CN1681958A - 溅射靶及光记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于，以硫化锌为主成分，且含有导电性氧化物与氮化物。可得到一种以硫化锌为主成分的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，以溅射形成薄膜之际，可减少溅射时产生的粒子与结球，品质变动少、批量生产率得以提升，且结晶粒微细，体电阻值在5×10－2Ωcm以下、具备相对密度90％以上的高密度。

Description

溅射靶及光记录介质
技术领域
本发明涉及以溅射来形成薄膜之际，可进行直流(DC)溅射、溅射时的电弧少、可减低因此所产生的粒子(粉尘)与结球、且能提升批量生产率来得到高密度、品质变动少的以硫化锌为主成分的溅射靶，以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质。
背景技术
近年来，无须磁头即可进行记录、读取的高密度记录光盘技术被开发出，迅速地成为瞩目的焦点。此光盘可分为只读型、一写多读型、可擦写型的3种类，特别是写多读型或可擦写型所使用的相变方式受到瞩目。使用相变型光盘进行记录、读取的原理简单说明如下。
相变光盘，是将基片上的记录薄膜以激光照射来加热升温，在该记录薄膜的结构产生结晶学上的相变(无定形<＝>结晶)来进行信息的记录、读取，再具体地说是检测因其相间光学常数的变化导致的反射率的变化来进行信息的读取。
上述相变是利用直径缩到1～数μm程度的激光的照射来进行。此时，例如1μm的激光束以10m/s的线速度通过时，光盘的特定点受光照射的时间为100ns，在此时间内必须进行上述相变以及反射率的检测。
另外，在实现上述结晶学上的相变、亦即实现无定形与结晶的相变的时候，熔融与急冷不仅是在光盘的相变记录层、即使是在周边的介电体保护层或铝合金的反射膜也会被反复赋予。
有鉴于此种情况，相变光盘的Ge-Sb-Te等的记录薄膜层的两侧因此硫化锌-硅氧化物(ZnS·SiO2)等的高熔点介电体的保护层来夹持，进一步设置铝合金反射膜成为四层结构。
当中，反射层与保护层除了要求有增加无定形部与结晶部的吸收、反射率的差异大的光学功能以外，尚要求记录薄膜的耐湿性以及对于热变形的防止功能，进而是进行记录之际的热条件控制的功能(参见杂志<光学>26卷1号9～15页)。
如上所述，高熔点介电体的保护层必须对于升温与冷却所导致的热反复应力具有耐性，再者这些热影响不致影响到反射膜或其他部位，且本身要薄，并呈现低反射率且有不致变质的强韧度。此意味着介电体保护层具有重要的作用。
上述介电体保护层通常因此溅射法来形成。此溅射法所使用的原理，是使得正电极与负电极所构成的靶对向，在惰性气体环境气氛下在这些基片与靶之间施加高电压来产生电场，此时电离的电子与惰性气体冲撞形成等离子体，此等离子体中的阳离子会冲撞靶(负电极)表面将靶构成原子敲出，此飞出的电子会附着于对向的基片表面形成膜。
以往，上述保护层要求具有在可见光区的透过性、耐热性等，一般是使用ZnS-SiO2等的陶瓷靶来进行溅射，形成500～约2000的薄膜。但是，这些材料由于靶的体电阻值高，所以无法借助直流(DC)溅射装置来成膜，通常是使用高频溅射(RF)装置。
但是，高频溅射(RF)装置不但装置本身昂贵，且溅射效率差，电力消耗量也大，控制复杂，成膜速度慢，缺点甚多。另外，为了提升成膜速度而施加高电力的情况下，基片温度会上升，会发生聚碳酸酯制基片的变形等问题。
另外，在上述硫化锌-硅氧化物(ZnS-SiO2)靶中所使用的SiO2，通常是使用4N以上的高纯度且平均粒径为0.1～20μm之物，在700～1200℃烧结来制造。
但是，在此种温度范围下SiO2本身的变形等不会发生，也不会与ZnS起反应，所以在ZnS与SiO2之间容易产生空隙，且SiO2越微细，该情形越显著，且ZnS的致密化也受到影响，故有靶密度下降的问题。
再者，在ZnS中含有SiO2的靶，利用溅射来成膜的时候容易发生电弧，此会导致溅射时发生粒子(粉尘)与结球，造成成膜均匀性以及品质的降低，且生产率也差，此为问题所在。
作为以往的光盘保护膜已揭示者有以ZnO、In2O3或是ZnO2中1种或2种以上为主成分，使其含有Al2O3及/或Ga2O30.1wt％～20wt％、ZrO2及/或TiO20.01wt％～5wt％的、被膜均匀性获得提升、拥有低反射率、于可见光区的高透过性的光盘保护膜(例如，参见以下专利文献1)。
另外，已揭示了由ZnS-SiO2-ZnO的三成分系材料所构成的光盘保护膜形成用溅射靶(例如，参见以下专利文献2)。
再者，已揭示了一种含有择自Nb2O3、V2O5、B2O3、SiO2、P2O5中至少1种的玻璃形成氧化物0.01～20重量％以及Al2O3或Ga2O30.01～20重量％，残部为择自In2O3、SnO2、ZnO中至少1种的氧化物的透光膜形成用溅射靶(例如，参见以下专利文献3)。
专利文献1：日本特开2000-195101号公报
专利文献2：日本特开2001-011615号公报
专利文献3：日本特开2000-119062号公报
发明内容
本发明的目的在于得到一种以硫化锌为主成分的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，所述的溅射靶，利用溅射来形成薄膜之际，可减少对基片加热等的影响，可进行高速成膜，可调整出薄的膜厚，且可减少溅射时所产生的粒子(粉尘)与结球，品质变动少并可提升批量生产率，且结晶粒微细而具备90％以上、特别是95％以上、进而是98％以上的高密度。
为了解决上述课题，本发明者经努力研究，结果发现，若使用导电性氧化物以及氮化物做为靶的添加成分，则可降低体电阻值而可进行DC溅射，且不会损害做为保护膜的特性，再者可减少溅射时所产生的粒子与结球，可提升膜厚均匀性。
本发明基于上述见解，提供：
1.一种溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于：以硫化锌为主成分，且含有导电性氧化物与氮化物。
2.如上述1所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，溅射膜的折射率在波长300～700nm为2.0～2.6。
3.如上述1或2所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，含有氮化物0.1mol％～40mol％。
4.如上述1～3各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，氮化物为择自钛、钨、钼、钽、铝、硅、镓、锗、锆、铬、铌、铪、钒中至少1种金属的氮化物。
5.如上述1～4各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，导电性氧化物与氮化物的总量以体积比计为20％以上。
6.如上述1～5各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，导电性氧化物为择自铟、锡、锌中至少1种元素的氧化物。
7.如上述1～6各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，进一步含有择自硅、铝、镓、锆、锗、锑、铌中至少1种元素的氧化物。
8.如上述1～7各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，择自硅、铝、镓、锆、锗、锑、铌中至少1种元素的氧化物相对于导电性氧化物以元素的重量比换算含有0.01～40％。
9.如上述1～8各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，含有以氧化硅为主成分的玻璃形成氧化物，该玻璃形成氧化物以相对于氧化硅的重量比计含有0.01％以上择自铝、硼、磷、碱金属、碱土类金属中至少1种元素。
10.如上述9所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，玻璃形成氧化物相对于总量以摩尔比换算含有1～30％。
11.如上述1～10各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶本体中所存在的绝缘相或高电阻相的平均结晶粒径为5μm以下。
12.如上述1～11各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶本体中所存在的绝缘相或高电阻相含有硫化锌、氧化硅、氧化硼、氧化磷、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物中的至少1种。
13.如上述1～12各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其相对密度为90％以上。
14.如上述1～13各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，体电阻值为5×10-2Ωcm以下。
15.如上述14所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶内的体电阻值的变动相对于平均值在±20％以内。
16.一种使用上述1～15所述的溅射靶形成有以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于：溅射膜以稳定的无定形形态存在。
具体实施方式
本发明的溅射靶，是以硫化锌为主成分，且进一步含有导电性氧化物与氮化物。由此，可得到具备与通常所使用的ZnS-SiO2同等的保护膜特性、且体电阻值在5×10-2Ωcm以下的溅射靶，可进行DC溅射。靶内的体电阻值的变动相对于平均值在±20％以内为佳。由此，可形成特性均匀的以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜。
DC溅射与上述RF溅射相比，成膜速度快，溅射效率佳，此为所具有的优异特征。另外，DC溅射装置的价格便宜，控制容易，仅需少量的电力消耗量即可达成目的，此为优点所在。
溅射膜的折射率在波长300～700nm、优选在波长380～450nm为2.0～2.6。这样，使得折射率较通常的ZnS-SiO2(2.0～2.1)为大，可减薄保护膜本身的膜厚，故可发挥生产率提升、基片加热防止效果。
因此，通过使用本发明的溅射靶，可提升生产率、可得到品质优异的材料、且能以低廉成本稳定地制造出具备光盘保护膜的光记录介质，为显著效果所在。
溅射靶中的金属氮化物以含有0.1mol～40mol％为佳。另外，导电性氧化物与氮化物的总量以体积比计为20％以上、甚至是25％以上为佳。此乃由于，由此可得到所需的导电性，且可保持溅射膜的稳定的无定形性，且可维持ZnS本身的特性之故。
氮化物含有量若未满0.1mol％则无法发挥添加效果，若超过40mol％则效果达饱和，且特性与以往的ZnS-SiO2膜差异极大，此为问题所在。优选为1～20mol％。
另外，导电性氧化物与氮化物的总量以体积比计若未满20％，则无法有效地降低体电阻值，且无定形稳定性也差，此为问题所在。再者，导电性氧化物与氮化物的总量的上限值设定为70体积％。另外，较佳的范围以体积比计为25～35％。
作为氮化物，使用择自钛、钨、钼、钽、铝、硅、镓、锗、锆、铬、铌、铪、钒中至少1种金属的氮化物。由此，可调整导电性、折射率、热传导率、无定形性。
另外，导电性氧化物是择自铟、锡、锌的氧化物。再者，可进一步含有择自铝、镓、锆、锗、锑、铌中至少1种元素的氧化物。其含有量相对于导电性氧化物以元素的重量比换算以含有0.01～40％为佳。
含有氧化物的理由在于，让价数与导电性氧化物不同的氧化物固溶而产生非化学计量比性，由此可增加传导电子电子空穴，并可得到稳定的无定形性之故。此时尤以与ZnS混合前预先固溶氧化物为佳。
另外，相对于导电性氧化物以重量比换算设定为0.01～40％的情况下，其下限值是为了获得添加所应有的效果，而上限值则是因为若添加超过固溶限度会阻碍导电性，对膜无定形性的影响不再可予以忽视之故。
再者，本发明的溅射靶中亦可含有氧化硅。若含有氧化硅则可将光学特性、热传导率、无定形性等调整成与ZnS-SiO2同等程度，为其优点所在。
若含有氧化硅，虽进行直流溅射时存在着容易成为异常放电的起点的缺点，但若含有其中择自铝、硼、磷、碱金属、碱土类金属中至少1种元素相对于氧化硅以重量比计含量为0.01％以上的玻璃形成硅氧化物，则可解决上述缺点，可将光学特性、热传导率、无定形性等调整成与ZnS-SiO2同等程度，此为添加氧化硅的效果所在。
另外，此玻璃形成氧化物相对于总量以摩尔比换算含有1～30％为佳。其理由在于可避免异常放电而可得到与ZnS-SiO2同等程度的膜。
靶本体中所存在的绝缘相或高电阻相的平均结晶粒径以5μm以下为佳，再者，靶本体中所存在的绝缘相或高电阻相优选含有硫化锌、氧化硅、氧化硼、氧化磷、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物中至少1种。由此，可得到异常放电抑制效果。
再者，本发明可得到靶的相对密度为90％以上、进而为95％以上的高密度靶。由此，可进一步减少溅射之际的粒子(粉尘)与结球，品质变动少、并可提升批量生产率。
本发明的溅射靶的制造方法，是将硫化锌等的原料粉末做均匀的混合，以热压或热静等压加压在温度800～1300℃加热，在面压100kg/cm2以上的条件下进行烧结。
由此，可制造出烧结体的相对密度90％以上、进而相对密度95％以上、以四端子法所测得的体电阻值为5×10-2Ωcm以下的以硫化锌为主成分的溅射靶。另外，本说明书中体电阻值因此相同测定法来测得。
本发明的以硫化锌为主成分的溅射靶的密度的提升，由于可减少空孔使得结晶粒微细化，将靶的溅射面做成均匀、平滑，所以可减少溅射时的粒子与结球，进而使靶寿命变长，此为发明的显著效果所在。
另外，使用本发明的溅射靶所形成的溅射膜，展现出以稳定的无定形形态存在(亦即，于300℃以上的退火处理后的膜中，以XRD峰强度测定无法确定出结晶相)此种优异的膜特性。
实施例与比较例
以下依据实施例与比较例做说明。另外，本实施例仅为发明之一例，本发明不因为这些实施例而受到限制。亦即，本发明仅受权利要求所限制，而包含了本发明所包括的实施例以外的各种变形。
实施例1
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的导电性氧化物氧化铟(In2O3)粉20mol％、氮化钛(TiN)10mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1000℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为93％。另外，体电阻值为2.5×10-3Ωcm(表中以2.5E-3Ωcm表示，以下同)。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的含有导电性氧化物的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。
折射率为2.2，膜质为无定形(退火后)。
另外，折射率是波长405nm的测定值，测定样品是制作6英寸大小的靶以Ar压力0.5Pa、Ar气流量是100sccm、电力1000W的条件进行溅射，长出1500埃厚度的薄膜的样品(以下的实施例与比较例因此同样条件来实施)。
实施例2
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的导电性氧化物氧化铟(In2O3)粉30mol％、氮化锆(ZrN)10mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为90％。另外，体电阻值为1.2×10-3Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的含有导电性氧化物的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.3，膜质为无定形(退火后)。
实施例3
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的氧化铟(In2O3)粉20mol％、氮化铬(Cr2N)10mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1000℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为98％。另外，体电阻值为1.4×10-3Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.4，膜质为无定形(退火后)。
实施例4
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的氧化铟(In2O3)粉20mol％、纯度4N(99.99％)SiO2 10mol％、氮化钽(TaN)10mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1000℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为91％。另外，体电阻值为2.5×10-2Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.1，膜质为无定形(退火后)。
实施例5
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的ITO(In2O3-10wt％SnO2)粉15mol％、纯度4N(99.99％)SiO25mol％、氮化钛(TiN)20mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为90％。另外，体电阻值为2.2×10-2Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的含有导电性氧化物的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.4，膜质为无定形(退火后)。
实施例6
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的ITO(In2O3-10wt％SnO2)粉20mol％、氮化铌(NbN)10mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件进行热压。由此所得的主体的相对密度为95％。另外，体电阻值为8.5×10-3Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的含有导电性氧化物的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.3，膜质为无定形(退火后)。
实施例7
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的GZO(ZnO-2wt％Ga2O3)粉20mol％、氮化锆(ZrN)10mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为90％。另外，体电阻值为1.5×10-3Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的含有导电性氧化物的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.4，膜质为无定形(退火后)。
实施例8
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的GZO(ZnO-2wt％Ga2O3)粉10mol％、氮化钛(TiN)30mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为96％。另外，体电阻值为3.0×10-3Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的含有导电性氧化物的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.4，膜质为无定形(退火后)。
实施例9
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的IZO(In2O3-10wt％ZnO)粉20mol％、氮化硅(Si3N4)5mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为92％。另外，体电阻值为1.4×10-3Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的含有导电性氧化物的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.2，膜质为无定形(退火后)。
实施例10
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的氧化铟(In2O3)粉20mol％、硅酸盐玻璃(SiO2-0.2wt％Al2O3-0.1wt％Na2O3)10mol％、氮化铝(AlN)5mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1000℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为91％。另外，体电阻值为2.3×10-2Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.2，膜质为无定形(退火后)。
实施例11
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的氧化铟(In2O3)粉20mol％、硅酸盐玻璃(SiO2-0.2wt％Al2O3-0.1wt％Na2O3)10mol％、氮化锗铬(GeCrN)10mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1000℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为94％。另外，体电阻值为1.2×10-2Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射容易，可得到具有优异特性的高密度以ZnS为主成分的相变型光盘保护膜形成用溅射靶。折射率为2.3，膜质为无定形(退火后)。
比较例1
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的氧化铟(In2O3)粉10mol％、氮化钛(TiN)0.05mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为98％。另外，体电阻值为2.0Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射之际发生异常放电，因此造成了粒子(粉尘)与结球的增加。如此，比较例1的条件下存在不仅成膜均匀性与品质降低，且生产率也劣化的问题。
做为ZnS-In2O3-TiN相变型光盘保护膜形成用溅射靶是不合适的。折射率为2.2，膜质为结晶(退火后)。
比较例2
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的氧化铟(In2O3)粉10mol％、氮化锆(ZrN)0.01mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为95％。另外，体电阻值为1.4Ωcm。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射之际发生异常放电，因此造成了粒子(粉尘)与结球的增加。如此，比较例1的条件下存在不仅成膜均匀性与品质降低，且生产率也劣化的问题。
做为ZnS-In2O3-ZrN相变型光盘保护膜形成用溅射靶是不合适的。折射率为2.3，膜质为结晶(退火后)。
比较例3
在纯度4N(99.99％)的硫化锌(ZnS)粉中，添加纯度4N(99.99％)的ITO(In2O3-10wt％SnO2)粉10mol％、纯度4N(99.99％)的氧化硅(SiO2)20mol％、氮化钽(TaN)0.05mol％，并均匀混合。
将该混合粉填充于石墨模具中，在真空环境气氛中、面压200kg/cm2、温度1100℃的条件下进行热压。由此所得的主体的相对密度为90％。另外，体电阻值为1.0×102Ωcm以上。
制作由该主体所构成的靶，实施溅射试验，结果DC溅射之际发生异常放电，因此造成了粒子(粉尘)与结球的增加。如此，比较例1的条件下存在不仅成膜均匀性与品质降低，且生产率也劣化的问题。
做为ZnS-ITO-SiO2-TaN相变型光盘保护膜形成用溅射靶是不合适的。折射率为2.2，膜质为结晶(退火后)。
以上实施例1～11以及比较例1～3的组成与特性值示于表1。如以上实施例所示，若以硫化锌为主成分，且含有导电性氧化物以及预定量的氮化物，则具有的效果为：可降低体电阻值，使DC溅射成为可能，不损害做为保护膜的特性，且可减少溅射时所产生的粒子或结球，膜厚均匀性也可获得提升。
另外，上述实施例1～8虽显示本发明的靶组成的代表例，但本发明所包括的其他靶组成也可得到同样的结果。
相对于此，比较例1～3，虽添加有氮化物，但由于添加量不足而造成体电阻值变高，溅射之际会发生异常放电，从而导致粒子(粉尘)与结球的增加，且损害做为相变型光盘保护膜的特性，此为问题所在。
由以上可知，本发明的以硫化锌为主成分的溅射靶，可极有效地形成相变型光盘保护膜。
实施例中虽未特别显示，但即使是含有择自氧化铝、氧化镓、氧化锆、氧化锗、氧化锑、氧化铌中至少1种的氧化物的情况下，也可得到同样的结果。
                                                               表1
    例     ZnSmol％     导电性氧化物mol％  玻璃形成氧化物mol％  过渡金属氮化物mol％    密度(％)    体电阻Ωcm   溅射评价    折射率     膜质(退火后)
  实施例1     70     In2O320     0     TiN10     93   2.5E-03   可DC     2.2     无定形
  实施例2     60     In2O330     0     ZrN10     90   1.2E-03   可DC     2.3     无定形
  实施例3     80     In2O320     0     Cr2N10     98   1.4E-03   可DC     2.4     无定形
  实施例4     60     In2O320     纯SiO210     TaN10     91   2.5E-02   可DC     2.1     无定形
  实施例5     60     ITO15     纯SiO25     TiN20     90   2.2E-02   可DC     2.4     无定形
  实施例6     70     ITO20     0     NbN10     95   8.5E-03   可DC     2.3     无定形
  实施例7     70     GZO20     0     ZrN10     90   1.5E-03   可DC     2.4     无定形
  实施例8     60     GZO10     0     TiN30     96   3.0E-03   可DC     2.4     无定形
  实施例9     75     IZO20     0     Si3N45     92   1.4E-03   可DC     2.2     无定形
  实施例10     65     In2O320     硅酸盐玻璃10     AlN5     91   2.3E-02   可DC     2.2     无定形
  实施例11     60     In2O320     硅酸盐玻璃10     GeCrN10     94   1.2E-02   可DC     2.3     无定形
  比较例1     89     In2O310     0     TiN0.05     98   2.0E-00   异常放电     2.2     结晶
  比较例2     88     In2O310     0     ZrN0.01     95   1.4E-00   异常放电     2.3     结晶
  比较例3     68     ITO10     纯SiO220     TaN0.05     90   ＞1.0E+02   异常放电     2.2     结晶
ITO为In2O3-10wt％SnO2，GZO为ZnO-2wt％Ga2O3，IZO为In2O3-10wt％ZnO
硅酸盐玻璃为SiO2-0.2wt％Al2O3-0.1wt％Na2O3
发明效果
本发明的显著效果为：通过溅射形成薄膜之际，可进行DC溅射，而具有DC溅射的特征：控制容易、成膜速度上升、溅射效率提高。
另外，由于可提升折射率，所以使用此溅射靶可提升生产率，得到膜质为无定形、稳定、品质优良的材料，能以低廉成本稳定地制造出具有光盘保护膜的光记录介质。此亦为显著效果所在。
再者，可制造一种以硫化锌为主成分的溅射靶，其可减少溅射时产生的粒子(粉尘)与结球，品质变动少、批量生产率得以提升，且空孔少、结晶粒微细，体电阻值在5×10-2Ωcm以下、具备相对密度90％以上的高密度。另外可不损害作为保护膜的特性，使用该靶来得到一种形成有以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质。此亦为显著效果所在。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.一种溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于：以硫化锌为主成分，且含有导电性氧化物与氮化物。
2.如权利要求1所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，溅射膜的折射率在波长300～700nm为2.0～2.6。
3.如权利要求1或2所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，含有氮化物0.1mol％～40mol％。
4.如权利要求1～3各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，氮化物为择自钛、钨、钼、钽、铝、硅、镓、锗、锆、铬、铌、铪、钒中至少1种金属的氮化物。
5.如权利要求1～4各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，导电性氧化物与氮化物的总量以体积比计为20％以上。
6.如权利要求1～5各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，导电性氧化物为择自铟、锡、锌中至少1种元素的氧化物。
7.(删除)
8.(删除)
9.(删除)
10.(删除)
11.(修改后)如权利要求1～6各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶本体中所存在的硫化锌的绝缘相或高电阻相的平均结晶粒径为5μm以下。
12.(删除)
13.(修改后)如权利要求1～6及11各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其相对密度为90％以上。
14.(修改后)如权利要求1～6、11及13各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，体电阻值为5×10-2Ωcm以下。
15.如权利要求14所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶内的体电阻值的变动相对于平均值在±20％以内。
16.(修改后)一种使用权利要求1～6、11、13-15各项所述的溅射靶形成有以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于：溅射膜以稳定的无定形形态存在。

Claims (16)

1.一种溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于：以硫化锌为主成分，且含有导电性氧化物与氮化物。
2.如权利要求1所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，溅射膜的折射率在波长300～700nm为2.0～2.6。
3.如权利要求1或2所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，含有氮化物0.1mol％～40mol％。
4.如权利要求1～3各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，氮化物为择自钛、钨、钼、钽、铝、硅、镓、锗、锆、铬、铌、铪、钒中至少1种金属的氮化物。
5.如权利要求1～4各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，导电性氧化物与氮化物的总量以体积比计为20％以上。
6.如权利要求1～5各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，导电性氧化物为择自铟、锡、锌中至少1种元素的氧化物。
7.如权利要求1～6各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，进一步含有择自硅、铝、镓、锆、锗、锑、铌中至少1种元素的氧化物。
8.如权利要求1～7各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，择自硅、铝、镓、锆、锗、锑、铌中至少1种元素的氧化物相对于导电性氧化物以元素的重量比换算含有0.01～40％。
9.如权利要求1～8各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，含有以氧化硅为主成分的玻璃形成氧化物，该玻璃形成氧化物以相对于氧化硅的重量比计含有0.01％以上择自铝、硼、磷、碱金属、碱土类金属中至少1种元素。
10.如权利要求9所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，玻璃形成氧化物相对于总量以摩尔比换算含有1～30％。
11.如权利要求1～10各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶本体中所存在的绝缘相或高电阻相的平均结晶粒径为5μm以下。
12.如权利要求1～11各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶本体中所存在的绝缘相或高电阻相含有硫化锌、氧化硅、氧化硼、氧化磷、碱金属氧化物、碱土类金属氧化物中的至少1种。
13.如权利要求1～12各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其相对密度为90％以上。
14.如权利要求1～13各项所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，体电阻值为5×10-2Ωcm以下。
15.如权利要求14所述的溅射靶以及使用该靶形成以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其中，靶内的体电阻值的变动相对于平均值在±20％以内。
16.一种使用权利要求1～15所述的溅射靶形成有以硫化锌为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于：溅射膜以稳定的无定形形态存在。
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