(57)【要約】【課題】ターゲットを大型化しても抗折強度が高く、また、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難く、かつ成膜安定性を向上し得る。凝集し難く、かつ分散し易い。【解決手段】ＺｎＳ母体中に分散して光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造するためのＳｉＯ2粉末の改良であり、その表面の一部又は全部に疎水化処理が施されたことを特徴とする。本発明のＳｉＯ2粉末を含むＳｉＯ2粉末原料１０〜３０モル％と平均粒径１〜２０μｍのＺｎＳ粉末原料９０〜７０モル％とを混合し、混合粉末をホットプレス型内に充填し、真空又はＡｒガス雰囲気中、７００〜１２００℃の温度で２０〜４０ＭＰａの圧力でホットプレスすることにより光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＺｎＳ母体中に分散して光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造するためのＳｉＯ2粉末において、
その表面の一部又は全部に疎水化処理が施されたことを特徴とするＳｉＯ2粉末。
【請求項２】
平均粒径が０．０００５〜１０μｍである請求項１記載のＳｉＯ2粉末。
【請求項３】
疎水化処理が有機ケイ素化合物を含む表面処理剤によって施された請求項１記載のＳｉＯ2粉末。
【請求項４】
有機ケイ素化合物がシランカップリング剤又はシリコーンオイルである請求項３記載のＳｉＯ2粉末。
【請求項５】
非結晶成分が５０重量％以上である請求項１記載のＳｉＯ2粉末。
【請求項６】
疎水化率が３０％以上である請求項１記載のＳｉＯ2粉末。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１項に記載のＳｉＯ2粉末を含むＳｉＯ2粉末原料１０〜３０モル％と平均粒径１〜２０μｍのＺｎＳ粉末原料９０〜７０モル％とを混合し、前記混合粉末をホットプレス型内に充填し、真空又はＡｒガス雰囲気中、７００〜１２００℃の温度で２０〜４０ＭＰａの圧力でホットプレスすることにより光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造する方法。
【請求項８】
疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末の表面積が焼結体ターゲットに含まれる全ＳｉＯ2粉末の総表面積の５％以上である請求項７記載の方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の方法により得られた光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲット。
【請求項１０】
請求項９記載の焼結体ターゲットを用いて形成した光記録媒体保護膜。
【請求項１１】
請求項１０記載の保護膜を有する光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーを用いて情報の記録及び消去を行う相変化型光ディスクなどの保護膜を形成するための硫化亜鉛（ＺｎＳ）−二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）焼結体からなる光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットのＳｉＯ2粉末及び該粉末を用いた焼結体ターゲットの製造方法、並びに焼結体ターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザーを用いて情報の記録及び消去を行う相変化型光ディスクなどの保護膜としてＺｎＳにＳｉＯ2を分散混合させたＺｎＳ−ＳｉＯ2膜が用いられている。このＺｎＳ−ＳｉＯ2膜を形成するためのスパッタリングターゲットとして、純度９９．９９９重量％以上の高純度ＺｎＳと純度９９．９９９重量％以上の高純度ＳｉＯ2との均質混成固結体からなり、９０％以上の相対密度を有しているスパッタリングターゲットが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に示されるターゲットによって成膜速度の向上や安定な成膜特性を得ることができるほか、生産性の向上を図ることができ工業上有用な効果を有する。
【０００３】
しかし上記従来のターゲットは原料粉末に粒径の大きいＳｉＯ2を用いて作製された焼結体で構成されていたため、スパッタリング中にターゲットのスパッタ面の表面に存在するＳｉＯ2の粗粒に電荷が集中し易いため、異常放電等が生じ易く、その結果パーティクルが発生するという問題があった。
このような問題点を解決する方策として、ＺｎＳ及びＳｉＯ2を主成分とする焼結体からなるスパッタリングターゲットにおいて、焼結体中のＳｉＯ2の粒径が３０μｍ以下であるスパッタリングターゲットが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。この特許文献２に示されるターゲットによってスパッタリング時における異常放電が生じにくく、パーティクルの発生を防ぐことができ、安定なスパッタリングを行うことが可能となる。
【０００４】
一方、本出願人は、高出力スパッタリングを行っても割れが発生しにくい光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットとして、ＺｎＳ素地中に、平均粒径が１０〜３０μｍの範囲にあり、かつ比表面積値が０．５〜５．０ｍ2／ｇの範囲にあるＳｉＯ2粒が均一分散している組織を有するスパッタリングターゲットを提案した（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３に示されるターゲットにより高出力スパッタリングを行っても割れが発生し難いので従来よりも効率よく相変化型光ディスクなどの保護膜を形成することができ、従って光ディスクの生産効率の向上及びコスト削減を行うことができる。
また、本出願人は、広い面積にわたって均一な膜厚を有する光記録保護膜を形成できるターゲットとして、ＳｉＯ2：１０〜３０ｍｏｌ％を含有し、残りがＺｎＳからなる組成を有する焼結体からなるスパッタリングターゲットにおいて、ＺｎＳはα型結晶とβ型結晶の相比（α／β）が０≦α／β＜０．０００５の範囲内にあるスパッタリングターゲットを提案した（例えば、特許文献４参照。）。この特許文献４に示されるターゲットでは、高出力スパッタリングを行っても広い範囲にわたって均一な膜厚の光記録保護膜が得られる。
【０００５】
近年、光記録媒体の製造効率を向上させるために大型の光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲットを用いて高出力スパッタリングすることにより高速で効率よく光記録媒体保護膜を形成し、それによって光ディスクの生産効率の向上及びコスト削減を行おうとしている。しかし、従来のカルコゲン化Ｚｎ−ＳｉＯ2焼結体からなる光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲットは、曲げ応力に対する強度（抗折強度）が不足しているところから、ターゲットの大型化には限界があった。また、従来のカルコゲン化Ｚｎ−ＳｉＯ2焼結体からなる光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲットを用いて高出力スパッタリングを行うと、ターゲットに割れが発生する。そのために高出力スパッタリングを行うことができなかった。
そこで本出願人は、カルコゲン化Ｚｎ素地中に無定形ＳｉＯ2粉末が分散している組織を有するスパッタリングターゲットを提案した（例えば、特許文献５参照。）。この特許文献５に示されるターゲットでは、特に平均粒径０．０００５〜０．１μｍの超微細無定形ＳｉＯ2粉末を使用することで、ターゲットを大型化しても高い抗折強度を有し、かつ高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難い。
【特許文献１】特開平６−６５７２５号公報（請求項１、段落［００２１］）
【特許文献２】特開平１１−３５０１１９号公報（請求項１、段落［００３０］）
【特許文献３】特開平１１−３５０１２１号公報（請求項１、段落［００１５］）
【特許文献４】特開２０００−２９７３６２号公報（請求項１、段落［００１８］）
【特許文献５】特開２０００−１７８７２６号公報（請求項１及び請求項３、段落［００２９］）
【特許文献６】特開２００３−０８２４５４号公報（請求項１、段落［００１７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献５に示されるターゲットでは、平均粒径０．１μｍ以下の粒径が極めて小さい超微細粉末のみをＳｉＯ2粉末として用いているため、ターゲット自体が大きな比表面積を有することになり、空気中に存在する水分の吸湿量が顕著となる。その結果、スパッタリング中にターゲットから放出する水分を含むガス成分の放出量が増加し、スパッタリング雰囲気を劣悪にするとともに反応器内の排気効率を著しく低下させるため、成膜が不安定で再現性が悪く良質な膜が得られにくいという問題があった。また、平均粒径０．１μｍ以下の粒径が小さい超微細粉末は密度が低くなる傾向にあるため、高い相対密度が要求されるターゲットの焼成が難しい問題もあった。更に平均粒径０．１μｍ以下の粒径が極めて小さい超微細ＳｉＯ2粉末はその表面が吸湿することによって凝集し易くなる。凝集して粒径が大きくなったＳｉＯ2二次粒子はＺｎＳ粉末との均一な混合が困難になる問題があった。従って、ＳｉＯ2粉末表面に存在する吸湿性を有するシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）の改善が必要であった。
【０００７】
このような水分の吸湿量を起因とする問題点を解決する方策として、酸化物、炭化物、窒化物、硼化物、硫化物、ケイ化物、カルコゲン化物、ハロゲン化物のいずれか１種又は２種以上を主成分とするセラミックス材料からなる粉末の焼結によるスパッタリングターゲットの製造方法であって、作業場又は粉末若しくは機器の保管場所等の作業環境における大気中の水蒸気量を１６ｇ／ｍ3以下とするスパッタリングターゲットの製造方法が提案されている（例えば、特許文献６参照。）。この特許文献６に示されるターゲットでは、焼結前工程における作業場所、使用原料又は機器の保管場所の水分量を規定（制限）することにより、粉体の凝集による成形体の密度又はバルク組織の不均一性を防ぎ、焼結後の成形体の割れやクラックを低減することができる。
しかし、上記特許文献６に示される製造方法で得られたターゲットは、製造工程における作業場所、使用原料又は機器の保管場所の水分量を厳密に規定してターゲットを製造しているが、このターゲットの品質を維持するためには、ターゲットを製造した後についても、製造時と同様のレベルに水蒸気量を規定した条件で取り扱わなければ品質を維持することができない問題があった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、ターゲットを大型化しても抗折強度が高い、光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットのＳｉＯ2粉末及び該粉末を用いたターゲットの製造方法、並びにターゲットを提供することにある。
本発明の第２の目的は、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難く、かつ成膜安定性を向上し得る、光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットのＳｉＯ2粉末及び該粉末を用いたターゲットの製造方法、並びにターゲットを提供することにある。
本発明の第３の目的は、凝集し難く、かつ分散し易い、光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットのＳｉＯ2粉末及び該粉末を用いたターゲットの製造方法、並びにターゲットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、ＺｎＳ母体中に分散して光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造するためのＳｉＯ2粉末の改良である。
その特徴ある構成は、その表面の一部又は全部に疎水化処理が施されたところにある。
請求項１に係るＳｉＯ2粉末では、その表面の一部又は全部に疎水化処理を施すことで空気中に存在する水分の吸湿量を低減できるため、このＳｉＯ2粉末を用いたターゲットでスパッタリングすると成膜安定性が向上する。また、吸湿量を低減することで凝集し難く、分散し易くなる、具体的にはＳｉＯ2粉末間の凝集によるＳｉＯ2二次粒子の発生を抑制できるため、ターゲット内のＳｉＯ2粉末とＺｎＳ粉末との均一な混合が可能となる。また、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を使用することで吸湿量を低減しているため、大型の焼結体ターゲットを成形しても抗折強度が高く、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなるので効率良く相変化型光ディスクなどの保護膜を形成することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、平均粒径が０．０００５〜１０μｍであるＳｉＯ2粉末である。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、疎水化処理が有機ケイ素化合物を含む表面処理剤によって施されたＳｉＯ2粉末である。
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明であって、有機ケイ素化合物がシランカップリング剤又はシリコーンオイルであるＳｉＯ2粉末である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項１に係る発明であって、非結晶成分が５０重量％以上あるＳｉＯ2粉末である。
請求項５に係るＳｉＯ2粉末では、非結晶成分を５０重量％としたＳｉＯ2粉末を用いたターゲットはより抗折強度が高まるため大型の焼結体ターゲットを成形でき、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなる。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１に係る発明であって、疎水化率が３０％以上であるＳｉＯ2粉末である。
請求項６に係るＳｉＯ2粉末では、疎水化率が３０％以上であれば疎水化処理による効果を発現できる。
【００１３】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６いずれか１項に記載のＳｉＯ2粉末を含むＳｉＯ2粉末原料１０〜３０モル％と平均粒径１〜２０μｍのＺｎＳ粉末原料９０〜７０モル％とを混合し、混合粉末をホットプレス型内に充填し、真空又はＡｒガス雰囲気中、７００〜１２００℃の温度で２０〜４０ＭＰａの圧力でホットプレスすることにより光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造する方法である。
請求項７に係る方法では、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を含むＳｉＯ2粉末原料を用いることで、空気中に存在する水分の吸湿量を低減できるため、この方法により得られる焼結体ターゲットを用いることで成膜安定性が向上する。また、吸湿量を低減することでＳｉＯ2粉末間の凝集によるＳｉＯ2二次粒子の発生を抑制できるため、ターゲット内のＳｉＯ2粉末原料とＺｎＳ粉末原料との均一な混合が可能となる。また、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を含むＳｉＯ2粉末原料を使用することで吸湿量を低減しているため、大型の焼結体ターゲットを成形しても抗折強度が高く、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなるので効率良く相変化型光ディスクなどの保護膜を形成することができる。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明であって、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末の表面積が焼結体ターゲットに含まれる全ＳｉＯ2粉末の総表面積の５％以上である方法である。
請求項８に係る発明では、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末の表面積が全ＳｉＯ2粉末の総表面積の５％以上であれば疎水化処理による効果を発現できる。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項７又は８記載の方法により得られた光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットである。
請求項９に係る焼結体ターゲットでは、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を用いることで、空気中に存在する水分の吸湿量を低減できるため、成膜安定性が向上する。また、吸湿量を低減することでＳｉＯ2粉末間の凝集によるＳｉＯ2二次粒子の発生を抑制できるため、ターゲット内のＳｉＯ2粉末とＺｎＳ粉末との均一な混合が可能となる。また、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を使用することで吸湿量を低減しているため、大型の焼結体ターゲットを成形しても抗折強度が高く、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなるので効率良く相変化型光ディスクなどの保護膜を形成することができる。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、請求項９記載の焼結体ターゲットを用いて形成した光記録媒体保護膜である。
請求項１１に係る発明は、請求項１０記載の保護膜を有する光記録媒体である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットのＳｉＯ2粉末及び該粉末を用いた焼結体ターゲットの製造方法、並びに焼結体ターゲットでは、その表面の一部又は全部に疎水化処理が施されたＳｉＯ2粉末を用いることで、空気中に存在する水分の吸湿量を低減できるため、成膜安定性が向上する。また、吸湿量を低減することでＳｉＯ2粉末間の凝集によるＳｉＯ2二次粒子の発生を抑制できるため、ターゲット内のＳｉＯ2粉末とＺｎＳ粉末との均一な混合が可能となる。また、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を使用することで吸湿量を低減しているため、大型の焼結体ターゲットを成形しても抗折強度が高く、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなるので効率良く相変化型光ディスクなどの保護膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造するためのＳｉＯ2粉末は、ＺｎＳ母体中に分散して焼結体ターゲットを製造するためのＳｉＯ2粉末である。その特徴ある構成は、その表面の一部又は全部に疎水化処理が施されたところにある。
このＳｉＯ2粉末では、その表面の一部又は全部に疎水化処理を施すことで空気中に存在する水分の吸湿量を低減できるため、このＳｉＯ2粉末を用いたターゲットでスパッタリングすると成膜安定性が向上する。また、吸湿量を低減することで凝集し難く、分散し易くなる、具体的にはＳｉＯ2粉末間の凝集によるＳｉＯ2二次粒子の発生を抑制できるため、ターゲット内のＳｉＯ2粉末とＺｎＳ粉末との均一な混合が可能となる。また、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を使用することで吸湿量を低減しているため、大型の焼結体ターゲットを成形しても抗折強度が高く、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなるので効率良く相変化型光ディスクなどの保護膜を形成することができる。
【００１９】
ＳｉＯ2粉末の平均粒径は０．０００５〜１０μｍの範囲内に規定される。ＳｉＯ2粉末を平均粒径０．０００５〜１０μｍに規定したのは、平均粒径が０．０００５μｍ未満の粉末を製造するのは難しいためであり、平均粒径が１０μｍを越えたＳｉＯ2粉末を用いたターゲットをスパッタリングすると、スパッタリング中にターゲットのスパッタ面の表面に存在するＳｉＯ2の粗粒に電荷が集中し易くなり、異常放電等が生じ易く、その結果パーティクルが発生するためである。ＳｉＯ2粉末の好ましい平均粒径は０．０１〜５μｍである。
【００２０】
本発明のＳｉＯ2粉末に施す疎水化処理はＳｉＯ2粉末を有機ケイ素化合物等の表面処理剤によって施されたものである。表面処理剤としては、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、トリメチルアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシリコーンオイルやシランカップリング剤、オルガノポリシロキサン又はオルガノポリシロキサンを含む変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらのシランカップリング剤の種類は限定されず、各種のアルコキシシランやクロロシラン、あるいはシラザンを用いてもよい。また、オルガノポリシロキサンの種類も限定されず、ジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、フェニルシリコーンオイルや非反応性シリコーンオイル、反応性シリコーンオイルを用いてもよい。
【００２１】
疎水化処理方法や処理条件は特に限定されない。一般的に知られているような表面処理方法によって疎水化処理すればよい。例えば、シランカップリング剤やオルガノポリシロキサンの所定量を必要に応じて溶剤とともにＳｉＯ2粉末に滴下又は噴霧して十分に分散させた後に、５０℃以上、好ましくは１００℃以上、特に好ましくは１００〜４００℃の加熱温度下で、０．１〜５時間、好ましくは１〜２時間かけて攪拌し、その後冷却することにより、その表面が均一に疎水化処理されたＳｉＯ2粉末を得ることができる。疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末の表面は、核磁気共鳴法（ＮＭＲ）等の測定方法により、シラノール基の減少及び疎水性基の増加を検出することが可能である。
【００２２】
本発明のＳｉＯ2粉末は非結晶成分が５０重量％以上である。非結晶成分を５０重量％としたＳｉＯ2粉末を用いたターゲットはより抗折強度が高まるため大型の焼結体ターゲットを成形でき、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなる。
また、本発明のＳｉＯ2粉末は、疎水化率が３０％以上となるように制御される。本発明では、透過率法によって測定した疎水化度を疎水化率としている。疎水化率が３０％未満では、耐湿性の改善が不十分である。より好ましくは疎水率４０％以上が適当である。疎水化率の測定方法としては、先ず、ＳｉＯ2粉末試料１ｇを分液ロートに秤取り、これに純水１００ｍｌを加える。次いで、分液ロートをターブラーミキサーで約１０分間振盪する。振盪後は１０分間静置し、その後、分液ロート下層から溶液を２０〜３０ｍｌ抜取る。抜取った溶液を１０ｍｍ石英セルに分取して測定サンプルを作製する。また別の石英セルに純水を分取してブランクサンプルを作製する。測定サンプルとブランクサンプルをそれぞれ比色計にセットし、各石英セルに５００ｎｍの波長をあてたときの透過率を測定し、この透過率を疎水化率とする。
【００２３】
次に、光記録媒体保護膜形成用焼結体ターゲットを製造する方法を説明する。
先ず、市販されている純度が９９．９９９重量％以上のＺｎＳ粉末を用意する。この市販ＺｎＳ粉末をＡｒガス雰囲気中、３００〜７００℃の温度で熱処理を０．５〜１２時間施して市販ＺｎＳ粉末に多く含まれるＨ2Ｓ等の不純物ガスを除去し、平均粒径１〜２０μｍの焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末を作製する。次いで、前述した本発明のＳｉＯ2粉末を用意する。
次に、ＳｉＯ2粉末原料とＺｎＳ粉末原料の組成比が１０〜３０モル％：９０〜７０モル％となるように混合し、この混合粉末をφ２ｍｍのアルミナボールとともにポリポットの中に入れ、０．５〜３時間乾式混合して焼結体ターゲット用混合粉末を作製する。ＳｉＯ2粉末原料は疎水化処理済みのＳｉＯ2粉末のみを使用してもよいが、疎水化処理したＳｉＯ2粉末と疎水化処理を施していない未処理ＳｉＯ2粉末をそれぞれ含むＳｉＯ2混合粉末をＳｉＯ2粉末原料として使用してもよい。未処理ＳｉＯ2粉末を用いずに疎水化処理ＳｉＯ2粉末のみからなるＳｉＯ2粉末原料とした場合、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末の表面積が焼結体ターゲットに含まれる全ＳｉＯ2粉末の総表面積の５％以上となるように配合する。疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末の表面積が全ＳｉＯ2粉末の総表面積の５％以上であれば疎水化処理による効果を発現できる。
【００２４】
作製した混合粉末は黒鉛製のホットプレス型内に充填する。次に、混合粉末を充填したホットプレス型をＡｒガス雰囲気中、７００〜１２００℃の温度で２０〜４０ＭＰａの圧力で１〜２０時間保持することにより混合粉末をホットプレスし、続いて冷却速度６０〜１８０℃／時間で冷却することにより、ホットプレス体を作製する。ホットプレスの条件は、ＳｉＯ2粉末の非結晶成分が結晶化しない条件で行われる。８５０〜１１５０℃の温度で２５〜３５ＭＰａの圧力で２〜８時間保持することにより混合粉末をホットプレスし、続いて冷却速度１２０〜１８０℃／時間で冷却することが好ましい。得られたホットプレス体を所定の直径、所定の厚さに機械加工することで焼結体ターゲットが得られる。
このようにして得られた本発明の焼結体ターゲットは、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を用いることで、空気中に存在する水分の吸湿量を低減できるため、成膜安定性が向上する。また、吸湿量を低減することで凝集し難く、分散し易くなる、具体的にはＳｉＯ2粉末間の凝集によるＳｉＯ2二次粒子の発生を抑制できるため、ターゲット内のＳｉＯ2粉末とＺｎＳ粉末との均一な混合が可能となる。また、疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を使用することで吸湿量を低減しているため、大型の焼結体ターゲットを成形しても抗折強度が高く、高出力スパッタリングを行ってもスパッタ割れが発生し難くなるので効率良く相変化型光ディスクなどの保護膜を形成することができる。
【実施例】
【００２５】
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。
＜実施例１＞
先ず、市販されている純度が９９．９９９重量％以上のＺｎＳ粉末を用意した。この市販ＺｎＳ粉末をＡｒガス雰囲気中、６５０℃の温度で熱処理を１時間施して市販ＺｎＳ粉末に多く含まれるＨ2Ｓ等の不純物ガスを除去し、焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末を作製した。作製した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末の平均粒径は約８μｍであった。次いで、ＳｉＯ2粉末として平均粒径１０ｎｍ、比表面積１００ｍ2／ｇ、疎水率９２％の無定形第１ＳｉＯ2粒子を用意した。
次に、ＺｎＳ粉末と第１ＳｉＯ2粒子の組成比を８０：２０となるように混合し、この混合粉末をφ２ｍｍのアルミナボールとともにポリポットの中に入れ、１時間乾式混合して焼結体ターゲット用混合粉末を作製した。作製した混合粉末は黒鉛製のホットプレス型内に充填した。次に、混合粉末を充填したホットプレス型をＡｒガス雰囲気中において圧力２４．５ＭＰａ（２５０ｋｇｆ／ｃｍ2）、１０００℃の温度で２時間保持することにより混合粉末をホットプレスし、続いて冷却速度１２０℃／時間で冷却することにより、ホットプレス体を作製した。得られたホットプレス体は直径２００ｍｍ、厚さ５ｍｍの寸法に機械加工して円盤状の焼結体ターゲットを作製した。
【００２６】
＜実施例２＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末及び第１ＳｉＯ2粒子と、平均粒径２．０μｍ、比表面積２ｍ2／ｇ、疎水率３０％の無定形第２ＳｉＯ2粒子をそれぞれ用意し、ＺｎＳ粉末と第１ＳｉＯ2粒子と第２ＳｉＯ2粒子の組成比を８０：５：１５とした以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
＜実施例３＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末を用意し、第１ＳｉＯ2粒子として平均粒径４０ｎｍ、比表面積７０ｍ2／ｇ、疎水率９０％の無定形ＳｉＯ2粒子を用いた以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
＜実施例４＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末と、平均粒径４０ｎｍ、比表面積７０ｍ2／ｇ、疎水率９０％の無定形第１ＳｉＯ2粒子と、平均粒径２．０μｍ、比表面積２ｍ2／ｇ、疎水率１０％の結晶質第２ＳｉＯ2粒子をそれぞれ用意し、ＺｎＳ粉末と第１ＳｉＯ2粒子と第２ＳｉＯ2粒子の組成比を８０：１５：５とした以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
【００２７】
＜実施例５＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末を用意し、第１ＳｉＯ2粒子を用いず、第２ＳｉＯ2粒子として平均粒径０．５μｍ、比表面積８ｍ2／ｇ、疎水率６０％の無定形ＳｉＯ2粒子を用意し、ＺｎＳ粉末と第２ＳｉＯ2粒子の組成比を８０：２０とした以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
＜実施例６＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末を用意し、第１ＳｉＯ2粒子を用いず、第２ＳｉＯ2粒子として平均粒径２．０μｍ、比表面積２ｍ2／ｇ、疎水率６０％の無定形ＳｉＯ2粒子を用意し、ＺｎＳ粉末と第２ＳｉＯ2粒子の組成比を８０：２０とした以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
＜実施例７＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末と、平均粒径１０ｎｍ、比表面積１００ｍ2／ｇ、疎水率９６％の無定形第１ＳｉＯ2粒子と、疎水処理を施していない平均粒径２．０μｍ、比表面積２ｍ2／ｇの無定形第２ＳｉＯ2粒子をそれぞれ用意し、ＺｎＳ粉末と第１ＳｉＯ2粉末と第２ＳｉＯ2粉末の組成比を８０：１０：１０とした以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
【００２８】
＜比較例１＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末を用意し、第１ＳｉＯ2粒子として疎水処理を施していない平均粒径１０ｎｍ、比表面積１００ｍ2／ｇの無定形ＳｉＯ2粒子を用いた以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
＜比較例２＞
実施例１で使用した焼結体ターゲット用ＺｎＳ粉末を用意し、第１ＳｉＯ2粒子を用いず、第２ＳｉＯ2粒子として疎水処理を施していない平均粒径４．０μｍ、比表面積４ｍ2／ｇの無定形ＳｉＯ2粒子を用意し、ＺｎＳ粉末と第２ＳｉＯ2粒子の組成比を８０：２０とした以外は実施例１と同様にして焼結体ターゲットを作製した。
【００２９】
【表１】
2005170738.tif 000002
【００３０】
＜比較試験１＞
先ず、上記実施例１〜７及び比較例１，２の焼結体ターゲットを各１００枚づつ焼成し、焼成直後のターゲットの割れや明らかな密度や色のむらを目視で判断し、このような不良箇所を有するターゲットの数を焼成不良率としてカウントした。次いで、実施例１〜７及び比較例１，２の焼結体ターゲットにおける抗折強度及び相対密度を測定した。次に、実施例１〜７及び比較例１，２の焼結体ターゲットをそれぞれモリブデン製の冷却用バッキングプレートに純度９９．９９９重量％のイリジウムろう材によりはんだ付けし、これを高周波マグネトロンスパッタリング装置にセットし、スパッタガスＡｒ、スパッタガス圧力０．６６５Ｐａ（５×１０-3Ｔｏｒｒ）、スパッタ電力１３．５６ＭＨｚの高周波電力１５００ｋＷ（約８．５Ｗ／ｃｍ2）、スパッタ時間５分間でスパッタリングを行い、厚さ１００ｎｍのＳｉＯ2膜が積層したＳｉ基板上に保護膜を成膜した。疎水化処理を施したＳｉＯ2粉末を使用した実施例１〜７の焼結体ターゲットは良好なスパッタ特性が得られた。これに対して、比較例１及び２の焼結体ターゲットはスパッタリング時に放出したガスによってスパッタ雰囲気が悪化し、成膜が不安定となり、良好な再現性が得られなかった。次に、成膜後得られた保護膜をパーティクルカウンターで基板上のサイズが１μｍ以上のパーティクル数を測定した。更に、上記スパッタリング条件でスパッタリングを連続して行い、ターゲットにスパッタ割れが発生したか否かを目視にて観察した。実施例１〜７及び比較例１，２の焼結体ターゲットにおける焼成不良率、相対密度、抗折強度、パーティクル数及びスパッタ割れの有無を表２にそれぞれ示す。
【００３１】
【表２】
2005170738.tif 000003
【００３２】
表２より明らかなように、実施例１〜７の焼結体ターゲットは比較例１，２の焼結体ターゲットに比べて、相対密度及び抗折強度がそれぞれ高く、また高出力の高周波マグネトロンスパッタを行ってもスパッタ割れが発生しないことが判った。