TWI493064B - Sb-Te based alloy sintered body sputtering target - Google Patents

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TWI493064B
TWI493064B TW100114243A TW100114243A TWI493064B TW I493064 B TWI493064 B TW I493064B TW 100114243 A TW100114243 A TW 100114243A TW 100114243 A TW100114243 A TW 100114243A TW I493064 B TWI493064 B TW I493064B
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Hideyuki Takahashi
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Jx Nippon Mining & Metals Corp
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Description

Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶
本發明係關於一種含有碳或硼且可有效地抑制粒子產生之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶。
近年來，作為相變化記錄用材料，即作為利用相變化來記錄資訊之媒體，逐漸使用由Sb-Te基材料所構成之薄膜。形成由該Sb-Te基合金材料所構成之薄膜之方法，通常藉由真空蒸鍍法或濺鍍法等一般被稱為物理蒸鍍法之方法來進行。尤其，考量使用性或被膜之穩定性，多使用磁控式濺鍍法來形成。
利用濺鍍法進行膜之形成係藉由如下方式進行：使Ar離子等正離子物理性地碰撞設置於陰極之靶，利用該碰撞能量使構成靶之材料釋放出，而於對面之陽極側之基板積層與靶材料大致相同組成之膜。
利用濺鍍法之被覆法具有以下特徵：可藉由調節處理時間或供給電力等，而以穩定之成膜速度形成埃(angstrom)單位之薄膜至數+μm之厚膜。
於形成由相變化記錄膜用Sb-Te基合金材料所構成之膜之情形時，尤其會面臨之問題在於：於靶表面產生結球(異常突起物)或凹坑(異常凹陷)等異常組織，以該等為起點產生微弧放電(異常放電)，且該等本身作為被稱為粒子之叢集(原子之集合體)狀之異物混入至薄膜。
又，可列舉如下等問題：於濺鍍時產生靶之龜裂或破裂；進而產生所形成之薄膜之不均勻性；此外，於靶用燒結粉之製造步驟中被大量吸收之氧等氣體成分對濺鍍膜之膜質產生影響。
此種靶或濺鍍時之問題成為使記錄媒體之薄膜品質或良率下降之較大的原因。
已知上述問題會嚴重受到燒結用粉末之粒徑或者靶之構造或特性所影響。然而，先前於製造用以形成相變化記錄層之Sb-Te基合金濺鍍靶時，藉由燒結而獲得之靶亦有並未保有充分之特性之情形，無法避免濺鍍時之粒子之產生、異常放電(飛弧(arcing))、靶上之結球或凹坑之產生、靶之龜裂或破裂之產生、進而無法避免於靶中所含之大量之氧等氣體成分。
習知之Sb-Te基濺鍍用靶之製造方法，揭示有一種Ge-Sb-Te基濺鍍用靶材之製造方法，係對Ge-Te合金、Sb-Te合金，利用惰性氣體霧化粉法製作急冷之粉末、將具有Ge/Te=1/1、Sb/Te=0.5～2.0之比例的合金均勻地混合後進行加壓燒結(如參照專利文獻1)。
又，有Ge-Sb-Te基濺鍍靶之製造方法及藉由霧化法而製造用於該等之粉末之技術的記載，該Ge-Sb-Te基濺鍍靶之製造方法係將含有Ge、Sb、Te之合金粉末中，使敲緊密度(相對密度)為50%以上之粉末流入模具中、以冷間或溫間進行加壓，然後藉由在Ar或真空環境中對冷間加壓後之密度為95%以上之成形材料進行熱處理來進行燒結，藉此使該燒結體之含氧量為700ppm以下(例如參照專利文獻2)。
又，有燒結以下成形體之Ge-Sb-Te基濺鍍靶材料之製造方法的記載，該成形體係對含有Ge、Sb、Te之原料，藉由惰性氣體霧化方法製作進行急冷而成之粉末，使用該粉末中具有20μm以上且每單位重量之比表面積為300mm2 /g以下之粒度分佈的粉末，以冷間或溫間進行加壓成形而成者(例如參照專利文獻3)。
此外，使用霧化粉製造靶之技術，有下述專利文獻4、5、6。
然而，關於上述之專利文獻，由於直接使用霧化粉者，因此無法獲得靶之足夠之強度，且難以說已達成靶組織之微細化及均質化。存在不能說足以作為用於形成相變化記錄層之Sb-Te基濺鍍靶之問題。
進而，已知一種靶，其係光碟記錄膜形成用濺鍍靶，其去除了表面氧化膜或加工層，進而將表面粗糙度設定為中心線平均粗糙度Ra≦1.0μm(參照專利文獻7)。該靶之目的在於縮短預濺鍍時間，或者完全不需要預濺鍍，其對於該目的極為有效。
然而，在最近之DVD或BD(Blu-ray Disc)等中，為了進一步高密度化、提高產品良率，減少起因於靶之粒子變得極為重要。
因而，不僅為了如上述之預濺鍍之縮短化，且為了有效地抑制粒子、異常放電、結球之產生、靶之龜裂或破裂發生等，不僅需要改善靶之表面之品質，亦需要改善靶整體之品質。
進而，最近有以下之提案：提高相變化記錄膜之電阻，使在寫入消去動作時所流動之電流值降低，並減小消耗電力，藉此減輕對於電路之負擔。其中一個方案係提出有使碳粉末混入至濺鍍靶來謀求高電阻化(參照專利文獻8)。
然而，由於碳粉末係非金屬，因此若於先前之Sb-Te基合金濺鍍靶混合碳，則存在如下問題：無異是為異物般之添加物，而容易於濺鍍時容易產生異常放電，使粒子之產生變多，視情況亦於靶上發生龜裂，不能稱之為較佳之添加物。
因此，本發明人等開發了一種Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其係於Sb-Te基合金粒子之周圍具備微小之碳或硼粒子所包圍的組織，於將Sb-Te基合金粒子之平均徑設定為X、將碳或硼之粒徑設定為Y之情形時，Y/X處於1/10～1/10000之範圍的以Sb及Te為主成分之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶(參照專利文獻9)。
該Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶就抑制粒子、異常放電(飛弧)、結球之產生、靶之龜裂或破裂發生等觀點而言係劃時代之技術。
然而，於該技術中，雖然利用氣流等使碳或硼之粉末附著於Sb-Te基合金粉末或該粉末之凝聚體之表面，但存在朝向凝聚體之內部之碳粉或硼粉的分散不足，且碳粉或硼粉本身產生凝聚而導致均勻性下降之問題，於均勻性方面尚有改良之餘地。本發明係對該技術進行進一步改良者。
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10-81962號公報
專利文獻5：日本特開2001-123267號公報
專利文獻6：日本開2000-129316號公報
專利文獻7：日本特開2000-169960號公報
專利文獻8：日本特開2004-363541號公報
專利文獻9：國際公開WO2008-044626號公報
本發明係提供一種於添加有碳或硼之相變化記錄層形成用Sb-Te基合金燒結體靶中，解決上述各種問題點，尤其可有效地抑制濺鍍時之粒子之產生、異常放電(飛弧)、結球之產生、靶之龜裂或破裂之產生等的靶。本發明尤其提供一種用以形成由Ag-In-Sb-Te合金或Ge-Sb-Te合金所構成之相變化記錄層的濺鍍用Sb-Te基合金燒結體靶。
用以解決上述問題點之技術手段獲得了以下見解：穩定且均質之相變化記錄層可藉由鑽研粉末之性狀以及靶之構造及特性而獲得。具體而言係提高構成靶之Sb-Te基合金粉末之微細化、以及與碳粉或硼粉之相互位置及形狀之分散之均勻性。又，藉由均勻性與微細化提高，靶之機械強度提高，從而實現穩定之濺鍍。
基於該見解，本發明提供：
1)一種以Sb及Te為主成分之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，係含有0.1～30at%之碳或硼，且具備Sb-Te基合金粒子與微小之碳(C)或硼(B)之粒子之均勻的混合組織，Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下，標準偏差未達1.00，C或B之平均粒徑為0.5μm以下，標準偏差未達0.20，於將上述Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑設定為X、將碳或硼之平均粒徑設定為Y之情形時，Y/X處於0.1～0.5之範圍。
又，本發明提供：
2)如上述1)之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其含有最大為30at%之選自Ag、In、Si、Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd中之一種以上的元素；
3)如上述1)或2)之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其係用以形成由含有碳或硼之Ag-In-Sb-Te合金或Ge-Sb-Te合金所構成之相變化記錄層之靶；
4)如上述1)～3)中任一項之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其中平均抗彎力為100MPa以上。
本發明之Sb-Te基合金燒結體因可抑制所添加之作為非金屬之碳或硼凝聚而成之結塊(粗大粒子)等異常組織，故具有如下之優異效果：可防止以該等為起點之異常放電，可抑制由飛弧所引起之粒子之產生，進而提高濺鍍膜之均勻性。
又，於靶之精加工階段，雖進行切割加工等機械加工，但於存在已粗大化之碳或硼之情形時，有產生以該等為起點之龜裂等之可能性，亦可想到以此為起點之粒子之產生，但根據本發明，可獲得亦可將該等防止於未然之較大之效果。
本發明係使用Sb-Te基合金粉末及碳(C)或硼(B)粉末，將其機械式混合後進行燒結，從而獲得燒結體濺鍍靶，上述Sb-Te基合金粉末係使用噴射磨機等將Sb-Te基合金微粉碎而獲得者。亦可使用振磨機或行星型球磨機等代替上述噴射磨機。
於上述混合時，視需要可使用旋轉翼混合機、研缽、利用球磨機等之混合機。於混合時，較理想的是具備如破壞凝聚體並物理性地捏合C或B之機構者。
通常，Sb-Te基合金粉末之噴射磨機粉碎具有以下特徵：與氣體霧化粉或機械粉碎粉末相比可獲得極其微細之粉末，可防止由使用粉碎機械所引起之污染。如後述般，使用該噴射磨機粉碎粉進行燒結而成之靶於特性上比經機械粉碎之粉末更優異。
如上所述，使用噴射磨機粉碎粉係更佳之形態。然而，只要滿足本案發明之條件，則使用噴射磨機以外之機械粉碎粉不會立即成為問題。於進行機械粉碎時，為了降低含氧量，於惰性環境中進行機械粉碎較佳。機械粉碎可使用振動球磨機等。
本發明之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶之較大的特徵係具備Sb-Te基合金粒子與微小之碳(C)或硼(B)之粒子均勻地混合而成之組織。
碳或硼係含有0.1～30at%。Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下，標準偏差未達1.00。又，C或B之平均粒徑為0.5μm以下，標準偏差未達0.20。
進而，於將上述Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑設定為X、將碳或硼之平均粒徑設定為Y之情形時，將Y/X設定為0.1～0.5之範圍。再者，將碳或硼之平均粒徑設定為包含已凝聚之碳或硼之粒徑者。
該靶之條件係於較佳地抑制濺鍍時之粒子之產生、異常放電(飛弧)、結球之產生、靶之龜裂或破裂之產生方面必不可少之條件。藉由使用具備該條件之靶進行濺鍍，與先前相比，可形成更均勻之膜。
尤其，粒子產生之原因較重要的是Sb-Te基合金粒子之直徑與碳或硼之粒徑之比。該比有最佳之條件，於Y/X處於0.1～0.5之範圍之情形時，有可充分地抑制飛弧及粒子之產生之效果。
應該可容易地理解，於實現Y/X為0.1～0.5之方面，下述條件為重要之要件，係：使上述碳或硼含有0.1～30at%，將Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑設定為3μm以下、將標準偏差設定為未達1.00，進而將C或B之平均粒徑設定為0.5μm以下、將標準偏差設定為未達0.20。
於如Y/X超過1/2之Y/X之情形時，由於飛弧及粒子產生之抑制效果低、燒結性亦較差，因此於低密度產生破裂等問題。又，於Y/X未達0.1之情形時，由於碳粉或硼粉之尺寸小於藉由本技術可分離分散之最小尺寸，因此難以製造。
因而，較佳為設定成上述之範圍。又，期望Sb-Te基合金粒子具有在與碳或硼之粒徑之平衡方面所必需之粒徑。可以說更理想的是Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下、標準偏差未達1.00之均勻組織。
於較多之情形時，已粗大化之Sb-Te基合金粒子係伴隨有較小之Sb-Te基合金粒子，已粗大化之Sb-Te基合金粒子混合較小之Sb-Te基合金粒子，會導致組織之不均勻化。因而，同樣會成為飛弧及粒子之產生的原因。
又，藉由使靶之結晶粒徑變小，有以下優點：可使被侵蝕之靶之表面於侵蝕後亦平滑；具有可抑制在先前之侵蝕面所發生之凹凸處附著再沉積物其成長為結球，因崩毀而產生粒子之優點。
又，於製作上述條件之靶之情形時，碳或硼之選擇與混合及調整該等燒結體之製造條件是重要的。然而，此係為了上述Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下、標準偏差未達1.00，又，C或B之平均粒徑為0.5μm以下、標準偏差未達0.20，且將Y/X調整成0.1～0.5範圍而進行，若可充分地調整成該範圍，則未必僅限定於特定之製造步驟。
根據以上所述，去除碳或硼之Sb-Te基合金燒結體之原料，因上述之理由而使用噴射磨機粉係較佳之條件。又，將所添加之碳或硼之含量設定為0.1～30at%較佳。其原因在於：若未達0.1at%，則無添加之效果，又，若添加超過30at%，則因燒結體之密度之下降而產生機械強度下降、產品加工或濺鍍時破裂等問題。
又，本案發明之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶可含有最大為30at%之選自Ag、In、Si、Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd中之一種以上的元素作為副成分。為使其具有添加之效果，通常較佳為15at%以上。Sb之含量亦添加15～30at%，將剩餘量設定為Te。
於含有最大為30at%之選自Ag、In、Si、Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd中之一種以上的元素作為添加元素之情形時，可獲得所期望之玻璃轉移點及相變速度。尤其，由含有碳或硼之Ag-In-Sb-Te合金或Ge-Sb-Te合金所構成之靶係作為相變化記錄層形成用較有效之成分。
進而，濺鍍用Sb-Te基合金燒結體靶具有100MPa以上之平均抗彎力為較佳。其原因在於：該平均抗彎力為100MPa以上成為陶瓷之機械強度之指標，並且成為減少粒子產生之目標。本案發明可達成平均抗彎力為100MPa以上。
又，因提高Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶之純度，而導致主成分或添加副成分以外之雜質，例如氧化物等成為以其為起點之異常放電(飛弧)之原因。
於本案發明中，具有4N以上之純度，可有效地防止由該雜質所引起之飛弧，從而可抑制由飛弧所引起之粒子之產生。純度更佳為5N以上。
又，較佳為將作為雜質之氣體成分之含量設定為1500ppm以下。含有超過該含量之氧、氮、碳等氣體成分容易成為氧化物、氮化物、碳化物等雜質產生之原因。使該含量減少關係到防止飛弧、抑制由該飛弧所引起之粒子之產生。
如此，本案發明之Sb-Te基合金燒結體因抑制所添加之作為非金屬之碳或硼的粗大化，故具有如下之優異效果：可防止以該等為起點之異常放電，從而可抑制由飛弧所引起之粒子之產生。藉此，可提高濺鍍薄膜之均勻性。
進而，於靶之精加工階段，進行切割加工等機械加工，但於存在已粗大化之碳或硼之情形時，有產生以該等為起點之龜裂等之可能性，亦可想到以此為起點之粒子之產生，但根據本發明，可獲得亦可將該等防止於未然之較大之效果。
如此，本案發明之結晶構造之相變化靶具有如下之效果：由濺鍍侵蝕所產生之表面凹凸減少，可抑制由對於靶上面之再沉積(再附著物)膜之剝離所引起之粒子的產生。又，存在如下之優點：藉由此種組織，亦可抑制濺鍍膜於膜內及批次間之組成變動，相變化記錄層之品質穩定。並且，具有如下之效果：如此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，並使薄膜之均勻性提昇。
於本發明之Sb-Te基濺鍍靶中，進而可附加地使氧等氣體成分含量成為1500ppm以下、尤其是成為1000ppm以下，進而可使氧等氣體成分含量成為500ppm以下。此般氧等氣體成分之減少有可進一步減少粒子之產生及異常放電之產生的優點。
[實施例]
對本發明之實施例進行說明。再者，本實施例始終為一例，並不限定於該例。即，於本發明之技術思想之範圍，包含實施例以外之所有形態或變形。
(實施例1)
將去除氣體成分之各自之純度為4N以上的Ge、Sb、Te粉末原料以成為Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金的方式進行摻合、合成，然後使用噴射磨機粉碎機於氬之惰性環境中粉碎該合金原料。藉此獲得平均直徑為3μm以下之粉末(P)。
繼而，如表1所示，使用研缽、行星型球磨機、振磨機以特定之混合比例(0.1～30at%)將粒徑為20～750nm之碳粉末(C)與上述粉末(P)混合。
該混合比例必需設定為適當之範圍，於偏離該範圍之情形時，即若未達0.1at%，則無添加之效果，又，若添加超過30at%，則可看到因燒結體之密度之下降而產生機械強度下降、產品加工或濺鍍時破裂等問題之傾向。
繼而，以此般混合之粉末中之實施例1-3之組成比(碳粉末之混合量為0.15at%)，使用將各個粉之粒度之比(Y/X)如表2般變更之原料粉並藉由熱壓來進行燒結，進而對該燒結體進行機械加工及研磨，製成含有上述特定量之碳之Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金靶。(X係Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之平均結晶粒徑，Y係碳之平均粒徑)以上述方式所獲得之濺鍍靶具備Sb-Te基合金粒子與微小之碳(C)之粒子之均勻的混合組織。
於該情形時，達成使Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下、且標準偏差未達1.00，使C之平均粒徑為0.5μm以下、且標準偏差未達0.20。
此處，使Y/X處於0.1～0.5之範圍是重要的。表2中表示使用研缽混合，且碳粉末之混合量為0.15at%之情形時之本實施例之靶的相對密度。
碳容易凝聚，於混合狀態不足之情形時，存在產生結塊之問題。因此，均勻混合是重要的，用以達成均勻混合之方法，必需使Y/X處於0.1～0.5之範圍。
如表2之實施例1-16～實施例1-25所示，靶之相對密度(%)為96.51%～99.99%，0.3μm以上之粒子之產生個數為26個～50個，均較少。
(比較例1)
作為比較，使用實施例1-3之組成比之原料，將Y/X調整成0.1～0.5之範圍以外之0.608及0.811，然後以與實施例1相同之方式製作Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金靶。
其結果如表2之比較1-A、比較1-B所示，靶之相對密度低於實施例1，分別為97.50%、96.51%，粒子之產生增加至81個、＞100個，成為較差之結果。
如此，於如Y/X超過0.5之Y/X之情形時，由於飛弧及粒子產生之抑制效果低、燒結性亦較差，因此於低密度產生破裂等問題。又，於Y/X未達0.1之情形時，由於碳粉之尺寸小於藉由本技術可分離分散之最小尺寸，因此難以製造。
繼而，將實施例1-16之靶組織之SEM照片示於圖1。如該圖1所示，完全看不到龜裂等缺陷，於Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之周圍具備微小之碳粒子所包圍的組織。於實施了直至100kW‧hr為止之濺鍍之情形時，200mmΦ Si晶圓上所形成之0.3μm以上之粒子的產生個數如上所述為26個，可獲得優異之靶。
將比較例1-A之靶組織之SEM照片示於圖2。於該圖2中，自中央部至上部左右，存在斑駁之組織不均勻，可看到粗大之碳之「結塊」。再者，於使用圖2所示之組織之靶之情形時，如上述比較例1-A所示，形成在200mmΦ Si晶圓上之0.3μm以上之粒子的產生個數增加至81個，明顯成為較差之結果。
圖3中表示於添加了15at%之碳粉之情形時的上述實施例1及比較例1之Ge-Sb-Te合金之機械強度。於該圖3之表中，可以說越往右，越是高強度(抗彎力大)之較強的材料。平均抗彎力之強度可累計該抗彎力之各值後除以樣品數而獲得。
圖3之縱軸係累計斷裂機率，其係1除以自該試樣所製作之樣品之個數所獲得者。例如，若有4個試樣，則可繪製0.25、0.50、0.75、1.00之4點。
於如圖3所示之例中，比較1-A及比較1-B因碳粉之粒徑相對較大，故成為表之靠左側之較弱之值。相對於此，已知實施例1-18、實施例1-21、實施例1-24係碳粉之粒徑越相對地變小，越清晰地分散、且機械強度變得越大。
(實施例2)
與上述實施例1相同，將去除氣體成分之各自之純度為4N以上的Ge、Sb、Te粉末原料以成為Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金的方式進行摻合、合成，然後使用噴射磨機粉碎機於氬之惰性環境中粉碎該合金原料。藉此獲得平均直徑為3μm以下之粉末(P)。
繼而，如表3所示，使用研缽、行星型球磨機、振磨機以特定之混合比例(0.1～30at%)將粒徑為20～750nm之硼(B)與上述粉末(P)混合。
該混合比例必需設定為適當之範圍，於偏離該範圍之情形時，即若未達0.1at%，則無添加之效果，又，若添加超過30at%，則可看到因燒結體之密度之下降而產生機械強度下降、產品加工或濺鍍時破裂等問題之傾向。
繼而，以如此混合之粉末中之實施例2-10之硼粉末之混合量(15at%之硼粉)，使用將各個粉之粒度之比(Y/X)示於表4之原料粉並藉由熱壓來進行燒結，進而對該燒結體進行機械加工及研磨，製成含有上述特定量之硼之Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金靶。(X係Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之平均結晶粒徑，Y係硼之平均粒徑)將該等作為實施例2-19～實施例2-28。
以上述方式所獲得之濺鍍靶均具備Sb-Te基合金粒子與微小之硼(B)粒子之均勻的混合組織。
於此情形時，達成使Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下、且標準偏差未達1.00，使B之平均粒徑為0.5μm以下、且標準偏差未達0.20。
此處，使Y/X處於0.1～0.5之範圍是重要的。表4中表示使用研缽混合，且硼粉末之混合量為0.15at%之情形時之本實施例之靶的相對密度。
微細之硼與碳同樣地容易凝聚，於混合狀態不足之情形時，存在產生結塊之問題。因此，均勻混合是重要的，用以達成均勻混合之方法，必需使Y/X處於0.1～0.5之範圍。
對以上述方式所獲得之實施例2-19之靶表面進行SEM觀察之結果，與圖1類似。完全看不到龜裂等缺陷，於Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之周圍具備微小之硼粒子所包圍的組織。
於實施了直至100kW‧hr為止之濺鍍之情形時，200mmΦ Si晶圓上所形成之0.3μm以上之粒子的產生個數為28～66個，可獲得優異之靶。將以上結果顯示於表4。
(比較例2)
作為比較，於使用實施例2-10之組成比之原料，並將上述Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之平均結晶粒徑設定為X、將硼之平均粒徑設定為Y之情形時，將Y/X調整成0.1～0.5之範圍以外之0.610及0.792，然後以與實施例2相同之方式製作Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金靶。
其結果，如比較2-A、比較2-B所示，靶之相對密度低於實施例2，分別為97.13%、96.36%，0.3μm以上之粒子之產生個數增加至83個、＞100個，明顯成為較差之結果。
作為結果，於如Y/X超過0.5之Y/X之情形時，由於飛弧及粒子產生之抑制效果低、燒結性亦較差，因此於低密度產生破裂等問題。又，於Y/X未達0.1之情形時，由於硼粉之尺寸小於藉由本技術可分離分散之最小尺寸，因此難以製造。
對Y/X超過0.5、Y/X為0.610之情形時之靶進行SEM觀察之結果，與圖2類似，可看到粗大之硼之「結塊」。
(實施例3、一部分比較例3)
將去除氣體成分之各自之純度為4N以上的In、Sb、Te粉末原料以成為In22.2 Sb22.2 Te55.6 合金的方式進行摻合、合成，然後使用噴射磨機粉碎機於氬之惰性環境中粉碎該合金原料。藉此獲得平均直徑為3μm以下之粉末(P)。
繼而，使用研缽，以表5所示之混合比例(碳粉末及硼粉末之合計為0.1～30at%)將粒徑為7～750nm之碳粉末(C)及硼粉末(B)與上述粉末(P)混合。
該混合比例必需設定為適當之範圍，於偏離該範圍之情形時，即若未達0.1at%，則無添加之效果，又，若添加超過30at%，則可看到因燒結體之密度之下降而產生機械強度下降、產品加工或濺鍍時破裂等問題之傾向。
繼而，以如此混合之粉末中之實施例3-4之碳及硼粉末之混合量(碳粉末為15at%、硼粉為15at%、合計30at%)，使用將各個粉之粒度之比(Y/X)示於表6之原料粉並藉由熱壓來進行燒結，進而對該燒結體進行機械加工及研磨，製成含有上述特定量之碳或硼之In22.2 Sb22.2 Te55.6 合金靶。(X係In22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之平均結晶粒徑，Y係碳及硼之混合粉之平均粒徑。)以上述方式所獲得之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶具備Sb-Te基合金粒子與微小之碳(C)或硼(B)之粒子之均勻的混合組織。
於此情形時，達成使In22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下、且標準偏差未達1.00，使C或B之平均粒徑為0.5μm以下、且標準偏差未達0.20。
此處，使Y/X處於0.1～0.5之範圍是重要的。表6中表示於使用研缽混合，並將碳粉末設定為15at%、將硼粉末設定為15at%之混合量之情形時的本實施例之靶之Y/X的比率及該靶之相對密度。如表6所示，實施例3-5～3-14之靶之相對密度為97.85%～98.35%，均獲得了高密度之靶。
微細之硼及碳容易凝聚，於混合狀態不充分之情形時，存在產生結塊之問題。因此，均勻混合是重要的，用以達成均勻混合之方法，必需使Y/X處於0.1～0.5之範圍。作為結果，於如Y/X超過0.5之Y/X之情形時，由於飛弧及粒子產生之抑制效果低、燒結性亦較差，因此於低密度產生破裂等問題。又，於Y/X未達0.1之情形時，由於硼粉及硼粉之尺寸小於藉由本技術可分離分散之最小尺寸，因此難以製造。
對以上述方式所獲得之實施例3-5之靶表面進行SEM觀察之結果，與實施例1-16相同完全看不到龜裂等缺陷，於In22.2 Sb22.2 Te55.6 合金粒子之周圍具備微小之碳或硼粒子所包圍的組織。
作為比較例，將比較3-A及比較3-B示於表6。如該表6所示，對Y/X超過0.5、Y/X為0.614之情形時之靶進行了SEM觀察，存在斑駁之組織，可看到粗大之碳或硼之「結塊」。又，比較3-A及比較3-B之相對密度為96.62%、95.51%、低於實施例。
於本實施例3中，儘管碳與硼之混合量較多，但於實施了直至100kW‧hr為止之濺鍍之情形時，200mmΦ Si晶圓上所形成之0.3μm以上之粒子的產生個數仍為46～75個，可獲得優異之靶。
再者，當使用Y/X超過1/2、Y/X為0.614、Y/X為0.789之情形時之靶作為比較時，200mmΦ Si晶圓上所形成之0.3μm以上之粒子的產生個數增加至＞100個，明顯成為較差之結果。
(實施例4、一部分比較例4)
將去除氣體成分之各自之純度為4N以上的Ag、In、Sb、Te粉末原料以成為Ag5 In5 Sb70 Te20 合金的方式進行摻合、合成，然後使用噴射磨機粉碎機於氬之惰性環境中粉碎該合金原料。藉此獲得平均直徑為3μm以下之粉末(P)。
繼而，使用研缽，以表7所示之混合比例(0.1～30at%)將粒徑為20～750nm之碳粉末(C)及硼粉末(B)與上述粉末(P)混合。
該混合比例必需設定為適當之範圍，於偏離該範圍之情形時，即若未達0.1at%，則無添加之效果，又，若添加超過30at%，則可看到因燒結體之密度之下降而產生機械強度下降、產品加工或濺鍍時破裂等問題之傾向。
繼而，藉由熱壓來對此般混合之粉末進行燒結，進而對該燒結體進行機械加工及研磨，製成含有上述特定量之碳或硼之Ag5 In5 Sb70 Te20 合金靶。以上述方式所獲得之含有0.1-30at%之碳及硼的Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶具備Sb-Te基合金粒子與微小之碳(C)及硼(B)之粒子之均勻的混合組織。
於此情形時，達成使Ag5 In5 Sb70 Te20 合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下、且標準偏差未達1.00，使C或B之平均粒徑為0.5μm以下、且標準偏差未達0.20。
進而，於將上述Ag5 In5 Sb70 Te20 合金粒子之平均結晶粒徑設定為X、將碳及硼之平均粒徑設定為Y之情形時，使Y/X處於0.1～0.5之範圍是重要的。
表8中表示於使用研缽混合，並將硼粉末之混合量設定為15at%、將碳粉末之混合量設定為15at%、合計設定為30at%之情形時的本實施例之靶之Y/X的比率及該靶之相對密度。實施例4-5～實施例4-14之相對密度處於97.80%～98.25%範圍。
另一方面，微細之碳或硼容易凝聚，於混合狀態不充分之情形時，存在產生結塊之問題。因此，均勻混合是重要的，用以達成均勻混合之方法，必需使Y/X處於0.1～0.5之範圍。
作為比較例，將比較4-A、比較4-B同樣示於表8。又，比較4-A及比較4-B之相對密度(%)為96.52%、95.40%，低於實施例。作為結果，於如Y/X超過0.5之Y/X之情形時，由於飛弧及粒子產生之抑制效果低、燒結性亦較差，因此於低密度產生破裂等問題。
又，於Y/X未達0.1之情形時，由於碳粉或硼粉之尺寸小於藉由本技術可分離分散之最小尺寸，因此難以製造。
對以上述方式所獲得之實施例4-5之靶表面進行SEM觀察之結果，與實施例1-16相同完全看不到龜裂等缺陷，於Ag5 In5 Sb70 Te20 合金粒子之周圍具備微小之碳或硼粒子所包圍的組織。
如比較例4所示，對Y/X超過0.5、Y/X為0.613之情形時之靶的表面進行了SEM觀察，存在斑駁之組織，可看到粗大之碳或硼之「結塊」。
於實施例4中，儘管碳與硼之混合量較多，但於實施了直至100kW‧hr為止之濺鍍之情形時，200mmΦ Si晶圓上所形成之0.3μm以上之粒子的產生個數仍為47～75個，可獲得優異之靶。
再者，如上述比較4-A、比較4-B所示，當使用Y/X超過0.5、Y/X為0.614之情形時之靶時，200mmΦ Si晶圓上所形成之0.3μm以上之粒子的產生個數增加至＞100個，明顯成為較差之結果。當使用比較例4-A之Y/X為3/5、比較例4-B之Y/X為0.804之情形時之靶時，200mmΦ Si晶圓上所形成之0.3μm以上之粒子的產生個數均增加至＞100個，成為較差之結果。
於本實施例中，對添加有碳或硼之Ge22.2 Sb22.2 Te55.6 合金靶、In22.2 Sb22.2 Te55.6 合金靶及Ag5 In5 Sb70 Te20 合金靶進行了說明。此外，亦對添加有選自包含上述之Ag、In、Si、Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd中之一種以上的元素作為副成分之情形進行了驗證，關於添加碳或硼之效果，結果相同。
即，於一般被稱為相變化記錄膜用Sb-Te基合金材料之材料中，選自成為添加成分之Ag、In、Si、Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd中之一種以上的元素等效，係可稱為均等物。因而，關於該等係具有同等之效果者，而不必示出實施例。於本案發明之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶中亦相同。
[產業上之可利用性]
本發明之Sb-Te基合金燒結體因抑制Sb-Te基合金之粒徑及所添加之作為非金屬之碳或硼的粗大化，故具有如下之優異效果：可防止以該等為起點之異常放電，可抑制由飛弧所引起之粒子之產生，進而提高濺鍍膜之均勻性。又，於靶之精加工階段進行切割加工等機械加工，但於存在已粗大化之碳或硼之情形時，有產生以該等為起點之龜裂等之可能性，亦可想到以此為起點之粒子之產生，但藉由本發明，可獲得亦可將該等防止於未然之較大之效果，因此作為相變化記錄用材料、即利用相變記錄資訊之媒體極為有用。
圖1係表示實施例1之靶表面之SEM照片。
圖2係表示比較例之靶表面之SEM照片。
圖3係表示添加有C：15at%之情形時之Ge-Sb-Te合金之機械強度的圖。

Claims (5)

  1. 一種以Sb及Te為主成分之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，係含有0.1~30at%之碳或硼，且具備Sb-Te基合金粒子與微小之碳(C)或硼(B)之粒子之均勻的混合組織，Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑為3μm以下，標準偏差未達1.00，C或B之平均粒徑為0.5μm以下，標準偏差未達0.20，於將該Sb-Te基合金粒子之平均結晶粒徑設定為X、將碳或硼之平均粒徑設定為Y之情形時，Y/X處於比0.1大且在0.5以下之範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其含有最大為30at%之選自Ag、In、Si、Ge、Ga、Ti、Au、Pt、Pd中之一種以上的元素。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其係用以形成由含有碳或硼之Ag-In-Sb-Te合金或Ge-Sb-Te合金所構成之相變化記錄層之靶。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其中，作為陶瓷之機械強度之指標的平均抗彎力為100MPa以上。
  5. 如申請專利範圍第3項之Sb-Te基合金燒結體濺鍍靶，其中，作為陶瓷之機械強度之指標的平均抗彎力為100MPa以上。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8882975B2 (en) * 2006-10-13 2014-11-11 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Sb-Te base alloy sinter sputtering target
KR101175091B1 (ko) * 2007-09-13 2012-08-21 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 소결체의 제조 방법, 소결체, 당해 소결체로 이루어지는 스퍼터링 타겟 및 스퍼터링 타겟-백킹 플레이트 조립체
KR101249153B1 (ko) * 2008-03-17 2013-03-29 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 소결체 타겟 및 소결체의 제조 방법
US9299543B2 (en) 2009-05-27 2016-03-29 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Target of sintered compact, and method of producing the sintered compact
JP6403087B2 (ja) * 2013-02-26 2018-10-10 三菱マテリアル株式会社 酸化ニオブスパッタリングターゲット及びその製造方法
KR20160078478A (ko) 2014-03-25 2016-07-04 제이엑스금속주식회사 Sb-Te 기 합금 소결체 스퍼터링 타겟
AT14701U1 (de) 2015-03-19 2016-04-15 Plansee Composite Mat Gmbh Beschichtungsquelle zur Herstellung dotierter Kohlenstoffschichten
US10889887B2 (en) 2016-08-22 2021-01-12 Honeywell International Inc. Chalcogenide sputtering target and method of making the same
KR102012442B1 (ko) * 2018-02-06 2019-11-04 전북대학교산학협력단 고인성 산화물 소결체의 제조 방법
WO2020170492A1 (ja) * 2019-02-20 2020-08-27 三菱マテリアル株式会社 スパッタリングターゲット
JP2020158846A (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 三菱マテリアル株式会社 スパッタリングターゲット
JP7261694B2 (ja) * 2019-08-09 2023-04-20 Ｊｘ金属株式会社 スパッタリングターゲット及び、スパッタリングターゲットの製造方法
CN110527960B (zh) * 2019-09-24 2022-05-10 先导薄膜材料（广东）有限公司 碳掺杂锗锑碲相变靶材的制备方法
CN110635033A (zh) * 2019-10-11 2019-12-31 东华大学 一种B-Sb-Te相变材料、相变存储单元及其制备方法
CN110846626A (zh) * 2019-11-07 2020-02-28 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种碳掺杂相变存储材料靶材及其制备方法
JP2021134380A (ja) * 2020-02-26 2021-09-13 三菱マテリアル株式会社 スパッタリングターゲット
KR20220086136A (ko) 2020-12-16 2022-06-23 에스케이하이닉스 주식회사 카본 도핑 GeSbTe를 포함하는 스퍼터링 타겟 및 이를 이용하는 전자 장치의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238494B1 (en) * 1997-07-11 2001-05-29 Johnson Matthey Electronics Inc. Polycrystalline, metallic sputtering target
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
TW200831678A (en) * 2006-10-13 2008-08-01 Nippon Mining Co Sb-te base alloy sinter sputtering target

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6481962A (en) 1987-09-25 1989-03-28 Canon Kk Printing plate for electrophotographic photomechanical process
US6344271B1 (en) 1998-11-06 2002-02-05 Nanoenergy Corporation Materials and products using nanostructured non-stoichiometric substances
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
JP3113639B2 (ja) 1998-10-29 2000-12-04 トヨタ自動車株式会社 合金粉末の製造方法
JP2000169960A (ja) 1998-12-04 2000-06-20 Japan Energy Corp 光ディスク記録膜形成用スパッタリングターゲット
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
JP2001123267A (ja) 1999-10-26 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
JP4606721B2 (ja) 2003-05-09 2011-01-05 三菱マテリアル株式会社 電気抵抗が高い相変化記録膜
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
JP4708361B2 (ja) * 2004-11-30 2011-06-22 Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 Ｓｂ−Ｔｅ系合金焼結体スパッタリングターゲット
US7943021B2 (en) 2004-12-24 2011-05-17 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Sb-Te alloy sintered compact target and manufacturing method thereof
CN101103134B (zh) 2005-01-18 2010-07-07 日矿金属株式会社 烧结用Sb-Te系合金粉末及其制造方法和烧结该粉末得到的烧结体溅射靶
KR20090006468A (ko) * 2007-07-11 2009-01-15 삼성전자주식회사 상변화 물질, 상기 상변화 물질을 포함하는 스퍼터 타겟,상기 스퍼터 타겟을 이용한 상변화층의 형성방법 및 상기방법으로 형성된 상변화층을 포함하는 상변화 메모리소자의 제조방법
KR101175091B1 (ko) 2007-09-13 2012-08-21 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 소결체의 제조 방법, 소결체, 당해 소결체로 이루어지는 스퍼터링 타겟 및 스퍼터링 타겟-백킹 플레이트 조립체
KR101249153B1 (ko) 2008-03-17 2013-03-29 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 소결체 타겟 및 소결체의 제조 방법
JP5100846B2 (ja) * 2008-11-07 2012-12-19 パナソニック株式会社 情報記録媒体とその製造方法、およびスパッタリングターゲット
US9299543B2 (en) 2009-05-27 2016-03-29 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Target of sintered compact, and method of producing the sintered compact
JP5730788B2 (ja) 2010-01-07 2015-06-10 Jx日鉱日石金属株式会社 スパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6238494B1 (en) * 1997-07-11 2001-05-29 Johnson Matthey Electronics Inc. Polycrystalline, metallic sputtering target
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
TW200831678A (en) * 2006-10-13 2008-08-01 Nippon Mining Co Sb-te base alloy sinter sputtering target

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Publication number Publication date
JPWO2011136120A1 (ja) 2013-07-18
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