KR101967945B1

KR101967945B1 - Ｓｂ-Ｔｅ기 합금 소결체 스퍼터링 타깃

Info

Publication number: KR101967945B1
Application number: KR1020147016822A
Authority: KR
Inventors: 히데유키 다카하시; 요시마사 고이도
Original assignee: 제이엑스금속주식회사
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2019-04-10
Also published as: JPWO2011136120A1; US20120279857A1; WO2011136120A1; EP2565293A4; JP5364202B2; KR20170020541A; TWI493064B; TW201202460A; EP2565293A1; KR20120120127A; US20200017955A1; EP2565293B1; KR20140097415A; US11846015B2

Abstract

카본 또는 붕소를 0.1 ∼ 30 at％ 함유하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃으로서, Sb-Te기 합금 입자와 미소한 카본 (C) 또는 붕소 (B) 의 입자의 균일한 혼합 조직을 구비하고, Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경이 3 ㎛ 이하, 표준 편차가 1.00 미만이고, C 또는 B 의 평균 입자경이 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만이고, 상기 Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경을 X, 카본 또는 붕소의 평균 입자경을 Y 로 한 경우, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 Sb 및 Te 를 주성분으로 하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃. Sb-Te기 합금 스퍼터링 타깃 조직의 개선을 도모하고, 소결 타깃의 크랙 발생을 억제하며, 스퍼터링시에 아킹의 발생을 방지한다.

Description

Ｓｂ-Ｔｅ기 합금 소결체 스퍼터링 타깃{SB-TE BASED ALLOY SINTERED COMPACT SPUTTERING TARGET}

본 발명은, 카본 또는 붕소를 함유함과 함께, 파티클 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃에 관한 것이다.

최근, 상변화 기록용 재료로서, 즉 상변태를 이용하여 정보를 기록하는 매체로서 Sb-Te기 재료로 이루어지는 박막이 사용되도록 되고 있다. 이 Sb-Te기 합금 재료로 이루어지는 박막을 형성하는 방법으로는, 진공 증착법이나 스퍼터링법 등의, 일반적으로 물리 증착법이라고 일컬어지고 있는 수단에 의해 실시되는 것이 보통이다. 특히, 조작성이나 피막의 안정성에서 마그네트론 스퍼터링법을 사용하여 형성하는 경우가 많다.

스퍼터링법에 의한 막의 형성은, 음극에 설치한 타깃에 Ar 이온 등의 정이온을 물리적으로 충돌시키고, 그 충돌 에너지로 타깃을 구성하는 재료를 방출시켜, 대면하고 있는 양극측의 기판에 타깃 재료와 거의 동 조성의 막을 적층함으로써 실시된다.

스퍼터링법에 의한 피복법은 처리 시간이나 공급 전력 등을 조절함으로써, 안정적인 성막 속도로 옹스트롬 단위의 얇은 막에서 수 십 ㎛ 의 두꺼운 막까지 형성할 수 있다는 특징을 갖고 있다.

상변화 기록막용 Sb-Te기 합금 재료로 이루어지는 막을 형성하는 경우에, 특히 문제가 되는 것은, 노듈 (이상 돌기물) 이나 크레이터 (이상 패임) 등의 이상 조직이 타깃 표면에 발생하고, 이들을 기점으로 하여 마이크로 아킹 (이상 방전) 이 발생하고, 이들 자체가 파티클로 불리는 클러스터 (원자의 집합체) 상의 이물질로서 박막에 혼입되는 것이다.

또, 스퍼터링시에 타깃의 크랙 또는 균열이 발생하는 것, 나아가서는 형성된 박막의 불균일성이 발생하거나 하는 것, 이 밖에 타깃용 소결 분말의 제조 공정에서 다량으로 흡수된 산소 등의 가스 성분이 스퍼터막의 막질에 영향을 주는 것 등을 들 수 있다.

이와 같은 타깃 또는 스퍼터링시의 문제는, 기록 매체인 박막의 품질이나 수율을 저하시키는 큰 원인이 되고 있다.

상기 문제는, 소결용 분말의 입경 또는 타깃의 구조나 성상에 의해 크게 영향을 받는 것을 알고 있다. 그러나, 종래에는 상변화 기록층을 형성하기 위한 Sb-Te기 합금 스퍼터링 타깃을 제조할 때에, 소결에 의해 얻어지는 타깃이 충분한 특성을 보유하고 있지 않은 경우도 있어, 스퍼터링시의 파티클의 발생, 이상 방전 (아킹), 타깃 상의 노듈이나 크레이터의 발생, 타깃의 크랙 또는 균열의 발생, 나아가서는 타깃 중에 함유되는 다량의 산소 등의 가스 성분을 피할 수 없었다.

종래의 Sb-Te기 스퍼터링용 타깃의 제조 방법으로서, Ge-Te 합금, Sb-Te 합금에 대해 불활성 가스 아토마이즈법에 의해 급랭시킨 분말을 제조하고, Ge/Te ＝ 1/1, Sb/Te ＝ 0.5 ∼ 2.0 인 비율을 갖는 합금을 균일하게 혼합한 후 가압 소결을 실시하는 Ge-Sb-Te기 스퍼터링용 타깃의 제조 방법이 개시되어 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).

또, Ge, Sb, Te 를 함유하는 합금 분말 중, 탭 밀도 (상대 밀도) 가 50 ％ 이상이 되는 분말을 형에 부어 넣고, 냉간 혹은 온간에서 가압하여, 냉간 가압 후의 밀도가 95 ％ 이상인 성형재를 Ar 혹은 진공 분위기 중에서 열 처리를 실시하는 것에 의해 소결함으로써, 그 소결체의 함유 산소량이 700 ppm 이하인 Ge-Sb-Te기 스퍼터링 타깃의 제조 방법 및 이들에 사용하는 분말을 아토마이즈법에 의해 제조하는 기술의 기재가 있다 (예를 들어 특허문헌 2 참조).

또, Ge, Sb, Te 를 함유하는 원료에 대해 불활성 가스 아토마이즈 방법에 의해 급랭시킨 분말을 제조하고, 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-Te기 스퍼터링 타깃재의 제조 방법의 기재가 있다 (예를 들어, 특허문헌 3 참조).

이 밖에 아토마이즈 분말를 사용하여 타깃을 제조하는 기술로는, 하기 특허문헌 4, 5, 6 이 있다.

그러나, 이상의 특허문헌에 대해서는, 아토마이즈 분말을 그대로 사용하는 것으로, 타깃의 충분한 강도가 얻어지지 않고, 또 타깃 조직의 미세화 및 균질화가 달성되어 있다고는 하기 어렵다. 상변화 기록층을 형성하기 위한 Sb-Te기 스퍼터링 타깃으로는 충분하다고는 할 수 없다는 문제가 있다.

또한, 광 디스크 기록막 형성용 스퍼터링 타깃으로서, 표면 산화막 또는 가공층을 제거하고, 또한 표면 조도를 중심선 평균 조도 Ra ≤ 1.0 ㎛ 로 한 타깃이 알려져 있다 (특허문헌 7 참조). 이 타깃의 목적은, 프리 스퍼터 시간을 단축시키는 것, 혹은 전혀 프리 스퍼터를 필요로 하지 않게 하는 것으로, 이 목적에 대해서는 매우 유효하다.

그러나, 최근 DVD 나 BD (Blu-ray Disc) 등에서는, 더욱 고밀도화가 진행되고, 제품 수율을 향상시키기 위해, 타깃에서 기인하는 파티클의 저감이 매우 중요해지고 있다.

따라서, 상기와 같은 프리 스퍼터의 단축화에 한정하지 않고, 파티클, 이상 방전, 노듈의 발생, 타깃의 크랙 또는 균열 발생 등을 효과적으로 억제하기 위해, 타깃의 표면뿐만 아니라 타깃 전체의 품질 개선이 필요해지고 있다.

또한, 최근에는 상변화 기록막의 전기 저항을 높게 하고, 기록 소거 동작시에 흐르는 전류값을 저감시켜, 소비 전력을 작게 함으로써 회로에 대한 부담을 경감시키고자 하는 제안이 있다. 이 하나의 방책으로서 카본 분말을 스퍼터링 타깃에 혼입시켜 고저항화를 도모하는 제안이 이루어져 있다 (특허문헌 8 참조).

그러나, 카본 분말은 비금속이기 때문에, 종래의 Sb-Te기 합금 스퍼터링 타깃에 카본을 혼합하면, 오히려 이물질적인 첨가물이 되어 스퍼터시에 이상 방전이 발생하기 쉽고, 파티클의 발생이 많아지며, 경우에 따라서는 타깃에 크랙이 발생하는 경우도 있어, 바람직한 첨가물이라고는 할 수 없는 문제가 있었다.

이러한 점에서, 본 발명자들은, Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃에 있어서, Sb-Te기 합금 입자 주위에 미소한 카본 또는 붕소의 입자가 포위하는 조직을 구비하고, Sb-Te기 합금 입자의 평균 직경을 X, 카본 또는 붕소의 입자경을 Y 로 한 경우, Y/X 가 1/10 ∼ 1/10000 의 범위에 있는 Sb 및 Te 를 주성분으로 하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃을 개발하였다 (특허문헌 9 참조).

이것은, 파티클, 이상 방전 (아킹), 노듈의 발생, 타깃의 크랙 또는 균열 발생 등을 억제하는 점에서 획기적인 기술이었다.

그러나, 이 기술에서는 Sb-Te기 합금 분말 또는 동 분말의 응집체의 표면에, 카본 또는 붕소의 분말을 기류 등을 사용하여 부착시키고 있었지만, 응집체 내부로의 카본 분말 또는 붕소 분말의 분산이 불충분하고, 또 카본 분말이나 붕소 분말 자체가 응집을 일으켜 균일성이 저하되는 문제가 있어, 균일성에 있어서는 더욱 개량의 여지가 있었다. 본 발명은, 이것을 더욱 개량한 것이다.

일본 공개특허공보 2000-265262호 일본 공개특허공보 2001-98366호 일본 공개특허공보 2001-123266호 일본 공개특허공보 평10-81962호 일본 공개특허공보 2001-123267호 일본 공개특허공보 2000-129316호 일본 공개특허공보 2000-169960호 일본 공개특허공보 2004-363541호 국제 공개 WO2008-044626호

본 발명은, 카본 또는 붕소를 첨가한 상변화 기록층 형성용 Sb-Te기 합금 소결체 타깃에 있어서, 상기 여러 문제점의 해결, 특히 스퍼터링시의 파티클의 발생, 이상 방전 (아킹), 노듈의 발생, 타깃의 크랙 또는 균열의 발생 등을 효과적으로 억제할 수 있는 타깃을 제공하는 것이다. 특히, Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge-Sb-Te 합금으로 이루어지는 상변화 기록층을 형성하기 위한 스퍼터링용 Sb-Te기 합금 소결체 타깃을 제공한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 기술적인 수단은, 안정적이고 또한 균질한 상변화 기록층은, 분말의 성상 그리고 타깃의 구조 및 특성을 연구함으로써 얻을 수 있다는 지견을 얻었다. 구체적으로는 타깃을 구성하고 있는 Sb-Te기 합금 분말의 미세화 및 카본 분말 또는 붕소 분말과의 상호 위치 및 형상 분산의 균일성을 향상시키는 것이다. 또, 균일성과 미세화가 향상됨으로써, 타깃의 기계적 강도가 향상되고, 안정적인 스퍼터가 실현된다.

이 지견에 기초하여, 본 발명은

1) 카본 또는 붕소를 0.1 ∼ 30 at％ 함유하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃으로서, Sb-Te기 합금 입자와 미소한 카본 (C) 또는 붕소 (B) 의 입자의 균일한 혼합 조직을 구비하고, Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경이 3 ㎛ 이하, 표준 편차가 1.00 미만이고, C 또는 B 의 평균 입자경이 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만이고, 상기 Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경을 X, 카본 또는 붕소의 평균 입자경을 Y 로 한 경우, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 Sb 및 Te 를 주성분으로 하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃을 제공한다.

본 발명은, 또

2) Ag, In, Si, Ge, Ga, Ti, Au, Pt, Pd 에서 선택한 1 종 이상의 원소를 최대 30 at％ 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 1) 에 기재된 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃

3) 카본 또는 붕소를 함유하는 Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge-Sb-Te 합금으로 이루어지는 상변화 기록층을 형성하기 위한 타깃인 것을 특징으로 하는 상기 1) 또는 2) 에 기재된 스퍼터링용 Sb-Te기 합금 소결체 타깃,

4) 평균 항절력이 100 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 1) ∼ 3) 중 어느 한 항에 기재된 스퍼터링용 Sb-Te기 합금 소결체 타깃을 제공한다.

본 발명의 Sb-Te기 합금 소결체는, 첨가한 비금속인 카본 또는 붕소가 응집된 덩어리 (조대 입자) 등의 이상 조직을 억제할 수 있기 때문에, 이들을 기점으로 하는 이상 방전을 방지하는 것이 가능해지고, 아킹에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있으며, 또한 스퍼터막의 균일성이 향상된다는 우수한 효과를 갖는다.

또, 타깃의 마무리 단계에서, 절삭 가공 등의 기계 가공을 실시하는데, 조대화된 카본이나 붕소가 존재하는 경우에는, 그것들을 기점으로 한 크랙 등이 발생할 우려가 있고, 이것을 기점으로 하는 파티클 발생도 생각되었지만, 본 발명에 의해 이들도 미연에 방지할 수 있다는 큰 효과가 얻어졌다.

도 1 은, 실시예 1 의 타깃 표면의 SEM 사진을 나타낸다.
도 2 는, 비교예의 타깃 표면의 SEM 사진을 나타낸다.
도 3 은, C : 15 at％ 첨가한 경우의 Ge-Sb-Te 합금의 기계적 강도를 나타내는 도면이다.

본 발명은, Sb-Te기 합금을, 제트 밀 등을 사용해서 미분쇄하여 얻은 Sb-Te기 합금 분말 및 카본 (C) 또는 붕소 (B) 분말을 사용하고, 이것을 기계적으로 혼합한 후 소결하여, 소결체 스퍼터링 타깃을 얻는다. 상기 제트 밀 대신에 진동 밀 또는 유성 볼 밀 등을 사용할 수도 있다.

상기 혼합시에는, 필요에 따라 회전 날개 혼합기, 유발, 볼 밀 등에 의한 혼합기를 사용할 수 있다. 혼합에 있어서는, 응집체를 파괴하고 C 또는 B 를 물리적으로 반죽하는 기구를 구비한 것이 바람직하다.

일반적으로, Sb-Te기 합금 분말의 제트 밀 분쇄는, 가스 아토마이즈 분말 혹은 기계 분쇄 분말에 비해 매우 미세한 분말을 얻을 수 있고, 분쇄 기계의 사용에 의한 오염을 방지할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 이 제트 밀 분쇄 분말을 사용하여 소결한 타깃은, 후술하는 바와 같이, 기계 분쇄한 분말에 비해 특성상 우수하다.

상기와 같이, 제트 밀 분쇄 분말의 사용은 보다 바람직한 형태이다. 그러나, 본원 발명의 조건을 만족시키는 한, 제트 밀 이외의 기계 분쇄 분말을 사용하는 것이 당장 문제가 되는 것은 아니다. 기계 분쇄할 때에는, 산소 함유량을 저감시키기 위해, 불활성 분위기 중에서 기계 분쇄하는 것이 바람직하다. 기계 분쇄에는, 진동 볼 밀 등을 사용할 수 있다.

본 발명의 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃은, Sb-Te기 합금 입자와 미소한 카본 (C) 또는 붕소 (B) 의 입자가 균일하게 혼합된 조직을 구비하고 있는 것이 큰 특징이다.

카본 또는 붕소는 0.1 ∼ 30 at％ 함유한다. Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경이 3 ㎛ 이하, 표준 편차가 1.00 미만이다. 또, C 또는 B 의 평균 입자경이 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만이다.

또한, 상기 Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경을 X, 카본 또는 붕소의 평균 입자경을 Y 로 한 경우, Y/X 를 0.1 ∼ 0.5 의 범위로 한다. 또한, 카본 또는 붕소의 평균 입자경은, 응집된 카본 또는 붕소의 입자경을 포함하는 것으로 한다.

이 타깃의 조건은, 스퍼터링시의 파티클의 발생, 이상 방전 (아킹), 노듈의 발생, 타깃의 크랙 또는 균열의 발생을 바람직하게 억제하는 데에 있어서 필요 불가결한 조건이다. 이 조건을 구비한 타깃을 사용하여 스퍼터링함으로써, 종래에 비교하여 보다 균일한 막을 형성하는 것이 가능해진다.

특히, 파티클 발생의 원인은, Sb-Te기 합금 입자의 직경과 카본 또는 붕소의 입자경의 비가 중요하다. 그 비는 최적인 조건이 있으며, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위에 있는 경우에, 아킹 및 파티클의 발생을 크게 억제할 수 있는 효과가 있다.

상기 카본 또는 붕소를 0.1 ∼ 30 at％ 함유시키는 것, Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경을 3 ㎛ 이하로 하고 표준 편차를 1.00 미만으로 하는 것, 또한, C 또는 B 의 평균 입자경을 0.5 ㎛ 이하로 하고 표준 편차를 0.20 미만으로 하는 것은, Y/X 를 0.1 ∼ 0.5 를 실현하는 데에 있어서 중요한 요건이 되는 것을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

Y/X 가 1/2 을 초과하는 Y/X 의 경우에는, 아킹 및 파티클 발생의 억제 효과가 낮고, 소결성도 나쁘기 때문에 저밀도에서 균열 등의 문제가 발생한다. 또, Y/X 가 0.1 미만인 경우에는, 카본 분말 또는 붕소 분말이 본 기술로 분리 분산시킬 수 있는 최소 사이즈를 하회하기 때문에 제조하는 것이 곤란하다.

따라서, 상기 범위로 하는 것이 바람직하다. 또, Sb-Te기 합금 입자는, 카본 또는 붕소의 입자경과의 밸런스를 위해 필요한 입자경이 요망된다. Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경이 3 ㎛ 이하, 표준 편차가 1.00 미만인 균일 조직인 것이, 보다 바람직하다고 할 수 있다.

많은 경우, 조대화된 Sb-Te기 합금 입자는 작은 Sb-Te기 합금 입자를 수반하는 것으로, 조대화된 Sb-Te기 합금 입자와 작은 Sb-Te기 합금 입자의 혼재는 조직의 불균일화를 초래한다. 따라서, 마찬가지로 아킹 및 파티클의 발생 원인이 된다.

또, 타깃의 결정 입경을 작게 함으로써, 에로션된 타깃의 표면을 에로션 후에도 평활하게 할 수 있어, 종전의 에로션면에 발생한 요철에 리데포지션이 부착되어, 그것이 노듈로 성장하고, 이것이 붕괴됨으로써 발생하는 파티클도 억제하는 것이 가능해진다는 이점이 있다.

또, 상기 조건의 타깃을 제조하는 경우에는, 카본 또는 붕소의 선택과 혼합 및 이들 소결체의 제조 조건을 조정하는 것이 중요하다. 그러나, 이것은, 상기 Sb-Te기 합금 입자의 평균 결정 입경이 3 ㎛ 이하, 표준 편차가 1.00 미만이고, 또 C 또는 B 의 평균 입자경이 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만이고, 또한 Y/X 를 0.1 ∼ 0.5 의 범위로 조정하기 위해 실시하는 것으로서, 그 범위로 충분히 조정할 수 있는 것이면, 반드시 특정 제조 공정에만 한정되는 것은 아니다.

이상으로부터, 카본 또는 붕소를 제외한 Sb-Te기 합금 소결체의 원료로서, 상기 이유에 의해 제트 밀 분말을 사용하는 것이 바람직한 조건이다. 또, 첨가하는 카본 또는 붕소의 함유량은 0.1 ∼ 30 at％ 로 하는 것이 바람직하다. 0.1 at％ 미만에서는 첨가의 효과가 없고, 또 30 at％ 를 초과하는 첨가에서는, 소결체의 밀도 저하에 의해 기계적 강도가 저하되어 제품 가공이나 스퍼터링시에 균열 등의 문제가 발생하기 때문이다.

또, 본원 발명의 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃은, 부성분으로서 Ag, In, Si, Ge, Ga, Ti, Au, Pt, Pd 에서 선택한 1 종 이상의 원소를, 최대 30 at％ 함유시킬 수 있다. 첨가의 효과를 갖게 하기 위해서는, 통상적으로 15 at％ 이상으로 하는 것이 좋다. Sb 의 함유량도 15 ∼ 30 at％ 를 첨가하고, 잔량을 Te 로 한다.

첨가 원소로서 Ag, In, Si, Ge, Ga, Ti, Au, Pt, Pd 에서 선택한 1 종 이상의 원소를 최대 30 at％ 함유시키는 경우에는, 원하는 유리 전이점이나 변태 속도를 얻을 수 있다. 특히, 카본 또는 붕소를 함유하는 Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge-Sb-Te 합금으로 이루어지는 타깃이 상변화 기록층 형성용으로서 유효한 성분이다.

또한, 스퍼터링용 Sb-Te기 합금 소결체 타깃은, 평균 항절력이 100 ㎫ 이상을 갖는 것이 바람직하다. 이 평균 항절력 100 ㎫ 이상은, 세라믹스의 기계적 강도의 지표가 되며, 아울러 파티클 발생을 저감시키는 기준이 되기 때문이다. 본원 발명은 이를 달성할 수 있다.

또, Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃의 순도를 올림으로써, 주성분 또는 첨가 부성분 이외의 불순물, 예를 들어 산화물 등은, 그것을 기점으로 하는 이상 방전 (아킹) 의 원인이 된다.

본원 발명에서는, 4 N 이상의 순도를 가져, 이 불순물에 의한 아킹을 효과적으로 방지하는 것이 가능해지고, 아킹에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 순도는 또한 5 N 이상인 것이 바람직하다.

또, 불순물인 가스 성분의 함유량을 1500 ppm 이하로 하는 것이 바람직하다. 이것을 초과하는 산소, 질소, 탄소 등의 가스 성분의 함유는 산화물, 질화물, 탄화물 등의 불순물 발생의 원인이 되기 쉽다. 이것을 감소시키는 것은, 아킹을 방지하고, 이 아킹에 의한 파티클의 발생을 억제하는 것으로 이어진다.

이와 같이, 본원 발명의 Sb-Te기 합금 소결체는, 첨가한 비금속인 카본이나 붕소의 조대화를 억제하고 있기 때문에, 이들을 기점으로 하는 이상 방전을 방지하는 것이 가능해지고, 아킹에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다. 이로써, 스퍼터링 박막의 균일성을 향상시킬 수 있다.

또한, 타깃의 마무리 단계에서, 절삭 가공 등의 기계 가공을 실시하는데, 조대화된 카본이나 붕소가 존재하는 경우에는, 그것들을 기점으로 한 크랙 등이 발생할 우려가 있고, 이것을 기점으로 하는 파티클 발생도 생각되었지만, 본 발명에 의해, 이들도 미연에 방지할 수 있다는 큰 효과가 얻어진다.

이와 같이, 본원 발명의 결정 구조의 상변화 타깃은, 스퍼터 에로션에 의한 표면 요철이 감소하고, 타깃 상면에 대한 리데포지션 (재부착물) 막 박리에 의한 파티클 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다. 또, 이와 같은 조직에 의해 스퍼터막도 면 내 및 로트 사이의 조성 변동이 억제되어, 상변화 기록층의 품질이 안정된다는 메리트가 있다. 그리고, 이와 같이 스퍼터링시의 파티클의 발생, 이상 방전, 노듈의 발생 등을 효과적으로 억제할 수 있고, 박막의 균일성을 향상시키는 효과를 갖는다.

본 발명의 Sb-Te기 스퍼터링 타깃에 있어서, 또한, 부가적으로 산소 등의 가스 성분 함유량을 1500 ppm 이하, 특히 1000 ppm 이하, 나아가서는 산소 등의 가스 성분 함유량을 500 ppm 이하로 할 수 있다. 이와 같은 산소 등의 가스 성분의 저감은, 파티클의 발생이나 이상 방전의 발생을 더욱 저감시킬 수 있는 메리트가 있다.

실시예

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.

(실시예 1)

가스 성분을 제외한 각각의 순도가 4 N 이상인 Ge, Sb, Te 분말 원료를 Ge_22.2Sb_22.2Te_55.6 합금이 되도록 조합·합성하고, 이 합금 원료를, 제트 밀 분쇄기를 사용하여 아르곤의 불활성 분위기 중에서 분쇄하였다. 이로써 평균 직경 3 ㎛ 이하의 분말 (P) 를 얻었다.

다음으로, 입자경 20 ∼ 750 ㎚ 의 카본 분말 (C) 를, 표 1 에 나타내는 바와 같이, 소정의 혼합 비율 (0.1 ∼ 30 at％) 로, 상기 분말 (P) 와 유발, 유성 볼 밀, 진동 밀을 사용하여 혼합하였다.

이 혼합 비율은, 적정 범위로 하는 것이 필요하며, 이것을 일탈하는 경우, 즉 0.1 at％ 미만에서는 첨가의 효과가 없고, 또 30 at％ 를 초과하는 첨가에서는, 소결체의 밀도 저하에 의해 기계적 강도가 저하되어 제품 가공이나 스퍼터링시에 균열 등의 문제가 발생하는 경향이 보여졌다.

다음으로, 이와 같이 혼합한 분말 중 실시예 1-3 의 조성비 (카본 분말의 혼합량 0.15 at％) 로, 각각의 분말의 입도의 비 (Y/X) 를 표 2 와 같이 바꾼 원료 분말을 사용하여 핫 프레스에 의해 소결하고, 다시 이 소결체를 기계 가공 및 연마하여, 상기 소정량의 카본을 함유하는 Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 타깃으로 하였다 (X 는 Ge_22.2Sb_22.2Te_55.6 합금 입자의 평균 결정 입경, Y 는 카본의 평균 입자경이다). 이와 같이 하여 얻은 스퍼터링 타깃은 Sb-Te기 합금 입자와 미소한 카본 (C) 의 입자의 균일한 혼합 조직을 구비하고 있었다.

이 경우, Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자의 평균 결정 입경을 3 ㎛ 이하, 표준 편차를 1.00 미만으로 하고, C 의 평균 입자경을 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만을 달성하도록 하였다.

여기서 Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위에 있도록 하는 것이 중요하다. 표 2 에, 유발 혼합을 사용하여 카본 분말의 혼합량이 0.15 at％ 인 경우의 본 실시예의 타깃의 상대 밀도를 나타낸다.

카본은 응집되기 쉬워 혼합 상태가 불충분한 경우에는, 덩어리가 발생한다는 문제가 있다. 이 때문에, 균일 혼합이 중요하며, 그것을 달성하기 위한 수단으로서 Y/X 를 0.1 ∼ 0.5 의 범위로 하는 것이 필요해진다.

표 2 의 실시예 1-16 ∼ 실시예 1-25 에 나타내는 바와 같이, 타깃의 상대 밀도 (％) 는 98.51 ％ ∼ 99.99 ％ 가 되고, 0.3 ㎛ 이상의 파티클의 발생 개수는 26 개 ∼ 50 개로 모두 적었다.

(비교예 1)

비교로서 실시예 1-3 의 조성비의 원료를 사용하여, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위 외인 0.608 과 0.811 로 조정하고, 실시예 1 과 동일하게 하여 Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 타깃을 제조하였다.

이 결과, 표 2 의 비교 1-A, 비교 1-B 에 나타내는 바와 같이, 타깃의 상대 밀도는 실시예 1 보다 저하되어, 각각 97.50 ％, 96.51 ％ 가 되고, 파티클의 발생은, 81 개, ＞ 100 개로 증가하여, 나쁜 결과가 되었다.

이와 같이, Y/X 가 0.5 를 초과하는 Y/X 의 경우에는, 아킹 및 파티클 발생의 억제 효과가 낮고, 소결성도 나쁘기 때문에 저밀도에서 균열 등의 문제가 발생하였다. 또, Y/X 가 0.1 미만인 경우에는, 카본 분말이 본 기술로 분리 분산시킬 수 있는 최소 사이즈를 하회하기 때문에 제조하는 것이 곤란하였다.

다음으로, 실시예 1-16 의 타깃 조직의 SEM 사진을 도 1 에 나타낸다. 이 도 1 에 나타내는 바와 같이, 크랙 등의 결함은 전혀 보이지 않으며, Ge_22.2Sb_22.2Te_55.6 합금 입자 주위에 미소한 카본의 입자가 포위하는 조직을 구비하고 있었다. 100 ㎾·hr 까지의 스퍼터링을 실시한 경우의, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수는, 상기와 같이 26 개로, 우수한 타깃이 얻어졌다.

비교예 1-A 의 타깃 조직의 SEM 사진을 도 2 에 나타낸다. 이 도 2 에서는, 중앙부에서 상부 좌우에 걸쳐 얼룩얼룩한 조직 불균일이 있고, 조대한 카본의 「덩어리」가 보여진다. 또한, 도 2 에 나타내는 조직의 타깃을 사용한 경우에는, 상기 비교예 1-A 에 나타내는 바와 같이, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수가 81 개로 증가하여, 분명하게 나쁜 결과가 되었다.

도 3 에, 카본 분말을 15 at％ 첨가한 경우의, 상기 실시예 1 및 비교예 1 의 Ge-Sb-Te 합금의 기계적 강도를 나타낸다. 이 도 3 의 그래프에 있어서, 우측으로 갈수록, 고강도 (항절력이 크다) 이고 강한 재료라고 할 수 있다. 평균 항절력의 강도는, 이 항절력의 각 값를 적산하고, 샘플 수로 나누어 얻을 수 있다.

도 3 의 세로 축은 적산 파단 확률이고, 동 시료로 제조한 샘플의 개수로 1 을 나눈 것이다. 예를 들어, 4 개의 시료가 있으면, 0.25, 0.50, 0.75, 1.00 의 4 점을 플롯할 수 있다.

도 3 에 나타내는 예에서는, 비교 1-A 및 비교 1-B 는, 카본 분말의 입자경이 상대적으로 크기 때문에, 그래프의 좌측 부근의 약한 값으로 되어 있다. 이에 반해, 실시예 1-18, 실시예 1-21, 실시예 1-24 는, 카본 분말의 입자경이 상대적으로 작아질수록 고르게 분산되고, 기계적 강도가 커져 있는 것을 알 수 있다.

(실시예 2)

상기 실시예 1 과 동일하게, 가스 성분을 제외한 각각의 순도가 4 N 이상인 Ge, Sb, Te 분말 원료를 Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금이 되도록 조합·합성하고, 이 합금 원료를, 제트 밀 분쇄기를 사용하여 아르곤의 불활성 분위기 중에서 분쇄하였다. 이로써 평균 직경 3 ㎛ 이하의 분말 (P) 를 얻었다.

다음으로, 입자경 20 ∼ 750 ㎚ 의 붕소 (B) 를, 표 3 에 나타내는 바와 같이, 소정의 혼합 비율 (0.1 ∼ 30 at％) 로, 상기 분말 (P) 와 유발, 유성 볼 밀, 진동 밀을 사용하여 혼합하였다.

다음으로, 이와 같이 혼합한 분말 중 실시예 2-10 의 붕소 분말의 혼합량 (15 at％ 의 붕소 분말) 으로, 각각의 분말의 입도의 비 (Y/X) 를 표 4 에 나타내는 원료 분말을 사용하여 핫 프레스에 의해 소결하고, 다시 이 소결체를 기계 가공 및 연마하여, 상기 소정량의 붕소를 함유하는 Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 타깃으로 하였다 (X 는 Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자의 평균 결정 입경, Y 는 붕소의 평균 입자경이다). 이들을 실시예 2-19 ∼ 실시예 2-28 로 한다.

이와 같이 하여 얻은 스퍼터링 타깃은, 모두 Sb-Te기 합금 입자와 미소한 붕소 (B) 의 입자의 균일한 혼합 조직을 구비하고 있었다.

이 경우, Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자의 평균 결정 입경을 3 ㎛ 이하, 표준 편차를 1.00 미만으로 하고, B 의 평균 입자경을 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만을 달성하도록 하였다.

여기서, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위에 있도록 하는 것이 중요하다. 표 4 에, 유발 혼합을 사용하여 붕소 분말의 혼합량이 15 at％ 인 경우의, 본 실시예의 타깃의 상대 밀도를 나타낸다.

미세한 붕소는 카본과 동일하게 응집되기 쉬워 혼합 상태가 불충분한 경우에는, 덩어리가 발생한다는 문제가 있다. 이 때문에, 균일 혼합이 중요하며, 그것을 달성하기 위한 수단으로서 Y/X 를 0.1 ∼ 0.5 의 범위로 하는 것이 필요해진다.

이와 같이 하여 얻은 실시예 2-19 의 타깃 표면을 SEM 관찰한 결과, 도 1 과 유사한 것이었다. 크랙 등의 결함은 전혀 보이지 않으며, Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자 주위에 미소한 붕소의 입자가 포위하는 조직을 구비하고 있었다.

100 ㎾·hr 까지의 스퍼터링을 실시한 경우의, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수는 28 ∼ 66 개로, 우수한 타깃이 얻어졌다. 이상의 결과를 표 4 에 나타낸다.

(비교예 2)

비교로서 실시예 2-10 의 조성비의 원료를 사용하여, 상기 Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자의 평균 결정 입경을 X, 붕소의 평균 입자경을 Y 로 한 경우, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위 외인 0.610 과 0.792 로 조정하고, 실시예 2 와 동일하게 하여 Ge_22.2Sb_22.2Te_55.6 합금 타깃을 제조하였다.

이 결과, 비교 2-A, 비교 2-B 에 나타내는 바와 같이, 타깃의 상대 밀도는 실시예 2 보다 저하되어, 각각 97.13 ％, 96.36 ％ 가 되고, 0.3 ㎛ 이상의 파티클의 발생 개수는, 83 개, ＞ 100 개로 증가하여, 분명하게 나쁜 결과가 되었다.

결과적으로, Y/X 가 0.5 를 초과하는 Y/X 의 경우에는, 아킹 및 파티클 발생의 억제 효과가 낮고, 소결성도 나쁘기 때문에 저밀도에서 균열 등의 문제가 발생하였다. 또, Y/X 가 0.1 미만인 경우에는, 붕소 분말이 본 기술로 분리 분산시킬 수 있는 최소 사이즈를 하회하기 때문에 제조하는 것이 곤란하였다.

Y/X 가 0.5 를 초과하여 Y/X 가 0.610 인 경우의 타깃을 SEM 관찰한 결과, 도 2 와 유사하였으며, 조대한 붕소의 「덩어리」가 보여졌다.

(실시예 3, 일부 비교예 3)

가스 성분을 제외한 각각의 순도가 4 N 이상인 In, Sb, Te 분말 원료를 In_22.2Sb_22.2Te_55.6 합금이 되도록 조합·합성하고, 이 합금 원료를, 제트 밀 분쇄기를 사용하여 아르곤의 불활성 분위기 중에서 분쇄하였다. 이로써 평균 직경 3 ㎛ 이하의 분말 (P) 를 얻었다.

다음으로, 입자경 7 ∼ 750 ㎚ 의 카본 분말 (C) 및 붕소 분말 (B) 를, 표 5 에 나타내는 혼합 비율 (카본 분말과 붕소 분말의 합계로 0.1 ∼ 30 at％) 로, 상기 분말 (P) 와 유발을 사용하여 혼합하였다.

다음으로, 이와 같이 혼합한 분말 중 실시예 3-4 의 카본 및 붕소 분말의 혼합량 (카본 분말이 15 at％, 붕소 분말이 15 at％, 합계로 30 at％) 으로, 각각의 분말의 입도의 비 (Y/X) 를 표 6 에 나타내는 원료 분말을 사용하여 핫 프레스에 의해 소결하고, 다시 이 소결체를 기계 가공 및 연마하여, 상기 소정량의 카본 또는 붕소를 함유하는 In₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 타깃으로 하였다 (X 는 In₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자의 평균 결정 입경, Y 는 카본과 붕소의 혼합 분말의 평균 입자경이다). 이와 같이 하여 얻은 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃은, Sb-Te기 합금 입자와 미소한 카본 (C) 또는 붕소 (B) 의 입자의 균일한 혼합 조직을 구비하고 있었다.

이 경우, In₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자의 평균 결정 입경을 3 ㎛ 이하, 표준 편차를 1.00 미만으로 하고, C 또는 B 의 평균 입자경을 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만을 달성하도록 하였다.

여기서, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위에 있도록 하는 것이 중요하다. 표 6 에, 유발 혼합을 사용하여 카본 분말을 15 at％, 붕소 분말을 15 at％ 의 혼합량으로 한 경우의, 본 실시예의 타깃의 Y/X 비율과 동 타깃의 상대 밀도를 나타낸다. 표 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3-5 ∼ 3-14 의 타깃의 상대 밀도는, 97.85 ％ ∼ 98.35 ％ 가 되어, 모두 고밀도의 타깃이 얻어졌다.

미세한 카본 및 붕소는 응집되기 쉬워 혼합 상태가 불충분한 경우에는, 덩어리가 발생한다는 문제가 있다. 이 때문에, 균일 혼합이 중요하며, 그것을 달성하기 위한 수단으로서 Y/X 를 0.1 ∼ 0.5 의 범위로 하는 것이 필요해진다. 결과적으로, Y/X 가 0.5 를 초과하는 Y/X 의 경우에는, 아킹 및 파티클 발생의 억제 효과가 낮고, 소결성도 나쁘기 때문에 저밀도에서 균열 등의 문제가 발생하였다. 또, Y/X 가 0.1 미만인 경우에는, 카본 분말 및 붕소 분말이 본 기술로 분리 분산시킬 수 있는 최소 사이즈를 하회하기 때문에 제조하는 것이 곤란하였다.

이와 같이 하여 얻은 실시예 3-5 의 타깃 표면을 SEM 관찰한 결과, 실시예 1-16 과 동일하게 크랙 등의 결함은 전혀 보이지 않으며, In₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 입자 주위에 미소한 카본 또는 붕소의 입자가 포위하는 조직을 구비하고 있었다.

비교예로서 비교 3-A 및 비교 3-B 를 표 6 에 나타낸다. 이 표 6 에 나타내는 바와 같이, Y/X 가 0.5 를 초과하여 Y/X 가 0.614 인 경우의 타깃을 SEM 관찰하였는데, 얼룩얼룩한 조직이 있고, 조대한 카본 또는 붕소의 「덩어리」가 보여졌다. 또, 비교 3-A 및 비교 3-B 의 상대 밀도는, 96.62 ％, 95.51 ％ 가 되어, 실시예와 비교하여 저하되었다.

본 실시예 3 에 있어서, 100 ㎾·hr 까지의 스퍼터링을 실시한 경우의, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수는, 카본과 붕소의 혼합량이 많음에도 불구하고, 46 ∼ 75 개로 우수한 타깃이 얻어졌다.

또한, 비교로서 Y/X 가 1/2 을 초과하여 Y/X 가 0.614, Y/X 가 0.789 인 경우의 타깃을 사용한 경우에는, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수가 ＞ 100 개로 증가하여, 분명하게 나쁜 결과가 되었다.

(실시예 4, 일부 비교예 4)

가스 성분을 제외한 각각의 순도가 4 N 이상인 Ag, In, Sb, Te 분말 원료를 Ag₅In₅Sb₇₀Te₂₀ 합금이 되도록 조합·합성하고, 이 합금 원료를, 제트 밀 분쇄기를 사용하여 아르곤의 불활성 분위기 중에서 분쇄하였다. 이로써 평균 직경 3 ㎛ 이하의 분말 (P) 를 얻었다.

다음으로, 입자경 20 ∼ 750 ㎚ 의 카본 분말 (C) 및 붕소 분말 (B) 를, 표 7 에 나타내는 혼합 비율 (0.1 ∼ 30 at％) 로, 상기 분말 (P) 와 유발을 사용하여 혼합하였다.

다음으로, 이와 같이 혼합한 분말을 핫 프레스에 의해 소결하고, 다시 이 소결체를 기계 가공 및 연마하여, 상기 소정량의 카본 또는 붕소를 함유하는 Ag₅In₅Sb₇₀Te₂₀ 합금 타깃으로 하였다. 이와 같이 하여 얻은 카본 및 붕소를 0.1 ∼ 30 at％ 함유하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃은, Sb-Te기 합금 입자와 미소한 카본 (C) 및 붕소 (B) 의 입자의 균일한 혼합 조직을 구비하고 있었다.

이 경우, Ag₅In₅Sb₇₀Te₂₀ 합금 입자의 평균 결정 입경을 3 ㎛ 이하, 표준 편차를 1.00 미만으로 하고, C 또는 B 의 평균 입자경을 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 미만을 달성하도록 하였다.

또한, 상기 Ag₅In₅Sb₇₀Te₂₀ 합금 입자의 평균 결정 입경을 X, 카본 및 붕소의 평균 입자경을 Y 로 한 경우, Y/X 가 0.1 ∼ 0.5 의 범위에 있도록 하는 것이 중요하다.

표 8 에, 유발 혼합을 사용하여 붕소 분말의 혼합량을 15 at％, 카본 분말의 혼합량을 15 at％, 합계로 30 at％ 로 한 경우의 본 실시예의 타깃의 Y/X 비율과 동 타깃의 밀도를 나타낸다. 실시예 4-5 ∼ 실시예 4-14 의 상대 밀도는, 97.80 ％ ∼ 98.25 ％ 의 범위에 있었다.

한편, 미세한 카본 또는 붕소는 응집되기 쉬워 혼합 상태가 불충분한 경우에는, 덩어리가 발생한다는 문제가 있다. 이 때문에, 균일 혼합이 중요하며, 그것을 달성하기 위한 수단으로서 Y/X 를 0.1 ∼ 0.5 의 범위로 하는 것이 필요해진다.

비교예로서 비교 4-A, 비교 4-B 를 동일하게 표 8 에 나타낸다. 또, 비교 4-A 및 비교 4-B 의 상대 밀도 (％) 는, 96.52 ％, 95.40 ％ 가 되어, 실시예와 비교하여 저하되었다. 결과적으로, Y/X 가 0.5 를 초과하는 Y/X 의 경우에는, 아킹 및 파티클 발생의 억제 효과가 낮고, 소결성도 나쁘기 때문에 저밀도에서 균열 등의 문제가 발생하였다.

또, Y/X 가 0.1 미만인 경우에는, 카본 분말 또는 붕소 분말이 본 기술로 분리 분산시킬 수 있는 최소 사이즈를 하회하기 때문에 제조하는 것이 곤란하였다.

이와 같이 하여 얻은 본 실시예 4-5 의 타깃 표면을 SEM 관찰한 결과, 실시예 1-16 과 동일하게 크랙 등의 결함은 전혀 보이지 않으며, Ag₅In₅Sb₇₀Te₂₀ 합금 입자 주위에 미소한 카본 또는 붕소의 입자가 포위하는 조직을 구비하고 있었다.

비교예 4 에 나타내는 바와 같이, Y/X 가 0.5 를 초과하여 Y/X 가 0.613 인 경우의 타깃의 표면을 SEM 관찰하였는데, 얼룩얼룩한 조직이 있고, 조대한 카본 또는 붕소의 「덩어리」가 보여졌다.

실시예 4 에서는, 100 ㎾·hr 까지의 스퍼터링을 실시한 경우의, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수는, 카본과 붕소의 혼합량이 많음에도 불구하고, 47 ∼ 75 개로 우수한 타깃이 얻어졌다.

또한, 상기 비교 4-A, 비교 4-B 에 나타내는 바와 같이, Y/X 가 0.5 를 초과하여 Y/X 가 0.614 인 경우의 타깃을 사용한 경우에는, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수가 ＞ 100 개로 증가하여, 분명하게 나쁜 결과가 되었다. 비교예 4-A 의 Y/X 가 3/5, 비교예 4-B 의 Y/X 가 0.804 인 경우의 타깃을 사용한 경우에는, 200 ㎜φ Si 웨이퍼 상에 형성된 0.3 ㎛ 이상의 파티클 발생 개수가, 모두 ＞ 100 개로 증가하여 나쁜 결과가 되었다.

본 실시예에서는, 카본 또는 붕소를 첨가한 Ge₂₂ _.2Sb₂₂ _.2Te₅₅ _.6 합금 타깃, In_22.2Sb_22.2Te_55.6 합금 및 Ag₅In₅Sb₇₀Te₂₀ 합금 타깃에 대해 설명하였다. 이 밖에, 부성분으로서 상기를 함유하는 Ag, In, Si, Ge, Ga, Ti, Au, Pt, Pd 에서 선택한 1 종 이상의 원소를 첨가한 경우에 대해서도 검증하였는데, 카본 또는 붕소를 첨가하는 효과에 대해서는 동일한 결과가 되었다.

즉, 일반적으로 상변화 기록막용 Sb-Te기 합금 재료로 불리는 재료 중에서, 첨가 성분이 되는 Ag, In, Si, Ge, Ga, Ti, Au, Pt, Pd 에서 선택한 1 종 이상의 원소는 등가로, 균등물이라고 할 수 있는 것이다. 따라서, 이들에 대해서는 실시예를 나타낼 것도 없이, 동등한 효과를 갖는 것이다. 본원 발명의 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃에 있어서도 동일하다.

산업상 이용가능성

본 발명의 Sb-Te기 합금 소결체는, Sb-Te기 합금의 입경 및 첨가한 비금속인 카본이나 붕소의 조대화를 억제하고 있기 때문에, 이들을 기점으로 하는 이상 방전을 방지하는 것이 가능해지고, 아킹에 의한 파티클의 발생을 억제할 수 있으며, 또한 박막의 균일성을 향상시킬 수 있다는 우수한 효과를 갖는다. 또 타깃의 마무리 단계에서, 절삭 가공 등의 기계 가공을 실시하는데, 조대화된 카본이나 붕소가 존재하는 경우에는, 그것들을 기점으로 한 크랙 등이 발생할 우려가 있으며, 이것을 기점으로 하는 파티클 발생도 생각되었지만, 본 발명에 의해, 이들도 미연에 방지할 수 있다는 큰 효과가 얻어지기 때문에, 상변화 기록용 재료, 즉 상변태를 이용하여 정보를 기록하는 매체로서 매우 유용하다.

Claims

카본 또는 붕소를 0.1 ∼ 30 at％ 함유하는 Sb-Te 기 합금 소결체 스퍼터링타깃으로서, Sb-Te 기 합금 입자와 미소한 카본 (C) 또는 붕소 (B) 의 입자의 균일 한 혼합 조직을 구비하고, Sb-Te 기 합금 입자의 평균 결정 입경이 3 ㎛ 이하, 표준 편차가 1.00 ㎛ 미만이고, C 또는 B 의 평균 입자경이 0.5 ㎛ 이하, 표준 편차가 0.20 ㎛ 미만이고, 상기 Sb-Te 기 합금 입자의 평균 결정 입경을 X, 카본 또는 붕소의 평균 입자경을 Y 로 한 경우, Y/X 가 0.101 이상 0.5 이하의 범위에 있고,
세라믹스의 기계적 강도의 지표인 평균 항절력이 100 ㎫ 이상인 것을 특징으로 하는 Sb 및 Te 를 포함하는 Sb-Te 기 합금 소결체 스퍼터링 타깃.
제 1 항에 있어서,
Ag, In, Si, Ge, Ga, Ti, Au, Pt, Pd 에서 선택한 1 종 이상의 원소를 최대 30 at％ 함유하는 것을 특징으로 하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃.
제 1 항에 있어서,
카본 또는 붕소를 함유하는 Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge-Sb-Te 합금으로 이루어지는 상변화 기록층을 형성하기 위한 타깃인 것을 특징으로 하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃.
제 2 항에 있어서,
카본 또는 붕소를 함유하는 Ag-In-Sb-Te 합금 또는 Ge-Sb-Te 합금으로 이루어지는 상변화 기록층을 형성하기 위한 타깃인 것을 특징으로 하는 Sb-Te기 합금 소결체 스퍼터링 타깃.
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