TW201632482A - 濺鍍用ＭｇＯ靶材及薄膜 - Google Patents

Abstract

提供一種靶本身之體積電阻率低，且所成膜之膜之結晶性優異之濺鍍用MgO靶材及使用其進行成膜之薄膜。 一種濺鍍用MgO靶材，其以Mg及Ti及O為主成分，其特徵在於：Mg相對於Mg與Ti之總量之比率為超過75且為95mol%以下之範圍內，體積電阻率為1×102Ω．cm以下。較佳含有以Mg及O為主成分且固溶有Ti之MgO相及以Ti及O為主成分且固溶有Mg之TiO相。又，一種薄膜，其特徵在於：其係使用上述濺鍍用MgO靶材進行成膜而成。

Description

濺鍍用MgO靶材及薄膜

本發明係關於一種濺鍍用MgO靶材及薄膜，尤其係關於一種以Mg(鎂)及Ti(鈦)及O(氧)為主成分之濺鍍用MgO靶材及使用其進行成膜而得之薄膜。

以往，作為電子、電氣零件用材料之成膜法之一，廣泛使用有能夠容易地控制埃單位~微米級之膜厚或成分之濺鍍法。濺鍍法之原理為：使用具備正電極及負電極之濺鍍裝置，使基板與靶材對向，於非活性氣體環境下對該等基板與靶材之間施加高電壓而產生電場，據以使游離之電子與非活性氣體碰撞而形成電漿。並該電漿中之陽離子碰撞於靶材(負電極)表面而擊出靶材構成原子，且該飛出之原子附著於對向之基板表面而形成膜。

於磁記錄媒體等形成層構造之器件之基底層等，使用有以MgO(氧化鎂)為主成分之靶材(MgO靶材)。由於MgO為絕緣體，故而通常必須使用高頻(RF)濺鍍法，但是於RF濺鍍中存在如下問題：由於對基板與靶材之間施加交流電壓而成膜速度慢，且生產性差。因此以往已知以MgO及導電性物質為主成分，且於藉由DC(直流)濺鍍法進行成膜時 賦予配向性之MgO靶材(例如，參照專利文獻1)。於該文獻中，作為導電性化合物，可列舉TiC、VC、WC、TiN。

另一方面，亦已知有以TiO(一氧化鈦)為主成分且添加有MgO之燒結體(例如，參照非專利文獻1)。於該文獻中，記載有添加有0~20mol%MgO之TiO燒結體之各物理性質。又，於該文獻中，記載有：於TiO相中固溶有達15%之MgO；燒結體之微維氏硬度顯示最大1350，電阻率顯示2.8×10⁴Ω．cm；藉由增加MgO之添加量而使相對密度減少。

又，亦已知於使用有含有25~90mol%之TiO，且剩餘部分由MgO所構成之MgO-TiO燒結體之靶材，可藉由DC濺鍍進行成膜(例如，參照專利文獻2)。

進而，亦已知藉由DC濺鍍而於玻璃基板上形成(Mg_0.2Ti_0.8)O膜之技術(例如，參照非專利文獻2)。

[專利文獻1]日本特開2013-241684號公報

[專利文獻2]國際公開第2014/156497號

[非專利文獻1]飯泉等人，「添加MgO對TiO燒結體之各物理性質造成之影響」，東京工藝大學紀要，Vol.8, No.1, pp.30-34 (1985)

[非專利文獻2]B. S. D. Ch. S. Varaprasad等人，"Electrially conductive (Mg_0.2Ti_0.8) O underlayer to grow FePt-based perpendicular recrding media on glass substrates", JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, Vol.113, No.203907 (2013)

然而，於將TiC、VC、WC、TiN用作專利文獻1所記載之導電性化合物之情形時，於MgO比率高之情形時，存在MgO靶材之體積電阻率容易變高之傾向。因此，MgO比率高之MgO靶材難以用於DC濺鍍，或即便能夠用於DC濺鍍，亦具有成膜速度變低而生產性差之不良情況。

另一方面，如非專利文獻2及專利文獻2般，於由Mg及Ti及O構成且Mg相對於Mg與Ti之總量之比率低之靶材，存在成膜之配向膜之結晶性(以下，存在僅稱為「結晶性」之情形)缺乏之不良情況。

又，於專利文獻2中，於上述Mg比率高之靶材例如Mg為90mol%，存在無法獲得低體積電阻率而無法進行DC成膜之不良情況。

因此，本發明之目的在於提供一種可尤佳地用於DC濺鍍，使成膜速度高速化，並且成膜後之配向膜之結晶性亦良好之濺鍍用MgO靶材。又，本發明之另一目的在於提供一種使用此種濺鍍用MgO靶材進行成膜而得之薄膜。

本發明人等為了達成以上目的而進行深入研究之結果發現：作為濺鍍用靶材，藉由以Mg及Ti及O為主成分，且控制Mg相對於Mg與Ti之總量之比率，而可使靶材本身之體積電阻率低，能夠進行DC成膜且成膜後之結晶性良好，從而完成本發明。

本發明係關於一種濺鍍用MgO靶材，其以Mg及Ti及O為主成分，其特徵在於：Mg相對於Mg與Ti之總量之比率為超過75且為95 mol%以下之範圍內，體積電阻率為1×10²Ω．cm以下。

於該情形時，較佳含有MgO相及TiO相，該MgO相為以Mg及O為主成分且固溶有Ti之結晶相，該TiO相為以Ti及O為主成分且固溶有Mg之結晶相。

或，較佳具有含有以Mg及O為主成分之MgO相及以Ti及O為主成分之TiO相的構成相，上述構成相之平均粒徑為5μm以下。

進而，於上述中，相對密度較佳為95%以上。

又，本發明係一種薄膜，其特徵在於，其係使用上述任一項所記載之濺鍍用MgO靶材進行成膜而得。

如上所述，本發明之濺鍍用MgO靶材之靶材之體積電阻率低，且Mg之比率高，因而成膜後之膜之結晶性亦良好。因此，根據本發明，可提供一種可尤佳地用於DC濺鍍，使成膜速度高速化，並且成膜後之膜之結晶性亦良好之濺鍍用MgO靶材。又，根據本發明，可提供一種使用此種濺鍍用MgO靶材進行成膜而得之結晶性優異之薄膜。

圖1係表示實施例之MgO靶材之反射電子像之照片。

圖2係將本申請案之實施例與專利文獻1(先申請案)之實施例所記載之MgO靶材之體積電阻率重疊表示之曲線圖。

(1)濺鍍用MgO靶材

本發明之濺鍍用MgO靶材(以下，記作「MgO靶材」)係下述背板(backing plate)等之接合材料，並且為濺鍍用MgO靶(以下，記作「MgO靶」)之構成材料，且以Mg(鎂)及Ti(鈦)及O(氧)為主成分，Mg相對於Mg與Ti之總量之比率處於超過75mol%且為95mol%以下之範圍內，體積電阻率為1×10²Ω．cm以下。

Mg相對於Mg與Ti之總量之比率(即，「Mg/(Mg+Ti)」)超過75mol%且為95mol%以下，較佳為80mol%以上且為95mol%以下，尤佳為90mol%以上且為95mol%以下。若上述比率為75mol%以下，則使用MgO靶材進行製膜而得之薄膜中之Mg比率變低，薄膜之結晶性容易變差。另一方面，若上述比率超過95mol%，則會導致下述MgO相之比率變得相對過高，MgO靶材之體積電阻率容易變高。

Mg相對於Mg與Ti之總量之比率可藉由對MgO靶材進行組成分析而求出。作為測定方法，例如可使用XRF分析法、ICP發光分析法或場發射型電子束探針分析法等公知之分析法。於本發明中，採用藉由下述實施例所記載之方法測定而得之值。

MgO靶材能夠於使用其進行成膜而得之薄膜對(002)面(與(001)面相同)賦予配向性。又，成膜後之薄膜具有高結晶性。

MgO靶材之構成相之平均粒徑為5μm以下，較佳為3μm以下，尤佳為1.5μm以下。若該平均粒徑超過5μm，則MgO靶材之體積電阻率變高，於Mg相對於Mg與Ti之總量之比率高之組成中，尤其無法藉由DC濺鍍進行成膜或成膜速度降低。該構成相之平均粒徑之下限並無特 別限定，大多受到所使用之原料粉末之粒徑及步驟中之粉碎能力限制，因而較佳為可於通常所使用之步驟中實現之範圍。再者，所謂「構成相」意指構成MgO靶材之所有相，具體而言包括下述之MgO相及TiO相，除此以外亦可包括存在於MgO靶材中之具有除下述岩鹽結構以外之結構的結晶相(例如由Mg及Ti及O所構成之尖晶石相等)，或填埋由該等結晶相劃分之區域之含有單個或複數個粒子之非晶質之相(非晶質相)。又，所謂「構成相之平均粒徑」意指構成構成相之結晶相(即MgO相、TiO相、具有除岩鹽結構以外之結構之結晶相)所含之以晶界規定之微小之粒子與非晶質相所含之粒子之直徑的平均值。

MgO靶材成為以Mg及O為主成分之結晶相(以下，記作「MgO相」)與以Ti及O為主成分之結晶相(以下，記作「TiO相」)混於一起之狀態。該等結晶相含有複數個以晶界規定之微小之粒子。又，MgO靶材亦可為上述MgO相與TiO相完全均勻地混合之狀態。MgO相與TiO相基本上具有岩鹽結構(包含岩鹽結構之對稱性降低之單斜晶系之結構)。另一方面，MgO靶材亦可含有具有除岩鹽結構以外之結構之由Mg及Ti及O所構成之結晶相(例如尖晶石結構之結晶相等)及以Ti及O為主成分之結晶相(例如金紅石結構之結晶相等)，進而含有填埋由該等結晶相劃分之區域之由單個或複數個粒子所構成之非晶質相等。

MgO本來具有絕緣性，但MgO相係以Mg及O為主成分且固溶有微量之Ti之結晶相，藉此絕緣性降低。另一方面，TiO相係以Ti及O為主成分且固溶有微量之Mg之結晶相，基本上為導電性。因此，TiO相之結晶粒子彼此相互接觸，藉此於MgO靶材形成導電性路徑。由於MgO 相之絕緣性降低，TiO相形成導電性路徑，以及平均粒徑小，故而可較佳地對MgO靶材賦予可進行DC濺鍍之導電性。

MgO相與TiO相之利用圖像分析所得之面積比較佳為MgO相之面積：TiO相之面積=60：40~94：6之範圍內。若MgO相之面積相對於整體(即MgO相之面積+TiO相之面積之合計)低於60%，則成膜後之薄膜之結晶性容易變低。另一方面，若MgO相之面積相對於整體(MgO相之面積+TiO相之面積之合計)超過94%，則TiO相之整體比率變得過低而難以形成導電性路徑，MgO靶材整體之體積電阻率容易變高。MgO相之面積：TiO相之面積較佳為65：35~93：7之範圍內，更佳為70：30~92：8之範圍內。再者，圖像分析可藉由下述實施例所記載之方法進行。

MgO相之Ti之原子數相對於Mg與Ti之合計原子數之比率(Ti/Mg+Ti)較佳為0.05~1.00at%(原子百分率)之範圍內。若上述「Ti/Mg+Ti」之數值低於0.05at%，則MgO相所含之Ti之比率變少，而MgO靶材之體積電阻率容易變高。另一方面，若上述「Ti/Mg+Ti」之數值超過1.00at%，則MgO相所含之Ti之比率變得過高而TiO相之比率相對減少，MgO靶材之體積電阻率容易變高。又，關於O之原子數相對於Mg與Ti之合計原子數之比率(O/Mg+Ti)，只要例如藉由具有岩鹽結構等使MgO靶材具有本發明之效果，則亦可不必為100at%。

TiO相之Mg之原子數相對於Mg與Ti之合計原子數之比率(Mg/Mg+Ti)較佳為1~20at%之範圍內。若上述「Mg/Mg+Ti」之數值低於1at%，則TiO相所含之Mg之比率變少，MgO相之比率相對增加，MgO靶材之體積電阻率容易變高。另一方面，若上述「Mg/Mg+Ti」之數 值超過20at%，則TiO相所含之Mg之比率變得過高而導電性路徑之電阻變高，MgO靶材之體積電阻率容易變高。再者，原子向各相之固溶量可藉由與下述之實施例相同之方法而算出。又，關於O之原子數相對於Mg與Ti之合計原子數之比率(O/Mg+Ti)，只要例如藉由具有岩鹽結構或岩鹽結構之對稱性降低之單斜晶系之結構等使MgO靶材具有本發明之效果，則亦可不必為100at%。

MgO靶材之體積電阻率為1×10²Ω．cm以下。因此，例如於藉由DC濺鍍法進行成膜時，可穩定地維持放電，從而可進行DC濺鍍。

MgO靶材之體積電阻率較佳為8×10¹Ω．cm以下，更佳為5×10¹Ω．cm以下。MgO靶材之體積電阻率之下限並無特別限定，較佳為於通常技術之範圍內較低者。

MgO靶材之相對密度較佳為95%以上，更佳為97%以上，尤佳為98%以上。若MgO靶材之相對密度低於95%，則於MgO靶材中含有許多氣孔而引起彎曲強度之降低等。MgO靶材之相對密度可藉由與下述之實施例相同之方法進行測定。

MgO靶材之強度以3點彎曲強度計為250MPa以上，更佳為300MPa以上。若3點彎曲強度低於250MPa，則於濺鍍成膜時MgO靶材容易斷裂，難以施加大電力進行濺鍍，因此成膜速度受到抑制。再者，MgO靶材之彎曲強度可藉由依據JIS R 1601(2008年度版)之彎曲強度試驗法進行測定。

MgO靶材由於如上述般，體積電阻率為1×10²Ω．cm以下之低電阻，因此尤其可藉由DC濺鍍法而良好地進行成膜。因此，與RF濺鍍 法相比較，薄膜之成膜速度較快而可提高生產性。再者，MgO靶材不僅可應用於DC濺鍍法，亦可應用於RF濺鍍、磁控濺鍍、離子束濺鍍等，亦可應用於其他濺鍍法。

(2)MgO靶材之製造方法

MgO靶材可藉由將以Mg及Ti及O為主成分且成為原料之氧化鎂粉末及一氧化鈦粉末加以混合並進行燒結而製造。各粉體以Mg相對於Mg與Ti之總量之比率(即「Mg/(Mg+Ti)」)成為超過75mol%且為95mol%以下之比率之方式進行稱量並加以混合。再者，作為原料，不特定為上述材料，亦可使用在步驟中成為氧化物者。作為此種原料，可列舉碳酸鎂(MgCO₃)、氫氧化鎂(Mg(OH₂))、氫化鈦(TiH₂)等。又，原料之粒徑較佳為1μm以下，亦可於下述混合時進行粉碎而成為1μm以下。於原料之粒徑大於1μm情形時，MgO靶材之平均粒徑變大，其結果體積電阻率變高。

原料之混合較佳使用濕式球磨機。溶劑可使用水或醇等有機溶劑，尤佳為甲醇。混合時間並無特別限定，較理想的是設為原料被均勻地混合所需之充分之時間。於原料未被均勻地混合之情形時，MgO靶材容易產生組成、密度不均，材料強度容易降低。又，於原料混合時，可視需要添加分散劑。分散劑之種類並無特別限定，較佳為於燒結中分解而不殘留之成分。混合時之原料濃度並無特別限定，一般而言，大多相對於溶劑而使用15~75wt%。

其次，自濕式球磨機取出混合有原料之漿料，將該漿料乾燥並造粒為適合成形之形狀。乾燥較佳使用噴霧乾燥器。此時，亦可視需要 添加成形用助劑。助劑之種類並無特別限定，一般而言，可使用聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、Selosol、石蠟等。

繼而，將乾燥造粒粉成形為特定之形狀。成形可單獨或組合進行使用模具之單軸成形、CIP(冷均壓)成形等。成形壓力並無特別限定，一般而言，於施加100MPa以上之壓力之情形時，可獲得良好之成形體，故而較佳。

其次，將該成形體利用已知之氧化鎂等之燒結方法例如常壓燒結法、熱壓燒結法、熱均壓(HIP)燒結法、放電電漿(SPS)燒結法等進行燒結。燒結溫度可根據原料中之MgO之比率進行適當調整，較佳為1000~1600℃，更佳為1200~1500℃。若燒結溫度過高，則燒結體熔解而無法獲得所需之燒結密度或體積電阻率，若燒結溫度過低，則無法燒結，成膜後內含有氣體而難以獲得均質之膜。又，燒結壓力並無特別限定，可為常壓，亦可為加壓下或減壓下。

上述燒成步驟中所獲得之燒結體可根據目的而加工成所需之形狀而使用。作為外形加工之方法，可使用磨削等公知之方法。又，外形加工後，可視需要進行向背板之接合等，藉此製成濺鍍用MgO靶。

(3)薄膜

本發明之薄膜可藉由將MgO靶材利用濺鍍法進行成膜而製造。作為濺鍍法，除DC濺鍍法以外，可應用上述公知之濺鍍法。於利用DC濺鍍法進行成膜之情形時，作為濺鍍條件，基板溫度較佳為10~500℃之範圍內，尤佳為10~300℃之範圍內。又，進行濺鍍之真空腔室內之真空度較佳為1×10⁰Pa以下。又，真空腔室內較佳設為氬氣(Ar)或氦氣(He)、氮氣(N₂)等 非活性氣體環境。

藉由以此種方式所獲得之薄膜成為於(002)面具有單一配向性之MgO膜。又，薄膜之結晶性優異。此處之MgO膜含有Mg及Ti及O，且具有與MgO相同之結晶結構。

本發明之薄膜例如可較佳地用作磁記錄媒體之磁性層之基底層。磁記錄媒體具有幾個層之層構造，因而於使用習知之MgO靶材之情形時，必須根據層區別使用DC濺鍍法與RF濺鍍法，但是若使用本發明之MgO靶材，各層均可使用DC濺鍍法而製作。因此，可使磁記錄媒體之製造速度高速化。

[實施例]

以下，基於實施例對本發明具體地進行說明，但該等並不限定本發明之目的。

MgO靶材及薄膜(濺鍍膜)之特性測定法為如下所述。

(1)MgO靶材之阿基米德密度及相對密度之測定

藉由阿基米德法對MgO靶材之燒結密度進行測定。又，使用靶材之粉碎粉末並利用氣體式比重瓶(Quantachrome公司製造之UPY-2)求出各組成之真密度，而算出MgO靶材相對於所獲得之真密度之相對密度。

(2)MgO靶材之體積電阻率之測定

使用電阻率計(CRESBOX奈普森(NAPSON)製造)，藉由四探針法對MgO靶材之電阻進行測定。又，根據所獲得之電阻值及靶材之形狀而算出體積電阻率。

(3)MgO靶材之彎曲強度之測定

使用Tensilon(A&D)，藉由依據JIS R 1601(2008年度版)之3點彎曲強度試驗法對MgO靶材之彎曲強度進行測定。

(4)MgO靶材之Mg/(Mg+Ti)之測定

使用XRF裝置(Supermini 200理學(RIGAKU)製造)，藉由校準曲線法進行MgO靶材之組成分析。根據所獲得之組成值而算出Mg相對於Mg與Ti之總量之比率(Mg/(Mg+Ti))。

(5)MgO(002)相對強度之測定

對於使用MgO靶材而濺鍍成膜於玻璃基板上之MgO膜，使用X射線繞射裝置(D8 ADVANCE布魯克AXS(Bruker AXS)製造)進行Out of Plane(面外)之測定，算出MgO(002)波峰之強度(面積)。對於各組成之MgO靶材，將所獲得之MgO(002)波峰強度以將下述實施例5所記載之MgO靶材中之波峰強度設為1之相對值之方式表示。

(6)MgO靶材之掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察

對MgO靶材進行表面研磨加工，利用SEM進行觀察。SEM係使用場發射型掃描式電子顯微鏡(日本電子製造之JSM-7000F型)，以加速電壓5kV、倍率為5000倍獲得反射電子像。

(7)算出MgO相與TiO相之面積比

使用上述(6)中所獲得之SEM攝影之圖像，使用Media Cybernetics,Inc.製造之ImageproPlus進行圖像分析而算出MgO相(黑色部)與TiO相(白色部)之面積比。

(8)算出元素向MgO相及TiO相之固溶量

藉由TEM-EDS分析算出固溶於MgO相之Ti，及固溶於TiO相之Mg 之量。TEM係使用場發射型穿透式電子顯微鏡(日本電子製造之JEM-2010F型)，將加速電壓設為200kV，倍率設為30000倍，EDS係使用NORAN製造之UTW型Si(Li)半導體檢測器以光束直徑1nm進行測定。

(9)構成靶材之構成相之平均粒徑之測定

於上述(6)將加速電壓設為2kV，且將倍率設為1000倍而獲得二次電子像。對該圖像使用圖像分析軟體(MacView Mountech股份有限公司製造)，測定構成MgO靶材之構成相之平均粒徑(Heywood徑)。

(實驗例1：MgO靶材之製作及濺鍍膜之成膜以及評價)

(實施例1)

<MgO靶材之製造>

將氧化鎂粉末(平均粒徑0.2μm)及一氧化鈦粉末(平均粒徑0.15μm)以MgO成為95mol%，TiO成為5mol%之方式進行稱量，將氧化鎂及一氧化鈦之總重量設為100重量份而與200重量份之甲醇溶劑一同於放入有尼龍球之樹脂製容器中混合16小時而獲得原料漿料。將所獲得之漿料進行乾燥而獲得造粒粉。

使用油壓式單軸成形機將所獲得之造粒粉以面壓50MPa模具壓製成形為特定之形狀後，使用CIP(冷均壓)成形機以壓力100MPa進行加壓而獲得靶材用成形體。將所獲得之靶材用成形體於電爐中以最高溫度1300℃、保持時間2小時、非活性氣體環境進行燒成而製造出MgO靶材。

<MgO靶材之物性測定>

對所獲得之MgO靶材進行上述「(1)MgO靶材之阿基米德密度及相對密度之測定」、「(2)MgO靶材之體積電阻率之測定」「(3)MgO靶材之彎 曲強度之測定」「(4)MgO靶材之Mg/(Mg+Ti)之測定」，從而測定出物性值。其結果，藉由阿基米德法而燒結密度為3.57g/cm³，相對密度為97.8%。又，體積電阻率為4.0×10¹Ω．cm。進而，彎曲強度為375MPa，Mg相對於Mg與Ti之總量之比率(Mg/Mg+Ti)為95mol%。將該等結果示於表1及表2。

<MgO靶之製作及薄膜之物性測定>

將所獲得之MgO靶材加工為Φ 80mm×厚度4mm，洗淨、乾燥後與背板接合而獲得MgO靶。將所獲得之MgO靶安裝於濺鍍裝置(愛發科(ULVAC)製造之CS-L)，利用DC磁控濺鍍法於玻璃基板(康寧(Corning)公司製造：EAGLE XG)上進行濺鍍成膜而獲得MgO膜(厚度：100nm)。濺鍍條件設為基板溫度200℃、腔室之終極真空度1×10^-4Pa以下、Ar氣壓0.2Pa、通入電力100W。於上述「(5)MgO(002)相對強度之測定」中進行測定時，所獲得之MgO膜之MgO(002)相對強度為2.12。將該結果示於表1及表2。

<MgO靶材之SEM觀察>

對於所獲得之MgO靶材，藉由上述「(6)MgO靶材之掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察」之方法進行SEM觀察。將於SEM觀察中所獲得之反射電子像示於圖1(a)。自該照片可知MgO靶材含有MgO相(黑色部)及TiO相(白色部)。

<算出MgO相與TiO相之面積比>

基於圖1(a)之SEM圖像，藉由上述「(7)算出MgO相與TiO相之面積比」之方法而算出MgO相與TiO相之面積比(面積%)。將其結果示於 表3。又，於表3中，亦表示添加組成之莫耳比(mol%)及體積比(體積%)。自與添加組成之體積%相比面積%發生變化(減少)之情況可知MgO與TiO相互固溶。

<算出MgO相與TiO相之固溶量>

對於MgO靶材，藉由上述「(8)算出元素向MgO相及TiO相之固溶量」之方法進行TEM-EDS分析，算出Ti向MgO相之固溶量、及Mg向TiO相之固溶量。於TEM圖像中任意地選擇MgO相(黑色部)之2點(Spot1，Spot2)，及TiO相(白色部)之1點(Spot3)，根據各者之EDS分析結果而算出元素之固溶量。將其結果示於表4。

可知MgO相之Spot1係主成分為MgO，相對於99.81%之Mg而固溶有0.19%之Ti。同樣地，可知MgO相之Spot2係主成分為MgO，相對於99.84%之Mg而固溶有0.16%之Ti。相反地，可知TiO相之Spot3係主成分為TiO，相對於93.51%之Ti而固溶有6.49%之Mg。即可知於MgO相中固溶有Ti，於TiO相中固溶有Mg。

(實施例2)

將MgO設為92mol%，將TiO設為8mol%，除此以外利用與實施例1相同之原料及方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。將其結果示於表1及表2。又，藉由上述「(9)構成靶材之構成相之平均粒徑之測定」之方法進行平均粒徑之測定。其結果，平均粒徑為1.5μm。將該結果示於表5。

(實施例3)

將MgO設為90mol%，將TiO設為10mol%，除此以外藉由與實施例1 相同之原料及方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。將其結果示於表1及表2。

(實施例4)

將MgO設為80mol%，將TiO設為20mol%，除此以外藉由與實施例1相同之原料及方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。將其結果示於表1及表2。

又，藉由與實施例1相同之方式進行TEM觀察。將所獲得之反射電子像示於圖1(b)。又，算出MgO相與TiO相之面積比及於各相中之固溶量。將其結果分別示於表3、表4。

(實施例5)

將MgO設為77mol%，將TiO設為23mol%，除此以外藉由與實施例1相同之原料及方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。將其結果示於表1及表2。

(實施例6)

與實施例2同樣地將MgO設為92mol%，將TiO設為8mol%，將MgO粉末之粒徑設為0.5μm，將TiO粉末之粒徑設為0.7μm，除此以外藉由與實施例1相同之方法進行MgO靶材之製造。又，藉由與實施例2相同之方法進行平均粒徑及體積電阻率之測定。將其結果示於表5。

(實施例7)

將MgO粉末之粒徑設為0.2μm，將TiO粉末之粒徑設為0.3μm，除此以外藉由與實施例6相同之方法進行MgO靶材之製造。又，藉由與實施例2相同之方法進行平均粒徑及體積電阻率之測定。將其結果示於表5。

(實施例8)

將MgO粉末之粒徑設為0.1μm，將TiO粉末之粒徑設為0.08μm，除此以外藉由與實施例6相同之方法進行MgO靶材之製造。又，藉由與實施例2相同之方法進行平均粒徑及體積電阻率之測定。將其結果示於表5。

(比較例1)

將MgO設為100mol%，除此以外藉由與實施例1相同之方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。由於MgO靶材之電阻值過高，故而體積電阻率無法測定。又，由於MgO靶材之電阻高而無法成膜，故而MgO(002)相對強度無法評價。將其結果示於表1及表2。

(比較例2)

將MgO設為98mol%，將TiO設為2mol%，除此以外藉由與實施例1相同之方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。又，由於MgO靶材之電阻高而無法成膜，故而MgO(002)相對強度無法評價。將其結果示於表1及表2。

(比較例3)

將MgO設為75mol%，將TiO設為25mol%，除此以外藉由與實施例1相同之方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。將其結果示於表1及表2。

(比較例4)

將MgO設為70mol%，將TiO設為30mol%，除此以外藉由與實施例1相同之方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。將其結果示於表1及表2。

(比較例5)

將MgO設為50mol%，將TiO設為50mol%，除此以外藉由與實施例1相同之方法進行MgO靶之製作及濺鍍膜之成膜以及評價。將其結果示於表1及表2。

(比較例6)

將MgO設為92mol%，將TiO設為8mol%，將MgO粉末之粒徑設為1μm，將TiO粉末之粒徑設為1μm，除此以外藉由與實施例1相同之方法進行MgO靶材之製造。又，藉由與實施例2相同之方法進行平均粒徑及體積電阻率之測定。將其結果示於表5。

自以上結果可知，Mg相對於Mg與Ti之總量之比率(Mg/(Mg+Ti))處於77~95mol%之範圍內之實施例1~8均係體積電阻率低，且成膜後之MgO膜之結晶性優異。另一方面，於Mg之比率高於實施例1之比較例1、2中，體積電阻率過高而無法測定，無法進行DC成膜。又，於Mg之比率低於實施例5之比較例3中，雖然體積電阻率低，但結果成膜後之MgO膜之結晶性差。

又，於構成相之平均粒徑與體積電阻率之關係中，於Mg之比率(Mg/(Mg+Ti)相同者中，於平均粒徑表示為5μm以下之實施例3及實施例6~8中體積電阻率顯示出較低之值。然而，於平均粒徑大於5μm之比較例6中，體積電阻值顯示出較高之值。

以下，對本發明之實施例、比較例之體積電阻率與專利文獻1(日本特開2013-241684號公報)所記載之MgO靶材之體積電阻率之比較進行說明。圖2係將本申請案之實施例、比較例(均為TiO)之體積電阻率(◇曲線)與專利文獻1之實施例所記載之MgO靶材中之含有TiC之例之體積電阻率(□曲線)及含有TiN之例之體積電阻率(△曲線)重疊而表示之曲線圖。自該等之結果可知，於MgO之莫耳比低於整體之80mol% 之範圍內，TiO(本申請案)及TiC、TiN(專利文獻1)顯示幾乎同等之體積電阻率，但若MgO之莫耳比超過整體之80mol%，則TiO與其他相比體積電阻率變低，尤其是若超過90mol%則其差變得非常明顯。自該情況可知，尤其是若MgO之莫耳比超過整體之90mol%，則TiO相較於TiC或TiN，體積電阻率明顯變低。

Claims (5)

1. 一種濺鍍用MgO靶材，其以Mg及Ti及O為主成分，其特徵在於：Mg相對於Mg與Ti之總量之比率為超過75且為95mol%以下之範圍內，體積電阻率為1×10²Ω．cm以下。
2. 如申請專利範圍第1項之濺鍍用MgO靶材，其含有MgO相及TiO相，該MgO相為以Mg及O為主成分且固溶有Ti之結晶相，該TiO相為以Ti及O為主成分且固溶有Mg之結晶相。
3. 如申請專利範圍第1項之濺鍍用MgO靶材，其具有含有以Mg及O為主成分之MgO相及以Ti及O為主成分之TiO相的構成相，該構成相之平均粒徑為5μm以下。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之濺鍍用MgO靶材，其相對密度為95%以上。
5. 一種薄膜，係使用申請專利範圍第1至4項中任一項之濺鍍用MgO靶材進行成膜而得。