JP2000264731A - Sintered compact and its production, deposition method using the sintered compact and film formed by the sintered compact - Google Patents

Sintered compact and its production, deposition method using the sintered compact and film formed by the sintered compact

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JP2000264731A
JP2000264731A JP11068596A JP6859699A JP2000264731A JP 2000264731 A JP2000264731 A JP 2000264731A JP 11068596 A JP11068596 A JP 11068596A JP 6859699 A JP6859699 A JP 6859699A JP 2000264731 A JP2000264731 A JP 2000264731A
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Japan
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carbon
sintered body
film
diamond structure
sintered compact
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Japanese (ja)
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Masaru Magai
勝 真貝
Kiyoto Shibata
清人 柴田
Yasutomo Aman
康知 阿萬
Yuji Miura
裕司 三浦
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a sintered compact target capable of forming a good quality insulative thin film by a DC sputtering method by mixing an insulative material which is an essential component and a conductive material which is carbon free of a diamond structure or a conductive inorganic compound exclusive of metal, firing the mixture and making the electric resistivity of the sintered compact lower than the electric resistance of the insulative material. SOLUTION: An oxides, such as SiO2, nitride, such as Si3N4, and chalcogen, such as ZnS, are used alone or as a mixture for the insulative material. The electrical conductivity of carbon is 10 to 10 Ωcm order in the case of graphite or amorphous carbon having the electrical conductivity. The conductive inorganic compounds include tin oxide, indium oxide, indium-tin oxide, etc. The content of the carbon free of the diamond structure is specified to <=40 vol.% when the carbon is used. The insulative material and the conductive material are mixed in the form of a powder and granular material and the grain size thereof is preferably <=10 μm. The firing is executed below the reaction temperature of the respective components.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は例えば直流スパッタ
リングによる誘電体薄膜の成膜に有用な焼結体、その焼
結体を用いて形成される膜等に関し、詳しくは、特に光
記録媒体の記録層に隣接して形成される保護層を製膜す
るのに有用な焼結体、さらには成膜速度が速く、基板に
対する入射熱量が小さく膜厚バラツキがない保護層の製
膜方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sintered body useful for forming a dielectric thin film by, for example, direct current sputtering, a film formed by using the sintered body, and more particularly to recording of an optical recording medium. The present invention relates to a sintered body useful for forming a protective layer formed adjacent to a layer, and further relates to a method for forming a protective layer having a high film forming rate, a small amount of incident heat on a substrate, and a uniform thickness.

【0002】[0002]

【従来の技術】誘電体薄膜を保護層として形成すること
は、光記録媒体だけに限らず電子部品、その他いろいろ
な分野において採用されている。例えば、光磁気記録媒
体においては、記録層の酸化を防止するためにその磁気
記録層を挟むように保護層が設けられる。この保護層は
磁気記録層への酸素の侵入を阻止するとともに、耐熱性
がありレーザ光によっても劣化しない性質が求められ、
反応性スパッタリング法によって窒素化物で成膜されて
いる。そして、誘電体薄膜は窒化物膜に限らず、目的な
いし用途によって酸化物膜、硫化物膜等が知られて利用
されている。
2. Description of the Related Art The formation of a dielectric thin film as a protective layer is employed not only in optical recording media but also in electronic components and various other fields. For example, in a magneto-optical recording medium, a protective layer is provided so as to sandwich the magnetic recording layer in order to prevent oxidation of the recording layer. This protective layer is required to prevent oxygen from entering the magnetic recording layer, and to have heat resistance and not deteriorate by laser light.
The film is formed of a nitride by a reactive sputtering method. The dielectric thin film is not limited to a nitride film, and an oxide film, a sulfide film, or the like is known and used depending on the purpose or application.

【0003】このような誘電体薄膜(絶縁性薄膜)は反
応性スパッタリング法によって製膜される。スパッタリ
ング法には、一般に、直流スパッタリング法および高周
波スパッタリング法が代表的な方法として知られてい
る。直流スパッタリング法は、減圧下でArなどの不活
性ガスにN2やO2等を混合して導入し、電極間に直流高
圧を印加してグロー放電させる。これによって不活性ガ
スがイオン化して陰極側へ高速で衝突し、陰極に置かれ
たターゲットを飛び出させ、この飛び出した物質が窒化
物、酸化物、硫化物となって基板上へ堆積して薄膜が形
成されるというものである。また、高周波スパッタリン
グ法は、上記の直流スパッタリング法において、グロー
放電を起こすために印加される直流高圧の代りに50K
Hz以上の高周波電圧を印加して高周波グロー放電を起
こすこと以外は同様にして、薄膜を形成するというもの
である。
[0003] Such a dielectric thin film (insulating thin film) is formed by a reactive sputtering method. In general, a DC sputtering method and a high-frequency sputtering method are known as typical sputtering methods. In the DC sputtering method, N 2 or O 2 or the like is mixed and introduced into an inert gas such as Ar under reduced pressure, and a DC high voltage is applied between electrodes to perform glow discharge. As a result, the inert gas is ionized and collides with the cathode side at a high speed, causing the target placed on the cathode to fly out, and the ejected substances are deposited on the substrate as nitrides, oxides, and sulfides to form a thin film. Is formed. In the high-frequency sputtering method, in place of the DC high voltage applied to cause glow discharge in the DC sputtering method described above, 50K is used.
A thin film is formed in the same manner except that high-frequency glow discharge is caused by applying a high-frequency voltage of Hz or more.

【0004】これら直流スパッタリング法、高周波スパ
ッタリング法はそれぞれ長所、短所をもち併せている。
しかし、高周波スパッタリング法はその電源構成が直流
スパッタリング法に比べ複雑となるため、装置コスト面
で高価であり、また、電源の信頼性面やメンテナンス面
でも安定して高周波電流を得るのが困難で取り扱いが煩
雑となるなど高周波電源のランニング上の問題点があ
る。さらに、性能面から成膜速度が直流スパッタリング
法に比べて遅い、基板入射熱量が多いためプラスチック
基板等熱変形しやすいものに対応し難い、などの問題点
を有している。一方、直流スパッタリング法は大面積化
が可能である等様々なワークに対応できるという利点が
ある。
The direct current sputtering method and the high frequency sputtering method have both advantages and disadvantages.
However, the high frequency sputtering method is expensive in terms of equipment cost because the power supply configuration is more complicated than the DC sputtering method, and it is difficult to obtain a stable high frequency current in terms of power supply reliability and maintenance. There are problems in running the high-frequency power supply, such as complicated handling. Further, there are problems in that the film formation rate is slower than the DC sputtering method from the viewpoint of performance, and it is difficult to deal with a plastic substrate such as a plastic substrate which is easily deformed due to a large amount of heat incident on the substrate. On the other hand, the direct-current sputtering method has an advantage that it can be applied to various works such as a large area.

【0005】こうしたことから、従来高周波スパッタリ
ング法で成膜されていた絶縁性材料に対し直流スパッタ
リング法により成膜する試みがなされている。すなわ
ち、高周波スパッタリング法を直流スパッタリング法に
切り替える試みは、(1)ターゲット材料に導電性を持
たせ直流スパッタリングを可能にする方法、(2)直流
電源波形を改良する方法であり、更には、これら(1)
(2)の方法の併用が進められている。
[0005] For these reasons, attempts have been made to form a film by a DC sputtering method on an insulating material which has been conventionally formed by a high frequency sputtering method. That is, attempts to switch the high-frequency sputtering method to the direct-current sputtering method include (1) a method of imparting conductivity to a target material to enable direct-current sputtering, and (2) a method of improving a direct-current power supply waveform. (1)
The combination of the method (2) is being promoted.

【0006】上記(1)のターゲット材料に導電性を持
たせて低抵抗化するための手段としては、主となる材料
(Si)にその材料よりも電気抵抗の低い材料(代表と
してCr)を混入させる方法(特開平2−265052
号)、主となる材料(Si)に低抵抗化材料(P、B)
をヘビードープする方法(特開平5−36142号)、
主となる材料(PLZT・PZT系)の一部(酸素成
分)を欠損させて低抵抗化する方法(特開平6−330
297号)などが知られている。
As means for reducing the resistance by imparting conductivity to the target material in the above (1), a material having lower electric resistance (typically, Cr) than the main material (Si) is used as the main material (Si). Mixing method (Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
No.), low resistance materials (P, B) as main materials (Si)
(JP-A-5-36142),
A method in which a part (oxygen component) of a main material (PLZT / PZT-based) is deleted to reduce the resistance (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-330)
297) is known.

【0007】一方、上記(2)の試みとしては、継続し
て直流電圧を印加する代わりに間欠的に直流電圧を印加
する方法(特許番号2578815号)や間欠的に負の
電圧を印加する方法(特開平8−67980号)などに
よりアーキング等の異常放電を防ぐなどが試みられてい
る。また、この電源からの試みに関しては、ターゲット
が絶縁性のままではターゲット表面のチャージをキャン
セルする必要があるためターゲット材料の低抵抗化と同
時に実施するか、または、逆バイアスとなる電位を加え
る(特開平7−90573号)などの手段がとられてい
る。
On the other hand, as an attempt of the above (2), a method of applying a DC voltage intermittently instead of continuously applying a DC voltage (Japanese Patent No. 2578815) or a method of applying a negative voltage intermittently (JP-A-8-67980) and the like have attempted to prevent abnormal discharge such as arcing. Regarding the attempt from the power supply, if the target remains insulative, it is necessary to cancel the charge on the surface of the target. Therefore, the test is performed simultaneously with the reduction of the resistance of the target material, or a potential for reverse bias is applied ( Means such as JP-A-7-90573) are taken.

【0008】ところが、上記(1)の方法でターゲット
を低抵抗化させ初期的に導電性を持たせた場合でも、酸
素、窒素等成膜時に使用する反応性ガスにより反応の進
行とともに経時的にターゲット表面の導電性が変化して
しまう、あるいは、真空槽を大気にした時に大気の酸素
と反応し表面の導電性が変化してしまうなどの問題があ
る。この問題を解決するものとして、特開平7−180
045号には直流マグネトロンスパッタリングのための
導電性ターゲットとして、非晶質炭素及びターゲットの
総重量比基準で少なくとも35体積%のイットリアを含
むターゲットが開示されている。そして、ここでは非晶
質炭素の形成方法としては、有機結合体を焼成により炭
素以外の成分を熱分解によって飛散させて形成する。炭
素以外の成分が飛散した後の孔に炭素皮膜が形成されタ
ーゲットは導電性となる。また、ターゲットの密度は理
論値に対し約45〜70%のものであるとしている。
However, even when the target is made to have low resistance by the above method (1) and is initially made conductive, the reactive gas used during film formation, such as oxygen or nitrogen, causes the reaction to progress with time. There are problems such as a change in the conductivity of the target surface, or a change in the conductivity of the surface due to the reaction with atmospheric oxygen when the vacuum chamber is exposed to the atmosphere. To solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-180
No. 045 discloses a target containing amorphous carbon and at least 35% by volume of yttria, based on the total weight ratio of the target, as a conductive target for DC magnetron sputtering. Here, as a method for forming amorphous carbon, an organic binder is formed by baking an organic binder to scatter components other than carbon by thermal decomposition. After the components other than carbon are scattered, a carbon film is formed on the holes, and the target becomes conductive. Further, the density of the target is about 45 to 70% of the theoretical value.

【0009】この導電性ターゲットによれば、導電性を
持たせる材料が炭素の場合では固体となる炭素の酸化物
および窒素化物はないので、ターゲット表面の導電性の
変化は少ないように思われる。しかし、この発明では炭
素以外の成分が飛散した後の孔のため、異常放電の発生
が懸念される。さらに、機械強度が低いために焼結体と
バッキングプレートを接合するボンディングのさいに割
れてしまう、あるいは、高出力スパッタ(例えば500
W以上程度の出力を想定)を行うとターゲットの割れが
発生するため高速成膜を実現できない、などの問題点が
懸念される。
According to this conductive target, when the material having conductivity is carbon, there is no solid oxide or nitride of carbon, so that the change in conductivity of the target surface seems to be small. However, in the present invention, since the holes after the components other than carbon are scattered, abnormal discharge may occur. Further, since the mechanical strength is low, the sintered body is broken at the time of bonding for bonding the backing plate to the sintered body, or a high-power sputter (for example, 500
If an output of about W or more is assumed), there is a concern that problems such as high-speed film formation cannot be realized due to cracking of the target.

【0010】また、上記(2)の方法で、間欠的に直流
電圧を印加したり、逆バイアス電圧を一定周期で間欠的
に印加したり、逆バイアスとなる電位を加える等によっ
てスパッタリングを行うには装置の複雑化が避けられな
い。
In the method (2), sputtering is performed by applying a DC voltage intermittently, applying a reverse bias voltage intermittently at a constant period, applying a reverse bias potential, or the like. Inevitably complicates the equipment.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点を解消し、直流スパッタリング法によっ
て良質の絶縁性薄膜を形成することのできる焼結体ター
ゲット、その焼結体ターゲットを用いた成膜方法を提供
することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a sintered target capable of forming a high-quality insulating thin film by a DC sputtering method, and a sintered target thereof. Is to provide a film forming method using the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、直流スパ
ッタリング法に適したターゲットについて次のように考
えた。即ち、絶縁性物質または抵抗の高い物質を直流ス
パッタリングするためにターゲットを低抵抗化する試み
は前記のとおりすでに公知となっており、しかも公知と
なっている物質に関して初期的には焼結体ターゲットの
低抵抗化に寄与するにしても、スパッタリング反応が進
むにつれて経時的にその抵抗値が変化してしまう傾向が
あることも既に指摘したとおりである。つまり、例えば
酸化物の生成による表面抵抗の増大、あるいは、過剰ド
ープした物質のスパッタ収率の違いによるターゲットへ
のドープ量の変化などである。そこで、本発明者らは、
経時的にターゲット材料表面の電気抵抗が変化しない構
成を発現すべきであると考えた。本発明はこうした考察
に基づいてなされたものである。
Means for Solving the Problems The present inventors considered the following as a target suitable for the DC sputtering method. That is, as described above, an attempt to reduce the resistance of a target in order to perform direct current sputtering of an insulating material or a material having a high resistance has been already known. It has already been pointed out that even if this contributes to lowering the resistance, the resistance tends to change with time as the sputtering reaction proceeds. That is, for example, an increase in surface resistance due to generation of an oxide, or a change in the doping amount of a target due to a difference in the sputter yield of an over-doped substance. Thus, the present inventors
It was considered that a configuration in which the electrical resistance of the target material surface does not change over time should be developed. The present invention has been made based on such considerations.

【0013】従って、本発明によれば第一に、主たる成
分である絶縁性を有する物質と、ダイヤモンド構造を含
まない炭素または金属以外の導電性無機化合物の導電性
を有する材料とを混合し、焼成してなり、その得られた
焼結体の電気抵抗率が焼結前の該絶縁性物質の電気抵抗
率より低くしたことを特徴とする焼結体が提供される。
Therefore, according to the present invention, first, a material having an insulating property, which is a main component, and a material having a conductive property of a conductive inorganic compound other than carbon or metal which does not contain a diamond structure are mixed, A sintered body characterized by being fired and having an electric resistivity of the obtained sintered body lower than an electric resistivity of the insulating material before sintering.

【0014】第二に、絶縁性を有する物質が硫化亜鉛と
二酸化ケイ素の混合物であり、導電性を有する材料がダ
イヤモンド構造を含まない炭素であることを特徴とする
上記第一の焼結体が提供される。
Second, the first sintered body is characterized in that the substance having an insulating property is a mixture of zinc sulfide and silicon dioxide, and the material having a conductive property is carbon having no diamond structure. Provided.

【0015】第三に、焼結体全体に占める導電性を有す
る材料であるダイヤモンド構造を含まない炭素の含有量
が40体積%以下であることを特徴とする上記第二の焼
結体が提供される。
Third, there is provided the above-mentioned second sintered body, characterized in that the content of carbon which does not include a diamond structure, which is a material having conductivity, in the whole sintered body is 40% by volume or less. Is done.

【0016】第四に、主たる成分である絶縁性を有する
物質と、ダイヤモンド構造を含まない炭素または金属以
外の導電性無機化合物の導電性を有する材料とを混合し
焼成する過程において、該絶縁性を有する物質および該
導電性を有する材料の相互の反応温度未満で焼成が行な
われることを特徴とする上記第一の焼結体の製造方法が
提供される。
Fourth, in the process of mixing and firing a material having an insulating property as a main component and a conductive material of a conductive inorganic compound other than carbon or metal that does not have a diamond structure, the insulating property is reduced. Wherein the sintering is carried out at a temperature lower than the mutual reaction temperature of the substance having the above-mentioned and the material having the electric conductivity.

【0017】第五に、導電性を有する材料としてダイヤ
ンモンド構造を含まない炭素を用い、非酸化性雰囲気で
焼成することを特徴とする上記第四の焼結体の製造方法
が提供される。
Fifthly, there is provided a method for producing the above-mentioned fourth sintered body, characterized in that carbon having no diamond structure is used as a conductive material and firing is performed in a non-oxidizing atmosphere.

【0018】第六に、上記第一〜三の焼結体、上記第四
及び第五で得られた焼結体のいずれかを金属製基材上に
接合した焼結体ターゲットを用い、直流スパッタリング
法により成膜することを特徴とする成膜方法が提供され
る。
Sixth, a direct current is applied by using a sintered body target obtained by joining any of the first to third sintered bodies and the sintered bodies obtained in the fourth and fifth aspects on a metal base material. A film forming method characterized by forming a film by a sputtering method is provided.

【0019】第七に、少なくとも酸素を含有した反応性
ガスの雰囲気下で直流スパッタリングが行なわれること
を特徴とする上記第六の成膜方法が提供される。
Seventh, there is provided the sixth film forming method, wherein DC sputtering is performed in an atmosphere of a reactive gas containing at least oxygen.

【0020】第八に、成膜される基板がプラスチック基
板であることを特徴とする上記第六又は第七の成膜方法
が提供される。
Eighth, there is provided the sixth or seventh film forming method, wherein the substrate to be formed is a plastic substrate.

【0021】第九に、基板上に形成された膜に含有され
る炭素の量が5重量%以下であることを特徴とする上記
第六〜八のいずれかに記載の成膜方法により成膜した膜
が提供される。
Ninth, the amount of carbon contained in the film formed on the substrate is 5% by weight or less, and the film is formed by the film forming method according to any one of the above sixth to eighth aspects. A membrane is provided.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に本発明をさらに詳細に説明
する。本発明における絶縁性を有する物質の低抵抗化へ
の発現方法としては、絶縁性を有する物質(主なる成
分)に、ダイヤモンド構造を含まない炭素または酸化ス
ズ(SnO2)、インジウム酸化物(In23)あるい
はインジウム−スズ酸化物(In23−SnO2)など
金属以外の導電性無機化合物の導電性を有する別の材料
を混合して焼結し、電気抵抗率を主なる成分の電気抵抗
率より低い電気抵抗率の焼結体を得る方法が考えられ
る。特に、ダイヤモンド構造を含まない炭素の場合は、
導電性がある、化学的に安定である、表面に酸化物をつ
くらない、膜に入っても信頼性を劣化させない、スパッ
タ収率が最も低い、滑潤性をもっている、地球上での存
在比率が多いためコストが安い、等の利点があげられ最
も適した混合用の導電性物質といえる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As a method of expressing the material having an insulating property to lower the resistance according to the present invention, carbon or tin oxide (SnO 2 ) containing no diamond structure, indium oxide (In) is used as the material having the insulating property (main component). 2 O 3 ) or another material having conductivity of a conductive inorganic compound other than metal, such as indium-tin oxide (In 2 O 3 -SnO 2 ), is mixed and sintered, and the main component is electric resistivity. A method of obtaining a sintered body having an electric resistivity lower than the electric resistivity of the above-described method is considered. In particular, in the case of carbon not containing a diamond structure,
It has conductivity, is chemically stable, does not form oxides on its surface, does not deteriorate its reliability even when it enters the film, has the lowest sputter yield, has lubricity, and has an abundance on the earth. Because of its large number, it has advantages such as low cost and can be said to be the most suitable conductive material for mixing.

【0023】すなわち、炭素の導電性は、ダイヤモンド
構造を持つものでは比抵抗が1013〜1014Ωcmオー
ダーであるが、グラファイトや無定形炭素では10-4
10 -3Ωcmオーダーであり導電性を有する。グラファ
イトに関しては結晶配向に平行な方向(a軸方向)と結
晶配向に垂直な方向(c軸方向)では比抵抗が異なる
が、混合粉砕するため配向方向がそろうことがないので
導電性は保たれる。また、スパッタリング用のターゲッ
トとしてその表面が酸化されたとしても一酸化炭素(C
O)または二酸化炭素(CO2)であり、表面酸化層と
して固体では残らないので、COまたはCO2の気体の
まま排気され、表面導電性の経時変化を起こさない。ま
た、スパッタリング特性は500eVのイオンエネルギ
ーを持つArによるスパッタリング収率が各元素中最も
小さい。(Agの3.8/100、Siの1/4以下で
ある。)(麻蒔立男:『薄膜作製の基礎』第6刷P12
8)さらに、焼結体製造に通常では数時間を要するが、
炭素は潤滑性を持つので短時間で混合できる。
That is, the conductivity of carbon is diamond
With a structure, the specific resistance is 1013-1014Ωcm Oh
But 10% for graphite and amorphous carbon.-Four~
10 -3It is on the order of Ωcm and has conductivity. Grapha
The unit is connected to the direction parallel to the crystal orientation (a-axis direction).
Specific resistance is different in the direction perpendicular to the crystal orientation (c-axis direction)
However, since they are mixed and crushed, the orientation direction does not align.
The conductivity is maintained. Also, target for sputtering
Even if the surface is oxidized as carbon monoxide (C
O) or carbon dioxide (COTwo) And the surface oxide layer
CO or COTwoOf gas
It is evacuated as it is, and does not cause the surface conductivity to change with time. Ma
The sputtering characteristic is ion energy of 500 eV.
Sputtering yield by Ar with
small. (3.8 / 100 of Ag, 1/4 or less of Si
is there. ) (Tatsuo Asamaki: "Basics of Thin Film Production", 6th printing, P12
8) Furthermore, although it usually takes several hours to manufacture a sintered body,
Since carbon has lubricity, it can be mixed in a short time.

【0024】焼結体製造時、主たる成分である絶縁性を
有する物質(a成分)と、導電性を有する物質(b成
分)とは、いずれも粉粒体の形態で混合される必要があ
る。a成分、b成分とも粒径10μm以下、好ましくは
3〜8μmの大きさが適当であり、これらは同じ大きさ
で混合されるのが望ましい。絶縁性を有する誘電体層用
物質としては、透明でかつ熱的に安定な物質がよい。た
とえば、SiO2、SiO、Al23、GeO2、Ta2
5、TiO2、MoO2、WO3、ZrO2などの酸化
物、Si34、AlN、BN、TiNなどの窒化物、Z
nS、ZnSe、ZnTeなどのカルコゲン化物などが
あげられ、これらを単独または混合物として用いること
ができる。
During the production of the sintered body, both the substance having the insulating property (component a), which is the main component, and the substance having the conductivity (component b) need to be mixed in the form of powder and granules. . Both the component a and the component b have a particle size of 10 μm or less, preferably 3 to 8 μm, and they are desirably mixed in the same size. As the dielectric layer material having an insulating property, a transparent and thermally stable material is preferable. For example, SiO 2 , SiO, Al 2 O 3 , GeO 2 , Ta 2
O 5, TiO 2, MoO 2 , WO 3, oxides such as ZrO 2, Si 3 N 4, AlN, BN, nitrides such as TiN, Z
Chalcogenides such as nS, ZnSe, ZnTe and the like can be mentioned, and these can be used alone or as a mixture.

【0025】近年、硫化亜鉛と二酸化ケイ素の混合物は
光ディスクの相変化型記録層の保護層として最も良く使
われるようになった材料である。この中の主となる成分
である硫化亜鉛は湿度や水分との相互作用を起こし易
く、扱いが非常に厄介である。通常、成型の際は有機物
バインダーや水系のバインダーを用いることが多いが、
有機物が蒸発するさいに大気中から凝集する水分とさえ
も相互作用を起こすことが考えられる。ところが、本発
明に係る導電性を有する材料として炭素を用いた場合
は、このダイヤモンド構造を含まない炭素が自己潤滑性
を持っているので、混合攪拌粉砕するさいに有機物バイ
ンダーや水系のバインダーを必要とせず、充分に混合攪
拌できるとともに、成型時にも原材料が凝集することな
く、また一部のみに圧力が集中することがなく均一な圧
力を与えることができる。さらに、光ディスク用の基板
はプラスチック基板であることがほとんどであり、現状
では高周波スパッタリング法によって成膜しており、高
周波スパッタリングによる入射熱が原因で基板の熱変形
が起きるなど弊害が指摘されていたが、本発明によれば
このような弊害の発生は阻止される。
In recent years, a mixture of zinc sulfide and silicon dioxide is a material which has been most frequently used as a protective layer of a phase change type recording layer of an optical disk. Zinc sulfide, which is a main component among them, easily interacts with humidity and moisture, and is very troublesome to handle. Usually, when molding, an organic binder or an aqueous binder is often used,
It is conceivable that even when the organic matter evaporates, it interacts even with water that aggregates from the atmosphere. However, when carbon is used as the conductive material according to the present invention, since carbon not containing the diamond structure has a self-lubricating property, an organic binder or an aqueous binder is required for mixing, stirring and grinding. In addition to being able to mix and stir sufficiently, the raw materials are not agglomerated at the time of molding, and a uniform pressure can be given without concentration of pressure only on a part. Furthermore, most optical disk substrates are plastic substrates. Currently, the substrates are formed by high-frequency sputtering, and problems such as thermal deformation of the substrates due to incident heat due to high-frequency sputtering have been pointed out. However, according to the present invention, such adverse effects are prevented from occurring.

【0026】焼結体中の導電性材料であるダイヤモンド
構造を含まない炭素の含有量は、焼結体ターゲットを直
流スパッタリングに適したものにすることを配慮して決
められるが、その含有量の上限は40体積%とする。こ
の40体積%以下とする理由は次のとおりである。高周
波スパッタリングの成膜速度を基準とすると、炭素量が
この濃度となる値のところで直流スパッタリングにより
成膜したときの成膜速度の値と同じとなり、成膜速度の
面では直流スパッタリング化するメリットがなくなる。
成膜速度が同じになると、ほぼ基板温度低温化のメリッ
トも同時になくなってしまう。そこで、焼結体中の導電
性材料であるダイヤモンド構造を含まない炭素の含有量
は40体積%以下(比重を1.8として、重量比換算で
は24wt%以下)であることが望ましい訳である。
The content of carbon, which does not contain a diamond structure, which is a conductive material in the sintered body, is determined in consideration of making the sintered body target suitable for DC sputtering. The upper limit is 40% by volume. The reason for setting the content to 40% by volume or less is as follows. When the film formation rate of high-frequency sputtering is used as a reference, the carbon amount becomes the same as the value of the film formation rate when the film is formed by DC sputtering at the value where the concentration becomes this concentration. Disappears.
When the film forming speeds are the same, the merit of lowering the substrate temperature substantially disappears at the same time. Therefore, it is desirable that the content of carbon, which does not include the diamond structure, which is a conductive material in the sintered body, be 40 vol% or less (24 wt% or less in terms of weight ratio when the specific gravity is 1.8). .

【0027】本発明の焼結体を得る焼成条件としては、
温度条件では焼成の過程において目的物を確実に得るた
めに、各成分相互の反応温度未満で焼成することが望ま
しい。雰囲気条件としてはダイヤモンド構造を含まない
炭素を用いた場合は、空気中など酸素存在下では約50
0℃以上で反応してしまうので、窒素中あるいは希ガス
中など非酸化性雰囲気で焼成することが望ましい。ま
た、雰囲気条件としてはSnO2、In23、In23
−SnO2などを用いた場合は不活性雰囲気、または非
酸化性の雰囲気で焼成するのが望ましい。
The firing conditions for obtaining the sintered body of the present invention include:
Under the temperature conditions, it is desirable to perform the firing at a temperature lower than the mutual reaction temperature of each component in order to surely obtain the target in the firing process. When carbon not containing a diamond structure is used as an atmosphere condition, it is about 50 in the presence of oxygen such as in air.
Since the reaction occurs at 0 ° C. or higher, it is desirable to perform firing in a non-oxidizing atmosphere such as in nitrogen or a rare gas. The ambient conditions include SnO 2 , In 2 O 3 , In 2 O 3
Inert atmosphere when using a -SnO 2, or to calcination in a non-oxidizing atmosphere is preferable.

【0028】上記のようにして得られた焼結体は金属製
基体の上に接合されて焼結体ターゲットとして用いられ
る。このターゲットを用いスパッタリング法により成膜
する観点からすると、直流スパッタリング法および高周
波スパッタリング法のいずれかに限らず、スパッタリン
グ現象という点で、特に炭素の場合は金属元素中アルゴ
ンあるいはクリプトンによるスパッタリング収率が最も
低い材料であり成膜された膜中に入りにくい。
The sintered body obtained as described above is bonded on a metal base and used as a sintered body target. From the viewpoint of forming a film by a sputtering method using this target, the sputtering yield is not limited to any of the direct current sputtering method and the high frequency sputtering method. It is the lowest material and does not easily enter the formed film.

【0029】さらに、少なくとも酸素を含有した反応性
のガスをAr等の希ガスとともに用いる反応性直流スパ
ッタリング法で成膜することで、炭素単体としてスパッ
タリング収率的に膜中への炭素の含有を約1/2と少な
くすることが可能なばかりでなく、酸化炭素または酸化
炭素のガス生成物として真空槽内から除去することが可
能である。また、ターゲット表面から遊離してくる炭素
も一酸化炭素または二酸化炭素として除去が可能であ
る。
Further, by forming a film by a reactive direct current sputtering method using a reactive gas containing at least oxygen together with a rare gas such as Ar, the content of carbon in the film can be reduced in a sputtering yield as simple carbon. Not only can it be reduced to about 1/2, but it can be removed from the vacuum chamber as carbon oxide or carbon oxide gas product. Further, carbon released from the target surface can be removed as carbon monoxide or carbon dioxide.

【0030】本発明においては成膜される基板はプラス
チックであるのが好ましい。直流スパッタリング法では
高周波スパッタリング法に比べ基板への入射熱量の低減
が図られるので、ガラス・金属等に比べ耐熱性のプラス
チック基板を用いる場合は本発明による効果を充分に引
き出すことができる。プラスチック基板としては、アク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹
脂、エポキシ樹脂などがあげられる。一方で、反応性ス
パッタリング法によっても成膜された膜中には若干の炭
素が含有されてしまうが、屈折率及び透過率の点から5
wt%以下望ましくは3wt%以下の炭素濃度であれば
問題はない。
In the present invention, the substrate on which the film is formed is preferably made of plastic. Since the amount of heat incident on the substrate can be reduced by the direct current sputtering method as compared with the high frequency sputtering method, the effect of the present invention can be sufficiently obtained when using a plastic substrate that is more heat resistant than glass or metal. Examples of the plastic substrate include an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyolefin resin, and an epoxy resin. On the other hand, although a small amount of carbon is contained in the film formed by the reactive sputtering method, it is difficult to obtain 5% from the viewpoint of the refractive index and the transmittance.
There is no problem if the carbon concentration is not more than 3% by weight.

【0031】ここで、本発明の焼結体作製を図1により
説明する。まず、焼結体を作製するための原材料(例え
ば絶縁性を持つ物質として硫化亜鉛及び二酸化ケイ素を
選択し、これに導電性を有する材料としてダイヤモンド
構造を含まない炭素を選択する)を用意する。絶縁性を
有する物質の平均粒径は約4μmであり、導電性を有す
る材料の平均粒径4μmであるのが望ましい。絶縁性を
有する材料、導電性材料はそれぞれ秤量された後、一定
の割合で混合撹拌される。続いて、この混合物は、容器
内に収納され0.5〜5t/cm2の加圧下で成型され
る。この成型物は非酸化性雰囲気中で焼成される。焼成
温度は原材料成分相互の反応温度未満で行われる。原材
料成分相互の反応温度以上で焼成を行うと、結果的に導
電性を有する材料が飛散してしまったりして、電気抵抗
率を低下させた焼結体が得られない。次いで焼結体は電
気抵抗率、相対密度などが測定された後、良好な評価が
得られたものだけが選別される。一方で金属製基体(パ
ッキングプレート)が用意される。これに得られた焼結
体をボンディングして焼結体ターゲットがつくられる。
この焼結体ターゲットは直流スパッタクリング装置の真
空室内に設けられたカソードに配置される。装置にO2
ガスとArガスを導入し真空室内のガス圧力を4〜9×
10-1Paに設定する。O2ガスとArガスの比(sc
cm)はO2:Ar=1:99〜10:90くらいが適
当である。カソード電圧及び電流を制御することによ
り、異常放電が発生することなく基板上に絶縁薄膜が形
成される。
Here, the production of the sintered body of the present invention will be described with reference to FIG. First, raw materials for preparing a sintered body (for example, zinc sulfide and silicon dioxide are selected as substances having an insulating property, and carbon not containing a diamond structure is selected as a conductive material) are prepared. The average particle size of the insulating material is about 4 μm, and the average particle size of the conductive material is preferably 4 μm. After the insulating material and the conductive material are weighed, they are mixed and stirred at a fixed ratio. Subsequently, the mixture is contained in a container and molded under a pressure of 0.5 to 5 t / cm 2 . This molded product is fired in a non-oxidizing atmosphere. The firing temperature is lower than the reaction temperature between the raw material components. If the firing is performed at a temperature equal to or higher than the reaction temperature of the raw material components, a conductive material may be scattered as a result, and a sintered body having reduced electric resistivity cannot be obtained. Next, after measuring the electrical resistivity, the relative density, and the like, only the sintered body having a good evaluation is selected. On the other hand, a metal base (packing plate) is prepared. The obtained sintered body is bonded to form a sintered body target.
The sintered target is placed on a cathode provided in a vacuum chamber of a DC sputter ring device. O 2 in the device
Gas and Ar gas are introduced and the gas pressure in the vacuum chamber is 4 to 9 ×
Set to 10 -1 Pa. O 2 gas to Ar gas ratio (sc
cm) is suitably about O 2 : Ar = 1: 99 to 10:90. By controlling the cathode voltage and current, an insulating thin film is formed on the substrate without causing abnormal discharge.

【0032】図2は本発明による焼結体のターゲットに
おける電荷の流れを表わした図である。図中、白いとこ
ろは絶縁性を有する物質、黒いところは導電性を有する
材料を示している。絶縁性を有する物質と誘電性を有す
る材料とは平均して混ざりあっており、全体としての電
気低効率は絶縁性を有する物質だけの電気低効率よりも
低くなる。本発明は誘電体、蛍光体、圧電素子など絶縁
性の高い材料を高速低温で成膜することもでき、成膜さ
れた膜内の膜質バラツキを小さくすることができる。
FIG. 2 is a diagram showing the flow of charges in the target of the sintered body according to the present invention. In the figure, a white portion indicates an insulating material, and a black portion indicates a conductive material. The substance having an insulating property and the material having a dielectric property are mixed on average, and the electric low efficiency as a whole is lower than the electric low efficiency of only the insulating substance. According to the present invention, a highly insulating material such as a dielectric, a phosphor, or a piezoelectric element can be formed at a high speed and at a low temperature, and the film quality variation in the formed film can be reduced.

【0033】[0033]

【実施例】次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明
する。本発明の実施例では常温でプレス成型後焼結する
という手段を取った。本実施例以外の他の手段として
は、HP(Hot Press)、HIP(Hot isostatic Press
ing、高温静水圧縮)などを用いてよい。むしろ、HP
やHIPの方が熱と圧力を同時に加えて焼結するするた
め、常温でプレス成型をする場合よりも小さな圧力で成
型でき、また一度に大きな焼結体を得ることができるな
どのメリットもある。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples. In the embodiment of the present invention, a means of sintering after press molding at room temperature was adopted. Other means other than this embodiment include HP (Hot Press) and HIP (Hot isostatic Press).
ing, high-temperature hydrostatic compression) and the like. Rather, HP
Since HIP and HIP simultaneously apply heat and pressure to sinter, they can be molded with a smaller pressure than when pressed at room temperature, and also have the advantage that a large sintered body can be obtained at once. .

【0034】実施例1 平均粒径約4μmで純度5N(99.999%)の硫化
亜鉛と平均粒径約4μmで純度4N(99.99%)の
二酸化ケイ素とを8:2のモル比で秤量後混合した粉末
に、平均粒径約5μmで純度4N(99.99%)の黒
鉛炭素粉末を2.5〜40vo1%混合し、ボールミル
(入江商会社製、卓上型ボールミル型式V−IM)によ
り1時間混合撹拌後、3t/cm2の圧力で直径20m
mに成型した。この成型品を窒素中で845℃の温度に
保ち、2時間の焼成を行った。150℃まで冷却し取り
出し、抵抗率と相対密度を測定した。結果を表1に示
す。
EXAMPLE 1 Zinc sulfide having an average particle size of about 4 μm and a purity of 5N (99.999%) and silicon dioxide having an average particle size of about 4 μm and a purity of 4N (99.99%) were mixed at a molar ratio of 8: 2. After weighing, the powder mixed was mixed with graphite carbon powder having an average particle size of about 5 μm and a purity of 4N (99.99%) in a range of 2.5 to 40 vo1%, and then a ball mill (a table-top ball mill model V-IM manufactured by Irie Shosha) was mixed. After mixing and stirring for 1 hour, the diameter is 20 m at a pressure of 3 t / cm 2.
m. The molded article was kept at 845 ° C. in nitrogen and fired for 2 hours. It was cooled to 150 ° C. and taken out, and the resistivity and the relative density were measured. Table 1 shows the results.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】比較例1 焼成温度のみを845℃から1100℃に変えた以外は
実施例1と同じにして焼成したところ、成型品は固まら
ずに薄い灰色となった。残った物質の成分分析をしたと
ころ炭素が検出されず、硫黄も元の量よりもはるかに少
なかった。(炭素と硫黄から850〜950℃の温度で
硫化炭素が形成されるため、この温度以上となる110
0℃では原材料のうち炭素と硫黄の反応が生じ、硫化炭
素として系内から飛散したものと思われる。)
Comparative Example 1 When calcination was performed in the same manner as in Example 1 except that only the calcination temperature was changed from 845 ° C. to 1100 ° C., the molded product turned light gray without solidifying. Analysis of the remaining material showed no carbon and much less sulfur than the original. (Because carbon sulfide is formed at a temperature of 850 to 950 ° C. from carbon and sulfur, the temperature is higher than this temperature.
At 0 ° C., it is considered that a reaction between carbon and sulfur among the raw materials occurred, and the raw materials were scattered from the system as carbon sulfide. )

【0037】実施例2 成型圧力と型の直径のみを変更し、3〜5t/cm2
圧力で5インチのサイズに成型した以外は、実施例1と
同様にして焼結体を作製した。このように作製した導電
材料を含有した絶縁物ターゲットは相対密度が66〜7
4%、比抵抗が数Ωcm〜10-2Ωcm台の焼結体とな
った。
Example 2 A sintered body was produced in the same manner as in Example 1, except that only the molding pressure and the diameter of the mold were changed, and molding was performed at a pressure of 3 to 5 t / cm 2 to a size of 5 inches. The insulator target containing the conductive material thus produced has a relative density of 66 to 7
The sintered body was 4% and the specific resistance was several Ωcm to 10 −2 Ωcm.

【0038】比較例2 導電性材料を含有しないZnS/SiO2ターゲットを
同一の条件下で500Wの投入パワーで直流スパッタし
たところ、アーキングと呼ばれる異常放電が発生した。
本来エロージョン部となるところに火花状の放電が展開
されたので、成膜をストップした。真空を破り大気圧に
解放後ターゲットの表面を観察すると、ターゲットが黒
っぽくなっていた。
Comparative Example 2 When a ZnS / SiO 2 target containing no conductive material was subjected to DC sputtering under the same conditions at a power of 500 W, an abnormal discharge called arcing occurred.
The film formation was stopped because a spark-like discharge was developed where the erosion area was originally formed. When the surface of the target was observed after breaking the vacuum and releasing to atmospheric pressure, the target was darkened.

【0039】実施例3 徳田製作所社製スパッタ装置(型式8EP)に実施例2
の方法で製作したダイヤモンド構造を持たない炭素を導
電性材料としたZnS/SiO2ターゲットをセット
し、10-5Torr台まで真空槽のガス排気をした後、
Arガスを60sccm(1分間に60cc)の流量で
真空槽内に導入した。Arガス60sccmを導入後の
真空槽内のガス圧は5×10-3Torrであった。この
焼結体ターゲットを陰極として、直流スパッタリング法
により500Wの投入パワーでZnS/SiO2を成膜
したところ、成膜速度は1725Å/min、そのとき
の基板温度は1分10秒経過後(ZnS/SiO2の膜
厚2000Å)で105℃であった。ポリカーボネート
製の基板は変形する事もなく、光記録媒体としての特性
も満足した。
Example 3 Example 2 was applied to a sputtering apparatus (model 8EP) manufactured by Tokuda Seisakusho.
After setting a ZnS / SiO 2 target made of carbon having no diamond structure as a conductive material manufactured by the method described in the above method and evacuating the vacuum chamber up to the order of 10 −5 Torr,
Ar gas was introduced into the vacuum chamber at a flow rate of 60 sccm (60 cc per minute). The gas pressure in the vacuum chamber after introducing 60 sccm of Ar gas was 5 × 10 −3 Torr. Using this sintered body target as a cathode, ZnS / SiO 2 was deposited by a direct current sputtering method at an input power of 500 W. The deposition rate was 1725 ° / min, and the substrate temperature was 1 minute and 10 seconds later (ZnS / Zn). / SiO 2 film thickness of 2000 °). The polycarbonate substrate did not deform and satisfied the characteristics as an optical recording medium.

【0040】比較例3 導電性材料を含有しないZnS/SiO2ターゲットを
実施例3と同様な条件下で500Wの進行波パワーで高
周波スパッタリングしたところ、成膜速度は1078Å
/min、そのときの基板温度は1分51秒経過後(Z
nS/SiO2の膜厚2000Å)で162℃であっ
た。ポリカーボネート製の基板(ポリカーボネートの熱
変形温度は134℃)は入射熱量のため変形し円盤形状
から歪みを生じた。
COMPARATIVE EXAMPLE 3 A ZnS / SiO 2 target containing no conductive material was subjected to high-frequency sputtering with a traveling wave power of 500 W under the same conditions as in Example 3, and the film formation rate was 1078 °.
/ Min, and the substrate temperature at that time after 1 minute 51 seconds (Z
The temperature was 162 ° C. at a film thickness of nS / SiO 2 of 2000 °). The substrate made of polycarbonate (polycarbonate had a thermal deformation temperature of 134 ° C.) was deformed due to the amount of incident heat and was distorted from the disk shape.

【0041】実施例4 徳田製作所社製スパッタリング装置(型式8EP)によ
り、実施例1(但し炭素濃度は15〜40%とした)で
得られたダイヤモンド構造を持たない炭素の焼結体をタ
ーゲットとしてセットし、直流スパッタリング法により
500Wの投入パワーで成膜した。このときの、導入ガ
スはArガス57sccm、O2ガス3sccmとし、
ガス圧としては5×10-3Torrであった。酸素混合
比5%では、酸素混合なしに比較して炭素膜単体では成
膜速度が約1/2となった。 酸素混合なし(Arガス60sccm) 炭素の成膜速度=204Å/min 酸素混合比5%(Arガス57sccm、O2ガス3s
ccm) 炭素の成膜速度=108Å/min
Example 4 Using a sputtering device (Model 8EP) manufactured by Tokuda Seisakusho Co., as a target, the carbon sintered body having no diamond structure obtained in Example 1 (with a carbon concentration of 15 to 40%) was used as a target. The film was set, and a film was formed by a direct current sputtering method with an input power of 500 W. The introduced gas at this time was Ar gas 57 sccm and O 2 gas 3 sccm,
The gas pressure was 5 × 10 −3 Torr. At an oxygen mixing ratio of 5%, the film forming rate of the carbon film alone was reduced to about 1/2 as compared with the case without oxygen mixing. No oxygen mixing (Ar gas 60 sccm) Carbon deposition rate = 204 ° / min Oxygen mixing ratio 5% (Ar gas 57 sccm, O 2 gas 3 s)
ccm) Carbon film formation rate = 108 ° / min

【0042】実施例5 徳田製作所社製スパッタリング装置(型式8EP)によ
り、本発明によるダイヤモンド構造を持たない炭素を含
むZnS/SiO2焼結体(実施例1(但し炭素濃度は
15〜40%とした)で作製されたもの)をターゲット
としてセットし、直流スパッタリング法により500W
の投入パワーで成膜した。このときの、導入ガスはAr
ガス60sccmの酸素混合なしの条件、および、Ar
57sccm、O2ガス3sccmの酸素混合比5%の
条件とし、ガス圧としてはどちらの条件も5×10-3
orrであった。結果を表2に示す。また膜中の炭素濃
度を実施例4による膜厚値から換算して表3を作成し
た。表3中、RFは高周波スパッタリング法(比較
例)、DCは直流スパッタリング法(本発明例)であ
る。本発明による炭素濃度40体積%以下のレベルで
は、膜中の炭素濃度が4wt%以下である。
Example 5 A ZnS / SiO 2 sintered body containing carbon having no diamond structure according to the present invention (Example 1 (provided that the carbon concentration is 15 to 40%) was measured by a sputtering apparatus (Model 8EP) manufactured by Tokuda Seisakusho Co., Ltd. Was set as a target, and 500 W was obtained by DC sputtering.
With the input power of At this time, the introduced gas is Ar
60 sccm gas without oxygen mixing and Ar
The conditions were 57 sccm, O 2 gas 3 sccm, oxygen mixture ratio 5%, and the gas pressure was 5 × 10 −3 T for both conditions.
orr. Table 2 shows the results. Table 3 was prepared by converting the carbon concentration in the film from the film thickness value obtained in Example 4. In Table 3, RF is the high frequency sputtering method (Comparative Example), and DC is the DC sputtering method (Example of the present invention). At the carbon concentration level of 40% by volume or less according to the present invention, the carbon concentration in the film is 4% by weight or less.

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】[0045]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、ターゲットが
絶縁物であると最も良く用いられているスパッタ薄膜形
成時に高周波スパッタリング法を利用するしかないが、
導電性を持った焼結体とすることで性能面およびランニ
ング保守面で有利な直流スパッタリング法も利用するこ
とができる。請求項2の発明によれば、従来、高周波ス
パッタリング法により成膜していた光ディスク用記録膜
保護層薄膜形成が、直流スパッタリング法により成膜で
きる。請求項3の発明によれば、作製した膜に対する影
響を出さずに、直流スパッタ法リングを利用することが
できる。請求項4の発明によれば、各成分の反応温度未
満とすることで、主材料(絶縁性を有する物質)を変化
することなく焼結体を導電性にすることができる。請求
項5の発明によれば、炭素は酸素500℃程度の比較的
低温で作用するが、焼成する温度が500℃以上になる
場合においても非酸化性雰囲気で処理することで、炭素
を酸化させずに処理をすることができる。請求項6の発
明によれば、直流スパッタリング法により成膜できるた
め、成膜速度が向上する、基板に対する入射エネルギー
量が小さくなる、大面積化が可能となる、スパッタ電源
ランニング上の煩雑さ及び発生する費用を軽減できる。
請求項7の発明によれば、酸素を導入することで、炭素
の基板表面への残存を無くし、さらに、炭素の成膜され
た膜への含有量を少なくできる。請求項8の発明によれ
ば、直流スパッタリング法により成膜できるため、基板
に対する入射エネルギー量が小さくなるのでプラスチッ
ク基板でも熱による変形がなく成膜できる。請求項9の
発明によれば、炭素が膜中に若干含有されてしまうが、
これによって膜の残留応力が小さくなるため、記録、消
去の繰り返しによる記録感度、C/N、消去率などの劣
化が起きにくくなる。
According to the first aspect of the present invention, a high-frequency sputtering method must be used when forming a sputtered thin film, which is most often used when the target is an insulator.
By using a sintered body having conductivity, a DC sputtering method that is advantageous in terms of performance and running maintenance can also be used. According to the second aspect of the present invention, the recording film protective layer thin film for an optical disk conventionally formed by the high frequency sputtering method can be formed by the DC sputtering method. According to the third aspect of the present invention, it is possible to use the DC sputtering method without affecting the produced film. According to the fourth aspect of the present invention, by setting the temperature lower than the reaction temperature of each component, the sintered body can be made conductive without changing the main material (substance having an insulating property). According to the fifth aspect of the present invention, carbon acts at a relatively low temperature of about 500 ° C., but even when the firing temperature is 500 ° C. or more, the carbon is oxidized by treating in a non-oxidizing atmosphere. Processing can be performed without According to the invention of claim 6, since the film can be formed by the DC sputtering method, the film forming speed is improved, the amount of incident energy with respect to the substrate is reduced, the area can be increased, and the complexity of the sputtering power supply running is increased. Costs can be reduced.
According to the seventh aspect of the present invention, by introducing oxygen, carbon can be prevented from remaining on the substrate surface, and the content of carbon in the formed film can be reduced. According to the eighth aspect of the present invention, since the film can be formed by the DC sputtering method, the amount of incident energy on the substrate is reduced, so that the film can be formed on a plastic substrate without deformation due to heat. According to the invention of claim 9, carbon is slightly contained in the film,
As a result, the residual stress of the film is reduced, so that the recording sensitivity, C / N, erasing rate, and the like due to repetition of recording and erasing hardly deteriorate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の焼結体作製プロセスの概略を示す図。FIG. 1 is a view schematically showing a sintered body manufacturing process of the present invention.

【図2】本発明による焼結体のターゲットにおける電荷
の流れを示す模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a flow of electric charges in a target of a sintered body according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/26 531 C04B 35/00 T (72)発明者 阿萬 康知 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 三浦 裕司 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 4G030 AA37 AA55 AA60 BA02 BA09 CA08 GA24 GA27 4K029 AA11 BA34 BA46 BA51 BC05 BD12 CA05 DC02 DC34 5D029 LA12 LA14 LA15 LB01 5D121 AA03 EE09 EE11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G11B 7/26 531 C04B 35/00 T (72) Inventor Yasuchi Aman 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo No. 6 Inside Ricoh Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Miura 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo F-term inside Ricoh Co., Ltd. 4G030 AA37 AA55 AA60 BA02 BA09 CA08 GA24 GA27 4K029 AA11 BA34 BA46 BA51 BC05 BD12 CA05 DC02 DC34 5D029 LA12 LA14 LA15 LB01 5D121 AA03 EE09 EE11

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主たる成分である絶縁性を有する物質
と、ダイヤモンド構造を含まない炭素または金属以外の
導電性無機化合物の導電性を有する材料とを混合し、焼
成してなり、その得られた焼結体の電気抵抗率が焼結前
の該絶縁性を有する物質の電気抵抗率より低いことを特
徴とする焼結体。
An insulative substance which is a main component and a conductive material of a conductive inorganic compound other than carbon or metal which do not have a diamond structure are mixed and fired, and the obtained material is obtained. A sintered body, wherein the electric resistivity of the sintered body is lower than the electric resistivity of the insulating material before sintering.
【請求項2】 絶縁性を有する物質が硫化亜鉛と二酸化
ケイ素の混合物であり、導電性を有する材料がダイヤモ
ンド構造を含まない炭素であることを特徴とする請求項
1記載の焼結体。
2. The sintered body according to claim 1, wherein the substance having an insulating property is a mixture of zinc sulfide and silicon dioxide, and the conductive material is carbon having no diamond structure.
【請求項3】 焼結体全体に占める導電性を有する材料
であるダイヤモンド構造を含まない炭素の含有量が40
体積%以下であることを特徴とする請求項2記載の焼結
体。
3. The content of carbon, which does not include a diamond structure, which is a conductive material, in the entire sintered body is 40%.
The sintered body according to claim 2, wherein the content is not more than% by volume.
【請求項4】 主たる成分である絶縁性を有する物質
と、ダイヤモンド構造を含まない炭素または金属以外の
導電性無機化合物の導電性を有する材料とを混合し、焼
成する過程において、該絶縁性を有する物質および該導
電性を有する材料の相互の反応温度未満で焼成が行なわ
れることを特徴とする請求項1記載の焼結体の製造方
法。
4. A process in which a substance having an insulating property as a main component and a material having a conductive inorganic compound other than carbon or metal having no diamond structure are mixed and fired. The method for producing a sintered body according to claim 1, wherein the sintering is performed at a temperature lower than a mutual reaction temperature of the substance having the conductivity and the material having the conductivity.
【請求項5】 導電性を有する材料としてダイヤンモン
ド構造を含まない炭素を用い、非酸化性雰囲気で焼成す
ることを特徴とする請求項4記載の焼結体の製造方法。
5. The method for producing a sintered body according to claim 4, wherein carbon having no diamond structure is used as the conductive material and firing is performed in a non-oxidizing atmosphere.
【請求項6】 請求項1〜3の焼結体、請求項4及び5
で得られた焼結体のいずれかを金属製基材上に接合した
焼結体ターゲットを用い、直流スパッタリング法により
成膜することを特徴とする成膜方法。
6. A sintered body according to claim 1, wherein said sintered body is a sintered body.
A film forming method, characterized in that a film is formed by a DC sputtering method using a sintered body target obtained by bonding any one of the sintered bodies obtained in the above to a metal substrate.
【請求項7】 少なくとも酸素を含有した反応性ガスの
雰囲気下で直流スパッタリングが行なわれることを特徴
とする請求項6記載の成膜方法。
7. The film forming method according to claim 6, wherein DC sputtering is performed in an atmosphere of a reactive gas containing at least oxygen.
【請求項8】 成膜される基板がプラスチック基板であ
ることを特徴とする請求項6又は7記載の成膜方法。
8. The method according to claim 6, wherein the substrate on which the film is formed is a plastic substrate.
【請求項9】 基板上に形成された膜に含有される炭素
の量が5重量%以下であることを特徴とする請求項6、
7又は8記載の成膜方法により成膜した膜。
9. The method according to claim 6, wherein the amount of carbon contained in the film formed on the substrate is 5% by weight or less.
A film formed by the film forming method according to 7 or 8.
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