JP4687949B2 - プレスパッタ時間の短い相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法 - Google Patents
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Description
このようにして得られたターゲットはスパッタリング装置にセットされ、スパッタリングを行うことにより相変化記録膜を形成する。
「PCOS2002」High‐Density&High−Speed Phase ChangeRecording Technologies for Future Generation Proceedings of The 14th Symposiumon Phase Change Optical Information Storage PCOS2002(2002年11月28、29日に静岡県伊東市の伊東大和館において開催)第11〜15頁参照。
また、Ge−In−Sb系合金からなるターゲットをスパッタリングして相変化記録膜を形成すると純Geに近いGeリッチ相とInSb相との複合化合物相となり、スパッタ率の高いInSb相が優先的にスパッタされる結果、スパッタリング初期に形成された膜組成は、目標とする組成と比べてGe含有量の低い膜となる。そのため、膜組成が安定するためには長時間のプレスパッタを行う必要があり、長時間のプレスパッタを行い、一定の比率の成分組成を有する相変化記録膜が形成されることを確認したのちスパッタリングを行って相変化記録膜を生産している。
しかし、長時間のプレスパッタを行うことは、相変化記録膜の生産コストに大きく影響し、プレスパッタ時間の一層短いターゲットが求められている。
この発明は、かかる研究結果に基づいて成されたものであって、
原料粉末を加圧焼結することにより相変化記録膜形成用ターゲットを製造する方法において、原料粉末としてガスアトマイズ粉末を使用するプレスパッタ時間の短い相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法、に特徴を有するものである。
(1)原料粉末としてのガスアトマイズ粉末を加圧焼結することにより相変化記録膜形成用ターゲットを製造する方法において、
前記ガスアトマイズ粉末は、原子%でGa:5〜20%未満を含有し、残部がSbおよび不可避不純物からなる組成を有し、前記加圧焼結は、温度:400〜600℃、1〜3時間保持の条件で行なわれるプレスパッタ時間の短い相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法。
(2)前記ガスアトマイズ粉末は、原子%でGa:5〜20%未満を含有し、さらにIn、Te、BiおよびSnの内の1種または2種以上を合計で0.2〜20%を含有し、残部がSbおよび不可避不純物からなる組成を有する前記(1)記載のプレスパッタ時間の短い相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法、に特徴を有するものである。
Ga、Sb、In、Te、BiおよびSnをArガス雰囲気中で溶解することにより合金溶湯を作製し、この合金溶湯をArガスを用いてガスアトマイズすることにより、いずれも平均粒径:4μmを有し、表1に示される成分組成を有するガスアトマイズ合金粉末を作製した。これらガスアトマイズ合金粉末を内径:130mmのモールドに充填し、温度:530℃、圧力:24.5MPa、保持時間:2時間の条件で真空ホットプレスし円板状ホットプレス体を作製することにより本発明相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法(以下、本発明法という)11〜20を実施した。本発明法11〜20で得られたこれら円板状ホットプレス体の相対密度を測定し、その結果をターゲットの密度として表1に示した。
さらにこれら円板状ホットプレス体を超硬バイトを使用し、旋盤回転数:200rpmの条件で研削加工することにより直径:125mm、厚さ:5mmの寸法を有する円盤からなるターゲットを作製し、これらターゲットをそれぞれ無酸素銅製の冷却用バッキングプレートにろう付けし、これを直流マグネトロンスパッタリング装置に装入し、基板温度:室温、ターゲットと基板(表面に厚さ:100nmのSiO2を形成したSiウエーハ)の間の距離を70mmになるようにセットした後、スパッタガス圧:0.67kPaになるまでArガスを供給し、いずれも電力:1.5kWを投入し、成膜組成がターゲットの成分組成と同じ目標組成に対して±5%以内入るまでプレスパッタリングし、この範囲に入るまでのスパッタ時間をプレスパッタ時間として測定し、その結果を表1に示した。
Ga、Sb、In、Te、BiおよびSnをArガス雰囲気中で溶解し鋳造して合金インゴットを作製し、この合金インゴットを液体窒素中に浸漬して急冷したのちAr雰囲気中で粉砕することにより、いずれも平均粒径:20μmの実施例と同一成分組成を有する粉砕合金粉末を作製した。
これら粉砕合金粉末を内径:130mmのモールドに充填し、温度:530℃、圧力:24.5MPa、保持時間:2時間の条件で真空ホットプレスして円板状ホットプレス体を作製することにより従来相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法(以下、従来法という)11〜20を実施した。従来法11〜20で得られたこれら円板状ホットプレス体の相対密度を測定し、その結果をターゲットの密度として表1に示した。
さらにこれら円板状ホットプレス体を超硬バイトを使用し、旋盤回転数:200rpmの条件で研削加工することにより直径:125mm、厚さ:5mmの寸法を有する円盤からなるターゲットを作製し、これらターゲットをそれぞれ無酸素銅製の冷却用バッキングプレートにろう付けし、これを直流マグネトロンスパッタリング装置に装入し、基板温度:室温、ターゲットと基板(表面に厚さ:100nmのSiO2を形成したSiウエーハ)の間の距離を70mmになるようにセットした後、スパッタガス圧:0.67kPaになるまでArガスを供給し、いずれも電力:1.5kWを投入し、成膜組成がターゲットの成分組成と同じ目標組成に対して±5%以内入るまでプレスパッタリングし、この範囲に入るまでのスパッタ時間をプレスパッタ時間として測定し、その結果を表1に示した。
同様にして、本発明法12〜20により作製したターゲットは、従来法12〜20により作製したターゲッに比べて密度が高く、さらにプレスパッタ時間が格段に短いことが分かる。
Claims (3)
- 原料粉末としてのガスアトマイズ粉末を加圧焼結することにより相変化記録膜形成用ターゲットを製造する方法において、
前記ガスアトマイズ粉末は、原子%でGa:5〜20%未満を含有し、残部がSbおよび不可避不純物からなる組成を有し、
前記加圧焼結は、温度:400〜600℃、1〜3時間保持の条件で行なわれることを特徴とするプレスパッタ時間の短い相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法。 - 前記ガスアトマイズ粉末は、原子%でGa:5〜20%未満を含有し、さらにIn、Te、BiおよびSnの内の1種または2種以上を合計で0.2〜20%を含有し、残部がSbおよ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請求項1記載のプレスパッタ時間の短い相変化記録膜形成用ターゲットの製造方法。
- 請求項1および2のいずれかの方法で作製したプレスパッタ時間の短い相変化記録膜形成用ターゲット。
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