(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化ケイ素：１０〜３０モル％、インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％を含有し、残部がカルコゲン化亜鉛からなる組成を有することを特徴とする直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項２】
前記カルコゲン化亜鉛は硫化亜鉛であることを特徴とする請求項１記載の直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲット。
【請求項３】
二酸化ケイ素粉末：１０〜３０モル％、インジウム・錫複合酸化物粉末およびアンチモン・錫複合酸化物粉末の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％、残部：カルコゲン化亜鉛粉末となるように配合し混合して混合粉末を作製し、この混合粉末を加圧成形したのち焼結することを特徴とする直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【請求項４】
前記カルコゲン化亜鉛粉末は、脱ガス熱処理を施したカルコゲン化亜鉛粉末を用いることを特徴とする請求項３記載の直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザーを用いて情報の記録および消去を行うことのできる相変化型光ディスクなどの光記録保護膜を直流スパッタリングにより形成することのできる光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光記録保護膜は、二酸化ケイ素粉末とカルコゲン化亜鉛［硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）の総称］粉末の混合粉末を焼結して得られた焼結体からなる円盤状ターゲットを用いてスパッタにより形成されることは知られており、通常は、二酸化ケイ素粉末と硫化亜鉛粉末からなる混合粉末を焼結して得られた相対密度が９０％以上の焼結体からなる円盤状ターゲットを用いてスパッタすることにより形成する。この二酸化ケイ素と硫化亜鉛からなる円盤状ターゲットは、純度：９９．９９９重量％以上の硫化亜鉛粉末に対し、純度：９９．９９９重量％以上の二酸化ケイ素粉末を１０〜３０ｍｏｌ％添加し均一に混合し、得られた混合粉末を円盤状に加圧成形したのち焼結することにより製造するとされている（特開平６−６５７２５号公報参照）。
【０００３】
前記カルコゲン化亜鉛および二酸化ケイ素はいずれも絶縁体であるため、従来のカルコゲン化亜鉛および二酸化ケイ素からなる光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットの比抵抗は１０7Ωｃｍ以上有しており、このように高抵抗値を有するターゲットを用いて直流スパッタリングを行うことは事実上不可能である。そのために、従来の光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットは高周波スパッタリング装置を用いて光記録保護膜を形成せざるをえなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、光記録媒体の値下げ要求は一層厳しくなり、一層低コストで光記録保護膜を成膜することが求められている。しかし、従来の光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットを用い高周波スパッタリングにより光記録保護膜を形成する方法ではコスト削減に限界がある。その理由として高周波スパッタリング装置は高周波電力を制御するための装置の値段が高いところから、高周波スパッタリング装置自体が高価なものとなり、また、高周波電力損失による電力消費も無視できないほど大きくなって電力効率も低いからである。そのため、高周波スパッタリング装置に比べて成膜速度が速く、スパッタリング効率が良く、しかも制御が容易でさらに価格の安い直流スパッタリング装置を使用して光記録保護膜を成膜する研究がなされている。しかし、直流スパッタリング装置を使用して工業的に光記録保護膜を形成することのできる光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットは未だ得られていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、価格の安い直流スパッタリング装置を用いて光記録保護膜を成形することのできる光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットを開発すべく研究を行なっていたところ、
従来のカルコゲン化亜鉛−二酸化ケイ素系光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットにインジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％を添加して成る組成のターゲットは、比抵抗値が格段に低下し、直流スパッタリングを行うことができる、という研究結果が得られたのである。
【０００６】
この発明は、かかる研究結果に基づいて成されたものであって、
（１）二酸化ケイ素：１０〜３０モル％、インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％を含有し、残部がカルコゲン化亜鉛からなる組成を有する直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲット、
に特徴を有するものである。
【０００７】
前記カルコゲン化亜鉛は硫化亜鉛であることが最も好ましい。したがって、この発明は、
（２）二酸化ケイ素：１０〜３０モル％、インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％を含有し、残部が硫化亜鉛からなる組成を有する直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲット、
に特徴を有するものである。
【０００８】
この発明の直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットに含まれるインジウム・錫複合酸化物は、具体的には（Ｉｎ2Ｏ3）x（ＳｎＯ2）1-xで表され、アンチモン・錫複合酸化物は（Ｓｂ2Ｏ）y（ＳｎＯ2）1-yで表される。ただし、ｘよびｙはそれぞれ０＜ｘ＜１，０＜ｙ＜１である。この発明の直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットに含まれるインジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％に限定した理由は、インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で５モル％未満含んでもターゲットの抵抗値が所望の値まで下がらず、したがって直流スパッタリングを行うことができなくなるので好ましくなく、一方、インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で３５モル％を越えて含むと、ターゲットの焼結性が悪くなって密度が低くなり、さらにパーティクルの発生が多くなるので好ましくない。
【０００９】
したがって、インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で含む量を５〜３５モル％に定めた。インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で含む量の一層好ましい範囲は１０〜３０モル％であり、さらに一層好ましい範囲は１５〜２５モル％である。
【００１０】
この発明の直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットは下記のごとくして製造する。まず、市販のカルコゲン化亜鉛粉末を用意し、この市販のカルコゲン化亜鉛粉末に含まれるガスを除去する目的で市販のカルコゲン化亜鉛粉末をＡｒ雰囲気中、温度：６５０℃（昇温速度：２．２℃／ｍｉｎ）１時間保持の条件の脱ガス熱処理を施し、この脱ガス熱処理を施したカルコゲン化亜鉛粉末に対し、二酸化ケイ素粉末：１０〜３０ｍｏｌ％およびインジウム・錫複合酸化物粉末およびアンチモン・錫複合酸化物粉末の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５ｍｏｌ％添加し、これらを均一に混合し、得られた混合粉末を円盤状にホットプレスすることにより円盤状ホットプレス体を製造する。この時のホットプレス条件は、Ａｒガス雰囲気中、圧力：３００〜４００ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度：８５０〜１１００℃、５〜７時間保持の条件で行われ、その後、この保持温度から冷却速度：１〜３℃／ｍｉｎで常温まで冷却する。このようにして得られた円盤状ホットプレス体を所定の寸法に研削してこの発明の直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットを製造する。
【００１１】
したがって、この発明は、
（３）二酸化ケイ素粉末：１０〜３０モル％、インジウム・錫複合酸化物粉末およびアンチモン・錫複合酸化物粉末の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％を含有し、残部：カルコゲン化亜鉛粉末となるように配合し混合して混合粉末を作製し、この混合粉末を加圧成形したのち焼結することを特徴とする直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法、
（４）二酸化ケイ素粉末：１０〜３０モル％、インジウム・錫複合酸化物粉末およびアンチモン・錫複合酸化物粉末の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％を含有し、残部：脱ガス熱処理を施したカルコゲン化亜鉛粉末となるように配合し混合して混合粉末を作製し、この混合粉末を加圧成形したのち焼結することを特徴とする直流スパッタリング可能な光記録保護膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法、に特徴を有するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
脱ガスする目的で市販のＺｎＳ粉末、ＺｎＳｅ粉末およびＺｎＴｅ粉末をそれぞれＡｒ雰囲気中で昇温速度：２．２℃／ｍｉｎで加熱し、６５０℃で１時間保持の脱ガス熱処理を施したのち粉砕することにより、いずれも平均粒径：３μｍのＺｎＳ粉末、ＺｎＳｅ粉末およびＺｎＴｅ粉末を作製した。さらに、市販の平均粒径：７μｍのＳｉＯ2 粉末、平均粒径：２．５μｍの（Ｉｎ2Ｏ3）0.5（ＳｎＯ2）0.5（以下、ＩＴＯと記す）粉末および平均粒径：２．５μｍの（Ｓｂ2Ｏ）0.5（ＳｎＯ2）0.5（以下、ＡＴＯと記す）粉末を用意した。
【００１３】
実施例１
前記用意したＺｎＳ粉末、ＳｉＯ2 粉末、ＩＴＯ粉末、ＡＴＯ粉末を表１〜２に示される組成となるように配合し、この配合粉末をエタノールと共にポリポットの中に入れ、１時間湿式混合して混合粉末のスラリーとし、得られた混合粉末のスラリーを乾燥することによりエタノールを蒸発させ、その後、軽く解砕を行った後、ホットプレスの黒鉛型に充填し、Ａｒガス雰囲気中において圧力：３４０ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度：１０００℃、５時間保持の条件のホットプレスを行った後、冷却速度：３℃／分で冷却することにより表１〜２に示される組成の円盤状ホットプレス体を作製し、これら円盤状ホットプレス体を機械加工して直径：２００ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有する本発明光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲット（以下、本発明ターゲットという）１〜１５を作製した。
【００１４】
従来例１
さらに、比較のためにＺｎＳ粉末およびＳｉＯ2 粉末を配合し、この配合粉末を用い、実施例１と同様にしてＳｉＯ2：２０モル％、残部：ＺｎＳからなる組成の従来光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲット（以下、従来ターゲットという）１を作製した。
【００１５】
このようにして得られた本発明ターゲット１〜１５および従来ターゲット１の比抵抗値を四端針法により測定し、その結果を表１〜２に示した。これら本発明ターゲット１〜１５および従来ターゲット１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てハンダ付けし、これを直流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：５×１０-3Ｔｏｒｒ、
・スパッタ電力：１５００Ｋｗ（約８．５Ｗ／ｃｍ2 ）、
の条件で直流スパッタを行い、陰極と強い放電発光をもつ負グロー層の間に陰極暗部（クルックス暗部）が形成されているか否かを観察し、クルックス暗部が観察できた場合を直流スパッタが可能であるとして○で示し、クルックス暗部が形成されない場合を直流スパッタが不可能であると判断して×で示した。
【００１６】
【表１】
0003882186.tif 000002
【００１７】
【表２】
0003882186.tif 000003
【００１８】
表１〜２に示される結果から、本発明ターゲット１〜１５は従来ターゲット１と比べて比抵抗値が格段に小さく、また本発明ターゲット１〜１５は直流スパッタに際していずれもクルックス暗部が形成されているところから直流スパッタが可能であることが分かる。
【００１９】
実施例２
前記用意したＺｎＳｅ粉末、ＳｉＯ2 粉末、ＩＴＯ粉末、ＡＴＯ粉末を表３〜４に示される組成となるように配合し、この配合粉末を実施例１と同様にしてエタノールと共にポリポットの中に入れ、１時間湿式混合して混合粉末のスラリーとし、得られた混合粉末のスラリーを乾燥することによりエタノールを蒸発させ、その後、軽く解砕を行った後、ホットプレスの黒鉛型に充填し、Ａｒガス雰囲気中において圧力：３４０ｋｇｆ／ｃｍ2 、温度：１０００℃、５時間保持の条件のホットプレスを行った後、冷却速度：３℃／分で冷却することにより表３〜４に示される組成の円盤状ホットプレス体を作製し、これら円盤状ホットプレス体を機械加工して直径：２００ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有する本発明ターゲット１６〜３２を作製した。
【００２０】
従来例２
さらに、比較のためにＺｎＳｅ粉末およびＳｉＯ2 粉末を配合し、この配合粉末を用い、実施例２と同様にしてＳｉＯ2：２０モル％、残部：ＺｎＳｅからなる組成の従来ターゲット２を作製した。
【００２１】
このようにして得られた本発明ターゲット１６〜３２および従来ターゲット２の比抵抗値を四端針法により測定し、その結果を表３〜４に示した。これら本発明ターゲット１６〜３２および従来ターゲット２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てハンダ付けし、これを直流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：５×１０-3Ｔｏｒｒ、
・スパッタ電力：１５００Ｋｗ（約８．５Ｗ／ｃｍ2 ）、
の条件で直流スパッタを行い、陰極と強い放電発光をもつ負グロー層の間に陰極暗部（クルックス暗部）が形成されているか否かを観察し、クルックス暗部が観察できた場合を直流スパッタが可能であるとして○で示し、クルックス暗部が形成されない場合を直流スパッタが不可能であると判断して×で示した。
【００２２】
【表３】
0003882186.tif 000004
【００２３】
【表４】
0003882186.tif 000005
【００２４】
表３〜４に示される結果から、本発明ターゲット１６〜３２は従来ターゲット２と比べて比抵抗値が格段に小さく、また本発明ターゲット１６〜３２は直流スパッタに際していずれもクルックス暗部が形成されているところから直流スパッタが可能であることが分かる。
【００２５】
実施例３
ＺｎＳｅ粉末の代わりにＺｎＴｅ粉末を用いる以外は実施例２と全く同様にして表５〜６に示される組成を有する円盤状ホットプレス体を作製し、これら円盤状ホットプレス体を機械加工して直径：２００ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有する本発明ターゲット３３〜４８を作製した。
【００２６】
従来例３
さらに、比較のためにＺｎＳｅ粉末の代わりにＺｎＴｅ粉末を用いる以外は従来例２と同様にしてＳｉＯ2：２０モル％、残部：ＺｎＴｅからなる組成を有する従来ターゲット３を作製した。
【００２７】
このようにして得られた本発明ターゲット３３〜４８および従来ターゲット３の比抵抗値を四端針法により測定し、その結果を表５〜６に示した。これら本発明ターゲット３３〜４８および従来ターゲット３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てハンダ付けし、これを直流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：５×１０-3Ｔｏｒｒ、
・スパッタ電力：１５００Ｋｗ（約８．５Ｗ／ｃｍ2 ）、
の条件で直流スパッタを行い、陰極と強い放電発光をもつ負グロー層の間に陰極暗部（クルックス暗部）が形成されているか否かを観察し、クルックス暗部が観察できた場合を直流スパッタが可能であるとして○で示し、クルックス暗部が形成されない場合を直流スパッタが不可能であると判断して×で示した。
【００２８】
【表５】
0003882186.tif 000006
【００２９】
【表６】
0003882186.tif 000007
【００３０】
表５〜６に示される結果から、本発明ターゲット３３〜４８は従来ターゲット３と比べて比抵抗値が格段に小さく、また本発明ターゲット３３〜４８は直流スパッタに際していずれもクルックス暗部が形成されているところから直流スパッタが可能であることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】
上述のように、インジウム・錫複合酸化物およびアンチモン・錫複合酸化物の内のいずれか１種または２種を合計で５〜３５モル％含有するこの発明の光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲットは直流スパッタが可能であり、従来よりも一層効率良く安価に光記録保護膜形成することができ、光記録媒体の製造コストを一段と削減できて光メディア産業の発展に大いに貢献し得るものである。