[发明专利]溅射靶及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及不含硫、体积电阻低、可以进行DC溅射、低折射率的薄膜形成用溅射靶及其制造方法。

背景技术

以往，通常主要用于相变型光信息记录介质的保护层的ZnS-SiO₂，在光学特性、热特性、与记录层的密合性等方面具有优良的特性，正在被广泛使用。

但是，目前以蓝光为代表的可重写DVD强烈要求进一步增加重写次数、大容量化以及高速记录。

作为光信息记录介质的重写次数劣化的原因之一，可以列举：硫成分从ZnS-SiO₂向以保护层ZnS-SiO₂夹持的方式配置的记录层材料扩散。

另外，为了实现大容量化和高速记录，使用具有高反射率、高热传导特性的纯Ag或Ag合金作为反射层材料，但是，这样的反射层也以与作为保护层材料的ZnS-SiO₂接触的方式设置。

因此，该情况下同样由于来自ZnS-SiO₂的硫成分的扩散而导致纯Ag或Ag合金反射层材料腐蚀劣化，成为引起光信息记录介质的反射率等特性劣化的因素。

作为防止这些硫成分扩散的对策，也尝试了在反射层与保护层之间、记录层与保护层之间设置以氮化物或碳化物为主成分的中间层。但是，这导致层数增加、生产量下降、成本增加的问题。

为了解决上述问题，研究了将保护层材料置换为仅为不含硫化物的氧化物的材料、具有与ZnS-SiO₂同等或更好的光学特性、非晶稳定性的材料体系。

另外，ZnS-SiO₂等的陶瓷靶，体积电阻值高，因此不能通过直流溅射装置成膜，一般使用高频溅射(RF)装置。

但是，该高频溅射(RF)装置，不仅装置本身价格高，而且存在溅射效率差、电力消耗量大、控制复杂、并且成膜速度慢的诸多缺点。

另外，为了提高成膜速度而施加高功率的情况下，衬底温度上升，存在聚碳酸酯制衬底产生变形的问题。另外，由于ZnS-SiO₂的膜厚度大也造成生产量下降、成本增加的问题。

鉴于以上方面，为了不含硫成分的情况下形成透明导电的薄膜，提出了使用ZnO，即在ZnO中单独添加正三价以上的原子价的元素的烧结体靶(例如，参照专利文献1)。但是，这种情况下，不能充分地实现体积电阻值和低折射率化之间的平衡。

另外，作为透明导电膜及用于制造它的烧结体，提出了将II族、III族和IV族元素进行多样组合的高频或直流磁控管溅射的制造法(参照专利文献2)。但是，该技术的目的不是实现靶的低电阻化，并且不能充分地实现体积电阻值与低折射率化之间的平衡。

另外，提出了添加元素的至少一种固溶于ZnO中这样条件的ZnO溅射靶(参照专利文献3)。由于以添加元素的固溶为条件，因此成分组成受到限制，因而产生光学特性也受到限制的问题。

专利文献1：日本特开平2-149459号公报

专利文献2：日本特开平8-264022号公报

专利文献3：日本特开平11-322332号公报

发明内容

本发明的目的在于提供不含硫、体积电阻低、通过材料的适当选择可以进行直流溅射、低折射率的光学薄膜形成用靶及其制造方法，并且提供由于与记录层的密合性、机械特性优良、并且透过率高、由非硫化物体系构成，因此对邻接的反射层、记录层难以产生劣化的光信息记录介质用薄膜(特别是作为保护膜使用)的形成有用的溅射靶及其制造方法，由此，提高光信息记录介质的特性、减小设备成本、由于成膜速度提高而可以显著改善生产量。

为了解决上述问题，本发明人进行了广泛深入的研究，结果发现通过将以往的保护层材料ZnS-SiO₂置换为以下所述的仅为不含硫化物的氧化物的材料，可以确保与ZnS-SiO₂同等的光学特性及非晶稳定性、并且可以通过DC(直流)溅射进行高速成膜，另外，根据需要可以实施RF溅射，可以改善光信息记录介质的特性、提高生产率。

本发明基于这些发现提供一种溅射靶，其含有Al₂O₃：0.2至3.0原子％、MgO和/或SiO₂：1至27原子％、余量为ZnO，且具有低折射率以及低体积电阻。