown in Table 1.
(실시예 7) (Example 7)
Ge22 .2 Sb22 .2 Te55 .6 (at%) 합금 원료를, 제트밀 분쇄하여 평균 입경 2 ㎛ 의 분말을 얻었다. 이 분쇄 분말의 산소 함유량은 6000 wtppm 였다. 이 분쇄 분말을 추가로, 수소 분위기하에서, 500 ℃, 12 시간 열처리함으로써, 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 900 wtppm 이 되었다. 또한, 이 환원 처리 후의 평균 입경은 2 ㎛ 였다. Ge 22 .2 Sb 22 .2 Te 55 .6 (at%) alloy raw material was jet mill pulverized to obtain powder having an average particle diameter of 2 탆. The pulverized powder had an oxygen content of 6000 wtppm. This pulverized powder was subjected to a reduction treatment by heat treatment at 500 DEG C for 12 hours in a hydrogen atmosphere. By this reduction treatment, the oxygen content was 900 wtppm. The average particle diameter after the reduction treatment was 2 占 퐉.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 90 MPa 가 되고, 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 확인되지 않았다. 그리고, 이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance force of this target was 90 MPa, and a sintered body (target) having high strength was obtained. No cracks were observed. Then, sputtering was performed using this target.
이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 25 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.1 ㎛ 이고, 양호한 결과가 나왔다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW · hr was 25, and the surface roughness Ra of the erosion surface after sputtering was 0.1 μm, and good results were obtained. The above results are shown in Table 1.
*(비교예 1) * (Comparative Example 1)
Ge22 .2 Sb22 .2 Te55 .6 (at%) 합금 원료를, 기계 분쇄용 기기인 진동 볼밀에 도입하고, 분위기 가스로서 Ar 의 불활성 가스를 사용하여 기계 분쇄를 실시하였다. 기계 분쇄 시간은 20 분이다. 이 기계 분쇄 후의 산소 함유량은 1500 wtppm 이었다. 또, 최대 입경은 300 ㎛ 로 매우 커졌다. Ge 22 .2 Sb 22 .2 Te 55 .6 (at%) The alloy raw material was introduced into a vibrating ball mill as a machine for crushing and subjected to mechanical pulverization using an inert gas of Ar as the atmospheric gas. The mechanical grinding time is 20 minutes. The oxygen content after the mechanical pulverization was 1500 wtppm. In addition, the maximum particle diameter was very large at 300 탆.
이것을 분급하여, 평균 입경 30 ㎛ 의 분말을 얻었다. 그리고, 이 분말을 열간 프레스하였다. 이 결과, 상대 밀도는 97 %, 항절력은 50 MPa 가 되고, 항절력이 낮은 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생이 확인되었다.This was classified to obtain a powder having an average particle diameter of 30 mu m. Then, this powder was hot-pressed. As a result, a relative density of 97% and an elastic force of 50 MPa were obtained, and a sintered body (target) with low resistance was obtained. Then, occurrence of cracks was confirmed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹 발생이 있고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 140 개로 증가하였다. 또한, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.9 ㎛ 였다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. Sputtering was performed using this target. As a result, arcing occurred and the average particle generation number after 10 kW · hr increased to 140. The surface roughness Ra of the erosion surface after the sputtering was 0.9 占 퐉. The above results are shown in Table 1.
이상으로 나타내는 바와 같이, 산소 함유량의 증가는 입자가 대량으로 발생하는 것이 확인되었다. As shown above, it was confirmed that the increase of the oxygen content caused a large amount of particles.
(비교예 2) (Comparative Example 2)
Ge22 .2 Sb22 .2 Te55 .6 (at%) 합금 원료를, 가스 아토마이즈 장치를 사용하여 아토마이즈 분말을 제조하였다. 이 아토마이즈 분말의 평균 입경은 15 ㎛, 산소 함유량은 1100 wtppm 였다. Ge 22 .2 Sb 22 .2 Te 55 .6 (at%) Atomization powder was prepared by using a gas atomization apparatus. The average particle size of the atomized powder was 15 mu m and the oxygen content was 1100 wtppm.
이 분말을 열간 프레스하였다. 이 결과, 상대 밀도는 97 %, 항절력은 52 MPa 가 되고, 항절력이 낮은 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생이 확인되었다. This powder was hot-pressed. As a result, the relative density was 97% and the spring force was 52 MPa, and a sintered body (target) with low resistance was obtained. Then, occurrence of cracks was confirmed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹 발생이 있고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 90 개였다. 또, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.5 ㎛ 이었다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. Sputtering was performed using this target. As a result, arcing occurred and the average number of particles generated after 10 kW · hr was 90. The surface roughness Ra of the erosion surface after the sputtering was 0.5 占 퐉. The above results are shown in Table 1.
이상으로 나타내는 바와 같이, 산소 함유량의 증가는 입자가 대량으로 발생하는 것이 확인되었다. As shown above, it was confirmed that the increase of the oxygen content caused a large amount of particles.
(비교예 3) (Comparative Example 3)
비교예 2 의 가스 아토마이즈 분말을 분급하여 평균 입경 7 ㎛ 로 하였다. 이 경우, 산소 함유량은 1500 wtppm 이었다. The gas atomized powder of Comparative Example 2 was classified to have an average particle diameter of 7 탆. In this case, the oxygen content was 1500 wt ppm.
이 분말을 열간 프레스하였다. 이 결과, 상대 밀도는 97 %, 항절력은 55 MPa 가 되고, 항절력이 낮은 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생이 확인되었다. This powder was hot-pressed. As a result, the relative density was 97% and the spring force was 55 MPa, and a sintered body (target) with low resistance was obtained. Then, occurrence of cracks was confirmed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹 발생이 있고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 70 개였다. 또, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 였다. 이상의 결과를, 표 2 에 나타낸다.Sputtering was performed using this target. As a result, arcing occurred, and the average number of particles generated after 10 kW · hr was 70. The surface roughness Ra of the erosion surface after the sputtering was 0.4 占 퐉. The above results are shown in Table 2.
이상으로 나타내는 바와 같이, 산소 함유량의 증가는 입자가 대량으로 발생 하는 것이 확인되었다. As shown above, it was confirmed that the increase of the oxygen content caused a large amount of particles.
(실시예 8) (Example 8)
상기 비교예 1 에 나타내는 기계 분쇄 분말을 분급하여 평균 입경 30 ㎛ 로 하고, 이것을 수소 환원하여 평균 입경 26 ㎛, 산소 농도 550 ppm 로 하였다. The mechanical pulverized powder shown in Comparative Example 1 was classified to obtain an average particle size of 30 mu m and hydrogen reduced to give an average particle size of 26 mu m and an oxygen concentration of 550 ppm.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 65 MPa 가 되고, 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 확인되지 않았다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance of this target was 65 MPa, and a sintered body (target) having high strength was obtained. No cracks were observed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 20 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.9 ㎛ 으로, 양호한 결과가 나왔다. 이상의 결과를 표 1 에 나타낸다. Sputtering was performed using this target. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW · hr was 20, and the surface roughness Ra of the erosion surface after sputtering was 0.9 μm, and good results were obtained. Table 1 shows the above results.
(실시예 9) (Example 9)
Ag5 .0 In5 .0 Sb70 .0 Te20 .0 (at%) 합금 원료를, 가스 아토마이즈 장치를 사용하여 아토마이즈 분말을 제조하였다. 이 아토마이즈 분말의 평균 입경은 15 ㎛, 산소 함유량은 90 wtppm 였다. The Ag 5 .0 In 5 .0 Sb 70 .0 Te 20 .0 (at%) alloy raw material, the atomized powder was prepared using the gas atomization system. The average particle size of the atomized powder was 15 mu m and the oxygen content was 90 wt ppm.
이 가스 아토마이즈 분말을 수소 분위기하에서, 500 ℃, 2 시간 열처리함으로써, 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 350 wtppm 이 되었다. 또, 평균 입경은 13 ㎛ 였다. The gas atomization powder was subjected to a reduction treatment by heat treatment at 500 DEG C for 2 hours in a hydrogen atmosphere. By this reduction treatment, the oxygen content became 350 wt ppm. The average particle diameter was 13 mu m.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 80 MPa 가 되고, 매우 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 전혀 확인되지 않았다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance of this target was 80 MPa, and a sintered body (target) having a very high strength was obtained. No cracks were observed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹이 발생하지 않고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 19 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 였다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다.Sputtering was performed using this target. As a result, arcing did not occur, and the average number of particles generated after 10 kW 占 는 was 19, and the surface roughness Ra of the eroded surface after sputtering was 0.4 占 퐉. The above results are shown in Table 1.
(실시예 10) (Example 10)
Ge21 .1 Sb21 .1 Te52 .8 B5.0 (at%) 합금 원료를, 가스 아토마이즈 장치를 사용하여 아토마이즈 분말을 제조하였다. 이로써, 평균 입경 15 ㎛ 의 분말을 얻었다. 이 분쇄 분말의 산소 함유량은 1600 wtppm 였다. 이 분쇄 분말에 붕소 (B) 를 5 at% 가 되도록 첨가하여 수소 분위기하에서, 500 ℃, 2 시간 열처리함으로써, 환원 처리를 실시하였다. 이 환원 처리에 의해, 산소 함유량은 85 wtppm 이 되었다. 또, 평균 입경은 13 ㎛ 였다. Ge 21 .1 Sb 21 .1 Te 52 .8 B 5.0 (at%) Atomization powder was prepared by using the alloy raw material and the gas atomization apparatus. Thus, a powder having an average particle diameter of 15 mu m was obtained. The pulverized powder had an oxygen content of 1600 wtppm. Boron (B) was added to the pulverized powder in an amount of 5 at% and subjected to a reduction treatment by heat treatment at 500 DEG C for 2 hours in a hydrogen atmosphere. By this reduction treatment, the oxygen content was 85 wt ppm. The average particle diameter was 13 mu m.
이와 같이 하여 얻은 분말을 열간 프레스에 의해, 상대 밀도 100 % 의 고밀도 타겟으로 하였다. 이 타겟의 항절력은 80 MPa 가 되어, 매우 높은 강도를 갖는 소결체 (타겟) 가 얻어졌다. 그리고, 크랙 발생은 전혀 확인되었다. The powder thus obtained was subjected to hot pressing to obtain a high-density target having a relative density of 100%. The resistance of this target was 80 MPa, and a sintered body (target) having a very high strength was obtained. No cracks were observed.
이 타겟을 사용하여 스퍼터링을 실시하였다. 이 결과, 아킹의 발생이 없고, 10 kW·hr 후의 평균 입자발생수는 19 개이며, 스퍼터링을 실시한 후의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.4 ㎛ 였다. 이상의 결과를, 표 1 에 나타낸다. Sputtering was performed using this target. As a result, arcing did not occur, the average number of particles generated after 10 kW 占 는 was 19, and the surface roughness Ra of the eroded surface after sputtering was 0.4 占 퐉. The above results are shown in Table 1.
이상의 실시예 및 비교예로부터 명확한 바와 같이, 산소 함유량이 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 산소의 함유량이 증가되면, 소결체에 빈 구멍이 남고, 또 크랙이 발생하기 때문에, 상대 밀도를 충분히 높게 할 수 없고, 이 때문에 소결 후의 타겟 강도가 저하되어, 스퍼터링시에 입자가 대량으로 발생한다는 문제가 발생한다. As apparent from the above Examples and Comparative Examples, it can be seen that the oxygen content has a large influence. As the content of oxygen increases, voids remain in the sintered body and cracks occur. Therefore, the relative density can not be made sufficiently high, and therefore, the target strength after sintering is lowered and a large amount of particles are generated at the time of sputtering Lt; / RTI >
본원 발명은, 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 소결용 Sb-Te 계 합금 분말을 제공할 수 있다.The present invention can provide a Sb-Te alloy powder for sinter which can solve such a problem.
이상으로 기재한 바와 같이, 본 발명의 분말을 사용함으로써, Sb-Te 계 합금 스퍼터링 타겟 조직의 균일화와 미세화가 가능해지고, 소결 타겟의 크랙 발생이 없어져, 스퍼터링시에 아킹 발생을 억제할 수 있다는 우수한 효과가 얻어진다. 또, 스퍼터 침식에 의한 표면의 요철이 감소되어, 타겟 상면에 대한 리디포지션막 박리에 의한 입자발생이 감소된다는 효과가 있다. 또, 이와 같이 타겟 조직을 미세화 및 균질화함으로써, 제조되는 박막의 면내 및 로트 사이의 조성 변동이 억제되어, 상변화 상의 기록층 품질이 안정되는 효과가 있으며, 또한 스퍼터링 속도의 차이에 의한 노듈의 발생이 저감되어, 결과적으로 입자발생이 억제된다.As described above, by using the powder of the present invention, uniformity and fineness of the Sb-Te alloy sputtering target structure can be made, cracks in the sintering target are eliminated, and occurrence of arcing during sputtering can be suppressed Effect is obtained. In addition, the irregularities of the surface due to the sputter erosion are reduced, and the generation of particles due to the peeling of the redistribution film to the upper surface of the target is reduced. In addition, by micronizing and homogenizing the target structure as described above, variations in the in-plane and composition between the in-plane and the lot of the thin film to be produced are suppressed and the quality of the recording layer on the phase change image is stabilized. As a result, the generation of particles is suppressed.
따라서, 소결용 Sb-Te 계 합금 분말, 예를 들어 Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge -Sb-Te 합금으로 이루어지는 상변화 기록층을 형성하기 위한 Sb-Te 계 합금 스퍼터 링 타겟, 그것을 위한 소결용 Sb-Te 계 합금 분말 및 소결용 Sb-Te 계 합금 분말의 제조 방법으로서 매우 유용하다.
Therefore, an Sb-Te alloy sputtering target for forming a phase change recording layer made of an Sb-Te alloy powder for sintering, for example, an Ag-In-Sb-Te alloy or a Ge-Sb-Te alloy, The Sb-Te alloy powder for sintering, and the Sb-Te alloy powder for sintering.
Claims (7)
평균 입경이 10 ~ 50 ㎛ 인 대경의 분말과 평균 입경이 0.1 ~ 10 ㎛ 인 소경의 분말의 혼합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소결용 Sb-Te 계 합금 분말의 제조 방법.3. The method of claim 2,
A method for producing an Sb-Te alloy powder for sintering according to claim 1, wherein the powder is a mixture of a large-diameter powder having an average particle diameter of 10 to 50 占 퐉 and a small-diameter powder having an average particle diameter of 0.1 to 10 占 퐉.
타겟의 침식면의 표면 거칠기 Ra 가 0.5 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 Sb-Te 계 합금으로 이루어지는 소결체 타겟. 5. The method of claim 4,
And the surface roughness Ra of the erosion surface of the target is not more than 0.5 占 퐉.
평균 입경이 10 ~ 50 ㎛ 인 대경의 분말과 평균 입경이 1 ~ 10 ㎛ 인 소경의 분말의 혼합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소결용 Sb-Te 계 합금 분말.The method according to claim 1,
A Sb-Te alloy powder for sintering characterized in that it is made of a mixture of a large diameter powder having an average particle diameter of 10 to 50 占 퐉 and a small diameter powder having an average particle diameter of 1 to 10 占 퐉.
평균 입경이 10 ~ 50 ㎛ 인 대경의 분말과 평균 입경이 1 ~ 10 ㎛ 인 소경의 분말의 혼합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소결용 Sb-Te 계 합금 분말의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
A method for producing an Sb-Te alloy powder for sintering according to claim 1, characterized in that it comprises a mixture of a large diameter powder having an average particle diameter of 10 to 50 占 퐉 and a small diameter powder having an average particle diameter of 1 to 10 占 퐉.
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