KR20190096974A - Oxide Sputtering Target and Manufacturing Method of Oxide Sputtering Target - Google Patents

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Abstract

금속 성분으로서, 지르코늄, 규소 및 인듐을 함유한 산화물로 이루어지는 산화물 스퍼터링 타깃으로서, 타깃면 내의 산소 농도의 최대치와 최소치의 합계에 대한 상기 산소 농도의 최대치와 최소치의 차이의 비율이 15 % 이하인 것을 특징으로 하는 산화물 스퍼터링 타깃. An oxide sputtering target consisting of an oxide containing zirconium, silicon, and indium as a metal component, wherein the ratio of the difference between the maximum and minimum values of the oxygen concentration relative to the sum of the maximum and minimum values of the oxygen concentration in the target surface is 15% or less. Oxide sputtering target to be.

Description

산화물 스퍼터링 타깃, 및 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법Oxide Sputtering Target and Manufacturing Method of Oxide Sputtering Target

본 발명은 산화지르코늄과 이산화규소와 산화인듐을 포함하는 산화물 스퍼터링 타깃, 및 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an oxide sputtering target comprising zirconium oxide, silicon dioxide and indium oxide, and a method for producing an oxide sputtering target.

정보 기록 매체로서, DVD, BD [Blu-ray (등록상표) Disc] 등의 상 변화형 광 디스크가 알려져 있다. 이들 상 변화형 광 디스크는, 일반적으로 기판 상에 유전체층, 기록층, 유전체층, 및 반사층 등의 복수의 층을 적층한 적층체로 되어 있다. 각 층의 성막 방법으로는, 스퍼터링법이 널리 이용되고 있다. 상 변화형 광 디스크는, 기록용 레이저 빔을 광 기록 매체에 조사하여, 기록층의 상 변화를 일으키게 함으로써 정보를 기록한다.As the information recording medium, phase change type optical discs such as DVD and BD [Blu-ray (registered trademark) Disc] are known. These phase change type optical disks generally have a laminated body in which a plurality of layers such as a dielectric layer, a recording layer, a dielectric layer, and a reflective layer are laminated on a substrate. As a film-forming method of each layer, sputtering method is widely used. The phase change type optical disc records information by irradiating a recording laser beam to an optical recording medium to cause a phase change of the recording layer.

상 변화형 광 디스크의 유전체층이나 보호층으로서, 산화지르코늄과 이산화규소와 산화인듐을 포함하는 산화물막이 이용되고 있다 (특허문헌 1, 2).As a dielectric layer or a protective layer of a phase change type optical disk, an oxide film containing zirconium oxide, silicon dioxide and indium oxide is used (Patent Documents 1 and 2).

특허문헌 2 에는, 광 기록 매체 보호막 형성용 스퍼터링 타깃으로서, 몰% 로 산화지르코늄 : 10 ∼ 70 %, 이산화규소 : 50 % 이하 (0 % 를 포함하지 않음) 를 함유하고, 잔부 : 산화인듐 및 불가피 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 산화물 스퍼터링 타깃이 개시되어 있다. 이 특허문헌 2 에는, 이 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법으로서, ZrO2 분말, 비정질 SiO2 분말 및 In2O3 분말을 소정량 칭량하여 헨쉘 믹서로 균일하게 혼합한 후, 이 혼합 분말을 프레스 성형하고, 얻어진 성형체를 산소 분위기 중에서 소성하여 소결시키는 방법이 기재되어 있다.Patent document 2 contains zirconium oxide: 10-70%, silicon dioxide: 50% or less (not containing 0%) in mol% as a sputtering target for forming an optical recording medium protective film, and remainder: indium oxide and inevitable. An oxide sputtering target having a composition made of impurities is disclosed. In Patent Document 2, ZrO 2 powder, amorphous SiO 2 powder, and In 2 O 3 powder are weighed in a predetermined amount and uniformly mixed in a Henschel mixer as a method for producing the oxide sputtering target, and then the mixed powder is press-molded. The method of baking and sintering the obtained molded object in oxygen atmosphere is described.

일본 특허 제4567750호 (B)Japanese Patent No. 4567750 (B) 일본 특허 제5088464호 (B)Japanese Patent No. 5088464 (B)

상 변화형 광 디스크에서는, 기록 밀도의 증가에 수반하여, 기록 피트나 트랙 피치의 미세화가 진행되어, 이물질의 혼입에 대한 관리가 엄격해지고 있다. 따라서, 상 변화형 광 디스크의 제조에 사용하는 산화물 스퍼터링 타깃에 있어서는, 파티클이 잘 비산되지 않는 것이 요구되고 있다.In the phase change type optical disk, with the increase of the recording density, miniaturization of the recording pit and track pitch has progressed, and the management of the mixing of foreign matters is becoming more severe. Therefore, in the oxide sputtering target used for manufacture of a phase change type optical disk, it is calculated | required that a particle does not scatter well.

그러나, 특허문헌 2 에 기재되어 있는 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법에서는, 성형체의 소성시에 있어서 소성 분위기 중의 산소가 부족한 경우가 있었다. 소성 분위기 중의 산소가 부족한 상태로 성형체를 소성하면, 얻어지는 산화물 스퍼터링 타깃 내의 산소 농도가 불균일해진다. 그리고, 산화물 스퍼터링 타깃의 타깃면 내에서의 산소 농도의 편차가 커지면, 타깃면 내에서의 비저항이 불균일해져, 특정 지점에 전위가 집중하는 것에서 기인하여 스퍼터링 중에 이상 방전이 발생하고, 그 이상 방전에 의해 파티클이 비산된다는 문제가 발생하는 것이 판명되었다.However, in the manufacturing method of the oxide sputtering target described in patent document 2, the oxygen in baking atmosphere may be insufficient at the time of baking of a molded object. When the molded product is fired in a state in which oxygen in the firing atmosphere is insufficient, the oxygen concentration in the resulting oxide sputtering target becomes nonuniform. When the oxygen concentration in the target surface of the oxide sputtering target becomes large, the specific resistance in the target surface becomes uneven, and abnormal discharge occurs during sputtering due to concentration of potential at a specific point. It turns out that a problem arises that particles are scattered.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 스퍼터링 중의 이상 방전의 발생 그리고 파티클의 비산을 억제할 수 있는 산화물 스퍼터링 타깃, 및 이 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the above-mentioned situation, and an object of this invention is to provide the oxide sputtering target which can suppress generation | occurrence | production of abnormal discharge during sputtering, and the particle sputtering target, and the manufacturing method of this oxide sputtering target.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 산화물 스퍼터링 타깃은, 금속 성분으로서, 지르코늄, 규소 및 인듐을 함유한 산화물로 이루어지는 산화물 스퍼터링 타깃으로서, 타깃면 내의 산소 농도의 최대치와 최소치의 합계에 대한 상기 산소 농도의 최대치와 최소치의 차이의 비율이 15 % 이하인 것을 특징으로 하고 있다.In order to solve the said subject, the oxide sputtering target of this invention is an oxide sputtering target which consists of an oxide containing zirconium, silicon, and indium as a metal component, Comprising: The said oxygen with respect to the sum total of the maximum value and minimum value of the oxygen concentration in a target surface. The ratio of the difference between the maximum value and the minimum value of the concentration is characterized by being 15% or less.

이와 같은 구성으로 된 본 발명의 산화물 스퍼터링 타깃에 의하면, 타깃면 내의 산소 농도의 최대치와 최소치가 상기 서술한 관계를 만족하고 있으므로, 타깃면 내에서의 산소 농도의 편차가 억제되게 된다. 이 때문에, 타깃면 내의 산소 농도의 균일성이 높고, 타깃면 내의 비저항이 균일해지므로, 스퍼터링 중의 이상 방전이 억제되고, 이에 수반하여 파티클의 발생이 억제된다.According to the oxide sputtering target of this invention with such a structure, since the maximum value and minimum value of oxygen concentration in a target surface satisfy | fill the relationship mentioned above, the dispersion | variation in oxygen concentration in a target surface is suppressed. For this reason, since the uniformity of the oxygen concentration in a target surface becomes high and the specific resistance in a target surface becomes uniform, abnormal discharge during sputtering is suppressed and particle generation is suppressed with this.

여기서, 본 발명의 산화물 스퍼터링 타깃에 있어서는, 타깃면 내의 비저항의 최대치와 최소치의 합계에 대한 상기 비저항의 최대치와 최소치의 차이의 비율이 15 % 이하인 것이 바람직하다.Here, in the oxide sputtering target of this invention, it is preferable that the ratio of the difference of the maximum value and minimum value of the specific resistance with respect to the sum total of the maximum value and minimum value of the specific resistance in a target surface is 15% or less.

이 경우, 타깃면 내에서의 비저항의 편차가 상기 범위로 억제되고 있으므로, 스퍼터링 중의 이상 방전이 보다 억제되고, 이에 수반하여 파티클의 발생이 확실하게 억제된다.In this case, since the variation of the specific resistance in the target surface is suppressed in the above range, abnormal discharge during sputtering is further suppressed, and generation of particles is surely suppressed with this.

본 발명의 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법은, 상기 서술한 산화물 스퍼터링 타깃을 제조하는 방법으로서, 산화지르코늄 분말과 이산화규소 분말과 산화인듐 분말을 혼합하여, 비표면적이 11.5 ㎡/g 이상 13.5 ㎡/g 이하인 혼합 분말을 얻는 공정과, 상기 혼합 분말을 성형하여 성형체를 얻는 공정과, 상기 성형체를, 소성 장치 내로 산소를 유통시키면서, 1300 ℃ 이상 1600 ℃ 이하의 온도에서 소성하여 소결체를 생성시키는 공정과, 상기 소결체를, 상기 소성 장치 내로 산소를 유통시키면서, 200 ℃/시간 이하의 냉각 속도로 적어도 600 ℃ 이하의 온도가 될 때까지 냉각시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.The manufacturing method of the oxide sputtering target of this invention is a method of manufacturing the above-mentioned oxide sputtering target, The zirconium oxide powder, silicon dioxide powder, and indium oxide powder are mixed, and the specific surface area is 11.5 m <2> / g or more 13.5 m <2> / g A process of obtaining a mixed powder which is below, a process of molding the mixed powder to obtain a molded body, a process of firing the molded body at a temperature of 1300 ° C. or more and 1600 ° C. or less while circulating oxygen into a sintering apparatus, to produce a sintered body, The said sintered compact is equipped with the process of cooling to the temperature at least 600 degrees C or less at the cooling rate of 200 degrees C / hour or less, flowing oxygen in the said baking apparatus.

이 구성의 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 의하면, 원료가 되는 산화지르코늄 분말과 이산화규소 분말과 산화인듐 분말을 혼합한 혼합 분말은, 비표면적이 11.5 ㎡/g 이상 13.5 ㎡/g 이하로 되어 있으므로 반응성이 높다. 또, 성형체의 소성을, 소성 장치 내로 산소를 유통시키면서 실시하고 있어, 소성 분위기 중의 산소가 부족하지 않으므로, 성형체의 소결이 균일해져, 치밀하고 밀도가 높은 소결체를 얻을 수 있다. 그리고, 그 소결체를, 200 ℃/시간 이하의 냉각 속도로 냉각시키므로, 급격한 온도 변화가 잘 일어나지 않아, 소결체의 산소 농도가 안정된다. 따라서, 타깃면 내의 산소 농도의 편차가 작은 산화물 스퍼터링 타깃을 안정적으로 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the oxide sputtering target of this structure, since the mixed powder which mixed the zirconium oxide powder used as a raw material, the silicon dioxide powder, and the indium oxide powder has a specific surface area of 11.5 m <2> / g or more and 13.5 m <2> / g or less, it is reactive This is high. Moreover, baking of a molded object is performed while circulating oxygen in a baking apparatus, and since oxygen in a baking atmosphere does not run short, sintering of a molded object becomes uniform and a compact and high density sintered compact can be obtained. And since the sintered compact is cooled by the cooling rate of 200 degrees C / hour or less, a sudden temperature change does not occur easily and the oxygen concentration of a sintered compact is stabilized. Therefore, the oxide sputtering target with small dispersion | variation in the oxygen concentration in a target surface can be manufactured stably.

본 발명에 의하면, 스퍼터링 중의 이상 방전의 발생 그리고 파티클의 비산을 억제할 수 있는 산화물 스퍼터링 타깃, 및 이 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법을 제공하는 것이 가능해진다.According to this invention, it becomes possible to provide the oxide sputtering target which can suppress generation | occurrence | production of abnormal discharge during sputtering, and the particle | grains scattering, and the manufacturing method of this oxide sputtering target.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 산화물 스퍼터링 타깃에 있어서의 산소 농도 및 비저항의 측정 위치를 나타내는 설명도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법을 나타내는 플로우도이다.
도 3 은 실시예에 있어서 성막한 산화물막의 In 농도를 측정한 위치를 설명하는 설명도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the measurement position of oxygen concentration and specific resistance in the oxide sputtering target which concerns on one Embodiment of this invention.
2 is a flowchart showing a method for producing an oxide sputtering target according to one embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing explaining the position which measured the In density | concentration of the oxide film formed into a film in the Example.

이하에, 본 발명의 실시형태인 산화물 스퍼터링 타깃에 대하여, 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the oxide sputtering target which is embodiment of this invention is demonstrated with reference to attached drawing.

본 실시형태에 관련된 산화물 스퍼터링 타깃은, 예를 들어 DVD 나 BD 등의 상 변화형 광 디스크의 유전체층 및 보호층으로서 사용되는 산화물막을 스퍼터링법에 의해 성막할 때에 사용할 수 있다. 또, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃은, HDD (하드 디스크 드라이브) 와 같은 자기 기록 매체의 하지층 및 보호층으로서 사용되는 산화물막을 스퍼터링법에 의해 성막할 때에 사용할 수도 있다.The oxide sputtering target according to the present embodiment can be used, for example, when forming an oxide film used as a dielectric layer and a protective layer of a phase change type optical disk such as a DVD or a BD by sputtering. The oxide sputtering target of the present embodiment can also be used when forming an oxide film used as a base layer and a protective layer of a magnetic recording medium such as an HDD (hard disk drive) by sputtering.

본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃은, 금속 성분으로서 지르코늄, 규소 및 인듐을 함유한 산화물로 이루어진다. 지르코늄, 규소 및 인듐의 함유량은 특별히 제한은 없고, 종래의 광 기록 매체 보호막 형성용 스퍼터링 타깃으로서 사용되는 산화물과 동일하게 할 수 있다. 본 실시형태에서는, 금속 성분의 합계 함유량을 100 질량% 로 하여, 지르코늄의 함유량은 10 질량% 이상 75 질량% 이하의 범위로 설정되고, 규소의 함유량은 35 질량% 이하 (단, 0 질량% 를 포함하지 않음) 로 설정되고, 인듐의 함유량이 잔부로 설정되어 있다. 지르코늄, 규소 및 인듐의 일부는, 각각 복합 산화물을 형성해도 된다. 복합 산화물의 예로는, In2Si2O7 을 들 수 있다.The oxide sputtering target of this embodiment consists of an oxide containing zirconium, silicon, and indium as a metal component. There is no restriction | limiting in particular in content of zirconium, silicon, and indium, It can be made the same as the oxide used as a sputtering target for conventional optical recording medium protective film formation. In this embodiment, the total content of the metal component is 100 mass%, the content of zirconium is set in a range of 10 mass% to 75 mass%, and the content of silicon is 35 mass% or less (but 0 mass% Not included), and the content of indium is set to remainder. A part of zirconium, silicon, and indium may form a composite oxide, respectively. In 2 Si 2 O 7 is mentioned as an example of a composite oxide.

본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃은, 타깃면 내의 산소 농도의 최대치와 최소치의 합계에 대한 산소 농도의 최대치와 최소치의 차이의 비율, 즉 하기 식 (1) 로 나타내는 산소 농도의 편차가 15 % 이하로 되어 있다.As for the oxide sputtering target of this embodiment, the ratio of the difference of the maximum value and minimum value of oxygen concentration with respect to the sum total of the maximum value and minimum value of oxygen concentration in a target surface, ie, the deviation of oxygen concentration represented by following formula (1) is 15% or less. It is.

식 (1) : Equation (1):

산소 농도의 편차 (%) = [(산소 농도의 최대치)-(산소 농도의 최소치)]/[(산소 농도의 최대치)+(산소 농도의 최소치)]×100Deviation (%) of oxygen concentration = [(maximum value of oxygen concentration)-(minimum value of oxygen concentration)] / [(maximum value of oxygen concentration) + (minimum value of oxygen concentration)] × 100

또한, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃은, 타깃면 내의 비저항의 최대치와 최소치의 합계에 대한 비저항의 최대치와 최소치의 차이의 비율, 즉 하기 식 (2) 로 나타내는 비저항의 편차가 15 % 이하로 되어 있다.In addition, as for the oxide sputtering target of this embodiment, the ratio of the difference of the maximum value and minimum value of specific resistance with respect to the sum of the maximum value and minimum value of specific resistance in a target surface, ie, the variation of the specific resistance shown by following formula (2), becomes 15% or less. have.

식 (2) : Equation (2):

비저항의 편차 = [(비저항의 최대치)-(비저항의 최소치)]/[(비저항의 최대치)+(비저항의 최소치)]×100Specific resistance deviation = [(maximum value of specific resistance)-(minimum value of specific resistance)] / [(maximum value of specific resistance) + (minimum value of specific resistance)] × 100

이하에, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃의 산소 농도 및 비저항의 편차를 상기 서술한 바와 같이 규정한 이유에 대하여 설명한다.Below, the reason which prescribed | regulated the deviation of the oxygen concentration and specific resistance of the oxide sputtering target of this embodiment as mentioned above is demonstrated.

(산소 농도의 편차)(Deviation of oxygen concentration)

산화물 스퍼터링 타깃의 산소 농도의 편차가 커지면, 스퍼터링 중에 이상 방전, 및 파티클이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃에서는, 상기 식 (1) 로 나타내는 타깃면 내의 산소 농도의 편차를 15 % 이하로 설정하고 있다. 산소 농도의 편차가 15 % 를 초과하면, 이상 방전 및 파티클이 발생하여, 성막된 산화물막의 표면에 이물질이 부착됨과 함께, 막 조성의 면내 편차가 커질 우려가 있다. 또한, 산화물 스퍼터링 타깃의 산소 농도는, 지르코늄, 규소 및 인듐의 함유량에 따라 상이한데, 15 질량% 이상 35 질량% 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 산소 농도는, EPMA 나 가스 분석으로 측정할 수 있다.When the variation in the oxygen concentration of the oxide sputtering target becomes large, abnormal discharge and particles easily occur during sputtering. For this reason, in the oxide sputtering target of this embodiment, the dispersion | variation in the oxygen concentration in the target surface represented by said Formula (1) is set to 15% or less. When the variation in the oxygen concentration exceeds 15%, abnormal discharge and particles are generated, foreign matter adheres to the surface of the formed oxide film, and there is a fear that the in-plane variation of the film composition becomes large. In addition, although the oxygen concentration of an oxide sputtering target changes with content of zirconium, silicon, and indium, it is preferable to exist in the range of 15 mass% or more and 35 mass% or less. Oxygen concentration can be measured by EPMA or gas analysis.

여기서, 타깃면 내의 산소 농도의 편차는, 타깃면 내에 있어서 복수 지점에서 산소 농도를 측정하고, 측정된 산소 농도의 최대치와 최소치를 추출하여, 상기 식 (1) 에 의해 산출한다. 산소 농도의 측정 지점은, 5 군데 이상으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 산화물 스퍼터링 타깃이 원판상인 경우에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 타깃면 (원) 의 중심점 (1) 과, 타깃면의 중심점에서 서로 직교하는 2 개의 직선상이며, 또한 외연으로부터 20 ㎜ 의 위치에 있는 4 점 (2) ∼ (5) 의 합계 5 점에서 산소 농도를 측정하고, 측정된 산소 농도의 최대치와 최소치를 추출하여, 산소 농도의 편차를 구하고 있다.Here, the deviation of oxygen concentration in a target surface measures oxygen concentration in a several point in a target surface, extracts the maximum value and minimum value of the measured oxygen concentration, and calculates it by the said Formula (1). It is preferable to make the measuring point of oxygen concentration into five or more places. Here, in this embodiment, when an oxide sputtering target is a disk form, as shown in FIG. 1, it is two linear forms orthogonal to each other at the center point 1 of a target surface (circle), and the center point of a target surface, In addition, the oxygen concentration is measured at a total of five points of four points (2) to (5) at a position of 20 mm from the outer edge, and the maximum and minimum values of the measured oxygen concentrations are extracted to determine the deviation of the oxygen concentrations.

산화물 스퍼터링 타깃이 원통 형상인 경우에는, 외연으로부터 20 ㎜ 의 위치에 있어 둘레 방향으로 등간격으로 위치하는 합계 5 점에서 산소 농도를 측정하고, 측정된 산소 농도의 최대치와 최소치를 추출하여, 산소 농도의 편차를 구할 수 있다.In the case where the oxide sputtering target has a cylindrical shape, the oxygen concentration is measured at a total of five points located at equal intervals in the circumferential direction at a position of 20 mm from the outer edge, and the maximum and minimum values of the measured oxygen concentrations are extracted to obtain an oxygen concentration. The deviation of can be found.

(비저항의 편차)(Deviation of specific resistance)

산화물 스퍼터링 타깃의 비저항의 편차가 커지면, 스퍼터링 중에 이상 방전, 및 파티클이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃에서는, 상기 식 (2) 로 나타내는 타깃면 내의 비저항의 편차를 15 % 이하로 설정하고 있다. 비저항의 편차가 15 % 를 초과하면, 이상 방전 및 파티클이 발생하여, 성막된 산화물막의 표면에 이물질이 부착됨과 함께, 막 조성의 면내 편차가 커질 우려가 있다. 또한, 산화물 스퍼터링 타깃의 비저항은, 0.1 Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하다.When the variation in the specific resistance of the oxide sputtering target becomes large, abnormal discharge and particles are likely to occur during sputtering. For this reason, in the oxide sputtering target of this embodiment, the variation of the specific resistance in the target surface represented by said Formula (2) is set to 15% or less. When the variation in the resistivity exceeds 15%, abnormal discharges and particles are generated, foreign matter adheres to the surface of the formed oxide film, and there is a fear that the in-plane variation of the film composition becomes large. Moreover, it is preferable that the specific resistance of an oxide sputtering target is 0.1 ohm * cm or less.

여기서, 타깃면 내의 비저항의 편차는, 타깃면 내에 있어서 복수 지점에서 비저항을 측정하고, 측정된 비저항의 최대치와 최소치를 추출하여, 상기 식 (2) 에 의해 산출한다. 비저항의 측정 지점은, 5 군데 이상으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 본 실시형태에 있어서는, 산화물 스퍼터링 타깃이 원판상인 경우에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 타깃면 (원) 의 중심점 (1) 과, 타깃면의 중심점에서 서로 직교하는 2 개의 직선상이며, 또한 외연으로부터 20 ㎜ 의 위치에 있는 4 점 (2) ∼ (5) 의 합계 5 점에서 비저항을 측정하고, 측정된 비저항의 최대치와 최소치를 추출하여, 비저항의 편차를 구하고 있다.Here, the variation of the specific resistance in the target surface is measured by measuring the specific resistance at a plurality of points in the target surface, extracting the maximum value and the minimum value of the measured specific resistance, and are calculated by the above formula (2). It is preferable to make the measurement point of a specific resistance into five or more places. Here, in this embodiment, when an oxide sputtering target is a disk form, as shown in FIG. 1, it is two linear forms orthogonal to each other at the center point 1 of a target surface (circle), and the center point of a target surface, In addition, the specific resistance is measured at a total of five points of four points (2) to (5) at a position of 20 mm from the outer edge, and the maximum and minimum values of the measured specific resistances are extracted to determine the deviation of the specific resistance.

산화물 스퍼터링 타깃이 원통 형상인 경우에는, 외연으로부터 20 ㎜ 의 위치에 있어 둘레 방향으로 등간격으로 위치하는 합계 5 점에서 비저항을 측정하고, 측정된 비저항의 최대치와 최소치를 추출하여, 비저항의 편차를 구할 수 있다.When the oxide sputtering target has a cylindrical shape, the resistivity is measured at a total of 5 points located at equal intervals in the circumferential direction at a position of 20 mm from the outer edge, and the maximum and minimum values of the measured resistivity are extracted and the deviation of the resistivity is determined. You can get it.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 대하여, 도 2 의 플로우도를 참조하여 설명한다.Next, the manufacturing method of the oxide sputtering target which concerns on this embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG.

본 실시형태에 관련된 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 원료 분말을 분쇄 혼합하는 분쇄 혼합 공정 S01 과, 분쇄 혼합된 혼합 분말을 소정의 형상으로 성형하는 성형 공정 S02, 성형된 성형체를 소결시키는 소결 공정 S03 과, 얻어진 소결체를 냉각시키는 냉각 공정 S04 와, 냉각된 소결체를 가공하는 가공 공정 S05 를 구비하고 있다.As shown in FIG. 2, the manufacturing method of the oxide sputtering target which concerns on this embodiment is the crushing mixing process S01 which grind | mixes and mixes raw material powder, and the shaping | molding process S02 which shape | mixes the pulverized mixed powder to a predetermined shape, and was shape | molded Sintering process S03 which sinters a molded object, the cooling process S04 which cools the obtained sintered compact, and the processing process S05 which processes the cooled sintered compact are provided.

원료 분말로는, ZrO2 분말, SiO2 분말, In2O3 분말을 준비한다. ZrO2 분말은, 순도가 99.9 질량% 이상, 평균 입자경이 0.2 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. SiO2 분말은, 순도가 99.8 질량% 이상, 평균 입경이 0.2 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. In2O3 분말은, 순도가 99.9 질량% 이상, 평균 입경이 0.1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.As a raw material powder, ZrO 2 powder, SiO 2 powder, and In 2 O 3 powder are prepared. ZrO 2 powder, it is preferred that the purity is more than 99.9 mass% or more, an average particle size more than 0.2 ㎛ 20 ㎛. SiO 2 powder, it is preferred that the purity is more than 99.8 mass% or more, average particle diameter of more than 0.2 ㎛ 20 ㎛. In 2 O 3 powder preferably has a purity of more than 99.9% by mass or more, the average particle diameter is more than 0.1 ㎛ 10 ㎛.

(분쇄 혼합 공정 S01)(Grinding mixing process S01)

상기 원료 분말을, 얻어지는 혼합 분말 중의 금속 성분의 합계 함유량을 100 질량% 로 했을 경우, 지르코늄의 함유량이 10 질량% 이상 75 질량% 이하의 범위, 규소의 함유량이 35 질량% 이하 (단, 0 질량% 를 포함하지 않음), 인듐의 함유량이 잔부가 되도록 칭량하여, 분쇄 혼합한다. 본 실시형태에 있어서는, 분쇄 혼합은, 직경 0.5 ㎜ 의 지르코니아 볼을 분쇄 매체로 한 비즈 밀 장치를 사용하여 습식 분쇄 혼합한다.When the sum total content of the metal component in the mixed powder obtained for the said raw material powder is 100 mass%, content of zirconium is 10 mass% or more and 75 mass% or less, and silicon content is 35 mass% or less (but 0 mass % Is not included), and the content of indium is weighed so as to remain in the balance, and pulverized. In this embodiment, pulverization mixing is wet pulverization mixing using the bead mill apparatus which used the zirconia ball of diameter 0.5mm as a grinding media.

이 분쇄 혼합 공정 S01 에서는, 얻어지는 혼합 분말의 비표면적 (BET 비표면적) 이 11.5 ㎡/g 이상 13.5 ㎡/g 이하가 되도록 분쇄 혼합한다. 비표면적이 상기 범위에 있는 혼합 분말을 사용함으로써, 후술하는 소결 공정에 있어서, 분위기 산소와의 반응성 및 소결성이 높아져, 균일한 산소 농도와 비저항, 그리고 높은 소결 밀도를 갖는 스퍼터링 타깃이 얻어지기 쉬워진다. 한편, 비표면적이 11.5 ㎡/g 미만인 혼합 분말을 사용하면, 소성시에 균일한 반응이 일어나지 않아, 스퍼터링 타깃의 산소 농도의 편차가 커질 우려가 있다. 또, 혼합 분말의 비표면적을 13.5 ㎡/g 을 초과하도록 분쇄하는 것은, 분쇄 혼합 시간이 길어져 경제적으로 불리해질 우려가 있다.In this pulverization mixing process S01, it is pulverized and mixed so that the specific surface area (BET specific surface area) of the mixed powder obtained may be 11.5 m <2> / g or more and 13.5 m <2> / g or less. By using a mixed powder having a specific surface area in the above range, in the sintering step described later, the reactivity with sintering oxygen and the sintering property become high, and a sputtering target having a uniform oxygen concentration, specific resistance, and high sintering density is easily obtained. . On the other hand, when a mixed powder having a specific surface area of less than 11.5 m 2 / g is used, uniform reaction does not occur during firing, and there is a fear that the variation in the oxygen concentration of the sputtering target becomes large. In addition, pulverizing the specific surface area of the mixed powder so as to exceed 13.5 m 2 / g may increase the pulverization mixing time and may be economically disadvantageous.

(성형 공정 S02)(Molding process S02)

다음으로, 분쇄 혼합 공정 S01 에서 얻어진 혼합 분말을 소정의 형상으로 성형하여, 성형체를 얻는다. 본 실시형태에 있어서는, 프레스 성형을 사용하여 성형한다.Next, the mixed powder obtained in the pulverized mixing step S01 is molded into a predetermined shape to obtain a molded body. In this embodiment, it shape | molds using press molding.

(소결 공정 S03)(Sintering Process S03)

다음으로, 성형 공정 S02 에서 성형한 성형체를 소결시킨다. 이 소결 공정 S03 에서는, 산소 도입구를 구비한 소성 장치를 이용하여, 안으로 산소를 도입하면서, 성형체를 소성하여 소결시킨다. 성형체의 소성을 소성 장치 내로 산소를 도입하면서 실시함으로써, 혼합 분말 중의 In2O3 분말의 승화가 억제되므로, 균일한 산소 농도와 비저항, 그리고 높은 소결 밀도를 갖는 스퍼터링 타깃이 얻어지기 쉬워진다. 소성 장치 내로 도입하는 산소의 최적인 유량은, 소성 장치의 내용적이나 소결시키는 성형체의 크기나 수량 등의 조건에 따라 변동되기 때문에, 적절히 선택할 필요가 있다. 예를 들어 기준으로서 직경 100 ∼ 300 ㎜, 두께 15 ㎜ 이하의 성형체를 내용적 15000 ∼ 30000 ㎤ 의 소성 장치로 동시에 6 장 이하 소성하는 데에 필요한 유량은 3 L/분 이상 10 L/분 이하의 범위이다. 10 L/분을 초과하는 유량은 일반적으로 경제적으로 바람직하지 않다. 또한 소성 장치 내로 유통시키는 기체는 산소의 체적비가 100 %, 즉 순산소가 바람직하지만, 산소의 체적비가 80 % 이상이면 질소나 아르곤 등 다른 기체와 혼합된 기체를 사용해도 된다.Next, the molded object shape | molded at shaping | molding process S02 is sintered. In this sintering process S03, the molded object is baked and sintered, introducing oxygen in inside using the baking apparatus provided with the oxygen introduction port. By firing the molded body while introducing oxygen into the firing apparatus, sublimation of the In 2 O 3 powder in the mixed powder is suppressed, so that a sputtering target having a uniform oxygen concentration, specific resistance, and high sintered density can be easily obtained. The optimum flow rate of oxygen to be introduced into the firing apparatus varies depending on the contents of the firing apparatus and the conditions such as the size and quantity of the molded article to be sintered. For example, as a reference, the flow rate required for baking 6 or less sheets of a molded article having a diameter of 100 to 300 mm and a thickness of 15 mm or less simultaneously with a firing apparatus having an internal volume of 15000 to 30000 cm 3 is 3 L / min or more and 10 L / min or less. Range. Flow rates above 10 L / min are generally economically undesirable. The gas to be flowed into the calcination apparatus is preferably a volume ratio of oxygen of 100%, that is, pure oxygen, but a gas mixed with other gases such as nitrogen and argon may be used if the volume ratio of oxygen is 80% or more.

소성시의 유지 온도는, 1300 ℃ 이상 1600 ℃ 이하의 범위가 바람직하다. 1300 ℃ 미만의 온도에서는, 소결체가 치밀해지기 어려워, 밀도가 낮아질 우려가 있다. 1600 ℃ 를 초과하는 온도를 상태적인 생산에 사용하는 것은 일반적으로 경제적으로 바람직하지 않다. 소성시의 승온 속도는 200 ℃/시간 이하가 바람직하고, 10 ℃/시간 이상 200 ℃/시간의 범위가 보다 바람직하다. 200 ℃/시간을 초과하면 원료 분말간의 불균일한 반응, 소결, 수축을 일으키기 때문에 휘어짐이나 균열의 원인이 될 우려가 있다. 한편, 10 ℃/시간 미만에서는, 시간이 지나치게 걸려 생산성이 저하될 우려가 있다.As for the holding temperature at the time of baking, the range of 1300 degreeC or more and 1600 degrees C or less is preferable. At the temperature below 1300 degreeC, a sintered compact becomes hard to be compact and there exists a possibility that a density may become low. It is generally economically undesirable to use temperatures in excess of 1600 ° C. for conditional production. 200 degreeC / hour or less is preferable, and, as for the temperature increase rate at the time of baking, the range of 10 degreeC / hour or more and 200 degreeC / hour is more preferable. If it exceeds 200 ° C / hour, it causes uneven reaction, sintering and shrinkage between the raw material powders, which may cause bending and cracking. On the other hand, if it is less than 10 degreeC / hour, time may be too long and productivity may fall.

(냉각 공정 S04)(Cooling step S04)

다음으로, 소결 공정 S03 에서 얻어진 소결체를 냉각시킨다. 이 냉각 공정 S04 에서는, 적어도 600 ℃ 이하의 온도가 될 때까지는 소성 장치 내로 산소를 도입하면서, 소결체를 냉각시킨다. 소결체의 냉각을, 소성 장치 내로 산소를 도입하면서 실시함으로써, 냉각 중에서의 소결체 중의 산소의 이탈이 억제되어, 균일한 산소 농도와 비저항을 갖는 스퍼터링 타깃이 얻어지기 쉬워진다. 소성 장치 내로 도입하는 산소의 유량은, 소결 공정 S03 에서 소성 장치 내로 도입하는 유량과 동일하게 하는 것이 바람직하다. 냉각 공정 S04 에서의 산소의 유통은, 소결체의 취출시까지 실시하는 것이 바람직하지만, 경제성을 고려하여 600 ℃ 이하의 온도가 된 시점에서 적절히 정지해도 된다.Next, the sintered compact obtained by sintering process S03 is cooled. In this cooling step S04, the sintered compact is cooled while introducing oxygen into the firing apparatus until the temperature is at least 600 ° C or lower. By performing cooling of a sintered compact, introducing oxygen into a baking apparatus, the escape | release of oxygen in a sintered compact in cooling is suppressed, and the sputtering target which has uniform oxygen concentration and a specific resistance becomes easy to be obtained. It is preferable to make the flow volume of oxygen introduce | transduced into a baking apparatus the same as the flow volume introduced into a baking apparatus in sintering process S03. Although distribution of oxygen in cooling process S04 is preferable to carry out until taking out a sintered compact, you may stop suitably when the temperature became 600 degrees C or less in consideration of economical efficiency.

600 ℃ 이하의 온도가 될 때까지 냉각시킬 때의 냉각 속도는, 200 ℃/시간 이하가 바람직하고, 1 ℃/시간 이상 200 ℃/시간 이하의 범위가 보다 바람직하다. 200 ℃/시간을 초과하면, 소결체의 냉각이 균일하게 진행되기 어려워져, 산소 농도의 균일성이 손상되는 것 외에, 소결체가 열응력에 의해 균열되기 쉬워질 우려가 있다. 한편, 1 ℃/시간 미만에서는, 냉각 시간이 지나치게 걸려 생산성이 저하될 우려가 있다. 냉각 속도는 냉각 공정 S04 를 통해서 일정한 것이 바람직하지만, 200 ℃/시간 이하의 범위에 있어서 냉각 도중에 적절히 변화시켜도 된다. 또 600 ℃ 이하까지 냉각된 후에는 200 ℃/시간을 초과하는 냉각 속도로 냉각시켜도 되지만, 소결체를 소성 장치로부터 추출하는 작업은 100 ℃ 이하의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다.200 degreeC / hour or less is preferable, and, as for the cooling rate at the time of cooling until it reaches temperature below 600 degreeC, the range of 1 degreeC / hour or more and 200 degrees C / hour or less is more preferable. When it exceeds 200 degreeC / hour, cooling of a sintered compact will not progress uniformly, the uniformity of oxygen concentration will be impaired, and there exists a possibility that a sintered compact may become easy to crack by thermal stress. On the other hand, if it is less than 1 degree-C / hour, cooling time may be too long and productivity may fall. Although it is preferable that a cooling rate is constant through cooling process S04, you may change suitably during cooling in the range of 200 degrees C / hour or less. Moreover, after cooling to 600 degrees C or less, you may cool at the cooling rate exceeding 200 degreeC / hour, but it is preferable to perform the operation | work which extracts a sintered compact from a baking apparatus at the temperature of 100 degrees C or less.

(가공 공정 S05)(Processing step S05)

가공 공정 S05 에서는, 냉각 공정 S05 에서 냉각된 소결체에 대하여 절삭 가공 또는 연삭 가공을 실시함으로써, 소정 형상의 스퍼터링 타깃으로 가공한다.In the machining step S05, the sintered body cooled in the cooling step S05 is subjected to cutting or grinding, thereby processing into a sputtering target having a predetermined shape.

이상과 같은 구성으로 된 본 실시형태인 산화물 스퍼터링 타깃에 의하면, 타깃면 내의 산화 농도의 편차가 15 % 이하로 되어 있으므로, 타깃면 내의 산소 농도의 균일성이 높고, 타깃면 내의 비저항이 균일해진다. 이 때문에, 스퍼터링 중의 이상 방전이 억제되고, 이에 수반하여 파티클의 발생이 억제된다.According to the oxide sputtering target which is this embodiment with the above structure, since the dispersion | variation in the oxidation concentration in a target surface becomes 15% or less, the uniformity of oxygen concentration in a target surface is high, and the specific resistance in a target surface becomes uniform. For this reason, abnormal discharge in sputtering is suppressed and particle generation is suppressed with this.

또, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 의하면, 분쇄 혼합 공정 S01 에 있어서, 원료가 되는 ZrO2 분말과 SiO2 분말과 In2O3 분말을 분쇄 혼합하여 얻은 혼합 분말은, 비표면적이 11.5 ㎡/g 이상 13.5 ㎡/g 이하로 되어 있으므로 반응성이 높다. 또, 소결 공정 S03 에 있어서, 성형체의 소성을, 소성 장치 내로 산소를 도입하면서 실시하고 있어, 소성 분위기 중의 산소가 부족하지 않기 때문에, 성형체의 소결이 균일해져, 치밀하고 밀도가 높은 소결체를 얻을 수 있다. 그리고, 냉각 공정 S04 에 있어서, 200 ℃/시간 이하의 냉각 속도로 냉각시키므로, 급격한 온도 변화가 잘 일어나지 않아, 소결체의 산소 농도가 안정된다. 따라서, 타깃면 내의 산소 농도의 편차가 작은 산화물 스퍼터링 타깃을 안정적으로 제조할 수 있다.Further, according to the production process of the oxide sputtering target of the present embodiment, in the grinding mixing step S01, the mixed powder obtained was pulverized mixture of ZrO 2 powder and SiO 2 powder and the In 2 O 3 powder as a raw material has a specific surface area of Reactivity is high because it is 11.5 m <2> / g or more and 13.5 m <2> / g or less. In addition, in the sintering step S03, firing of the molded body is performed while introducing oxygen into the firing apparatus, and oxygen in the firing atmosphere is not deficient, so that the sintered compact of the molded body becomes uniform and a dense and dense sintered body can be obtained. have. And in cooling process S04, since it cools at the cooling rate of 200 degrees C / hour or less, a sudden temperature change does not occur easily and the oxygen concentration of a sintered compact is stabilized. Therefore, the oxide sputtering target with small dispersion | variation in the oxygen concentration in a target surface can be manufactured stably.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명했는데, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 그 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.

예를 들어, 본 실시형태에서는, 산화물 스퍼터링 타깃의 형상이 원판상인 경우를 설명했지만, 산화물 스퍼터링 타깃의 형상에는 특별히 제한은 없다. 산화물 스퍼터링 타깃은 사각판상이어도 된다. 산화물 스퍼터링 타깃의 형상이 사각판상인 경우는, 산소 농도 및 비저항의 측정 지점은, 대각선이 교차하는 교점과, 각 대각선상의 모서리부 근방의 4 점의 합계 5 점으로 할 수 있다.For example, in this embodiment, although the case where the shape of an oxide sputtering target is disk shape was demonstrated, there is no restriction | limiting in particular in the shape of an oxide sputtering target. The oxide sputtering target may be in the form of a square plate. When the shape of an oxide sputtering target is a square plate shape, the measurement point of oxygen concentration and specific resistance can be made into 5 points | pieces of the intersection of a diagonal line and four points of the vicinity of the corner part of each diagonal line.

또, 산화물 스퍼터링 타깃은 원통 형상이어도 된다. 산화물 스퍼터링 타깃의 형상이 원통 형상인 경우는, 산소 농도 및 비저항의 측정 지점은, 둘레 방향 등간격으로 합계 5 점으로 할 수 있다.Moreover, a cylindrical shape may be sufficient as an oxide sputtering target. When the shape of the oxide sputtering target is a cylindrical shape, the measuring points of the oxygen concentration and the specific resistance can be five points in total at equal intervals in the circumferential direction.

또, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃은 불가피 불순물을 함유하고 있어도 된다. 여기서, 불가피 불순물은, 원료 분말에 불가피적으로 포함되어 있는 불순물 및 제조 공정에 있어서 불가피적으로 혼입되는 불순물을 의미한다.Moreover, the oxide sputtering target of this embodiment may contain inevitable impurities. Here, unavoidable impurity means the impurity inevitably contained in raw material powder, and the impurity unavoidably mixed in a manufacturing process.

또한, 본 실시형태의 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법에 의하면, 분쇄 혼합 공정 S01 에 있어서, 원료가 되는 ZrO2 분말과 SiO2 분말과 In2O3 분말을 분쇄 혼합하고 있지만, 단순히 혼합만 해도 된다. 단, 혼합하여 얻은 혼합 분말의 비표면적이 11.5 ㎡/g 이상 13.5 ㎡/g 이하로 되어 있는 것이 필요하다.In addition, according to the production process of the oxide sputtering target of the present embodiment, in the grinding mixing step S01, but the grinding and mixing a ZrO 2 powder and SiO 2 powder and the In 2 O 3 powder as a raw material, is simply by mixing. However, it is necessary that the specific surface area of the mixed powder obtained by mixing is 11.5 m <2> / g or more and 13.5 m <2> / g or less.

실시예Example

이하에, 본 발명에 관련된 산화물 스퍼터링 타깃의 작용 효과에 대하여 평가한 평가 시험의 결과에 대하여 설명한다.Below, the result of the evaluation test evaluated about the effect of the oxide sputtering target which concerns on this invention is demonstrated.

[본 발명예 1 ∼ 7][Inventive Examples 1-7]

원료 분말로서, 순도가 99.9 질량% 이상이고, 평균 입경이 2 ㎛ 인 ZrO2 분말과, 순도가 99.8 질량% 이상이고, 평균 입경이 2 ㎛ 인 SiO2 분말과, 순도가 99.9 질량% 이상이고, 평균 입경이 1 ㎛ 인 In2O3 분말을 준비하였다. 준비한 각 원료 분말을, 각각 표 1 에 나타내는 몰비가 되도록 칭량하였다.And a raw material powder, the purity is more than 99.9 mass% and an average particle diameter of 2 ㎛ the ZrO 2 powder, the purity is not less than 99.8 mass%, average particle diameter of 2 ㎛ of SiO 2 powder, the purity is more than 99.9 mass%, In 2 O 3 powder having an average particle diameter of 1 μm was prepared. Each raw material powder prepared was weighed so as to have a molar ratio shown in Table 1, respectively.

칭량한 원료 분말을, 분쇄 매체로 하여 직경 0.5 ㎜ 의 지르코니아 볼을 사용한 비즈 밀 장치에, 용매와 함께 투입하여 분쇄·혼합하였다. 용매로는, 니혼 알코올 판매사 제조의 솔믹스 A-11 을 사용하였다. 분쇄·혼합의 시간은 1 시간으로 하였다. 분쇄·혼합의 종료 후, 지르코니아 볼을 분리 회수하여, 원료 분말과 용매를 포함하는 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 가열하고, 용매를 제거하여 혼합 분말을 얻었다.Weighed raw material powder was put into the bead mill apparatus using the zirconia ball of diameter 0.5mm as a grinding | pulverization medium, and it grind | pulverized and mixed with a solvent. Nihon Alcohol Sales Co., Ltd. Solmix A-11 was used as the solvent. The time for grinding and mixing was 1 hour. After completion of the grinding and mixing, the zirconia balls were separated and recovered to obtain a slurry containing the raw material powder and the solvent. The obtained slurry was heated, the solvent was removed, and the mixed powder was obtained.

얻어진 혼합 분말의 BET 비표면적을, 비표면적 측정 장치 (마운텍사 제조, Macsorb model 1201) 에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.The BET specific surface area of the obtained mixed powder was measured by the specific surface area measuring apparatus (Mountec Co., Macsorb model 1201). The results are shown in Table 1.

다음으로, 얻어진 혼합 분말을 직경 200 ㎜ 의 금형에 충전하여, 150 ㎏/㎠ 의 압력으로 프레스함으로써, 직경 200 ㎜, 두께 10 ㎜ 의 원판상의 성형체를 2 장 제작하였다.Next, the obtained mixed powder was filled into a die having a diameter of 200 mm, and pressed at a pressure of 150 kg / cm 2 to prepare two disc-shaped molded bodies having a diameter of 200 mm and a thickness of 10 mm.

얻어진 2 장의 성형체를, 전기로 (노 내용적 27000 ㎤) 에 투입하여, 매분 4 L 의 유량으로 산소를 전기로 내로 유통시키면서 표 1 에 나타내는 소성 온도로 7 시간 유지함으로써 소성하여 소결체를 생성시켰다. 이어서, 소결체를, 계속해서 산소를 전기로 내로 유통시키면서 표 1 에 나타내는 냉각 속도로 600 ℃ 까지 냉각시키고, 그 후 산소의 유통을 정지하고, 실온까지 노내 방랭에 의해 냉각시킨 후, 소결체를 전기로로부터 취출하였다.The obtained two molded bodies were put into an electric furnace (furnace content 27000 cm <3>), and it baked and hold | maintained at the baking temperature shown in Table 1 for 7 hours, flowing oxygen in an electric furnace at the flow rate of 4 L per minute, and the sintered compact was produced | generated. Subsequently, the sintered compact is cooled to 600 degreeC at the cooling rate shown in Table 1, continuing to distribute | circulate oxygen in an electric furnace, after that, distribution of oxygen is stopped and cooled by in-warm cooling to room temperature, and then the sintered compact is removed from an electric furnace. It was taken out.

얻어진 소결체에 대하여, 기계 가공을 실시하여, 직경 152.4 ㎜, 두께 6 ㎜ 의 2 장의 원판상의 스퍼터링 타깃을 얻었다.The obtained sintered compact was machined to obtain two disc-shaped sputtering targets having a diameter of 152.4 mm and a thickness of 6 mm.

[비교예 1]Comparative Example 1

칭량한 원료 분말을, 헨쉘 믹서로 혼합한 것 이외에는, 본 발명예 1 과 동일하게 하여, 2 장의 스퍼터링 타깃을 제조하였다.Except having mixed the measured raw material powder with the Henschel mixer, it carried out similarly to the example 1 of this invention, and produced two sputtering targets.

[비교예 2]Comparative Example 2

600 ℃ 까지의 소결체의 냉각 속도를, 250 ℃/시간으로 한 것 이외에는, 본 발명예 1 과 동일하게 하여, 2 장의 스퍼터링 타깃을 제조하였다.Two sputtering targets were produced like Example 1 of this invention except the cooling rate of the sintered compact to 600 degreeC being 250 degreeC / hour.

[비교예 3]Comparative Example 3

성형체의 소성시에, 산소를 전기로 내로 유통시키지 않은 것 이외에는, 본 발명예 1 과 동일하게 하여, 2 장의 스퍼터링 타깃을 제조하였다.At the time of baking of a molded object, two sputtering targets were produced like Example 1 of this invention except not having flowed oxygen into an electric furnace.

[비교예 4][Comparative Example 4]

소결체의 소성 온도를 1250 ℃ 로 한 것 이외에는, 본 발명예 1 과 동일하게 하여, 2 장의 스퍼터링 타깃을 제조하였다.Two sputtering targets were manufactured like Example 1 of this invention except the baking temperature of the sintered compact was 1250 degreeC.

[평가][evaluation]

스퍼터링 타깃의 금속 성분 조성, 상대 밀도, 산소 함유량 및 비저항을 측정하였다. 또, 스퍼터링 타깃의 스퍼터 시험을 실시하였다.The metal component composition, relative density, oxygen content, and specific resistance of the sputtering target were measured. Moreover, the sputter test of the sputtering target was performed.

제조한 2 장의 스퍼터링 타깃 중 1 장을 상대 밀도, 비저항, 산소 함유량의 측정에 이용하고, 나머지의 1 장을 스퍼터 시험에 사용하였다. 스퍼터 시험에서는, 우선 스퍼터링 중의 이상 방전의 발생수를 측정하였다. 이어서, 산화물막을 스퍼터에 의해 성막한 후, 타깃의 균열 유무를 확인하였다. 또한, 성막한 산화물막 중의 인듐 농도를 측정하였다.One of the two produced sputtering targets was used for the measurement of a relative density, a specific resistance, and oxygen content, and the other one was used for the sputter test. In the sputtering test, first, the number of occurrences of abnormal discharges during sputtering was measured. Subsequently, after forming an oxide film with the sputter | spatter, the presence or absence of the crack of a target was confirmed. In addition, the indium concentration in the oxide film formed into a film was measured.

각 평가 방법은, 이하와 같다.Each evaluation method is as follows.

(스퍼터링 타깃의 금속 성분 조성)(Metal Component Composition of Sputtering Target)

스퍼터링 타깃으로 기계 가공하기 전의 소결체의 단부의 일부를, 시료로서 채취하였다. 채취한 시료를 산에 용해시켜, 얻어진 용액의 조성을, 애질런트 테크놀로지사 제조 유도 결합 플라즈마 발광 분광 (ICP-OES) 장치 (Agilent 5100) 에 의해 분석하여, Zr, Si, In 의 금속 성분 조성을 분석하였다. 그 측정 결과를 표 2 에 나타낸다.A part of the edge part of the sintered compact before machining with a sputtering target was taken as a sample. The sample collected was dissolved in an acid, and the composition of the resulting solution was analyzed by an Agilent Technologies Inductively Coupled Plasma Emission Spectroscopy (ICP-OES) apparatus (Agilent 5100), and the metal component compositions of Zr, Si, and In were analyzed. The measurement results are shown in Table 2.

(상대 밀도)(Relative density)

상대 밀도는, 이론 밀도에 대한 실측 밀도의 비율 (실측 밀도/이론 밀도×100) 로서 산출하였다. 실측 밀도는, 스퍼터링 타깃의 중량과 치수를 실측함으로써 구하였다. 이론 밀도는, 스퍼터링 타깃에 포함되어 있는 각 산화물의 농도와 밀도로부터 산출하였다. 구체적으로는, ZrO2 의 질량% 농도를 C1, 밀도를 ρ1 로 하고, SiO2 의 질량% 농도를 C2, 밀도를 ρ2 로 하고, In2O3 의 질량% 농도를 C3, 밀도를 ρ3 으로 하여, 이론 밀도 (ρ) 를 이하의 식에 의해 계산하였다.The relative density was calculated as the ratio of the measured density to the theoretical density (measured density / theoretical density × 100). The measurement density was calculated | required by measuring the weight and dimension of a sputtering target. The theoretical density was computed from the density | concentration and density of each oxide contained in a sputtering target. Specifically, the mass% concentration of ZrO 2 is C1, the density is ρ1, the mass% concentration of SiO 2 is C2, the density is ρ2, and the mass% concentration of In 2 O 3 is C3, the density is ρ3. , The theoretical density (ρ) was calculated by the following formula.

ρ = 1/[C1/100ρ1+C2/100ρ2+C3/100ρ3]ρ = 1 / [C1 / 100ρ1 + C2 / 100ρ2 + C3 / 100ρ3]

여기서, ρ1 = 5.60 g/㎤, ρ2 = 2.20 g/㎤, ρ3 = 7.18 g/㎤ 의 값을 사용하였다. 또한, C1, C2, C3 은, 원료 분말의 배합량으로부터 산출하였다.Here, values of p1 = 5.60 g / cm3, p2 = 2.20 g / cm3 and p3 = 7.18 g / cm3 were used. In addition, C1, C2, C3 was computed from the compounding quantity of raw material powder.

(비저항)(Resistance)

비저항은, 4 탐침법에 의해 측정하였다. 비저항의 편차를 측정하기 위해서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 타깃면 (원) 의 중심점 (1) 과, 타깃면의 중심점에서 서로 직교하는 2 개의 직선상이며, 또한 외연으로부터 20 ㎜ 의 위치에 있는 4 점 (2) ∼ (5) 의 합계 5 점에서 측정하였다. 측정된 비저항 중 최대치와 최소치를 추출하여, 상기 식 (2) 에 의해 비저항의 편차를 산출하였다. 표 2 에, 각 측정점에서의 비저항의 측정치와 편차를 나타낸다.The specific resistance was measured by the four probe method. In order to measure the variation of a specific resistance, as shown in FIG. 1, the center point 1 of a target surface (circle) and two linear forms orthogonal to each other at the center point of a target surface, and are located in the position of 20 mm from an outer edge It measured at five points in total of four points (2)-(5). The maximum value and minimum value of the measured specific resistances were extracted, and the deviation of specific resistance was computed by said Formula (2). In Table 2, the measured value and the deviation of the specific resistance at each measuring point are shown.

(산소 농도)(Oxygen concentration)

도 1 에 나타내는 바와 같이, 타깃면 (원) 의 중심점 (1) 과, 타깃면의 중심점에서 서로 직교하는 2 개의 직선상이며, 또한 외연으로부터 20 ㎜ 의 위치에 있는 4 점 (2) ∼ (5) 의 합계 5 점으로부터 가로세로 10 ㎜ 의 소편을 산소 농도 측정용 시료편으로서 잘라내고, 그 산소 농도 측정용 시료편의 표면 (타깃면) 의 산소 농도를 다음과 같이 하여 측정하였다.As shown in FIG. 1, the four points (2)-(5) which are two straight lines orthogonal to each other at the center point 1 of the target surface (circle) and the center point of the target surface, and are located at 20 mm from the outer edge. 10 mm in width and width were cut out as a sample piece for oxygen concentration measurement from 5 points in total, and the oxygen concentration of the surface (target surface) of the sample for oxygen concentration measurement was measured as follows.

우선, 산소 농도 측정용 시료를 수지에 메우고, 수지를 메운 산소 농도 측정용 시료편의 표면 (타깃면) 을, 연마 장치로 경면 연마하였다. 그리고 연마 후, 연마면의 산소 농도를, EPMA (니혼 전자 제조, JXA-8500F) 에 의해 정량 분석하였다. EPMA 에 의한 산소의 정량 분석 조건은, 다음과 같이 하였다.First, the sample for oxygen concentration measurement was filled with resin, and the surface (target surface) of the oxygen concentration measurement sample piece which filled resin was mirror-polished with the grinding | polishing apparatus. And after polishing, the oxygen concentration of the polishing surface was quantitatively analyzed by EPMA (Nihon Electronics Co., JXA-8500F). The quantitative analysis conditions of oxygen by EPMA were as follows.

가속 전압 : 15 ㎸Acceleration Voltage: 15 ㎸

조사 전류 : 5×10-8 AIrradiation Current: 5 × 10 -8 A

빔 직경 : 100 ㎛ Beam diameter: 100 μm

또한, 산소의 정량 분석에 있어 사용한 분광 결정은 LDE1 이다.In addition, the spectral crystal used in the quantitative analysis of oxygen is LDE1.

측정은 가로세로 10 ㎜ 의 시료편 중에서 무작위로 10 군데에 대하여 실시하고, 그 평균치를 도 1 에 나타내는 하나의 지점의 산소 농도의 측정치로 하였다.The measurement was performed about 10 places randomly among the sample pieces of 10 mm in width and width, and the average value was made into the measured value of the oxygen concentration of one point shown in FIG.

측정된 도 1 에 나타내는 5 군데의 산소 농도 중 최대치와 최소치를 추출하여, 상기 식 (1) 에 의해 산소 농도의 편차를 산출하였다. 표 2 에, 각 산소 농도 측정용 시료의 산소 농도의 측정치와 편차를 나타낸다.The maximum value and minimum value of five measured oxygen concentrations shown in FIG. 1 were extracted, and the deviation of oxygen concentration was computed by said Formula (1). In Table 2, the measured value and the deviation of the oxygen concentration of each oxygen concentration measurement sample are shown.

(스퍼터 시험)(Sputter test)

스퍼터링 타깃을 무산소 구리제의 배킹 플레이트에 솔더링하여, 이것을 마그네트론식의 스퍼터 장치 (ULVAC 사 제조, SIH-450H) 내에 장착하였다. 이어서, 진공 배기 장치로 스퍼터 장치 내를 5×10-5 Pa 이하까지 배기시킨 후, Ar 가스와 O2 가스를 도입하여, 스퍼터 가스압을 0.67 Pa 로 조정하고, 1 시간의 프리스퍼터링을 실시하고, 이로써 타깃 표면의 가공층을 제거하였다. 이 때의 Ar 가스와 O2 가스의 유량비는 47 대 3, 전력은 펄스 DC 1000 W, 펄스 조건은 주파수 50 kHz, duty 비 0.08 로 하였다.The sputtering target was soldered to a backing plate made of oxygen-free copper, and was mounted in a magnetron type sputtering device (SIH-450H, manufactured by ULVAC). Then, after exhausting the inside of a sputtering apparatus with a vacuum exhaust system to not higher than 5 × 10 -5 Pa, introducing Ar gas and O 2 gas, and adjust the sputtering gas pressure to 0.67 Pa, subjected to a pre-sputtered for one hour, Thereby, the processed layer of the target surface was removed. At this time, the flow rate ratio of Ar gas and O 2 gas was 47 to 3, the power was pulsed at 1000 W, the pulse condition was frequency of 50 kHz, and the duty ratio was 0.08.

(이상 방전 횟수)(Number of abnormal discharges)

상기 프리스퍼터링과 동일 조건으로, 1 시간의 연속 스퍼터링을 실시하였다. 이 1 시간 동안에 발생한 이상 방전 횟수를, 사용한 스퍼터 장치의 직류 전원에 구비된 아킹 카운트 기능을 사용하여 계측하였다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.Continuous sputtering for 1 hour was performed under the same conditions as the above-mentioned sputtering. The frequency | count of abnormal discharge which generate | occur | produced during this 1 hour was measured using the arcing count function provided with the DC power supply of the used sputtering apparatus. The results are shown in Table 3.

(산화물막의 성막과, 산화물막의 조성 분석)(Film Formation of Oxide Film and Composition Analysis of Oxide Film)

상기 이상 방전 횟수의 측정 후, 직경 6 인치의 Si 기판 상에 가로세로 20 ㎜ 사이즈의 폴리카보네이트 기판을 도 3 에 나타내는 5 점 (Si 기판 중심 1 점과 중심으로부터 반경 60 ㎜ 의 부분 4 점) 에 첩부 (貼付) 한 것을 준비하고, 이것을 스퍼터 장치에 장전하여 타깃 바로 위에서 정지시키고, 진공 배기 장치로 스퍼터 장치 내를 5×10-5 Pa 이하까지 배기시킨 후, 상기 프리스퍼터와 동일한 조건으로 스퍼터링을 실시하여, 기판 상에 두께 200 ㎚ 의 산화물막을 형성하였다. 이 때의 기판과 타깃의 거리는 70 ㎜ 로 하였다. 얻어진 각 산화물막을 산으로 용해시킨 용액의 조성을, 애질런트 테크놀로지사 제조 유도 결합 플라즈마 발광 분광 (ICP-OES) 장치 (Agilent 5100) 에 의해 분석하여, 각 산화물막 중의 In 농도를 측정하고, 그 편차를 하기 식 (3) 으로부터 산출하였다. 표 3 에, 산화물막 중의 In 농도 (금속 원소의 합계 함유량을 100 으로 했을 때의 질량%) 의 측정치와 편차를 나타낸다.After the measurement of the number of abnormal discharges, a polycarbonate substrate having a size of 20 mm in width and width on a Si substrate having a diameter of 6 inches was shown at 5 points (1 point of Si substrate center and 4 parts of 60 mm radius from the center) shown in FIG. 3. After preparing, the sputtering apparatus was loaded, it was stopped in the target directly, and the inside of the sputtering apparatus was exhausted to 5x10 <-5> Pa or less with a vacuum exhaust apparatus, and sputtering was carried out under the same conditions as the said presputter. The oxide film of thickness 200nm was formed on the board | substrate. The distance of the board | substrate and a target at this time was 70 mm. The composition of the solution obtained by dissolving each obtained oxide film with an acid was analyzed by an Agilent Technologies Inductively Coupled Plasma Emission Spectroscopy (ICP-OES) device (Agilent 5100) to measure the In concentration in each oxide film, and the deviation was It calculated from Formula (3). In Table 3, the measured value and the deviation of the In concentration (mass% when the total content of the metal element is 100) in the oxide film are shown.

식 (3) : Equation (3):

산화물막의 In 농도의 편차 (%) = [(In 농도의 최대치)-(In 농도의 최소치)]/[(In 농도의 최대치)+(In 농도의 최소치)]×100Deviation (%) of In concentration of oxide film = [(maximum value of In concentration)-(minimum value of In concentration)] / [(maximum value of In concentration) + (minimum value of In concentration)] × 100

(균열 유무)(With or without crack)

산화물막의 성막 후, 스퍼터 장치를 대기 개방하였다. 그리고, 스퍼터 장치로부터 스퍼터링 타깃을 취출하여, 그 외관을 육안으로 관찰하고, 균열의 발생 유무를 확인하였다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.After the formation of the oxide film, the sputtering apparatus was opened to the atmosphere. And the sputtering target was taken out from the sputter apparatus, the external appearance was observed visually, and the presence or absence of the crack was confirmed. The results are shown in Table 3.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

Figure pct00003
Figure pct00003

원료 분말의 혼합 분말의 BET 비표면적이 11.5 ㎡/g 미만인 비교예 1, 소결체의 600 ℃ 까지의 냉각 속도가 200 ℃/시간을 초과한 비교예 2, 성형체를 소성 장치 내로 산소를 유통시키지 않고 소성한 비교예 3, 성형체의 소성 온도가 1300 ℃ 미만인 비교예 4 중 어느 것에 대해서도 얻어진 스퍼터링 타깃은, 타깃면 내의 산소 농도의 편차가 15 % 를 초과하였다.BET specific surface area of the mixed powder of the raw material powder is less than 11.5 m 2 / g, Comparative Example 1, Comparative Example 2, the cooling rate to 600 ℃ of the sintered body exceeds 200 ℃ / time, the molded body is fired without flowing oxygen into the firing apparatus As for the sputtering target obtained also in any one of comparative example 3 and the comparative example 4 whose baking temperature of a molded object is less than 1300 degreeC, the dispersion | variation in the oxygen concentration in a target surface exceeded 15%.

타깃면 내의 산소 농도의 편차가 15 % 를 초과한 비교예 1 ∼ 4 의 스퍼터링 타깃은, 모두 비저항의 편차가 15 % 이상으로 커져, 스퍼터링 중의 이상 방전 횟수가 많아졌다. 또, 스퍼터에 의해 성막된 산화물막은, In 농도의 편차가 커졌다. 특히, 비교예 2 및 4 의 스퍼터링 타깃은, 스퍼터 후에 균열이 발생하였다.In the sputtering targets of Comparative Examples 1 to 4 in which the variation in the oxygen concentration in the target surface exceeded 15%, the variation in the specific resistance increased to 15% or more, and the number of abnormal discharges during sputtering increased. In addition, the variation in In concentration of the oxide film formed by sputtering was large. In particular, cracks occurred in the sputtering targets of Comparative Examples 2 and 4 after the sputtering.

이에 비하여, 원료 분말의 혼합 분말의 BET 비표면적이 11.5 ㎡/g 이상 13.5 ㎡/g 이하의 범위로 되고, 소결체의 600 ℃ 까지의 냉각 속도가 200 ℃/시간 이하로 되고, 성형체를 소성 장치 내로 산소를 유통시키면서, 1300 ℃ 이상 1600 ℃ 이하의 온도에서 소성한 본 발명예 1 ∼ 7 의 스퍼터링 타깃은, 타깃면 내의 산소 농도의 편차가 모두 15 % 이하였다.In contrast, the BET specific surface area of the mixed powder of the raw material powder is in the range of 11.5 m 2 / g or more and 13.5 m 2 / g or less, the cooling rate to 600 ° C. of the sintered body is 200 ° C./hour or less, and the molded body is brought into the firing apparatus. The sputtering targets of Examples 1 to 7 of the present invention fired at a temperature of 1300 ° C or more and 1600 ° C or less while circulating oxygen were all 15% or less in the variation in oxygen concentration in the target surface.

타깃면 내의 산소 농도의 편차가 15 % 이하인 본 발명예 1 ∼ 7 의 스퍼터링 타깃은, 모두 비저항의 편차가 15 % 이하로 낮아져, 스퍼터링 중의 이상 방전 횟수가 현저하게 저감되었다. 또, 스퍼터에 의해 성막된 산화물막은, In 농도의 편차가 저감되었다. 또한, 스퍼터 후에 균열은 발생하지 않았다.As for the sputtering targets of Examples 1-7 of this invention which the deviation of the oxygen concentration in a target surface is 15% or less, the variation of a specific resistance all became 15% or less, and the frequency | count of abnormal discharge during sputtering was remarkably reduced. In addition, in the oxide film formed by sputtering, variation in In concentration was reduced. In addition, no crack occurred after sputtering.

이상의 평가 시험 결과로부터, 본 발명예에 의하면, 스퍼터링 중의 이상 방전의 발생 그리고 파티클의 비산을 억제할 수 있는 산화물 스퍼터링 타깃, 및 이 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법을 제공하는 것이 가능해지는 것이 확인되었다.From the above evaluation test results, it was confirmed that according to the example of the present invention, it is possible to provide an oxide sputtering target capable of suppressing occurrence of abnormal discharge during sputtering and scattering of particles, and a method for producing the oxide sputtering target.

Claims (3)

금속 성분으로서, 지르코늄, 규소 및 인듐을 함유한 산화물로 이루어지는 산화물 스퍼터링 타깃으로서, 타깃면 내의 산소 농도의 최대치와 최소치의 합계에 대한 상기 산소 농도의 최대치와 최소치의 차이의 비율이 15 % 이하인 것을 특징으로 하는 산화물 스퍼터링 타깃.An oxide sputtering target consisting of an oxide containing zirconium, silicon, and indium as a metal component, wherein the ratio of the difference between the maximum and minimum values of the oxygen concentration relative to the sum of the maximum and minimum values of the oxygen concentration in the target surface is 15% or less. Oxide sputtering target to be. 제 1 항에 있어서,
타깃면 내의 비저항의 최대치와 최소치의 합계에 대한 상기 비저항의 최대치와 최소치의 차이의 비율이 15 % 이하인 것을 특징으로 하는 산화물 스퍼터링 타깃.
The method of claim 1,
The ratio of the difference of the maximum value and minimum value of the specific resistance with respect to the sum total of the maximum value and minimum value of the specific resistance in a target surface is 15% or less, The oxide sputtering target characterized by the above-mentioned.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 산화물 스퍼터링 타깃을 제조하는 방법으로서,
산화지르코늄 분말과 이산화규소 분말과 산화인듐 분말을 혼합하여, 비표면적이 11.5 ㎡/g 이상 13.5 ㎡/g 이하인 혼합 분말을 얻는 공정과,
상기 혼합 분말을 성형하여 성형체를 얻는 공정과,
상기 성형체를, 소성 장치 내로 산소를 유통시키면서, 1300 ℃ 이상 1600 ℃ 이하의 온도에서 소성하여 소결체를 생성시키는 공정과,
상기 소결체를, 상기 소성 장치 내로 산소를 유통시키면서, 200 ℃/시간 이하의 냉각 속도로 적어도 600 ℃ 이하의 온도가 될 때까지 냉각시키는 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 산화물 스퍼터링 타깃의 제조 방법.
As a method of manufacturing the oxide sputtering target according to claim 1 or 2,
Mixing zirconium oxide powder, silicon dioxide powder and indium oxide powder to obtain a mixed powder having a specific surface area of at least 11.5 m 2 / g and at most 13.5 m 2 / g,
Molding the mixed powder to obtain a molded body,
Baking the molded body at a temperature of 1300 ° C. or higher and 1600 ° C. or lower while circulating oxygen into the sintering apparatus to produce a sintered body,
And a step of cooling the sintered body to a temperature of at least 600 ° C. or less at a cooling rate of 200 ° C./hour or less while flowing oxygen into the firing apparatus.
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JP2021088730A (en) * 2019-12-02 2021-06-10 三菱マテリアル株式会社 Oxide sputtering target and oxide sputtering target production method
JP7028268B2 (en) * 2020-02-27 2022-03-02 三菱マテリアル株式会社 Oxide sputtering target and manufacturing method of oxide sputtering target
CN114853447B (en) * 2021-02-04 2023-09-26 光洋应用材料科技股份有限公司 InZr-Si oxide target material, preparation method thereof and InZr-Si oxide film

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001302240A (en) * 2000-04-17 2001-10-31 Central Glass Co Ltd Electroconductive oxide powder and method for producing the same
JP2009062585A (en) * 2007-09-06 2009-03-26 Mitsubishi Materials Corp SPUTTERING TARGET FOR FORMING ZrO2-In203-BASED OPTICAL RECORDING MEDIUM EXCELLENT IN CRACK RESISTANCE
WO2009116213A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 日鉱金属株式会社 Sintered target and method for production of sintered material
JP4567750B2 (en) 2005-12-02 2010-10-20 パナソニック株式会社 Information recording medium and manufacturing method thereof
JP5088464B2 (en) 2006-06-08 2012-12-05 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target for forming a high-strength optical recording medium protective film
JP5987105B2 (en) * 2013-03-29 2016-09-06 Jx金属株式会社 ITO sputtering target and manufacturing method thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11302835A (en) * 1998-04-21 1999-11-02 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Production of zinc oxide base sintered compact
JPWO2011040028A1 (en) * 2009-09-30 2013-02-21 出光興産株式会社 In-Ga-Zn-O-based oxide sintered body
JP5767015B2 (en) * 2011-05-10 2015-08-19 出光興産株式会社 Thin film transistor
JP5763561B2 (en) * 2012-01-25 2015-08-12 株式会社アルバック Manufacturing method of oxide powder and sputtering target
JP6278229B2 (en) * 2012-08-10 2018-02-14 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target for forming transparent oxide film and method for producing the same
CN107236934A (en) * 2016-03-28 2017-10-10 Jx金属株式会社 Cylinder type sputtering target and its manufacture method
JP6414165B2 (en) * 2016-09-06 2018-10-31 三菱マテリアル株式会社 Oxide sputtering target and manufacturing method of oxide sputtering target

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001302240A (en) * 2000-04-17 2001-10-31 Central Glass Co Ltd Electroconductive oxide powder and method for producing the same
JP4567750B2 (en) 2005-12-02 2010-10-20 パナソニック株式会社 Information recording medium and manufacturing method thereof
JP5088464B2 (en) 2006-06-08 2012-12-05 三菱マテリアル株式会社 Sputtering target for forming a high-strength optical recording medium protective film
JP2009062585A (en) * 2007-09-06 2009-03-26 Mitsubishi Materials Corp SPUTTERING TARGET FOR FORMING ZrO2-In203-BASED OPTICAL RECORDING MEDIUM EXCELLENT IN CRACK RESISTANCE
WO2009116213A1 (en) * 2008-03-17 2009-09-24 日鉱金属株式会社 Sintered target and method for production of sintered material
JP5987105B2 (en) * 2013-03-29 2016-09-06 Jx金属株式会社 ITO sputtering target and manufacturing method thereof

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