(57)【要約】【課題】５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦である熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜、このＡｇ合金膜を製造するためのＡｇ合金膜の製造方法、及びＡｇ合金スパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜であって、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有し、表面に、前記添加金属元素が酸素と結合した状態で偏析していることを特徴とするＡｇ合金膜。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜であって、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有し、表面に、前記添加金属元素が酸素と結合した状態で偏析していることを特徴とするＡｇ合金膜。
【請求項２】
膜厚が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にあり、表面粗さＲａが０．４ｎｍ以下であり、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１に記載のＡｇ合金膜。
【請求項３】
Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有するＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、Ａｒと酸素とを体積比で９９：１〜８０：２０の範囲にて含む混合ガス雰囲気にてスパッタリングを行うことによってＡｇ合金膜を成膜するスパッタリング工程と、前記Ａｇ合金膜を５００℃以上７００℃以下の温度にて熱処理する熱処理工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載のＡｇ合金膜の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載のＡｇ合金膜の製造に用いるためのＡｇ合金スパッタリングターゲットであって、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上、６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有することを特徴とするＡｇ合金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、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜、このＡｇ合金膜を製造するためのＡｇ合金膜の製造方法、及びＡｇ合金スパッタリングターゲットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気記録装置に用いられる記録媒体の記録方式として、熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）方式が検討されている。熱アシスト磁気記録方式とは、記録時に記録媒体の磁気記録層を加熱する方式である。熱アシスト磁気記録方式では、磁気記録媒体の磁気記録層を加熱することによって、磁気記録層の保磁力が低減するため、磁気記録層の材料としてＦｅ−Ｐｔ合金のような磁気異方性の大きい磁性材料を用いることができる。磁気異方性の大きい磁性材料は、結晶粒径を微細化しても記録したデータが消失しにくく、データの保存安定性が高い。このため、熱アシスト磁気記録方式において用いる熱アシスト磁気記録媒体では、磁気記録層を構成する磁性材料の結晶粒径を微細化することができ、これによって記録容量を大きくすることが可能となる。
【０００３】
熱アシスト磁気記録媒体では、記録時に照射した熱が磁気記録層の面内方向に拡散したり、記録領域に滞留することによって、記録したデータの安定性が損なわれるおそれがある。そこで、記録後の磁気記録層の熱を速やかに基板方向に放出するため、磁気記録層と基板との間に熱伝導率が高い金属膜を配置することが行われている。この金属膜は、一般にヒートシンク層あるいは熱拡散制御膜と呼ばれている。
【０００４】
また、熱アシスト磁気記録媒体は、基板から順に各層を積層して製造するのが一般的である。このため、下層にあるヒートシンク層の表面粗さが大きいと、その表面粗さが上層にある磁気記録層等に順次反映されて、磁気記録媒体の表面粗さが大きくなる。ハードディスクドライブなどの磁気記録装置においては、磁気記録媒体の微少な領域にデータを記録させるために、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間の距離がナノオーダーレベルと極めて短くなっている。このため、磁気記録媒体の表面粗さが大きいと、磁気記録媒体と磁気ヘッドとが衝突し、破損する等の問題が生じる。従って、ヒートシンク層の表面粗さは極力小さくする必要がある。すなわち、ヒートシンク層は、熱伝導率が高いことに加えて、表面が平坦であることが要求される。
【０００５】
Ａｇは、熱伝導率が高い金属であることから、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層の材料として注目されている。しかし、Ａｇは再結晶温度が低いために、熱による結晶成長を生じやすい。従って、Ａｇはスパッタ成膜時のプラズマのエネルギーによって結晶成長が生じ、これにより成膜直後において、表面粗さが大きく、膜表面の平滑性が十分でないという問題がある。このため、Ａｇ膜に添加金属元素を添加して、表面の平坦性を向上させることが検討されている。
【０００６】
特許文献１には、熱アシスト記録用磁気記録媒体に用いられる熱拡散制御膜として、Ｎｄおよび／またはＹを０．０５〜０．８原子％、並びにＢｉを０．０５〜０．５原子％含有するＡｇ合金膜が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として、Ｂｉ、Ｎｄ、Ｃｕ、Ｃｒから成る第一添加元素群から選択された元素を１つ以上含み、さらにＺｎ、Ｌａ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｓｎ、Ｉｎから成る第二添加元素群から選択された元素を少なくとも１つ以上含むＡｇ合金膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−１０８３２８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２１５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のとおり、熱アシスト記録用磁気記録媒体において、ヒートシンク層は、熱伝導率が高く、表面が平坦であることが要求される。また、熱アシスト記録用磁気記録媒体では、磁気記録層のＦｅ−Ｐｔ合金を規則化させるために、使用前に５００〜７００℃の温度にて熱処理するのが一般的である。このため、ヒートシンク層は５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦であることが要求される。
【００１０】
特許文献１及び特許文献２に記載されている添加金属元素を、Ａｇ膜に添加することによって、表面の平坦性は向上する。しかしながら、Ａｇ膜に添加金属元素を添加すると、熱伝導率は低下してしまう。このため、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後に、熱伝導率と表面の平坦性とをバランスよく高いレベルで満足するＡｇ合金膜を得るのは難しい。
【００１１】
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、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦である熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜、このＡｇ合金膜を製造するためのＡｇ合金膜の製造方法、及びＡｇ合金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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のＡｇ合金膜は、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜であって、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有し、表面に、前記添加金属元素が酸素と結合した状態で偏析していることを特徴としている。
【００１３】
このＡｇ合金膜は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、表面に、前記添加金属元素が酸素と結合した状態で偏析しているので、Ａｇが有する高い熱伝導率を維持しつつ、表面粗さＲａ（平均表面粗さ）が低く、表面の平坦性に優れたものとなる。Ａｇ合金膜の表面の平坦性に優れたものとなる理由としては、成膜直後はＡｇ合金膜に添加した添加金属元素が酸素と結合した状態で存在することによって、Ａｇの粒成長を抑制されるとともに、熱処理時には酸素と結合した状態の添加金属元素が表面に偏析することによって、表面の平滑性が熱により低下することが抑制されるためであると考えられる。また、熱伝導率が維持される理由としては、Ａｇ合金膜の熱伝導性を低下させる要因となる添加金属元素が、酸素と結合した状態で表面に偏析することによって、Ａｇ合金膜内の添加金属元素量が減少するためであると考えられる。
【００１４】
ここで、本発明のＡｇ合金膜においては、膜厚が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にあり、表面粗さＲａが０．４ｎｍ以下であり、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。
この場合、膜厚が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にあるので熱容量が高く、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上と高いので、記録時に照射された熱を速やかに基板方向に放射できる。また、表面粗さＲａが０．４ｎｍと低いので、熱アシスト磁気記録媒体の平坦性を実用上問題ないレベルに維持できる、従って、高記録容量の熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として好適に用いることができる。
【００１５】
本発明のＡｇ合金膜の製造方法は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有するＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、Ａｒと酸素とを体積比で９９：１〜８０：２０の範囲にて含む混合ガス雰囲気にてスパッタリングを行うことによってＡｇ合金膜を成膜するスパッタリング工程と、前記Ａｇ合金膜を５００℃以上７００℃以下の温度にて熱処理する熱処理工程とを含むことを特徴としている。
【００１６】
このＡｇ合金の製造方法によれば、スパッタリング工程において、Ａｒと酸素とを体積比で９９：１〜８０：２０の範囲にて含む混合ガス雰囲気にてスパッタリングを行うので、Ａｇ合金スパッタリングターゲットに添加されている添加金属元素を酸素と結合した状態でＡｇ合金膜に取り込ませることができる。酸素と結合した添加金属元素はＡｇの結晶内に溶解しにくいため、熱処理工程によってＡｇ合金膜の表面に偏析する。従って、本発明のＡｇ合金膜の製造方法によれば、表面に、添加金属元素が酸素と結合した状態で偏析しているＡｇ合金膜を得ることができる。
【００１７】
本発明のＡｇ合金スパッタリングターゲットは、前記Ａｇ合金膜の製造に用いるためのＡｇ合金スパッタリングターゲットであって、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有することを特徴としている。
【００１８】
このＡｇ合金スパッタリングターゲットによれば、Ａｒと酸素とを体積比で９９：１〜８０：２０の範囲にて含む混合ガス雰囲気にてスパッタリングを行うことによって、添加金属元素が酸素と結合した状態で存在するＡｇ合金膜を成膜することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、５００〜７００℃の温度にて熱処理された後の熱伝導率が高く、表面が平坦である熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのＡｇ合金膜、このＡｇ合金膜を製造するためのＡｇ合金膜の製造方法、及びＡｇ合金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。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の一実施形態であるＡｇ合金膜、Ａｇ合金膜の製造方法及びＡｇ合金スパッタリングターゲットについて説明する。
【００２１】
本実施形態であるＡｇ合金膜は、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いるためのものである。
熱アシスト磁気記録録媒体は、一般に、基板／ヒートシンク層／配向制御層／磁気記録層／保護層からなる積層体である。配向制御層は、磁気記録層に含まれるＦｅ−Ｐｔ合金などの磁性材料の結晶粒径や配向性を調整するための層である。基板とヒートシンク層との間には、非晶質下地層が介在していてもよい。
【００２２】
本実施形態であるＡｇ合金膜は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇからなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加金属元素を合計で１原子％以上６原子％以下の範囲にて含有し、残部がＡｇ及び不可避不純物からなる組成を有する。本実施形態のＡｇ合金膜において、添加金属元素は酸素と結合した状態で表面に偏析している。熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いられているＡｇ合金膜において、添加金属元素が酸素と結合した状態で表面に偏析していることは、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）法により、深さ方向の元素分布と、添加金属元素の化学状態を分析することによって確認することができる。
【００２３】
Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ及びＭｇなどの添加金属元素は、Ａｇ合金膜の表面の平坦性を向上させる作用効果を有する金属元素である。添加金属元素は、成膜直後はＡｇ合金膜の膜内に添加金属元素が合金元素として酸素と結合した状態で存在する。この酸素と結合した合金元素がＡｇ合金膜の膜内に存在することによって、Ａｇの粒成長が抑制される。そして、熱処理時には添加金属元素が酸素と結合した状態で表面に偏析することによって、表面の平滑性が熱により低下することが抑制される。
【００２４】
ここで、Ａｇ合金膜において添加される添加金属元素の含有量が１原子％未満の場合には、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、添加金属元素の含有量が６原子％を超える場合には、Ａｇ合金膜の熱伝導率が許容範囲を超えて低下するおそれがある。
このような理由から、本実施形態では、Ａｇ合金膜における添加金属元素の含有量を１原子％以上６原子％以下、さらに好ましくは２原子％以上５原子％以下の範囲内に設定している。添加金属元素は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を組合せて使用してもよい。
【００２５】
本実施形態であるＡｇ合金膜は、膜厚が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にあり、表面粗さＲａが０．４ｎｍ以下であり、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。
このＡｇ合金膜は、膜厚が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にあるので、熱容量が高く、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いた場合に記録時に照射された熱を吸収することができる。また、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上と高いので、記録時に照射された熱を速やかに基板方向に放射できる。さらに、表面粗さＲａが０．４ｎｍと低いので、熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として用いた場合でも、熱アシスト磁気記録媒体の平坦性を実用上問題ないレベルに維持できる。このため、本実施形態のＡｇ合金膜は、高記録容量の熱アシスト磁気記録媒体のヒートシンク層として好適に用いることができる。
【００２６】
次に、本実施形態であるＡｇ合金膜の製造方法について説明する。本実施形態であるＡｇ合金膜の製造方法は、スパッタリング工程と熱処理工程とを含む。スパッタリング工程は、Ａｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、Ａｒと酸素とを体積比で９９：１〜８０：２０、更に好ましくは９９：１〜９０：１０の範囲にて含む混合ガス雰囲気にてスパッタリングを行うことによってＡｇ合金膜を成膜する工程である。熱処理工程は、Ａｇ合金膜を５００℃以上７００℃以下の温度にて熱処理する工程である。
【００２７】
Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、不可避不純物のうち、酸素の含有量は５０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｂｉの含有量は３０質量ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２８】
Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、スパッタ面における平均結晶粒径が２５０μｍ以下であることが好ましい。平均結晶粒径が２５０μｍを超えると、Ａｇ合金の結晶間に大きな空孔が形成されて、スパッタ面の凹凸が大きくなり、スパッタリングによる成膜時の異常放電が発生し易くなるおそれがある。平均結晶粒径は１５０μｍ以下であれば更に好ましい。
【００２９】
本実施形態であるＡｇ合金膜の製造方法において、スパッタリング工程では、上述のＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、スパッタリングを行うことによってＡｇ合金膜を成膜する。スパッタ装置としては、マグネトロンスパッタ方式のスパッタ装置を用いることができる。スパッタ装置の電源としては、直流（ＤＣ）電源、高周波（ＲＦ）電源、中周波（ＭＦ）電源、交流（ＡＣ）電源のいずれも選択可能である。
【００３０】
本実施形態では、スパッタ装置にスパッタガスとしてＡｒと酸素とを含む混合ガスを供給して、その混合ガス雰囲気にてスパッタリングを行う。スパッタリングで使用するスパッタガスに少量の酸素を加えることによって、添加金属元素が酸素と結合した状態でＡｇ合金膜内に取り込まれることになる。
ここで、スパッタガスの酸素の含有量が少なくなりすぎると、酸素と結合した状態でＡｇ合金膜内に取り込まれる合金元素の量が少なり、Ａｇ合金膜の熱伝導性と表面の平坦性との改善効果が低下するおそれがある。一方、スパッタガスの酸素の含有量が多くなりすぎると、過剰の酸素がＡｇ合金膜内に取り込まれて、Ａｇが酸化しＡｇ合金膜の熱伝導性が低下するおそれがある。
このため、本実施形態では、スパッタガスのＡｒと酸素の割合は、体積比で９９：１〜８０：２０の範囲に設定している。
【００３１】
本実施形態であるＡｇ合金膜の製造方法において、熱処理工程では、Ａｇ合金膜を５００℃以上７００℃以下の温度にて熱処理する。この熱処理工程によって、酸素と結合した合金元素がＡｇ合金膜の表面に偏析する。これによって、Ａｇ合金膜の熱伝導性を低下させる要因となる添加金属元素が、合金元素として酸素と結合した状態で表面に偏析するので、Ａｇ合金膜内の熱伝導性が向上する。Ａｇ合金膜（ヒートシンク層）の上に、磁気記録層を積層した後に行うことが好ましい。これによって、記録層のＦｅ−Ｐｔ合金の規則化を同時に行えるためである。
【実施例】
【００３２】
＜Ａｇ合金スパッタリングターゲット＞
（Ａｇ合金スパッタリングターゲットの製造）
純度９９．９９％以上のＡｇ、純度９９．９％以上のＩｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇの金属原料を準備した。準備した各金属原料を表１に示す組成になるように秤量した。次に、秤量した各金属原料を、大気中で１１００℃にて溶解、鋳造を行って、約１００ｍｍ×１３５ｍｍ×３５ｍｍのＡｇ合金素材を得た。
【００３３】
次いで、得られたＡｇ合金素材に対して、冷間圧延を行った。その後、大気中にて６５０℃で１時間の熱処理を施し、水冷して約２００ｍｍ×２５０ｍｍ×９ｍｍの板材に成形した。
【００３４】
板材に成形したＡｇ合金素材を機械加工し、直径１５２．４ｍｍ、厚さ６ｍｍのＡｇ合金スパッタリングターゲットを得た。
【００３５】
本発明例１〜１９及び比較例１〜４にて製造したＡｇ合金スパッタリングターゲットについて、樹脂埋め、研磨、粒界エッチングを施したターゲットのスパッタ面について光学顕微鏡にて対物１０倍、接眼１０倍の倍率で写真撮影を行い、この写真からＪＩＳ  Ｇ０５５１に記載の切断法によりターゲットスパッタ面の平均結晶径を測定した。その結果、全てのＡｇ合金スパッタリングターゲットにおいて、スパッタ面の平均結晶粒径は約１２０μｍであった。
【００３６】
また、本発明例１〜１９及び比較例１〜４にて製造したＡｇ合金スパッタリングターゲットについて、不純物含有量をＩＣＰ発光分光法により測定した。その結果、全てのＡｇ合金スパッタリングターゲットにおいて、酸素は４０質量ｐｐｍ以下であった。また、金属不純物については、Ｆｅ、Ｐｂ、Ｂｉはいずれも１０質量ｐｐｍ以下であった。
【００３７】
【表１】
2017088984.tif 000002
【００３８】
＜Ａｇ合金膜＞
（Ａｇ合金膜の成膜と組成の分析）
上記本発明例１〜１９及び比較例１〜４にて製造したＡｇ合金スパッタリングターゲットを無酸素銅製のバッキングプレート材にはんだ付けし、これをスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ社製  ＳＩＨ−４５０Ｈ）に装着した。そして、表２、３に示す通り条件にてガラス基板上に、厚さ５μｍのＡｇ合金膜を成膜し、そのＡｇ合金膜の組成をＩＣＰ発光分光分析法にて分析した。その結果を表３に示す。
【００３９】
（Ｔａ膜／Ａｇ合金膜／Ａｌ２Ｏ３膜からなる積層体の作製）
上記本発明例１〜１９及び比較例１〜４にて製造したＡｇ合金スパッタリングターゲット、及び市販されている同じサイズのＴａターゲット、Ａｌ２Ｏ３ターゲットをスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ社製  ＳＩＨ−４５０Ｈ）に装着した。Ａｇ合金スパッタリングターゲットは、無酸素銅製のバッキングプレート材にはんだ付けしてからスパッタ装置に装着した。そして、表面に厚さ１００ｎｍのＳｉＯ２層を有するＳｉウェーハ（基板）上に、Ｔａ膜を５ｎｍ、Ａｇ合金膜を５０ｎｍ、Ａｌ２Ｏ３膜を１０ｎｍの厚さでこの順番に成膜した３層の積層構造を有する積層体を得た。この積層体のＴａ膜は、熱アシスト磁気記録方式用の磁気記録媒体の非晶質下地層に、Ａｌ２Ｏ３膜は、熱アシスト磁気記録方式用の磁気記録媒体の配向制御層に相当する層として、実験的に用いている。なお、各膜の成膜条件は表２、３に示す通りである。また、それぞれのターゲットは成膜前に表２の条件にて、成膜用の基板をセットしないプレスパッタリングを６０分間実施し、ターゲット表面の機械加工層を十分に除去した。
【００４０】
【表２】
2017088984.tif 000003
【００４１】
（熱伝導率の測定）
積層体の電気伝導率を四探針法により測定した。得られた電気伝導率を、下記のＷｉｅｄｅｍａｎｎ−Ｆｒａｎｚ則の式を用いて熱伝導率に換算した。下記の式において、Ｋは熱伝導率、σは電気伝導率、ｋＢはボルツマン定数、ｅは電荷素量、Ｔは温度である。得られた成膜直後の熱伝導率を、表３に示す。
【００４２】
【数１】
2017088984.tif 000004
【００４３】
なお、積層体の最表面は絶縁体のＡｌ２Ｏ３膜であり、Ａｇ合金膜の下層はＴａ膜であるが、Ａｇ合金膜の電気抵抗は他の膜と比べて十分低いと考えられるため、測定した電気伝導率はほぼＡｇ合金層の電気伝導率を反映していると考えられる。
【００４４】
（表面粗さＲａ）
積層体の表面粗さＲａを、原子間力顕微鏡（セイコーインスツルメンツ社製  ＳＰＩ３８００Ｎ）により測定した。なお、Ｔａ膜、Ａｌ２Ｏ３膜単独の表面粗さＲａは約０．１ｎｍであることを確認しており、今回得られた０．２ｎｍを超える表面粗さＲａについてはほぼＡｇ合金に起因する表面粗さＲａであると判断した。得られた成膜直後の表面粗さＲａを、表３に示す。
【００４５】
（熱処理後の熱伝導率と表面粗さＲａ）
積層体を、６００℃の温度で熱処理した。熱処理は、窒素雰囲気中で、１℃／秒の速度にて６００℃まで昇温し、６００℃の温度で１分間保持した後、室温まで放冷することによって行った。
熱処理後の積層体について、熱伝導率と表面粗さとを上記の方法を用いて測定した。得られた熱処理後の熱伝導率と表面粗さを、表３に示す。
【００４６】
（熱処理後のＡｇ合金膜の合金元素の偏析と合金元素と酸素の結合の有無）
熱処理後の積層体についてＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法により、深さ方向の元素分布を測定し、Ａｇ合金膜中の添加金属元素がＡｌ２Ｏ３膜との界面側に偏析しているかどうかを確認した。使用したＸＰＳ装置はアルバックファイ社製ＥＳＣＡ５６００ＬＳであり、使用したＸ線種はＡｌ−Ｋαである。その結果を表３に添加金属元素の偏析の有無として示す。偏析の有無ついては深さ方向の元素分布分析結果にてＡｇ合金膜の表面側（Ａｌ２Ｏ３膜側）で、Ｔａ膜側あるいはＡｇ合金膜内部に比べて合金元素が濃縮していることを判断基準とした。また偏析している添加金属元素の化学状態を分析し、添加金属元素が酸素と結合しているかどうかを、光電子の束縛エネルギーのスペクトルを測定し、酸素が検出され、かつ各添加元素のピーク位置が金属状態の基準ピーク位置より高エネルギー側にシフトしていることをもって確認した。その結果を表３に添加金属元素と酸素の結合の有無として示す。なおＸＰＳ測定の際はＡｇのピーク位置でエネルギー補正を行った。
【００４７】
【表３】
2017088984.tif 000005
【００４８】
添加金属元素（Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ）の含有量が本発明の範囲内にあるＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて、Ａｒと酸素との比率が本発明の範囲内にあるスパッタガスの雰囲気中にてスパッタリングを行うことによって成膜したＡｇ合金膜を、本発明の範囲内の温度にて熱処理することによって製造した本発明例１〜１９のＡｇ合金膜は、表面に添加金属元素が酸素と結合した状態で偏析していることが確認された。また、本発明例１〜１９のＡｇ合金膜は、成膜後及び熱処理後の熱伝導率、成膜後及び熱処理後の表面粗さＲａがバランスよく優れていることが確認された。
【００４９】
一方、比較例１のＡｇ合金膜は、添加金属元素（Ｓｎ）の含有量が、本発明の範囲よりも少ないＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて製造したものである。このＡｇ合金膜は、表面粗さＲａが大きくなった。
比較例２のＡｇ合金膜は、添加金属元素（Ｓｎ）の含有量が、本発明の範囲よりも多いＡｇ合金スパッタリングターゲットを用いて製造したものである。このＡｇ合金膜は、熱伝導率が低かった。
【００５０】
比較例３のＡｇ合金膜は、添加金属元素（Ｓｎ）の含有量が、本発明の範囲内にあるＡｇ合金スパッタリングターゲットを用い、酸素を含まないスパッタガスの雰囲気中にてスパッタリングを行うことによって成膜したものである。このＡｇ合金膜は、表面に添加金属元素が酸素と結合した状態で偏析しておらず、また熱伝導率が低かった。
【００５１】
比較例４のＡｇ合金膜は、添加金属元素（Ｓｎ）の含有量が、本発明の範囲内にあるＡｇ合金スパッタリングターゲットを用い、本発明の範囲よりも酸素を多量に含むスパッタガスの雰囲気中にてスパッタリングを行うことによって成膜したものである。このＡｇ合金膜は、熱伝導率が低かった。