濺射靶及光記錄介質的製作方法
2023-06-15 05:26:21 1
專利名稱：濺射靶及光記錄介質的製作方法
技術領域：
本發明涉及以濺射來形成薄膜之際，可進行直流(DC)濺射、濺射時的電弧少、可減低因此所產生的粒子(粉塵)與結球、且能提升批量生產率來得到高密度、品質變動少的以硫化鋅為主成分的濺射靶，以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質。
背景技術：
近年來，無須磁頭即可進行記錄、讀取的高密度記錄光碟技術被開發出，迅速地成為矚目的焦點。此光碟可分為只讀型、一寫多讀型、可擦寫型的3種類，特別是寫多讀型或可擦寫型所使用的相變方式受到矚目。使用相變型光碟進行記錄、讀取的原理簡單說明如下。
相變光碟，是將基片上的記錄薄膜以雷射照射來加熱升溫，在該記錄薄膜的結構產生結晶學上的相變(無定形＝結晶)來進行信息的記錄、讀取，再具體地說是檢測因其相間光學常數的變化導致的反射率的變化來進行信息的讀取。
上述相變是利用直徑縮到1～數μm程度的雷射的照射來進行。此時，例如1μm的雷射束以10m/s的線速度通過時，光碟的特定點受光照射的時間為100ns，在此時間內必須進行上述相變以及反射率的檢測。
另外，在實現上述結晶學上的相變、亦即實現無定形與結晶的相變的時候，熔融與急冷不僅是在光碟的相變記錄層、即使是在周邊的介電體保護層或鋁合金的反射膜也會被反覆賦予。
有鑑於此種情況，相變光碟的Ge-Sb-Te等的記錄薄膜層的兩側因此硫化鋅-矽氧化物(ZnS·SiO2)等的高熔點介電體的保護層來夾持，進一步設置鋁合金反射膜成為四層結構。
當中，反射層與保護層除了要求有增加無定形部與結晶部的吸收、反射率的差異大的光學功能以外，尚要求記錄薄膜的耐溼性以及對於熱變形的防止功能，進而是進行記錄之際的熱條件控制的功能(參見雜誌光學26卷1號9～15頁)。
如上所述，高熔點介電體的保護層必須對於升溫與冷卻所導致的熱反覆應力具有耐性，再者這些熱影響不致影響到反射膜或其他部位，且本身要薄，並呈現低反射率且有不致變質的強韌度。此意味著介電體保護層具有重要的作用。
上述介電體保護層通常因此濺射法來形成。此濺射法所使用的原理，是使得正電極與負電極所構成的靶對向，在惰性氣體環境氣氛下在這些基片與靶之間施加高電壓來產生電場，此時電離的電子與惰性氣體衝撞形成等離子體，此等離子體中的陽離子會衝撞靶(負電極)表面將靶構成原子敲出，此飛出的電子會附著於對向的基片表面形成膜。
以往，上述保護層要求具有在可見光區的透過性、耐熱性等，一般是使用ZnS-SiO2等的陶瓷靶來進行濺射，形成500～約2000的薄膜。但是，這些材料由於靶的體電阻值高，所以無法藉助直流(DC)濺射裝置來成膜，通常是使用高頻濺射(RF)裝置。
但是，高頻濺射(RF)裝置不但裝置本身昂貴，且濺射效率差，電力消耗量也大，控制複雜，成膜速度慢，缺點甚多。另外，為了提升成膜速度而施加高電力的情況下，基片溫度會上升，會發生聚碳酸酯制基片的變形等問題。
另外，在上述硫化鋅-矽氧化物(ZnS-SiO2)靶中所使用的SiO2，通常是使用4N以上的高純度且平均粒徑為0.1～20μm之物，在700～1200℃燒結來製造。
但是，在此種溫度範圍下SiO2本身的變形等不會發生，也不會與ZnS起反應，所以在ZnS與SiO2之間容易產生空隙，且SiO2越微細，該情形越顯著，且ZnS的緻密化也受到影響，故有靶密度下降的問題。
再者，在ZnS中含有SiO2的靶，利用濺射來成膜的時候容易發生電弧，此會導致濺射時發生粒子(粉塵)與結球，造成成膜均勻性以及品質的降低，且生產率也差，此為問題所在。
作為以往的光碟保護膜已揭示者有以ZnO、In2O3或是ZnO2中1種或2種以上為主成分，使其含有Al2O3及/或Ga2O30.1wt％～20wt％、ZrO2及/或TiO20.01wt％～5wt％的、被膜均勻性獲得提升、擁有低反射率、於可見光區的高透過性的光碟保護膜(例如，參見以下專利文獻1)。
另外，已揭示了由ZnS-SiO2-ZnO的三成分系材料所構成的光碟保護膜形成用濺射靶(例如，參見以下專利文獻2)。
再者，已揭示了一種含有擇自Nb2O3、V2O5、B2O3、SiO2、P2O5中至少1種的玻璃形成氧化物0.01～20重量％以及Al2O3或Ga2O30.01～20重量％，殘部為擇自In2O3、SnO2、ZnO中至少1種的氧化物的透光膜形成用濺射靶(例如，參見以下專利文獻3)。
專利文獻1日本特開2000-195101號公報專利文獻2日本特開2001-011615號公報專利文獻3日本特開2000-119062號公報發明內容本發明的目的在於得到一種以硫化鋅為主成分的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，所述的濺射靶，利用濺射來形成薄膜之際，可減少對基片加熱等的影響，可進行高速成膜，可調整出薄的膜厚，且可減少濺射時所產生的粒子(粉塵)與結球，品質變動少並可提升批量生產率，且結晶粒微細而具備90％以上、特別是95％以上、進而是98％以上的高密度。
為了解決上述課題，本發明者經努力研究，結果發現，若使用導電性氧化物以及氮化物做為靶的添加成分，則可降低體電阻值而可進行DC濺射，且不會損害做為保護膜的特性，再者可減少濺射時所產生的粒子與結球，可提升膜厚均勻性。
本發明基於上述見解，提供1.一種濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其特徵在於以硫化鋅為主成分，且含有導電性氧化物與氮化物。
2.如上述1所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，濺射膜的折射率在波長300～700nm為2.0～2.6。
3.如上述1或2所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，含有氮化物0.1mol％～40mol％。
4.如上述1～3各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，氮化物為擇自鈦、鎢、鉬、鉭、鋁、矽、鎵、鍺、鋯、鉻、鈮、鉿、釩中至少1種金屬的氮化物。
5.如上述1～4各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，導電性氧化物與氮化物的總量以體積比計為20％以上。
6.如上述1～5各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，導電性氧化物為擇自銦、錫、鋅中至少1種元素的氧化物。
7.如上述1～6各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，進一步含有擇自矽、鋁、鎵、鋯、鍺、銻、鈮中至少1種元素的氧化物。
8.如上述1～7各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，擇自矽、鋁、鎵、鋯、鍺、銻、鈮中至少1種元素的氧化物相對於導電性氧化物以元素的重量比換算含有0.01～40％。
9.如上述1～8各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，含有以氧化矽為主成分的玻璃形成氧化物，該玻璃形成氧化物以相對於氧化矽的重量比計含有0.01％以上擇自鋁、硼、磷、鹼金屬、鹼土類金屬中至少1種元素。
10.如上述9所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，玻璃形成氧化物相對於總量以摩爾比換算含有1～30％。
11.如上述1～10各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶本體中所存在的絕緣相或高電阻相的平均結晶粒徑為5μm以下。
12.如上述1～11各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶本體中所存在的絕緣相或高電阻相含有硫化鋅、氧化矽、氧化硼、氧化磷、鹼金屬氧化物、鹼土類金屬氧化物中的至少1種。
13.如上述1～12各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其相對密度為90％以上。
14.如上述1～13各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，體電阻值為5×10-2Ωcm以下。
15.如上述14所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶內的體電阻值的變動相對於平均值在±20％以內。
16.一種使用上述1～15所述的濺射靶形成有以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其特徵在於濺射膜以穩定的無定形形態存在。
具體實施例方式
本發明的濺射靶，是以硫化鋅為主成分，且進一步含有導電性氧化物與氮化物。由此，可得到具備與通常所使用的ZnS-SiO2同等的保護膜特性、且體電阻值在5×10-2Ωcm以下的濺射靶，可進行DC濺射。靶內的體電阻值的變動相對於平均值在±20％以內為佳。由此，可形成特性均勻的以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜。
DC濺射與上述RF濺射相比，成膜速度快，濺射效率佳，此為所具有的優異特徵。另外，DC濺射裝置的價格便宜，控制容易，僅需少量的電力消耗量即可達成目的，此為優點所在。
濺射膜的折射率在波長300～700nm、優選在波長380～450nm為2.0～2.6。這樣，使得折射率較通常的ZnS-SiO2(2.0～2.1)為大，可減薄保護膜本身的膜厚，故可發揮生產率提升、基片加熱防止效果。
因此，通過使用本發明的濺射靶，可提升生產率、可得到品質優異的材料、且能以低廉成本穩定地製造出具備光碟保護膜的光記錄介質，為顯著效果所在。
濺射靶中的金屬氮化物以含有0.1mol～40mol％為佳。另外，導電性氧化物與氮化物的總量以體積比計為20％以上、甚至是25％以上為佳。此乃由於，由此可得到所需的導電性，且可保持濺射膜的穩定的無定形性，且可維持ZnS本身的特性之故。
氮化物含有量若未滿0.1mol％則無法發揮添加效果，若超過40mol％則效果達飽和，且特性與以往的ZnS-SiO2膜差異極大，此為問題所在。優選為1～20mol％。
另外，導電性氧化物與氮化物的總量以體積比計若未滿20％，則無法有效地降低體電阻值，且無定形穩定性也差，此為問題所在。再者，導電性氧化物與氮化物的總量的上限值設定為70體積％。另外，較佳的範圍以體積比計為25～35％。
作為氮化物，使用擇自鈦、鎢、鉬、鉭、鋁、矽、鎵、鍺、鋯、鉻、鈮、鉿、釩中至少1種金屬的氮化物。由此，可調整導電性、折射率、熱傳導率、無定形性。
另外，導電性氧化物是擇自銦、錫、鋅的氧化物。再者，可進一步含有擇自鋁、鎵、鋯、鍺、銻、鈮中至少1種元素的氧化物。其含有量相對於導電性氧化物以元素的重量比換算以含有0.01～40％為佳。
含有氧化物的理由在於，讓價數與導電性氧化物不同的氧化物固溶而產生非化學計量比性，由此可增加傳導電子電子空穴，並可得到穩定的無定形性之故。此時尤以與ZnS混合前預先固溶氧化物為佳。
另外，相對於導電性氧化物以重量比換算設定為0.01～40％的情況下，其下限值是為了獲得添加所應有的效果，而上限值則是因為若添加超過固溶限度會阻礙導電性，對膜無定形性的影響不再可予以忽視之故。
再者，本發明的濺射靶中亦可含有氧化矽。若含有氧化矽則可將光學特性、熱傳導率、無定形性等調整成與ZnS-SiO2同等程度，為其優點所在。
若含有氧化矽，雖進行直流濺射時存在著容易成為異常放電的起點的缺點，但若含有其中擇自鋁、硼、磷、鹼金屬、鹼土類金屬中至少1種元素相對於氧化矽以重量比計含量為0.01％以上的玻璃形成矽氧化物，則可解決上述缺點，可將光學特性、熱傳導率、無定形性等調整成與ZnS-SiO2同等程度，此為添加氧化矽的效果所在。
另外，此玻璃形成氧化物相對於總量以摩爾比換算含有1～30％為佳。其理由在於可避免異常放電而可得到與ZnS-SiO2同等程度的膜。
靶本體中所存在的絕緣相或高電阻相的平均結晶粒徑以5μm以下為佳，再者，靶本體中所存在的絕緣相或高電阻相優選含有硫化鋅、氧化矽、氧化硼、氧化磷、鹼金屬氧化物、鹼土類金屬氧化物中至少1種。由此，可得到異常放電抑制效果。
再者，本發明可得到靶的相對密度為90％以上、進而為95％以上的高密度靶。由此，可進一步減少濺射之際的粒子(粉塵)與結球，品質變動少、並可提升批量生產率。
本發明的濺射靶的製造方法，是將硫化鋅等的原料粉末做均勻的混合，以熱壓或熱靜等壓加壓在溫度800～1300℃加熱，在面壓100kg/cm2以上的條件下進行燒結。
由此，可製造出燒結體的相對密度90％以上、進而相對密度95％以上、以四端子法所測得的體電阻值為5×10-2Ωcm以下的以硫化鋅為主成分的濺射靶。另外，本說明書中體電阻值因此相同測定法來測得。
本發明的以硫化鋅為主成分的濺射靶的密度的提升，由於可減少空孔使得結晶粒微細化，將靶的濺射面做成均勻、平滑，所以可減少濺射時的粒子與結球，進而使靶壽命變長，此為發明的顯著效果所在。
另外，使用本發明的濺射靶所形成的濺射膜，展現出以穩定的無定形形態存在(亦即，於300℃以上的退火處理後的膜中，以XRD峰強度測定無法確定出結晶相)此種優異的膜特性。
實施例與比較例以下依據實施例與比較例做說明。另外，本實施例僅為發明之一例，本發明不因為這些實施例而受到限制。亦即，本發明僅受權利要求所限制，而包含了本發明所包括的實施例以外的各種變形。
實施例1在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的導電性氧化物氧化銦(In2O3)粉20mol％、氮化鈦(TiN)10mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1000℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為93％。另外，體電阻值為2.5×10-3Ωcm(表中以2.5E-3Ωcm表示，以下同)。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的含有導電性氧化物的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。
折射率為2.2，膜質為無定形(退火後)。
另外，折射率是波長405nm的測定值，測定樣品是製作6英寸大小的靶以Ar壓力0.5Pa、Ar氣流量是100sccm、電力1000W的條件進行濺射，長出1500埃厚度的薄膜的樣品(以下的實施例與比較例因此同樣條件來實施)。
實施例2在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的導電性氧化物氧化銦(In2O3)粉30mol％、氮化鋯(ZrN)10mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為90％。另外，體電阻值為1.2×10-3Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的含有導電性氧化物的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.3，膜質為無定形(退火後)。
實施例3在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的氧化銦(In2O3)粉20mol％、氮化鉻(Cr2N)10mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1000℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為98％。另外，體電阻值為1.4×10-3Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.4，膜質為無定形(退火後)。
實施例4在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的氧化銦(In2O3)粉20mol％、純度4N(99.99％)SiO210mol％、氮化鉭(TaN)10mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1000℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為91％。另外，體電阻值為2.5×10-2Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.1，膜質為無定形(退火後)。
實施例5在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的ITO(In2O3-10wt％SnO2)粉15mol％、純度4N(99.99％)SiO25mol％、氮化鈦(TiN)20mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為90％。另外，體電阻值為2.2×10-2Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的含有導電性氧化物的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.4，膜質為無定形(退火後)。
實施例6在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的ITO(In2O3-10wt％SnO2)粉20mol％、氮化鈮(NbN)10mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為95％。另外，體電阻值為8.5×10-3Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的含有導電性氧化物的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.3，膜質為無定形(退火後)。
實施例7在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的GZO(ZnO-2wt％Ga2O3)粉20mol％、氮化鋯(ZrN)10mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為90％。另外，體電阻值為1.5×10-3Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的含有導電性氧化物的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.4，膜質為無定形(退火後)。
實施例8在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的GZO(ZnO-2wt％Ga2O3)粉10mol％、氮化鈦(TiN)30mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為96％。另外，體電阻值為3.0×10-3Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的含有導電性氧化物的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.4，膜質為無定形(退火後)。
實施例9在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的IZO(In2O3-10wt％ZnO)粉20mol％、氮化矽(Si3N4)5mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為92％。另外，體電阻值為1.4×10-3Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的含有導電性氧化物的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.2，膜質為無定形(退火後)。
實施例10在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的氧化銦(In2O3)粉20mol％、矽酸鹽玻璃(SiO2-0.2wt％Al2O3-0.1wt％Na2O3)10mol％、氮化鋁(AlN)5mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1000℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為91％。另外，體電阻值為2.3×10-2Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.2，膜質為無定形(退火後)。
實施例11在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的氧化銦(In2O3)粉20mol％、矽酸鹽玻璃(SiO2-0.2wt％Al2O3-0.1wt％Na2O3)10mol％、氮化鍺鉻(GeCrN)10mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1000℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為94％。另外，體電阻值為1.2×10-2Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射容易，可得到具有優異特性的高密度以ZnS為主成分的相變型光碟保護膜形成用濺射靶。折射率為2.3，膜質為無定形(退火後)。
比較例1在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的氧化銦(In2O3)粉10mol％、氮化鈦(TiN)0.05mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為98％。另外，體電阻值為2.0Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射之際發生異常放電，因此造成了粒子(粉塵)與結球的增加。如此，比較例1的條件下存在不僅成膜均勻性與品質降低，且生產率也劣化的問題。
做為ZnS-In2O3-TiN相變型光碟保護膜形成用濺射靶是不合適的。折射率為2.2，膜質為結晶(退火後)。
比較例2在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的氧化銦(In2O3)粉10mol％、氮化鋯(ZrN)0.01mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為95％。另外，體電阻值為1.4Ωcm。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射之際發生異常放電，因此造成了粒子(粉塵)與結球的增加。如此，比較例1的條件下存在不僅成膜均勻性與品質降低，且生產率也劣化的問題。
做為ZnS-In2O3-ZrN相變型光碟保護膜形成用濺射靶是不合適的。折射率為2.3，膜質為結晶(退火後)。
比較例3在純度4N(99.99％)的硫化鋅(ZnS)粉中，添加純度4N(99.99％)的ITO(In2O3-10wt％SnO2)粉10mol％、純度4N(99.99％)的氧化矽(SiO2)20mol％、氮化鉭(TaN)0.05mol％，並均勻混合。
將該混合粉填充於石墨模具中，在真空環境氣氛中、面壓200kg/cm2、溫度1100℃的條件下進行熱壓。由此所得的主體的相對密度為90％。另外，體電阻值為1.0×102Ωcm以上。
製作由該主體所構成的靶，實施濺射試驗，結果DC濺射之際發生異常放電，因此造成了粒子(粉塵)與結球的增加。如此，比較例1的條件下存在不僅成膜均勻性與品質降低，且生產率也劣化的問題。
做為ZnS-ITO-SiO2-TaN相變型光碟保護膜形成用濺射靶是不合適的。折射率為2.2，膜質為結晶(退火後)。
以上實施例1～11以及比較例1～3的組成與特性值示於表1。如以上實施例所示，若以硫化鋅為主成分，且含有導電性氧化物以及預定量的氮化物，則具有的效果為可降低體電阻值，使DC濺射成為可能，不損害做為保護膜的特性，且可減少濺射時所產生的粒子或結球，膜厚均勻性也可獲得提升。
另外，上述實施例1～8雖顯示本發明的靶組成的代表例，但本發明所包括的其他靶組成也可得到同樣的結果。
相對於此，比較例1～3，雖添加有氮化物，但由於添加量不足而造成體電阻值變高，濺射之際會發生異常放電，從而導致粒子(粉塵)與結球的增加，且損害做為相變型光碟保護膜的特性，此為問題所在。
由以上可知，本發明的以硫化鋅為主成分的濺射靶，可極有效地形成相變型光碟保護膜。
實施例中雖未特別顯示，但即使是含有擇自氧化鋁、氧化鎵、氧化鋯、氧化鍺、氧化銻、氧化鈮中至少1種的氧化物的情況下，也可得到同樣的結果。
表1
ITO為In2O3-10wt％SnO2，GZO為ZnO-2wt％Ga2O3，IZO為In2O3-10wt％ZnO矽酸鹽玻璃為SiO2-0.2wt％Al2O3-0.1wt％Na2O3
發明效果本發明的顯著效果為通過濺射形成薄膜之際，可進行DC濺射，而具有DC濺射的特徵控制容易、成膜速度上升、濺射效率提高。
另外，由於可提升折射率，所以使用此濺射靶可提升生產率，得到膜質為無定形、穩定、品質優良的材料，能以低廉成本穩定地製造出具有光碟保護膜的光記錄介質。此亦為顯著效果所在。
再者，可製造一種以硫化鋅為主成分的濺射靶，其可減少濺射時產生的粒子(粉塵)與結球，品質變動少、批量生產率得以提升，且空孔少、結晶粒微細，體電阻值在5×10-2Ωcm以下、具備相對密度90％以上的高密度。另外可不損害作為保護膜的特性，使用該靶來得到一種形成有以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質。此亦為顯著效果所在。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其特徵在於以硫化鋅為主成分，且含有導電性氧化物與氮化物。
2.如權利要求1所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，濺射膜的折射率在波長300～700nm為2.0～2.6。
3.如權利要求1或2所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，含有氮化物0.1mol％～40mol％。
4.如權利要求1～3各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，氮化物為擇自鈦、鎢、鉬、鉭、鋁、矽、鎵、鍺、鋯、鉻、鈮、鉿、釩中至少1種金屬的氮化物。
5.如權利要求1～4各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，導電性氧化物與氮化物的總量以體積比計為20％以上。
6.如權利要求1～5各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，導電性氧化物為擇自銦、錫、鋅中至少1種元素的氧化物。
7.(刪除)8.(刪除)
9.(刪除)10.(刪除)11.(修改後)如權利要求1～6各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶本體中所存在的硫化鋅的絕緣相或高電阻相的平均結晶粒徑為5μm以下。
12.(刪除)13.(修改後)如權利要求1～6及11各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其相對密度為90％以上。
14.(修改後)如權利要求1～6、11及13各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，體電阻值為5×10-2Ωcm以下。
15.如權利要求14所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶內的體電阻值的變動相對於平均值在±20％以內。
16.(修改後)一種使用權利要求1～6、11、13-15各項所述的濺射靶形成有以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其特徵在於濺射膜以穩定的無定形形態存在。
權利要求
1.一種濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其特徵在於以硫化鋅為主成分，且含有導電性氧化物與氮化物。
2.如權利要求1所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，濺射膜的折射率在波長300～700nm為2.0～2.6。
3.如權利要求1或2所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，含有氮化物0.1mol％～40mol％。
4.如權利要求1～3各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，氮化物為擇自鈦、鎢、鉬、鉭、鋁、矽、鎵、鍺、鋯、鉻、鈮、鉿、釩中至少1種金屬的氮化物。
5.如權利要求1～4各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，導電性氧化物與氮化物的總量以體積比計為20％以上。
6.如權利要求1～5各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，導電性氧化物為擇自銦、錫、鋅中至少1種元素的氧化物。
7.如權利要求1～6各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，進一步含有擇自矽、鋁、鎵、鋯、鍺、銻、鈮中至少1種元素的氧化物。
8.如權利要求1～7各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，擇自矽、鋁、鎵、鋯、鍺、銻、鈮中至少1種元素的氧化物相對於導電性氧化物以元素的重量比換算含有0.01～40％。
9.如權利要求1～8各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，含有以氧化矽為主成分的玻璃形成氧化物，該玻璃形成氧化物以相對於氧化矽的重量比計含有0.01％以上擇自鋁、硼、磷、鹼金屬、鹼土類金屬中至少1種元素。
10.如權利要求9所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，玻璃形成氧化物相對於總量以摩爾比換算含有1～30％。
11.如權利要求1～10各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶本體中所存在的絕緣相或高電阻相的平均結晶粒徑為5μm以下。
12.如權利要求1～11各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶本體中所存在的絕緣相或高電阻相含有硫化鋅、氧化矽、氧化硼、氧化磷、鹼金屬氧化物、鹼土類金屬氧化物中的至少1種。
13.如權利要求1～12各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其相對密度為90％以上。
14.如權利要求1～13各項所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，體電阻值為5×10-2Ωcm以下。
15.如權利要求14所述的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其中，靶內的體電阻值的變動相對於平均值在±20％以內。
16.一種使用權利要求1～15所述的濺射靶形成有以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其特徵在於濺射膜以穩定的無定形形態存在。
全文摘要
本發明涉及一種濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，其特徵在於，以硫化鋅為主成分，且含有導電性氧化物與氮化物。可得到一種以硫化鋅為主成分的濺射靶以及使用該靶形成以硫化鋅為主成分的相變型光碟保護膜的光記錄介質，以濺射形成薄膜之際，可減少濺射時產生的粒子與結球，品質變動少、批量生產率得以提升，且結晶粒微細，體電阻值在5×10
文檔編號G11B7/24GK1681958SQ0382139
公開日2005年10月12日 申請日期2003年8月6日 優先權日2002年9月9日
發明者矢作政隆, 高見英生 申請人:株式會社日礦材料