JP7104001B2 - Fe-Pt-BN系スパッタリングターゲット及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[1]Fe、Pt及びBNを含むFe-Pt-BN系スパッタリングターゲットであって、当該スパッタリングターゲットを下記の手順:
(1)当該スパッタリングターゲットから4mm角の試料片を切断し、当該試料片を粉砕して、粉砕物を調製し、
(2)当該粉砕物を目開き106μm及び300μmの篩を用いて分級し、300μmの篩を通過し106μmの篩上に残った粉末を採取し、
(3)当該粉末を、200℃に加熱した王水中に浸漬し、粉末を溶解させた残渣含有溶液を調製し、
(4)当該残渣含有溶液をJIS P 3801に規定される5種Aのろ紙でろ過し、ろ紙上の残渣を80℃で乾燥させて、残渣粉末を調製し、
(5)当該残渣粉末を、界面活性剤を含む水に分散させて、試料溶液を調製し、
(6)当該試料溶液を粒度分析計にかけ、粒度分布を測定する
で測定した場合に、王水溶解後の残渣は、体積基準の90%径(D90)が5.5μm以下であり、かつ1μm未満の微細粒子が35%以下である粒度分布を有することを特徴とするFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。
[2]Ptを10mol%以上55mol%以下含む、上記[1]に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。
[3]Ag、Au、B、Co、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ruから選択される1種以上の元素、及び/又は
Si、Ti、Ta又はZrの酸化物又はCから選択される1種以上の非金属成分をさらに含む、上記[1]又は[2]に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。
[4]BN及び非金属成分を10mol%以上55mol%以下含む、上記[1]~[3]のいずれか1に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。
[5]Fe粉末、Pt粉末及びBN粉末を媒体撹拌ミルに投入して、100rpm以上200rpm以下の回転数で2時間以上6時間以下、混合して原料粉末混合物を調製し、
当該原料粉末混合物のうち目開き300μm篩を通過した粉末を採取して、焼結することを特徴とする、上記[1]~[4]のいずれか1に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲットの製造方法。
[6]焼結は、600℃以上1200℃以下の焼結温度、及び30MPa以上200MPa以下の焼結圧力で行われることを特徴とする、上記[5]に記載の製造方法。
(1)当該スパッタリングターゲットから約4mm角の試料片を切断し、当該試料片を粉砕し、粉砕物を調製し、
(2)当該粉砕物を目開き106μm及び300μmの篩を用いて分級し、300μmの篩を通過し106μmの篩上に残った粉末を採取し、
(3)当該粉末を、200℃に加熱した王水(塩酸:硝酸=3:1)中に浸漬し、粉末を溶解させた残渣含有溶液を調製し、
(4)当該残渣含有溶液をJIS P 3801に規定される5種Aのろ紙(東洋濾紙株式会社製分析用濾紙No.5A)でろ過し、ろ紙上の残渣を80℃で乾燥させて、残渣粉末を調製し、
(5)当該残渣粉末を、界面活性剤を含む水に分散させて、試料溶液を調製し、
(6)当該試料溶液を粒度分析計にかけ、粒度分布を測定する
で測定した場合に、王水溶解後の残渣は、体積基準の90%径(D90)が5.5μm以下であり、かつ1μm未満の微細粒子が35%以下である粒度分布を有することを特徴とする。
スパッタリングターゲットが金属成分としてAg(銀)を含む場合には、Agは王水に溶解しないため、最初に粉末を硝酸に浸漬させてAgを溶解させて得られる残渣を王水に浸漬させ溶解させて得られる残渣である。同様に、スパッタリングターゲットが金属成分としてCr(クロム)を含む場合には、Crは王水に溶解しないため、最初に粉末を塩酸に浸漬させてCrを溶解させて得られる残渣を王水に浸漬させ溶解させて得られる残渣である。
置換液として純水を用いて、アルキメデス法で密度を測定する。焼結体の質量を測定し、焼結体を置換液中に浮遊させた状態で浮力(=焼結体の体積)を測定する。焼結体の質量(g)を焼結体の体積(cm3)で除して実測密度(g/cm3)を求める。焼結体の組成に基づいて計算した理論密度との比率(実測密度/理論密度×100)が相対密度である。
焼結体を直径153mm、厚さ2mmに加工し、直径161mm、厚さ4mmのCu製パッキングプレートにインジウムでボンディングして、スパッタリングターゲットを調製する。このスパッタリングターゲットをマグネトロンスパッタリング装置に取り付け、出力500W、ガス圧1PaのArガス雰囲気下で、4時間放電した後、40秒間のスパッタリングで基板上に付着したパーティクル数をパーティクルカウンターで測定する。
スパッタリングターゲットから約4mm角の試料片を切断し、粉砕機(大阪ケミカル(株)製ワンダーブレンダー)で破砕する。受皿の上に目開き106μmと300μmの篩をセットして、破砕した粉末を最大振幅で1分間、電磁振動式篩分器(株式会社伊藤製作所製 MS-200)で分級し、300μmの篩を通過し106μmの篩の上に残った粉末を採取する。採取した粉末を200℃のホットプレート上で加熱した王水(100ml:関東化学(株)製の特級塩酸:製品番号18078-00と特級硝酸(比重1.38):製品番号28163-00とを体積比率3:1で混合した)に、反応が停止するまで1時間浸漬する(1回目)。抽出した残渣を200℃のホットプレート上で加熱した新たな王水100ml中に1時間浸漬する(2回目)。反応が停止していることを確認し、王水中の残渣を抽出する。抽出した残渣を200℃のホットプレート上で加熱した新たな王水100ml中に1時間浸漬する(3回目)。3回目の残渣含有王水をNo.5A(JIS P 3801 5種A)のろ紙(孔径7μm)でろ過し、ろ紙上の残渣を純水でビーカー中に洗い流し、再度No.5Aのろ紙でろ過する。ろ紙を80℃のホットプレート上に広げて15分間乾燥して、残渣粉末を回収する。残渣粉末10mgと、水30mlと、15%界面活性剤(直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル)0.15gを100mlのビーカーに入れ、超音波ホモジナイザー(US-150T(定格出力150W)、株式会社日本精機製作所)でV-LEVELが200~300μAになるように調整し、5分間分散処理を行い、試料溶液を得る。この試料溶液を、粒度分析計(MT-3300EX II(レーザー回折・散乱法、測定範囲0.02~2000μm)、マイクロトラック・ベル株式会社)を用いて表1に示す条件で2回測定する。2回の測定値について、10パーセント径(D10)、50パーセント径(D50)及び90パーセント径(D90)が、それぞれ0μm以上10μm未満の場合の許容誤差範囲は±0.1μm、10μm以上40μm未満の場合の許容誤差範囲は±0.2μm、40μm以上の場合の許容誤差範囲は±1μmとして、許容誤差範囲を外れる場合には再測定する。粒度分析計のデータ解析画面に表示される「Size%」で「1μmpass」(1μmの篩を通過する粒子の累積%値)を「<1μm(%)」とする。
Fe-31.5Pt-30BN(比率はmol%、Feは残部。以下の実施例及び比較例にて同じ。)の組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末190.28g、平均粒子径1μmのPt粉末543.83g、平均粒子径4μmのBN粉末65.90gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで4時間混合して、混合粉末を得た。この混合粉末を目開き300μmの篩で分級し、通過した粉末を焼結圧力66MPa、焼結温度900℃、保持時間1時間の条件で焼結して、焼結体を得た。
この焼結体の相対密度を測定後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定した。次に、スパッタリングターゲットから約4mm角の試料片を切り出して、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は93.8%、パーティクル数は53個、王水溶解後の残渣のD90は3.71μm、1μm未満の微細粒子は26.12%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで4時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は92.9%、パーティクル数は38個、王水溶解後の残渣のD90は3.41μm、1μm未満の微細粒子は28.26%であった。また、焼結体の組織の金属顕微鏡観察写真(1000倍)を図1に示す。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで2時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は95.6%、パーティクル数は83個、王水溶解後の残渣のD90は5.18μm、1μm未満の微細粒子は12.76%であった。
Fe-31.5Pt-7Ag-30BNの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末145.91g、平均粒子径1μmのPt粉末509.70g、平均粒子径10μmのAg粉末62.63g、平均粒子径4μmのBN粉末61.76gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで4時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は95.2%、パーティクル数は49個、王水溶解後の残渣のD90は3.60μm、1μm未満の微細粒子は27.50%であった。
Fe-31.5Pt-7Co-30BNの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末151.43g、平均粒子径1μmのPt粉末528.97g、平均粒子径3μmのCo粉末35.51g、平均粒子径4μmのBN粉末64.10gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで4時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は93.7%、パーティクル数は41個、王水溶解後の残渣のD90は3.19μm、1μm未満の微細粒子は31.25%であった。
Fe-31.5Pt-7Rh-30BNの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末148.33g、平均粒子径1μmのPt粉末518.15g、平均粒子径10μmのRh粉末60.74g、平均粒子径4μmのBN粉末62.79gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで4時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は92.5%、パーティクル数は43個、王水溶解後の残渣のD90は3.75μm、1μm未満の微細粒子は27.24%であった。
Fe-39Pt-20BN-5SiO2の組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末153.66g、平均粒子径1μmのPt粉末581.50g、平均粒子径4μmのBN粉末37.94g、平均粒子径2μmのSiO2粉末22.96gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで4時間混合して、混合粉末を得て、焼結温度を1100℃に変えた以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は97.1%、パーティクル数は28個、王水溶解後の残渣のD90は2.73μm、1μm未満の微細粒子は33.53%であった。
Fe-35Pt-30BNの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末172.79g、平均粒子径1μmのPt粉末603.60g、平均粒子径4μmのBN粉末65.83gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は95.0%、パーティクル数は67個、王水溶解後の残渣のD90は4.38μm、1μm未満の微細粒子は18.12%であった。
Fe-32.5Pt-35BNの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末157.91g、平均粒子径1μmのPt粉末551.60g、平均粒子径4μmのBN粉末75.58gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をターゲットに加工してスパッタリングパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は94.1%、パーティクル数は77個、王水溶解後の残渣のD90は4.54μm、1μm未満の微細粒子は19.57%であった。
Fe-27.5Pt-45BNの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末129.51g、平均粒子径1μmのPt粉末452.40g、平均粒子径4μmのBN粉末94.19gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は91.4%、パーティクル数は94個、王水溶解後の残渣のD90は4.09μm、1μm未満の微細粒子は23.55%であった。
Fe-35Pt-20BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末173.45g、平均粒子径1μmのPt粉末605.89g、平均粒子径4μmのBN粉末44.05g、平均粒子径3μmのC粉末10.66gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は96.2%、パーティクル数は61個、王水溶解後の残渣のD90は4.38μm、1μm未満の微細粒子は19.94%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は95.1%、パーティクル数は62個、王水溶解後の残渣のD90は4.49μm、1μm未満の微細粒子は21.73%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得て、焼結温度を700℃に変えた以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は93.3%、パーティクル数は82個、王水溶解後の残渣のD90は4.67μm、1μm未満の微細粒子は19.84%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで6時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は90.7%、パーティクル数は33個、王水溶解後の残渣のD90は2.70μm、1μm未満の微細粒子は33.88%であった。
Fe-25Pt-10Au-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末116.99g、平均粒子径1μmのPt粉末408.33g、平均粒子径1μmのAu粉末165.05g、平均粒子径4μmのBN粉末62.40g、平均粒子径3μmのC粉末10.06gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は96.1%、パーティクル数は55個、王水溶解後の残渣のD90は4.58μm、1μm未満の微細粒子は19.28%であった。
Fe-25Pt-10Ag-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末116.89g、平均粒子径1μmのPt粉末408.33g、平均粒子径10μmのAg粉末90.31g、平均粒子径4μmのBN粉末62.34g、平均粒子径3μmのC粉末10.06gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は95.7%、パーティクル数は49個、王水溶解後の残渣のD90は4.62μm、1μm未満の微細粒子は20.83%であった。
Fe-25Pt-10Cu-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末121.19g、平均粒子径1μmのPt粉末423.33g、平均粒子径3μmのCu粉末55.16g、平均粒子径4μmのBN粉末64.63g、平均粒子径3μmのC粉末10.43gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は95.9%、パーティクル数は66個、王水溶解後の残渣のD90は4.63μm、1μm未満の微細粒子は21.38%であった。
Fe-25Pt-10Rh-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末119.55g、平均粒子径1μmのPt粉末417.61g、平均粒子径10μmのRh粉末88.12g、平均粒子径4μmのBN粉末63.76g、平均粒子径3μmのC粉末10.28gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は94.0%、パーティクル数は88個、王水溶解後の残渣のD90は4.77μm、1μm未満の微細粒子は20.14%であった。
Fe-25Pt-10Ge-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末112.65g、平均粒子径1μmのPt粉末393.51g、平均粒子径10μmのGe粉末58.61g、平均粒子径4μmのBN粉末60.08g、平均粒子径3μmのC粉末9.69gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで3時間混合して、混合粉末を得て、焼結温度を700℃に変えた以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は97.0%、パーティクル数は60個、王水溶解後の残渣のD90は4.29μm、1μm未満の微細粒子は19.43%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで30分間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は95.4%、パーティクル数は563個、王水溶解後の残渣のD90は6.34μm、1μm未満の微細粒子は5.21%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、150rpmで12時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した。相対密度が87.4%と90%未満であったため、スパッタリングターゲットとしては実用化できず、パーティクル数は測定しなかった。焼結体を加工したスパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定したところ、D90は2.48μm、1μm未満の微細粒子は36.29%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、300rpmで30分間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した後、焼結体をスパッタリングターゲットに加工してパーティクル数を測定し、スパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定した。相対密度は91.4%、パーティクル数は713個、王水溶解後の残渣のD90は5.72μm、1μm未満の微細粒子は21.85%であった。また、焼結体の組織の金属顕微鏡観察写真(1000倍)を図2に示す。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、300rpmで2時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した。相対密度が86.5%と90%未満であったため、スパッタリングターゲットとしては実用化できず、パーティクル数は測定しなかった。焼結体を加工したスパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定したところ、D90は4.57μm、1μm未満の微細粒子は36.58%であった。
Fe-30Pt-30BN-10Cの組成となるように、平均粒子径7μmのFe粉末143.73g、平均粒子径1μmのPt粉末502.08g、平均粒子径4μmのBN粉末63.88g、平均粒子径3μmのC粉末10.30gを媒体撹拌ミル(媒体:ジルコニアボール)に投入し、460rpmで6時間混合して、混合粉末を得た以外は、実施例1と同様にして焼結体を製造し、相対密度を測定した。相対密度が79.2%と90%未満であったため、スパッタリングターゲットとしては実用化できず、パーティクル数は測定しなかった。焼結体を加工したスパッタリングターゲットから切り出した試料片を用いて、王水溶解後の残渣の粒度分布を測定したところ、D90は2.35μm、1μm未満の微細粒子は40.16%であった。
Claims (6)
- Fe、Pt及びBNを含むFe-Pt-BN系スパッタリングターゲットであって、当該スパッタリングターゲットを下記の手順:
(1)当該スパッタリングターゲットから4mm角の試料片を切断し、当該試料片を粉砕して、粉砕物を調製し、
(2)当該粉砕物を目開き106μm及び300μmの篩を用いて分級し、300μmの篩を通過し106μmの篩上に残った粉末を採取し、
(3)当該粉末を、200℃に加熱した王水中に浸漬し、粉末を溶解させた残渣含有溶液を調製し、
(4)当該残渣含有溶液をJIS P 3801に規定される5種Aのろ紙でろ過し、ろ紙上の残渣を80℃で乾燥させて、残渣粉末を調製し、
(5)当該残渣粉末を、界面活性剤を含む水に分散させて、試料溶液を調製し、
(6)当該試料溶液を粒度分析計にかけ、粒度分布を測定する
で測定した場合に、王水溶解後の残渣は、体積基準の90%径(D90)が5.5μm以下であり、かつ1μm未満の微細粒子が35%以下である粒度分布を有することを特徴とするFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。 - Ptを10mol%以上55mol%以下含む、請求項1に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。
- Ag、Au、B、Co、Cr、Cu、Ge、Ir、Ni、Pd、Rh、Ruから選択される1種以上の元素、及び/又は
Si、Ti、Ta又はZrの酸化物又はCから選択される1種以上の非金属成分をさらに含む、請求項1又は2に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。 - BN及び非金属成分を10mol%以上55mol%以下含む、請求項1~3のいずれか1に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲット。
- Fe粉末、Pt粉末及びBN粉末を媒体撹拌ミルに投入して、100rpm以上200rpm以下の回転数で2時間以上6時間以下、混合して原料粉末混合物を調製し、
当該原料粉末混合物のうち目開き300μm篩を通過した粉末を採取して、焼結することを特徴とする、請求項1~4のいずれか1に記載のFe-Pt-BN系スパッタリングターゲットの製造方法。 - 焼結は、600℃以上1200℃以下の焼結温度、及び30MPa以上200MPa以下の焼結圧力で行われることを特徴とする、請求項5に記載の製造方法。
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