TW202206401A - 氧化鉬濺鍍靶及氧化鉬濺鍍靶之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之氧化鉬濺鍍靶係以MoO_x 相構成，前述MoO_x 相具有MoO₂ 相及MoO₃ 相，其餘部分為不可避免雜質，空孔之面積率為5%以下，並且空孔之平均面積為0.5μm² 以下，結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下。

Description

氧化鉬濺鍍靶及氧化鉬濺鍍靶之製造方法

本發明有關成膜氧化鉬膜時使用之氧化鉬濺鍍靶及該氧化鉬濺鍍靶之製造方法。 本申請案主張基於2020年7月7日向日本提出申請之特願2020-117328號之優先權，其內容援用於本文。

上述氧化鉬膜係使用作為例如LED晶片之高功函數層使用。 此處，成為高功函數層之氧化鉬膜係適用藉由使用濺鍍靶之濺鍍法成膜，且接近於化學計量比的三氧化鉬之充分氧化之膜。 例如，專利文獻1~3中提案用於成膜氧化鉬膜之濺鍍靶。

而且，專利文獻1及2中，燒結包含金屬Mo粉末之原料粉末，所得燒結體中將存在金屬Mo相。當對此種燒結體進行乾式加工時，有起因於相對柔軟的金屬Mo相而發生龜裂之虞。因此，將燒結體機械加工成特定形狀時，必須進行濕式加工。 此處，關於氧化鉬(MoO_X )，由於其可溶於水，故若濕式加工，則因加工時之水分使靶成分溶出，而有靶表面與目標組成偏離之虞。因此，在使用該濺鍍靶時，於使用初期必須於長時間內進行空放電。

又，專利文獻3中，由於燒結溫度為750°C以上而設為比較高溫條件，故有結晶生長，結晶組織粗大化之虞。 此處，結晶組織粗大化時，在機械加工燒結體時有產生龜裂之虞。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2004-190120號公報 [專利文獻2] 日本特開2011-214151號公報 [專利文獻3] 歐洲專利申請公開第3467140號說明書

[發明欲解決之課題]

本發明係鑑於上述情況而完成者，目的在於提供可穩定進行乾式加工，可抑制組成偏差發生，可縮短使用開始時之空放電時間之氧化鉬濺鍍靶及該氧化鉬濺鍍靶之製造方法。 [用以解決課題之手段]

為了解決上述課題，本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶係以MoO_x 相構成，前述MoO_x 相具有MoO₂ 相及MoO₃ 相，其餘部分為不可避免雜質，空孔之面積率為5%以下，並且空孔之平均面積為0.5μm² 以下，結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下。

依據本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶，由於空孔之面積率為5%以下，並且空孔之平均面積為0.5μm² 以下，故於乾式加工時，可抑制起因於空孔之龜裂發生。 再者，由於結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下，故加工性優異，可抑制乾式加工時之龜裂發生。 因此，可抑制組成偏差發生，可縮短使用開始時之空放電時間。

此處，本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶中，較佳比電阻值為1Ω・cm以上。 如上述，專利文獻3中，由於燒結溫度為750℃為比較高溫條件，故氧化鉬一部分被還原，有氧嚴重缺損之虞。 此處，氧嚴重缺損時，濺鍍時必須導入大量氧氣。於濺鍍時導入大量氧氣之情況，因發生氧電漿而有對待成膜之基板造成損傷之虞。 此處，本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶中，於比電阻值為1Ω・cm以上時，將不會有氧嚴重缺損，可減少濺鍍時之氧導入量，可抑制濺鍍時對基板的損傷。 又，本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶中，如上述，由於具有MoO₂ 相，結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下，故使具有導電性之MoO₂ 相分散，即使比電阻值為1Ω・cm以上，仍可藉由脈衝DC濺鍍或DC濺鍍而成膜。

又，本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶中，較佳MoO₂ 相之面積率為5%以上20%以下之範圍內。 該情況，由於具有導電性之MoO₂ 相的面積率為5%以上，故可穩定進行DC濺鍍。另一方面，由於MoO₂ 相的面積率為20%以下，故氧不會嚴重缺損，可減低濺鍍時之氧導入量。

再者，本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶中，較佳MoO₂ 相之平均粒子面積為0.5μm² 以下。 該情況下，由於MoO₂ 相之平均粒子面積限制於0.5μm² 以下，故具有導電性之MoO₂ 相微細分散，而可穩定DC濺鍍。

又，本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶中，較佳進而含有選自Ta、Nb、Si、Ti、Ga之1種或2種以上之金屬M的氧化物，將金屬M之含量設為[M]，將Mo之含量設為[Mo]時，原子比[M]/([M]+[Mo])為0.12以下。 該情況下，由於含有選自Ta、Nb、Si、Ti、Ga之1種或2種以上之金屬M的氧化物，故可提高成膜之氧化鉬膜的耐鹼性。且由於原子比[M]/([M]+[Mo])限制為0.12以下，故可抑制濺鍍時起因於金屬M之氧化物的異常放電發生，可濺鍍成膜。

本發明一態樣之氧化鉬濺鍍靶之製造方法係製造上述氧化鉬濺鍍靶之方法，其特徵為具備下述步驟：將平均粒徑為5μm以下之MoO₂ 粉及平均粒徑為5μm以下之MoO₃ 粉混合之原料混合步驟，將混合粉於400℃以上500℃以下之溫度且150MPa以上之壓力藉由熱均壓加壓法進行燒結之燒結步驟，及將所得燒結體予以乾式加工之乾式加工步驟。

依據該構成之氧化鉬濺鍍靶之製造方法，由於混合平均粒徑為5μm以下之MoO₂ 粉及平均粒徑為5μm以下之MoO₃ 粉，故可使結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下。 且由於燒結時之溫度設為400℃以上，故可將空孔之面積率抑制為較低。另一方面，由於燒結時之溫度設為500℃以下，故抑制結晶成長，可使結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下並且抑制還原反應，可抑制氧嚴重缺損。 再者，由於燒結時之壓力設為150MPa以上，故可實現高密度化，可使空孔之面積率為5%以下及使空孔之平均面積為0.5μm² 以下。 [發明效果]

依據本發明之一態樣，可提供可穩定進行乾式加工，可抑制組成偏差發生，可縮短使用開始時之空放電時間之氧化鉬濺鍍靶及該氧化鉬濺鍍靶之製造方法。

以下，將參照附圖說明本發明實施形態的氧化鉬濺鍍靶以及氧化鉬濺鍍靶之製造方法。 本實施形態之氧化鉬濺鍍靶係於成膜例如LED晶片中作為高功函數層使用的氧化鉬膜時而使用者。

又，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，其形狀未特別限制，可為濺鍍面為矩形狀之矩形平板型濺鍍靶，亦可為濺鍍面為圓形之圓板型濺鍍靶。或者，亦可為濺鍍面為圓筒面之圓筒型濺鍍靶。 又，濺鍍面之面積未特別限制，為了於大面積基板上效率良好地成膜，較佳為濺鍍面之面積為2.0m² 以上之大型濺鍍靶。

接著，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，具有MoO₂ 相及MoO₃ 相，其餘部分由其他氧化鉬相構成。亦即，如圖1所示，進行XRD分析之結果，確認MoO₂ 及MoO₃ 之波峰。 此處，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶之全體組成較佳為MoO_X (2.80＜X≦3.0)，較佳為MoO_X (2.80＜X≦2.95)。亦即，相對於MoO₃ 氧稍有缺損。

再者，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，濺鍍面(或其平行面)之空孔面積率為5%以下，濺鍍面(或其平行面)之空孔之平均面積為0.5μm² 以下。 亦即，如圖2B所示，空孔之各平均面積充分小，且空孔所佔之面積率變低，密度相當高。

又，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，濺鍍面(或其平行面)之結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下，如圖2C所示，係結晶組織比較均一且微細者。

此處，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，濺鍍面(或其平行面)之MoO₂ 相的面積率較佳為5%以上20%以下之範圍內。且，MoO₂ 相之平均粒子面積較佳為0.5μm² 以下。 即，如圖2D所示，較佳為比較微細的MoO₂ 相均一分散之組織。

又，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，較佳比電阻值為1Ω・cm以上。

又，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，可進而含有選自Ta、Nb、Si、Ti、Ga之1種或2種以上之金屬M的氧化物。此時，將金屬M之含量設為[M]，將Mo之含量設為[Mo]時，較佳原子比[M]/([M]+[Mo])為0.12以下。又，金屬M之氧化物為例如選自Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、SiO₂ 、TiO₂ 、Ga₂ O₃ 之1種或2種以上。

以下，顯示本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，針對相構成、空孔面積率及平均面積、結晶組織之平均粒子面積、MoO₂ 相之面積率及平均粒子面積、比電阻、金屬M之氧化物含量，如上述般規定之理由。

(相構成) 本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，以MoO_X 相構成，前述MoO_X 相具有MoO₂ 相及MoO₃ 相，其餘部分為不可避免雜質。且，作為MoO₂ 相及MoO₃ 相以外之MoO_X 相，舉例為例如Mo₄ O₁₁ 相、Mo₁₇ O₄₇ 相、Mo₁₉ O₅₅ 相、Mo₅ O₁₄ 相、Mo₈ O₂₃ 相、Mo₉ O₂₆ 相等。 此處，由於MoO₂ 相具有導電性，故藉由具有MoO₂ 相，可進行DC濺鍍。又，藉由具有MoO₃ 相，可成膜高功函數之氧化鉬膜。

又，本實施形態中，MoO₂ 相及MoO₃ 相為主相，MoO₂ 相及MoO₃ 相之合計面積率較佳為50%以上，更佳為70%以上。MoO₂ 相及MoO₃ 相之合計面積率可為100%，該情況下，氧化鉬濺鍍靶中不含其他MoO_X 相。且，MoO₂ 相及MoO₃ 相之合計面積率可為100%，MoO₂ 相、MoO₃ 相及剩餘部分的其他MoO_X 相之合計面積率亦可為100%，該情況下，氧化鉬濺鍍靶至少包含MoO₂ 相及MoO₃ 相，剩餘部分亦可含有MoO₂ 相及MoO₃ 以外之其他MoO_X 相。

(空孔之面積率及平均面積) 本實施形態之氧化鉬濺鍍靶，由於至少於濺鍍面，空孔之面積率為5%以下，空孔之平均面積為0.5μm² 以下，故密度相當高，於乾式加工中，可抑制起因於空孔之龜裂發生。 此處，本實施形態中，空孔之面積率較佳為4%以下，更佳為3%以下。最佳空孔之面積率為0%，即不存在空孔。且，各空孔之平均面積較佳為0.4μm² 以下，更佳為0.3μm² 以下。 又，空孔之平均面積係空孔面積之合計值除以空孔個數之值(每1空孔之平均面積)。

(結晶組織之平均粒子面積) 本實施形態之氧化鉬濺鍍靶，由於包含MoO_X 相之結晶組織的平均粒子面積為5μm² 以下，成為晶粒小的微細組織，故加工性優異，可抑制乾式加工時之龜裂發生。 此處，本實施形態中，結晶組織之平均粒子面積較佳為4μm² 以下，更佳為3μm² 以下。又，可實現之結晶組織之平均粒子面積的下限為0.5μm² 左右。 又，結晶組織之平均粒子面積為結晶粒子面積之合計值除以結晶粒子之個數之值(每1個結晶粒子之平均面積)。

(MoO₂ 相之面積率及平均粒子面積) 本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，MoO₂ 相之面積率為5%以上時，具有導電性之MoO₂ 相充分分散，可穩定地進行DC濺鍍。另一方面，MoO₂ 相之面積率為20%以下時，由於氧未嚴重缺損，故可減低濺鍍時之氧導入量，可抑制氧電漿對基板之損傷。 此處，本實施形態中，MoO₂ 相之面積率下限更佳為7%以上，又更佳為10%以上。MoO₂ 相之面積率上限更佳為17.5%以下，又更佳為15%以下。

又，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，MoO₂ 相之平均粒子面積為0.5μm² 以下時，具有導電性之MoO₂ 相係微細且均一分散，可穩定進行DC濺鍍。 此處，本實施形態中，MoO₂ 相之平均粒子面積更佳為0.4μm² 以下，更佳為0.3μm² 以下。 MoO₂ 相之平均粒子面積較佳為0.01μm² 以上，更佳為0.1μm² 以上。 又，MoO₂ 相之平均粒子面積係MoO₂ 相中結晶粒子面積之合計值除以MoO₂ 相之結晶粒子個數之值(每1個MoO₂ 相之結晶粒子之平均面積)。

(比電阻) 本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，比電阻為1Ω・cm以上時，氧將不會嚴重缺損，可減低濺鍍時之氧導入量，可抑制氧電漿對基板之損傷。 此處，本實施形態中，比電阻值更佳為10Ω・cm以上，又更佳為100Ω・cm以上。 比電阻值為了可穩定DC濺鍍，較佳為25000Ω・cm以下，更佳為10000Ω·cm以下。

(金屬M之氧化物之含量) 本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，進而含有選自Ta、Nb、Si、Ti、Ga之1種或2種以上之金屬M的氧化物時，可成膜耐鹼性提高之氧化鉬膜。 含有金屬M之氧化物時，氧化鉬濺鍍靶含有MoO_X 相與金屬M之氧化物，其餘部分為不可避免雜質。如上所述，較佳MoO_X 相具有MoO₂ 相及MoO₃ 相，X滿足2.80＜X≦3.0，更佳滿足2.80＜X≦2.95。 而且，本實施形態中，含有金屬M之氧化物，將金屬M之含量設為[M]，Mo之含量設為[Mo]時，將原子比[M]/([M]+[Mo])限制於0.12以下時，金屬M之氧化物不存在很多，而可穩定進行DC濺鍍。 此處，本實施形態中，原子比[M]/([M]+[Mo])更佳為0.1以下，又更佳為0.08以下。 為了提高氧化鉬膜之耐鹼性，原子比[M]/([M]+[Mo])較佳為0.01以上，更佳為0.05以上。

其次，針對上述本實施形態之氧化鉬濺鍍靶之製造方法，參照圖3加以說明。

(原料混合步驟S01) 首先，混合MoO₂ 粉及MoO₃ 粉。此處，MoO₂ 粉之平均粒徑為5μm以下，MoO₃ 粉之平均粒徑為5μm以下。MoO₂ 粉與MoO₃ 粉之平均粒徑較佳為0.1μm以上。各粉之純度較佳為99.9質量%以上。 又，含有金屬M之氧化物時，該原料混合步驟S01中，混合金屬M之氧化物粉。金屬M之氧化物粉的平均粒徑較佳為5μm以下。金屬M之氧化物粉的平均粒徑較佳為0.1μm以上。金屬M之氧化物粉的純度較佳為99質量%以上。 又，關於混合方法並未特別限制，可自既有的混合方法適當選擇即可。本實施形態係藉由球磨機法混合原料粉。 又，關於原料粉之平均粒徑，係調製六偏磷酸鈉濃度0.2%之水溶液100mL，將原料粉末10mg添加於該水溶液中，使用雷射繞射散射法(測量裝置：日機裝股份有限公司製，Microtrac MT3000)測定粒徑分佈。自所得之粒徑分佈算出算術平均直徑(體積平均直徑)，作為平均粒徑。 MoO₂ 粉、MoO₃ 粉及金屬M之氧化物粉之混合比例係調整為獲得目標之氧化鉬濺鍍靶之組成。

(燒結步驟S02) 接著，將如上述混合之混合粉填充於成型容器內，藉由熱均壓加壓裝置將其加熱及加壓予以燒結，獲得燒結體。 燒結步驟S02之燒結溫度設為400℃以上500℃以下之範圍內，於燒結溫度之保持時間設於30分鐘以上300分鐘以下之範圍內。燒結步驟S02之加壓壓力為150MPa以上。 此處，本實施形態中，燒結溫度之下限較佳為420℃以上，更佳為440℃以上。又，燒結溫度上限較佳為480℃以下，更佳為460℃以下。 再者，加壓壓力較佳為160MPa以上，更佳為170MPa以上。 可實現之加壓壓力上限為196MPa。

(乾式加工步驟S03) 然後，對所得燒結體進行乾式機械加工，獲得特定尺寸之氧化鉬濺鍍靶。

藉由上述步驟，製造本實施形態之氧化鉬濺鍍靶。

依據如上述構成之本實施形態之氧化鉬濺鍍靶，由於空孔面積率為5%以下，且空孔之平均面積為0.5μm² 以下，故於乾式加工中，可抑制起因於空孔之龜裂發生。且，由於結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下，故加工性優異，可抑制乾式加工時之龜裂發生。 因此，無需濕式加工，可抑制MoO₂ 或MoO₃ 被溶出至水中，抑制組成偏差之發生，可縮短使用開始時的空放電時間。

本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，MoO₂ 相之面積率為5%以上20%以下之範圍內時，由於存在導電性優異之MoO₂ 相，故可穩定進行DC濺鍍。且，MoO₂ 相不存在太多，而無氧嚴重缺損，可減低濺鍍時之氧導入量，可抑制氧電漿對基板之損傷。

又，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，MoO₂ 相之平均粒子面積為0.5μm² 以下時，MoO₂ 相微細分散，而可穩定進行DC濺鍍。

再者，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，比電阻值為1Ω・cm以上時，由於並無氧嚴重缺損，故可減低濺鍍時之氧導入量。又，由於具有MoO₂ 相，結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下，故即使比電阻值為1Ω・cm以上，亦可穩定濺鍍成膜。

又，本實施形態之氧化鉬濺鍍靶中，含有選自Ta、Nb、Si、Ti、Ga之1種或2種以上之金屬M的氧化物時，可提高成膜之氧化鉬膜之耐鹼性。 而且，原子比[M]/([M]+[Mo])限制為0.12以下時，可抑制起因於金屬M之氧化物的異常放電發生，可穩定濺鍍成膜。

本實施形態之氧化鉬濺鍍靶之製造方法中，由於具備將平均粒徑為5μm以下之MoO₂ 粉及平均粒徑為5μm以下之MoO₃ 粉混合之原料混合步驟S01，故可使結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下。 且由於燒結步驟S02之燒結溫度為400℃以上，故可將空孔之面積率抑制為較低。另一方面，由於燒結溫度為500℃以下，故可抑制結晶生長，可使結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下，並且抑制大的氧缺損。 再者，由於燒結步驟S02之加壓壓力為150MPa以上，故可實現高密度化，可使空孔之面積率為5%以下，及使空孔之平均面積為0.5 μm² 以下。

以上針對本發明之實施形態加以說明，但本發明不限定於此，在不脫離本發明之技術要件的範圍可適當變更。 例如，本實施形態中，係說明將混合粉填充於成形容器中並燒結，但不限於此，亦可在燒結步驟之前，例如使用熱壓製(HP)裝置於加熱溫度500℃以下製作成形體，該成形體亦可藉由熱均壓加壓法(HIP)予以燒結。該情況下，由於可提高HIP前之填充密度，故具有藉由增加粉彼此之接觸面積，更提高密度之效果。 [實施例]

以下針對用以確認本發明有效性而進行之確認試驗結果加以說明。

＜氧化鉬濺鍍靶＞ 準備純度99.9質量%以上之MoO₂ 粉及MoO₃ 粉。又，MoO₂ 粉之平均粒徑為2.9μm，MoO₃ 粉之平均粒徑為2.4μm。 又，作為金屬M之氧化物粉，準備純度99.5質量%以上之Ta₂ O₅ 粉、Nb₂ O₅ 粉、SiO₂ 粉、TiO₂ 粉、Ga₂ O₃ 粉。又Ta₂ O₅ 粉之平均粒徑為0.9μm，Nb₂ O₅ 粉之平均粒徑為1.8μm，SiO₂ 粉之平均粒徑為1.7μm，TiO₂ 粉之平均粒徑為2.7μm，Ga₂ O₃ 粉之平均粒徑為2.0μm。 該等原料粉以成為表1所示之調配比予以秤量，藉由乾式球磨機混合。

以篩去除球後，將混合粉放入內徑φ210mm之碳製成形模中，使用熱壓製裝置，以溫度500℃、保持時間60分鐘、加壓壓力20MPa之條件下加壓燒成，製作成形體。 將所得成形體設置於SPCC製容器中，以熔接密封。接著，於表1所示之燒結溫度之溫度下真空脫氣5小時並密封。其次，以表1所示之燒結溫度、保持時間180分鐘、表1所示之壓力條件下進行HIP處理，獲得燒結體。且比較例1及比較例4中，藉由熱壓製裝置進行燒結。 所得燒結體使用車床乾式加工為φ152.4mm，厚度t6mm的尺寸，以In焊料黏接於Cu製背板上，獲得氧化鉬濺鍍靶。

針對所得氧化鉬濺鍍靶，對以下項目進行評價。評價結果示於表2及表3。

(有無MoO₂ 相及MoO₃ 相) 自上述氧化鉬濺鍍靶採取試料，於下述條件測量X射線繞射圖形。於生成之XRD圖形中，確認有歸屬於MoO₃ (ID：01-076-2711)與MoO₂ (ID：01-076-1807)之波峰。 裝置：理學電氣公司製(RINT-Ultima/PC) 球管：Cu 管電壓：40kV 管電流：40mA 掃瞄範圍(2θ)：10°~80° 狹縫尺寸：發散(DS)2/3度，散射(SS)2/3度，受光(RS) 0.8mm 測定步進寬：以2θ計為0.02度 掃描速度：每分2度 試料台旋轉速度：30rpm

(靶組成) 自上述氧化鉬濺鍍靶採取測定試料，以酸溶解。然後，藉由ICP-AES對Mo成分定量分析。且，以相同粉之樣品藉由LECO公司之氧氣分析裝置，獲得氧定量值。藉由將所得金屬成分與氧的結果(重量%)轉換為原子%，算出MoO_X 的X，作為組成分析結果。 有氧化物時，針對氧化物之金屬元素，與Mo同樣以ICP-AES進行定量分析，算出M/(M+Mo)。關於有氧化物時之Mo之氧化狀態，基於氧化物之金屬成分的定量值，於假定氧化物完全氧化(Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、SiO₂ 、TiO₂ 、Ga₂ O₃ )，自金屬成分計算完全氧化時之氧量。自氧氣分析值減去該計算值。自所得氧值與Mo之定量值計算Mo之氧化狀態(MoO_X 的X)。

(空孔面積率及平均面積) 所得靶片以樹脂埋填，然後研磨。對於靶片之濺鍍面，使用探針微分析儀(EPMA)裝置(日本電子股份有限公司製)，以倍率3000倍，拍攝縱34μm、寬25μm之組成像。 對於所得圖像，使用圖像處理軟體ImageJ，進行亮度之二值化。此時，亮度閾值設定為50。亦即，僅檢測出亮度低的空孔區域。二值化，然後使用微粒測定功能針對所得圖像，求出平均面積。又，算出空孔之總面積，計算除以全體面積之比例(面積率)。

(結晶組織之平均粒子面積) 針對與上述相同之圖像，使用圖像處理軟體ImageJ，使用Findmaxima分段微粒功能(與上述微粒測量功能不同物)，識別結晶粒子，藉由結晶粒子之測量功能計算平均粒子面積。又，添加氧化物時，係包含氧化物之組織的平均粒子面積。

(MoO₂ 相之面積率及平均粒子面積) 針對與上述相同之圖像，使用圖像處理軟體ImageJ，進行亮度之二值化。此時亮度閾值設定為160。亦即，只檢測出亮度高的金屬比例較多之MoO₂ 區域。二值化，然後針對所得圖像使用微粒測定功能，求出平均粒子面積。且，算出粒子面積並計算除以全體面積之比例(面積率)。

(比電阻) 對於所得氧化鉬濺鍍靶表面，在25±5℃(20~30℃)之環境下，使用三菱氣體化學製四探針電阻測定計LORESTA測定比電阻。比電阻之測定值示於表中。 又，表中，比電阻值"a×10^b Ω・cm"記載為"aE+b"，比電阻值"a×10^-b Ω・cm"記載為"aE-b"。

(可否乾式加工) 藉由安裝有鑽石之切割工具之車床以切入量1mm進行乾式加工時，可無龜裂或切屑而完成加工至最後者，記為「可」乾式加工，於中途發生龜裂及可目視確認之切屑者，記為「否」車床(乾式)加工。

(可否DC濺鍍) 將所得氧化鉬濺鍍靶設置於濺鍍裝置，設定為Ar氣體流量100sccm、壓力0.4Pa，藉由DC電源(mks公司製RPG-50)以300W進行DC濺鍍，放電上升者計為「可」。以DC濺鍍放電未上升或頻繁發生異常放電者，但若切換為脈衝DC，則放電穩定者記為「可脈衝」。即使切換為脈衝DC，放電也無法繼續時記為「否」。

(氧化鉬膜之透過率) 設定為Ar氣體流量95sccm、氧流量5sccm(亦即氧5%)、壓力0.4Pa，藉由DC電源(mks公司製RPG-50)以300W進行DC濺鍍，在玻璃基板上成膜15nm。藉由分光光度計U-4100(由日立高科技股份有限公司製)測定成膜之基板的550nm之透過率。將玻璃基板作為基線時，透過率之值為95%以上者判斷為充分氧化的膜。

比較例1中，使用熱壓製裝置，於燒結溫度750℃，加壓壓力35MPa之條件進行燒結。未確認到MoO₃ 相。推測係因為燒結溫度高，燒結時進行MoO₃ 粉之還原反應之故。且，結晶組織之平均粒子面積變大。因此，乾式加工成為「否」。再者，無法藉由DC濺鍍穩定成膜。因此，無法實施氧化鉬膜之評價。 比較例2中，燒結時壓力低至140MPa，空孔之平均面積變大。因此，乾式加工成為「否」。再者，無法藉由DC濺鍍穩定成膜。因此，無法實施氧化鉬膜之評價。

比較例3中，燒結溫度低至300℃，空孔面積率變大。因此，乾式加工成為「否」。再者，無法藉由DC濺鍍穩定成膜。因此，無法實施氧化鉬膜之評價。 比較例4中，使用熱壓製裝置，於燒結溫度650℃、加壓壓力35MPa之條件進行燒結。結晶組織之平均粒子面積變大。因此，乾式加工成為「否」。再者，無法藉由DC濺鍍穩定成膜。因此，無法實施氧化鉬膜之評價。

相對於此，本發明例1~9中，具有MoO₂ 相及MoO₃ 相，空孔之面積率為5%以下，空孔之平均面積為0.5μm² 以下，結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下，乾式加工為「可」。又，本發明例1~6、8、9中，可藉由DC濺鍍，本發明例7可藉由脈衝DC濺鍍穩定成膜。

由上述，確認根據本發明例可提供可穩定進行乾式加工、可抑制組成偏差之發生、可縮短使用開始時之空放電時間的氧化鉬濺鍍靶及該氧化鉬濺鍍靶之製造方法。 [產業上之可利用性]

本實施形態之氧化鉬濺鍍靶可適合適用於形成LED晶片中作為高功函數層使用之氧化鉬膜的步驟。

[圖1]係顯示本發明一實施形態之氧化鉬濺鍍靶的XRD分析結果的圖。 [圖2A]係本發明一實施形態之氧化鉬濺鍍靶的組織觀察照片，為COMPO圖像。 [圖2B]係本發明一實施形態之氧化鉬濺鍍靶的組織觀察照片，為空孔之二值化處理圖。 [圖2C]係本發明一實施形態之氧化鉬濺鍍靶的組織觀察照片，為結晶組織之面積計算圖。 [圖2D]係本發明一實施形態之氧化鉬濺鍍靶的組織觀察照片，為MoO₂ 相之二值化處理圖。 [圖3]係顯示本發明一實施形態之氧化鉬濺鍍靶之製造方法的流程圖。

Claims (6)

1. 一種氧化鉬濺鍍靶，其特徵係以MoO_x 相構成，前述MoO_x 相具有MoO₂ 相及MoO₃ 相，其餘部分為不可避免雜質， 空孔之面積率為5%以下，並且空孔之平均面積為0.5μm² 以下， 結晶組織之平均粒子面積為5μm² 以下。
2. 如請求項1之氧化鉬濺鍍靶，其中比電阻值為1Ω・cm以上。
3. 如請求項1或2之氧化鉬濺鍍靶，其中MoO₂ 相之面積率為5%以上20%以下之範圍內。
4. 如請求項1至3中任一項之氧化鉬濺鍍靶，其中MoO₂ 相之平均粒子面積為0.5μm² 以下。
5. 如請求項1至4中任一項之氧化鉬濺鍍靶，其中進而含有選自Ta、Nb、Si、Ti、Ga之1種或2種以上之金屬M的氧化物， 將金屬M之含量設為[M]，將Mo之含量設為[Mo]時，原子比[M]/([M]+[Mo])為0.12以下。
6. 一種氧化鉬濺鍍靶之製造方法，其係製造如請求項1至5中任一項之氧化鉬濺鍍靶，其特徵為具備下述步驟： 將平均粒徑為5μm以下之MoO₂ 粉及平均粒徑為5μm以下之MoO₃ 粉混合之原料混合步驟， 將混合粉於400℃以上500℃以下之溫度且150MPa以上之壓力藉由熱均壓加壓法進行燒結之燒結步驟，及 將所得燒結體予以乾式加工之乾式加工步驟。

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