WO2020202604A1 - 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 - Google Patents

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祐樹 古谷
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    • C22C2202/02—Magnetic

Definitions

  • the present invention relates to a sputtering target and a method for manufacturing the sputtering target.
  • materials based on Co which is a ferromagnetic metal, are used as the material of the magnetic thin film responsible for recording.
  • a composite material composed of a ferromagnetic alloy and a non-magnetic material is often used, and a sputtering target to which boron oxide is added is known as a non-magnetic material.
  • Patent Document 1 describes a sintered body containing at least cobalt as a metal and composed of one or more metals or alloys selected from boron and / or platinum group elements and oxides.
  • Cr a composite oxide
  • Co 2 B 2 O 5 Co 3 B 2 O 6
  • Sputtering targets that add boron oxide as a non-magnetic material have the problem that the particles of boron oxide become large after sintering, and if the sintering temperature is lowered to suppress grain growth, the density does not improve and many particles are generated. There is.
  • B 2 O 3 which is one of the non-magnetic materials has a low melting point, so if the B 2 O 3 raw material is used as it is, the density may not be sufficiently increased when sintered below the melting point, and particles may be generated. The risk of large quantities increases.
  • B 2 O 3 dissolves during sintering, causing uneven composition, and coarse particles are formed to generate a large amount of particles, resulting in high-quality sputtering. It becomes difficult to obtain a stable target.
  • Patent Document 1 the sintering temperature is raised and the density is increased by using a composite oxide having a high melting point such as Cr (BO 3 ), Co 2 B 2 O 5 , and Co 3 B 2 O 6. Is improved, and the generation of particles during sputtering is suppressed.
  • a composite oxide having a high melting point such as Cr (BO 3 ), Co 2 B 2 O 5 , and Co 3 B 2 O 6.
  • Cr BO 3
  • Co 2 B 2 O 5 and Co 3 B 2 O 6 are used for producing, for example, Co-Pt-B 2 O 3- SiO 2
  • metal B will be used, and depending on the sintering conditions, metal B will be used.
  • SiO 2 react to generate large particles, and if the sintered body obtained by this is used as a target, a large amount of particles may be generated.
  • the reaction between the metal B and the oxide can also occur in oxides other than SiO 2 .
  • the present disclosure provides a sputtering target capable of reducing the generation of particles and a method for manufacturing the same.
  • the sputtering target according to the embodiment of the present invention contains 10 mol% or more and 85 mol% or less of Co as a metal component, 0 mol% or more and 47 mol% or less of Pt, and 0 mol% or more and 47 mol% or less of Cr as an oxide component. It is a sputtering target characterized by containing at least B 6 O.
  • the sputtering target according to the embodiment of the present invention includes a metal layer composed of a metal component constituting a target base material (matrix) portion and an oxide layer composed of an oxide component.
  • the composition of Pt and Co as the metal component constituting the target base material (matrix) portion is mainly determined by the magnetic performance required for the magnetic recording layer.
  • the lower limit of Pt in the target substrate can be 5 mol%, and the lower limit of Co is 55 mol%. Below these lower limit values, the magnetization characteristics generally required for a magnetic recording layer of a perpendicular magnetic recording system cannot be obtained.
  • the desirable composition range for Pt in the target substrate is 10 mol% or more, and more preferably 15 mol% or more.
  • the desirable composition range for Co is 60 mol% or more.
  • the upper limit of Pt in the target substrate is 45 mol%, and the upper limit of Co is 95 mol%. Even if these upper limit values are exceeded, the magnetization characteristics generally required for a magnetic recording layer of a perpendicular magnetic recording system cannot be obtained.
  • the desirable composition range for Pt is 40 mol% or less, and more preferably 30 mol% or less.
  • the desirable composition range for Co is 85 mol% or less, and more preferably 75 mol% or less.
  • Cr can be arbitrarily contained as a metal component constituting the matrix according to the magnetic performance of the magnetic recording layer.
  • the desirable composition range for Cr in the target substrate is 40 mol% or less, the more desirable range is 20 mol% or less of the matrix metal component, and further preferably 10 mol% or less.
  • the oxide component contains one or more oxides selected from the group consisting of Cr, Ta, Ti, Si, Zr, Al, Nb, B and Co, depending on the magnetic performance of the magnetic recording layer. be able to.
  • the total volume ratio of the oxide component to the entire sputtering target is preferably 1 mol% or more and 20 mol% or less, more preferably 3 mol% or more and 15 mol% or less, and further preferably 5 mol% or more and 10 mol% or less. Is.
  • the additive element component selected from the group consisting of B, N, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Si and Al is 35 mol% or less in total, preferably 20 mol% or less.
  • the additive element component selected from the group consisting of B, N, Ti, V, Mn, Zr, Nb, Ru, Mo, Ta, W, Si and Al is 35 mol% or less in total, preferably 20 mol% or less.
  • more preferably 10 mol% or less can be added.
  • the sputtering target according to the embodiment of the present invention contains 10 mol% or more and 85 mol% or less of Co as a metal component, 0 mol% or more and 47 mol% or less of Pt, 0 mol% or more and 47 mol% or less of Cr as a metal component, and at least B 6 as an oxide component. Including O.
  • Co is preferably contained in an amount of 20 to 60 mol%, more preferably 30 to 50 mol%.
  • Pt preferably contains 10 to 40 mol%, more preferably 20 to 30 mol%.
  • Cr is preferably contained in an amount of 5 to 30 mol%, more preferably 10 to 20 mol%.
  • B 6 O can be contained in the sputtering target in an amount of 0.1 mol% or more and 10 mol% or less. B 6 O is more preferably contained in the sputtering target of 0.3 mol% or more and 4.0 mol% or less.
  • the target according to the embodiment of the present invention includes a B elution amount of 1000 ⁇ g / L / cm 2 or less.
  • the amount of B elution is the B concentration when the B concentration in the leachate obtained by immersing the target in water at room temperature having a volume that does not saturate the B 2 O 3 is measured by an inductively coupled plasma apparatus (ICP). Means.
  • the amount of B eluted is preferably 700 ⁇ g / L / cm 2 or less, more preferably 500 ⁇ g / L / cm 2 or less, and further preferably 300 ⁇ g / L / cm 2 or less. If the amount of B eluted is small, when water or moisture in the atmosphere adheres to the target surface, there is an effect of suppressing deterioration of the target surface due to the dissolution of boron oxide in the water.
  • the sputtering target according to the embodiment of the present invention can be produced by using the sintered powder method. That is, as the sputtering target according to the embodiment of the present invention, 10 mol% or more and 85 mol% or less of Co, 0 mol% or more and 47 mol% or less of Pt, and 0 mol% or more and 47 mol% or less of Cr are prepared as the metal powder with respect to the metal powder. , Includes adding B 6 O as an oxide powder and sintering the mixed powder. B 6 O is preferably added in an amount of 0.1 mol% or more and 10 mol% or less, and more preferably 0.3 mol% or more and 4.0 mol% or less.
  • Co powder Pt powder, Cr powder, and B 6 O powder
  • powder having an average particle size of 3 ⁇ m or less indicates the median diameter measured by the laser diffraction / scattering method.
  • the metal powder and the oxide powder can be mixed together with pulverization by using a known method such as sieving or mortar mixing.
  • the mixed powder thus obtained is molded and sintered in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere by a hot press method.
  • the sintering temperature is heated under a temperature condition of 700 ° C. to 1200 ° C. or lower in order to improve the relative density. If the sintering temperature is too low, the density may not increase sufficiently.
  • a material such as 2 O 3 can reduce the occurrence of particles in comparison with the case of using.
  • Example 1 Comparative Example 1
  • Each material powder was weighed so as to have a Co-7.7Pt-7.7B-3.8Ti-19.2 Oat% composition, and the mixed powder obtained by mixing was obtained at the sintering temperature and pressure of 20 MPa as shown in Table 1.
  • the sintered bodies of Example 1 and Comparative Example 1 were prepared by hot pressing in a vacuum atmosphere for 5 hours.
  • B 6 O powder having an average particle size of 3 ⁇ m was used
  • Comparative Example 1 B 2 O 3 powder having an average particle size of 3 ⁇ m was used.
  • the prepared sintered bodies of Example 1 and Comparative Example 1 were processed into a target shape, and the number of particles generated when sputtering was performed was evaluated.
  • a magnetron sputtering apparatus (C-3010 sputtering system manufactured by Canon Anelva Corporation) was used for the evaluation.
  • the sputtering conditions were an input power of 0.5 kW and an Ar gas pressure of 1.7 Pa, and a film was formed on a silicon substrate for 40 seconds.
  • the number of particles (particle size 0.09 to 3 ⁇ m) adhering to the substrate was measured with a particle counter (manufactured by KLA-Tencor, apparatus name: Candela CS920). The results are shown in FIG. In Comparative Example 1, the number of particles was about 500, whereas in Example 1, it was about 100, and the target of Example 1 using B 6 O powder was more particles than the target of Comparative Example 1. It was found that it was effective in reducing the amount of particles and had good sputtering characteristics.
  • Examples 2 to 10, Comparative Examples 2 to 9 The raw material powders shown in Table 1 were weighed and mixed so as to have the composition shown in Table 1, and the mixed powder obtained was hot-pressed at the sintering temperature of Table 1 at a pressure of 20 MPa for 5 hours in a vacuum atmosphere. , The sintered body of Examples 2 to 9 was prepared. In Examples 2 to 11, B 6 O powder having an average particle size of 3 ⁇ m was used, and in Comparative Examples 2 to 9, B 2 O 3 powder having an average particle size of 3 ⁇ m was used.
  • the presence or absence of the B 6 O XRD diffraction peak was confirmed in the sintered bodies of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9.
  • the XRD measurement conditions were as follows.
  • Analyzer X-ray diffractometer (In the example, a fully automatic horizontal multipurpose X-ray diffractometer SmartLab manufactured by Rigaku Co., Ltd. was used) Tube: Cu (measured with CuK ⁇ ) Tube voltage: 40kV Tube current: 30mA Optical system: Concentrated diffractive optical system Scan mode: 2 ⁇ / ⁇ Scanning range (2 ⁇ ): 30 ° to 55 ° Measurement step (2 ⁇ ): 0.02 ° Scan speed (2 ⁇ ): 0.5 ° / min Attachment: Standard Attachment Filter: CuK ⁇ Filter Counter Monochrome: None Counter: D / teX Ultra Divergence slit: 2/3 deg. Divergent vertical slit: 10.0 mm Scattering slit: 10.0 mm Light receiving slit: 10.0 mm Attenuator: OPEN
  • B 6 O (110) and B 6 O (104) also appeared in the sintered body.
  • Table 1 The composition and the ratio of raw materials used in Table 1 show the results of rounding off to the second decimal place.
  • FIG. 2 A graph showing the diffraction peak of XRD of Example 4 is shown in FIG.
  • the amount of B elution (the amount of boron dissolved in water) was measured for the sintered bodies of Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 9.
  • the amount of B elution was measured as follows. First, a sample of 3 mm ⁇ 3 mm ⁇ 20 mm was prepared from the sintered body (the surface was dry-processed). The surface of the sample should be dry-polished and should not come into contact with solvents such as water and ethanol. Next, this sample was immersed in 50 to 100 cc of water at room temperature.
  • B 2 O 3 Since the solubility of B 2 O 3 is 0.028 g / cc, if water is 50 cc or more, B 2 O 3 is not saturated, but if it is more than 100 cc of water, the B concentration becomes thin and it becomes difficult to analyze.
  • ICP SPS3500DD manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.
  • the amount of boron eluted is measured, and the B weight in the eluted water by the measurement is subtracted from the volume of the eluted water and the sample surface area. The value obtained was taken as the B elution amount.
  • B elution amount becomes the 1000 ⁇ g / L / cm 2 or less in Examples 1 to 10 in which the diffraction peak was observed in the B 6 O by XRD, compared not observed diffraction peaks of B 6 O by XRD Example 1-9 The value was 1000 ⁇ g / L / cm 2 or more.

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Abstract

パーティクルの発生を低減でき、より均質なスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供する。金属成分としてＣｏを１０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ％以下、Ｐｔを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下、Ｃｒを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下含み、酸化物成分として少なくともＢ6Ｏを含むことを特徴とするスパッタリングターゲットである。

Description

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
　本発明は、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に関する。
　ハードディスクドライブに代表される磁気記録の分野では、記録を担う磁性薄膜の材料として、強磁性金属であるＣｏをベースとした材料が用いられている。磁気記録用スパッタリングターゲットにおいては、強磁性合金と非磁性材料からなる複合材料が多く用いられており、非磁性材料として酸化ホウ素を添加したスパッタリングターゲットが知られている。
　例えば特許第５８７８２４２号公報（特許文献１）には、少なくとも金属としてコバルトを含み、ホウ素及び／または白金族元素から選択した１種以上の金属若しくは合金と、酸化物から構成される焼結体であって、酸化物からなる相に、Ｃｒ（ＢＯ3）、Ｃｏ2Ｂ2Ｏ5、Ｃｏ3Ｂ2Ｏ6の少なくとも１種以上を存在させた焼結体からなる磁気記録膜形成用スパッタリングターゲットの例が記載されている。Ｃｒ（ＢＯ3）などの複合酸化物を用いて焼結を行うことでより品質が高く生産効率が良好なホウ素含有スパッタリングターゲットが得られる。
特許第５８７８２４２号公報
　非磁性材料として酸化ホウ素を添加するスパッタリングターゲットは、焼結後に酸化ホウ素の粒子が大きくなり、粒成長を抑制するために焼結温度を下げると密度が向上せず、パーティクルが多く発生するという問題がある。
　たとえば非磁性材料の一つであるＢ2Ｏ3は融点が低いために、Ｂ2Ｏ3原料をそのまま利用すると、融点以下で焼結した際に密度が十分に上がらないことがあり、パーティクルが多量に発生するリスクが高まる。しかし、融点以上で焼結した場合には、焼結中にＢ2Ｏ3が溶解して組成ムラの原因となる上、粗大な粒子が形成されてパーティクルが多量に発生し、品質の高いスパッタリングターゲットを安定して得ることが困難となる。
　一方で、例えば、特許文献１では、Ｃｒ（ＢＯ3）、Ｃｏ2Ｂ2Ｏ5、Ｃｏ3Ｂ2Ｏ6などの融点の高い複合酸化物を利用することで、焼結温度を上げて密度を向上させ、スパッタリング中のパーティクル発生を抑制している。しかしながら、例えばＣｏ－Ｐｔ－Ｂ2Ｏ3－ＳｉＯ2などの作製にＣｏ2Ｂ2Ｏ5、Ｃｏ3Ｂ2Ｏ6を利用すればメタルＢを用いることになり、焼結条件によってはメタルＢとＳｉＯ2が反応して大きな粒子が発生し、これにより得られた焼結体をターゲットとして用いると、パーティクルが多量に発生する場合がある。メタルＢと酸化物の反応は、ＳｉＯ2以外の酸化物でも起こりうる。
　上記課題を鑑み、本開示は、パーティクルの発生を低減可能なスパッタリングターゲット及びその製造方法を提供する。
　本発明の実施の形態に係るスパッタリングターゲットは一側面において、金属成分としてＣｏを１０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ％以下、Ｐｔを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下、Ｃｒを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下含み、酸化物成分として少なくともＢ6Ｏを含むことを特徴とするスパッタリングターゲットである。
　本開示によれば、パーティクルの発生を低減可能なスパッタリングターゲット及びその製造方法が提供できる。
実施例１及び比較例１のパーティクル評価結果を示すグラフである。 実施例４のＸＲＤ測定結果を示すグラフである。
　本発明の実施の形態に係るスパッタリングターゲットは、ターゲット素地（マトリックス）部分を構成する金属成分で構成される金属層と酸化物成分で構成される酸化物層とを含む。
（金属相）
　ターゲット素地（マトリックス）部分を構成する金属成分として、ＰｔとＣｏの組成は、磁気記録層に要求される磁気的性能によって主に決定される。ターゲット素地中のＰｔの下限値は５ｍｏｌ％とすることができ、Ｃｏの下限値は５５ｍｏｌ％とする。これらの下限値を下回ると、一般的に垂直磁気記録方式の磁気記録層として必要とされる磁化特性が得られない。ターゲット素地中のＰｔについて望ましい組成範囲は１０ｍｏｌ％以上であり、さらに望ましくは１５ｍｏｌ％以上である。Ｃｏについて望ましい組成範囲は６０ｍｏｌ％以上である。
　一方、ターゲット素地中のＰｔの上限値は４５ｍｏｌ％、Ｃｏの上限値は９５ｍｏｌ％である。これらの上限値を上回っても、一般的に垂直磁気記録方式の磁気記録層として必要とされる磁化特性が得られない。Ｐｔについて望ましい組成範囲は４０ｍｏｌ％以下であり、さらに望ましくは３０ｍｏｌ％以下である。Ｃｏについて望ましい組成範囲は８５ｍｏｌ％以下、さらに望ましくは７５ｍｏｌ％以下である。
　さらに、マトリックスを構成する金属成分として、磁気記録層の磁気的性能に応じて、任意にＣｒを含有させることができる。ターゲット素地中のＣｒについて望ましい組成範囲は４０ｍｏｌ％以下、更に望ましい範囲はマトリックス金属成分の２０ｍｏｌ％以下であり、さらに望ましくは１０ｍｏｌ％以下である。
（酸化物相）
　酸化物成分として、磁気記録層の磁気的性能に応じて、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｂ及びＣｏからなる群より選択される一種又は二種以上の酸化物を含むことができる。酸化物成分のスパッタリングターゲット全体に対する酸化物の合計の体積比率は、１ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下であることが好ましく、更に好ましくは３ｍｏｌ％以上１５ｍｏｌ％以下であり、更に好ましくは５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である。
　添加元素として、Ｂ、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ及びＡｌからなる群から選択される添加元素成分を合計で３５ｍｏｌ％以下、好ましくは２０ｍｏｌ％以下、更に好ましくは１０ｍｏｌ％以下添加することができる。
（スパッタリングターゲット全体組成）
　本発明の実施の形態に係るスパッタリングターゲットは、金属成分としてＣｏを１０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ％以下、Ｐｔを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下、Ｃｒを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下含み、酸化物成分として少なくともＢ6Ｏを含む。
　Ｃｏは２０～６０ｍｏｌ％含むことが好ましく、３０～５０ｍｏｌ％含むことがより好ましい。Ｐｔは１０～４０ｍｏｌ％含むことが好ましく、２０～３０ｍｏｌ％含むことがより好ましい。Ｃｒは５～３０ｍｏｌ％含むことが好ましく、１０～２０ｍｏｌ％含むことがより好ましい。
　Ｂ6Ｏは、スパッタリングターゲット中に０．１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下含有させることができる。Ｂ6Ｏは、より好ましくは０．３ｍｏｌ％以上４．０ｍｏｌ％以下スパッタリングターゲット中に含有する。
　Ｂ6Ｏの存在は、焼結体のサンプルをＸＲＤ回折することによっても確認することができる。具体的には、Ｃｕを線源とするＸＲＤ回折パターンの２θ＝３０～３５°の範囲にＢ6Ｏ（１１０）の回折ピークを有し、２θ＝３５～４０°の範囲にＢ6Ｏ（１０４）の回折ピークを有する。
　更に、２θ＝３０～３５°におけるＢ6Ｏ（１１０）の回折ピークの半値幅は０．５ｄｅｇ以上であり、更には０．６ｄｅｇ以上であり、典型的には０．５～０．８ｄｅｇである。２θ＝３５～４０°におけるＢ6Ｏ（１０４）の回折ピークの半値幅は、０．５ｄｅｇ以上であり、更には０．６ｄｅｇ以上であり、典型的には０．６～１．０ｄｅｇである。
　本発明の実施の形態に係るターゲットは、Ｂ溶出量が１０００μｇ／Ｌ／ｃｍ2以下であることを含む。Ｂ溶出量は、ターゲットに対してＢ2Ｏ3が飽和しないような体積となる常温の水に浸漬させて得られる浸出水中のＢ濃度を誘導結合プラズマ装置（ＩＣＰ）により測定した場合のＢ濃度を意味する。Ｂ溶出量は、７００μｇ／Ｌ／ｃｍ2以下であることが好ましく、より好ましくは５００μｇ／Ｌ／ｃｍ2以下であり、更に好ましくは３００μｇ／Ｌ／ｃｍ2以下である。なお、Ｂ溶出量が少ないと、水または大気中の湿気がターゲット表面に付着したとき、ホウ素酸化物が水分に溶け込むことによるターゲット表面の変質を抑制する効果がある。
　本発明の実施の形態に係るスパッタリングターゲットは、焼結粉末法を用いて作製することができる。即ち、本発明の実施の形態に係るスパッタリングターゲットは、金属粉末としてＣｏを１０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ％以下、Ｐｔを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下、Ｃｒを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下用意し、金属粉末に対し、酸化物粉末としてＢ6Ｏを加えて混合した粉末を焼結することを含む。Ｂ6Ｏは０．１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下加えることが好ましく、０．３ｍｏｌ％以上４．０ｍｏｌ％以下加えることがより好ましい。
　Ｃｏ粉末およびＰｔ粉末、Ｃｒ粉末、Ｂ6Ｏ粉末においてはそれぞれ平均粒径３μｍ以下の粉末を用いることが好ましい。これら粉末の平均粒径は、レーザー回折散乱法により測定したメジアン径を示す。
　金属粉末と酸化物粉末との混合は篩混合や乳鉢混合等の公知の手法を用いて、粉砕を兼ねて混合することができる。このようにして得られた混合粉末をホットプレス法で、真空雰囲気下或いは不活性ガス雰囲気下において成形及び焼結処理する。
　焼結処理においては、相対密度を向上させるために焼結温度を７００℃～１２００℃以下の温度条件で加熱する。焼結温度が低すぎると密度が十分に上がらないことがある。
　本発明の実施の形態に係るスパッタリングターゲット及びその製造方法によれば、非磁性材料として酸化ホウ素を添加したスパッタリングターゲットにおいて、Ｂ6Ｏを含有するスパッタリングターゲットを作製することにより、低温で融解するＢ2Ｏ3などの材料を用いた場合に比べてパーティクルの発生を低減させることができる。
　本開示は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。即ち、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態の構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　以下に本発明の実施例を比較例と共に示すが、これらの実施例は本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
（実施例１、比較例１）
　Ｃｏ－７．７Ｐｔ－７．７Ｂ－３．８Ｔｉ－１９．２Ｏａｔ％組成となるように各材料粉末を秤量し、混合して得られた混合粉末を表１に示す焼結温度、圧力２０ＭＰａ、５時間、真空雰囲気でホットプレスして、実施例１及び比較例１の焼結体を作製した。実施例１では平均粒径３μｍのＢ6Ｏ粉末を使用し、比較例１では平均粒径３μｍのＢ2Ｏ3粉末を使用して作製した。作製した実施例１及び比較例１の焼結体をターゲット形状に加工し、スパッタリングを行った際に発生するパーティクル数を評価した。評価には、マグネトロンスパッタリング装置（キヤノンアネルバ製Ｃ－３０１０スパッタリングシステム）を用いた。スパッタリング条件は、投入電力０．５ｋＷ、Ａｒガス圧１．７Ｐａとし、シリコン基板上に４０秒間成膜した。
　基板上へ付着したパーティクル（粒径０．０９～３μｍ）の個数をパーティクルカウンター（ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社製、装置名：Ｃａｎｄｅｌａ　ＣＳ９２０）で測定した。結果を図１に示す。比較例１では、パーティクル数が５００個程度であるのに対し、実施例１では、１００個程度となり、Ｂ6Ｏ粉末を使用した実施例１のターゲットが、比較例１のターゲットに比べてパーティクルの低減に効果を有し、良好なスパッタ特性を持つことが分かった。
（実施例２～１０、比較例２～９）
　表１に示す組成となるように、表１に示す原料粉を秤量し、混合して得られた混合粉末について、表１の焼結温度で圧力２０ＭＰａ、５時間、真空雰囲気でホットプレスして、実施例２～９の焼結体を作製した。実施例２～１１では平均粒径３μｍのＢ6Ｏ粉末を使用し、比較例２～９では平均粒径３μｍのＢ2Ｏ3粉末を使用して作製した。
　実施例１～１０、比較例１～９の焼結体について、Ｂ6ＯのＸＲＤの回折ピークの有無を確認した。ＸＲＤ測定条件は以下の通りとした。
　分析装置：Ｘ線回折装置（実施例では株式会社リガク社製（全自動水平型多目的Ｘ線回折装置ＳｍａｒｔＬａｂ）を使用した）
　管球：Ｃｕ（ＣｕＫαにて測定）
　管電圧：４０ｋＶ
　管電流：３０ｍＡ
　光学系：集中法型回折光学系
　スキャンモード：２θ／θ
　走査範囲（２θ）：３０°～５５°
　測定ステップ（２θ）：０．０２°
　スキャンスピード（２θ）：毎分０．５°
　アタッチメント：標準アタッチメント
　フィルタ：ＣｕＫβフィルタ
　カウンターモノクロ：無し
　カウンター：Ｄ／ｔｅＸ　Ｕｌｔｒａ
　発散スリット：２／３ｄｅｇ.
　発散縦スリット：１０．０ｍｍ
　散乱スリット：１０．０ｍｍ
　受光スリット：１０．０ｍｍ
　アッテネータ：ＯＰＥＮ
　ＸＲＤ回折パターンの２θ＝３０～３５°の範囲にＢ6Ｏ（１１０）の回折ピークを有し、２θ＝３５～４０°の範囲にＢ6Ｏ（１０４）の回折ピークを有するか否かを確認したところ、実施例１～１１には、焼結体にもＢ6Ｏ（１１０）、Ｂ6Ｏ（１０４）の回折ピークが表れた。結果を表１に示す。なお、表１の組成及び使用原料比率は小数点第２位を四捨五入した結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例４のＸＲＤの回折ピークを表すグラフを図２に示す。図２に示されるように、実施例４の焼結体によれば、ＸＲＤ回折パターンの２θ＝３０～３５°の範囲にＢ6Ｏ（１１０）の回折ピークを有し、２θ＝３５～４０°の範囲にＢ6Ｏ（１０４）の回折ピークを有し、半値幅はそれぞれ０．５～０．８ｄｅｇ、０．６～１．０ｄｅｇの範囲内にあった。
　実施例１～１０、比較例１～９の焼結体について、Ｂ溶出量（水に溶けだすホウ素の量）を測定した。Ｂ溶出量は以下のようにして測定した。まず、焼結体から３ｍｍ×３ｍｍ×２０ｍｍのサンプルを作成した（表面は乾式加工）。サンプルの表面は乾式研磨した状態で、かつ、水やエタノールなどの溶媒に接触しないようにする。次に、このサンプルを、常温の水５０～１００ｃｃに浸した。Ｂ2Ｏ3の溶解度は０．０２８ｇ／ｃｃであるため、水５０ｃｃ以上であれば、Ｂ2Ｏ3は飽和しないが、水１００ｃｃ超であると、Ｂ濃度が薄くなり分析しにくくなる。サンプルを浸した水に対して、ＩＣＰ（日立ハイテクサイエンス社製  ＳＰＳ３５００ＤＤ）を用いることにより、溶出したホウ素の量を測定し、測定による溶出水中のＢ重量を、溶出水の体積およびサンプル表面積を除した値をＢ溶出量とした。Ｂ溶出量は、ＸＲＤでＢ6Ｏの回折ピークが見られた実施例１～１０においては１０００μｇ／Ｌ／ｃｍ2以下となり、ＸＲＤでＢ6Ｏの回折ピークが見られない比較例１～９においては１０００μｇ／Ｌ／ｃｍ2以上となった。

Claims (8)

  1. 　金属成分としてＣｏを１０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ％以下、Ｐｔを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下、Ｃｒを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下含み、酸化物成分として少なくともＢ6Ｏを含むことを特徴とするスパッタリングターゲット。
  2. 　Ｂ6Ｏを０．１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下含むことを特徴とする請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
  3. 　前記酸化物成分として、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｂ及びＣｏからなる群より選択される酸化物を含み、スパッタリングターゲット全体に対する前記酸化物の合計の体積比率が１ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のスパッタリングターゲット。
  4. 　Ｂ、Ｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｓｉ及びＡｌからなる群から選択される添加元素成分を合計で３５ｍｏｌ％以下含有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
  5. 　Ｂ溶出量が１０００μｇ／Ｌ／ｃｍ2以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
  6. 　Ｃｕを線源とするＸＲＤ回折パターンの２θ＝３０～３５°の範囲にＢ6Ｏ（１１０）の回折ピークを有し、２θ＝３５～４０°の範囲にＢ6Ｏ（１０４）の回折ピークを有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
  7. 　金属粉末としてＣｏを１０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ％以下、Ｐｔを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下、Ｃｒを０ｍｏｌ％以上４７ｍｏｌ％以下用意し、前記金属粉末に対し、酸化物粉末として少なくともＢ6Ｏを０．１ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下加えて混合した粉末を焼結することを含むスパッタリングターゲットの製造方法。
  8. 　焼結温度が７００℃～１２００℃である請求項７に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
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