スパッタリングターゲット及びその製造方法並びに光情報記録媒体用薄膜及びその製造方法
本発明は、Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有し、さらにカルコゲン化亜鉛を含む、相対密度９０％以上、バルク抵抗値０．１Ωｃｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲットに関する。スパッタリングによって膜を形成する際に、基板への加熱等の影響を少なくし、高速成膜ができ、また膜厚を薄く調整でき、さらにスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）やノジュールを低減させ、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、かつ結晶粒が微細であり高密度のスパッタリンダターゲット及びその製造方法並びに、特に保護膜としての使用に最適である光情報記録媒体用薄膜及びその製造方法を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、光情報記録媒体保護層用薄膜における非晶質安定性を有し、スパッタリングによって膜を形成する際に、直流（ＤＣ）スパッタリングが可能であり、スパッタ時のアーキングが少なく、これに起因して発生するパーティクル（発塵）やノジュールを低減でき、且つ高密度で品質のばらつきが少なく量産性を向上させることのできる、スパッタリングターゲット及びその製造方法並びに光情報記録媒体用薄膜（特に保護膜としての使用）及びその製造方法に関する。
【背景技術】
近年、磁気ヘッドを必要とせずに書き換え可能な高密度光情報記録媒体である高密度記録光ディスク技術が開発され、急速に商品化されている。特に、ＣＤ−ＲＷは、書き換え可能なＣＤとして１９７７年に登場し現在、最も普及している相変化光ディスクである。このＣＤ−ＲＷの書き換え回数は１０００回程度である。また、ＤＶＤ用としてＤＶＤ−ＲＷが開発され商品化されているが、このディスクの層構造は基本的にＣＤ−ＲＷと同じものである。この書き換え回数は１０００〜１００００回程度である。
この相変化型光ディスクを用いた記録原理を以下に簡単に説明する。相変化型光ディスクは、基板上の記録薄膜をレーザー光の照射によって加熱昇温させ、その記録薄膜の構造に結晶学的な相変化（アモルファス⇔結晶）を起こさせて情報の記録・再生を行うものであり、より具体的にはその相間の光学定数の変化に起因する反射率の変化を検出して情報の再生を行うものである。上記の相変化は、数百ｎｍ〜数μｍ程度の径に絞ったレーザー光の照射によって行なわれる。
この場合、例えば１μｍのレーザービームが１０ｍ／ｓの線速度で通過するとき、光ディスクのある点に光が照射される時間は１００ｎｓであり、この時間内で上記相変化と反射率の検出を行う必要がある。
また、上記結晶学的な相変化すなわちアモルファスと結晶との相変化を実現する上で、記録層だけでなく周辺の誘電体保護層やアルミニウム合金の反射膜にも加熱と急冷が繰返されることになる。
このようなことからＣＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−ＲＷ等に使用される相変化光ディスクは、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系又はＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系等の記録薄膜層の両側を、硫化亜鉛−ケイ酸化物（ＺｎＳ・ＳｉＯ２）系の高融点誘電体の保護層で挟み、さらにアルミニウム合金反射膜を設けた四層構造となっている。また、繰返し回数を高めるために、必要に応じてメモリ層と保護層の間に界面層を加えることなどが行われている。
このなかで反射層と保護層は、記録層のアモルファス部と結晶部との反射率の差を増大させる光学的機能が要求されるほか、記録薄膜の耐湿性や熱による変形の防止機能、さらには記録の際の熱的条件制御という機能が要求される（雑誌「光学」２６巻１号頁９〜１５参照）。
このように、高融点誘電体の保護層は昇温と冷却による熱の繰返しストレスに対して耐性をもち、さらにこれらの熱影響が反射膜や他の箇所に影響を及ぼさないようにし、かつそれ自体も薄く、低反射率でかつ変質しない強靭さが必要である。この意味において誘電体保護層は重要な役割を有する。
上記誘電体保護層は、通常スパッタリング法によって形成されている。このスパッタリング法は正の電極と負の電極とからなる基板とターゲットを対向させ、不活性ガス雰囲気下でこれらの基板とターゲットの間に高電圧を印加して電場を発生させるものであり、この時電離した電子と不活性ガスが衝突してプラズマが形成され、このプラズマ中の陽イオンがターゲット（負の電極）表面に衝突してターゲット構成原子を叩きだし、この飛び出した原子が対向する基板表面に付着して膜が形成されるという原理を用いたものである。
従来、主として書き換え型の光情報記録媒体の保護層に一般的に使用されているＺｎＳ−ＳｉＯ２は、光学特性、熱特性、記録層との密着性等において、優れた特性を有するということから広く使用されている。そして、このようなＺｎＳ−ＳｉＯ２等のセラミックスターゲットを使用して、従来は数百〜数千Å程度の薄膜が形成されている。
しかし、これらの材料は、ターゲットのバルク抵抗値が高いため、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。ところが、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く、スパッタリング効率が悪く、電力消費量が大きく、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。また、ＺｎＳ−ＳｉＯ２は膜厚が厚いためスループット低下やコスト増も問題となっていた。
書き換え型のＤＶＤは、レーザー波長の短波長化に加え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が、上記ＺｎＳ−ＳｉＯ２材料には、他にも問題がある。
それは、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、ＺｎＳ−ＳｉＯ２に挟まれるように配置された記録層材が加熱、冷却を繰返すうちに、記録層と保護層の間に隙間が生ずる。そのため反射率等への特性劣化を引き起こす要因となっていた。
これらの密着性向上のため、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しているが、積層数増加によるスループット低下及びコスト増加が問題となっていた。
上記の問題を解決するために、保護層材ＺｎＳ−ＳｉＯ２よりも、さらに安定した非晶質性を確保することで記録層との密着性を向上さることが考えられた。
ＺｎＯベースのホモロガス化合物（技術誌「固体物理」李春飛他３名著、Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．１、２０００、２３〜３２頁「ホモロガス化合物ＲＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｒ＝Ｉｎ，Ｆｅ；Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，Ａｌ；ｍ＝自然数）の変調構造の電子顕微鏡観察」参照）は複雑な層状構造をとるため、成膜時の非晶質性を安定に保つという特徴があり、また使用波長領域において透明であり、屈折率もＺｎＳ−ＳｉＯ２に近いという特性を持つ。
このＺｎＯベースのホモロガス化合物をＺｎＳへ添加することで、非晶質性を向上させ、さらに絶縁材のＳｉＯ２を除外することで、スパッタリング特性が安定化し、光情報記録媒体の特性改善及び生産性向上が期待された。
一般に、ホモロガス化合物を主成分とする材料を透明導電性材料として使用する例として、例えば亜鉛−インジウム系酸化物ターゲットをレーザーアブレーションにより形成する方法（特開２０００−２６１１９号公報参照）、導電性と特に青色光透過性が良好であるとする非晶質性酸化物を含む透明導電体膜の例（特開２０００−４４２３６号公報参照）、ＩｎとＺｎと主成分とし、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ２）ｍ（ｍ＝２〜２０）であり、ＩｎとＺｎ（Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ））の原子比が０．２〜０．８５である耐湿性膜形成用ターゲットの例がある（特許第２６９５６０５号公報参照）。
しかし、上記の透明導電膜を形成する材料は、必ずしも光情報記録媒体用薄膜（特に保護膜としての使用）には十分とは言えなかった。
一方、ＺｎＯをベースとするホモロガス化合物を添加したＺｎＳとの複合ターゲットは、バルク密度が上がり難く低密度の焼結体ターゲットしか得られないという問題があった。
このような低密度のターゲットは、スパッタリングによって膜を形成する際に、アーキングを発生し易く、それが起因となってスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）やノジュールが発生し、成膜の均一性及び品質が低下するだけでなく、生産性も劣るという問題があった。
【発明の開示】
本発明は、スパッタリングによって膜を形成する際に、基板への加熱等の影響を少なくし、高速成膜ができ、また膜厚を薄く調整でき、さらにスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）やノジュールを低減させ、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、かつ結晶粒が微細であり高密度のスパッタリングターゲット及びその製造方法並びに、特に保護膜としての使用に最適である光情報記録媒体用薄膜及びその製造方法を得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、ＺｎＳ等のカルコゲン化亜鉛とＺｎＯを主成分とする化合物を採用することにより光学特性、熱特性、記録層との密着性等における優れた特性を活かすと共に、導電性を保有させることでＤＣスパッタを可能とし、かつ密度を高めることにより保護膜としての特性も損なわず、さらにスパッタ時に発生するパーティクルやノジュールを低減でき、膜厚均一性も向上できるとの知見を得た。
本発明はこの知見に基づき、
１．Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物とカルコゲン化亜鉛を含有することを特徴とするスパッタリングターゲット
２．Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有し、カルコゲン化亜鉛を含む、相対密度９０％以上、バルク抵抗値０．１Ωｃｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット
３．２≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有することを特徴とする上記１又は２記載のスパッタリングターゲット
４．Ａがインジウムであることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
５．酸化亜鉛を主成分とした化合物がカルコゲン化亜鉛に対して体積比率で２５％以上含むことを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
６．ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲が０．５ｗｔ％以内であることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
７．ターゲット内における密度のばらつきの範囲が３％以内であることを特徴とする上記１〜６のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
８．ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して４０％以内であることを特徴とする上記１〜７のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
９．ターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることを特徴とする上記１〜８のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
を提供する。
本発明はまた、
１０．上記１〜９のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して形成された光情報記録媒体用薄膜
１１．記録層と隣接して使用されることを特徴とする上記１０記載の光情報記録媒体用薄膜
１２．上記１〜９のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して直流スパッタで薄膜を形成することを特徴とする光情報記録媒体用薄膜の製造方法
１３．平均粒径が５μｍ以下である各構成元素の酸化物粉末及びカルコゲン化物粉末を常圧焼結又は高温加圧焼結することを特徴とする上記１〜９のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１４．焼結前に、酸化亜鉛を主成分とした酸化物粉を均一に混合した後、８００〜１３００°Ｃで仮焼することを特徴とする上記１３記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１５．仮焼した後、１μｍ以下に粉砕することを特徴とする上記１４記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１６．真空中又はアルゴン、窒素等の不活性雰囲気中で焼結することを特徴とする上記１２〜１５のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１７．焼結前の酸化物粉末が、予め酸化亜鉛を主成分とした化合物を形成していることを特徴とする上記１２〜１６のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法、を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
本発明のスパッタリングターゲットは、カルコゲン化亜鉛を含み、これにさらにＡ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍ、さらには２≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を添加したターゲットである。
特に、Ａ、Ｂは、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スカンジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニオブ、タンタル、ゲルマニウム、錫、アンチモン等から選択した少なくとも１種類以上の元素を使用する。また、特にＡはインジウムを使用するのが望ましい。
また、上記酸化亜鉛を主成分とした化合物は、カルコゲン化亜鉛に対して体積比率で２５％以上含有させて使用することが望ましい。
本発明は、このように酸化亜鉛を主成分とする化合物を添加することにより、ターゲットの導電性を保有させることができ、これによって直流スパッタ（ＤＣスパッタ）によって薄膜を形成することができる。
ＤＣスパッタリングはＲＦスパッタリングに比べ、成膜速度が速く、スパッタリング効率が良いという点で優れている。
また、ＤＣスパッタリング装置は価格が安く、制御が容易であり、電力の消費量も少なくて済むという利点がある。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発揮できる。
したがって、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。
さらに本発明のターゲットは、ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲が０．５ｗｔ％以内であること、さらには０．３％以内であること、ターゲット内における密度のばらつきの範囲が３％以内であること、さらには１．５％以内であること、ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して４０％以内であること、さらには２０％以内であること、さらにターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることが望ましい。これによって、均一な成膜が可能であり、また特性に優れた光情報記録媒体用薄膜（保護膜）を形成することができる。
上記本発明のターゲットを使用して光情報記録媒体用薄膜（保護膜）を形成することができ、この保護膜は少なくとも記録層と隣接して使用される。
ターゲット焼結体は平均粒径が５μｍ以下である各構成元素の酸化物粉末及びカルコゲン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高密度のスパッタリング用ターゲットを製造することができる。
さらに、焼結前に酸化亜鉛を主成分とした酸化物粉を均一に混合した後、８００〜１３００°Ｃで仮焼することが望ましく、また仮焼した後、さらに１μｍ以下に粉砕することが望ましい。焼結は真空中又はアルゴン、窒素等の不活性雰囲気中で焼結するのが良い。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を得ることができる。焼結前の酸化物粉末は酸化亜鉛を主成分とした化合物を形成していることが望ましい。それは、均一性を高め、より効果的にホモロガス化合物の利点を発揮でき非晶質性が安定するという理由による。
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や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い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。
実施例および比較例
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。
【実施例１】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後、平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度１０００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９２％であった。
これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、ガラス基板に目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９５％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
また、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ（Ｃｕ−Ｋα、４０ｋＶ、３０ｍＡ、以下同様）測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
実施例１のターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性（２θ＝２０〜６０°における未成膜ガラス基板に対する最大ピーク強度比）を表１に示す。
（実施例２−７）
ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ化合物の組成を変え、かつＺｎＳとの比率を変えた場合について、他は実施例１と同一の条件でターゲットを製造し、実施例と同様にターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性を調べた。この結果を表１に示す。
これによると、相対密度はいずれも９０％以上であり、またＤＣスパッタが可能、屈折率は２．１〜２．２であり、またいずれも特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
（比較例１）
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ０．５Ａｌ１．５Ｏ３（ＺｎＯ）０．８となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後、平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。この乾燥Ｉｎ０．５Ａｌ１．５Ｏ３（ＺｎＯ）０．８粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ０．５Ａｌ１．５Ｏ３（ＺｎＯ）０．８＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。
この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度１０００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９２％であった。
これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、ガラス基板に目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９０％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
また、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、本比較例ではＺｎＯの比率が低いために結晶ピークが見られた。
この比較例１のターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性（２θ＝２０〜６０°における未成膜ガラス基板に対する最大ピーク強度比）を表１に示す。
（比較例２−４）
ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ化合物の組成を変え、かつＺｎＳとの比率を変え、本発明の条件外の場合について、他は比較例１と同一の条件でターゲットを製造し、比較例１と同様にターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性を調べた。この結果を表１に示す。
これによると、比較例２は屈折率が２．１〜２．２の範囲にあるが、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ化合物の混合比率が少ないためにＤＣスパッタが不能であり、また相対密度は８３％と低かった。
比較例３及び比較例４はいずれも、屈折率が２．１〜２．５の範囲にあるが、ＺｎＯの比率が低いために結晶ピークが見られ、非晶質の安定が得られなかった。
上記実施例１〜７においては、３価以上の陽性元素（Ａ、Ｂ）として、インジウム、アルミニウム、鉄、錫、ガリウムを用いたが、他の３価以上の陽性元素であるスカンジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニオブ、タンタル、ゲルマニウム、アンチモン等から選択した少なくとも１種類以上の元素を用いて実施した場合も、実施例１〜７と同様の結果が得られた（結果が重複し、煩雑になるので割愛した）。また、以上の元素を複合させた場合も同様の結果であった。
【実施例８】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９２％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は４μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９５％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ（Ｃｕ−Ｋα、４０ｋＶ、３０ｍＡ、以下同様）測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
【実施例９】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で３μｍ以下のＧａ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９５０°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９４％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は３．５μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９８％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６０００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
【実施例１０】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で３μｍ以下のＳｎＯ粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９５０°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９１％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は３．５μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９５％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．３（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
【実施例１１】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で３μｍ以下のＣｒ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）５の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）５粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）５＝６０：４０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９５０°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９４％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は４．０μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９２％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．３（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
（比較例５）
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、さらに４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は８２％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は１３μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが大きいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとしたが、このターゲットは異常放電が多く、ＤＣスパッタ不可であった。
（比較例６）
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＧａ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）０．７となるように調合して、さらに４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）０．７＝６０：４０ｖｏｌ％となるように混合する。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は７８％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は１１μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが大きいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとしたが、このターゲットは異常放電が多く、ＤＣスパッタ不可であった。
上記実施例８〜１１においては、３価以上の陽性元素（Ａ、Ｂ）として、インジウム、錫、クロム、ガリウムを用いたが、他の３価以上の陽性元素であるアルミニウム、鉄、スカンジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、マンガン、ニオブ、タンタル、ゲルマニウム、錫、アンチモン等から選択した少なくとも１種類以上の元素を用いて実施した場合も、実施例８〜１１と同様の結果が得られた（結果が重複し、煩雑になるので割愛した）。また、以上の元素を複合させた場合も同様の結果であった。
【産業上の利用可能性】
本発明は、ＺｎＳ等のカルコゲン化亜鉛にＺｎＯを主成分とする化合物（ホモロガス化合物）を添加して成分調整を行い、非晶質性の安定化を図りかつターゲットに導電性を付与し、光情報記録媒体の記録層材との密着性を向上させることで特性を向上させ、相対密度を９０％以上に高密度化することによって安定したＤＣスパッタを可能とする。
そして、このＤＣスパッタリングの特徴である、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。
さらにこれによって、成膜の際にスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）や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。
さらに、ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲、ターゲット内における密度のばらつきの範囲、ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して小さいこと、またターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることによって、均一な成膜が可能であり、また特性に優れた光情報記録媒体用薄膜（保護膜）を形成することができるという効果がある。
【技術分野】
本発明は、光情報記録媒体保護層用薄膜における非晶質安定性を有し、スパッタリングによって膜を形成する際に、直流（ＤＣ）スパッタリングが可能であり、スパッタ時のアーキングが少なく、これに起因して発生するパーティクル（発塵）やノジュールを低減でき、且つ高密度で品質のばらつきが少なく量産性を向上させることのできる、スパッタリングターゲット及びその製造方法並びに光情報記録媒体用薄膜（特に保護膜としての使用）及びその製造方法に関する。
【背景技術】
近年、磁気ヘッドを必要とせずに書き換え可能な高密度光情報記録媒体である高密度記録光ディスク技術が開発され、急速に商品化されている。特に、ＣＤ−ＲＷは、書き換え可能なＣＤとして１９７７年に登場し現在、最も普及している相変化光ディスクである。このＣＤ−ＲＷの書き換え回数は１０００回程度である。また、ＤＶＤ用としてＤＶＤ−ＲＷが開発され商品化されているが、このディスクの層構造は基本的にＣＤ−ＲＷと同じものである。この書き換え回数は１０００〜１００００回程度である。
この相変化型光ディスクを用いた記録原理を以下に簡単に説明する。相変化型光ディスクは、基板上の記録薄膜をレーザー光の照射によって加熱昇温させ、その記録薄膜の構造に結晶学的な相変化（アモルファス⇔結晶）を起こさせて情報の記録・再生を行うものであり、より具体的にはその相間の光学定数の変化に起因する反射率の変化を検出して情報の再生を行うものである。上記の相変化は、数百ｎｍ〜数μｍ程度の径に絞ったレーザー光の照射によって行なわれる。
この場合、例えば１μｍのレーザービームが１０ｍ／ｓの線速度で通過するとき、光ディスクのある点に光が照射される時間は１００ｎｓであり、この時間内で上記相変化と反射率の検出を行う必要がある。
また、上記結晶学的な相変化すなわちアモルファスと結晶との相変化を実現する上で、記録層だけでなく周辺の誘電体保護層やアルミニウム合金の反射膜にも加熱と急冷が繰返されることになる。
このようなことからＣＤ−ＲＷ又はＤＶＤ−ＲＷ等に使用される相変化光ディスクは、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系又はＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系等の記録薄膜層の両側を、硫化亜鉛−ケイ酸化物（ＺｎＳ・ＳｉＯ２）系の高融点誘電体の保護層で挟み、さらにアルミニウム合金反射膜を設けた四層構造となっている。また、繰返し回数を高めるために、必要に応じてメモリ層と保護層の間に界面層を加えることなどが行われている。
このなかで反射層と保護層は、記録層のアモルファス部と結晶部との反射率の差を増大させる光学的機能が要求されるほか、記録薄膜の耐湿性や熱による変形の防止機能、さらには記録の際の熱的条件制御という機能が要求される（雑誌「光学」２６巻１号頁９〜１５参照）。
このように、高融点誘電体の保護層は昇温と冷却による熱の繰返しストレスに対して耐性をもち、さらにこれらの熱影響が反射膜や他の箇所に影響を及ぼさないようにし、かつそれ自体も薄く、低反射率でかつ変質しない強靭さが必要である。この意味において誘電体保護層は重要な役割を有する。
上記誘電体保護層は、通常スパッタリング法によって形成されている。このスパッタリング法は正の電極と負の電極とからなる基板とターゲットを対向させ、不活性ガス雰囲気下でこれらの基板とターゲットの間に高電圧を印加して電場を発生させるものであり、この時電離した電子と不活性ガスが衝突してプラズマが形成され、このプラズマ中の陽イオンがターゲット（負の電極）表面に衝突してターゲット構成原子を叩きだし、この飛び出した原子が対向する基板表面に付着して膜が形成されるという原理を用いたものである。
従来、主として書き換え型の光情報記録媒体の保護層に一般的に使用されているＺｎＳ−ＳｉＯ２は、光学特性、熱特性、記録層との密着性等において、優れた特性を有するということから広く使用されている。そして、このようなＺｎＳ−ＳｉＯ２等のセラミックスターゲットを使用して、従来は数百〜数千Å程度の薄膜が形成されている。
しかし、これらの材料は、ターゲットのバルク抵抗値が高いため、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。ところが、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く、スパッタリング効率が悪く、電力消費量が大きく、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。また、ＺｎＳ−ＳｉＯ２は膜厚が厚いためスループット低下やコスト増も問題となっていた。
書き換え型のＤＶＤは、レーザー波長の短波長化に加え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が、上記ＺｎＳ−ＳｉＯ２材料には、他にも問題がある。
それは、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、ＺｎＳ−ＳｉＯ２に挟まれるように配置された記録層材が加熱、冷却を繰返すうちに、記録層と保護層の間に隙間が生ずる。そのため反射率等への特性劣化を引き起こす要因となっていた。
これらの密着性向上のため、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しているが、積層数増加によるスループット低下及びコスト増加が問題となっていた。
上記の問題を解決するために、保護層材ＺｎＳ−ＳｉＯ２よりも、さらに安定した非晶質性を確保することで記録層との密着性を向上さることが考えられた。
ＺｎＯベースのホモロガス化合物（技術誌「固体物理」李春飛他３名著、Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．１、２０００、２３〜３２頁「ホモロガス化合物ＲＭＯ３（ＺｎＯ）ｍ（Ｒ＝Ｉｎ，Ｆｅ；Ｍ＝Ｉｎ，Ｆｅ，Ｇａ，Ａｌ；ｍ＝自然数）の変調構造の電子顕微鏡観察」参照）は複雑な層状構造をとるため、成膜時の非晶質性を安定に保つという特徴があり、また使用波長領域において透明であり、屈折率もＺｎＳ−ＳｉＯ２に近いという特性を持つ。
このＺｎＯベースのホモロガス化合物をＺｎＳへ添加することで、非晶質性を向上させ、さらに絶縁材のＳｉＯ２を除外することで、スパッタリング特性が安定化し、光情報記録媒体の特性改善及び生産性向上が期待された。
一般に、ホモロガス化合物を主成分とする材料を透明導電性材料として使用する例として、例えば亜鉛−インジウム系酸化物ターゲットをレーザーアブレーションにより形成する方法（特開２０００−２６１１９号公報参照）、導電性と特に青色光透過性が良好であるとする非晶質性酸化物を含む透明導電体膜の例（特開２０００−４４２３６号公報参照）、ＩｎとＺｎと主成分とし、Ｉｎ２Ｏ３（ＺｎＯ２）ｍ（ｍ＝２〜２０）であり、ＩｎとＺｎ（Ｉｎ／（Ｉｎ＋Ｚｎ））の原子比が０．２〜０．８５である耐湿性膜形成用ターゲットの例がある（特許第２６９５６０５号公報参照）。
しかし、上記の透明導電膜を形成する材料は、必ずしも光情報記録媒体用薄膜（特に保護膜としての使用）には十分とは言えなかった。
一方、ＺｎＯをベースとするホモロガス化合物を添加したＺｎＳとの複合ターゲットは、バルク密度が上がり難く低密度の焼結体ターゲットしか得られないという問題があった。
このような低密度のターゲットは、スパッタリングによって膜を形成する際に、アーキングを発生し易く、それが起因となってスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）やノジュールが発生し、成膜の均一性及び品質が低下するだけでなく、生産性も劣るという問題があった。
【発明の開示】
本発明は、スパッタリングによって膜を形成する際に、基板への加熱等の影響を少なくし、高速成膜ができ、また膜厚を薄く調整でき、さらにスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）やノジュールを低減させ、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、かつ結晶粒が微細であり高密度のスパッタリングターゲット及びその製造方法並びに、特に保護膜としての使用に最適である光情報記録媒体用薄膜及びその製造方法を得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、ＺｎＳ等のカルコゲン化亜鉛とＺｎＯを主成分とする化合物を採用することにより光学特性、熱特性、記録層との密着性等における優れた特性を活かすと共に、導電性を保有させることでＤＣスパッタを可能とし、かつ密度を高めることにより保護膜としての特性も損なわず、さらにスパッタ時に発生するパーティクルやノジュールを低減でき、膜厚均一性も向上できるとの知見を得た。
本発明はこの知見に基づき、
１．Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物とカルコゲン化亜鉛を含有することを特徴とするスパッタリングターゲット
２．Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有し、カルコゲン化亜鉛を含む、相対密度９０％以上、バルク抵抗値０．１Ωｃｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット
３．２≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有することを特徴とする上記１又は２記載のスパッタリングターゲット
４．Ａがインジウムであることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
５．酸化亜鉛を主成分とした化合物がカルコゲン化亜鉛に対して体積比率で２５％以上含むことを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
６．ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲が０．５ｗｔ％以内であることを特徴とする上記１〜５のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
７．ターゲット内における密度のばらつきの範囲が３％以内であることを特徴とする上記１〜６のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
８．ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して４０％以内であることを特徴とする上記１〜７のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
９．ターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることを特徴とする上記１〜８のいずれかに記載のスパッタリングターゲット
を提供する。
本発明はまた、
１０．上記１〜９のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して形成された光情報記録媒体用薄膜
１１．記録層と隣接して使用されることを特徴とする上記１０記載の光情報記録媒体用薄膜
１２．上記１〜９のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して直流スパッタで薄膜を形成することを特徴とする光情報記録媒体用薄膜の製造方法
１３．平均粒径が５μｍ以下である各構成元素の酸化物粉末及びカルコゲン化物粉末を常圧焼結又は高温加圧焼結することを特徴とする上記１〜９のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１４．焼結前に、酸化亜鉛を主成分とした酸化物粉を均一に混合した後、８００〜１３００°Ｃで仮焼することを特徴とする上記１３記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１５．仮焼した後、１μｍ以下に粉砕することを特徴とする上記１４記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１６．真空中又はアルゴン、窒素等の不活性雰囲気中で焼結することを特徴とする上記１２〜１５のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法
１７．焼結前の酸化物粉末が、予め酸化亜鉛を主成分とした化合物を形成していることを特徴とする上記１２〜１６のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法、を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
本発明のスパッタリングターゲットは、カルコゲン化亜鉛を含み、これにさらにＡ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍ、さらには２≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を添加したターゲットである。
特に、Ａ、Ｂは、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スカンジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、ニオブ、タンタル、ゲルマニウム、錫、アンチモン等から選択した少なくとも１種類以上の元素を使用する。また、特にＡはインジウムを使用するのが望ましい。
また、上記酸化亜鉛を主成分とした化合物は、カルコゲン化亜鉛に対して体積比率で２５％以上含有させて使用することが望ましい。
本発明は、このように酸化亜鉛を主成分とする化合物を添加することにより、ターゲットの導電性を保有させることができ、これによって直流スパッタ（ＤＣスパッタ）によって薄膜を形成することができる。
ＤＣスパッタリングはＲＦスパッタリングに比べ、成膜速度が速く、スパッタリング効率が良いという点で優れている。
また、ＤＣスパッタリング装置は価格が安く、制御が容易であり、電力の消費量も少なくて済むという利点がある。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発揮できる。
したがって、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。
さらに本発明のターゲットは、ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲が０．５ｗｔ％以内であること、さらには０．３％以内であること、ターゲット内における密度のばらつきの範囲が３％以内であること、さらには１．５％以内であること、ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して４０％以内であること、さらには２０％以内であること、さらにターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることが望ましい。これによって、均一な成膜が可能であり、また特性に優れた光情報記録媒体用薄膜（保護膜）を形成することができる。
上記本発明のターゲットを使用して光情報記録媒体用薄膜（保護膜）を形成することができ、この保護膜は少なくとも記録層と隣接して使用される。
ターゲット焼結体は平均粒径が５μｍ以下である各構成元素の酸化物粉末及びカルコゲン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高密度のスパッタリング用ターゲットを製造することができる。
さらに、焼結前に酸化亜鉛を主成分とした酸化物粉を均一に混合した後、８００〜１３００°Ｃで仮焼することが望ましく、また仮焼した後、さらに１μｍ以下に粉砕することが望ましい。焼結は真空中又はアルゴン、窒素等の不活性雰囲気中で焼結するのが良い。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を得ることができる。焼結前の酸化物粉末は酸化亜鉛を主成分とした化合物を形成していることが望ましい。それは、均一性を高め、より効果的にホモロガス化合物の利点を発揮でき非晶質性が安定するという理由による。
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や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い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。
実施例および比較例
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。
【実施例１】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後、平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度１０００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９２％であった。
これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、ガラス基板に目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９５％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
また、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ（Ｃｕ−Ｋα、４０ｋＶ、３０ｍＡ、以下同様）測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
実施例１のターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性（２θ＝２０〜６０°における未成膜ガラス基板に対する最大ピーク強度比）を表１に示す。
（実施例２−７）
ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ化合物の組成を変え、かつＺｎＳとの比率を変えた場合について、他は実施例１と同一の条件でターゲットを製造し、実施例と同様にターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性を調べた。この結果を表１に示す。
これによると、相対密度はいずれも９０％以上であり、またＤＣスパッタが可能、屈折率は２．１〜２．２であり、またいずれも特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
（比較例１）
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ０．５Ａｌ１．５Ｏ３（ＺｎＯ）０．８となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後、平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。この乾燥Ｉｎ０．５Ａｌ１．５Ｏ３（ＺｎＯ）０．８粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ０．５Ａｌ１．５Ｏ３（ＺｎＯ）０．８＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。
この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度１０００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９２％であった。
これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、ガラス基板に目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９０％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
また、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、本比較例ではＺｎＯの比率が低いために結晶ピークが見られた。
この比較例１のターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性（２θ＝２０〜６０°における未成膜ガラス基板に対する最大ピーク強度比）を表１に示す。
（比較例２−４）
ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ化合物の組成を変え、かつＺｎＳとの比率を変え、本発明の条件外の場合について、他は比較例１と同一の条件でターゲットを製造し、比較例１と同様にターゲットの化学組成、混合比率、相対密度、ＤＣスパッタ可能性、屈折率、非晶質性を調べた。この結果を表１に示す。
これによると、比較例２は屈折率が２．１〜２．２の範囲にあるが、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ化合物の混合比率が少ないためにＤＣスパッタが不能であり、また相対密度は８３％と低かった。
比較例３及び比較例４はいずれも、屈折率が２．１〜２．５の範囲にあるが、ＺｎＯの比率が低いために結晶ピークが見られ、非晶質の安定が得られなかった。
上記実施例１〜７においては、３価以上の陽性元素（Ａ、Ｂ）として、インジウム、アルミニウム、鉄、錫、ガリウムを用いたが、他の３価以上の陽性元素であるスカンジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニオブ、タンタル、ゲルマニウム、アンチモン等から選択した少なくとも１種類以上の元素を用いて実施した場合も、実施例１〜７と同様の結果が得られた（結果が重複し、煩雑になるので割愛した）。また、以上の元素を複合させた場合も同様の結果であった。
【実施例８】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９２％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は４μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９５％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ（Ｃｕ−Ｋα、４０ｋＶ、３０ｍＡ、以下同様）測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
【実施例９】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で３μｍ以下のＧａ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ｇａ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９５０°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９４％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は３．５μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９８％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．２（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６０００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
【実施例１０】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で３μｍ以下のＳｎＯ粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ｓｎ１．０Ｏ３．５（ＺｎＯ）４＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９５０°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９１％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は３．５μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９５％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．３（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
【実施例１１】
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で３μｍ以下のＣｒ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、湿式混合し、乾燥後、１１００°Ｃで仮焼した。
仮焼後のＸＲＤ測定にてＩｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）５の結晶ピークが観察された。さらにこの仮焼粉を平均粒径１μｍ相当まで湿式微粉砕して乾燥した。このＩｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）５粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．８Ｃｒ０．２Ｏ３（ＺｎＯ）５＝６０：４０ｖｏｌ％となるように混合する。混合は湿式ボールミル混合又は高速攪拌混合機を用いて各粉を均一に分散させる。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９５０°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は９４％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は４．０μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが極めて小さいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとし、目標膜厚１５００Åで成膜した。成膜サンプルの透過率は９２％（波長６５０ｎｍ）、屈折率は２．３（波長６３３ｎｍ）であった。
そして、成膜サンプルのアニール処理（６００°Ｃ×３０ｍｉｎ、Ａｒフロー）前後のＸＲＤ測定を行った。これによると、特定の結晶ピークは見られず、安定した非晶質性を保っていた。
（比較例５）
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＡｌ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３となるように調合して、さらに４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：Ｉｎ１．０Ａｌ１．０Ｏ３（ＺｎＯ）３＝７０：３０ｖｏｌ％となるように混合する。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は８２％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は１３μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが大きいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとしたが、このターゲットは異常放電が多く、ＤＣスパッタ不可であった。
（比較例６）
４Ｎ相当で５μｍ以下のＩｎ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で１μｍ以下のＧａ２Ｏ３粉と４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＯ粉を用意し、ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）０．７となるように調合して、さらに４Ｎ相当で平均粒径５μｍ以下のＺｎＳ粉をＺｎＳ：ＩｎＧａＯ３（ＺｎＯ）０．７＝６０：４０ｖｏｌ％となるように混合する。
次に、この混合粉をカーボン製の型に充填し、温度９００°Ｃでホットプレスを行いターゲットとした。このターゲットの相対密度は７８％であった。ターゲット内の平均結晶粒径は１１μｍであった。
ターゲット内より任意に３ケ所からサンプリングして組成（ＩＣＰ法）と密度（アルキメデス法）を測定した結果及び平滑加工したターゲットのスパッタリング面における任意の５ケ所におけるバルク抵抗（４端子法）を測定した結果は、表２に示すようになった。表２に示すように、組成、密度、バルク抵抗値のばらつきが大きいという結果が得られた。
また、これを６インチφサイズに加工したターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、ＤＣスパッタ、スパッタパワー１０００Ｗ、Ａｒガス圧０．５Ｐａとしたが、このターゲットは異常放電が多く、ＤＣスパッタ不可であった。
上記実施例８〜１１においては、３価以上の陽性元素（Ａ、Ｂ）として、インジウム、錫、クロム、ガリウムを用いたが、他の３価以上の陽性元素であるアルミニウム、鉄、スカンジウム、イットリウム、ランタン、バナジウム、マンガン、ニオブ、タンタル、ゲルマニウム、錫、アンチモン等から選択した少なくとも１種類以上の元素を用いて実施した場合も、実施例８〜１１と同様の結果が得られた（結果が重複し、煩雑になるので割愛した）。また、以上の元素を複合させた場合も同様の結果であった。
【産業上の利用可能性】
本発明は、ＺｎＳ等のカルコゲン化亜鉛にＺｎＯを主成分とする化合物（ホモロガス化合物）を添加して成分調整を行い、非晶質性の安定化を図りかつターゲットに導電性を付与し、光情報記録媒体の記録層材との密着性を向上させることで特性を向上させ、相対密度を９０％以上に高密度化することによって安定したＤＣスパッタを可能とする。
そして、このＤＣスパッタリングの特徴である、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。
さらにこれによって、成膜の際にスパッタ時に発生するパーティクル（発塵）や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。
さらに、ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲、ターゲット内における密度のばらつきの範囲、ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して小さいこと、またターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることによって、均一な成膜が可能であり、また特性に優れた光情報記録媒体用薄膜（保護膜）を形成することができるという効果がある。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物とカルコゲン化亜鉛を含有することを特徴とするスパッタリングターゲット
【請求項２】
Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有し、さらにカルコゲン化亜鉛を含む、相対密度９０％以上、バルク抵抗値０．１Ωｃｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項３】
２≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
Ａがインジウムであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
酸化亜鉛を主成分とした化合物がカルコゲン化亜鉛に対して体積比率で２５％以上含むことを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項６】
ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲が０．５ｗｔ％以内であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項７】
ターゲット内における密度のばらつきの範囲が３％以内であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項８】
ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して４０％以内であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項９】
ターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１０】
請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して形成された光情報記録媒体用薄膜。
【請求項１１】
記録層と隣接して使用されることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光情報記録媒体用薄膜。
【請求項１２】
請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して直流スパッタで薄膜を形成することを特徴とする光情報記録媒体用薄膜の製造方法。
【請求項１３】
平均粒径が５μｍ以下である各構成元素の酸化物粉末及びカルコゲン化物粉末を常圧焼結又は高温加圧焼結することを特徴とする請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１４】
焼結前に、酸化亜鉛を主成分とした酸化物粉末を８００〜１３００°Ｃで仮焼することを特徴とする請求の範囲第１３項記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１５】
仮焼した後、１μｍ以下に粉砕することを特徴とする請求の範囲第１４項記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１６】
真空中又はアルゴン、窒素等の不活性雰囲気中で焼結することを特徴とする請求の範囲第１３項〜第１５項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１７】
焼結前の酸化物粉末が、予め酸化亜鉛を主成分とした化合物を形成していることを特徴とする請求の範囲第１３項〜第１６項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１】
Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物とカルコゲン化亜鉛を含有することを特徴とするスパッタリングターゲット
【請求項２】
Ａ、Ｂは其々異なる３価以上の陽性元素であり、その価数を其々Ｋａ、Ｋｂとしたとき、ＡＸＢＹＯ（ＫａＸ＋ＫｂＹ）／２（ＺｎＯ）ｍ、０＜Ｘ＜２、Ｙ＝２−Ｘ、１≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有し、さらにカルコゲン化亜鉛を含む、相対密度９０％以上、バルク抵抗値０．１Ωｃｍ以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項３】
２≦ｍを満たす酸化亜鉛を主成分とする化合物を含有することを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載のスパッタリングターゲット。
【請求項４】
Ａがインジウムであることを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項５】
酸化亜鉛を主成分とした化合物がカルコゲン化亜鉛に対して体積比率で２５％以上含むことを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項６】
ターゲット内における亜鉛以外の、元素のばらつきの範囲が０．５ｗｔ％以内であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項７】
ターゲット内における密度のばらつきの範囲が３％以内であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項８】
ターゲット内におけるバルク抵抗のばらつきが平均値に対して４０％以内であることを特徴とする請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項９】
ターゲット内における平均結晶粒径が１０μｍ以下であり、酸化亜鉛を主成分とした酸化物とカルコゲン化物が均一に分散している組織を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項〜第８項のいずれかに記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１０】
請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して形成された光情報記録媒体用薄膜。
【請求項１１】
記録層と隣接して使用されることを特徴とする請求の範囲第１０項記載の光情報記録媒体用薄膜。
【請求項１２】
請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットを使用して直流スパッタで薄膜を形成することを特徴とする光情報記録媒体用薄膜の製造方法。
【請求項１３】
平均粒径が５μｍ以下である各構成元素の酸化物粉末及びカルコゲン化物粉末を常圧焼結又は高温加圧焼結することを特徴とする請求の範囲第１項〜第９項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１４】
焼結前に、酸化亜鉛を主成分とした酸化物粉末を８００〜１３００°Ｃで仮焼することを特徴とする請求の範囲第１３項記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１５】
仮焼した後、１μｍ以下に粉砕することを特徴とする請求の範囲第１４項記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１６】
真空中又はアルゴン、窒素等の不活性雰囲気中で焼結することを特徴とする請求の範囲第１３項〜第１５項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【請求項１７】
焼結前の酸化物粉末が、予め酸化亜鉛を主成分とした化合物を形成していることを特徴とする請求の範囲第１３項〜第１６項のいずれかに記載のスパッタリング用ターゲットの製造方法。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０７９０３７
【国際公開日】平成１６年９月１６日（２００４．９．１６）
【発行日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０２９８９（Ｐ２００５−５０２９８９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００１０５０
【国際出願日】平成１６年２月３日（２００４．２．３）
【特許番号】特許第３７６８２３０号（Ｐ３７６８２３０）
【特許公報発行日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（５９１００７８６０）株式会社日鉱マテリアルズ (545)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年９月１６日（２００４．９．１６）
【発行日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００１０５０
【国際出願日】平成１６年２月３日（２００４．２．３）
【特許番号】特許第３７６８２３０号（Ｐ３７６８２３０）
【特許公報発行日】平成１８年４月１９日（２００６．４．１９）
【出願人】（５９１００７８６０）株式会社日鉱マテリアルズ (545)
【Ｆターム（参考）】
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