(57)【要約】【課題】異常放電の発生を十分に抑制することができ、かつ、バッキング材へのボンディング時における割れの発生を十分に抑制することができ、安定してＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜を成膜可能なスパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】ＧｅとＳｂとＴｅを含有するスパッタリングターゲットであって、Ｃの含有量が０．２原子％以上１０原子％以下の範囲内とされるとともに、酸素含有量が質量比で１０００ｐｐｍ以下とされており、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相１１にカーボン粒子１２が分散しており、カーボン粒子１２の平均粒径が０．５μｍを超え５．０μｍ以下の範囲内とされている。【選択図】図１
2020158846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧｅとＳｂとＴｅを含有するスパッタリングターゲットであって、
Ｃの含有量が０．２原子％以上１０原子％以下の範囲内とされるとともに、酸素含有量が質量比で１０００ｐｐｍ以下とされており、
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相にカーボン粒子が分散しており、前記カーボン粒子の平均粒径が０．５μｍを超え５．０μｍ以下の範囲内とされていることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記カーボン粒子の個数密度が、１×１０３個／ｍｍ２以上１５０×１０３個／ｍｍ２以下の範囲内である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。
【請求項３】
さらに、Ｉｎ，Ｓｉ，Ａｇ，Ｓｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を含有し、前記添加元素の合計含有量が２５原子％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、相変化記録媒体や半導体不揮発メモリの記録膜として利用可能なＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜を成膜する際に用いられるスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの相変化記録媒体や半導体不揮発メモリ（Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  ＲＡＭ（ＰＣＲＡＭ））などにおいては、相変化材料からなる記録膜が用いられている。この相変化材料からなる記録膜においては、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／非晶質間の可逆的な相変化を生じさせて、結晶／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。
ここで、相変化材料からなる記録膜として、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜が広く使用されている。
【０００３】
上述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜は、例えば特許文献１−５に示すように、スパッタリングターゲットを用いて成膜される。
特許文献１−５に記載されたスパッタリングターゲットにおいては、所望の組成のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金のインゴットを作製し、このインゴットを粉砕してＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉とし、得られたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉を加圧焼結する、いわゆる粉末焼結法によって製造されている。
【０００４】
ここで、特許文献１においては、平均直径１μｍ以上のポアが存在せず、平均直径０．１〜１μｍのポアの個数が４０００μｍ２あたり１００個以下と、焼結体に存在するポアの個数を制限することにより、異常放電の発生を抑制する技術が提案されている。
特許文献２においては、ガス成分である炭素、窒素、酸素、硫黄の総量を７００ｐｐｍ以下に制限することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３，４においては、酸素濃度を５０００ｗｔｐｐｍ以上とすることにより、高出力でスパッタした際におけるスパッタリングターゲットの割れの発生を抑制する技術が提案されている。
さらに、特許文献５においては、酸素含有量を１５００〜２５００ｗｔｐｐｍに規定するとともに酸化物の平均粒径を規定することにより、異常放電の発生を抑制し、かつ、スパッタリングターゲットの割れを抑制する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８８５３０５号公報
【特許文献２】特許第５４２０５９４号公報
【特許文献３】特許第５３９４４８１号公報
【特許文献４】特許第５６３４５７５号公報
【特許文献５】特許第６０３７４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載されたように、ポアの個数を制限した場合には、バッキング材へのボンディング時に生じる熱応力を緩和することができず、ボンディング時に割れが生じるおそれがあった。
特許文献２に記載されたように、酸素含有量を低く制限した場合にも、結果的にポアの個数が減少し、バッキング材へのボンディング時に割れが生じるおそれがあった。
【０００８】
一方、特許文献３，４のように、酸素濃度を５０００ｗｔｐｐｍ以上と高く設定した場合には、スパッタ時に異常放電が発生しやすくなり、安定してスパッタ成膜をできないおそれがあった。また、ボンディング時において、熱膨張による割れの発生を抑制できないおそれがあった。
特許文献５においては、酸素含有量を規定するとともに酸化物の粒径を規定しているものの、異常放電の発生を十分に抑制できず、かつ、バッキング材へのボンディング時における割れの発生を十分に抑制することができないおそれがあった。
【０００９】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、異常放電の発生を十分に抑制することができ、かつ、バッキング材へのボンディング時における割れの発生を十分に抑制することができ、安定してＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜を成膜可能なスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相に、所定のサイズのカーボン粒子を分散させることにより、ボンディング時の熱応力がカーボン粒子によって緩和され、ボンディング時における割れの発生を抑制可能であるとの知見を得た。
【００１１】
本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明のスパッタリングターゲットは、ＧｅとＳｂとＴｅを含有するスパッタリングターゲットであって、Ｃの含有量が０．２原子％以上１０原子％以下の範囲内とされるとともに、酸素含有量が質量比で１０００ｐｐｍ以下とされており、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相にカーボン粒子が分散しており、前記カーボン粒子の平均粒径が０．５μｍを超え５．０μｍ以下の範囲内とされていることを特徴としている。
【００１２】
本発明のスパッタリングターゲットによれば、平均粒径が０．５μｍを超え５．０μｍ以下の範囲内のカーボン粒子が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相に分散していることから、ボンディング時の熱応力がカーボン粒子によって緩和され、ボンディング時における割れの発生を抑制することができる。
また、Ｃの含有量が上述の範囲内とされているので、上述のカーボン粒子の個数が十分に確保され、ボンディング時の熱応力がカーボン粒子によって緩和され、ボンディング時における割れの発生を確実に抑制することができる。また、カーボン粒子が必要以上に分散しておらず、カーボン粒子に起因したスパッタ時の異常放電の発生を抑制することができる。
さらに、酸素含有量が質量比で１０００ｐｐｍ以下に制限されているので、スパッタ時の異常放電の発生を抑制することができる。また、上述のカーボン粒子を有しているので、酸素含有量を低く設定した場合であっても、高出力でスパッタした際における割れの発生を十分に抑制することができる。
【００１３】
ここで、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、前記カーボン粒子の個数密度が、１×１０３個／ｍｍ２以上１５０×１０３個／ｍｍ２以下の範囲内であることが好ましい。
この場合、カーボン粒子の個数密度が上述の範囲内とされているので、カーボン粒子の個数が十分に確保され、ボンディング時の熱応力がカーボン粒子によって緩和され、ボンディング時における割れの発生を確実に抑制することができる。また、カーボン粒子が必要以上に分散しておらず、カーボン粒子に起因したスパッタ時の異常放電の発生を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明のスパッタリングターゲットにおいては、さらに、Ｉｎ，Ｓｉ，Ａｇ，Ｓｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を含有し、前記添加元素の合計含有量が２５原子％以下であることが好ましい。
この場合、上述の添加元素を適宜添加することで、スパッタリングターゲット及び成膜されたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜の各種特性を向上することができるため、要求特性に応じて適宜添加してもよい。そして、上述の添加元素を添加する場合には、添加元素の合計含有量を２５原子％以下に制限することにより、スパッタリングターゲット及び成膜されたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜の基本的特性を十分に確保することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、異常放電の発生を十分に抑制することができ、かつ、バッキング材へのボンディング時における割れの発生を十分に抑制することができ、安定してＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜を成膜可能なスパッタリングターゲットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態であるスパッタリングターゲットの組織を示す観察写真である。（ａ）が倍率３００倍の観察写真、（ｂ）が倍率３０００倍の観察写真である。
【図２】本発明の実施形態であるスパッタリングターゲットの製造方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態であるスパッタリングターゲットについて図面を参照して説明する。
本実施形態であるスパッタリングターゲットは、例えば、相変化記録媒体や半導体不揮発メモリの相変化記録膜として用いられるＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜を成膜する際に用いられるものである。
【００１８】
本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、ＧｅとＳｂとＴｅを主成分として含有するものであり、Ｃの含有量が０．２原子％以上１０原子％以下の範囲内とされ、酸素含有量が質量比で１０００ｐｐｍ以下に制限されている。
なお、本実施形態では、Ｃ，Ｏ等のガス成分を除いて、Ｇｅの含有量が１０原子％以上３０原子％以下の範囲内、Ｓｂの含有量が１５原子％以上３５原子％以下の範囲内とされ、残部がＴｅ及び不可避不純物とした組成とされている。このような組成とすることで、好ましい特性を有する相変化記録膜を成膜することができる。
【００１９】
ここで、Ｃの含有量の下限は０．５原子％以上であることがより好ましく、１．０原子％以上であることがさらに好ましい。Ｃの含有量の上限は６．０原子％以下であることがより好ましく、５．０原子％以下であることがさらに好ましい。
また、酸素含有量の上限は質量比で８００ｐｐｍ以下であることがより好ましく、６００ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。なお、酸素含有量の下限には特に制限はないが、質量比で５０ｐｐｍ以上であることがより好ましく、１００ｐｐｍ以上であることがさらに好ましい。
【００２０】
そして、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、図１に示すように、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相１１にカーボン粒子１２が分散した組織とされており、このカーボン粒子１２の平均粒径が０．５μｍ超え５．０μｍ以下の範囲内とされている。
ここで、カーボン粒子１２の平均粒径の下限は０．７μｍ以上であることがより好ましく、１．０μｍ以上であることがさらに好ましい。カーボン粒子１２の平均粒径の上限は４．０μｍ以下であることがより好ましく、３．０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００２１】
また、本実施形態においては、カーボン粒子１２の個数密度が、１×１０３個／ｍｍ２以上１５０×１０３個／ｍｍ２以下の範囲内とされていることが好ましい。個数密度は、スパッタリングターゲットの観察面に現れるカーボン粒子の個数を、単位面積あたりの個数に換算することによって定義する。
ここで、カーボン粒子１２の個数密度の下限は２×１０３個／ｍｍ２以上であることがより好ましく、３×１０３個／ｍｍ２以上であることがさらに好ましい。カーボン粒子１２の個数密度の上限は１２０×１０３個／ｍｍ２以下であることがより好ましく、１００×１０３個／ｍｍ２以下であることがさらに好ましい。
【００２２】
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、ＧｅとＳｂとＴｅの他に、必要に応じて、Ｉｎ，Ｓｉ，Ａｇ，Ｓｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を含有してもよい。上述の添加元素を添加する場合には、添加元素の合計含有量を２５原子％以下とする。
なお、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて添加元素を添加する場合には、その合計含有量を２０原子％以下とすることが好ましく、１５原子％以下とすることがさらに好ましい。また、添加元素の下限値に特に制限はないが、各種特性を確実に向上させるためには、３原子％以上とすることが好ましく、５原子％以上とすることがさらに好ましい。
【００２３】
なお、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相１１は、酸素濃度が低い低酸素領域のマトリックス内に、低酸素領域よりも酸素濃度が高い高酸素領域が島状に分散した組織とされている。このような組織とすることで、割れの発生をさらに抑制することが可能となる。
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相１１の平均結晶粒径ａとカーボン粒子１２の平均粒径ｂとの比ｂ／ａ（％）が８０％以上１１０％以下の範囲内であることが好ましい。
【００２４】
次に、本実施形態であるスパッタリングターゲットの製造方法について、図２のフロー図を参照して説明する。
【００２５】
（Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉形成工程Ｓ０１）
まず、Ｇｅ原料とＳｂ原料とＴｅ原料を、所定の配合比となるように秤量する。なお、Ｇｅ原料、Ｓｂ原料、Ｔｅ原料は、それぞれ純度９９．９質量％以上のものを用いることが好ましい。
ここで、Ｇｅ原料とＳｂ原料とＴｅ原料の配合比は、成膜するＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜に応じて、適宜、設定することになる。
【００２６】
上述のように秤量したＧｅ原料とＳｂ原料とＴｅ原料を、溶解炉に装入して溶解する。Ｇｅ原料とＳｂ原料とＴｅ原料の溶解は、真空中あるいは不活性ガス雰囲気（例えばＡｒガス）にて行う。真空中で行う場合には、真空度を１０Ｐａ以下とすることが好ましい。不活性ガス雰囲気で行う場合には、１０Ｐａ以下までの真空置換を行い、その後、不活性ガス（例えばＡｒガス）を導入することが好ましい。  
【００２７】
そして、得られた溶湯を鋳型に注湯して、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金インゴットを得る。なお、鋳造法には、特に制限はない。
このＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金インゴットを、不活性ガス雰囲気中でハンマーミル装置を用いて粉砕し、平均粒径が０．５μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉を得る。なお、粉砕方法は、ハンマーミルに限定されることはなく、乳鉢での手粉砕等の他の粉砕方法を適用してもよい。
【００２８】
（混合工程Ｓ０２）
次に、平均粒径が０．４５μｍ以上６．２５μｍ以下の範囲内のカーボン粉を準備する。ここで、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉の平均粒径Ａとカーボン粉の平均粒径Ｂとの比Ｂ／Ａ（％）は、８０％以上１１０％以下の範囲内とすることがより好ましい。すなわち、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉の平均粒径Ａとカーボン粉の平均粒径Ｂとが近似するように、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉及びカーボン粉を準備することが好ましい。
【００２９】
上述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉とカーボン粉を、Ａｒ又はＮ２で置換したボールミル装置の容器内にＺｒＯ２ボールとともに封入して混合することにより、原料粉を得る。なお、必要に応じてＩｎ，Ｓｉ，Ａｇ，Ｓｎから選択される１種又は２種以上の添加元素の紛を添加してもよい。
また、ボールミルの条件は、回転数は５０ｒｐｍ以上１５０ｒｐｍ以下の範囲内とすることが好ましい。また、回転時間は２時間以上２５時間以下の範囲内とすることが好ましい。回転数を５０ｒｐｍ以上及び回転時間を２時間以上とすることにより、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉及びカーボン粉の混合を十分に行うことが可能となる。また、回転時間を２５時間以下とすることにより、酸素の混入を抑制でき、酸素含有量の上昇を抑えることができる。
【００３０】
（焼結工程Ｓ０３）
次に、上述のようにして得られた原料粉を、成形型に充填し、加圧しながら加熱して焼結し、焼結体を得る。なお、焼結方法としては、ホットプレス、あるいは、ＨＩＰ等を適用することができる。本実施形態では、ホットプレスを採用した。ここで、加圧圧力は、５．０ＭＰａ以上１５．０ＭＰａ以下の範囲内とした。
この焼結工程Ｓ０３においては、２８０℃以上３５０℃以下の低温領域で１時間以上６時間以下保持し、原料粉表面の水分を除去し、その後５７０℃以上５９０℃以下の焼結温度まで昇温して５時間以上１５時間以下保持し、焼結を進行させる。
【００３１】
なお、焼結工程Ｓ０３における低温領域での保持時間の下限は１．５時間以上とすることがより好ましく、２時間以上とすることがさらに好ましい。一方、焼結工程Ｓ０３における低温領域での保持時間の上限は５．５時間以下とすることがより好ましく、５時間以下とすることがさらに好ましい。
また、焼結工程Ｓ０３における焼結温度での保持時間の下限は７時間以上とすることがより好ましく、８時間以上とすることがさらに好ましい。一方、焼結工程Ｓ０３における焼結温度での保持時間の上限は１４時間未満とすることがより好ましく、１２時間未満とすることがさらに好ましい。
さらに、焼結工程Ｓ０３における加圧圧力の下限は７．５ＭＰａ以上とすることが好ましく、９．０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。一方、焼結工程Ｓ０３における加圧圧力の上限は、１２．５ＭＰａ以下であることが好ましく、１１．０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。
【００３２】
（機械加工工程Ｓ０４）
次に、得られた焼結体に対して、所定サイズとなるように、機械加工を行う。
【００３３】
以上の工程により、本実施形態であるスパッタリングターゲットが製造される。
【００３４】
以上のような構成とされた本実施形態であるスパッタリングターゲットによれば、カーボン粒子１２がＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相に分散しており、このカーボン粒子１２の平均粒径が０．５μｍ超えとされているので、ボンディング時の熱応力をカーボン粒子１２によって緩和することができ、ボンディング時における割れの発生を抑制することができる。一方、カーボン粒子１２の平均粒径が５．０μｍ以下とされているので、パーティクルの発生を抑制することができる。
また、酸素含有量を高くすることなく、ボンディング時における割れの発生を十分に抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、Ｃの含有量が０．２原子％以上１０原子％以下の範囲内とされているので、上述のカーボン粒子１２の個数が十分に確保され、ボンディング時の熱応力をカーボン粒子１２によって緩和することができ、ボンディング時における割れの発生を確実に抑制することができる。また、Ｃの含有量が１０原子％以下に制限されていることから、カーボン粒子１２が必要以上に分散しておらず、カーボン粒子１２に起因したスパッタ時の異常放電の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
さらに、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、酸素含有量を質量比で１０００ｐｐｍ以下に制限しているので、スパッタ時の異常放電の発生を抑制することができる。また、上述のようにカーボン粒子１２を有しているので、酸素含有量を質量比で１０００ｐｐｍ以下に制限した場合であっても、高出力でスパッタした際における割れの発生を十分に抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、カーボン粒子１２の個数密度を１×１０３個／ｍｍ２以上１５０×１０３個／ｍｍ２以下の範囲内とした場合には、カーボン粒子１２の個数が確保され、ボンディング時の熱応力をカーボン粒子１２によって十分に緩和することができ、ボンディング時における割れの発生を確実に抑制することができる。また、カーボン粒子１２が必要以上に分散しておらず、カーボン粒子１２に起因したスパッタ時の異常放電の発生を抑制することができる。
【００３８】
また、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいて、さらに、Ｉｎ，Ｓｉ，Ａｇ，Ｓｎから選択される１種又は２種以上の添加元素を含有し、前記添加元素の合計含有量が２５原子％以下とされている場合には、スパッタリングターゲット及び成膜されたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜の各種特性を向上することができるとともに、スパッタリングターゲット及び成膜されたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜の基本的特性を十分に確保することができる。
例えば、本実施形態のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜は記録膜として使用されるものであることから、記録膜として適切な化学的、光学的、電気的応答が得られるように、上述の添加元素を適宜添加してもよい。
【００３９】
また、本実施形態においては、混合工程Ｓ０２において、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉の平均粒径Ａとカーボン粉の平均粒径Ｂとの比Ｂ／Ａ×１００（％）を８０％以上１１０％以下の好ましい範囲内とし、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉の平均粒径Ａとカーボン粉の平均粒径Ｂとが近似するように、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉及びカーボン粉を選択しているので、カーボン粒子１２を均一に分散させることが可能となる。
なお、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相１１の結晶粒径は、上述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉の粒径に依存することから、本実施形態であるスパッタリングターゲットにおいては、上述のように、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相１１の平均結晶粒径ａとカーボン粒子１２の平均粒径ｂとの比ｂ／ａ×１００（％）が８０％以上１１０％以下の範囲内となる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相が、酸素濃度が低い低酸素領域のマトリックス内に、低酸素領域よりも酸素濃度が高い高酸素領域が島状に分散した組織とされたものとして説明したが、これに限定されることはなく、酸素濃度が一様な組織や、高酸素領域のマトリックスに低酸素領域が島状に分散した組織であってもよい。
【実施例】
【００４１】
以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。
【００４２】
（スパッタリングターゲット）
溶解原料として、それぞれ純度９９．９質量％以上のＧｅ原料，Ｓｂ原料，Ｔｅ原料を準備した。
これらＧｅ原料，Ｓｂ原料，Ｔｅ原料を、所定の配合比となるように秤量して、溶解炉に装入し、Ａｒガス雰囲気中で溶解し、得られた溶湯を鋳型に注湯して、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金インゴットを得た。
得られたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金インゴットを、Ａｒガス雰囲気中でハンマーミルを用いて粉砕し、これを篩にかけることにより、表１に示す平均粒径のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉を得た。
【００４３】
そして、表１に示す平均粒径のカーボン粉と、上述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉と、必要に応じて添加元素粉を、表１に示す配合比となるように秤量した。そして、秤量したカーボン粉とＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉と添加元素粉をＺｒＯ２ボールとともに、Ａｒガスで置換したボールミル装置の容器内に装入し、表１に示す条件で混合した。
【００４４】
なお、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金粉及びカーボン粉の平均粒径は、以下のようにして測定した。
ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液（０．２モル％）に、各粉を適量加えて分散液を調製した。この分散液中の粉の粒度分布を、粒度分布測定装置（日機装株式会社製Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  ＭＴ３０００）を用いて測定し、メディアン径を算出した。このメディアン径を「平均粒径」として表１に記載した。
【００４５】
次に、得られた原料粉を、カーボン製のホットプレス用成形型に充填し、真空雰囲気で、加圧圧力１０．０ＭＰａで加圧した状態で、３００℃で２時間保持後、焼結温度５８０℃まで昇温して１２時間保持し、焼結体を得た。
得られた焼結体を機械加工し、評価用のスパッタリングターゲット（φ１５２．４ｍｍ×６ｍｍ）を製造した。
【００４６】
得られたスパッタリングターゲットについて、以下の項目について評価した。評価結果を表２に示す。
【００４７】
（成分組成）
得られたスパッタリングターゲットから測定試料を採取し、Ｃ、Ｏについては、不活性ガス溶融−赤外線吸収法によって測定した。Ｃ、Ｏ以外の元素は、ＩＣＰ発光分析によって測定した。
【００４８】
（カーボン粒子の平均粒径／個数密度）
得られたスパッタリングターゲットから観察試料を採取し、ＥＰＭＡによって倍率３０００倍の視野で観察した元素マッピング像を、画像処理ソフトを用いて二値化処理し、この二値化処理した画像からカーボン粒子の円相当径を測定し、平均粒径を算出した。円相当径は、各カーボン粒子の面積Ｓから同面積の円の直径ｄを円相当径とした（Ｓ＝πｄ２より算出）。
また、上述の元素マッピング像において二値化処理した画像からカーボン粒子の個数をカウントし、マッピング像の面積で割ることにより、カーボン粒子の個数密度（個／ｍｍ２）を算出した。
【００４９】
（ボンディング時の割れ）
上述のスパッタリングターゲットを、Ｃｕ製のバッキングプレートにＩｎはんだを用いてボンディングした。なお、ボンディングは、加熱温度を２００℃、印加荷重を３ｋｇ、冷却を自然冷却とした条件で行った。そして、ボンディングにおいて割れが確認されなかったものを「〇」、ボンディングにおいて割れが確認されたものを「×」と評価した。
【００５０】
（異常放電）
上述のスパッタリングターゲットで割れが確認されなかったものを、マグネトロンスパッタ装置に取り付け、１×１０−４Ｐａまで排気した後、Ａｒガス圧０．３Ｐａ、投入電力ＤＣ５００Ｗ、ターゲット−基板間距離７０ｍｍの条件で、スパッタを実施した。
スパッタ時の異常放電回数を、ＭＫＳインスツルメンツ社製ＤＣ電源（型番：ＲＰＤＧ−５０Ａ）のアークカウント機能により、放電開始から１時間の異常放電回数として計測した。
【００５１】
【表１】
2020158846.tif 000003
【００５２】
【表２】
2020158846.tif 000004
【００５３】
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相に分散したカーボン粒子の平均粒径が５．０μｍを超える比較例１においては、スパッタ時の異常放電回数が１５回と多くなった。
Ｃの含有量が１０原子％を超える比較例２においては、カーボン粒子の個数密度が１６１×１０３個／ｍｍ２と高くなり、異常放電回数が１３回と多くなった。
Ｃの含有量が０．２  原子％よりも少ない比較例３においては、カーボン粒子の個数密度が５×１０２個／ｍｍ２と低くなり、ボンディング時に割れが発生した。
【００５４】
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相に分散したカーボン粒子の平均粒径が０．５μｍ以下の比較例４においては、カーボン粒子の個数密度が８×１０２個／ｍｍ２と低くなり、ボンディング時に割れが発生した。
酸素含有量が質量比で１０００ｐｐｍを超える比較例５においては、スパッタ時の異常放電回数が１０回と多くなった。
【００５５】
これに対して、Ｃの含有量が０．２原子％以上１０原子％以下の範囲内、酸素含有量が質量比で１０００ｐｐｍ以下、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相に分散するカーボン粒子の平均粒径が０．５μｍを超え５．０μｍ以下の範囲内とされた本発明例１−１２においては、ボンディング時の割れを抑制できた。また、異常放電の発生回数が９回以下であり、安定してスパッタ成膜することができた。
【００５６】
以上のように、本発明例によれば、異常放電の発生を十分に抑制することができ、かつ、バッキング材へのボンディング時における割れの発生を十分に抑制することができ、安定してＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金膜を成膜可能なスパッタリングターゲットを提供可能であることが確認された。
【符号の説明】
【００５７】
１１  Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ相
１２  カーボン粒子
【図１】
2020158846.tif 000005
【図２】
2020158846.tif 000006