(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫化亜鉛および二酸化ケイ素を主成分とし、酸化ジルコニウムを１０〜５００ｐｐｍ含有し、相対密度が９５％〜９９．６％であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ビームを用いて情報を記録、再生および消去することができる光記録メディア用保護膜形成用スパッタリングターゲットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ビームを用いて情報を記録、再生および消去することができる光ディスクの保護膜としてはＺｎＳとＳｉＯ2の混合膜が多く用いられており、また、その形成方法としてはスパッタリング法が多く用いられている。
【０００３】
このような光記録媒体の保護膜形成用に用いられるターゲットの製造は、ＨＩＰ（高温静水圧プレス）法、ＣＩＰ（低温静水圧プレス）法と焼成を併用する方法、ＨＰ（ホットプレス）法等の方法で行われており、工業的に安価に製造できる方法としてＨＰ法が主に採用されている。
【０００４】
また、ＨＰ法による高純度、高密度のスパッタリングターゲットとしては、例えば、特開平６−６５７２５に、純度５Ｎの高純度硫化亜鉛粉末および高純度二酸化ケイ素粉末を原料粉末とし、特定の加圧・焼成条件を採用することにより、相対密度が９０％以上の焼結体からなるスパッタリングターゲットが得られることが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来法で得られるスパッタリングターゲットの密度はＺｎＳ焼結体（ＳｉＯ2：２０ｍｏｌ％含有）の理論密度である３．６７ｇ／ｃｍ3の９５％程度のもの（〜３．４８ｇ／ｃｍ3）であり、熱伝導性、抗折力等が低く機械的強度が十分ではないため、スパッタリング中の割れやクラックの発生等、高速でかつ安定なスパッタリングを行うために要求される特性を十分には満足していないという問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは高電圧をかけて高速スパッタリング成膜しても割れやクラックが発生することのない高密度スパッタリングターゲットを開発すべく研究を行った結果、上記の従来の光記録保護膜形成用スパッタリングターゲット材の原料に酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）を１０〜５００ｐｐｍの割合で添加し、特定のホットプレス条件で焼結させることにより、再現性良く相対密度９５％以上のスパッタリングターゲットを製造できることを見出した。また、このようにして得られたスパッタリングターゲットは焼結性が向上するため機械的強度が増加し、さらに高出力のスパッタリングを行っても割れやクラックが発生することがなく、特に、スパッタリングターゲットの相対密度を９６％以上とすることにより、大電力の投入が可能となり、高速でかつ安定なスパッタリングが可能となるという知見を得た。
【０００７】
本発明は上述の研究結果に基づいてなされたものである。即ち、本発明のスパッタリングターゲットは硫化亜鉛および二酸化ケイ素を主成分とし、酸化ジルコニウムを１０〜５００ｐｐｍ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る。また、本発明のスパッタリングターゲットの相対密度は９５％〜１００％であることが好ましく、９６％〜１００％であることがさらに好ましい。
【０００８】
本発明のスパッタリングターゲットは硫化亜鉛粉末に対し、二酸化ケイ素粉末を１０〜３０ｍｏｌ％加え、さらに酸化ジルコニウム粉末を１０〜５００ｐｐｍ添加し、これらを均一に混合分散して得られた混合粉末をホットプレスすることにより製造することができる。本発明の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酸化ジルコニウム量を１０〜５００ｐｐｍに限定した理由は、酸化ジルコニウムの添加量が１０ｐｐｍ未満では焼結密度向上の効果が不十分であり機械的強度が十分ではない。一方、５００ｐｐｍを越えて含有してもその焼結密度向上の効果が飽和し経済的ではなく、また、得られた光記録保護膜の膜質が劣化するので好ましくないことによるものである。本発明における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酸化ジルコニウムの含有量の特に好ましい範囲は２０〜２００ｐｐｍである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
原料粉末としては０．０５〜１０μｍの範囲内の所定の平均粒径を有するＺｎＳ粉末、ＳｉＯ2粉末、およびＺｒＯ2粉末を用いる。これら原料粉末を所定の組成となるように配合し、ボールミルにて粉砕混合した後、得られた混合粉末をホットプレス黒鉛型に充填し、アルゴン雰囲気あるいは真空中で、圧力：１００〜３００ｋｇ／ｃｍ2、温度：１０００〜１２００℃、時間：１〜５ｈｒの範囲内のホットプレス条件で焼結することにより、実質的に原料粉末の配合組成と同一の成分組成を有する本発明のスパッタリングターゲットが得られる。
【００１０】
スパッタリングターゲットの形状としては使用するスパッタリング装置によって選択することができ、直径３〜８インチ程度の円形、または（４〜６インチ）×（５〜２０インチ）程度の方形などが一般的である。また、スパッタリングターゲットの厚さとしては、通常３〜２０ｍｍ程度である。スパッタリングターゲットはスパッタリング中の熱を効果的に放冷するためにバッキングプレートにボンディングして水冷して使用することが望ましい。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１２】
原料粉末として５μｍの平均粒径を有するＺｎＳ粉末、ＳｉＯ2粉末、およびＺｒＯ2粉末を用意し、これら原料粉末を表１に示される組成比に配合し、ボールミルにて２４時間粉砕混合した。得られた混合粉末をホットプレス黒鉛型に充填し、真空中で、表１に示す焼結温度及び圧力でホットプレス焼結を行った。なお、昇温速度は５℃／ｍｉｎ、保持時間は３時間とした。
【００１３】
得られた焼結体の表面を研削加工することにより、表１に示される成分組成を有する円板状（厚さ５ｍｍ、２００ｍｍφ）のスパッタリングターゲット（実施例１〜５）を製造した。また、比較例１，２としてＺｒＯ2粉末を添加していないスパッタリングターゲットを実施例と同様にして、表１に示す焼結温度及び圧力でホットプレス焼結を行って製造した。なお、雰囲気、昇温速度、保持時間等は実施例と同様である。
【００１４】
上記により得られたスパッタリングターゲットの相対密度を表１に示す。
【００１５】
さらに、それぞれ１０枚のスパッタリングターゲットについて、ＲＦマグネトロンスパッタリング装置により、アルゴン圧力０．４Ｐａ、ＲＦパワー３００Ｗでターゲット寿命までスパッタリングを行い、スパッタリングターゲットに割れやクラックが生じたか否かを調べ、その結果を表１に示した。
【００１６】
表１から明らかなように、ＺｒＯ2を５０〜５００ｐｐｍ含有する本発明のスパッタリングターゲット（実施例１〜５）は、ＺｒＯ2を含有しない従来の焼結スパッタリングターゲット（比較例１，２）に比較して一段と高密度化し、また、スパッタリング中においても割れやクラックの発生は認められず、したがって成膜速度を高めることが可能である。これに対し、ＺｒＯ2を含有しない従来の焼結スパッタリングターゲット（比較例１，２）では焼結体密度が上がらず、スパッタリング中に割れが発生しているため、成膜速度を高めるための高パワー投入が困難であることは明らかであり、歩留りの低下、スパッタリングターゲットとしての信頼性の低下に大きな問題があることが示される。
【００１７】
【表１】
0004250686.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
上述のように本発明のスパッタリングターゲットはＺｒＯ2を１０〜５００ｐｐｍ含有する構成としたので、非常に高密度のスパッタリングターゲットを得ることができ、高強度を有するため、これを用いて高出力スパッタリングを行っても割れやクラックが発生することなく、高速かつ安定に成膜することができる。