[发明专利]溅镀靶材

说明书

本发明的目的在于提供一种导电性得到提高，例如在使用DC溅镀装置成膜时使生产性提高的溅镀靶材。本发明的溅镀靶材的特征在于：在铝母相中以10～70mol％的含量存在以下材料或相，即，(1)包含铝且还包含稀土类元素及钛族元素中任一种或两种的材料或相、或者(2)包含稀土类元素及钛族元素中任一种或两种的材料或相。

技术领域

本发明涉及一种于压电元件中用以形成压电响应性良好的金属膜或氮化膜的合适的溅镀靶材。

背景技术

预测当今及今后社会，随着少子高龄化发展，劳动人口会减少，因此，于制造业中也致力于利用物联网(IoT：Internet Of Things)的自动化。另外，于汽车产业中也不断向制造AI(Artificial Intelligence，人工智能)等成为主体而不由人操作便能自动驾驶的汽车的社会转变。

在自动化、自动驾驶中重要的技术是基于无线的超高速通信，对于基于无线的超高速通信来说，高频滤波器不可或缺。另外，为了使无线通信高速化，预计会从以往的第4代移动通信(4G)中使用的3.4GHz频带向第5代移动通信(5G)中使用的3.7GHz、4.5GHz、28GHz频带即高频侧转变。如果进行此转变，那么高频滤波器在以往的表面声波(SAW：SurfaceAcoustic Wave)滤波器中技术上较为困难。因此，技术不断从表面声波滤波器向主体声波(BAW：Bulk Acoustic Wave)滤波器转变。

作为BAW滤波器或压电元件感测器的压电膜，主要使用氮化铝膜。氮化铝因被称为Q值(Quality factor，品质因数)的振幅放大系数较高而为人所知，因此被用作压电膜。但是，因为在高温下无法使用，所以为了谋求压电元件的高温化、高Q值化，包含铝元素及稀土类元素的氮化膜较有希望。

作为用以形成包含铝元素及稀土类元素的氮化膜的溅镀靶材，揭示有如下溅镀靶材，包含Al与Sc的合金，含有25原子％～50原子％的Sc，且氧含量为2000质量ppm以下，维氏硬度(Hv)的变动为20％以下(例如参照专利文献1)。记述了该溅镀靶材是经过熔解步骤，进而实施锻造步骤等塑性加工而制作(例如参照专利文献1)。另外，在专利文献1中，记载了溅镀靶材的TOP(靶材上表面)与BTM(靶材下表面)的Sc含量变动为±2原子％的范围内(说明书段落0040～0041)。

另外，已知在Sc_xAl_1-xN合金中，压电常数d₃₃因Sc浓度的组成偏差而极端地变化(例如参照非专利文献1、图3)。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：WO2017/213185号公报

非专利文献

非专利文献1：加纳一彦等人，Denso technical review Vol.17,2012,p202～207

发明内容

[发明要解决的问题]

在专利文献1中，溅镀靶材包含Al与Sc的合金，但金属间化合物的导电性与金属的导电性相比较低，因此，例如存在DC(direct current，直流)溅镀装置中的成膜的生产性较低的问题。

另外，在铝合金的制造中，铝的熔点低至660℃，与此相对，添加到铝的元素的熔点温度非常高，钪的情况下为1541℃，钇的情况下为1522℃，钛的情况下为1668℃，锆的情况下为1855℃，铪的情况下为2233℃，因为铝与所添加的元素的熔点差成为800℃以上，所以几乎不存在铝与所添加的元素完全固溶的范围。

因此，如果如专利文献1，相对于铝，增加钪的添加量，那么也存在熔点成为1400℃以上的组成，因熔解后的凝固时的温度不均而导致金属间化合物的生长产生差异，因此难以制作在溅镀靶材的面内方向及厚度方向上具有均匀组成的溅镀靶材。