TWI245077B - Sputtering target and power for production thereof - Google Patents

Description

1245077 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於Sb-Te系丨賤錢 Λ , 〇 观祀尤其是用以形成由

Ag-In-Sb-Te 合金或（；e-Sb-Te 合全所 M + ςι_τ ^、. 孟所構成之相變記錄層的 e糸濺鍍靶及用以製造該賤鑛& 。 观祀之適切的燒結用粉末 【先前技術】 近年來，做為相變記錄用材料 ^ 何t+亦即做為利用相變來 。己錄貝訊之媒體，Sb—Te系材料 用。I & m 厅構成之溥膜日益受到使 仏為用以形成由Sb-Te系材料所槿点 m ^ ^ ^ 7寸所構成的薄膜的方法， k㊉係使用真空蒸鍍法或濺鍍法等 的手段來谁仵。士甘3 叙稱為物理蒸鑛法 '、疋’Τ喿作性與皮膜的安定性考量， 乂用磁控濺鍍法來形成居多。 藉由濺鍍法之膜的形成，係藉 Ar魅工姑 對叹置於陰極的靶以 離子4之正離子作物理性的衝擊 革巴的材㈣Μ 轉以錢擊能量將構成 的材枓釋放出，在相對向的陽極側的基 大致相同組成的膜來施行。 、s /、巴只'· 使用賤鍍法之被覆法，其特徵 電力等之1敕 行徵為猎由處理時間與供給 力寻之调整，可在安定的成膜速度下， 位的薄膜至數十//m的厚膜。 ’ 、（A)單 合：變記錄用之…系材料所構成的膜之場 、子在之問喊點在於：濺錢時會產生粒子 =(微電弧）或群團狀（固結附著）薄膜形成 球^ 起物)的產生；減鍵時把之歲裂或裂痕之產生；乃:於(： 1245077 用燒結粉的製造過程 此等靶或濺鍍時 的品質降低之重要原 中吸收大量氧之問題 的問題，是造成做為 因0 記錄媒體之 薄膜 迷之問題，會受燒娃 質所大巾5與變a 用粉末的粒徑或靶的構造與性 貝汁穴中田，v響疋所周知。麸 ^ ^ ® ^ 〇 …、而，過去於製造用以形成相 錄層之Sb〜Te系：龄供今贼 由於無法製造適度的粉 :二精由t結得到竭能充分保持所需的特性，故I 歲鍍時之粒子之產生、異常放電、結球之產生、 乾的龜裂或裂痕之產生’乃至於起中含入大量的氧。 〇. 5 2. 〇之比例的合金做均一地混合後進行加壓燒 結之Ge-Sb-Te系濺鍍用靶的製造方法（參照例如後述日本 專利文獻1)。 .做為習用之Ge-Sb-Te线鍍心的製造方法，曾有提 出·使Ge-Te合金、Sb_Te合金以惰性氣體微粒化 (at〇miZe)法進行急速冷卻製作粉末，將具有Ge/Te=l/卜 又，亦曾有下述之Ge-Sb-Te系濺鍍靶之製造方法及使 用微粒化法製造其所使用之粉末之技術被提出。該製造方 法之特徵在於：將含有Ge、Sb、Te之合金粉末中之密實密 度（tap density)(相對密度）為50%以上之粉末流入模具中 ，於冷或溫的狀態下進行加壓，將冷加壓後的密度為95% 以上之成形材在Ar或真空環境氣氛中施行熱處理而進行燒 結’藉此使得該燒結體的氧含有量成為700ppm以下（參照 例如下述日本專利文獻2)。 並曾有下述之Ge-Sb-Te系濺鍍靶的製造方法被提出。 1245077 其為··對含有Ge、Sb、Te之原料經由惰性氣體微粒化方法 急速冷卻製作粉末，使用該粉末中之粒徑2〇 # m以上且具 有單位重量之比表面積為3〇〇mm2/g以下之粒度分布之粉末 ’對在冷或溫的狀態受加壓成形而成之成形體進行燒結乾 (參照例如下述曰本專利文獻3)。 然而，上述的專利文獻中，並無法得到充分的靶之強 度’且尚未能說是已達到靶組織的微細化及均質化。又， 所容許之氧含有量亦高，做為用以形成相變記錄層之s卜 Te系錢錢乾，尚未盡理想，是其問題。 專利文獻1 :日本專利特開2000-265262號公報 專利文獻2 :日本專利特開2〇〇卜98366號公報 專利文獻1 :日本專利特開2001-123266號公報 【發明内容】 本發明提供一種Sb-Te系濺鍍靶，其係可解決上述之 4問題點者’尤其是可有效地抑制濺鍍時之粒子之產生、 異常放電、結球之產生、靶的龜裂或裂痕之產生等，並更 進步使革巴中所含有之氧減少；尤其提供一種用以形成由

Ag - In-Sb-Te合金或Ge-Sb-Te合金所構成的相變記錄層之

Sb-Te系濺鍍靶，及用以製造該濺鍍靶之適切的燒結用粉 末。 吾人發現：用以解決上述問題點之技術性手段，為針 對私末之丨生貝及乾的構造及特性加以考究以製得安定且均 質的相變記錄層。 基於此項發現，本發明提供： !245〇77 1. 一種Sb-Te系濺鍍靶 粉之微粒化（atomize)粉的粒 平均結晶粒徑為20 // m以下（ 2· —種Sb-Te系濺錢執 粉之微粒化粉的粒度為未滿 粒徑為10 // m以下。 3· —種Sb-Te系濺錢乾 粉之微粒化粉的粒度為未滿 粒徑為5 // m以下。 4· 一種Sb-Te系濺鍍乾 為60MPa以上。 ’其特徵在&，做《燒結原料 度為未滿20#m，燒結體靶的 ，其特徵在於，做為燒結原料 20 # m，燒結體靶的平均結晶 ，其特徵在於，做為燒結原料 2 〇 # m，燒結體靶的平均結晶 其特徵在於，橫向破裂強度 5. 如上述卜3中任一記載之Sb_Te*賤鑛靶，其橫向 破裂強度為60MPa以上。 6. 如上述1〜4中任一記載之濺鍍靶，其氧含有量為 lOOOppm 以下。 7. 如上述1〜4中任一記載之濺鍍靶，其氧含有量為 150ppm 以下。 8. —種Sb-Te系濺鍍靶製造用粉末，其特徵在於，係 内含平均粒徑10#m以下的初級結晶粒之平均粒度2〇#m 未滿之氣體微粒化粉。 9· 一種Sb-Te系濺鍍靶製造用粉末，其特徵在於，係 將内含平均粒徑10 // m以下的初級結晶粒之平均粒度2〇 # ra未滿之氣體微粒化粉進一步加以粉碎而成之平均粒徑i 〇 // in以下的粉末。 1245077 10•—種Sb-Te系濺鍍靶製造用粉末，其特徵在於， 係内含爭均粒徑1 # m以下的初級結晶粒之平均粒度2〇 #爪 未滿之氣體微粒化粉。 u•—種Sb-Te系濺鍍靶製造用粉末，其特徵在於， 係將内含平均粒徑1 以下的初級結晶粒之平均粒度2〇 //m未滿之氣體微粒化粉進一步加以粉碎而成之平均粒徑i # m以T的粉末。 12·如上述8或9記載之濺鍍靶製造用粉末，係具有 〇.5m2/g以上的比表面積（BET)之粉末。 i3.如上述12記載之濺鍍靶製造用粉末，係具有 〇.7m2/g以上的比表面積（BET)之粉末。 14·如上述1〜4中任一記載之相變記錄層用濺鍍靶， 其係相變記錄層用賤鍍乾，且由含有選自Ag、In、以、以 、Ti、Au、Pt、Pd中至少1種的元去 從旧凡言之Sb-Te合金所構成 者。 15·如上述8〜11中任-記载之賤鑛製造用粉末，係由 含有選自^，^，，、…少“重的 元素之Sb Te合金所構成者。 【實施方式】 本發明之Sb-Te系濺鍍靶 Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd 中至 所構成之滅鍍靶。濺鍍靶的組 為20# m以下。較佳之平均結 佳之平均結晶粒徑定為5#m以 可適用於含有選自Ag、In、 少1種的元素之Sb~Te合金 織為微細的，平均結晶粒徑 晶粒徑定為1 〇 # m以下，更 下。 10 1245077 具有此等微細的組織之靶，可藉由對内含平均粒徑2 以下的初級結晶粒中平均粒度2〇//m未滿之氣體微粒 化粉進行熱壓來製造。 又，以將上述内含平均粒徑丨# m以下的初級結晶粒之 平均粒度20#„1未滿之氣體微粒化粉進一步加以粉碎作成 =均粒徑l//m&下的粉末為佳。於靶之製造係使用熱壓， 藉由使用此等微細的微粒化粉可製得具有微細結晶之靶， 且可提高橫向破裂強度。 上述微細的結晶構造之相變靶，可減少濺蝕所致之表 凹凸可抑制因靶上的再沉積物（再附著物）膜之剝離所 致粒子的產生。 又，因組織微細化，濺鍍膜之面内及批次間的組成變 動亦以抑制’使相變記錄層的品質安定，是其優點。而 女此般，可有效地抑制濺鍍時之粒子之產生、異常放 電、結球之產生等。 X月之Sb-Te糸濺鍍靶中，更重要者為橫# 破裂強度為60MPa以μ ^ , ， 上。猎由如此般顯著地提高機械強方 ，可有效地防止靶的龜裂或裂痕之產生。 者本毛明之Sb〜Te系濺鍍靶中，氣體微粒化粉3 二人級粒子為球形，氧含右旦 曰 乳3有里可作成為lOOOppm以下，尤$ 疋 Ag-ln-Sb-Te 的 έ且成 φ ^ Α 、、成中’虱含有量可作成為15〇ppm以Ί 如此之氧的減低，可推 ^ j進—步減低粒子的產生與異常放1 的產生。 結晶粒微細且強度 南的本發明之Sb-Te系濺鍍靶之製 1245077 造中所使用之粉末，以使用具有0· 5m2/g以上的比表面積 : (BET)之粉末為佳，而以使用〇· 7m2/g以上者更佳。 仅為Sb Te糸錢鑛$巴’為由含有選自Ag、I η、Ge、Ga 、Τι、Au、Pt、Pd中至少丨種的元素之Sb—Te合金所構成 之靶，例如為由Ag—In—Sb-Te系合金或Ge —Sb—Te系合金所 構成之相變記錄層用濺鍍靶。 較例 茲就本發明之實施例加以說明。又，本實施例僅為一 例，本發明並非僅限定於此例。亦即，只要是在本發明之 _ 技術精神的範圍内，實施例之外的樣態或變形皆屬本發明 之範疇。 (實施例1) 將Ag-In-Sb-Te合金原料使用氣體微粒化裝置，以噴 嘴口徑2.0〇mm<l)、喷射氣體使用氬氣（5〇kgf/cm2)之條件， 於714t下進行噴射，製造成氣體微粒化粉。 此氣體微粒化粉的SEM照片（圖像）示如圖！。圖i的 比例如圖内所示者。圖i中，得到良好的球形的微粒化粉 φ 。此氣體微粒化粉之氧含有量為15〇ppm。又，平均粒度為 86. 98 // m 〇 於較低溫（例如600°C )噴射之微粒化粉（未圖示），整 體上雖細微惟非良好的球形，為稍帶尾巴的形狀。對此微 粒化粉進行熱壓。 ~ 其結果’得到相對密度為97· 5%、橫向破裂強度為 85. IMPa之具有極高強度之燒結體（乾）。結晶組織為球狀 12 1245077 的微粒化粉呈碎裂狀態，在可清楚看見20/zm以下的巨組 織中混雜著被認為是初級粒子的丨# m未滿的微細結晶粒。 (實施例2) 將與實施例1同一的氣體微粒化粉進一步用搗碎機 (stamp mill)與自動研钵進行追加粉碎。此追加粉碎粉的 SEM照片（圖像）示如圖2。圖2的比例係如圖内所示者。圖 2中係球形的微粒化粉進一步碎裂所得之丨# m未滿的粉。 此粉末的比表面積（BET)值為〇· 845，顯示出大的數值。又

’為了比較，將非微粒化粉之通常的粉碎粉之SEM圖像示 如圖4。 圖4中可看到多數之有稜角之銳角的粒子。 接著，對上述微粒化粉進行熱壓。其結果，得到相對 欲度為97. 3%、橫向破裂強度為75. 4MPa之具有極高強度 之燒結體（靶）。結晶組織為圖3所示般之由20//m以下的 微細結晶粒所構成之組織。 (實施例3 )

將GegSt^Te5合金原料使用氣體微粒化裝置，以喷嘴口 徑2. ΟΟππηφ，噴射氣體使用氬氣（i〇〇kgf/cm2)之條件，於 780°C下進行喷射，製造成氣體微粒化粉。 此氣體微粒化粉的SEM像示如圖5。圖5的比例如圖 内所示者。觀看圖5可知得到良好的球形的微粒化粉。此 氣體微粒化粉之氧含有量為81 Oppm。又，平均粒徑為 1 7· 54 // m。 對此微粒化粉藉由熱壓進行燒結。其結果，得到密度 13 1245077 為6· 358g/CC、橫向破裂強度為66. 7MPa之具有極高強度： 之燒名口體（革巴）。結晶組織為球狀的微粒化粉呈碎裂狀態， 在100 // m以下的巨組織之中可看見被認為是初級粒子的 10 // m未滿的結晶粒混雜著。 (實施例4) 將Gejbje5合金原料使用氣體微粒化裝置，以喷嘴口 位2·〇〇_Φ ’噴射氣體使用氬氣（100kgf/cm2)之條件，於 780°C下進行噴射，製造成氣體微粒化粉。 接著，對此氣體微粒化粉進一步以自動研蛛進行追加 籲 粉碎。此經追加粉碎之氣體微粒化粉的SEM圖像示如圖6 。圖6的比例如圖内所示者。於圖6可看到球形的微粒化 粉進一步粉碎之4//Π1以下的粉。氧含有量為9〇〇ppm。又 ，圖6中可見到之粉的平均粒徑為丨· 4 v m。 對此微粒化粉藉由熱壓進行燒結。其結果，得到密度 為6.344g/cc、橫向破裂強度為74.2MPa之具有更高強度 之燒結體（靶）。結晶組織為球狀的微粒化粉呈碎裂狀態， 與實施例3同樣地在100//m以下的巨組織之中可看見被認 籲 為疋初級粒子的1 〇 # m未滿的結晶粒，惟，與實施例3相 比’巨組織並不醒目，為更均一的組織。 (比較例1) 將與貫施例3同樣的Ge2Sb2Te5合金原料使用氣體微粒 化裝置，以噴嘴口徑4· 00_φ，噴射氣體使用氬氣 - (100kgf/cm2)的條件，於100(rc下進行喷射，製造成氣體 - 微粒化粉。此氣體微粒化粉的比表面積（βΕΤ)值為〇 . 2m2/g 14 !245〇77 又平均粒度為120// m。 將此微粒化粉加以熱壓。其結果，得到密度為 4· 29S/cc、横向破裂強度為5〇· 1MPa，與實施例相比強度 降低，非良好的結果。 由上述貫施例1、2、3、4及比較例1可知：本發明之 S b 一 ύ ^ 、 h⑽e糸濺鍍靶燒結體，有平均結晶粒徑為別#爪以下的 句貝的铽細結晶構造，並具有橫向破裂強度為60MPa以上 ， ^ 曰 卜 W 氣合有量為l〇〇〇PPm以下之優異特性者。

小 上所示般，藉由Sb-Te系賤鍍無組織微細化，可 ’賤蝕所造成之表面的凹凸，並可減少因靶上的再沉 膜之剝離所致粒子之產生，是其效果。 白、 經由組織微細化而可均質化，可抑制製造之薄 、内及批次間的組成變動，可使相變記錄層的品質安 ’亦其效果。 者 了減低因錢鍵速率的差異所

其結果可抑制粒子的產生 製程由於1微粒化為在真空中或惰性氣體環境氣氛t ，本&欠可彳于到低氧濃度的材料，是其顯著的效果。

Sb—Te系滅鍍數燒結體，橫向破裂強> 右代％ ，強度高，於濺鍍時不會發生龜裂或裂痕 ’極為優異的特性。 【圖式簡單說明】 圖1為Ag-In—Sb—Te合金原料之氣體微粒化粉的卿 15 1245077 照片（圖像）。 圖2為將貝轭例2之氣體微粒化粉進一梦以搗碎機與 自動研砵進行追加粉碎後之追加粉碎粉之照片（圖像） 〇 圖3為實施例2之經過熱壓之2〇^以下的微細結晶 粒所構成的組織之顯微鏡照片。 圖4為非使用微粒化粉之通常的粉碎粉之sem圖像。 圖5為Ge-Sb-Te合金原料之氣體微粒化粉之SM照片 (圖像）。 圖6為將實施例4之氣體微粒化粉進一步以搗碎機與 自動研绰進灯追加粉碎後之追加粉碎粉之照片（圖像） 16

Claims (1)

1245077 > ' 粉末，係具有0. 5m2/g以上的比表面積（BET)之粉末。 1 〇.如申請專利範圍第9項之濺鍍靶製造用粉末，係 具有0.7m2/g以上的比表面積（BET)之粉末。 11. 如申請專利範圍第卜3項中任一項之Sb-Te系濺 鍍靶，其係相變記錄層用濺鍍靶，且由含有選自Ag、I η、 Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd中至少1種的元素之Sb-Te合金 所構成者。 12. 如申請專利範圍第5〜8項中任一項之濺鍍靶製造 用粉末，係由含有選自Ag、In、Ge、Ga、Ti、An、Pt、Pd 中至少1種的元素之Sb-Te合金所構成者。 拾壹、圖式： 如次頁

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