WO2007007704A1

WO2007007704A1 - 相変化膜形成用スパッタリングターゲットおよびその製造方法

Info

Publication number: WO2007007704A1
Application number: PCT/JP2006/313669
Authority: WO
Inventors: Sohei Nonaka; Kei Kinoshita
Original assignee: Mitsubishi Materials Corporation
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2007-01-18
Also published as: EP1903122A4; TW200716767A; EP1903122A1; JP4061557B2; US20100108499A1; KR20080019067A; JP2007045697A

Abstract

　スパッタリング時にパーティクル発生が少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットおよびその製造方法を提供する。　原子％でＧｅを２０．２～２４．２％、Ｓｂを２０．２～２４．２％含有し、残部がＴｅおよび不可避不純物からなる組成を有しかつ六方晶構造のＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５相が質量％で９０％以上占めている組織を有するターゲットであって、このターゲットは前記組成を有するインゴットを熱処理したのち粉砕もしくは前記インゴットを粉砕して得られた合金粉末を熱処理したのち解砕した原料合金粉末を加圧焼結することにより得られる。

Description

明細書

相変化膜形成用スパッタリングターゲットおよびその製造方法

技術分野

[0001] この発明は、相変化膜を形成するためのスパッタリングターゲットおよびその製造方法に関するものであり、この相変化膜形成用スパッタリングターゲットはスパッタリングに際してパーティクルの発生が少なぐ歩留良く DVD— RAMなどの相変化記録媒体や半導体不揮発メモリー（Phase Change RAM(PCRAM) )のための相変化記録 j 作製することができる。

背景技術：

[0002] DVD— RAMなどの相変化記録媒体や半導体不揮発メモリ一（Phase Change RAM (PCRAM) )などには相変化材料が記録膜として用いられており、レーザー光照射による加熱またはジュール熱によって結晶 Z非晶質間の可逆的な相変化を生じさせ、結晶 Z非晶質間の反射率または電気抵抗の違いを 1と 0に対応させることにより不揮発の記憶を実現している。この相変化膜の一つとして、 Ge : 20. 2-24. 2%、 Sb: 20. 2-24. 2%を含有し、残部力 STeおよび不可避不純物力なる組成を有する相変化膜が知られており、そしてこの相変化膜はこの相変化膜とほぼ同じ成分組成を有するターゲットを用いてスパッタリングすることにより形成され、このスパッタリングターゲットは、原子⁰ /₀で Geを 20. 2—24. 2%、 Sbを 20. 2-24. 2%含有し、残部が Teおよび不可避不純物カゝらなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉碎することにより原料合金粉末を作製し、得られた原料合金粉末を 4 50°C以上 630°C未満の温度でホットプレス法または熱間静水圧プレス法などにより加圧焼結することにより製造している (例えば、特許文献 1)。

特許文献 1 :特開平 5— 311423号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] 仕込み時の成分組成を Ge : 20· 2-24. 2^ο/₀、 Sb: 20. 2-24. 2%を含有し、残部力 STeおよび不可避不純物カゝらなる組成を有するように溶解し鏡造しても、鐯造後冷却すると、まず液体力も GeTeの初晶が析出し、残部の液体の組成は Sbリッチにずれる。さらに冷却していくと、 Ge Sb Te相とこれよりも Sbリッチな GeSb Te相など

2 2 5 2 4 が析出してくる。したがって、通常の方法で溶解し铸造することにより作製したインゴットは素地中に組成の異なる複数の相が存在し、この素地中に組成の異なる複数の相が存在するインゴットを粉砕して作製した従来の原料合金粉末は素地中に組成の異なる複数の相が存在することとなり、この素地中に組成の異なる複数の相を含む従来の原料合金粉末を真空ホットプレスや熱間静水圧プレスなどの手法により加圧焼結を行って作製したターゲットの素地中にも焼結中にある程度反応して Ge Sb Te

2 2 5 相以外の相は減少するものの複数の異なる相が存在することとなる。

前記複数の異なる相はそれぞれ電気伝導率が異なるところから、この素地中に電気伝導率が異なる複数の異なる相が存在するターゲットを用いてスパッタリングを行うと異常放電の原因となる。さらに、スパッタリング中にターゲットの表面近傍はプラズマ加熱により数百 °Cに加熱されるため、放電中にターゲット組織内で組成の異なる相間の反応が生じ、これが異常放電やパーティクル発生の原因となる。

この発明は、パーティクル発生の少ないターゲットおよびその製造する方法を提供するものである。

課題を解決するための手段

本発明者らは、カゝかる課題を解決すべく研究を行なった。その結果、

(ィ）通常の Ge : 20. 2〜24. 2%、Sb : 20. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを、真空または不活性ガス雰囲気中、温度： 320〜600°Cで熱処理すると、主相である G e Sb Te相と異なる GeTe相および GeSb Te相など複数の異なる相が減少して六

2 2 5 2 4

方晶構造を有する Ge Sb Te相の単相組織となり、この熱処理した合金インゴットを

2 2 5

粉砕して得られた原料合金粉末は、 GeTe相および GeSb Te相などの相がほぼ消

2 4

滅して六方晶構造の Ge Sb Te相が大部分を占める単相組織となり、この原料合金

2 2 5

粉末を 450°C以上 630°C未満の温度で真空ホットプレス法または熱間静水圧プレス法などの加圧焼結を施して得られたターゲットは X線回折による定量分析において六方晶構造の Ge Sb Te相が質量％で90%以上を占め、このターゲットを用いてスパッタリングを行なうと、スパッタリングに際してパーティクル発生が極めて少なくなる、

(口）原子⁰ /₀で Ge : 20. 2〜24. 2%、Sb : 20. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して合金粉末を作製し、得られた合金粉末を真空または不活性ガス雰囲気中、温度： 320〜600°Cで熱処理し、この熱処理した合金粉末を再粉砕することにより得られた原料合金粉末は、 GeTe相および GeSb Te相などの相がほぼ消滅して六

2 4

方晶構造の Ge Sb Te相が大部分を占めてほぼ単相組織となり、この原料合金粉

2 2 5

末を 450°C以上 630°C未満の温度で真空ホットプレス法または熱間静水圧プレス法などの加圧焼結を施して得られたターゲットは 15%以内の従来粉末を含んでも Ge

2

Sb Te相は焼成中に反応して消滅するので、 X線回折による定量分析において六

2 5

方晶構造の Ge Sb Te相が質量％で 90%以上を占めるようになり、このターゲットを

2 2 5

用いてスパッタリングを行なうと、スパッタリングに際してパーティクル発生が極めて少なくなる、

(ハ)前記 (ィ)または (口)で得られた原料合金粉末に対して、原子％で Ge： 20. 2〜 24. 2%、Sb : 20. 2-24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して得られた熱処理することのない従来の原料合金粉末を 15質量％以下添加し混合して得られた混合原料粉末を 450°C以上 630°C未満の温度でホットプレス法または熱間静水圧プレス法などの加圧焼結を施すことにより得られたターゲットは、 15%以内での従来粉末を含んでも Ge Sb Te相以外の相は焼結中に反応して消滅するので X線回折による

2 2 5

定量分析において六方晶構造の Ge Sb Te相が質量％で90%以上占めるようにな

2 2 5

り、さらに密度が一層向上して機械的強度が向上し、スパッタリングに際して発生するパーティクル数は少なくて実用上問題となることはな、、などの研究結果が得られたのである。

この発明は、力かる研究結果に基づいて成されたものであって、

(1)原子⁰ /。で Geを 20. 2〜24. 2%、 Sbを 20. 2〜24. 2%含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ X線回折による定量分析にお、て六方晶構造の Ge Sb Te相が質量％で 90%以上占めている組織を有するパーティクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲット、

(2)原子⁰ /₀で Geを 20. 2〜24. 2%、 Sbを 20. 2〜24. 2%含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを真空または不活性ガス雰囲気中、温度：320〜600°Cで熱処理し、この熱処理した合金インゴットを粉砕することにより得られた原料合金粉末を加圧焼結するパーテイクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法、

(3)原子％で Ge : 20. 2〜24. 2%、 Sb : 20. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して合金粉末を作製し、得られた合金粉末を真空または不活性ガス雰囲気中、温度： 320〜600°Cで熱処理し、この熱処理した合金粉末を解砕することにより得られた原料合金粉末を加圧焼結するパーティクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法、

(4)前記（2)で得られた原料合金粉末に対して、原子％で Ge : 20. 2〜24. 2%、 Sb : 20. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物力なる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して得られた熱処理することのなヽ従来の原料合金粉末を 15質量％以下添加し混合して得られた混合原料粉末をカロ圧焼結するパーティクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法、

(5)前記（3)で得られた原料合金粉末に対して、

: 20. 2〜24. 2%、 Sb : 20. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物力なる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して得られた従来の原料合金粉末を 15質量％以下添加し混合して得られた混合原料粉末を加圧焼結するパーテイクル発生の少な、相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法、に特徴を有するものである。

この発明の原料合金粉末の製造方法において、熱処理温度を 320〜600°Cに限定した理由は、 320°C未満では十分な元素拡散作用が起らな!、ために糸且織の均一化および単相化が起らないので好ましくなぐ一方、 600°Cを越えて加熱すると、低融点の Sbリッチ相が溶融する可能性が有り、溶融すると、冷却時にさらに相分離が生じるため、固相拡散による均一化の目的を達成しなくなるので好ましくないからである。熱処理温度の一層好ましい範囲は 450〜590°Cである。この熱処理において前記温度を保持する時間は長いほど好ましぐ 2時間以上保持することが好ましいが、 5時間以上保持することが一層好ましい。また、熱処理雰囲気は各成分の酸化を防ぐため、アルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気または真空中で行うことが必要である。

[0007] 力かる方法で作製した原料合金粉末を加圧焼結するには真空ホットプレス法または熱間静水圧プレス法を用いることが好ましぐその温度を 450°C以上 630°C未満に限定した理由は、 450°C未満では十分な焼結が起らないので好ましくなぐ一方、 63 0°Cを越えて加熱すると、主相となる Ge Sb Te相が溶融してしまうので好ましくない

2 2 5

力もである。焼結温度の一層好ましい範囲は 550〜620°Cである。この真空ホットプレス法または熱間静水圧プレス法にぉ、て前記温度を保持する時間は長、ほど好ましぐ 30分以上保持することが好ましいが、 1時間以上保持することが一層好ましい。また、真空ホットプレス法または熱間静水圧プレス法で加圧する圧力は 15MPa以上あることが必要であり、 20MPa以上あることが一層好ましい。

この発明の原料合金粉末は、少量の熱処理することのな、従来の原料合金粉末を添加して混合原料粉末を作製し、この混合原料粉末を真空ホットプレスまたは熱間静水圧プレスしてもパーティクル発生の少なヽターゲットを製造することができる。しかし、従来の熱処理することのない原料合金粉末の添加量は 15質量％を越えた混合原料粉末を使用して作製したターゲットはスパッタリング中に発生するパーティクルの量が多くなるので好ましくない。したがって、この発明の混合原料粉末に含まれる従来の原料合金粉末は 15質量％以下に定めた。

なお、 Ge : 20. 2〜24. 2%、Sb : 20. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成は、相変化膜および相変化膜を作製するためのスパッタリングターゲットの組成として一般に知られている組成であるから、その限定理由の説明は省略する。

発明の効果

[0008] この発明の方法で作製したスパッタリングターゲットは、パーティクルの発生が少なぐ歩留良く相変化膜を作製することができ、光記録ディスク産業および新しい半導体メモリ一産業の発展に大ぃに貢献し得るものである。

図面の簡単な説明

[0009] [図 1]図 1は原料合金粉末を X線回折して得られたグラフである。

発明を実施するための最良の形態

[0010] 実施例 1〜8および比較例 1〜3

単体原料である Ge、 Sb、 Teを Ge : 22. 2原子％、 Sb : 22. 2原子％を含有し、残部が Teとなるように秤量し、 Arガス雰囲気中、温度： 800°Cで溶解し、得られた溶湯を铸造して合金インゴットを作製し、この合金インゴットを Ar雰囲気中、表 1に示される温度で表 1に示される時間保持することにより熱処理し、この熱処理した合金インゴットを粉砕することにより原料合金粉末を作製した。この実施例 1で作製した原料合金粉末を X線回折したところ、図 1 (a)に見られるように、ほぼ Ge Sb Te相の安定相（

2 2 5

六方晶構造）のピーク（図 1では Ge Sb Te相のピークを GST225として示している）

2 2 5

のみが観察されている。

この実施例 1〜8および比較例 1〜3で作製した原料合金粉末を真空ホットプレス法により表 1に示される圧力、温度および時間保持することにより焼結体を得た。この焼結体を機械カ卩ェして直径： 152. 4mm,厚さ： 6mmの寸法を有する円盤状のターゲットを作製した。また、ターゲットを切り出したのち、残った焼結体を切断して X線回折測定用のサンプルを採取し、これを平均粒径が 5〜20 mの範囲に入るように粉砕して粉末化した。得られたサンプル粉末を下記の条件で X線回折による定量分析を行ったところ、六方晶構造の Ge Sb Te相が実施例 1〜8のサンプルでは質量％で

2 2 5

90%以上を、比較例 1〜3のサンプルでは 90%未満を占めていることがわかった。

[0011] X線回折による定量分析方法：

X線回折測定にはブルカー AXS社製 MXP18VAHFを用い、 Bragg Brentano集中法光学系による 2 θ / Θ走査測定を行った。測定条件は以下の通りである。ターゲット： Cu

特性 X線種類: Kひ線 (カウンターモノクロメータにより単色化）

管電圧 40kV,管電流 300mA、走査方法：ステップスキャン、

2 0ステップ =0. 02度、

取り込み時間： 10秒 Zstep、

予備測定から、従来製法のターゲットは焼結後には、ほぼ Ge Sb Te相、 GeSb Te

2 2 5 2 相の 2成分力構成されると考えられたため、この 2相のみがターゲット内に存在する

4

として、 2成分定量により Ge Sb Te相の質量％濃度を求めた。以下に、その方法を

2 2 5

記す。

まず、それぞれ Ge Sb Te相、 GeSb Te相単独力なる粉末を、質量比で 0 : 10

2 2 5 2 4

0、 25 : 75、 50 : 50、 75 : 25、 100 : 0の割合で秤量 ·混合した 4つの標準試料を用意した。なお、標準試料に用いた Ge Sb Te単独粉および GeSb Te単独粉は以下の

2 2 5 2 4

ようにして作製した。 Ge, 31)ぉょび丁6単体原料を06 : 31) :丁6の原子比それぞれ2 : 2 : 5、 1 : 2 :4となるように秤量して混合し、これを Ar雰囲気中、温度： 800°Cで溶解し、得られた溶湯を铸造して合金インゴットとし、これを GeSb Teの場合は 580°C、 GeS

2 4

b Teの場合は 560°Cにて 48時間熱処理を行なった。この合金インゴットを粉砕し、

2 4

さらに均一化を図るため、これらの粉末を、 GeSb Teの場合は 580°C、 GeSb Te

2 4 2 4 の場合は 560°C、保持時間： 10時間の条件にて真空ホットプレスにより焼結を行なつた。この焼結体を再度粉砕して、平均粒径が 5〜20 mの範囲にある粉末とした。これら粉末を X線回折にて測定したところ、それぞれ Ge Sb Te相および GeSb Te

2 2 5 2 4 相のみが検出されたため、これらを標準試料用粉末とした。

次に各標準試料の Ge Sb Te相の（004)ピーク、 GeSb Te相（009)ピークを測定

2 2 5 2 4 して、その積分強度を求めた。なお、各ピークの測定範囲は以下の通りである。

Ge Sb Te相（004)ピーク： 2 0 = 20. 0° 〜21. 2°

2 2 5

GeSb Te相（009)ピーク： 2 0 = 18. 8° 〜20. 0°

2 4

積分強度は、スムージング、ノックグラウンド除去の後、ピーク分離を行なって求めた

。以下の解析、濃度計算に使用したソフトウェアは Materials DaTa, Inc. (MDI) 製「JADE6. 0」、および Microsoft Excelである。

スムージングは Savitzky— Golay法により行なった。 JADE6. 0における設定時には、フィルタには通常放物線フィルタを使用し、ポイント数は 9ポイントを指定した。バックグラウンド除去では、 JADE6. 0において、ノックグラウンドを近似する関数は 3次元多項式、ノックグラウンドとして指定するポイント数は少ないほうから 2番目の値、バックグラウンドから大きく外れた指定点を除外するためのしきい値は 3、設定点力もどの程度はなれた位置にバックグラウンドを引くか、には σ =0. 2を設定した。

JADE6. 0によるピーク分離は以下の条件設定で実施した。

フィッティング関数： PearsonVII

Κ α 2線有無：有り

非対称性有無:無し

初期半値幅: 0. 15度

初期ピーク位置：ピークサーチ結果を利用

バックグラウンド処理：リニア

上記測定により得られたこれら組成既知の標準試料の測定結果力積分強度を縦軸に、質量％濃度を横軸にしてプロットし、検量線を作成した。

次に、実施例 1〜8および比較例 1〜3で作製した粉末サンプルについて Ge Sb Te

2 2 相（004)ピーク、 GeSb Te相（009)ピークを同様に測定してその積分強度を求め

5 2 4

、上で作製した検量線を用いて各相の質量％濃度を計算した。

なお、以上の X線測定は、標準試料、ターゲット粉末サンプルとも同じ試料にて 1度測定した後、粉末を試料ホルダーから取り出して、再度試料ホルダーにつめて再測定するという作業を 3回繰り返し、測定値としては 3回の平均値を用いた。このようにして得られた Ge Sb Te相と GeSb Te相の質量濃度測定結果の合計が 100%にな

2 2 5 2 4

らない場合は、合計が 100%になるように規格ィ匕して、つまり各相の質量濃度 = {各相の質量濃度測定結果 Z各相の質量濃度測定結果の合計 } X looと計算しなおして、その相の質量濃度とした。

実施例 1〜8および比較例 1〜3で作製したターゲットを銅製バッキングプレートに接合し、スパッタ装置に装着し、

到達真空度： 5 X 10— ⁵Pa、

スパッタ電力： 120W、

スパッタガス（Arガス）圧力： 1. 0Pa、ターゲットと基板の間の距離： 70mm、

基板加熱:なし、

の条件でターゲット表面の加工層を除去するために 1時間のプレスパッタリングを行い、その後、ー且チャンバ一を大気開放し、防着板などのチャンバ一内部の部材をクリー-ングし、再び所定の真空度まで真空引きを行った。さらに上と同じ条件で 1時間のプレスパッタリングを行い、ターゲット表面の大気から吸着成分や酸ィ匕層を除去したのち 25枚の 6インチ Siゥエーハ上に厚さ： lOOnmの相変化膜を成膜した。この成膜したゥエーハについて市販の異物検査装置によりゥエーハ表面に付着している 0. 2 m以上のパーティクル数を計測し、ゥエーハ 25枚の平均パーティクル数を表 1 に示した。

従来例 1

単体原料である Ge、 Sb、 Teを Ge : 22. 2原子％、 Sb : 22. 2原子％を含有し、残部が Teとなるように秤量し、 Arガス雰囲気中、温度： 800°Cで溶解し、得られた溶湯を铸造して合金インゴットを作製し、この合金インゴットを粉砕することにより合金粉末を作製した。この従来例で作製した原料合金粉末を X線回折したところ、図 1 (b)に見られるように、 Ge Sb Te相の安定相（六方晶構造）のピーク以外に非 Ge Sb Te相

2 2 5 2 2 5 のピークが観察されている（図 1では Ge Sb Te相のピークを GST225、それ以外の

2 2 5

ピークを Non— GST225として示して!/、る）。

この合金粉末を真空ホットプレス法により表 1に示される圧力、温度および時間保持することにより焼結体を得た。この焼結体を機械カ卩ェして直径： 152. 4mm,厚さ： 6 mmの寸法を有する円盤状のターゲットを作製した。また、ターゲットを切り出したのち、残った焼結体を切断して X線回折測定用のサンプルを採取し、これを平均粒径力〜 20 mの範囲に入るように粉砕して粉末ィ匕した。このサンプル粉末を同様に X 線回折による定量分析を行ったところ、六方晶構造の Ge Sb Te相が質量％で90

2 2 5

%未満占めて、ることがわかった。

このターゲットを銅製バッキングプレートに接合し、スパッタ装置に装着し、到達真空度： 5 X 10—⁵Pa、

スパッタ電力： 120W、スパッタガス（Arガス）圧力： 1. OPa、

ターゲットと基板の間の距離： 70mm、

基板加熱:なし、

の条件でターゲット表面の加工層を除去するために 1時間のプレスパッタリングを行い、その後、ー且チャンバ一を大気開放し、防着板などのチャンバ一内部の部材をクリー-ングし、再び所定の真空度まで真空引きを行ったのち、さらに上と同じ条件で 1 時間のプレスパッタリングを行い、ターゲット表面の大気から吸着成分や酸ィ匕層を除去したのち 25枚の 6インチ Siゥエーハ上に厚さ： lOOnmの相変化膜を成膜した。この成膜したゥエーハについて市販の異物検査装置によりゥエーハ表面に付着している 0. 2 μ m以上のパーティクル数を計測し、ゥエーハ 25枚の平均パーティクル数を 1にした。

[表 1]

*印はこの発明の範囲から外れた値であることを示す。

[0014] 実施例 9〜16および比較例 4〜6

単体原料である Ge、 Sb、 Teを Ge : 22. 2原子％、 Sb : 22. 2原子％を含有し、残部が Teとなるように秤量し、 Arガス雰囲気中、温度： 800°Cで溶解し、得られた溶湯を铸造して合金インゴットを作製し、この合金インゴットを Ar雰囲気中で粉砕することにより粉砕合金粉末を作製し、得られた粉砕合金粉末を表 2に示される温度で表 2に示される時間保持することにより熱処理し、この熱処理した合金粉末を解砕することにより原料合金粉末を作製した。

この実施例 9〜16および比較例 4〜6で作製した原料合金粉末を真空ホットプレス法により表 2に示される圧力、温度および時間保持することにより焼結体を得た。この焼結体を機械カ卩ェして直径： 152. 4mm,厚さ： 6mmの寸法を有する円盤状のターゲットを作製した。また、ターゲットを切り出したのち、残った焼結体を切断して X線回折測定用のサンプルを採取し、これを平均粒径が 5〜20 mの範囲に入るように粉砕して粉末ィ匕した。このサンプル粉末を実施例 1〜8および比較例 1〜3に示される X 線回折により定量分析したところ、六方晶構造の Ge Sb Te相が実施例 9 で

2 2 5 〜16 は質量％で 90%以上、比較例 4〜6では 90%未満を占めていることがわかった。これらターゲットを銅製バッキングプレートに接合し、スパッタ装置に装着し、実施例 1〜8および比較例 1〜3と同じ条件でターゲット表面の加工層を除去するために 10 時間のプレスパッタリングを行い、その後、ー且チャンバ一を大気開放し、防着板などのチャンバ一内部の部材をタリ一ユングし、再び所定の真空度まで真空引きを行つた。さらに実施例 1〜8および比較例 1〜3と同じ条件で 1時間のプレスパッタリングを行い、ターゲット表面の大気から吸着成分や酸ィ匕層を除去したのち 25枚の 6インチ S iゥエーハ上に厚さ： lOOnmの相変化膜を成膜した。この成膜したゥエーハについて市販の異物検査装置によりゥエーハ表面に付着している 0. 2 m以上のパーテイクル数を計測し、ゥエーハ 25枚の平均パーティクル数を表 2に示した。

[0015] [表 2]

*印はこの発明の範囲から外れた値であることを示す。

[0016] 実施例 17〜20および比較例 7

表 1の実施例 3で得られた原料合金粉末に対して従来例で得られた原料合金粉末を表 3に示される割合となるように混合して混合原料粉末を作製し、これら混合原料粉末を真空ホットプレス法により表 3に示される圧力、温度および時間保持することにより焼結体を得た。この焼結体を機械加工して直径： 152. 4mm、厚さ： 6mmの寸法を有する円盤状のターゲットを作製した。また、ターゲットを切り出したのち、残った焼結体を切断して X線回折測定用のサンプルを採取し、これを平均粒径が 5〜20 mの範囲に入るように粉砕して粉末ィ匕した。このサンプル粉末を実施例 1〜8および比較例 1〜3に示される X線回折により定量分析したところ、六方晶構造の Ge Sb Te相

2 2 5 が実施例 17〜20では質量％で90%以上、比較例 7では 90%未満占めていることがわかった。

これらターゲットを銅製バッキングプレートに接合し、スパッタ装置に装着し、実施例 1〜8および比較例 1〜3と同じ条件でターゲット表面の加工層を除去するために 5時間のプレスパッタリングを行い、その後、ー且チャンバ一を大気開放し、防着板などのチャンバ一内部の部材をタリ一ユングし、再び所定の真空度まで真空引きを行った。さらに実施例 1〜8および比較例 1〜3と同じ条件で 1時間のプレスパッタリングを行 V、、ターゲット表面の大気から吸着成分や酸ィ匕層を除去したのち 25枚の 6インチ Siゥエーハ上に厚さ： lOOnmの相変化膜を成膜した。この成膜したゥエーハについて巿販の異物検査装置によりゥエーハ表面に付着している 0. 2 m以上のパーティクル数を計測し、ゥエーハ 25枚の平均パーティクル数を表 3に示した。

[0017] [表 3]

*印はこの発明の範囲から外れた値であることを示す。

表 1〜2に示される結果から、実施例 1〜16で作製した原料合金粉末を用いて作製したターゲットは、表 1の従来例で作製した原料合金粉末を用いて作製したターゲットと比較して、スパッタリングに際してパーティクルの発生が少ないことがわかる。また

、表 3に示される結果から、実施例 1で作製した原料合金粉末に対して従来例で作製した原料合金粉末を 15質量％まで添加した実施例 17〜20で作製した原料合金粉末を用いて作製したターゲットは密度が向上しかつパーティクルの発生が少ないこと力も従来の原料合金粉末を 15質量％まで添加することが実用上可能であることが分かる。しかし、表 1〜3の比較例 1〜7に見られるようにこの発明の範囲を外れると好ましくない特性が現れることが分かる。

Claims

請求の範囲

[1] 原子⁰ /₀で Geを 20. 2〜24. 2%、 Sbを 20. 2〜24. 2%含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有し、かつ X線回折による定量分析にお、て六方晶構造の Ge Sb Te相が質量％で 90%以上占めている糸且織を有することを特徴とする相

2 2 5

変化膜形成用スパッタリングターゲット。

[2] 原子⁰ /₀で Geを 20. 2〜24. 2%、 Sbを 20. 2〜24. 2%含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを真空または不活性ガス雰囲気中、温度： 320〜600°Cで熱処理し、この熱処理した合金インゴットを粉砕することにより得られた原料合金粉末を加圧焼結することを特徴とするパーティクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法

[3] 原子％で Ge : 20. 2〜24. 2%、 Sb : 20. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物からなる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して合金粉末を作製し、得られた合金粉末を真空または不活性ガス雰囲気中、温度： 320〜600°Cで熱処理し、この熱処理した合金粉末を解砕することにより得られた原料合金粉末を加圧焼結することを特徴とするパーティクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。

[4] 請求項 2で得られた原料合金粉末に対して、原子％で Ge： 20. 2〜24. 2%、 Sb： 2 0. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物力なる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して得られた熱処理することのない従来の原料合金粉末を 15質量％以下添加し混合して得られた混合原料粉末をカロ圧焼結することを特徴とするパーティクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。

[5] 請求項 3で得られた原料合金粉末に対して、原子％で Ge： 20. 2〜24. 2%、 Sb： 2 0. 2〜24. 2%を含有し、残部が Teおよび不可避不純物力なる組成を有するように溶解し铸造して得られた合金インゴットを粉砕して得られた従来の原料合金粉末を 15質量％以下添加し混合して得られた混合原料粉末を加圧焼結することを特徴とするパーティクル発生の少ない相変化膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法

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