(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Al2O3：0．2〜3．0 at%、MgO又はMgO及び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ことを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項２】
MgO又はMgO及びSiO2含有量が10〜27 at%であることを特徴とする請求の範囲１記載のスパッタリングターゲット。
【請求項３】
相対密度が90%以上であることを特徴とする請求の範囲１又は２記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
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を特徴とする請求の範囲１〜３のいずれか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100mΩ・cm未満であることを特徴とする請求の範囲１〜４のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【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Blue-Rayに代表される書き換え型DVD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、ZnOの使用すなわち硫黄成分を含有させずに透明導電性の薄膜を形成するために、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、したがって光学特性にも制限が生ずるという問題がある。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、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ものであり、かつ記録層との密着性、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スパッタリングターゲット及びその製造方法を提供し、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】
【０００９】
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、従来の保護層材ZnS-SiO２を、下記に提示する硫化物を含まない酸化物のみの材料へと置き換え、かつ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。【００１０】
本発明はこの知見に基づき、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ことを特徴とするスパッタリングターゲットを提供するものである。
本発明のターゲットを製造する方法としては、原料となるAl2O3粉とZnO粉を予め混合して予め仮焼し、次にこの仮焼したAl2O3−ZnO粉（AZO粉）に、添加材料であるMgO及び／又はSiO2粉を混合して再仮焼した後、焼結することが有効である。
また、この場合、添加原料となるMgO粉とSiO2粉とを同様に混合して仮焼し、このMgO−SiO2仮焼粉を前記仮焼したAl2O3−ZnO粉（AZO粉）に混合して再仮焼した後、焼結することも有効である。以上からなるスパッタリングターゲットは、相対密度が90%以上を備え、バルク抵抗が100mΩ・cm未満であるターゲットを容易に得ることができる。そして、光情報記録媒体の保護層を形成するためのターゲットとして有用である。
【発明の効果】
【００１１】
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。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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のスパッタリングターゲットは、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。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種類以上を分散させたものである。
Al2O3が0．2 at%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 at%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。
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SiO2：１ at%未満では、低屈折率化を達成できず、27 at%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の添加については10〜27 at%とするのが、さらに好ましい。MgO及び／又はSiO2の添加量1〜10 at%に比べて、10〜27 at%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。【００１３】
このスパッタリングターゲットは、特に屈折率1．5〜1．75（633nm）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。
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100mΩ・cm未満を達成できる。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。【００１４】
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粉を混合して再度仮焼した後、焼結することを提案するものである。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粉（AZO粉）を使用して焼結することが望まれる。
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仮焼粉を混合して再度仮焼した後、仮焼し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。【００１５】
また、本発明のスパッタリングターゲットは、相対密度が90%以上とすることが可能である。密度の向上は、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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
本発明のスパッタリングターゲットは、平均粒径が5μm以下である各構成元素の酸化物粉末を、常圧焼結又は高温加圧焼結することによって製造することができる。これによって、相対密度が90％以上を有するスパッタリングターゲットが得られる。この場合、焼結前に酸化亜鉛を主成分とした酸化物粉末を、800〜1200°Cで仮焼することが望ましい。この仮焼後、3μm以下に粉砕して焼結用の原料とする。【００１９】
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】
【００２０】
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。【００２１】
（実施例１）
4N相当で5μm以下のZnO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のAl2O3粉及び4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉を準備した。次に、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
このAZOと前記MgO粉を表１の配合比となるように混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。この仮焼粉をボールミル等で平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そしてこの造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。【００２２】
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ガス圧0．5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。
成膜サンプルの透過率%（波長633nm）、屈折率（波長633nm）、さらにスパッタ方式及び成膜速度（Å/sec）の測定した結果等を、まとめて表１に示す。【００２３】
【表１】
0004828529.tif 000002
【００２４】
以上の結果、実施例１のスパッタリングターゲットは、相対密度が95%に達し、安定したDCスパッタができた。そして、バルク抵抗値は60mΩ・cmとなり、成膜速度は1．8Å/secが達成され、良好なスパッタ性を有した。スパッタ膜の透過率は、97.9%（633nm）に達し、屈折率は1．73であった。
本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。【００２５】
（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Al2O3粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉及びMgO粉を準備した。まず、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
一方、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉を、表１に示す配合比となるように調合して同様に混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。
次に、前記AZO粉及びMgO粉とSiO2粉の仮焼粉を、さらに混合し再仮焼した。これをボールミルで平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そして、この造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。そして、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。
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。スパッタ条件及び評価方法は、実施例１と同様である。この結果を、同様に表１に示す。【００２６】
以上の結果、実施例２のスパッタリングターゲットは、相対密度が95%に達し、安定したDCスパッタができた。そして、バルク抵抗値は38mΩ・cmとなり、成膜速度は1．7Å/secが達成され、良好なスパッタ性を有した。
スパッタ膜の透過率は、98.7%（633nm）に達し、屈折率は1．7であった。
本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。【００２７】
（実施例３）
4N相当で5μm以下のZnO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のAl2O3粉及び4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉を準備した。次に、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
このAZOと前記MgO粉を表１の配合比となるように混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。この仮焼粉をボールミル等で平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そしてこの造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。【００２８】
以上の結果、実施例３のスパッタリングターゲットは、相対密度が99%に達し、またバルク抵抗値は35mΩ・cmとなり、安定したDCスパッタができた。そして、成膜速度が2Å/secが達成され、良好なスパッタ性を有した。
スパッタ膜の透過率は、98.5%（633nm）に達し、屈折率は1．75であった。
本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。【００２９】
（参考例４）
4N相当で5μm以下のZnO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のAl2O3粉及び4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉を準備した。次に、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
このAZOと前記SiO2粉を表１の配合比となるように混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。この仮焼粉をボールミル等で平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そしてこの造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。
【００３０】
以上の結果、参考例４のスパッタリングターゲットは、相対密度が99%に達し、安定したDCスパッタができた。そして、バルク抵抗値は45mΩ・cmとなり、成膜速度が2．2Å/secが達成され、良好なスパッタ性を有した。スパッタ膜の透過率は、99.4%（633nm）に達し、屈折率は1．7であった。
本参考例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、非晶質の安定性、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。
【００３１】
（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Al2O3粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉及びMgO粉を準備した。まず、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
一方、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉を、表１に示す配合比となるように調合して、同様に混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。
次に、前記AZO粉及びMgO粉とSiO2粉の仮焼粉をさらに混合した後再仮焼した。これをボールミルで平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そして、この造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。そして、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。
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。スパッタ条件及び評価方法は、実施例１と同様である。この結果を、同様に表１に示す。【００３２】
以上の結果、実施例５のスパッタリングターゲットは、相対密度が95%に達し、安定したDCスパッタができた。そして、バルク抵抗値は50mΩ・cmとなり、成膜速度は1．9Å/secが達成され、良好なスパッタ性を有した。スパッタ膜の透過率は、97.4%（633nm）に達し、屈折率は1．78であった。
本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。【００３３】
（実施例６）
4N相当で5μm以下のZnO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のAl2O3粉及び4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉を準備した。次に、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
このAZOと前記MgO粉を表１の配合比となるように混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。この仮焼粉をボールミル等で平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そしてこの造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。【００３４】
以上の結果、実施例６のスパッタリングターゲットは、相対密度が99%に達し、またバルク抵抗値は30mΩ・cmとなり、安定したDCスパッタができた。そして、成膜速度が2.2Å/secが達成され、良好なスパッタ性を有した。
スパッタ膜の透過率は、95.8%（633nm）に達し、屈折率は1．82であった。なお、この実施例６は、表１に示す通り、MgO含有量が1at%と本発明の下限値であるため、スパッタリング膜の透過率はやや低くなり、屈折率も高めになった。しかし、この透過率と屈折率の範囲であれば、目標とする特性が得られる範囲にある。
本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。【００３５】
（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Al2O3粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉及びMgO粉を準備した。まず、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
一方、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉を、表１に示す配合比となるように調合して同様に混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。
次に、前記AZO粉及びMgO粉とSiO2粉の仮焼粉を、さらに混合・仮焼した。そしてこれをボールミルで平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そして、この造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。そして、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。
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。スパッタ条件及び評価方法は、実施例１と同様である。この結果を、同様に表１に示す。【００３６】
以上の結果、実施例７のスパッタリングターゲットは、相対密度が95%に達し、安定したDCスパッタができた。そして、バルク抵抗値は30mΩ・cmとなり、成膜速度は2．5Å/secが達成され、良好なスパッタ性を有した。
スパッタ膜の透過率は、96.9%（633nm）に達し、屈折率は1．82であった。なお、この実施例６は、表１に示す通り、MgOとSiO2の合計含有量が1at%と本発明の下限値であるため、スパッタリ膜の透過率はやや低くなり、屈折率も高めになった。しかし、この透過率と屈折率の範囲であれば、目標とする特性が得られる範囲にある。
本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。【００３７】
（実施例８）
4N相当で5μm以下のZnO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のAl2O3粉及び4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉を準備した。次に、ZnO粉とAl2O3粉とMgO粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼した。
この仮焼粉をボールミル等で平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そしてこの造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。【００３８】
以上の結果、実施例８のスパッタリングターゲットは、相対密度が99%に達し、またバルク抵抗値は120mΩ・cmとなった。DCスパッタができないので、RF（高周波）スパッタを実施した。成膜速度が0.9Å/secであり、DCスパッタリングよりも成膜速度がやや劣るが、通常のスパッタ速度よりも速いという結果が得られた。スパッタ膜の透過率は、97.5%（633nm）、屈折率は1．74であり、良好であった。
本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度がいずれも良好な値を示した。また、バルク抵抗値及び成膜速度はやや劣るが、後述する比較例に比べて良好な値を示した。【００３９】
（実施例９）
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粉及びMgO粉を準備した。まず、ZnO粉、Al2O3粉、SiO2粉及びMgO粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼した。
次に、ZnO粉、Al2O3粉、MgO粉及びSiO2粉の仮焼粉をボールミルで平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そして、この造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。
加圧成形後酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。そして、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。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。スパッタ条件及び評価方法は、実施例１と同様である。この結果を、同様に表１に示す。【００４０】
以上の結果、実施例９のスパッタリングターゲットは、相対密度が95%に達し、安定したDCスパッタができた。そして、バルク抵抗値は250mΩ・cmとなった。DCスパッタができないので、RF（高周波）スパッタを実施した。成膜速度が0.8Å/secであり、DCスパッタリングよりも成膜速度が劣るが、通常のスパッタ速度よりも速いという結果が得られた。
スパッタ膜の透過率は98.8%（633nm）、屈折率は1．7であり、良好な結果となった。本実施例のターゲットは、ZnSを使用していないので、硫黄の拡散・汚染による光情報記録媒体の特性劣化は生じない。また、後述する比較例に比べて、成膜サンプルの透過率、屈折率、ターゲット密度、成膜速度がいずれも良好な値を示し、DCスパッタが可能であった。【００４１】
（比較例１）
表１に示すように、本願発明の条件とは異なる原料粉の成分及び組成比の材料の原料粉、すなわち4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl2O3粉を準備した。次に、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼した。
この仮焼粉をボールミル等で平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そしてこの造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。【００４２】
以上の結果、比較例１のスパッタリングターゲットは、相対密度が99%に達し、またバルク抵抗値は20mΩ・cmとなった。そして、DCスパッタを実施した。成膜速度が2.2Å/secであり、成膜速度は良好であった。しかし、スパッタ膜の透過率は、97.5%（633nm）と良かったが、屈折率は1．84と極めて高く、良好な膜とは言えなかった。この結果を、同様に表１に示す。【００４３】
（比較例２）
表１に示すように、4N相当で5μm以下のZnO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のAl2O3粉及び4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉を準備した。次に、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
このAZOと前記MgO粉を表１の配合比（この配合比は、本発明の条件を超えており、MgO粉が過剰に添加されたものである）となるように混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。この仮焼粉をボールミル等で平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。【００４４】
そして、この造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。
以上の結果、比較例２のスパッタリングターゲットは相対密度が99%であったが、バルク抵抗値は450mΩ・cmとなった。DCスパッタができないので、RF（高周波）スパッタを実施した。成膜速度が0.4Å/secであり、成膜速度が著しく劣るという結果が得られた。【００４５】
（比較例３）
表１に示すように、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MgO粉とSiO2粉を準備した。まず、ZnO粉とAl2O3粉を表１に示す配合比に調合し、これを湿式混合し乾燥した後、1000°Cの温度で仮焼し、AZO粉とした。
一方、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉と4N相当で平均粒径5μm以下のSiO2粉を、表１に示す配合比となるように調合して、同様に混合し、さらに1000°Cの温度で仮焼した。
次に、前記AZO粉及びMgO粉とSiO2粉の仮焼粉をさらに混合・仮焼した。これをボールミルで平均粒径1μm以下まで微粉砕した後、成形性を上げるため造粒した。そして、この造粒した粉末材料を500ｋgｆ/cm2の圧力でプレス成形した。AZOと前記MgO粉とSiO2粉との配合比は、本発明の条件を超えており、MgO粉とSiO2粉の合計量が過剰に添加されたものである。【００４６】
加圧成形後、酸素雰囲気、1400°Cの温度で常圧焼結した。この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。
以上の結果、比較例３のスパッタリングターゲットは相対密度が99%であったが、バルク抵抗値は750mΩ・cmとなった。DCスパッタができないので、RF（高周波）スパッタを実施した。成膜速度が0.5Å/secであり、成膜速度が著しく劣るという結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
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、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90％以上の高密度化によって、材料によっては安定したDCスパッタを可能とする。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。