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WO2005078153A1 - スパッタリングターゲット並びに光情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

スパッタリングターゲット並びに光情報記録媒体及びその製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2005078153A1
WO2005078153A1 PCT/JP2004/010804 JP2004010804W WO2005078153A1 WO 2005078153 A1 WO2005078153 A1 WO 2005078153A1 JP 2004010804 W JP2004010804 W JP 2004010804W WO 2005078153 A1 WO2005078153 A1 WO 2005078153A1
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WO
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sputtering target
international
recording medium
date
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/010804
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideo Takami
Masataka Yahagi
Original Assignee
Nippon Mining & Metals Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Mining & Metals Co., Ltd. filed Critical Nippon Mining & Metals Co., Ltd.
Priority to EP04771017A priority Critical patent/EP1717336B1/en
Priority to JP2005517893A priority patent/JP4376868B2/ja
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    • G11B2007/25708—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials containing group 13 elements (B, Al, Ga)

Definitions

  • the present invention relates to a sputtering target, an optical information recording medium, and a method for manufacturing the same.
  • the present invention provides a sputtered film having a stable amorphous property, a high deposition rate, excellent adhesion to a recording layer, excellent mechanical properties, a high transmittance, and a non-sulfide type. Therefore, the present invention relates to a thin film for an optical information recording medium (especially used as a protective film) in which the adjacent reflective layer and the recording layer are hardly deteriorated, a manufacturing method thereof, and a sputtering target applicable to these.
  • ZnS-SiO which is generally used mainly for a protective layer of a phase-change optical information recording medium, has excellent properties in optical properties, thermal properties, adhesion to a recording layer, and the like. , Widely used.
  • rewritable DVDs represented by Blue-Ray today are required to further increase the number of rewrites, increase the capacity, and increase the recording speed.
  • One of the causes of the deterioration of the number of times of rewriting of the optical information recording medium is diffusion of a sulfur component from ZnS-SiO into a recording layer material disposed so as to be sandwiched between the protective layers ZnS-SiO.
  • an intermediate layer mainly composed of nitride or carbide is provided between the reflective layer and the protective layer, and between the recording layer and the protective layer.
  • replace the protective layer material with a material containing only sulfide-free oxide, and find a material system with optical properties and amorphous stability equal to or better than that of ZnS-SiO That was urgent.
  • a ceramic target such as ZnS_SiO has a high Balta resistance value, so that a film cannot be formed by a DC sputtering device, and a high frequency sputtering (RF) device is usually used.
  • RF high frequency sputtering
  • this RF sputtering (RF) apparatus has many drawbacks in that the apparatus itself is expensive, the sputtering efficiency is poor, the power consumption is large, the control is complicated, and the film forming speed is low.
  • Patent Document 1 has a problem including a region having poor optical characteristics and amorphous property
  • Patent Document 2 has a problem that a film formation rate cannot be obtained sufficiently and includes a region having poor amorphous property. was there.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-256059
  • Patent Document 2 JP-A-2000-256061
  • the present invention a non-sulfide-based film having stable amorphous properties, excellent adhesion to a recording layer having a high film formation rate, excellent mechanical properties, and high transmittance is provided. Accordingly, the present invention relates to an adjacent reflective layer, a thin film for an optical information recording medium (especially, use as a protective film) in which the recording layer is unlikely to deteriorate, a method of manufacturing the same, and a sputtering target applicable to these. The objective is to improve the characteristics and productivity of optical information recording media.
  • the present invention provides: l) a material obtained by adding one or two oxides of SiO and B0 to an In0-ZnO-SnO-based composite oxide containing SnO as a main component. 2) When SiO is added, the respective element ratios are as follows:
  • SiO SiO
  • the present invention provides 6) the sputtering target according to any one of 1 to 5, wherein the relative density is 90% or more; 7) the sputtering target according to any one of 1 to 6 above.
  • An optical information recording medium wherein at least a part of the structure of the optical information recording medium is formed as a thin film using a get, and a method for manufacturing the optical information recording medium;
  • An optical information recording medium wherein at least a part of the structure of the optical information recording medium is formed as a thin film, and the optical information recording medium is arranged adjacent to a recording layer or a reflective layer, and a method for manufacturing the same. provide.
  • this material system has an excellent effect that the characteristics of the optical information recording medium can be improved and the productivity can be greatly improved.
  • the sputtering target of the present invention is made of a material in which one or two oxides of SiO and B0 are added to an In0-ZnO-SnO-based composite oxide containing SnO as a main component.
  • This material has stable optical characteristics and amorphous properties of the film, is suitable for a protective layer material of a phase-change optical recording medium, and has a high sputter deposition rate by high-frequency sputtering.
  • the amorphous property can be further stabilized and the transmittance can be improved, so that a phase change recording medium with a fast rewriting speed or a blue laser system can be used.
  • Suitable for a protective layer material for a phase change recording medium can be used.
  • the sputtering target of the present invention can have a relative density of 90% or more. is there.
  • the improvement in density has the effects of increasing the uniformity of the sputtered film and suppressing the generation of particles during sputtering.
  • an optical information recording medium that forms at least a part of the optical information recording medium structure as a thin film can be provided. Further, by using the sputtering target, at least a part of the structure of the optical information recording medium is formed as a thin film, and an optical information recording medium arranged adjacent to the recording layer or the reflective layer is manufactured. That power S can.
  • the present invention by using a material mainly composed of SnO composed of oxides of In0, ZnO, and SnO, it is possible to maintain a certain conductivity.
  • the deposition rate can be increased by the high frequency sputtering.
  • the thickness of the protective film itself can be reduced, so that the productivity can be improved and the effect of preventing the substrate from being heated can be further exhibited.
  • the thin film formed by using the sputtering target of the present invention forms a part of the structure of the optical information recording medium, and is disposed adjacent to the recording layer or the reflective layer. Since ZnS is not used, the diffusion of the sulfur component into the recording layer material disposed so as to be sandwiched by the protective layer, which is not easily contaminated by S, is eliminated, and the deterioration of the recording layer due to this is eliminated. Has a significant effect.
  • the sputtering target of the present invention can be manufactured by sintering an oxide powder of each constituent element having an average particle diameter of 5 ⁇ m or less under normal pressure or high-temperature pressure. As a result, a sputtering target having a relative density of 90% or more is obtained. In this case, it is desirable to calcine the oxide powder mainly composed of tin oxide at 800 1300 ° C before sintering. After this calcination, it is pulverized to 3 x m or less to obtain a raw material for sintering.
  • productivity can be improved, a high-quality material can be obtained, and an optical recording medium having an optical disk protective film can be produced at low cost. There is a remarkable effect that it can be manufactured stably.
  • the improvement in the density of the sputtering target of the present invention can reduce vacancies, refine crystal grains, and make the sputtering surface of the target uniform and smooth, so that particles and nodules during sputtering are reduced, and the target life is further improved. If it can be lengthened, it has a remarkable effect, and there is little variation in quality and mass productivity can be improved.
  • the calcined powder was wet-pulverized to an average particle size of 1 ⁇ m, and then granulated with a spray dryer with a binder added. This granulated powder was cold-pressed, sintered under normal pressure at 1200 ° C. in an oxygen atmosphere, and the sintered material was machined into a target shape. Components of this target, the composition ratio (i n / (in + Zn + Sn + Si), Zn / (In + Zn + Sn + Si),
  • Table 1 shows Sn / (In + Zn + Sn + Si) and Si / (In + Zn + Sn + Si)).
  • Example Component Composition Transmittance Refraction Amorphous Sputter Deposition speed
  • the transmittance of the sputtered film reached 92-98% (633 nm), the refractive index was 1.9-2.2, and no specific crystal peak was observed. -1.2) had. Since the target of this embodiment does not use ZnS, the characteristics of the optical information recording medium do not deteriorate due to the diffusion and contamination of sulfur. In addition, the transmittance, the refractive index, the stability of the amorphous phase, the target density, and the deposition rate of the deposition sample all showed better values as compared with the comparative example described later.
  • the component 'composition of the comparative example deviating from the composition ratio of the present invention for example, the comparative example 1 has a high Sn oxide content and a low Si oxide content, so that the film forming rate is high.
  • the transmittance was 84%
  • the refractive index was 2.3
  • the amorphous property was 3.4, which was a bad result.
  • Comparative Example 4 contained a large amount of ZnS and was a material at risk of sulfur contamination.
  • Sputtering was performed using a 6-inch ⁇ size target that had been finished as described above.
  • the sputtering conditions were RF sputtering, sputtering power 1000 W, Ar gas pressure 0.5 Pa, and a target film thickness of 1500 A.
  • the transmittance of the sputtered film reached 93-98% (633 nm), the refractive index was 1.9-2.1, no specific crystal peak was observed, and a stable amorphous property (1.0 -1.2) had. Since the target of this embodiment does not use ZnS, the characteristics of the optical information recording medium do not deteriorate due to the diffusion and contamination of sulfur. In addition, the transmittance, the refractive index, the stability of the amorphous phase, the target density, and the deposition rate of the deposition sample all showed better values as compared with the comparative example described later.
  • the film formation rate was high, but the transmittance was 84%, the refractive index was 2.3, and the amorphousness was 3.4.
  • Comparative Example 6 since the amount of Zn oxide and the amount of Sn oxide were small and the amount of B oxide was large, even with high-frequency sputtering, the film formation rate was extremely poor at 0.4 A / Sec .
  • Comparative Example 7 since the amount of Zn oxide and the amount of B oxide were small and the amount of Sn oxide was large, the transmittance was 83%, the refractive index was 2.4, and the amorphous property was 3.1. became.
  • the thin film formed by using the sputtering target of the present invention forms a part of the structure of the optical information recording medium. Since ZnS is not used, the diffusion of the sulfur component into the recording layer material is eliminated. This has a remarkable effect that the deterioration of the recording layer due to this is eliminated. Also adjacent When pure Ag or Ag alloy having high reflectivity and high thermal conductivity is used for the reflective layer, diffusion of the sulfur component into the reflective layer is also eliminated, and the cause of the deterioration of the reflective layer due to corrosion and deterioration of the characteristics is caused. It has an excellent effect of being wiped out.
  • the amorphous property is stabilized and the target is made conductive, and the relative density is increased to 90% or more, enabling stable RF sputter deposition.
  • the controllability of the sputtering is facilitated, the film forming speed is increased, and the sputtering efficiency can be improved.
  • particles (dust generation) generated during sputtering during film formation can be reduced, the variation in quality can be reduced and mass productivity can be improved, and an optical recording medium having an optical disk protective film can be manufactured at low cost. There is a remarkable effect that stable production is possible.

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Abstract

　SnO2を主成分とするIn2O3-ZnO-SnO2系複合酸化物に、SiO2、B2O3の何れか１種又は２種の酸化物を添加した材料から成ることを特徴とするスパッタリングターゲット。膜の非晶質性が安定であり、成膜速度が速く、記録層との密着性、機械特性に優れ、且つ透過率が高く、非硫化物系で構成することにより、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）及びその製造方法並びにこれらに適用できるパッタリングターゲットに関するものであり、これによって、光情報記録媒体の特性の向上及び生産性を大幅に改善することを目的とする。

Description

明 細 書
スパッタリングターゲット並びに光情報記録媒体及びその製造方法 技術分野
[0001] 本発明は、スパッタ膜の非晶質性が安定であり、成膜速度が速ぐ記録層との密着 性、機械特性に優れ、かつ透過率が高ぐまた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）及びその製造方法並びにこれらに適用できるパッタリングターゲットに関 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— SiO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。
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— SiO に挟まれるように配置された記録層材への、 ZnS-SiOからの硫黄成分の拡散が挙 げられる。
[0003] また、大容量化、高速記録ィ匕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— SiO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-SiO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-SiOと同等以上の光学特性、非晶質安定性を有する材料系を 見出すことが急務となっていた。
[0005] また、 ZnS_SiO等のセラミックスターゲットは、バルタ抵抗値が高いため、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。
ところ力 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 なぐスパッタリング効率が悪ぐ電力消費量が大きぐ制御が複雑であり、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。
[0006] 以上のようなことから、 ZnSの使用すなわち硫黄成分を含有しない透明導電材料が 提案されている (特許文献 1、特許文献 2参照)。
しかし、特許文献 1は、光学特性及び非晶質性が劣る領域を含む問題があり、また 特許文献 2は、十分な成膜速度が得られず、非晶質性に劣る領域を含むという問題 があった。
特許文献 1：特開 2000 - 256059号公報
特許文献 2：特開 2000— 256061号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 本発明は、膜の非晶質性が安定であり、成膜速度が速ぐ記録層との密着性、機械 特性に優れ、且つ透過率が高ぐ非硫化物系で構成することにより、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）及び その製造方法並びにこれらに適用できるパッタリングターゲットに関するものであり、 これによつて、光情報記録媒体の特性の向上及び生産性を大幅に改善することを目 的とする。
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— SiO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— SiOと同等の光学特性及び非晶質安定性を確保し、さらに高速成膜が 可能であり、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 課題を解決するための手段
[0008] 本発明はこの知見に基づき、 l) SnOを主成分とする In 0 -ZnO-SnO系複合酸化物 に、 SiO、 B 0の何れか 1種又は 2種の酸化物を添加した材料から成ることを特徴と するスパッタリングターゲット、 2) SiOを添加する場合、それぞれの元素比が
In/(In+Zn+Sn+Si)=0.01— 0.43、 Zn/(In+Zn+Sn+Si)=0.02— 0.47、
Sn/(In+Zn+Sn+Si)=0.19— 0.82、 Si/(In+Zn+Sn+Si)=0.04— 0.50、で構成される酸化物 であることを特徴とする 1記載のスパッタリングターゲット、 3) SiOを添加する場合、
(Sn+Si)/(In+Zn+Sn+Si)=0.45— 0.90、で構成される酸化物であることを特徴とする 1又 は 2記載のスパッタリングターゲット、 4) B 0を添加する場合、それぞれの元素比が
In/(In+Zn+Sn+B)=0.01— 0.41、 Zn/(In+Zn+Sn+B)=0.13— 0.81、 Sn/(In+Zn+Sn+B)=0.13 一 0.81、 B/(In+Zn+Sn+B)=0.09— 0.66、で構成される酸化物であることを特徴とする 1 記載のスパッタリングターゲット、 5) B 0を添加する場合、（Sn+B)/(In+Zn+Sn+B)=0.45 一 0.90、で構成される酸化物であることを特徴とする 1又は 2記載のスパッタリングタ 一ゲットを提供する。
[0009] また、本発明は、 6)相対密度が 90%以上であることを特徴とする 1一 5のいずれかに 記載のスパッタリングターゲット、 7)上記 1一 6のいずれかに記載の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ことを 特徴とする光情報記録媒体及びその製造方法、 8)上記 1一 7のいずれかに記載のス 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ことを特徴とする光情 報記録媒体及びその製造方法を提供する。
発明の効果
[0010] 上記によって、保護層材 ZnS - SiOを、硫化物を含まなレ、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-SiOと同等又はそれ以上の光学特性及び非晶質安定性を備え、高速成 膜が可能であり、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 (特に保護膜としての使用）及びその製造方 法並びにこれらに適用できるパッタリングターゲットを提供できる。
また、本材料系を使用することにより、光情報記録媒体の特性改善、生産性の大幅 な向上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
[0011] 本発明のスパッタリングターゲットは、 SnOを主成分とする In 0 -ZnO-SnO系複合 酸化物に、 SiO、 B 0の何れか 1種又は 2種の酸化物を添加した材料から成る。 この材料は、光学特性及び膜の非晶質性が安定しており、相変化型光記録媒体の 保護層材に適しており、高周波スパッタリングによるスパッタ成膜速度も速いことが判 つに。
本材料系にさらに SiO、 B 0を適量添加することにより、より非晶質性が安定し、透 過率を向上させることが出来るため、書換え速度の速い相変化記録媒体や青色レー ザ一系の相変化記録媒体用保護層材に適する。
[0012] また、特に本発明のスパッタリングターゲットは、 SiOを添加する場合、それぞれの 元素比が In/(In+Zn+Sn+Si)=0.01 0.43、 Zn/(In+Zn+Sn+Si)=0.02 0.47、
Sn/(In+Zn+Sn+Si)=0.19 0.82、 Si/(In+Zn+Sn+Si)=0.04 0.50、で構成される酸化物 であること、さらには (Sn+Si)/(In+Zn+Sn+Si)=0.45 0.90、で構成される酸化物であるこ とであることが望ましい。
これにより、非晶質安定性及び光学特性 (屈折率、透過率)を改善することができる 。上記数値範囲を逸脱するものは、上記特性に劣る傾向がある。
[0013] また、本発明のスパッタリングターゲットは、 B 0を添カ卩する場合、それぞれの元素 比が In/(In+Zn+Sn+B)=0.01— 0.41、 Zn/(In+Zn+Sn+B)=0.13— 0.81、
Sn/(In+Zn+Sn+B)=0.13 0.81、 B/(In+Zn+Sn+B)=0.09— 0.66、で構成される酸化物で あること、さらには (Sn+B)/(In+Zn+Sn+B)=0.45— 0.90、で構成される酸化物であること が望ましい。これによつて、非晶質安定性及び光学特性 (屈折率、透過率)をさらに 改善することができる。
[0014] 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イク 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 製すること力 Sできる。
[0015] 本発明は、このように In 0と ZnOと SnOの酸化物で構成される SnOを主成分とする 材料とすることにより、一定の導電性を保有させることができ、これによつて、高周波ス パッタによって成膜速度を高めることができる。
また、光学特性を調整することで、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。
[0016] 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による汚染がなぐ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 レ、う著しい効果がある。
[0017] 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 5 μ m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、焼結前に酸化スズを主成分とした酸化物粉末を、 800 1300° Cで仮焼する ことが望ましい。この仮焼後、 3 x m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 パーティクルゃ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 レ、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 1一 3)
4N相当で 5 μ m以下の In O粉、 ZnO粉、 SiO粉、及び 4N相当で平均粒径 5 μ
2 3 2
m以下の SnO粉を準備し、表 1に示す組成となるように調合して、湿式混合し、乾燥
2
後、 1100° Cで仮焼した。
さらに、この仮焼粉を平均粒径 1 β m相当まで湿式微粉碎した後、バインダーを添 カロしてスプレードライヤーで造粒した。この造粒粉を冷間で加圧成形し、酸素雰囲気 、 1200° Cで常圧焼結し、この焼結材を機械加工でターゲット形状に仕上げた。こ のターゲットの構成成分、組成比（in/(in+Zn+Sn+Si)、 Zn/(In+Zn+Sn+Si)、
Sn/(In+Zn+Sn+Si)、 Si/(In+Zn+Sn+Si))を表 1に示す。
[0022] [表 1]
例 構成成分 組成 透過率 屈折 非晶質 スパッ 成膜速
In/(In+Zn+Sn+Si) 633nDi 率 性 タ方式 度 (A
Zn/dn+Zn+Sn+Si) (¾) 633tim /sec;
Sn/(In+Zn+Sn+Si)
Si/Cln+ZntSiH-Si)
実施 ln203 0.18 95 2.2 1.2 RF 3.2
Figure imgf000008_0001
2 ZnO 0.10
Sn02 0.51
SiOz 0.34
実施 ΙηΛ 0.12 92 2.2 1.2 RF 2.1
3 ZnO 0.36
Figure imgf000008_0002
Sn02 0.86
Si02 0.03
比較 ln203 0.008 98 1.7 1.1 RF 0.3
2 ZnO 0.052
Sn02 0.25
Si02 0.69
比較 ln203 0.53 91 1.9 4.2 DC 4.1
3 ZnO 0.13
Sn02 0.27
Si02 0.07
比較 ZnS 20mol¾ Si02 98 2.1 1.1 RF 3.7
4 Si02 非晶質性はァニール （600 ：、 Ar雰囲気、 30min) を施した成膜サンプルの XRD測定に おける 20=20-60° の範囲の未成膜ガラス基板に対する最大ピーク強度比で表した。 上記の仕上げカ卩ェした 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 つた。スパッタ条件は、 RFスパッタ、スパッタパワー 1000W、 Arガス圧 0. 5Paとし、 目標膜厚 1500Aで成膜した。
成膜サンプノレの透過率 (波長 633nm)Q/。、屈折率 (波長 633nm)、非晶質性 (成膜 サンプルのァニール処理（600。 C X 30min、 Ar雰囲気）を施した、 XRD (Cu-K a 、 40kV、 30mA)による測定における 2 Θ =20— 60° の範囲の未成膜ガラス基板に 対する最大ピーク強度で表した）、さらにスパッタ方式及び成膜速度（A/sec)の測 定した結果等を、まとめて表 1に示す。 [0024] 以上の結果、実施例 1-3のスパッタリングターゲットは、いずれも相対密度は 90— 99%に達し、安定した RFスパッタができた。そして、成膜速度が 1. 5-3. 2 A/sec が達成され、極めて良好なスパッタ性を有した。
スパッタ膜の透過率は、 92— 98% (633nm)に達し、屈折率は 1. 9-2. 2であり、 また特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性（1. 0- 1. 2)を有していた。 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、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 な値を示した。
[0025] (比較例 1一 3)
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、特 に比較例 4においては ZnS原料粉を準備し、これを実施例と同様の条件で、ターゲッ トを作製し、かっこのターゲットを用いてスパッタ膜を形成した。一部の材料について は、 DC (直流)スパッタを実施した。
この結果を、同様に表 1に示す。
[0026] 本発明の組成比から逸脱する比較例の成分'組成、例えば比較例 1については、 S n酸化物含有量が多ぐまた Si酸化物含有量が少ないために、成膜速度は速いが、 透過率： 84%、屈折率 2. 3及び非晶質性： 3. 4と悪い結果となった。
比較例 2は In酸化物量が少なぐまた Si酸化物量が多いために、高周波スパッタに よっても、成膜速度が 0. 3A/secと著しく悪い結果となった。
比較例 3については、 In酸化物量が多いために、非晶質性が 4. 2と悪い結果とな つた。
また、特に比較例 4は ZnSが多く含有されており、硫黄による汚染の危険のある材 料であった。
[0027] (実施例 4一 6)
4N相当で 以下の In O粉、 ZnO粉、 B O粉、及び 4N相当で平均粒径 5 μ
2 3 2 3
m以下の SnO粉を準備し、表 2に示す組成となるように調合して、湿式混合し、乾燥
2
後、 1100° Cで仮焼した。 さらに、この仮焼粉を実施例 1-3と同様にしてターゲット形状に仕上げた。このター ゲットの構成成分、糸且成比（In/(In+Zn+Sn+B)、 Zn/(In+Zn+Sn+B)、 Sn/(In+Zn+Sn+B)、 B/(In+Zn+Sn+B))を表 2に示す。
[表 2] 例 構成成分 組成 透過率 屈折 非晶質 スパッ 成膜速
In/(In†Zn+Sn+B) 633匪 率 性 夕方式 度 (A
Zn/(In+Zn+Sn+B) (¾) 633nm /sec)
Sn/(In†Zn+Sn+B)
B/(In+Zn+Sn+B)
実施 In203 0.16 94 2.1 1.2 RF 1.9
4 ZnO 0.16
Sn02 0.48
B203 0.20
実施 InA 0.10 98 1.9 1.0 RF 0.8
5 ZnO 0.10
Sn02 0.30
B203 0.50
実施 lnz03 0.11 93 2.1 1.2 F 1.8
6 ZnO 0.33
Sn02 0.39
B203 0.17
比較 lnz03 0.19 84 2.3 3.4 DC 5.2
5 ZnO 0.19
Sn02 0.56
B203 0.06
比較 ln203 0.08 97 1.7 1.1 RF 0.4
6 ZnO 0.08
Sn02 0.12
B203 0.72
比較 ln203 0.10 83 2.4 3.1 DC 5.5
7 ZnO 0.01
SnO, 0.82
BA 0.07
性はァニール （600 ；、 Ar雰囲気、 30rain) を施した成膜サンプルの XRD測定に おける 20=20-60° の範囲の未成膜ガラス基板に対する最大ピーク強度比で表した。 上記の仕上げカ卩ェした 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 つた。スパッタ条件は、 RFスパッタ、スパッタパワー 1000W、 Arガス圧 0· 5Paとし、 目標膜厚 1500Aで成膜した。
成膜サンプノレの透過率 (波長 633nm)%、屈折率 (波長 633nm)、非晶質性 (成膜 サンプルのァニール処理（600。 C X 30min、 Ar雰囲気）を施した、 XRD (Cu-K a 、 40kV、 30mA)による測定における 2 θ = 20— 60° の範囲の未成膜ガラス基板に 対する最大ピーク強度で表した）、さらにスパッタ方式及び成膜速度（A/sec)の測 定した結果等を、まとめて表 2に示す。
[0030] 以上の結果、実施例 4—6のスパッタリングターゲットは、いずれも相対密度は 90—
95%に達し、安定した RFスパッタができた。そして、成膜速度が 0. 8- 1. 9 A/sec が達成され、良好かつ安定したスパッタ性を有した。
スパッタ膜の透過率は、 93— 98% (633nm)に達し、屈折率は 1. 9-2. 1であり、 また特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性（1. 0- 1. 2)を有していた。 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、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 な値を示した。
[0031] (比較例 5— 7)
表 2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を 準備し、これを実施例と同様の条件で、ターゲットを作製し、かっこのターゲットを用 いてスパッタ膜を形成した。一部の材料については、 DC (直流)スパッタを実施した。 この結果を、同様に表 2に示す。
[0032] 本発明の組成比から逸脱する比較例の成分'組成、例えば比較例 5については、 B
0のが規定量よりも少ないために、成膜速度は速いが、透過率： 84%、屈折率 2. 3 及び非晶質性: 3. 4と悪い結果となった。
比較例 6は Zn酸化物量及び Sn酸化物量が少なぐまた B酸化物量が多いために、 高周波スパッタによっても、成膜速度が 0. 4A/Secと著しく悪い結果となった。 比較例 7については、 Zn酸化物量及び B酸化物量が少なぐ Sn酸化物量が多いた めに、透過率： 83%、屈折率 2. 4及び非晶質性：が 3. 1と悪い結果となった。
産業上の利用可能性
[0033] 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。
さらに、非晶質性が安定化するとともにターゲットに導電性が付与され、相対密度を 90%以上の高密度化によって、安定した RFスパッタ成膜を可能とする。そして、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。さらにまた、成膜の際にスパッタ時に発生するパーティ クル (発塵）ゃ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。

Claims

請求の範囲
SnOを主成分とする In 0 -ZnO-SnO系複合酸化物に、 SiO、 B 0の何れか 1種又 は 2種の酸化物を添加した材料から成ることを特徴とするスパッタリングターゲット。
SiOを添加する場合、それぞれの元素比が In/(In+Zn+Sn+Si)=0.01— 0.43、
Zn/(In+Zn+Sn+Si)=0.02 0.47、 Sn/(In+Zn+Sn+Si)=0.19 0.82、
Si/(In+Zn+Sn+Si)=0.04 0.50、で構成される酸化物であることを特徴とする請求項 1 記載のスパッタリングターゲット。
SiOを添加する場合、（Sn+Si)/(In+Zn+Sn+Si)=0.45— 0.90、で構成される酸化物であ ることを特徴とする請求項 1又は 2記載のスパッタリングターゲット。
B 0を添加する場合、それぞれの元素比が In/(In+Zn+Sn+B)=0.01— 0.41、
Zn/(In+Zn+Sn+B)=0.02— 0.45、 Sn/(In+Zn+Sn+B)=0.13— 0.81、 B/(In+Zn+Sn+B)=0.09 一 0.66、で構成される酸化物であることを特徴とする請求 項 1記載のスパッタリング ターゲット。
B 0を添加する場合、（Sn+B)/(In+Zn+Sn+B)=0.45— 0.90、で構成される酸化物であ ることを特徴とする請求項 1又は 2記載のスパッタリングターゲット。
相対密度が 90%以上であることを特徴とする請求項 1一 5のいずれかに記載のスパ ッタリングターゲット。
請求項 1一 6のいずれかに記載の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ことを特徴とする光情報記録媒体及 びその製造方法。
請求項 1一 7のいずれかに記載の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 配置されていることを特徴とする光情報記録媒体及びその製造方法。 INTERNATIONAL SEARCH REPORT International application No.
PCT/JP2004 /010804
A. CLASSIFICATION OF SUBJECT MATTER
Int . CI7 C23C14 /34 , C04B35/457 , G11B7 /24 , 7 /26
According to International Patent Classification (IPC) or to both national classification and IPC
B. FIELDS SEARCHED
Minimum documentation searched (classification system followed by classification symbols)
Int . CI7 C23C14 /34 , C04B35/457 , G11B7 /24 , 7 /26
Documentation searched other than minimum documentation to the extent that such documents are included in the fields searched
Jitsuyo Shinan Koho 1922-1996 Jitsuyo' Shinan Toroku Koho 1996-2004
Kokai Jitsuyo Shinan Koho 1971-2004 Toroku Jitsuyo Shinan Koho 1994-2004
Electronic data base consulted during the international search (name of data base and, where practicable, search terms used)
Reg, CA ( STN) , [ IN/ELS AND ZN/ELS AND SN/ELS AND O/ELS AND TIS/CI
AND TARGET]
C. DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Figure imgf000014_0001
Further documents are listed in the continuation of Box C. See patent family annex.
* Special categories of cited documents; ' ' later document published after the international filing date or priority
"A" document defining the general state of the art which is not considered date and not in conflict with the application but cited to understand to be of particular relevance the principle or theory underlying the invention
"E" earlier application or patent but published on or after the international "X" document of particular relevance; the claimed invention cannot be filing date considered novel or cannot be considered to involve an inventive
"L" document which may throw doubts on priority claim(s) or which is step when the document is taken alone
cited to establish the publication date of another citation or other 'Ύ' document of particular relevance; the claimed invention cannot be special reason (as specified) considered to involve an inventive step when the document is
"O" document referring to an oral disclosure, use, exhibition or other means combined with one or more other such documents, such combination "P" document published prior to the international filing date but later than being obvious to a person skilled in the art
the priority date claimed "&" document member of the same patent family
Figure imgf000014_0002
Form PCT/ISA/210 (second sheet) (January 2004) 爨 ·
WO 2005/078153 PCT/JP2004/010804
INTERNATIONAL SEARCH REPORT International application No.
PCT/JP2004/010804
C (Continuation). DOCUMENTS CONSIDERED TO BE RELEVANT
Category* Citation of document, with indication, where appropriate, of the relevant passages Relevant to claim No.
y JP 2000-256059 A (Idemitsu Kosan Co. , Ltd. ) .-8
19 September, 2000 (19.09.00) ,
Claims
(Family: none)
Y JP 2000-256061 A (Idemitsu Kosan Co. , Ltd. ) .-8
19 September, 2000 (19.09.00) ,
Claims
(Family: none)
P,A JP 2004 - 68054 A (Idemitsu Kosan Co., Ltd.) , 1-8
04 March, 2004 (04.03.04) ,
Full text
& US 2004/81836 Al & WO 2004/013372 Al
E,A JP 2004-263273 A (Nikko Materials Co., . 1-8
Ltd. ) ,
24 September, 2004 (24.09.04) ,
Full text
(Family: none)
E,A WO 2004/079038 A (Nikko Materials Co., Ltd. )
16 September, 2004 (16.09.04) ,
Full text
' (Family: none)
Form PCT/ISA/210 (continuation of second sheet) (January 2004) 国際出願番号 P C
Figure imgf000016_0001
804
Α. 発明の属する分野の分類 （国際特許分類 (I PC) )
I n t. C 17 C 23 C 14/34, C 04 B 35/45 7, G 1 1 B 7/24, 7/26
B. 調査を行った分野
調査を行った最小限資料 （国際特許分類 （I PC) )
I n t . C 17 C 23 C 14/34, C 04 B 35/45 7, G 1 1 B 7/24, 7/26 最小限資料以外の資料で調査を行つた分野に含まれるもの
日本国実用新案公報 1922— 1996年
日本国公開実用新案公報 1971— 2004年
日本国実用新案登録公報 1996 - 2004年 '
日本国登録実用新案公報 1994一 2004年
国際調査で使用した電子データベース （データベースの名称、 調査に使用した用語）
R e g, CA (STN) , [IN/ELS AND ZN/ELS AND SN/ELS AND 0/ELS AND TIS/CI AND TARGET]
C. 関連すると認められる文献
引用文献の 関連する カテゴリー * 引用文献名 及び一部の箇所が関連するときは、 その関連する箇所の表示 請求の範囲の番号
Y JP 2000-195101 A (株式会社ジャパンエナジー） 2000.07.14，特 1-8 許請求の範囲 &US 6456347 A
Y JP 11一 322413 A (株式会社ジャパンエナジー） 1999.11.24,特許 1-8 請求の範囲 &EP 1211679 A1&US 6528442 B1&WO 2001/
013371 A1
Y JP 2003-105532 A (三井金属鉱業株式会社） 2003.04.09，特許 1-8 請求の範囲（ファミリーなし）
@ c櫚の続きにも文献が列挙されている。 □ パテントフアミリーに関する別紙を参照。
* 引用文献のカテゴリー · の日の後に公表された文献
「A」 特に関連のある文献ではなく、 一般的技術水準を示す 「Τ」 国際出願日又は俊先日後に公表された文献であって もの 出願と矛盾するものではなく、 発明の原理又は理論
「E」 国際出顾日前の出願または特許であるが、 国際出願曰 の理晖のために引用するもの
以後に公表されたもの 「X」 特に関連のある文献であって、 当該文献のみで発明 「 L」 俊先権主張に疑義を提起する文献又は他の文献の発行 の新規性又は進歩性がないと考えられるもの
日若しくは他の特別な理由を確立するために引用する ryj特に関連のある文献であって、 当該文献と他の 1以 文献 （理由を付す） 上の文献との、 当業者にとって自明である組合せに 「0」 口頭による開示、 使用、 展示等に言及する文献 よって進歩性がないと考えられるもの
「Ρ」 国際出願日前で、 かつ優先権の主張の墓礎となる出願 r&j 同一パテントファミリ一文献
国際調査を完了した曰 国際調査報告の発送日
25. 0. 2004 09.11.2004 国際調查機関の名称及びあて先 特許庁審査官 （権限のある職員) 4G 9 1 5 7 日本国特許庁 ( I SA/J P) 前田 1—志
郵便番号 1 00— 89 1 5
東京都千代田区霞が関三丁目 4番 3号 電話番号 03— 3 58 1 01 内線 341 6 様式 P CTZI S A/2 1 0 (第 2ページ） （2004年 1月）
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