溅射靶部件及其制造方法技术

提供一种在成膜时能够有效地减少微粒的产生的溅射靶部件。其是由纯度为99.9质量％以上的镁形成的溅射靶部件，镁的平均晶粒粒径为42μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溅射靶部件及其制造方法
本专利技术涉及一种溅射靶部件及其制造方法。
技术介绍
磁性随机存储器(MRAM)的存储单元，是代替现在广泛使用的存储单元的DRAM的大容量存储单元，并且，作为高速非易失性存储器对其进行广泛的研究开发。作为该MRAM的核心部的隧道磁阻元件(TMR元件)，具有通过由强磁性金属形成的第1和第2两个垂直磁化电极层夹着由氧化物形成的隧道势垒层(以下，也称作“势垒层”)的两侧的隧道结构。作为势垒层，使用MgO层。因此，为了形成MgO层，需要由镁(Mg)构成的溅射靶。例如，在专利文献1中公开了一种MgO薄膜形成用Mg溅射靶，其特征在于，Mg基体中存在的夹杂物的最大直径为5mm以下。另外，专利文献2中公开了一种反应性溅射用靶材，其通过挤压纯度99.9重量％以上的镁铸坯而制作成，含有镁氧化物、镁碳氧化物、镁水合物中的1种或2种以上，且将表面变质层控制为5nm以下的层厚。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-348663号公报专利文献2：日本特开2001-73126号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题所要解决的技术问题在于，提供一种成膜时有效地减少微粒的产生的溅射靶部件及其制造方法。解决技术问题的方法为了解决上述技术问题，在本实施方式的溅射靶部件，是由纯度为9.9质量％以上的镁形成的溅射靶部件，镁的平均晶粒粒径为42μm以下。在本实施方式的溅射靶部件中，通过X射线衍射对溅射面进行测量时，在该溅射面中，(0001)面的取向率为50％以上。在本实施方式的溅射靶部件中，在通过X射线衍射对所述溅射面进行测量时，在该溅射面中，(0001)面的取向率为80％以下。在本实施方式的溅射靶部件中，平均强度为65MPa以上。在本实施方式的溅射靶部件中，所述镁的纯度为99.95质量％以上。在本实施方式的溅射靶部件中，氧含有量为20质量ppm以下。在本实施方式的溅射靶部件中，碳含有量为80质量ppm以下。在本实施方式的溅射靶部件中，相对密度为99.0％以上。另外，本实施方式的溅射靶部件的制造方法，是制造上述的溅射靶部件的方法，包括在100℃～450℃的材料温度下进行轧制得到轧制材料的轧制步骤。在本实施方式的溅射靶部件的制造方法中，在所述轧制步骤中，以压下率超过40％且为70％以下进行轧制得到所述轧制材。在本实施方式的溅射靶部件的制造方法中，在所述轧制步骤前，还包括：通过揉捏锻造以及多轴锻造中的至少1种以上，在450℃以上的材料温度下对镁的铸造材料进行锻造加工得到锻造材料的锻造步骤。在本实施方式的溅射靶部件的制造方法中，在所述锻造步骤中，在450℃～550℃的材料温度下对所述铸造材料进行锻造加工得到所述锻造材料。在本实施方式的溅射靶部件的制造方法中，在所述锻造步骤中，除去在对所述铸造材料进行所述锻造加工期间产生的皱褶。在本实施方式的溅射靶部件的制造方法中，在所述锻造步骤中，以真应变为2.0～6.0进行锻造加工得到所述锻造材料。在本实施方式的溅射靶部件的制造方法中，在所述轧制步骤中，使用包套件进行轧制。专利技术的效果根据本实施方式，能够提供在成膜时有效地减少微粒的产生的溅射靶部件。附图说明图1是示出本实施方式的溅射靶部件的制造方法的概略的流程图。图2是示出本实施方式的溅射靶部件的制造方法的锻造步骤中的多轴锻造的一例的示意图。图3是示出对实施例1～6以及比较例1～4中得到的溅射靶部件的晶粒粒径进行测量的位置的示意图。图4是示出实施例1～6以及比较例1～4中得到的溅射靶部件的平均抗弯强度的测量位置的示意图。图5是示出实施例1～6以及比较例1～4的测量针对靶寿命的溅射膜的膜厚均匀性的位置的示意图。具体实施方式以下，本专利技术不限于各实施方式，在不脱离其趣旨的范围内能够对组成要素进行变形并具体化。另外，通过对各实施方式中公开的多个组成要素进行适当的组合，能够形成各种专利技术。例如，可以从实施方式所示的全部组成要素中删除若干个组成要素。另外，也可以适当地组合不同的实施方式的组成元素。在由晶粒粒径大的镁形成的溅射靶部件中，存在溅射中微粒个数增加，溅射膜的膜厚均匀性也降低，溅射中发生翘曲的问题。但是，在制造溅射靶部件时，在将纯度高的镁用作原料的情况下，难以使得形成溅射靶部件的镁的晶粒粒径细微化。因此，本专利技术人，经过深入研究，以在溅射靶部件中能够使得纯度高的镁的晶粒粒径进细微化为目的发挥创造性，发现在适当地确定溅射靶部件的镁的纯度和平均晶粒粒径的情况下，能够有效地减少成膜时的微粒。以下，对本实施方式的溅射靶部件进行示例。[1.溅射靶部件]根据本实施方式的溅射靶部件，在成膜时能够有效地减少微粒。本实施方式的溅射靶部件，由纯度为99.9质量％以上的镁形成，镁的平均晶粒粒径为42μm以下。(纯度)在本实施方式的溅射靶部件中，基于有效地减少微粒的产生的观点，镁的纯度为99.9质量％以上，优选为99.95质量％以上，更优选为99.99质量％以上。需要说明的是，镁的纯度是将碳、氮、氧以及氢除去后的值，能够通过GD－MS(GlowDischargeMassSpectrometry：辉光放电质量分析法)进行测量，该高纯度的镁中包含的杂质元素的测量是指，以Mg为基体，以Li、Be、B、F、Na、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、I、Cs、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Pb、Bi、Th、U为对象对杂质元素的73种成分进行分析的结果。(平均晶粒粒径)在本实施方式的溅射靶部件中，镁的平均晶粒粒径非常微细。基于在成膜时有效地减少微粒的产生的观点，镁的平均晶粒粒径为42μm以下，优选为40μm以下，更优选为35μm以下，进一步优选为30μm以下。即，镁的平均晶粒粒径越小越优选。需要说明的是，典型地，镁的平均晶粒粒径优选为5μm以上。参照图3对平均晶粒粒径的测量方法进行说明。晶粒粒径，使用光学显微镜，对于在某个特定的视野内拍摄的晶体组织照片，使用市售的数据分析软件进行测量。晶粒粒径的计算，按照ASTM的平均晶粒面积法，对晶粒的面积进行圆换算，将该圆的直径记做晶粒粒径。另外，对溅射面中的溅射靶部件100的中心取样1个位置，对R(半径)×1/2的地点取样2个位置，对R的地点(外周部)取样2个位置，对晶粒粒径进行测量。R表示溅射靶部件100的半径。将该测量出的晶粒粒径的平均值，记做平均晶粒粒径。(取向率)通过提高相对于溅射面平行的晶面为(00本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溅射靶部件，其是由纯度为99.9质量％以上的镁形成的溅射靶部件，其中，所述镁的平均晶粒粒径为42μm以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180326 JP 2018-0590721.一种溅射靶部件，其是由纯度为99.9质量％以上的镁形成的溅射靶部件，其中，所述镁的平均晶粒粒径为42μm以下。


2.如权利要求1所述的溅射靶部件，其中，在通过X射线衍射对溅射面进行测量时，在该溅射面中，(0001)面的取向率为50％以上。


3.如权利要求2所述的溅射靶部件，其中，在通过X射线衍射对所述溅射面进行测量时，在该溅射面中，(0001)面的取向率为80％以下。


4.如权利要求1～3中任一项所述的溅射靶部件，其中，平均强度为65MPa以上。


5.如权利要求1～4中任一项所述的溅射靶部件，其中，所述镁的纯度为99.95质量％以上。


6.如权利要求1～5中任一项所述的溅射靶部件，其中，氧含有量为20质量ppm以下。


7.如权利要求1～6中任一项所述的溅射靶部件，其中，碳含有量为80质量ppm以下。


8.如权利要求1～7中任一项所述的溅射靶部件，其中，相对密度为99.0％以上。


9.一种溅射靶部件的制造方法，是制造如权利要求1～...

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