包含Al-Te-Cu-Zr基合金的溅射靶及其制造方法技术

一种溅射靶，其特征在于，所述溅射靶含有20原子％～40原子％Te，含有5原子％～20原子％Cu，含有5原子％～15原子％Zr，剩余部分包含Al，溅射靶组织由Al相、Cu相、CuTeZr相、CuTe相和Zr相构成。本发明专利技术的课题在于提供一种有效地抑制了由组成偏差引起的特性劣化的Al‑Te‑Cu‑Zr基合金溅射靶及其制造方法。

The sputtering target contains Al Te Cu Zr alloy and its manufacturing method

A sputtering target, which is characterized in that the sputtering target contains 20 atomic% ~ 40 atom%Te, containing 5 atomic% to 20 atom%Cu, containing 5 to 15 atomic%%Zr, the remaining part contains Al, sputtering target tissue is composed of Al phase, Cu phase, CuTeZr phase, CuTe phase and Zr phase. The subject of the invention is to provide an effectively suppress the deterioration caused by the deviation of the composition of Al Te Cu Zr base alloy sputtering target and manufacturing method thereof.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含Al-Te-Cu-Zr基合金的溅射靶及其制造方法
本专利技术涉及包含Al-Te-Cu-Zr基合金的溅射靶及其制造方法，特别是用于形成作为电阻变化型材料的包含Al-Te-Cu-Zr基合金的薄膜的Al-Te-Cu-Zr基合金溅射靶及其制造方法。
技术介绍
近年来，使用利用电阻变化来记录信息的包含Te-Al基材料或Te-Zr基材料的薄膜作为电阻变化型记录材料。作为形成包含这些材料的薄膜的方法，通常利用真空蒸镀法、溅射法等一般被称为物理蒸镀法的方法来进行。特别是从操作性、成膜的稳定性出发，经常使用磁控溅射法来形成。利用溅射法的薄膜形成通过以下方式进行，使氩离子等正离子与设置在阴极的靶物理性地撞击，利用该撞击能量使构成靶的材料放出，从而将与靶材料几乎相同组成的膜层叠于对置的阴极侧的基板上。利用溅射法的成膜具有以下特征：通过调节处理时间、供给功率等，可以以稳定的成膜速度形成埃单位的薄膜到数十μm的厚膜。作为Te-Al基溅射用靶，例如，在专利文献1中公开了一种靶，其包含选自Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta和镧系元素的元素组中的一种以上高熔点金属元素、选自Al、Ge、Zn、Co、Cu、Ni、Fe、Si、Mg、Ga中的一种以上元素和选自S、Se、Te中的一种以上硫族元素。另外，作为其制造方法，公开了制作AlCuZr合金锭，然后将该合金锭粉碎而制成合金粉末，在该合金粉末中混合Te粉末和Ge粉末，并进行烧结，由此制造AlCuGeTeZr靶材。在制作包含多元合金的烧结体的情况下，如上所述，经常进行预先合成构成成分，然后将其作为原料使用的方法。然而，在制造Al-Te-Cu-Zr合金的情况下，存在以下等问题，如果预先合成Te-Zr，则由于Te的蒸气压大，因此在与高熔点的Zr的液相合成中，会发生组成偏差(1000℃下的Te的蒸气压100kPa，Zr的蒸气压1kPa以下)，另外，如果将Al与Te合金化，则会生成非常活跃且难以处理的Al-Te。另外，在形成作为电阻变化型记录材料的Te-Al基等合金膜的情况下，成为问题的是，在溅射时在靶表面产生结瘤，成为粉粒或电弧放电的原因。特别是对于Al-Te-Cu-Zr合金靶而言，由于由成膜速度不同的多种金属成分构成，因此存在结瘤的产生频率高，粉粒的产生量也多的问题。而且，这样的靶或溅射时的问题已成为使作为记录介质的薄膜的品质降低的重大原因。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-26679号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的课题在于提供组成偏差小，具备所期望的特性的Al-Te-Cu-Zr基合金溅射靶及其制造方法。用于解决问题的手段为了解决上述课题，本专利技术人进行了深入研究，结果得到了下述发现：通过设计制造方法，可以制造相对于原料配合比的烧结体的组成偏差小且粉粒产生量少的Al-Te-Cu-Zr基合金溅射靶。基于这样的发现，本专利技术提供：1)一种溅射靶，其特征在于，所述溅射靶含有20原子％～40原子％Te，含有5原子％～20原子％Cu，含有5原子％～15原子％Zr，剩余部分包含Al，溅射靶组织由Al相、Cu相、CuTeZr相、CuTe相和Zr相构成。2)根据上述1)所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的平均粒径为1μm～50μm，最大粒径为100μm以下。3)根据上述1)或2)中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的纯度为3N以上，氧含量为3000重量ppm以下。4)根据上述1)～3)中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶含有选自Si、C、Ti、Hf、V、Nb、Ta、镧系元素、Ge、Zn、Co、Ni、Fe、Mg、Ga、S、Se中的任意一种以上元素。5)根据上述1)～4)中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的相对密度为90％以上。另外，本专利技术提供：6)一种溅射靶的制造方法，其特征在于，称量Al原料粉末、Te原料粉末、Cu原料粉末、Zr原料粉末以达到所期望的组成，然后将其混合，接着，对得到的混合粉末进行烧结。7)根据上述6)所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，使用平均粒径为1μm～50μm、最大粒径为100μm以下的原料粉末。8)根据上述6)或7)所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，在300℃～380℃下进行烧结。9)根据上述6)～8)中任一项所述的溅射靶的制造方法，其特征在于，在氩气气氛下进行烧结。专利技术效果本专利技术的Al-Te-Cu-Zr基合金烧结体溅射靶由于未预先进行合成，因而具有由该合成引起的组成偏差小，可以抑制由组成偏差引起的特性劣化的优良效果。附图说明图1为表示溅射靶的粒径的测定部位的图。图2为实施例1的溅射靶的外观照片。图3为实施例1的溅射靶的使用FE-EPMA得到的元素分布图。具体实施方式本专利技术的Al-Te-Cu-Zr基合金溅射靶含有20原子％～40原子％Te，含有5原子％～20原子％Cu，含有5原子％～15原子％Zr，剩余部分包含Al。确定各自的组成范围以得到作为电阻变化型记录材料的特性。另外，本专利技术的Al-Te-Cu-Zr基合金溅射靶的组织由Al相、Cu相、CuTeZr相、CuTe相和Zr相构成。这些相可以通过利用EPMA的组织观察来确认。存在纯Te相时，由于溅射速度大，因此存在下述等问题：发生组成偏差，或者产生结瘤。此外，由于Te的蒸气压高，因此靶中容易产生孔洞，另外，由于热导率低，因此也存在热积聚、容易破裂等问题。然而，如本专利技术这样，通过使Te形成与其它金属元素的合金相，可以解决上述问题。在本专利技术的溅射靶中，优选平均粒径为1μm以上且50μm以下，最大粒径为100μm以下。在由成膜速度不同的相构成的复合材料的情况下，通过减小晶粒尺寸，可以降低溅射靶表面的起伏，由此可以减少结瘤的产生。需要说明的是，如后所述，溅射靶的晶粒尺寸不仅会因原料粉末的粒径调节，而且会因混合方法、烧结条件等而大幅变动。另外，本专利技术的溅射靶的氧含量优选为3000重量ppm以下。通过这样降低氧含量，可以抑制由氧含量引起的粉粒的产生，此外，能够提高电阻变化型存储器等器件的特性。另外，杂质元素的存在会降低器件特性，因此，更优选将溅射靶的纯度调节为3N(99.9％)以上。但是，本专利技术的纯度为不包括作为靶或膜的构成元素和Zr的同族元素的Ti、Hf以及气体成分(C、O、N、H)的纯度。本专利技术的溅射靶以Al、Te、Cu、Zr作为主要成分，但是为了调节电阻变化型存储器等器件的特性，可以添加其它成分。例如，可以添加选自Si、C、Ti、Hf、V、Nb、Ta、镧系元素、Ge、Zn、Co、Ni、Fe、Mg、Ga、S、Se中的任意一种以上元素。这些添加物优选以0.1重量％～5.0重量％的量添加，由此可以提高器件性能。本专利技术的溅射靶的相对密度优选为90％以上。通过使用这样的致密的靶，可以实现优良的溅射特性。本专利技术中的相对密度由下式计算。相对密度＝{(烧结体的密度)/(理论密度)}×100其中，所述烧结体密度通过用游标卡尺测定烧结体的尺寸，由其体积和测定重量计算出，理论密度如下所示，通过各原料的单体密度乘以混合质量比，并对所得到的值求和来求出。理论密度＝∑{(各原料的理论密度×混合比)+(各原料的理论密度×混合比)+···}本专利技术的Al-Te-Cu-Zr基合金溅射靶例如可以通过以下方法来制作。首先，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射靶，其特征在于，所述溅射靶含有20原子％～40原子％Te，含有5原子％～20原子％Cu，含有5原子％～15原子％Zr，剩余部分包含Al，溅射靶组织由Al相、Cu相、CuTeZr相、CuTe相和Zr相构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.09 JP 2014-2077701.一种溅射靶，其特征在于，所述溅射靶含有20原子％～40原子％Te，含有5原子％～20原子％Cu，含有5原子％～15原子％Zr，剩余部分包含Al，溅射靶组织由Al相、Cu相、CuTeZr相、CuTe相和Zr相构成。2.根据权利要求1所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的平均粒径为1μm～50μm，最大粒径为100μm以下。3.根据权利要求1或2中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶的纯度为3N以上，氧含量为3000重量ppm以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的溅射靶，其特征在于，所述溅射靶含有选自Si、C、Ti、Hf、V、N...

【专利技术属性】
技术研发人员：小井土由将，
申请(专利权)人：捷客斯金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP