JP2002038258A

JP2002038258A - スパッタリングターゲット

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Publication number: JP2002038258A
Application number: JP2000220983A
Authority: JP
Inventors: Koichi Watanabe; 光一渡邊; Takashi Watanabe; 高志渡辺; Takashi Ishigami; 隆石上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-02-06
Anticipated expiration: 2020-07-21
Also published as: JP4900992B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｇｅ膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇｅ合金膜などのＧ
ｅ系薄膜を形成するにあたって、その膜厚分布の均一性
を格段に向上させたスパッタリングターゲットが求めら
れている。【解決手段】高純度Ｇｅ、もしくはＢ、Ｃ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、ＩｒおよびＲｕから選
ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜50原子％の範囲で含
むＧｅ合金からなるスパッタリングターゲットである。
このようなスパッタリングターゲットにおいて、ターゲ
ット表面の面方位をＸ線回折法で測定した際に、(111)
面のピーク強度に対する(220)面のピーク強度の比（(22
0)／(111)）が0.3以上とされている。さらに、この(22
0)／(111)ピーク強度比は、ターゲット表面全体として
のバラツキが±30％以内とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
の構成層としてのＧｅ層、Ｇｅ化合物層、Ｇｅ合金層な
どを形成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。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報記録の分野では情報量の増大
に伴って、大量のデータを高速にかつ高密度に記録・再
生することが可能な記録装置や記録媒体が求められてい
る。光ディスクは、このような用途に適した記録媒体と
いうことができる。代表的な光ディスクとしては、光磁
気効果を利用した光磁気記録媒体や、記録層を結晶質状
態と非晶質状態との間で可逆的に相変化させ、この相変
化に伴う反射率の違いを利用した相変化型光記録媒体が
挙げられる。

【０００３】相変化型光記録媒体は、レーザー光を照射
することで記録層を相変化させ、これにより情報の記録
・消去を行うものであり、光学系の構造が簡単であると
いうような特徴を有している。さらに、光磁気記録のよ
うに磁界を必要とせず、光の強度変調による重ね書き
（オーバーライト）が容易で、またさらにデータ転送速
度が速いというような特徴を有している。加えて、ＣＤ
−ＲＯＭなどの再生専用ディスクとの互換性にも優れて
おり、ＤＶＤ−ＲＡＭなどをはじめとする大容量タイプ
の書換え可能型記録媒体に適用されている。

【０００４】相変化型光ディスクの構造としては、例え
ばポリカーボネート基板上などに反射層／保護層／中間
層／記録層／中間層／保護層の6層を形成した構造が挙
げられる。記録層にはＧｅＳｂＴｅ系合金やＩｎＳｂＴ
ｅ系合金などのカルコゲン系合金薄膜が適用されてい
る。また、保護層にはＺｎＳ−ＳｉＯ₂が、反射層には
Ａｌ−Ｍｏ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｇなどの材料が使用されて
いる。中間層は、記録性の向上のために設けられるよう
になったものであり、Ｇｅ単体、ＧｅＮのようなＧｅ化
合物、Ｇｅ−ＣｒやＧｅ−ＳｉなどのＧｅ合金などで構
成されている。

【０００５】上記したような層構造を有する相変化型光
ディスクは、スパッタ法で各構成層を形成して作製する
ことが一般的である。具体的には、カセット式回転タイ
プのスパッタリング装置を用い、あるタクトタイムを維
持しながら各構成層を連続して形成することによって、
光ディスクを作製している。光ディスクの生産量は膨大
であり、また製造コストの低減が求められていることか
ら、各構成層を形成する際のスパッタ成膜は連続して実
施すること、さらにスパッタリングターゲットの使用効
率を高めることなどが重要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに相変化型光ディスクでは、情報が記録された記録層
に光を照射し、記録層の結晶質状態と非晶質状態との間
の反射率の違いに基づく反射光量の違いを０と１に対応
させて、記録データの読み出しが行われる。このような
反射率の違いに基づいて記録データの読み出し（再生）
を行う場合、その信頼性（再生精度）には各構成層の膜
厚の均一性が大きく影響する。

【０００７】現状では、各構成層の膜厚の均一性は5％
程度とされているが、再生の信頼性をさらに高めるため
に膜厚の均一性を向上させることが求められている。具
体的には、相変化型光ディスクを構成する各層の膜厚の
均一性を1％以下に抑制することが望ましいとされてい
る。

【０００８】しかしながら、相変化型光ディスクの中間
層を構成するＧｅやＧｅ合金は、他の構成層の材料に比
べてスパッタレートが低く、他の構成層を成膜する際の
タクトタイムに合せると膜厚が不均一になりやすいとい
う問題がある。また、上述したように、光ディスクの製
造工程では連続成膜作業が必須であることから、工程途
中でスパッタ条件などにより膜厚分布を調整することは
困難である。

【０００９】本発明はこのような課題に対処するために
なされたもので、Ｇｅ膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇｅ合金膜な
どのＧｅ系薄膜を形成するにあたって、その膜厚分布の
均一性を格段に向上させ、連続成膜工程においても膜厚
の均一性を安定に保つことを可能にしたスパッタリング
ターゲットを提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために、ＧｅもしくはＧｅ合金ターゲットの表
面（ターゲット面）の結晶方位について検討した結果、
ターゲット表面のＸ線回折による(220)面ピークと(111)
面ピークとの強度比、すなわち(220)／(111)ピーク強度
比が、得られる膜（スパッタ膜）の膜厚分布に影響を及
ぼし、この(220)／(111)ピーク強度比を0.3以上とする
ことによって、スパッタ膜（Ｇｅ膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇ
ｅ合金膜など）の膜厚均一性を大幅に高めることが可能
であることを見出した。

【００１１】本発明はこのような知見に基づいて成され
たものである。すなわち、本発明のスパッタリングター
ゲットは、請求項１に記載したように、高純度Ｇｅ、も
しくはＢ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃ
ｏ、ＩｒおよびＲｕから選ばれる少なくとも1種の元素
を0.1〜50原子％の範囲で含むＧｅ合金からなるスパッ
タリングターゲットであって、前記ターゲット表面の面
方位をＸ線回折法で測定した際の(111)面のピーク強度
に対する(220)面のピーク強度の比（(220)／(111)）が
0.3以上であ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は、さ
らに請求項２に記載したように、前記ターゲット表面全
体における前記(220)／(111)ピーク強度比のバラツキが
±30％以内であることを特徴としている。

【００１３】本発明のスパッタリングターゲットは、例
えば請求項３に記載したように、バッキングプレートと
接合されて用いられる。また、本発明のスパッタリング
ターゲットは、例えば請求項４に記載したように、光デ
ィスクの構成層を形成する際に用いられるものである。
特に、請求項５に記載したように、相変化型などの光デ
ィスクの中間層を構成するＧｅ層、Ｇｅ化合物層、Ｇｅ
合金層の形成用として好適である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について説明する。

【００１５】本発明のスパッタリングターゲットは、高
純度ＧｅまたはＧｅ合金からなるものである。ターゲッ
トの構成材料としてのＧｅ合金は、Ｂ、Ｃ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、ＩｒおよびＲｕから選
ばれる少なくとも1種の元素（Ｍ元素）を0.1〜50原子％
の範囲で含むものである。

【００１６】ここで、スパッタリングターゲットをＧｅ
合金で構成する場合、合金元素としてのＭ元素は、膜の
使用目的に応じて適宜に選択される。例えば、スパッタ
膜を光ディスクの中間層として使用する場合には、Ｍ元
素としてＳｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｂ、Ｔａなどを適用すること
が好ましい。このような場合のＭ元素の含有量は、記録
層と保護層との密着性を良好にする上で、0.1〜50原子
％の範囲とすることが好ましい。

【００１７】そして、本発明のスパッタリングターゲッ
トは、上記したような高純度Ｇｅもしくは高純度Ｇｅ合
金からなるターゲットの表面（ターゲット面）におい
て、その面方位をＸ線回折法で測定した際の(111)面の
ピーク強度に対する(220)面のピーク強度の比（(220)／
(111)）を0.3以上としている。なお、ここで言うピーク
強度比とはＸ線回折法により得られる最大強度の比を指
すものである。このように、高純度ＧｅもしくはＧｅ合
金からなるターゲットの表面の面方位を規定することに
よって、得られる膜（Ｇｅ膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇｅ合金
膜などのＧｅ系薄膜）の膜厚分布の均一性を格段に向上
させることが可能となる。

【００１８】すなわち、Ｇｅ単体ターゲットもしくはＧ
ｅ合金ターゲットを用いたスパッタ成膜において、ター
ゲット組成の膜を形成する際にはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ
ｅなどの希ガスがスパッタガスとして用いられる。ま
た、ＧｅＮやＧｅＯなどのＧｅ化合物膜、さらにはＧｅ
合金窒化膜やＧｅ合金酸化膜などを形成する場合には、
リアクティブスパッタ法が適用され、希ガスと窒素もし
くは酸素ガスとの混合ガスがスパッタガスとして使用さ
れる。

【００１９】Ｇｅ膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇｅ合金膜などの
Ｇｅ系薄膜は、上述したようなスパッタ方式を採用した
ＤＣもしくはＲＦスパッタにより成膜される。このよう
なＧｅ系薄膜のスパッタ成膜において、ＧｅやＧｅ合金
はスパッタレートが低く、タクトタイムの短縮などを図
った場合には、特に膜厚分布が不均一になりやすい。ス
パッタ膜の膜厚分布は、通常ターゲットと基板との距
離、ガス圧、磁界強度などによっても変化するが、光デ
ィスクの製造工程のように、連続成膜作業が必須とされ
る場合には、工程途中でスパッタ条件などを調整するこ
とにより膜厚分布を制御することが困難である。

【００２０】そこで、Ｇｅ単体ターゲットやＧｅ合金タ
ーゲット自体の構成条件のうち、スパッタ膜の膜厚分布
に影響を及ぼしている要因を検討したところ、ターゲッ
ト面の面方位が大きく影響していることを見出した。さ
らに、ターゲット面の面方位とスパッタ膜の膜厚分布と
の関係について検討した結果、ターゲット面を構成する
面方位のうち(220)面のピーク強度の影響が大きく、こ
の(220)面ピークの(111)面ピークに対するピーク強度
比、すなわち(220)／(111)ピーク強度比を高めることに
よって、スパッタ膜（Ｇｅ膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇｅ合金
膜など）の膜厚分布の均一性を大幅に高めることが可能
であることを見出した。

【００２１】ＧｅやＧｅ合金は立方晶構造を有してお
り、通常は(111)面が最密面となる。また、Ｇｅ単体や
Ｇｅ合金からなるターゲットの表面（ターゲット面）に
おいて、Ｘ線回折法で測定される結晶方位は多数存在す
るが、その中でも(220)面は他の結晶面に比べてスパッ
タされやすく、またスパッタ粒子の飛翔方向が等方的で
あるという特性を有する。従って、このような(220)面
のターゲット面における出現比率を、最密面である(11
1)面のピーク強度に対する(220)面のピーク強度の比
（(220)／(111)）として表した場合に、その値を高める
ことによって、スパッタ膜（Ｇｅ膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇ
ｅ合金膜など）の膜厚分布の均一性を大幅に向上させる
ことができる。

【００２２】このようなことから、本発明のスパッタリ
ングターゲットにおいては、ターゲット面の面方位をＸ
線回折法で測定した際に、(111)面のピーク強度に対す
る(220)面のピーク強度の比（(220)／(111)）を0.3以上
としている。すなわち、ターゲット面の面方位におい
て、(220)／(111)ピーク強度比を0.3以上とすることに
よって、スパッタの均一性などに優れる(220)面のスパ
ッタリングに関与する影響が大きくなり、これによって
得られるスパッタ膜の膜厚分布の均一性を大幅に高める
ことができる。

【００２３】Ｇｅ単体やＧｅ合金からなるスパッタリン
グターゲットにおいて、ターゲット面の(220)／(111)ピ
ーク強度比が0.3未満であると、最密面である(111)面や
他の結晶面の影響が大きくなり、スパッタ粒子の飛翔方
向がある方向に優先的になってしまい、その結果として
スパッタ膜の膜厚分布が不均一になってしまう。ターゲ
ット面の(220)／(111)ピーク強度比は0.5以上とするこ
とがより好ましく、さらに望ましくは0.7以上である。

【００２４】また、上述した(220)／(111)ピーク強度比
は、ターゲット面全体としてのバラツキを±30％以内と
することがさらに好ましい。このように、ターゲット面
全体として上記した結晶面のピーク強度比のバラツキを
抑えることによって、スパッタ膜の膜厚の面内均一性を
さらに高めることができる。すなわち、(111)面ピーク
に対する(220)面ピークの強度比がターゲット面全体と
して±30％を超えてばらついていると、局所的に膜厚の
変動などが生じるおそれがある。ターゲット面全体とし
ての(220)／(111)ピーク強度比のバラツキは±15％以内
とすることがより好ましく、望ましくは±10％以内であ
る。

【００２５】ここで、本発明のスパッタリングターゲッ
トにおけるターゲット面の(220)／(111)ピーク強度比
は、以下に示す方法により測定された値を示すものとす
る。すなわち、図１に示すように、例えば円板状ターゲ
ットの中心部（位置１）と、中心部を通り円周を均等に
分割した4本の直線上の外周近傍位置（位置２〜９）お
よびその1/2の距離の位置（位置１０〜１７）の計17点
について、Ｘ線回折を実施して結晶面のピーク強度を測
定し、各位置における(220)／(111)ピーク強度比を求め
る。これら17点のピーク強度比を平均した値を、本発明
における(220)／(111)ピーク強度比とする。

【００２６】さらに、ターゲット面全体としての(220)
／(111)ピーク強度比のバラツキは、上記した17点の各
位置で求めた(220)／(111)ピーク強度比の最大値および
最小値から、｛（最大値−最小値）／（最大値＋最小
値）｝×100の式に基づいて求めた値（％）を示すもの
とする。

【００２７】本発明のスパッタリングターゲットを構成
する高純度Ｇｅもしくは高純度Ｇｅ合金は、通常のター
ゲットと同程度の純度を有していれば特に不純物量など
が限定されるものではない。すなわち、高純度Ｇｅもし
くは高純度Ｇｅ合金は、通常の高純度金属材料と同程度
の不純物であれば含んでいてもよい。

【００２８】ただし、高純度ＧｅもしくはＧｅ合金中の
不純物量があまり多いと、例えば光ディスクの中間層な
どとしての特性が低下するおそれがある。従って、本発
明のスパッタリングターゲットは、不純物元素としての
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋの合計含有量が1000ppm以
下の高純度Ｇｅもしくは高純度Ｇｅ合金で構成すること
が好ましい。言い換えると、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｎａ、
Ｋの各含有量（質量％）の合計量を100％から引いた値
［100−(Ｆｅ％+Ｎｉ％+Ｍｎ％+Ｎａ％+Ｋ％)］が99.9
％以上の高純度Ｇｅもしくは高純度Ｇｅ合金を用いるこ
とが好ましい。

【００２９】本発明のスパッタリングターゲットにおい
て、高純度Ｇｅ合金により構成されたターゲットは、
Ｂ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｕ、
Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｉｒ
およびＲｕから選ばれる少なくとも1種の元素（Ｍ元
素）を0.1〜50原子％の範囲で含み、残部がＧｅおよび
不可避不純物からなるものである。

【００３０】本発明のスパッタリングターゲットは、例
えば焼結法もしくは溶解法により作製される。焼結法を
適用する場合には、まずターゲット原料として高純度Ｇ
ｅ粉末を用意する。また、Ｇｅ合金ターゲットを作製す
る場合には、合金元素としてのＭ元素粉末を用意する。
Ｍ元素の種類および添加量は、目的とするスパッタ膜の
種類に応じて適宜に選択される。

【００３１】Ｇｅ単体ターゲットを作製する場合には、
上述したような高純度Ｇｅ粉末を所定のターゲット形状
に合せたカーボン型などに充填し、例えばホットプレス
により加圧焼結する。また、Ｇｅ合金ターゲットを作製
する場合には、上述したような高純度Ｇｅ粉末とＭ元素
粉末とを所定の比率で混合した粉末を、同様にターゲッ
トサイズに合せたカーボン型などに充填し、ホットプレ
スなどにより加圧焼結する。Ｇｅ粉末とＭ元素粉末との
混合は、例えばボールミルを用いて12時間以上実施する
ことが好ましい。

【００３２】上述したような加圧焼結工程においては、
焼結温度まで昇温する前に、例えば400〜600℃の温度で
2時間程度保持して脱ガス処理を実施することが好まし
い。これは原料粉末に付着している吸着酸素や他の不純
物元素を除去するためである。このような脱ガス処理を
実施した後に、例えば6.5Pa以下の真空雰囲気下で9.8MP
a以上の圧力を加えつつ加熱して焼結させる。焼結温度
は対象材料の状態図から得られる融点の±30℃の範囲内
とすることが好ましく、そのような焼結温度での保持時
間は2時間以上とすることが好ましい。さらに、焼結後
の冷却工程においては、例えば雰囲気をＡｒなどで置換
した後、室温まで10℃/min以上の冷却速度で比較的急速
に冷却することが好ましい。

【００３３】このような条件下で焼結工程を実施するこ
とによって、ターゲット材料（焼結体）の面方位を所定
の方位（(220)／(111)ピーク強度比が0.3以上の面方
位）に制御することができると共に、ターゲット各部に
おける面方位の均一性（(220)／(111)ピーク強度比のバ
ラツキが±30％以内）を向上させることが可能となる。
焼結温度や焼結時間は、特に(220)面の出現比率に影響
を及ぼす。また、焼結後の冷却速度は、ターゲット各部
における面方位の均一性などに影響を及ぼす。また、上
記したような加圧焼結工程は、結晶格子の配列を整合さ
せる役割を果たすことから、微小内部欠陥の除去などに
対しても有効に作用する。

【００３４】上述したような加圧焼結工程により得られ
たターゲット材料を機械加工し、これを例えばＡｌやＣ
ｕからなるバッキングプレートと接合する。バッキング
プレートとの接合には、拡散接合やろう付け接合などが
適用される。拡散接合時の温度は600℃以下とすること
が好ましい。また、ろう付け接合は公知のＩｎ系やＳｎ
系の接合材を使用して実施する。このようにして得られ
たターゲット素材を所定サイズに機械加工することによ
って、本発明のスパッタリングターゲットが得られる。

【００３５】本発明のスパッタリングターゲットの製造
に溶解法を適用する場合には、焼結法と同様に高純度の
Ｇｅ材料、さらには合金元素としてのＭ元素材料を用意
する。Ｇｅ単体ターゲットを作製する場合には、上述し
たような高純度Ｇｅ材料を例えば真空溶解した後に、所
定のターゲット形状に合せた鋳型内に流し込んでＧｅイ
ンゴットを作製する。また、Ｇｅ合金ターゲットの場合
には、Ｇｅ材料とＭ元素材料を所望の合金組成となるよ
うに秤量し、これを例えば真空溶解した後に鋳型内に流
し込んでＧｅ合金インゴットを作製する。

【００３６】Ｇｅ溶湯やＧｅ合金溶湯を鋳型内に流し込
んだ後の冷却は、Ａｒなどの希ガスもしくはＮ₂ガスを
チャンバ内に導入して雰囲気冷却することにより行うこ
とが好ましい。また、ＧｅインゴットやＧｅ合金インゴ
ットには、真空中、Ａｒなどの希ガス中、もしくはＨ₂
雰囲気中にて200〜600℃の条件下で熱処理を施すことが
好ましい。これらによって、ターゲット材料（インゴッ
ト）の面方位を所定の方位に制御することができると共
に、ターゲット各部における面方位の均一性を高めるこ
とが可能となる。

【００３７】溶解工程により得られたターゲット材料
は、焼結法を適用したターゲット材料と同様に、機械加
工した後にバッキングプレートと接合し、さらに所定サ
イズに機械加工することによって、本発明のスパッタリ
ングターゲットが得られる。

【００３８】本発明のスパッタリングターゲットは、記
録媒体の構成層、半導体デバイスの構成膜、液晶表示素
子やＰＤＰなどの構成膜など、種々の分野に使用されて
いるＧｅ単体膜、ＧｅＮやＧｅＯなどのＧｅ化合物膜、
Ｇｅ−Ｃｒ、Ｇｅ−Ｓｉ、Ｇｅ−ＷなどのＧｅ合金膜、
さらにはＧｅ合金の窒化膜や酸化膜などを形成する際に
用いられる。特に、本発明のスパッタリングターゲット
は、相変化型光ディスクの構成層、具体的にはＧｅ単体
膜、Ｇｅ化合物膜、Ｇｅ合金膜などからなる中間層の形
成に好ましく用いられるものである。

【００３９】本発明のスパッタリングターゲットを用い
ることによって、得られるＧｅ単体膜、Ｇｅ化合物膜、
Ｇｅ合金膜などの膜厚分布の均一性を大幅に高めること
ができる。従って、そのようなＧｅ系薄膜を相変化型光
ディスクの中間層として使用することによって、相変化
型光ディスクの記録データの読み出し（再生）の信頼性
を高めることが可能になる。これは相変化型光ディスク
の性能向上、さらには製造工数や製造コストの低減に寄
与するものである。

【００４０】

【実施例】次に、本発明の具体的な実施例およびその評
価結果について述べる。

【００４１】実施例１、比較例１まず、純度99.999％のＧｅ粉末を用意し、このＧｅ粉末
をカーボン型（直径：185mm）内に充填してホットプレ
ス装置にセットした。ここでは4つの試料を用意し、そ
れぞれ以下に示すような条件下で加圧焼結工程を実施し
た。

【００４２】ホットプレス装置にセットした各試料に
は、それぞれ6.7Pa以下の真空雰囲気中にて600℃×2hの
条件で脱ガス処理を施した。次いで、同様な真空雰囲気
中で25MPaの圧力を加えつつ880〜920℃の温度まで昇温
し、この圧力および温度で30〜300分保持することによ
って、それぞれターゲット材料としてのＧｅ焼結体を作
製した。焼結後の冷却は雰囲気をＡｒで置換し、かつ1
〜10℃/minの冷却速度で実施した。各試料の詳細な製造
条件は表１に示す通りである。

【００４３】上記した各Ｇｅ焼結体を所望のターゲット
寸法（直径180mm×厚さ6mm）に機械加工した後、Ｃｕ製
バッキングプレートにろう付け接合することによって、
4種類のＧｅスパッタリングターゲットをそれぞれ得
た。

【００４４】このようにして得た各ターゲットの表面の
Ｘ線回折を、理学社製のＸＲＤ装置を用いて行った。測
定条件は、Ｘ線：Ｃｕκ-α1（50kV，100mA）、縦型ゴ
ニオメータ、発散スリット：1deg、散乱スリット：1de
g、受光スリット：0.15mm、走査モード：連続、スキャ
ンスピード：4°/min、スキャンステップ：0.04°、走
査軸：2θ／θ、である。各Ｘ線回折結果から(220)面ピ
ークと(111)面ピークの最大強度値を用いて、(220)/(11
1)ピーク強度比を求めた。さらに、(220)/(111)ピーク
強度比のバラツキを前述した方法にしたがって求めた。
これらの結果を表１に示す。

【００４５】次に、得られた4種類のＧｅターゲットを
それぞれ用いて、スパッタ方式：回転成膜、基板−ター
ゲット間距離：120mm、スパッタガス：Ａｒ（0.5Pa）、
背圧：1×10^-5Pa、出力ＤＣ：1kW、スパッタ時間：1mi
n、の条件下で、直径120mmのポリカーボネート基板上に
Ｇｅ膜を成膜した。得られたＧｅ膜の膜厚分布を以下の
ようにして求めた。基板の直径に対して端部から5mm間
隔でＧｅ膜の膜厚を測定し、これらの測定値の最大値お
よび最小値から、｛（最大値−最小値）／（最大値＋最
小値）｝×100の式に基づいて、膜厚分布（％）を求め
た。この値を併せて表１に示す。

【００４６】

【表１】表１から明らかなように、ターゲット面の結晶面を所定
の面方位に制御した本発明のＧｅスパッタリングターゲ
ットによれば、膜厚分布の均一性に優れるＧｅ膜が得ら
れることが分かる。

【００４７】実施例２、比較例２まず、純度99.999％のＧｅ粉末とＡｌ粉末を用意し、こ
れらの粉末をＧｅ−10at％Ａｌの組成となるように混合
した。混合はボールミルを用いて実施し、混合時間は24
時間とした。ボールミルによる混合はＡｒ雰囲気中で行
った。この混合粉末をカーボン型（直径：185mm）内に
充填してホットプレス装置にセットした。ここでは4つ
の試料を用意し、それぞれ以下に示すような条件下で加
圧焼結工程を実施した。

【００４８】ホットプレス装置にセットした各試料に
は、それぞれ6.7Pa以下の真空雰囲気中にて600℃×2hの
条件で脱ガス処理を施した。次いで、同様な真空雰囲気
中で25MPaの圧力を加えつつ350〜426℃の温度まで昇温
し、この圧力および温度で30〜300分保持することによ
って、それぞれターゲット材料としてのＧｅ−Ａｌ合金
焼結体を作製した。焼結後の冷却は雰囲気をＡｒで置換
し、かつ1〜10℃/minの冷却速度で実施した。各試料の
詳細な製造条件は表２に示す通りである。

【００４９】上記した各Ｇｅ−Ａｌ合金焼結体を所望の
ターゲット寸法（直径180mm×厚さ6mm）に機械加工した
後、Ｃｕ製バッキングプレートにろう付け接合すること
によって、4種類のＧｅ−Ａｌ合金スパッタリングター
ゲットをそれぞれ得た。得られた各ターゲットの表面の
Ｘ線回折を、実施例１と同様にして行い、その結果から
(220)/(111)ピーク強度比、さらに(220)/(111)ピーク強
度比のバラツキを前述した方法にしたがって求めた。こ
れらの結果を表２に示す。

【００５０】次に、得られた4種類のＧｅ−Ａｌ合金タ
ーゲットをそれぞれ用いて、実施例１と同一条件でポリ
カーボネート基板上にＧｅ−Ａｌ合金膜を成膜した。こ
れらＧｅ−Ａｌ合金膜の膜厚分布を実施例１と同様にし
て求めた。この値を併せて表２に示す。

【００５１】

【表２】表２から明らかなように、ターゲット面の結晶面を所定
の面方位に制御した本発明のＧｅ合金スパッタリングタ
ーゲットによれば、膜厚分布の均一性に優れるＧｅ合金
膜が得られることが分かる。

【００５２】実施例３〜１８、比較例３〜１８実施例２と同様にして、それぞれ表３および表４に示す
Ｇｅ合金からなるスパッタリングターゲットを作製し
た。各ターゲットの製造条件は、表３および表４に示す
通りである。

【００５３】このようにして得た各Ｇｅ合金ターゲット
の表面のＸ線回折を、実施例１と同様にして行い、それ
らの結果から(220)/(111)ピーク強度比、さらに(220)/
(111)ピーク強度比のバラツキを前述した方法にしたが
って求めた。これらの結果を表３および表４に示す。

【００５４】次に、各Ｇｅ合金ターゲットをそれぞれ用
いて、実施例１と同一条件でポリカーボネート基板上に
Ｇｅ合金膜を成膜した。これらＧｅ合金膜の膜厚分布を
実施例１と同様にして求めた。この値を併せて表３およ
び表４に示す。

【００５５】

【表３】

【表４】表３および表４から明らかなように、ターゲット面の結
晶面を所定の面方位に制御した本発明のＧｅ合金スパッ
タリングターゲットによれば、膜厚分布の均一性に優れ
るＧｅ合金膜が得られることが分かる。

【００５６】実施例１９〜２３、比較例１９〜２３まず、Ｇｅ−30at％Ａｌ、Ｇｅ−40at％Ｔａ、Ｇｅ−18
at％Ｗの3種類のＧｅ合金を作製するために、純度99.99
9％のＧｅインゴットを破砕した破砕片と、純度99％の
Ｃｒ、Ｔａ、Ｗの各インゴットを破砕した破砕片とを用
意した。これらの破砕片を各合金組成となるように秤量
し、それらを真空溶解して鋳型（直径：200mm）内に流
し込み、それぞれＧｅ合金インゴットを作製した。

【００５７】ここでは、各Ｇｅ合金について4つの試料
を準備し、溶解後の冷却方法およびインゴットに対する
熱処理の有無などを変えて、それぞれ4個のターゲット
材料を作製した。具体的には、溶解後の冷却を真空雰囲
気のままで実施する、雰囲気をＡｒやＮ₂で置換した後
に冷却する、のいずれかを採用した。冷却速度は10℃/m
inで一定とした。また、得られたインゴットに対してＡ
ｒ雰囲気中にて600℃×5hの条件で熱処理を施したもの
と、熱処理を施していないものをそれぞれ作製した。

【００５８】上記した各Ｇｅ合金焼結体からなるターゲ
ット材料を、それぞれ所望のターゲット寸法（直径180m
m×厚さ6mm）に機械加工した後、Ｃｕ製バッキングプレ
ートにろう付け接合することによって、各Ｇｅ合金につ
いて4種類のスパッタリングターゲットをそれぞれ得
た。得られた各ターゲットの表面のＸ線回折を、実施例
１と同様にして行い、その結果から(220)/(111)ピーク
強度比、さらに(220)/(111)ピーク強度比のバラツキを
前述した方法にしたがって求めた。これらの結果を表５
に示す。

【００５９】次に、各Ｇｅ合金あたり4種類のスパッタ
リングターゲットをそれぞれ用いて、実施例１と同一条
件でポリカーボネート基板上にＧｅ合金膜を成膜した。
これら各Ｇｅ合金膜の膜厚分布を実施例１と同様にして
求めた。この値を併せて表５に示す。

【００６０】

【表５】表５から明らかなように、ターゲット面の結晶面を所定
の面方位に制御した本発明のＧｅ合金スパッタリングタ
ーゲットによれば、膜厚分布の均一性に優れるＧｅ合金
膜が得られることが分かる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスパッタ
リングターゲットによれば、それを用いてＧｅ単体膜、
Ｇｅ化合物膜、Ｇｅ合金膜などをスパッタ成膜した際
に、得られる膜の膜厚分布の均一性を大幅に高めること
が可能となる。従って、そのようなＧｅ系薄膜を使用し
た電気・電子部品や磁気部品などの性能や信頼性の向
上、さらには製造工数や製造コストの低減を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスパッタリングターゲットにおける
ターゲット面の面方位の測定方法を説明するための図で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石上隆神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内Ｆターム(参考） 4K029 BA02 BA21 BA41 BB07 BD12 DC21 5D121 AA03 EE03 EE09 EE14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高純度Ｇｅ、もしくはＢ、Ｃ、Ａｌ、Ｓ
ｉ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、ＩｒおよびＲｕから選
ばれる少なくとも1種の元素を0.1〜50原子％の範囲で含
むＧｅ合金からなるスパッタリングターゲットであっ
て、前記ターゲット表面の面方位をＸ線回折法で測定した際
の(111)面のピーク強度に対する(220)面のピーク強度の
比（(220)／(111)）が0.3以上であ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】請求項１記載のスパッタリングターゲッ
トにおいて、前記ターゲット表面全体における前記(220)／(111)ピー
ク強度比のバラツキが±30％以内であることを特徴とす
るスパッタリングターゲット。
【請求項３】請求項１または請求項２記載のスパッタ
リングターゲットにおいて、前記ターゲットはバッキングプレートと接合されている
ことを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
記載のスパッタリングターゲットにおいて、前記ターゲットは光ディスクの構成層を形成する際に用
いられることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項５】請求項１ないし請求項３のいずれか１項
記載のスパッタリングターゲットにおいて、前記ターゲットは光ディスクの中間層を構成するＧｅ
層、Ｇｅ化合物層またはＧｅ合金層を形成する際に用い
られることを特徴とするスパッタリングターゲット。