(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）及び／又は珪素（Ｓｉ）の３元素又は４元素の酸化物からなる基本組成に対して低融点酸化物を加えたターゲットであって、Ａｌの含有量がＡｌ２Ｏ３換算で０．２〜３．０ ｍｏｌ％、Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１〜２７ ｍｏｌ％、残部ＺｎＯからなる基本組成に対して、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で０．４（但し０．４を除く）〜２０ｗｔ％含有し、相対密度が９９．４％以上であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物重量換算で０．４（但し０．４を除く）〜１０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
低融点酸化物が、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３から選択した一種以上の材料であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１０〜２７ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
ターゲットのバルク抵抗が１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項６】
光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ＥＬテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項７】
Ａｌ２Ｏ３粉が０．２〜３．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２粉が１〜２７ｍｏｌ％、残部をＺｎＯ粉として、これらの合計量が１００ｍｏｌ％となるように基本焼結用原料粉を調整し、これにさらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物粉を０．４（但し０．４を除く）〜２０ｗｔ％添加して焼結原料とし、前記焼結原料である全ての酸化物粉末の平均粒径が５μｍ以下であり、この焼結原料を８００°Ｃを超え１１５０°Ｃ未満でホットプレスし、相対密度を９９．４％以上のターゲットを製造することを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項８】
バルク抵抗を１０Ω・ｃｍ以下とすることを特徴とする請求項７に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項９】
亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）及び／又は珪素（Ｓｉ）の３元素又は４元素の酸化物からなる基本組成に対して低融点酸化物を含有する薄膜であって、Ａｌの含有量がＡｌ２Ｏ３換算で０．２〜３．０ ｍｏｌ％、Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１〜２７ ｍｏｌ％、残部ＺｎＯからなる基本組成に対して、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で０．４（但し０．４を除く）〜２０ｗｔ％含有し、屈折率（波長５５０ｎｍ）が２以下であり、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）が０．０１未満であることを特徴とする薄膜。
【請求項１０】
低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物重量換算で０．４（但し０．４を除く）〜１０ｗｔ％であることを特徴とする請求項９に記載の薄膜。
【請求項１１】
低融点酸化物が、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３から選択した一種以上であることを特徴とする請求項９又は１０のいずれか一項に記載の薄膜。
【請求項１２】
Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１０〜２７ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の薄膜。
【請求項１３】
光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ＥＬテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする請求項９〜１２のいずれか一項に記載の薄膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、硫黄を含有せず、バルク抵抗が低くＤＣスパッタリングが可能であり、低屈折率の光学薄膜形成用ターゲット及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】従来、主として相変化型の光情報記録媒体の保護層に一般的に使用されるＺｎＳ−ＳｉＯ２は、光学特性、熱特性、記録層との密着性等において、優れた特性を有し、広く使用されている。しかし、今日Ｂｌｕ−Ｒａｙに代表される書き換え型光ディスクは、さらに書き換え回数の増加、大容量化、高速記録化が強く求められている。【０００３】光情報記録媒体の書き換え回数等が劣化する原因の一つとして、保護層ＺｎＳ−ＳｉＯ２に挟まれるように配置された記録層材への、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からの硫黄成分の拡散が挙げられる。また、大容量化、高速記録化のため高反射率で高熱伝導特性を有する純ＡｇまたはＡｇ合金が反射層材に使用されるようになったが、このような反射層も保護層材であるＺｎＳ−ＳｉＯ２と接するように配置されている。したがって、この場合も同様に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からの硫黄成分の拡散により、純ＡｇまたはＡｇ合金反射層材も腐食劣化して、光情報記録媒体の反射率等の特性劣化を引き起こす要因となっていた。【０００４】これら硫黄成分の拡散防止対策として、反射層と保護層、記録層と保護層の間に、窒化物や炭化物を主成分とした中間層を設けた構成にすることも行なわれている。しかし、これは積層数の増加となり、スループット低下、コスト増加になるという問題を発生している。上記のような問題を解決するため、保護層材に硫化物を含まない酸化物のみの材料へと置き換え、ＺｎＳ−ＳｉＯ２と同等以上の光学特性、非晶質安定性を有する材料系が検討されている。【０００５】また、ＺｎＳ−ＳｉＯ２等のセラミックスターゲットは、バルク抵抗値が高いため、直流スパッタリング装置により成膜することができず、通常高周波スパッタリング（ＲＦ）装置が使用されている。ところが、この高周波スパッタリング（ＲＦ）装置は、装置自体が高価であるばかりでなく、スパッタリング効率が悪く、電力消費量が大きく、制御が複雑であり、成膜速度も遅いという多くの欠点がある。また、成膜速度を上げるため、高電力を加えた場合、基板温度が上昇し、ポリカーボネート製基板の変形を生ずるという問題がある。また、ZnS−SiO2は膜厚が厚いために起因するスループット低下やコスト増も問題となっていた。【０００６】以上のようなことから、ＤＣスパッタリング可能なターゲットとして、ＺｎＯに正三価以上の原子価を有する元素を単独で添加するという焼結体ターゲットの提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この場合は低バルク抵抗値と低屈折率化を両立させるということが十分にできないと考えられる。また、透明導電膜及びそれを製造するための焼結体として、ＩＩ族、ＩＩＩ族、ＩＶ族元素を様々に組合せた高周波又は直流マグネトロンスパッタリング法による製造方法が提案されている（特許文献２参照）。しかし、この技術の目的は、ターゲットの低抵抗化を目途とするものではなく、さらに低バルク抵抗値と低屈折率化を両立させるということが十分にできないと考えられる。【０００７】また、添加する元素の少なくとも１種がＺｎＯに固溶されるという条件のＺｎＯスパッタリングターゲットが提案されている（特許文献３参照）。これは添加元素の固溶が条件であるから、成分組成に制限があり、し��がって光学特性にも制限が生ずるという問題がある。【０００８】以上から、本出願人は、下記特許文献４に示す内容の発明を行い、上記の問題を一挙に解決することができた。すなわち、Ａｌ２Ｏ３：０．２〜３．０ ａｔ％、ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２：１〜２７ ａｔ％、残部ＺｎＯからなる低屈折率でありかつ低バルク抵抗を備えているスパッタリングターゲットを提供することにより、ターゲット及び成膜特性は非常に向上させることができた。しかし、ここで一つの問題が発生した。ターゲットについて、安定したスパッタを行うために高密度化が必要である。しかし、上記成分系では、高密度化のために焼結温度を上げるとＺｎＯの分解（蒸発）により高密度化が困難なることであった。そこで、低温焼結化及び高密度化が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平２−１４９４５９号公報
【特許文献２】特開平８−２６４０２２号公報
【特許文献３】特開平１１−３２２３３２号公報
【特許文献４】特許第４８２８５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  本発明は、前記特許文献４の特性を維持する、すなわち硫黄を含有せず、バルク抵抗が低く、材料の適宜選択によりＤＣスパッタリングが可能であり、低屈折率の光学薄膜形成用ターゲット及びその製造方法を提供すると共に、高密度のスパッタリングターゲットを提供するものである。さらに、記録層との密着性、機械特性に優れ、且つ透過率が高く、非硫化物系で構成されているため、隣接する反射層、記録層の劣化が生じ難い光情報記録媒体用薄膜（特に保護膜としての使用）の形成に有用であるパッタリングターゲット及びその製造方法を提供するものである。これによって、光情報記録媒体の特性の向上、設備コストの低減化、成膜速度の向上によるスループットを大幅に改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】  上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行った結果、前記特許文献４に低融点酸化物を形成する金属を添加することにより、高密度が可能であるとの知見を得た。そして、ＺｎＳ−ＳｉＯ２と同等の光学特性及び非晶質安定性を確保し、さらにＤＣ（直流）スパッタによる高速成膜が可能であり、また必要に応じてＲＦスパッタを実施することができ、光情報記録媒体の特性改善、生産性向上が可能であるとの知見を得た。【００１２】本発明は、この知見に基づき、１）亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）及び／又は珪素（Ｓｉ）の３元素又は４元素、及び酸素（Ｏ）からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有するターゲットであって、Ａｌの含有量がＡｌ２Ｏ３換算で０．２〜３．０ ｍｏｌ％、Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１〜２７ ｍｏｌ％、残部がＺｎのＺｎＯ換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で０．１〜２０ｗｔ％含有することを特徴とするスパッタリングターゲット、２）低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物換算で０．１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする上記１）記載のスパッタリングターゲット、３）低融点酸化物として、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３から選択した一種以上の材料であることを特徴とする上記１）又は２）記載のスパッタリングターゲット、【００１３】４）Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１０〜２７ｍｏｌ％であることを特徴とする上記１）〜３）のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、５）相対密度が９８％以上であることを特徴とする上記１）〜４）のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、６）ターゲットのバルク抵抗が１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする上記１）〜５）のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、７）光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ＥＬテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする上記１）〜６）のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、【００１４】８）Ａｌ２Ｏ３粉が０．２〜３．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２粉が１〜２７ｍｏｌ％、残部をＺｎＯ粉として、これらの合計量が１００ｍｏｌ％となるように基本焼結用原料粉を調整し、これにさらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物粉を０．１〜２０ｗｔ％添加して焼結原料とし、この焼結原料を８００°Ｃを超え１１５０°Ｃ未満でホットプレスすることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法、９）相対密度を９８％以上とすることを特徴とする上記８）に記載のスパッタリングターゲットの製造方法、１０）バルク抵抗を１０Ω・ｃｍ以下とすることを特徴とする上記８）〜９）のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法、以上からなるスパッタリングターゲットは、相対密度が９８%以上を備え、バルク抵抗が１０Ω・ｃｍ以下であるターゲットを容易に得ることができる。そして、光情報記��媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ＥＬテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いる薄膜を形成するためのターゲットとして有用である。【００１５】  本願発明は、さらに上記ターゲットを使用して成膜した、以下に示す薄膜を提供する。１１）亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）及び／又は珪素（Ｓｉ）の３元素又は４元素、及び酸素（Ｏ）からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有する薄膜であって、Ａｌの含有量がＡｌ２Ｏ３換算で０．２〜３．０ ｍｏｌ％、Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１〜２７ ｍｏｌ％、残部がＺｎのＺｎＯ換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で０．１〜２０ｗｔ％含有することを特徴とする薄膜、１２）低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物換算で０．１〜１０ｗｔ％であることを特徴とする上記１１）記載の薄膜、１３）低融点酸化物が、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３から選択した一種以上であることを特徴とする上記１１）又は１２）記載の薄膜、１４）Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１０〜２７ｍｏｌ％であることを特徴とする上記１１）〜１３）のいずれか一に記載の薄膜、１５）屈折率（波長５５０ｎｍ）が２以下であることを特徴とする上記１１）〜１４）のいずれか一に記載の薄膜、１６）消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）が０．０１未満であることを特徴とする上記１１）〜１５）のいずれか一に記載の薄膜、１７）光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ＥＬテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする上記１１）〜１６）のいずれか一に記載の薄膜、を提供する。
【発明の効果】
【００１６】上記によって、保護層材ＺｎＳ−ＳｉＯ２を、硫化物を含まない酸化物のみの材料へと置き換えることによって、隣接する反射層、記録層等への硫黄による劣化を抑制すると共に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２と同等又はそれ以上の光学特性を備え、バルク抵抗値の低減化により高速成膜が可能となる。さらに、高密度のスパッタリングターゲットを提供することができるので、異常放電の発生を減少でき、安定したスパッタリングが可能であるという優れた効果を有する。また、記録層との密着性、機械特性に優れ、且つ透過率が高いという優れた特性を持つ光情報記録媒体用薄膜（特に保護膜、反射層、半透過膜層としての使用）に有用であるパッタリングターゲットを提供できる。以上の通り、光情報記録媒体の特性の向上、設備コストの低減化、成膜速度の向上によるスループットを大幅に改善することが可能となるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯの蒸気圧曲線を示す図である。
【図２】ホットプレス（ＨＰ）での作製において、ＺｎＯの挙動の熱力学シミュレーションの結果を示す図である。
【図３】低融点酸化物としてＢ２Ｏ３を０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％添加した場合の、無添加と比較した、収縮温度の低温化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】本発明のスパッタリングターゲットは、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）及び／又は珪素（Ｓｉ）の３元素又は４元素、及び酸素（Ｏ）からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有するターゲットであって、Ａｌの含有量がＡｌ２Ｏ３換算で０．２〜３．０ ｍｏｌ％、Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１〜２７ ｍｏｌ％、残部がＺｎのＺｎＯ換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で０．１〜２０ｗｔ％を含有することを特徴とするスパッタリングターゲットであって、高密度、低屈折率を備えている。すなわち、ＺｎＯ中に導電性を付与するＡｌ２Ｏ３と、屈折率を調整するＭｇＯ、ＳｉＯ２の少なくとも１種類以上、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を分散させたものである。なお、本発明では、焼結体中の金属の含有量を各酸化物換算で規定しているが、焼結体中の各金属はその一部又は全てが複合酸化物として存在している。また、通常用いられる焼結体の成分分析では、酸化物ではなく、金属として、それぞれの含有量が測定される。
【００１９】前記特許文献４に記載するＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３-ＭｇＯ−ＳｉＯ２系ターゲット（ＺｎＯ主成分）について、安定したスパッタを行うために高密度化が必要である。高密度化の方法としては、焼結温度を高くすることが考えられるが、この系では、ＺｎＯの蒸気圧が高いため（図１参照）、ＺｎＯの分解（蒸発）により高密度化が困難である。
【００２０】また、ホットプレスでの作製では、高温下ではカーボンとの接触により、ＺｎＯの還元が起こり、ダイスを侵食してしまうという問題が発生する。ホットプレス（ＨＰ）での作製について、ＺｎＯ挙動の熱力学シミュレーションの結果（図２参照）では、カーボンが共存する条件下では、圧力を加えた状態でも１１００°ＣではＺｎＯの還元が起こってしまうため、焼結温度を１１００°Ｃより下げる必要がある。
【００２１】低温焼結化、高密度化の方法として、低融点酸化物の添加を検討すると共に、焼結温度を１１００°Ｃ未満にすることを検討した。この結果、融点が１０００°Ｃ以下の酸化物の添加が有効であることが分かった。この低融点酸化物として、特にＢ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、ＴｅＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３から選択した材料の添加が有効である。
【００２２】表１に、これらの低融点酸化物の融点を表示する。この中で、Ｂ２Ｏ３は毒性がないので、取扱い上、特に有効である。これにより、ターゲットの高密度化が可能となり、異常放電がなく、安定したスパッタリングが可能となった。低融点酸化物を形成する金属は、酸化物重量換算で０．１ｗｔ％以上２０．０ｗｔ％以下添加することで、焼結温度を有効に低下させることができる。また好ましくは、０．１ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下であり、母材の特性をそれほど損なうことなく、焼結温度の低下させることができ、さらに好ましくは、０．１ｗｔ％以上５．０ｗｔ％以下であり、この範囲では母材の特性を変えることなく、焼結温度を低下できる。
【００２３】
【表１】
0005450906.tif 000002
【００２４】その他の成分組成（材料）の作用・効果は、前記特許文献４と同様であるが、再度記載する。すなわち、Ａｌ２Ｏ３が０．２ ｍｏｌ％未満では、バルク抵抗値が上がり、本発明の目的を達成できない。また、Ａｌ２Ｏ３が３．０ ｍｏｌ％を超えるとバルク抵抗が上昇し、ＤＣスパッタができなくなるので好ましくないので、上記の範囲とする。
【００２５】ＭｇＯとＳｉＯ２は、それぞれ単独添加及び複合添加が可能であり、本願発明の目的を達成することができる。ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２が１ｍｏｌ％未満では、低屈折率化を達成できず、２７ｍｏｌ％を超えると、バルク抵抗値が増加し、成膜速度が著しく低下するので好ましくない。したがって、上記の成分の組成範囲とするのが良い。なお、ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２が１０〜２７ｍｏｌ％とするのが、さらに好ましい。ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２が１〜１０ｍｏｌ％である場合に比べて、１０〜２７ｍｏｌ％程度添加する方が、透過率がより向上し、屈折率を低減化できるからである。
【００２６】本発明のスパッタリングターゲットは、屈折率２．００以下（５５０ｎｍ）の低屈折率の光ディスク用光学薄膜を工業的に製造するために有用である。特に、光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成するためのターゲットとして用いることができる。光情報記録媒体の大容量化に伴い、追記型・書換型ＤＶＤにも多層記録に対応したものが登場している。このような多層構造をとる場合、一層目と二層目の中間に位置する一層目の反射層は二層目への記録・読み出し光を照射するために透過性を合わせ持つ必要がある。この半透過層としてAg合金を用いた場合、保護層として使用されるＺｎＳ−ＳｉＯ２との反応による硫化が問題となる。
【００２７】このような硫化の問題のない半透過層として、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層して任意の光学特性を持たせた半透過層とすることができる。本発明のターゲットは、上記保護層以外にも、半透過層を構成する低屈折率層としても、好適に使用することができる。そして、ターゲットのバルク抵抗が１０Ω・ｃｍ以下を達成できる。バルク抵抗値の低減化により、ＤＣスパッタによる高速成膜が可能となる。材料の選択によってはＲＦスパッタを必要とするが、その場合でも成膜速度の向上がある。以上によって、スパッタ成膜速度、光学特性（屈折率、透過率）の最適な範囲となる。数値範囲から逸脱する範囲は、上記特性に劣る傾向にある。
【００２８】光学調整のために低屈折率膜を成膜しようとした場合、低屈折率材の多くは導電性がないため、ＤＣスパッタができず、成膜レートが遅いという問題がある。一方、ＩＴＯ、ＡＺＯ等の一般的な導電性透明膜材料では、ＤＣスパッタは可能であるが、屈折率が２．０以上と高くなる。したがって、本発明は、２．０以下の屈折率を持ち、かつＤＣスパッタができることが特長の一つと言える。
【００２９】スパッタリングターゲットの体積抵抗率は、ＤＣスパッタができる必要があるため、ＤＣスパッタ可能な１０Ωｃｍを上限とするが、低い分には特に問題はない。なお、このターゲットを用いてスパッタして形成した薄膜の体積抵抗率は、１×１０３Ω・ｃｍ〜１×１０９Ω・ｃｍの範囲になる。
【００３０】本発明のスパッタリングターゲットをスパッタして得られる膜の消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）は、使用する際の膜構成や膜厚にもよるが、０．０１未満が好ましい。透明膜が必要な場合には、ゼロが理想と言える。本発明は、特に可視光領域の中でも短波長側を対象にしている。酸化物膜は一般に、可視光領域の短波長側での吸収を抑えることが難しく、短波長側に吸収を持ち、黄色っぽい膜になる傾向がある（例えば、ＩＺＯは黄色っぽい膜である。）。
【００３１】本願発明のスパッタリングターゲットの製造に際しては、原料となるＡｌ２Ｏ３粉を０．２〜３．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２粉を１〜２７ｍｏｌ％、残部をＺｎＯ粉として、これらが１００ｍｏｌ％となるように、基本となる原料粉を調整し、これにさらに、融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物粉を０．１〜２０ｗｔ％添加して焼結用原料とする。次に、この混合粉を、８００°Ｃを超え１１００°Ｃ未満でホットプレスする。これにより、Ａｌ２Ｏ３が０．２〜３．０ ｍｏｌ％、ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２が１〜２７ ｍｏｌ％、残部ＺｎＯからなる基本組成（１００ｍｏｌ％の組成）に対して、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で０．１〜２０ｗｔ％を含有するスパッタリングターゲットを得ることができる。そして、この焼結により、相対密度を９８％以上とし、ターゲットのバルク抵抗を１０Ω・ｃｍ以下とすることができる。
【００３２】さらに、原料となるＡｌ２Ｏ３粉とＺｎＯ粉を予め混合して予め仮焼し、次にこの仮焼結したＡｌ２Ｏ３−ＺｎＯ粉（ＡＺＯ粉）に、ＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２粉、さらに低融点酸化物の粉を混合して焼結することもできる。単にＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２粉を添加した場合には、Ａｌ２Ｏ３とＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２が反応してスピネルとなり易く、バルク抵抗値が上昇する傾向にあるからである。したがって、焼結体のより低バルク抵抗化を達成するためには、仮焼結したＡｌ２Ｏ３−ＺｎＯ分（ＡＺＯ粉）を使用して焼結することが望まれる。
【００３３】さらに、原料となるＡｌ２Ｏ３粉とＺｎＯ粉を予め混合して予め仮焼してＡＺＯ粉とするとともに、原料となるＭｇＯ粉とＳｉＯ２粉とを同様に混合して仮焼し、次に前記仮焼したＡｌ２Ｏ３−ＺｎＯ粉（ＡＺＯ粉）に、このＭｇＯ−ＳｉＯ２仮焼粉、さらに前記低融点酸化物粉を混合して焼結することが推奨される。これによって、スピネル化をさらに抑制でき低バルク抵抗化を達成できるからである。
【００３４】また、本発明のスパッタリングターゲットは、上記の通り相対密度が９８%以上とすることが可能なので、スパッタ膜の均一性を高め、またスパッタリング時のパーティクルの発生を抑制できる優れた効果を有する。上記に述べるスパッタリングターゲットを使用して、少なくとも薄膜として光情報記録媒体構造の一部を形成する光情報記録媒体を提供することができる。さらに、上記スパッタリングターゲットを使用して、少なくとも薄膜として光情報記録媒体の構造の一部を形成し、且つ記録層又は反射層と隣接して配置されている光情報記録媒体を作製することができる。
【００３５】本発明は、このように酸化亜鉛を主成分とするターゲットとすることにより、導電性を保有させることができ、これによって、直流スパッタ（ＤＣスパッタ）によって薄膜を形成することが可能となる。ＤＣスパッタリングはＲＦスパッタリングに比べ、成膜速度が速く、スパッタリング効率が良いという点で優れており、スループットを著しく向上できる。また、ＤＣスパッタリング装置は価格が安く、制御が容易であり、電力の消費量も少なくて済むという利点がある。保護膜自体の膜厚を薄くすることも可能となるため、生産性向上、基板加熱防止効果をさらに発揮できる。なお、本発明においては、製造条件及び材料の選択によっては、RFスパッタリングを行うことが必要な場合もあるが、その場合でも成膜速度の向上がある。
【００３６】さらに、本発明のスパッタリングターゲットを使用して形成された薄膜は、光情報記録媒体の構造の一部を形成し、記録層又は反射層と隣接して配置されるが、上記の通り、ＺｎＳを使用していないので、Ｓによる汚染がなく、保護層に挟まれるように配置された記録層材への硫黄成分の拡散がなくなり、これによる記録層の劣化がなくなるという著しい効果がある。また、大容量化、高速記録化のため、高反射率で高熱伝導特性を有する純ＡｇまたはＡｇ合金が反射層材に使用されるようになったが、この隣接する反射層への硫黄成分の拡散も無くなり、同様に反射層材が腐食劣化して、光情報記録媒体の反射率等の特性劣化を引き起こす原因が一掃されるという優れた効果を有する。
【００３７】さらに、本発明のスパッタリングターゲットを使用することにより、生産性が向上し、品質の優れた材料を得ることができ、光ディスク保護膜をもつ光記録媒体を低コストで安定して製造できるという著しい効果がある。本発明のスパッタリングターゲットの密度向上は、空孔を減少させ結晶粒を微細化し、ターゲットのスパッタ面を均一かつ平滑にすることができるので、スパッタリング時のパーティクルやノジュールを低減させ、さらにターゲットライフも長くすることができるという著しい効果を有し、品質のばらつきが少なく量産性を向上させることができる。
【実施例】
【００３８】  以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。【００３９】（実施例１）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００４０】表２に示すように、原料の比率は、ＺｎＯ粉：７２．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：２４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：１．２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：２．２ｍｏｌ％とし、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原料とした。そして、これにさらにＢ２Ｏ３粉：１．０ｗｔ％を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９９．６％に達し、バルク抵抗は３．５×１０−３Ω・ｃｍ（３．５ｍΩ・ｃｍ）となった。なお、本明細書で表示する密度は相対密度を意味する。各相対密度は、原料の密度から計算されたターゲットの理論密度に対して、製造した複合酸化物であるターゲットの密度を計測し、それぞれの密度から相対密度を求めたものである。原料の単なる混合物でないため、表２に示すように、相対密度が１００％を超える例がある。【００４１】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は２．８Å／ｓｅｃが達成され、安定したＤＣスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．９４３、体積抵抗率：２×１０５Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００４２】
【表２】
0005450906.tif 000003
【００４３】（比較例１）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１１５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。表２に示すように、原料の比率は、ＺｎＯ粉：７２．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：２４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：１．２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：２．２ｍｏｌ％とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９７．６％となり、実施例１に比べて低下した。バルク抵抗は２．０×１０−３Ω・ｃｍとなった。【００４４】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は２．２Å／ｓｅｃが達成できたが、スパッタリング中に異常放電と、パーティクルの発生があり、安定したＤＣスパッタができなかった。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．９４８、体積抵抗率：１×１０５Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００４５】（比較例２）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度（比較例１よりも低温）でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。表２に示すように、原料の比率は、ＺｎＯ粉：７２．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：２４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：１．２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：２．２ｍｏｌ％とし、比較例１と同様とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９０．９％となり、実施例１に比べて低下し、さらに比較例１よりも低下した。バルク抵抗は３．０×１０−３Ω・ｃｍとなった。【００４６】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、比較例１と同様の条件で、ＤＣスパッタリングしようとしたが、安定したＤＣスパッタができなかったので中断した。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００４７】（実施例２）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００４８】表２に示すように、原料の配合比は、ＺｎＯ粉：７２．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：２４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：１．２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：２．２ｍｏｌ％とし、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原���とした。そして、これにさらにＢ２Ｏ３粉：０．５ｗｔ％を配合して焼結原料とした。Ｂ２Ｏ３粉の配合比は、実施例１よりも下げた。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９９．５％に達し、バルク抵抗は２．９×１０−３Ω・ｃｍ（３．５ｍΩ・ｃｍ）となった。密度は、実施例１よりも若干低下した。【００４９】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は２．６Å／ｓｅｃが達成され、安定したＤＣスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．９４５、体積抵抗率：２×１０５Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００５０】（実施例３）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００５１】表２に示すように、原料の配合比は、ＺｎＯ粉：８９．３ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：９．２ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：０．７ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：０．８ｍｏｌ％とし、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原料とした。そして、これにさらにＢ２Ｏ３粉：１．０ｗｔ％を配合して焼結原料とした。Ｂ２Ｏ３粉の配合比は、実施例１と同等とした。他の原料の配合割合を変化させた。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は１０１．６％に達し、バルク抵抗は２．２×１０−３Ω・ｃｍ（２．２ｍΩ・ｃｍ）となった。密度は、実施例１よりも、さらに向上した。【００５２】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は３．０Å／ｓｅｃが達成され、安定したＤＣスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．９７３、体積抵抗率：３×１０３Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００５３】（実施例４）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００５４】表２に示すように、原料の配合比は、ＺｎＯ粉：６８．９ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：２４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：１．１ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：５．４ｍｏｌ％、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原料とした。そして、これにさらにＢ２Ｏ３粉：１．０ｗｔ％を配合して焼結原料とした。Ｂ２Ｏ３粉の配合比は、実施例２と同等とした。他の原料の配合割合を変化させた。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は１０１．６％に達し、バルク抵抗は３．３×１０−３Ω・ｃｍ（３．３ｍΩ・ｃｍ）となった。密度は、実施例１、２よりも、さらに向上した。【００５５】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は２．９Å／ｓｅｃが達成され、安定したＤＣスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．８９９、体積抵抗率：１×１０６Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００５６】（実施例５）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢｉ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００５７】表２に示すように、原料の配合比は、ＺｎＯ粉：７２．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：２４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：１．２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：２．２ｍｏｌ％とし、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原料とした。そして、これにさらにＢｉ２Ｏ３粉：１．０ｍｏｌ％を配合して焼結原料とした。Ｂｉ２Ｏ３粉の配合比は、実施例１と同等とした。実施例１と異なる点は、Ｂ２Ｏ３粉に替えてＢｉ２Ｏ３粉を用いた点である。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９８．５％となり、バルク抵抗は２．３×１０−３Ω・ｃｍ（２．３ｍΩ・ｃｍ）となった。【００５８】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は２．８Å／ｓｅｃが達成され、安定したＤＣスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．９５３、体積抵抗率：５×１０５Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００５９】（実施例６）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００６０】表２に示すように、原���の比率は、ＺｎＯ粉：８０．５ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：２．５ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：１７．０ｍｏｌ％とし、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原料とした。そして、これにさらに添加物としてＢ２Ｏ３粉：１．５ｗｔ％を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９９．６％に達し、バルク抵抗は１．３×１０−３Ω・ｃｍ（１．３ｍΩ・ｃｍ）となった。【００６１】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は２．４Å／ｓｅｃが達成され、安定したＤＣスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．８４、体積抵抗率：６×１０４Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００６２】（実施例７）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０５０°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００６３】表２に示すように、原料の比率は、ＺｎＯ粉：７９．９ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：１７．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：２．５ｍｏｌ％とし、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原料とした。そして、これにさらにＢ２Ｏ３粉：１．５ｗｔ％を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９９．４％に達し、バルク抵抗は２．１×１０−３Ω・ｃｍ（２．１ｍΩ・ｃｍ）となった。【００６４】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー５００Ｗ、Ａｒ−２％Ｏ２混合ガス圧０．５Ｐａとし、膜厚１５００Åに成膜した。成膜速度は２．６Å／ｓｅｃが達成され、安定したＤＣスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率（波長５５０ｎｍ）は１．９５、体積抵抗率：７×１０４Ω・ｃｍ、消衰係数（λ＝４５０ｎｍ）：＜０．０１であった。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００６５】（比較例３）４Ｎ相当で５μｍ以下のＺｎＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＭｇＯ粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＳｉＯ２粉、４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＢ２Ｏ３粉を準備した。次に、これらの粉末を表２に示す配合比に調合し、これを混合した後、１０００°Ｃの温度でホットプレス（ＨＰ）した。ホットプレスの圧力は２２０ｋｇ／ｃｍ２とした。【００６６】表２に示すように、原料の比率は、ＺｎＯ粉：７２．０ｍｏｌ％、ＭｇＯ粉：２４．６ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３粉：１．２ｍｏｌ％、ＳｉＯ２粉：２．２ｍｏｌ％とし、合計で１００ｍｏｌ％として、基本原料とした。そして、これにさらにＢ２Ｏ３粉：��．５ｗｔ％を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は９９．６％に達し、バルク抵抗は３．２×１０−３Ω・ｃｍ（３．２ｍΩ・ｃｍ）となった。【００６７】上記の仕上げ加工した６インチφサイズのターゲットを使用して、比較例１と同様の条件で、ＤＣスパッタリングしようとしたが、安定したＤＣスパッタができなかったので中断した。これらの条件及び結果を、まとめて表２に示す。【００６８】（実施例と比較例による綜合評価の概要）上記の比較例１から明らかなように、低融点酸化物の添加なしでは、１１５０℃、２２０ｋｇ/ｃｍ２でのホットプレスにおいて、密度９７．６％であり、低かった。この温度においてもＺｎＯの還元は起こっており、低温焼結化が必要であることが分かる。比較例２に示すように、同原料において１０５０°Ｃ、２２０ｋｇ／ｃｍ２にてＨＰを実施したところ、密度はさらに低下し、９０．９％となった。【００６９】上記実施例に示すように、低融点酸化物としてＢ２Ｏ３を添加すると、０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％の添加において、収縮温度の低温化が確認された（図３参照）。実施例１及び実施例２に示すように、Ｂ２Ｏ３添加０．５、１．０ｗｔ％について、密度はそれぞれ、９９．６、９９．５％となり、低温焼結での高密度化が達成された。バルク抵抗値についても、２．０〜４．０ｍΩｃｍで１０ｍΩｃｍ以下となり、ＤＣスパッタ可能であった。【００７０】さらなる低温化として、Ｂ２Ｏ３添加０．５ｗｔ％について、比較例３に示すように、１０００°ＣにてＨ／Ｐを行ったところ、密度は９３．４％となり高密度化は達成されなかった。さらに、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３-ＭｇＯ-ＳｉＯ２の組成を変化させた場合についても、実施例３、４に示すように、Ｂ２Ｏ３添加により低温焼結化および高密度化が可能であることが確認された。いずれもＤＣスパッタに問題ないバルク抵抗値が得られた。【００７１】  上記について、低融点酸化物としてＢ２Ｏ３を添加する場合と添加しない場合についての評価結果であるが、低融点酸化物としてＢｉ２Ｏ３を用いた場合にも、実施例５に示すように、Ｂ２Ｏ３添加と同様な効果が得られた。さらに、実施例には示していないが、Ｓｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、ＴｅＯ２、Ｔｉ２Ｏ３、ＰｂＯ、ＭｏＯ３の材料を使用した場合も、低融点酸化物であることから、同様な効果があることが推定される。また、以上については、低融点酸化物を単独添加した場合について述べたが、これらを複合添加した場合も、同様の効果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７２】さらに、本発明の大きな特徴は、ターゲットバルク抵抗値が減少し、導電性が付与され、相対密度を９８％以上の高密度化によって、安定したＤＣスパッタを可能とした点にある。そして、このＤＣスパッタリングの特徴である、スパッタの制御性を容易にし、成膜速度を上げ、スパッタリング効率を向上させることができるという著しい効果がある。必要に応じてＲＦスパッタを実施するが、その場合でも成膜速度の向上が見られる。また、成膜の際にスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）やノジュールを低減し、品質のばらつきが少なく量産性を向上させることができ、光ディスク保護膜をもつ光記録媒体等を低コストで安定して製造できるという著しい効果がある。したがって、本願発明は、光学薄膜用として極めて有用である。【００７３】本発明のスパッタリングターゲットを使用して形成された薄膜は、光情報記録媒体の構造の一部を形成し、ＺｎＳを使用していないので、記録層材への硫黄成分の拡散がなくなり、これによる記録層の劣化がなくなるという著しい効果がある。また、隣接する高反射率で高熱伝導特性を有する純ＡｇまたはＡｇ合金を反射層に用いた場合には、該反射層への硫黄成分の拡散も無くなり、反射層が腐食劣化して特性劣化を引き起こす原因が一掃されるという優れた効果を有する。また、硫化の問題のない半透過層として、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層して任意の光学特性を持たせた半透過層とすることができる。本発明のターゲットは、半透過層を構成する低屈折率層としても有用である。さらに、有機ＥＬテレビ用途、タッチパネル用電極、ハードディスクのシード層等への適用も可能である。
【要約】Ａｌの含有量がＡｌ２Ｏ３換算で０．２〜３．０ ｍｏｌ％、Ｍｇ及び／又はＳｉの含有量がＭｇＯ及び／又はＳｉＯ２換算で１〜２７ ｍｏｌ％、残部がＺｎのＺｎＯ換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が１０００°Ｃ以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で０．１〜２０ｗｔ％含有することを特徴とするスパッタリングターゲット。硫黄を含有せず、バルク抵抗が低くＤＣスパッタリングが可能であり、低屈折率の光学薄膜形成用ターゲット及びその製造方法を提供する。ターゲット自体が高密度であるため、異常放電が少なく、安定したスパッタリングが可能である。さらに、スパッタ成膜した薄膜は、透過率が高く、非硫化物系で構成されているため、隣接する反射層、記録層の劣化が生じ難い光情報記録媒体用薄膜の形成に有用である。光情報記録媒体の特性の向上、設備コストの低減化、成膜速度の向上によるスループットを大幅に改善する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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