TWI488984B - A sintered body, a sintered body, a sputtering target and a sputtering target-supporting plate assembly - Google Patents

A sintered body, a sintered body, a sputtering target and a sputtering target-supporting plate assembly Download PDF

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TWI488984B TW102141818A TW102141818A TWI488984B TW I488984 B TWI488984 B TW I488984B TW 102141818 A TW102141818 A TW 102141818A TW 102141818 A TW102141818 A TW 102141818A TW I488984 B TWI488984 B TW I488984B
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Description

燒結體之製造方法、燒結體、該燒結體所構成之濺鍍靶及濺鍍靶-支持板組裝體
本發明係關於一種高密度且強度高之大口徑之含有Vb族元素(A)及硫屬化物(chalcogenide)元素(B)與或於該等進一步含有IVb族元素(C)、添加元素(D)之任一以上之燒結體之製造方法、該燒結體、該燒結體所構成之濺鍍靶及濺鍍靶-支持板組裝體。
近年來，相變化記錄用材料，亦即利用相變態而記錄資訊之媒體，係使用Ge-Sb-Te系材料所構成之薄膜。
形成該Ge-Sb-Te系合金材料所構成之薄膜的方法，通常係藉由真空蒸鍍法或濺鍍法等一般稱為物理蒸鍍法之手段來進行。特別是，由於操作性或皮膜安定性考量，常使用磁控管濺鍍法來形成。
使用濺鍍法之膜的形成，係使設置於陰極之靶與Ar離子等陽離子產生物理性碰撞，以該碰撞能量使構成靶之材料射出，而於對面之陽極側之基板上積層與靶材料大致相同組成之膜。
以濺鍍法所進行之被覆法，具有下述特徵，藉由調節處理時間或供給電力等，能以安定之成膜速度，形成埃單位之薄膜至數十μm之厚膜。
以往，為了抑制濺鍍時所產生之顆粒，係將高純度且具有既 定粒度之原料粉末，藉由以熱壓進行燒結，可製作直徑280mm之相對密度98.8%之高密度燒結體。
即使將該高密度燒結體作為濺鍍靶組裝使用，亦不會產生起因於與支持板之熱膨脹之裂痕，彎曲也於容許範圍內。
然而，組合硫屬化物元素(S、Se、Te)、Vb族元素(Bi、Sb、As、P、N)、及IVb族元素(Pb、Sn、Ge、Si、C)、添加元素(Ag、Au、Pd、Pt、B、Al、Ga、In、Ti、Zr)燒結成之燒結體非常脆，故欲製造大口徑燒結體時，無法以高密度製造強度高者。
又，於以往之燒結條件下，即使可增高密度但抗彎強度不充分，作為濺鍍靶組裝、使用時會產生裂痕，彎曲顯著，故無法作為濺鍍靶使用。參考之專利文獻，如以下所述。
又，抗彎強度係反映晶界強度，該強度若弱則濺鍍中之粒子會脫離，而有產生粒子之問題。再者，若各結晶粒之組成不同則濺鍍速度不同，故濺蝕不均勻，而形成微結球，而產生以其為基點之微電弧或其本身之飛散所造成之粒子，而最差的情形在於，產生因熱震(Thermal Shock)而造成靶之破裂等問題。當愈大口徑其影響愈大，問題愈嚴重。
專利文獻1：日本特開2000-265262號公報。
專利文獻2：日本特開2001-98366號公報。
專利文獻3：日本特開2001-123266號公報。
專利文獻4：日本特開平3-180468號公報。
專利文獻5：日本特開平10-81962號公報。
本發明係提供一種即使作為濺鍍靶-支持板組裝、使用時亦不會產生裂痕之高密度且強度高之大口徑之含有硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)或於該等進一步含有IVb族元素(C)或其他添加物之燒結體之製造方法、該燒結體、該燒結體所構成之濺鍍靶及濺鍍靶-支持板組裝體。
發現用以解決上述問題點之技術手段在於，藉由對熱壓之燒 結條件下功夫可得。
基於上述見解，本發明，係提供：
(1)一種燒結體之製造方法，該燒結體係含有下述(A)元素與(B)元素，其特徵在於：混合各元素所構成之原料粉末或兩種以上之元素所構成之合金之原料粉末，將該混合粉末以滿足(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件，進行熱壓。
(A)：選自S、Se、Te之硫屬化物元素之一種以上。
(B)：選自Bi、Sb、As、P、N之Vb族元素之一種以上。
(2)一種燒結體之製造方法，該燒結體係含有下述(A)元素、(B)元素及選自下述(C)或(D)之元素之一種以上，其特徵在於：混合各元素所構成之原料粉末或兩種以上之元素所構成之合金之原料粉末，將該混合粉末以滿足(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件，進行熱壓。
(A)：選自S、Se、Te之硫屬化物元素之一種以上。
(B)：選自Bi、Sb、As、P、N之Vb族元素之一種以上。
(C)：選自Pb、Sn、Ge、Si、C之IVb族元素之一種以上。
(D)：選自Ag、Au、Pd、Pt、B、Al、Ga、In、Ti、Zr之元素之一種以上。
(3)如上述(1)或(2)所記載之燒結體之製造方法，其係使用該(A)元素為Te、該(B)元素為Sb、該(C)元素為Ge、該(D)元素為選自Ag、Ga、In之一種以上之元素之原料粉末進行燒結。
(4)如上述(3)所記載之燒結體之製造方法，其中，該燒結體係Ge-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Ge-In-Sb-Te之任一者。
(5)如上述(1)~(4)任一項所記載之燒結體之製造方法，其中，構成燒結體之元素之原料粉末，係由構成元素單體、構成元素所構成之合金、化合物或混合物所構成，平均粒徑為0.1μm~50μm，最大粒徑為90μm以下，且純度為4N以上，而使用此原料粉末進行燒結。
(6)如上述(1)~(5)任一項所記載之燒結體之製造方法，其中，於該熱壓時之加熱溫度T為100~500℃之升溫過程中，於該加熱溫度範圍之至少一部分，保持壓力固定10~120分鐘。
(7)如上述(1)~(6)任一項所記載之燒結體之製造方法，其中，從室溫至最終到達溫度Tf為止之升溫速度為10℃/min以下。
(8)如上述(1)~(7)任一項所記載之燒結體之製造方法，其中，該燒結體之直徑為380mm以上。
本發明，又，提供：
(9)一種燒結體，其係藉上述(1)~(8)任一項所記載之製造方法所製造。
(10)一種含有下述硫屬化物元素(A)與下述Vb族元素(B)之一種以上之燒結體，其特徵在於：該燒結組織之平均結晶粒徑為50μm以下、抗彎強度為40MPa以上、相對密度為99%以上，相對密度之標準偏差為1%，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±20%。
(A)：選自S、Se、Te之硫屬化物元素之一種以上。
(B)：選自Bi、Sb、As、P、N之Vb族元素之一種以上。
(11)一種燒結體，其係含有下述(A)元素、(B)元素及選自下述(C)或(D)元素之一種以上，其特徵在於：該燒結組織之平均結晶粒徑為50μm以下、抗彎強度為40MPa以上、相對密度為99%以上，相對密度之標準偏差為1%，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±20%。
(A)：選自S、Se、Te之硫屬化物元素之一種以上。
(B)：選自Bi、Sb、As、P、N之Vb族元素之一種以上。
(C)：選自Pb、Sn、Ge、Si、C之IVb族元素之一種以上。
(D)：選自Ag、Au、Pd、Pt、B、Al、Ga、In、Ti、Zr之元素之一種以上。
(12)如上述(10)或(11)所記載之燒結體，其平均結晶粒徑為10μm以下。
(13)如上述(10)或(11)所記載之燒結體，其平均結晶粒徑為3μm以下。
(14)如上述(9)~(13)任一項所記載之燒結體，其抗彎強度為60MPa以上。
(15)如上述(9)~(13)任一項所記載之燒結體，其抗彎強度為80MPa以 上。
(16)如上述(9)~(15)任一項所記載之燒結體，其中，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±10%。
(17)如上述(9)~(15)任一項所記載之燒結體，其中，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±5%。
(18)如上述(9)~(17)任一項所記載之燒結體，其中，靶之氧濃度為2000ppm以下。
(19)如上述(9)~(17)任一項所記載之燒結體，其中，靶之氧濃度為1000ppm以下。
(20)如上述(9)~(17)任一項所記載之燒結體，其中，靶之氧濃度為500ppm以下。
(21)如上述(9)~(20)任一項所記載之燒結體，其中，該(A)元素為Te、(B)元素為Sb、(C)元素為Ge、(D)元素為選自Ag、Ga、In之一種以上之元素。
(22)如上述(9)~(20)任一項所記載之燒結體，其中，該燒結體係Ge-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Ge-In-Sb-Te之任一者。
本發明，又，提供：
(23)一種濺鍍用靶，其係上述(9)~(22)任一項所記載之燒結體所構成。
(24)如上述(23)所記載之濺鍍用靶，其中，於靶表面無巨大粒子排列所成之條狀模樣，表面粗糙度Ra為0.4μm以下。
本發明，又，提供：
(25)一種濺鍍靶-支持板組裝體，其特徵在於： 將上述(23)或(24)所記載之濺鍍用靶，透過低熔點金屬之結合層，接著於銅合金或鋁合金製之支持板。
(26)如上述(25)所記載之濺鍍靶-支持板組裝體，其中，該低熔點金屬為銦。
以往，當使用硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)或於該等進一步含有IVb族元素(C)或所需要之添加元素(D)作為原料粉末而製作燒結體或濺鍍靶時，燒結體非常脆，故當製作大口徑之濺鍍靶、並將其接著於支持板時，有因熱膨脹差而使靶之表面產生龜裂或靶本身破裂之問題。
本發明，藉由改善製程，可製造高密度且強度高所構成之大口徑之燒結體或濺鍍靶，且即使將該靶接著於支持板亦不會產生破裂等，彎曲亦可控制於容許範圍內，具有優異之效果。再者，由於可使燒結體靶之組織微細化、謀求組成之均一化，故對於減低結球及粒子之產生有顯著之效果。
 (燒結原料與熱壓之昇壓及升溫條件之控制)
如上述，製造燒結體之際，係將下述(A)之元素與(B)之元素之各元素所構成之原料粉末或兩種以上元素之所構成之合金之原料粉末混合，將該混合粉末以滿足(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件，進行熱壓。
(A)：選自S、Se、Te之硫屬化物元素之一種以上。
(B)：選自Bi、Sb、As、P、N之Vb族元素之一種以上。
再者，視需要添加下述(C)或(D)之元素。
(C)：選自Pb、Sn、Ge、Si、C之IVb族元素之一種以上。
(D)：選自Ag、Au、Pd、Pt、B、Al、Ga、In、Ti、Zr之元素之一種以上。
藉此，製造含有硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)之燒結體、或由硫屬化物元素(A)、Vb族元素(B)與IVb族元素(C)或所需之添加元素(D)所構成之燒結體。
本發明，係以該熱壓之昇壓、升溫條件的控制為基本，藉由升溫過程中使壓力P對於溫度T相對地緩慢地上昇而達成者。當脫離該條件時，實際上無法製造高密度且強度高所構成之大口徑之燒結體或濺鍍靶。
原料粉末，於原料合成步驟，係於例如硫屬化物元素之Te，添加Vb族元素之Sb、視需要之IVb族元素之Ge、上述添加元素(D)，使其溶解凝固作成二元系以上之化合物，將其以球磨機等粉碎作成原料粉。
於大部分的情況下，係使用Te作為硫屬化物元素(A)、Sb作為Vb族元素(B)、Ge作為IVb族元素(C)，但只要為該等之同族元素，即顯示同樣之特性者，當然亦可使用上述元素以外之硫屬化物元素(A)、Vb族元素(B)、IVb族元素(C)。本發明係包含該等之全部。
於下述，為便於理解，主要係以選擇Te作為硫屬化物元素(A)、Sb作為Vb族元素(B)、Ge作為IVb族元素(C)的情形加以說明。
本發明之屬於硫屬化物元素、Vb族、IVb族之如Te、Sb、 Ge之元素，蒸氣壓高，該等之二元系或三元系化合物，有形成複雜之化合物的情形，於局部會成為組成偏差之粉末，而有無法具有一定之軟化點或熔點的情形。因此，只要各粉末之組成均勻則可具均一之軟化點或熔點，而可考量可得理想之燒結體。
另一方面，於熱壓之升溫過程中之軟化及燒結現象，不如金屬單體般單純，推測於粉末與粉末接觸之局部以各種之溫度、壓力之階段進行軟化、燒結。若於粉末之軟化不充分的階段過度加壓，則於粉末粒子會產生過度之變形或殘留應力，此被認為係最終即使密度上昇但於晶界之結合強度亦降低、作為燒結體之強度降低之主要原因。
又，該等合金基本上係顯示與陶瓷同樣脆弱之機械特性，由於不均勻之巨大結晶組織使破裂敏感性高，當抗彎強度低時，抗彎強度係反映晶界之強度，若該強度弱則濺鍍中之粒子會脫離，而會誘發粒子產生之問題，再者，若各結晶粒之組成有很大的不同，則濺鍍速度不同，產生濺蝕的不均勻，而形成微結球，而產生以其為基點之微電弧或其本身之飛散所造成之粒子，而最差則會產生因熱震(Thermal Shock)而造成靶之破裂等問題。
藉由本發明之製造方法所得之結晶組織微細均勻、密度均勻、強度高之大口徑濺鍍靶，於燒結體之直徑為380mm以上之靶亦有效，並且，可將粒子產生率抑制、改善為直徑280mm之以往之濺鍍靶以下。其係因結晶組織微細均勻、密度均勻而強化燒結體之晶界之故。而其係於本發明之上述條件下首次達成者。
用以達成上述本發明之不可欠缺的基本條件，係以滿足 (式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件，進行熱壓，而於將溫度T升溫至100~500℃之升溫過程中，將壓力保持一定10~120分鐘為有效。再者，較佳為，將溫度T升溫至200~400℃之升溫過程中，將壓力保持一定10~120分鐘。
藉此，於粉末與粉末接觸之局部部位，可使軟化、燒結緩慢地進行，以確保均一之燒結性，更可能的話，對於抑制燒結體之變形或殘留應力之發生亦有效。
根據燒結條件、亦即熱壓之溫度與壓力，可得最佳之燒結性，而於上述之溫度範圍內，使壓力保持一定，可稱為於製程中容易管理的一種手法。
於燒結之際，較佳為，於真空中或惰性氣體環境氣氛中進行，其可防止氣體成分之混入或吸附。
視燒結體之成分組成，可改變熱壓之壓力及溫度，但通常以使最終到達壓力Pf為100~300kgf/cm2 、最終到達溫度Tf為500~650℃為佳。於該範圍外雖亦可燒結，但當將硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)之各元素所構成之原料粉末或兩種以上元素所構成之合金之原料粉末、或於其進一步含IVb族元素(C)或添加元素(D)之各元素所構成之原料粉末或兩種以上元素所構成之合金之原料粉末進行燒結時，上述條件係較佳條件。
又，使從室溫至最終到達溫度Tf為止之升溫速度為10℃/min以下，對於使軟化、燒結緩慢地進行，以確保均一之燒結性為有效。其亦為當將硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)之各元素所構成之原料粉末(又， 該「原料粉末」，包含各元素單體之粉末、合金粉末、化合物粉末、混合物，除特別記載之外，省略其之記載)、或於其進一步含IVb族元素(C)之原料粉末進行燒結時，較佳之條件。
(原料之純度與粒徑之調整)
又，藉由本發明，可提供一種於靶表面無巨大粒子排列所成之條狀模樣(一般稱為巨觀模樣)，表面粗糙度Ra為0.4μm以下之濺鍍用靶。
其係將構成燒結體之原料粉末之平均粒徑，藉由使粉碎方法最佳化等作成0.1~50μm、最大粒徑為90μm以下、純度為4N以上，以上述之方法進行燒結，藉此可有效達成。又，使原料粉之組成均一之手法，藉由控制熔解、凝固合金時之速度及搖動等，以防止重力偏析等可達成。
於上述燒結體，有時會產生之巨觀模樣，可推測為若含有將大粉末(巨大粒)之原料粉末，如熱壓般於上下方向單軸加壓燒結，則該巨大粒會對於模口面平行地排列而產生。
於該巨觀模樣部分，密度或強度並不特別低。然而，由於與其周圍之其他部分有些許之密度差，當對濺鍍靶加工、接合於支持板以組裝時，會因靶與支持板之熱膨脹差而成為應力集中部，而產生破裂。
再者，該巨觀模樣，對濺鍍時之被濺蝕者亦會造成影響。因此，為了抑制該巨觀模樣的產生，較佳為以上述條件進行。
(表面粗糙度之調整)
當於作為濺鍍靶進行加工之際，以不使靶表面所產生之殘留應力變大之方式進行研削加工、研磨加工以減小表面粗糙度，而如上述由 於不作成起因於熱膨脹差之應力集中部故有效。
因此，較佳為使表面粗糙度Ra為0.4μm以下。特別是，於產生上述巨觀模樣之燒結體，於研磨加工後會產生波浪狀的起伏，而產生無法平坦地進行表面加工之重疊上的障礙。如此，巨觀模樣之抑制與表面粗糙度之調整，為了製作良好之靶，須以較佳條件進行。
(結合層之厚度之調整)
將濺鍍靶接合於支持板以製作組裝體時，增厚銦等結合材，使結合之際或濺鍍中起因於熱膨脹差之應力或彎曲以該結合層吸收。
作為濺鍍靶之燒結體即使為高強度，於大型靶若無如此之干涉層，則即使沒有破裂外周部亦剝離。又，厚結合層，具有抑制濺鍍時之局部發熱使靶整體有均一溫度之傾向的作用，故特別可有效防止於濺鍍快要結束時所產生之破裂。
因此，於本發明之濺鍍靶-支持板組裝體之製作，係提供於銅合金或鋁合金製之支持板，透過低熔點金屬之結合層接著。結合層之厚度，通常係使用0.4~1.4mm。該場合之低熔點金屬，銦為較佳之結合材。
該結合層之厚度若過厚，則由於濺鍍中之發熱所致之靶膨脹會機械地擠出銦，而被擠出之銦會掉落或被夾出至外周部，而於該部分形成再沉積膜，由於該再沉積膜之剝離而使粒子增加。因此，如上述，結合層之厚度以0.4mm~1.4mm為較佳條件。然而，只要無上述顧慮，並無特別限制，可適當加以選擇。
又，本發明之合金燒結體濺鍍靶，係藉由提升純度，而減低主成分或添加副成分以外之雜質(具體而言，例如氧化物等)，故可抑制以 其為起點之異常放電(電弧)。
本發明，具有4N以上之純度，可有效防止該雜質所致之電弧，而可抑制電弧所致之粒子的產生。純度以5N以上為更佳。
又，雜質之氣體成分之含量以2000ppm以下為佳。其理由在於，若含有超過此含量之氧、氮、碳等氣體成分，會成為氧化物、氮化物、碳化物等之雜質產生的原因，而減少此現象之發生，又與防止電弧、抑制該電弧所致之粒子的產生有關之故。於本發明，該條件並非特別的條件，而為較佳條件之一。
於本發明之Sb-Te系合金燒結體濺鍍靶，作為添加元素，最多可含有20at%之選自Ag、Au、Pd、Pt、B、Al、Ga、In、Ti、Zr之元素之一種以上之元素。只要於該範圍，可得所欲之玻璃轉移點、變態速度或電阻值，同時，可將因機械加工所導入之表面缺陷抑制於最小限度，亦可有效地抑制粒子。
一般而言，濺鍍後之濺蝕面，會成為表面粗糙度Ra為1μm以上之粗糙面，隨著濺鍍進行會有變更粗的傾向，但關於本發明之結晶粒徑為10μm以下之靶，濺鍍後之濺蝕面之表面粗糙度Ra為0.4μm以下，藉此可防止成為微電弧之基點之突起或再沉積膜之附著，而可得可有效抑制粒子產生之濺鍍靶。
藉由上述，可得含有硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)、視需要進一步含有IVb族元素(C)及/或添加元素(D)之直徑380mm以上、厚度20mm以下之燒結體。
而該燒結組織，可得平均粒徑為50μm以下、抗彎強度為 40MPa以上、相對密度為99%以上、且燒結體表面之面內密度之標準偏差未滿1%之含有硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)之燒結體、或硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)與IVb族元素(C)及/或添加元素(D)所構成之燒結體。
而由如此所得之燒結體所製作之濺鍍靶，具有下述優異之效果：即使接著於支持板亦不會產生破裂等、彎曲亦可控制為容許範圍。
如此，結晶構造均勻微細之靶，可減少濺蝕所致之表面凹凸，亦可有效抑制於把上面之再沉積(再附著物)膜剝離所致之粒子產生。又，藉由組織微細化，亦可抑制濺鍍膜之面內及批次間之組成變動，具有品質安定之優點。而如此濺鍍之際，可有效抑制粒子的產生、異常放電、結球之產生等。
再者，於本發明之濺鍍靶，可使氧等氣體成分含量為2000ppm以下、特別是1000ppm以下，再者，甚至可使氧等氣體成分含量為500ppm以下。如此氧等氣體成分的減低，可進一步減低粒子產生或異常放電的減低。
實施例
說明本發明之實施例。又，本實施例係僅為一例，並不受限於該例。亦即，於本發明之技術思想之範圍內，包含所有實施例以外之樣態或變形。
(實施例1)
將除去氣體成分之各純度分別為99.995(4N5)之Te、Sb、Ge之各原料粉，以成為Ge22 Sb22 Te56 之組成的方式熔解，以爐內徐冷製作鑄造鑄錠。於熔解之前將各元素之原料酸洗、醇水洗淨，特別是充分地除去殘留 於表面上之雜質。藉此，可得純度維持為99.995(4N5)之高純度Te5 Sb2 Ge2 之鑄錠。
接著，將該高純度Ge22 Sb22 Te56 之鑄錠，於惰性環境氣氛中，以球磨機粉碎，製作成平均粒徑約30μm、最大粒徑約90μm之原料粉(粒徑之個位數四捨五入)。
接著，將該原料粉充填於直徑400mm之石墨模具，於惰性環境氣氛中，以升溫速度5℃/min，使最終升溫溫度為600℃、最終加壓壓力為150kgf/cm2 。再者，將熱壓加壓曲線，關於溫度以滿足(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件來控制，以製作Ge22 Sb22 Te56 之燒結體。
於該場合，例如由上述(式)，當室溫為25℃時，於加熱溫度100℃，P(kgf/cm2 )≦{150(kgf/cm2 )/(600℃-25℃)}×(100℃-25℃)+1(kgf/cm2 )，故為P≦20kgf/cm2 之壓製加壓力，同樣地於加熱溫度200℃，為P≦45kgf/cm2 之壓製加壓力，於加熱溫度300℃，為P≦72kgf/cm2 之壓製加壓力，係以成為依上述(式)之熱壓之加壓曲線的方式嚴密地調整。
具體而言，當加熱溫度未滿100℃時，為P=0kgf/cm2 之壓製加壓力，加熱溫度100~未滿200℃時，為P=20kgf/cm2 之壓製加壓力，加熱溫度200~未滿300℃時，為P=45kgf/cm2 之壓製加壓力，再者，300~未滿最終生溫溫度600℃時，為P=72kgf/cm2 之壓製加壓力，於600℃為P=150kgf/cm2 之壓製加壓力。
又，如上述，隨著加熱溫度升高，可如上述緩緩地提高壓製 加壓力，故可更快速地達到最終加壓壓力150kgf/cm2 。因此，可縮短如此之製造時間、提昇生產效率。然而，不脫離上述(式)之條件，係絕對的條件。再者，到達最終升溫溫度、最終加壓壓力後，保持2小時。
關於所得之直徑400mm之燒結體，為了測定密度，於十字方向取樣9部位測定。其之平均值視為燒結體密度。抗彎力，係取樣中心與半徑方向的中間、周圍附近之3部位測定，而以平均值作為抗彎力。
燒結體平均粒徑，係由十字方向9部位之組織觀察結果計算出。其結果，於本實施例1，燒結體之相對密度為99.8%，密度偏差之標準偏差<1%，抗彎力為61MPa，各結晶粒之組成為Ge為17.8~26.6at%、Sb為17.8~26.6at%之範圍(±20%)，燒結體之平均粒徑為36μm、最大粒徑為90μm，得良好之燒結體。
將該燒結體以使成為0.9~1.4mm之結合厚度之方式，藉由銦來結合於銅合金製之支持板。調節研磨加工時間以使靶表面之Ra為0.4μm以下之方式製作靶板。結果，結合厚度為1.1mm，完全無確認到結合後之彎曲，結合後亦未發生破裂。
以同樣之方法，不論支持板之種類為何、亦即不論銅合金製或鋁合金製之種類為何，皆確認到良好之結合性。
接著，靶表面之Ra為0.3μm，於研磨中雖有觀察到巨觀模樣，但於靶整體，皆未發現巨觀模樣。
使用該靶進行濺鍍，而粒子產生率與以往之良品之高密度小型靶(直徑280mm)相比，為180個以下之相同之粒子產生率、或甚至更少。
(實施例1-1)
除實施例1之條件之外，藉由於鑄造鑄錠之凝固時加入搖動，以各結晶粒之組成為Ge為20.0~24.4at%、Sb為20.0~24.4at%之範圍(±10%)之組成均質及平均結晶粒徑為34μm、最大粒徑為80μm之微細者，製得氧濃度為1500ppm、燒結體之相對密度為99.7%、密度偏差之標準偏差<1%、抗彎力為65MPa之燒結體。
之後，以與實施例1同樣之製程，製作結合厚度為0.5mm、靶表面之Ra為0.3μm之靶，並進行濺鍍評價。結果，與以往之良品之高密度小型靶(直徑280mm)相比，粒子產生率為160個以下之相同之粒子產生率、或甚至更少。
(實施例1-2)
除實施例1之條件之外，使合金之冷卻時之速度藉由導入惰性氣體而急速冷卻，藉此以各結晶粒之組成為Ge為21.1~23.3at%、Sb為21.1~23.3at%之範圍(±5%)之組成均質及藉由急速冷卻效果之平均結晶粒徑為8.6μm、最大粒徑為40μm之微細者，製得氧濃度為830ppm、燒結體之相對密度為99.6%、密度偏差之標準偏差<1%、抗彎力為67MPa之燒結體。之後，以與實施例1同樣之製程，製作結合厚度為0.4mm、靶表面之Ra為0.4μm之靶，並進行濺鍍評價。結果，粒子產生率為90個以下之良好者。
(實施例1-3)
除實施例1-2之條件之外，以噴射磨機追加粉碎，而以各結晶粒之組成為Ge為21.1~23.3at%、Sb為21.1~23.3at%之範圍(±5%)之 組成均質及藉追加粉碎效果之平均結晶粒徑為2.2μm、最大粒徑為8μm之極微細者，製得氧濃度為1900ppm、燒結體之相對密度為99.8%、密度偏差之標準偏差<1%、抗彎力為90MPa之燒結體。之後，以與實施例1同樣之製程，製作結合厚度為0.6mm、靶表面之Ra為0.3μm之靶，並進行濺鍍評價。結果，粒子產生率為50個以下之非常良好者。
(實施例1-4)
除實施例1之條件之外，將合金粉末於惰性環境氣氛套手工作箱(glove box)中操作，藉此以各結晶粒之組成為Ge為17.8~26.6at%、Sb為17.8~26.6at%之範圍(±20%)之組成均質之平均結晶粒徑為33μm之微細者、最大粒徑為85μm，製得氧濃度為350ppm、燒結體之相對密度為99.7%、密度偏差之標準偏差<1%、抗彎力為70MPa之燒結體。
之後，以與實施例1同樣之製程，製作結合厚度為0.7mm、靶表面之Ra為0.3μm之靶，並進行濺鍍評價。結果，粒子產生率為110個以下之良好者。
(實施例1-5)
除實施例1-3之條件之外，將合金粉末以使用惰性氣體環境氣氛之噴射磨機追加粉碎，之後之粉體之操作係於惰性環境氣氛套手工作箱進行，藉此以各結晶粒之組成為Ge為21.1~23.3at%、Sb為21.1~23.3at%之範圍(±5%)之平均結晶粒徑為2.1μm、最大粒徑為7μm之極微細組織，製得氧濃度為480ppm、燒結體之相對密度為99.8%、密度偏差之標準偏差<1%、抗彎力為105MPa之燒結體。
之後，以與實施例1同樣之製程，製作結合厚度為0.5mm、 靶表面之Ra為0.3μm之靶，並進行濺鍍評價。結果，粒子產生率為25個以下之非常良好者。
(實施例2)
使用除去氣體成分之各純度分別為4N5之Ag、In、Sb、Te之各原料粉，以成為Ag5 In5 Sb70 Te20 之組成的方式調合，與實施例1以同樣條件，製得具4N5純度之Ag5 In5 Sb70 Te20 組成之燒結體。亦即，除成分組成之外，皆與實施例1之條件相符的方式製作燒結體。
關於實施例2所製作之直徑400mm之燒結體，為了測定密度，於十字方向各取樣9部位測定。其之平均值視為燒結體密度。抗彎力，係取樣中心與半徑方向的中間、周圍附近之3部位測定，而以平均值作為抗彎力。燒結體平均粒徑，係由十字方向9部位之組織觀察結果計算出。
其結果，於本實施例2，燒結體之相對密度為99.8%，密度偏差之標準偏差<1%，抗彎力為51MPa，燒結體之平均粒徑為38μm，得良好之燒結體。
(實施例3) (靶與支持板之組裝體)
將實施例2所製作之燒結體以成為0.9~1.4mm之結合厚度的方式，藉由銦結合於銅合金製之支持板。再者，調節研磨加工時間以使Ra為0.4μm以下之方式製作靶板。結果，結合厚度為1.1mm、靶表面之Ra為0.3μm。
結果，與實施例1同樣的，皆未確認到結合後之彎曲、結合後亦未產生破裂。於該場合，無拘於支持板之種類，亦即無拘於銅合金製 或鋁合金製之種類，皆為良好之結合性。又，於研磨中雖有觀察到巨觀模樣，但於靶整體，皆未發現巨觀模樣。
再者，使用該靶進行濺鍍，而粒子產生率與以往之良品之高密度小型靶(直徑280mm)相比，分別為200個以下之相同之粒子產生率、或甚至更少。
於實施例雖未揭示，含有其他之硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)或於該等進一步含有IVb族元素(C)或其他添加元素(D)之燒結體及其所製作之靶，皆與實施例1及實施例2同樣地，可得燒結體之相對密度為99.8%以上、密度偏差之標準偏差<1%、抗彎力為60MPa以上、燒結體之平均粒徑為36μm以下之良好的燒結體。
再者，結合於支持板後皆未確認到彎曲、結合後亦未產生破裂。而於靶整體，皆未發現巨觀模樣。再者，使用該靶進行濺鍍，而粒子產生率與以往之良品之高密度小型靶(直徑280mm)相比，為相同之粒子產生率、或甚至更少。
(比較例1)
將除去氣體成分之各純度分別為99.995(4N5)之Te、Sb、Ge之各原料粉，以成為Ge22 Sb22 Te56 之組成的方式熔解、製作鑄造鑄錠。於熔解之前將各元素之原料酸洗、醇水洗淨，特別是充分地除去殘留於表面上之雜質。
藉此，可得純度維持為99.995(4N5)之高純度Te5 Sb2 Ge2 之鑄錠。接著，將該高純度Ge22 Sb22 Te56 之鑄錠，於惰性環境氣氛中，以球磨機粉碎，製作成平均粒徑約30μm、最大粒徑約90μm之原料粉(粒徑之個位 數四捨五入)。以上條件皆與實施例1相同。
接著，將該原料粉充填於直徑400mm之石墨模具，於惰性環境氣氛中，以升溫速度15℃/min，使最終升溫溫度為600℃、最終加壓壓力為150kgf/cm2 ，再者，將熱壓加壓曲線，關於溫度以滿足(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件來控制，藉此製作Ge22 Sb22 Te56 之燒結體。
(比較例2)
將上述比較例1所得之原料粉充填於直徑400mm之石墨模具，於惰性環境氣氛中，以升溫速度5℃/min，使最終升溫溫度為450℃、最終加壓壓力為150kgf/cm2 ，再者，將熱壓加壓曲線，關於溫度以滿足(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件來控制，藉此製作燒結體。
(比較例3)
將上述比較例1所得之原料粉充填於直徑400mm之石墨模具，於惰性環境氣氛中，以升溫速度5℃/min，使最終升溫溫度為600℃、最終加壓壓力為80kgf/cm2 ，再者，將熱壓加壓曲線，關於溫度以滿足(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件來控制，藉此製作燒結體。
(比較例4)
將上述比較例1所得之原料粉充填於直徑400mm之石墨模具，於惰性環境氣氛中，以升溫速度5℃/min，使最終升溫溫度為600℃、最終加壓壓力為150kgf/cm2 ，再者，將熱壓加壓曲線，關於溫度以超出(式)P(壓力)≦{Pf/(Tf-T0 )}×(T-T0 )+P0 (Pf：最終到達壓力、Tf：最終到達溫度、P0 ：大氣壓、T：加熱溫度、T0 ：室溫，溫度為攝氏溫度)之條件來控制，藉此製作燒結體。
該超出(式)之條件，係於加熱溫度100℃之階段，提昇至P=75kgf/cm2 之壓製加壓力，加速加壓者。
如上述，以本發明之條件，由上述(式)，當室溫為25℃時，於加熱溫度100℃，P(kgf/cm2 )≦{150(kgf/cm2 )/(600℃-25℃)}×(100℃-25℃)+1(kgf/cm2 )，故為P≦20kgf/cm2 之壓製加壓力，同樣地於加熱溫度200℃，為P≦45kgf/cm2 之壓製加壓力，於加熱溫度300℃，為P≦72kgf/cm2 之壓製加壓力，係以成為依上述(式)之熱壓之加壓曲線的方式嚴密地調整者，而上述P=75kgf/cm2 之壓製加壓力之加速加壓的條件，係脫離本發明者。
關於上述比較例1-4所得之直徑400mm之燒結體，為了測定密度，於十字方向取樣9部位測定。其之平均值視為燒結體密度。抗彎力，係取樣中心與半徑方向的中間、周圍附近之3部位測定，而以平均值作為抗彎力。燒結體平均粒徑，係由十字方向9部位之組織觀察結果計算出。其之測定條件係與實施例1相同。
其結果，於比較例1，燒結體之相對密度為98.5%，密度偏差之標準偏差為3%，抗彎力為32MPa，燒結體之平均粒徑為42μm，得脆弱之燒結體。
同樣的，於比較例2，燒結體之相對密度為94%，密度偏差之標準偏差為1%，抗彎力為26MPa，燒結體之平均粒徑為35μm，得脆弱之燒結體。
同樣的，於比較例3，燒結體之相對密度為96.1%，密度偏差之標準偏差為1%，抗彎力為29MPa，燒結體之平均粒徑為39μm，得脆弱之燒結體。
同樣的，於比較例4，燒結體之相對密度為99.2%，密度偏差之標準偏差為1%，抗彎力為38MPa，燒結體之平均粒徑為42μm，得脆弱之燒結體。
將比較例1~4之燒結體以與實施例1同樣之製程，以使結合厚度為0.4~1.4mm之方式，藉由銦結合於銅合金製之支持板。再者，調節研磨加工時間以使Ra為0.4μm以下之方式製作靶板。
結果，結合後產生彎曲、且結合後於局部可見破裂的產生，於研磨中有觀察到巨觀模樣，而於靶之各處發現巨觀模樣。使用該靶進行濺鍍，而粒子產生率為300~數千個以上之顯著高的結果，為完全無法經得住使用者。
(比較例5) (靶與支持板之組裝體)
將比較例1-比較例4所製作之燒結體，調節研磨加工時間以製作Ra為0.2μm之靶。接著，將其以使結合厚度為0.9mm的方式，藉由銦結合於銅合金製之支持板。其結果，於結合後產生彎曲、且結合後亦可見破裂的產生。
以上之結果，不限於Ge22 Sb22 Te56 之燒結體，以與上述比較例1-4相同條件所製作之其他之硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)或於該等進一步含有IVb族元素(C)或其他添加元素(D)之燒結體及其所製作之靶，皆為同樣之品質差之結果。
(比較例6)
以實施例1之條件，藉由調節球磨條件，使原料合金粉之平均粒徑為65μm、最大粒徑為120μm，藉由改變實施例1之粒度特性，製作燒結體之相對密度為99.5%、密度偏差之標準偏差為1%、燒結體之平均粒徑為60μm、最大粒徑為115μm、抗彎力為38MPa之抗彎強度低之燒結體。
(比較例7)
以實施例1之條件，藉由調節球磨條件，使原料合金粉之平均粒徑為100μm、最大粒徑為200μm，藉由改變實施例1之粒度特性，製作燒結體之相對密度為99.4%、密度偏差之標準偏差為1.2%、燒結體之平均粒徑為95μm、最大粒徑為200μm、抗彎力為30MPa之抗彎強度低之燒結體。
將上述比較例6~7之燒結體，以與實施例1同樣之製程，以使結合厚度為0.4~1.4mm之方式，藉由銦結合於銅合金製之支持板。再者，調節研磨加工時間以使Ra為0.4μm以下之方式製作靶板。使用該靶進行濺鍍，而粒子產生率為200~數千個以上之高、且不安定之結果。
如此，由實施例及比較例，確認構成燒結體之元素之合金粉末之平均粒徑為50μm以下、最大粒徑為90μm以下，為較佳之條件。關 於靶與支持板之組裝體，可由上述之燒結體之特性推測，故省略其之實施例及參考例。
使用硫屬化物元素(A)與Vb族元素(B)或於該等進一步含有IVb族元素(C)及/或添加元素(D)作為原料粉末之燒結體濺鍍靶非常脆，故當將其接著於支持板時，有因熱膨脹差而使靶之表面產生龜裂或靶本身破裂之問題。本發明，藉由改善製程，可製造高密度且強度高所構成之大口徑之燒結體濺鍍靶，且即使接著於支持板亦不會產生破裂等，彎曲亦可控制於容許範圍內，具有優異之效果。
因此，當形成作為相變化記錄材料、亦即利用相變態而記錄資訊之媒體之Ge-Sb-Te材料等之薄膜時，可使用更大型之濺鍍靶，提昇生產效率，而可成膜具備材質之均一性之相變化記錄材料，具有優異之有用性。

Claims (17)

  1. 一種含有下述硫屬化物元素(A)與下述Vb族元素(B)之一種以上之燒結體，其特徵在於：該燒結組織之平均結晶粒徑為50μm以下、抗彎強度為40MPa以上、相對密度為99%以上，相對密度之標準偏差未達1%，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±20%；(A)：選自S、Se、Te之硫屬化物元素之一種以上；(B)：選自Bi、Sb、As、P、N之Vb族元素之一種以上。
  2. 一種燒結體，其係含有下述(A)元素、(B)元素及選自下述(C)或(D)元素之一種以上，其特徵在於：該燒結組織之平均結晶粒徑為50μm以下、抗彎強度為40MPa以上、相對密度為99%以上，相對密度之標準偏差未達1%，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±20%；(A)：選自S、Se、Te之硫屬化物元素之一種以上；(B)：選自Bi、Sb、As、P、N之Vb族元素之一種以上；(C)：選自Pb、Sn、Ge、Si、C之IVb族元素之一種以上；(D)：選自Ag、Au、Pd、Pt、B、Al、Ga、In、Ti、Zr之元素之一種以上。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其平均結晶粒徑為10μm以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其平均結晶粒徑為3μm以下。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其抗彎強度為60MPa以上。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其抗彎強度為80MPa以上。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其中，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±10%。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其中，構成靶之各結晶粒之組成之偏差，未滿整體之平均組成之±5%。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其中，靶之氧濃度為2000ppm以下。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其中，靶之氧濃度為1000ppm以下。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其中，靶之氧濃度為500ppm以下。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其中，該(A)元素為Te、(B)元素為Sb、(C)元素為Ge、(D)元素為選自Ag、Ga、In之一種以上之元素。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之燒結體，其中，該燒結體係Ge-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Ge-In-Sb-Te之任一者。
  14. 一種濺鍍用靶，其特徵在於：係由申請專利範圍第1至13項中任一項之燒結體所構成。
  15. 如申請專利範圍第14項之濺鍍用靶，其中，於靶表面無巨大粒子排列所成之條狀模樣，表面粗糙度Ra為0.4μm以下。
  16. 一種濺鍍靶-支持板組裝體，其特徵在於：係將申請專利範圍第14或15項之濺鍍用靶，透過低熔點金屬之結合層，接著於銅合金或鋁合金製之支持板。
  17. 如申請專利範圍第16項之濺鍍靶-支持板組裝體，其中，該低熔點金屬為銦。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG171683A1 (en) 2006-05-12 2011-06-29 Advanced Tech Materials Low temperature deposition of phase change memory materials
WO2008044626A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. Sb-Te BASE ALLOY SINTER SPUTTERING TARGET
KR20120118060A (ko) 2006-11-02 2012-10-25 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 금속 박막의 ｃｖｄ/ａｌｄ용으로 유용한 안티몬 및 게르마늄 착체
US20090215225A1 (en) 2008-02-24 2009-08-27 Advanced Technology Materials, Inc. Tellurium compounds useful for deposition of tellurium containing materials
EP2270252B1 (en) * 2008-03-17 2016-06-22 JX Nippon Mining & Metals Corporation Sintered target and method for production of sintered material
WO2009134989A2 (en) 2008-05-02 2009-11-05 Advanced Technology Materials, Inc. Antimony compounds useful for deposition of antimony-containing materials
US8330136B2 (en) 2008-12-05 2012-12-11 Advanced Technology Materials, Inc. High concentration nitrogen-containing germanium telluride based memory devices and processes of making
JP5643524B2 (ja) * 2009-04-14 2014-12-17 株式会社コベルコ科研 Ｃｕ−Ｇａ合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法
KR20120106888A (ko) 2009-05-22 2012-09-26 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 저온 ｇｓｔ 방법
KR20160145839A (ko) 2009-05-27 2016-12-20 제이엑스금속주식회사 소결체 타겟 및 소결체의 제조 방법
DE102009031302A1 (de) * 2009-06-30 2011-01-05 O-Flexx Technologies Gmbh Verfahren zur Herstellung von thermoelektrischen Schichten
US8410468B2 (en) 2009-07-02 2013-04-02 Advanced Technology Materials, Inc. Hollow GST structure with dielectric fill
KR101445945B1 (ko) 2009-12-24 2014-09-29 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 가돌리늄제 스퍼터링 타깃 및 동 타깃의 제조 방법
WO2011119175A1 (en) 2010-03-26 2011-09-29 Advanced Technology Materials, Inc. Germanium antimony telluride materials and devices incorporating same
JP5364202B2 (ja) 2010-04-26 2013-12-11 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 Ｓｂ−Ｔｅ基合金焼結体スパッタリングターゲット
WO2011146913A2 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Advanced Technology Materials, Inc. Germanium antimony telluride materials and devices incorporating same
SG189977A1 (en) 2010-10-27 2013-06-28 Jx Nippon Mining & Metals Corp Sputtering target backing plate assembly and method for producing same
RU2446229C1 (ru) * 2010-12-01 2012-03-27 Учреждение Российской академии наук ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА РАН (ИФТТ РАН) Способ получения мишени для распыления из сплава на основе алюминия
RU2446228C1 (ru) * 2010-12-01 2012-03-27 Учреждение Российской академии наук ИНСТИТУТ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА РАН (ИФТТ РАН) Способ получения распыляемой мишени из сплава на основе алюминия
US8426242B2 (en) 2011-02-01 2013-04-23 Macronix International Co., Ltd. Composite target sputtering for forming doped phase change materials
US8871143B2 (en) * 2012-01-20 2014-10-28 Leonard Nanis Amalgam method for forming a sputter target useful in the manufacture of thin-film solar photovoltaic cells
WO2014070682A1 (en) 2012-10-30 2014-05-08 Advaned Technology Materials, Inc. Double self-aligned phase change memory device structure
JP5612147B2 (ja) * 2013-03-11 2014-10-22 三菱マテリアル株式会社 導電性膜形成用銀合金スパッタリングターゲットおよびその製造方法
KR20150007865A (ko) 2013-07-12 2015-01-21 삼성디스플레이 주식회사 스퍼터링 타겟의 제조 방법, 그 방법으로 제조된 스퍼터링 타겟 및 그 스퍼터링 타겟을 이용하여 유기 발광 표시 장치를 제조하는 방법
US9916958B1 (en) 2014-01-30 2018-03-13 Radiation Monitoring Devices, Inc. Alkali semi-metal films and method and apparatus for fabricating them
SG11201604727UA (en) * 2014-03-25 2016-07-28 Jx Nippon Mining & Metals Corp Sputtering target of sintered sb-te-based alloy
JP6021861B2 (ja) * 2014-08-06 2016-11-09 Ｊｘ金属株式会社 スパッタリングターゲット−バッキングプレート接合体
JP6536239B2 (ja) * 2015-07-15 2019-07-03 三菱マテリアル株式会社 Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲット、及び、Ｔｅ−Ｇｅ系スパッタリングターゲットの製造方法
US10889887B2 (en) 2016-08-22 2021-01-12 Honeywell International Inc. Chalcogenide sputtering target and method of making the same
JP2020132996A (ja) 2019-02-20 2020-08-31 三菱マテリアル株式会社 スパッタリングターゲット

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020130041A1 (en) * 2001-03-13 2002-09-19 Jyh-Chung Wen Method of regenerating a phase-change sputtering target for optical storage media
JP2004162109A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Nikko Materials Co Ltd スパッタリングターゲット及び同製造用粉末
TW200628249A (en) * 2005-01-18 2006-08-16 Nikko Materials Co Ltd Sb-Te based alloy powder for sintering and sintered sputtering target prepared by sintering said powder, and method for preparing Sb-Te based alloy powder for sintering

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03180468A (ja) 1989-12-08 1991-08-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd スパッタ用ターゲットの製造方法
JP3336034B2 (ja) * 1992-05-12 2002-10-21 同和鉱業株式会社 スパッタリング・ターゲットの製造方法
JP3625928B2 (ja) * 1995-10-17 2005-03-02 東海カーボン株式会社 Ｔａ／Ｓｉ系焼結合金の製造方法
JPH1081962A (ja) 1996-09-06 1998-03-31 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ系スパッタリング用ターゲット材の製造方法
JP3703648B2 (ja) 1999-03-16 2005-10-05 山陽特殊製鋼株式会社 Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系スパッタリング用ターゲット材の製造方法
JP2001098366A (ja) 1999-07-26 2001-04-10 Sanyo Special Steel Co Ltd Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系スパッタリングターゲット材の製造方法
JP2001123266A (ja) 1999-10-21 2001-05-08 Sanyo Special Steel Co Ltd Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系スパッタリングターゲット材の製造方法
CN101042903B (zh) * 2002-02-25 2010-06-09 日矿金属株式会社 相变型存储器用溅射靶的制造方法
JP3850783B2 (ja) * 2002-10-08 2006-11-29 Ｔｄｋ株式会社 相変化材料ターゲットおよびその製造方法
JP4276849B2 (ja) * 2003-01-27 2009-06-10 日鉱金属株式会社 Ｇｅ−Ｃｒ合金スパッタリングターゲット
US7344660B2 (en) * 2003-03-04 2008-03-18 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. Sputtering target and process for producing the same
TWI365914B (en) * 2003-07-03 2012-06-11 Mitsubishi Materials Corp Phase change recording film having high electrical resistance and sputtering target for forming phase change recording film
EP1826291B1 (en) * 2004-11-30 2014-10-29 JX Nippon Mining & Metals Corporation Sb-Te BASE ALLOY SINTERED SPATTERING TARGET
CN101084324B (zh) * 2004-12-24 2010-06-09 日矿金属株式会社 Sb-Te系合金烧结体靶及其制造方法
US20070099332A1 (en) * 2005-07-07 2007-05-03 Honeywell International Inc. Chalcogenide PVD components and methods of formation
WO2008044626A1 (en) * 2006-10-13 2008-04-17 Nippon Mining & Metals Co., Ltd. Sb-Te BASE ALLOY SINTER SPUTTERING TARGET
EP2270252B1 (en) * 2008-03-17 2016-06-22 JX Nippon Mining & Metals Corporation Sintered target and method for production of sintered material
KR20160145839A (ko) * 2009-05-27 2016-12-20 제이엑스금속주식회사 소결체 타겟 및 소결체의 제조 방법
JP5364202B2 (ja) * 2010-04-26 2013-12-11 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 Ｓｂ−Ｔｅ基合金焼結体スパッタリングターゲット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020130041A1 (en) * 2001-03-13 2002-09-19 Jyh-Chung Wen Method of regenerating a phase-change sputtering target for optical storage media
JP2004162109A (ja) * 2002-11-12 2004-06-10 Nikko Materials Co Ltd スパッタリングターゲット及び同製造用粉末
TW200628249A (en) * 2005-01-18 2006-08-16 Nikko Materials Co Ltd Sb-Te based alloy powder for sintering and sintered sputtering target prepared by sintering said powder, and method for preparing Sb-Te based alloy powder for sintering

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