JP2013237893A - Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium - Google Patents

Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium Download PDF

Info

Publication number
JP2013237893A
JP2013237893A JP2012111109A JP2012111109A JP2013237893A JP 2013237893 A JP2013237893 A JP 2013237893A JP 2012111109 A JP2012111109 A JP 2012111109A JP 2012111109 A JP2012111109 A JP 2012111109A JP 2013237893 A JP2013237893 A JP 2013237893A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sputtering target
protective film
oxide
recording medium
optical recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012111109A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Saito
淳 齋藤
Rie Mori
理恵 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2012111109A priority Critical patent/JP2013237893A/en
Publication of JP2013237893A publication Critical patent/JP2013237893A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oxide sputtering target for forming a protective film for an optical recording medium, capable of forming a film that has excellent storage stability, is flexible and hardly breakable, and also the oxide sputtering target capable of being subjected to direct-current sputtering and containing few particles, and to provide a protective film for an optical recording medium, which is produced by using the same.SOLUTION: An oxide sputtering target is an oxidation product with a component composition including 0.1 atom% or more In, 12 atom% or more Cr, and the balance Zn with inevitable impurities, based on the total amount of all the metal components, wherein the total of In and Cr is 53 atom% or less.

Description

本発明は、Blu−ray Disc(登録商標)等に用いる光記録媒体用保護膜を成膜するための酸化物スパッタリングターゲット及びこれを用いて作製した光記録媒体用保護膜に関するものである。   The present invention relates to an oxide sputtering target for forming a protective film for an optical recording medium used for Blu-ray Disc (registered trademark) and the like, and to a protective film for an optical recording medium produced using the oxide sputtering target.

近年、写真や動画の高画質化に伴い、光記録媒体等へ記録する際のデジタルデータが増大し、記録媒体の高容量化が求められ、既に、高記録容量の光記録媒体として二層記録方式により50GBの容量を有したBlu−ray Disc(登録商標:以下、BDと称す)が販売されている。このBDは、今後もさらなる高容量化が望まれており、記録層の多層化による高容量化の研究が盛んに行われている。   In recent years, with the improvement of the picture quality of photographs and moving images, digital data when recording on an optical recording medium or the like has increased, and there has been a demand for an increase in the capacity of the recording medium. A Blu-ray Disc (registered trademark: hereinafter referred to as BD) having a capacity of 50 GB is on the market. In the future, it is desired to further increase the capacity of this BD, and research on increasing the capacity by increasing the number of recording layers has been actively conducted.

記録層に有機色素を使用したBDを構成する保護膜用の材料としては、ZnS−SiOやITOが知られている(特許文献1参照)。また、保存性の高い保護膜としては、ZnO系のものが知られている(特許文献2参照)。さらに、記録層に無機物を使用したBDを構成する保護膜用の材料としては、ZnO−Cr保護層が知られている(特許文献3参照)。 ZnS—SiO 2 and ITO are known as a material for a protective film constituting a BD using an organic dye in the recording layer (see Patent Document 1). As a protective film having high storage stability, a ZnO-based protective film is known (see Patent Document 2). Furthermore, a ZnO—Cr 2 O 3 protective layer is known as a material for a protective film constituting a BD using an inorganic substance in the recording layer (see Patent Document 3).

特開2009−26378号公報JP 2009-26378 A 特開2005−228402号公報JP 2005-228402 A 特許第4612689号公報Japanese Patent No. 4612689

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
有機色素を記録層に用いたタイプの記録媒体では、無機物を記録層とした場合と比較して、記録層の変形が大きいため、特許文献1の段落番号0058にも記載されているように、色素と隣り合う保護層には低い硬度が必要である。そのため、従来では、適度に柔らかい膜であるZnS−SiOやITOが採用されている。
しかしながら、ZnS−SiOには、特許文献2の段落番号0004にも記載があるように、硫黄(S)が含まれていると、硫黄と反射膜中の金属とが反応して反射率が低下し、保存性が低くなるという不都合がある。また、ITOについては、スパッタの際にパーティクルが多く、記録媒体のディスクに悪影響を与える上、生産設備の清掃が大変であり、生産性が悪いという問題があった。
さらに、記録層に無機物を用いたタイプの記録媒体に使用されているZnO−Crは、膜が割れやすいため、記録層に大きな変形を伴う有機色素タイプの記録媒体に使用した場合、保存性の低下が予測される。また、ZnO−Crのスパッタリングターゲットは、抵抗が高く、直流スパッタができないために生産性も問題があった。
The following problems remain in the conventional technology.
In the recording medium of the type using the organic dye for the recording layer, since the deformation of the recording layer is large compared to the case where the inorganic substance is used as the recording layer, as described in paragraph No. 0058 of Patent Document 1, The protective layer adjacent to the dye must have a low hardness. Therefore, conventionally, ZnS—SiO 2 and ITO, which are moderately soft films, are employed.
However, as described in paragraph No. 0004 of Patent Document 2, when ZnS—SiO 2 contains sulfur (S), sulfur reacts with the metal in the reflective film, resulting in a reflectivity. There is an inconvenience that the storage stability is lowered. In addition, ITO has many particles when it is sputtered, which adversely affects the disk of the recording medium, and the production equipment is difficult to clean, resulting in poor productivity.
Furthermore, since ZnO—Cr 2 O 3 used in a recording medium of a type using an inorganic substance in the recording layer is easily broken, when used in an organic dye type recording medium with a large deformation in the recording layer, A decrease in storage stability is expected. In addition, the ZnO—Cr 2 O 3 sputtering target has a high resistance, and direct current sputtering cannot be performed.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、光記録媒体保護膜形成用として、保存性が高く、柔らかく割れ難い膜を成膜可能であると共に、直流スパッタが可能でパーティクルも少ない酸化物スパッタリングターゲット及びこれを用いて作製した光記録媒体用保護膜を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can be used for forming a protective film for an optical recording medium, which can form a film that is highly storable, soft and difficult to break, and that can be directly sputtered and has few particles. It is an object of the present invention to provide an object sputtering target and a protective film for an optical recording medium produced using the same.

本発明者らは、ZnO−Cr系のスパッタリングターゲットについて研究を進めたところ、原料にInを加えることにより、直流スパッタで反射率の変化が少なく柔らかく割れ難い膜が成膜できることを見出した。 The inventors of the present invention have made researches on a ZnO—Cr 2 O 3 -based sputtering target. By adding In 2 O 3 to the raw material, a film that is soft and hardly breaks is formed by direct current sputtering with little change in reflectance. I found out that I can do it.

したがって、本発明は、上記知見から得られたものであり、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係る酸化物スパッタリングターゲットは、全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物であることを特徴とする。   Therefore, the present invention has been obtained from the above findings, and the following configuration has been adopted in order to solve the above problems. That is, the oxide sputtering target according to the first invention contains In: 0.1 at% or more, Cr: 12 at% or more, and the total of In and Cr: 53 at% or less with respect to the total metal component amount, and the balance Is an oxide having a component composition of Zn and inevitable impurities.

この酸化物スパッタリングターゲットでは、全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物であるので、比抵抗が低く安定した直流スパッタが可能であり、反射率の変化が少なく高い保存性を有していると共に柔らかく割れ難い膜を成膜することができる。   This oxide sputtering target contains In: 0.1 at% or more, Cr: 12 at% or more, and a total of In and Cr: 53 at% or less with respect to the total amount of metal components, with the balance being Zn and inevitable impurities. Since it is an oxide having a component composition, a stable direct current sputtering with a low specific resistance is possible, and a film having a small change in reflectivity, high storage stability, and being soft and difficult to break can be formed.

なお、上記Inの含有量を0.1at%以上とした理由は、0.1at%未満であると、直流スパッタが不安定になり、膜の割れが発生し易くなるためである。また、上記Crの含有量を12at%以上とした理由は、12at%未満であると、膜の硬度(後述する押し込み硬さ)が800mgf/μm以上になり、硬くなってしまうためである。さらに、InおよびCrの合計含有量を53at%以下とした理由は、53at%を超えると、ターゲット製造時にターゲット密度が90%以上になる前にInが溶出してしまうためである。 The reason why the content of In is 0.1 at% or more is that when it is less than 0.1 at%, direct current sputtering becomes unstable and film cracking is likely to occur. The reason why the Cr content is 12 at% or more is that when it is less than 12 at%, the hardness of the film (indentation hardness described later) becomes 800 mgf / μm 2 or more and becomes hard. Furthermore, the reason why the total content of In and Cr is set to 53 at% or less is that if it exceeds 53 at%, In elutes before the target density reaches 90% or more during target production.

第2の発明に係る光記録媒体用保護膜は、全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物であることを特徴とする。
また、第3の発明に係る光記録媒体用保護膜は、第1の発明に係る酸化物スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングすることにより成膜されたことを特徴とする。
The protective film for an optical recording medium according to the second invention contains In: 0.1 at% or more, Cr: 12 at% or more, and a total of In and Cr: 53 at% or less with respect to the total amount of metal components, and the balance Is an oxide having a component composition of Zn and inevitable impurities.
The protective film for an optical recording medium according to the third invention is formed by sputtering using the oxide sputtering target according to the first invention.

すなわち、これらの光記録媒体用保護膜では、反射率の変化が小さく保存性が高いと共に、柔らかく割れ難い特性を有しており、有機色素の記録層を使用したBDの保護膜として好適である。   That is, these protective films for optical recording media are suitable as a protective film for BD using a recording layer of an organic dye, since the change in reflectance is small and the storage property is high and the film is soft and difficult to break. .

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る酸化物スパッタリングターゲットによれば、全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物であるので、安定した直流スパッタが可能であり、高い保存性を有していると共に柔らかく割れ難い膜を成膜することができる。
したがって、本発明の酸化物スパッタリングターゲットで成膜された光記録媒体用保護膜は、有機色素の記録層を使用したBD用の誘電体保護膜として好適である。
The present invention has the following effects.
That is, the oxide sputtering target according to the present invention contains In: 0.1 at% or more, Cr: 12 at% or more, and total of In and Cr: 53 at% or less with respect to the total amount of metal components, and the balance Is an oxide having a component composition consisting of Zn and inevitable impurities, so that stable direct current sputtering can be performed, and a film having high storage stability and soft and difficult to crack can be formed.
Therefore, the protective film for optical recording media formed with the oxide sputtering target of the present invention is suitable as a dielectric protective film for BD using an organic dye recording layer.

本発明に係る酸化物スパッタリングターゲット及び光記録媒体用保護膜の実施例において、酸化物スパッタリングターゲットのX線回折(XRD)結果を示すグラフである。It is a graph which shows the X-ray-diffraction (XRD) result of an oxide sputtering target in the Example of the oxide sputtering target which concerns on this invention, and the protective film for optical recording media. 本発明に係る酸化物スパッタリングターゲット及び光記録媒体用保護膜の実施例において、酸化物スパッタリングターゲットの断面組織をEPMAにより測定した各元素の元素分布像である。In the Example of the oxide sputtering target which concerns on this invention, and the protective film for optical recording media, it is the element distribution image of each element which measured the cross-sectional structure | tissue of the oxide sputtering target by EPMA.

以下、本発明の酸化物スパッタリングターゲット及び光記録媒体用保護膜の一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of the oxide sputtering target and the protective film for an optical recording medium of the present invention will be described.

本実施形態の酸化物スパッタリングターゲットは、例えばBDの有機色素で形成された記録層に積層される誘電体保護膜を作製するためのスパッタリングターゲットであって、全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物である。
なお、直流(DC)スパッタをするためにはスパッタリングターゲットの比抵抗を、1Ω・cm以下とすることが望ましい。特に、安定したスパッタを行うためには、0.1Ω・cm以下が望ましく、さらに望ましくは0.01Ω・cm以下である。
The oxide sputtering target of the present embodiment is a sputtering target for producing a dielectric protective film laminated on a recording layer formed of, for example, an organic dye of BD, and is In: It is an oxide having a component composition containing 0.1 at% or more, Cr: 12 at% or more, and a total of In and Cr: 53 at% or less, with the balance being Zn and inevitable impurities.
In order to perform direct current (DC) sputtering, the specific resistance of the sputtering target is desirably 1 Ω · cm or less. In particular, in order to perform stable sputtering, it is preferably 0.1 Ω · cm or less, and more preferably 0.01 Ω · cm or less.

また、本実施形態の酸化物スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングにより成膜された光記録媒体用保護膜は、上記ターゲットと同様に、全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物である。   Moreover, the protective film for optical recording media formed by sputtering using the oxide sputtering target of the present embodiment is In: 0.1 at% or more, Cr: : 12 at% or more, total of In and Cr: 53 at% or less, and the balance is an oxide having a component composition consisting of Zn and inevitable impurities.

本実施形態の酸化物スパッタリングターゲットを製造する方法の一例について詳述すれば、まず酸化亜鉛と、酸化クロムと、酸化インジウムとの各原料粉末を所定の比率になるように秤量する。   If an example of the method of manufacturing the oxide sputtering target of this embodiment is explained in full detail, first, each raw material powder of zinc oxide, chromium oxide, and indium oxide will be weighed so that it may become a predetermined ratio.

この秤量した原料粉末とその3倍量(重量比)のジルコニアボール(直径5mm)とをポリ容器に入れ、ボールミル装置にて18時間湿式混合する。なお、この際の溶媒には、例えばアルコールを用いる。次に、得られた混合粉末を乾燥後、例えば、900〜1350℃、望ましくは950〜1200℃にて1〜9時間、100〜400kgf/cmの圧力にて真空または不活性ガス雰囲気中でホットプレスし、スパッタリングターゲットとする。 The weighed raw material powder and 3 times its amount (weight ratio) of zirconia balls (diameter 5 mm) are put in a plastic container and wet mixed in a ball mill apparatus for 18 hours. In addition, alcohol is used for the solvent in this case, for example. Next, after drying the obtained mixed powder, for example, at 900 to 1350 ° C., desirably at 950 to 1200 ° C. for 1 to 9 hours, in a vacuum or an inert gas atmosphere at a pressure of 100 to 400 kgf / cm 2. Hot press to obtain a sputtering target.

上記本実施形態に基づいて実際に作製した酸化物スパッタリングターゲットの実施例について、評価を行った結果を説明する。
[実施例]
酸化亜鉛(化学式:ZnO、D50=1μm)と、酸化クロム(化学式:Cr、D50=0.4μm)と、酸化インジウム(化学式:In、D50=11μm)との各原料粉末を、表1に示す所定の比率になるように秤量した。
The result of having evaluated about the Example of the oxide sputtering target actually produced based on the said this embodiment is demonstrated.
[Example]
Zinc oxide (chemical formula: ZnO, D 50 = 1 μm), chromium oxide (chemical formula: Cr 2 O 3 , D 50 = 0.4 μm), and indium oxide (chemical formula: In 2 O 3 , D 50 = 11 μm) Each raw material powder was weighed so as to have a predetermined ratio shown in Table 1.

この秤量した原料粉末とその3倍量(重量比)のジルコニアボール(直径5mm)とをポリ容器に入れ、ボールミル装置にて18時間湿式混合した。なお、この際の溶媒には、アルコールを用いた。次に、得られた混合粉末を乾燥後、1100℃にて3時間、300kgf/cmの圧力にて真空中でホットプレスし、実施例1〜5のスパッタリングターゲットを作製した。なお、ターゲットサイズは、直径125mm×厚さ5mmとした。また、ホットプレス時において、Inの溶出の有無について表1に記載した。 The weighed raw material powder and 3 times its amount (weight ratio) of zirconia balls (diameter 5 mm) were placed in a plastic container and wet mixed in a ball mill apparatus for 18 hours. In addition, alcohol was used for the solvent in this case. Next, after drying the obtained mixed powder, it hot-pressed in vacuum at a pressure of 300 kgf / cm < 2 > for 3 hours at 1100 degreeC, and produced the sputtering target of Examples 1-5. The target size was 125 mm diameter x 5 mm thickness. In addition, Table 1 shows whether or not In was eluted during hot pressing.

なお、比較例として、Inを含有しないもの(比較例1)と、本発明の成分組成割合の設定範囲外としたもの(比較例2〜4)とについても、表1に示す組成及び条件で同様にスパッタリングターゲットを作製した。さらに、従来のZnS−SiO(比較例5)及びITO(比較例6)のスパッタリングターゲットを用意した。ZnS−SiOは三菱マテリアル製のZSSOターゲット(20mol%SiO)、ITOは三菱マテリアル製のITOターゲット(10wt%SnO)である。
これらの実施例及び比較例のスパッタリングターゲットを用いて、以下の成膜条件により実施例1〜5及び比較例1〜6の光記録媒体用保護膜を成膜した。
スパッタリングターゲットの金属組成を表2に、光記録媒体用保護膜の金属組成を表3に示す。
In addition, as a comparative example, the composition shown in Table 1 includes those that do not contain In 2 O 3 (comparative example 1) and those that are outside the setting range of the component composition ratio of the present invention (comparative examples 2 to 4). And the sputtering target was similarly produced on condition. Furthermore, conventional sputtering targets of ZnS—SiO 2 (Comparative Example 5) and ITO (Comparative Example 6) were prepared. ZnS—SiO 2 is a ZSSO target (20 mol% SiO 2 ) manufactured by Mitsubishi Materials, and ITO is an ITO target (10 wt% SnO 2 ) manufactured by Mitsubishi Materials.
Using the sputtering targets of these Examples and Comparative Examples, protective films for optical recording media of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 were formed under the following film forming conditions.
Table 2 shows the metal composition of the sputtering target, and Table 3 shows the metal composition of the protective film for an optical recording medium.

<成膜条件>
・電源:パルスDC500W(一部、高周波(RF)スパッタ)
・全圧:0.4Pa
・スパッタガス:Ar=47.5sccm、O:2.5sccm
・ターゲット−基板(TS)距離:70mm
<Film formation conditions>
・ Power supply: Pulse DC500W (partially, radio frequency (RF) sputtering)
・ Total pressure: 0.4Pa
Sputtering gas: Ar = 47.5 sccm, O 2 : 2.5 sccm
-Target-substrate (TS) distance: 70 mm

「評価」
各実施例・比較例のスパッタリングターゲットについて、密度比、比抵抗、パーティクルの量、膜の押し込み硬さ、膜の割れ及び反射率の変化を求めた。
<密度比測定>
密度比は、焼結体を所定寸法に機械加工した後、重量を測定し嵩密度を求め、これを理論密度で割ることで、算出した。なお、理論密度は原料の重量に基づいて以下のようにして求めた。
<比抵抗測定>
スパッタリングターゲットの比抵抗測定は、三菱化学製抵抗測定器ロレスタGPを用いて測定した。
"Evaluation"
Regarding the sputtering target of each of the examples and comparative examples, the density ratio, specific resistance, amount of particles, indentation hardness of the film, cracking of the film, and change in reflectance were determined.
<Density ratio measurement>
The density ratio was calculated by machining the sintered body to a predetermined size, measuring the weight to determine the bulk density, and dividing this by the theoretical density. The theoretical density was determined as follows based on the weight of the raw material.
<Specific resistance measurement>
The specific resistance of the sputtering target was measured using a resistance measuring instrument Loresta GP manufactured by Mitsubishi Chemical.

<反射率の変化>
ポリカーボネート上にAg98.1Nd1.0Cu0.9合金をスパッタし、特許文献1に記載の下記色素を成膜した基板を用い、その上に上述の条件において各実施例及び比較例の保護膜を厚さ14nm成膜した。その後、80℃、85%の恒温恒湿器に100時間放置して、その前後の反射率の変化を測定した。なお、反射率の測定には、紫外可視分光光度計(日本分光株式会社製V−550)を用いた。また、波長405nmの光に対する反射率を求めた。
<Change in reflectance>
A substrate in which an Ag 98.1 Nd 1.0 Cu 0.9 alloy was sputtered on polycarbonate and the following dye described in Patent Document 1 was formed on the substrate, and each of the Examples and Comparative Examples was formed on the above-described conditions. A protective film having a thickness of 14 nm was formed. Then, it was left for 100 hours in a constant temperature and humidity chamber at 80 ° C. and 85%, and the change in reflectance before and after that was measured. In addition, the ultraviolet visible spectrophotometer (JASCO Corporation V-550) was used for the measurement of a reflectance. Moreover, the reflectance with respect to the light of wavelength 405nm was calculated | required.

・色素:上記基板に成膜した色素は、下記構造式で表される配位子Aと二価のNiとからなる含金アゾ色素Aと、配位子Bと二価のCoとからなる含金アゾ色素Bとを70:30重量%比となるように混合し、オクタフルオロペンタノール(OFP)で1.0重量%に希釈した混合溶液をスピンコートで成膜した。なお、スピンコートは、上記混合溶液を基板中央付近に1.5g環状に塗布し、基板を1200rpmで7秒間回転させ色素を延伸し、その後、9200rpmで3秒回転させ色素を振り切ることによる塗布を行った。なお、塗布後には基板を80℃の環境下に1時間保持することで溶媒であるOFPを蒸発除去した。
-Dye: The dye formed on the substrate comprises a metal-containing azo dye A composed of a ligand A represented by the following structural formula and divalent Ni, a ligand B, and divalent Co. The metal-containing azo dye B was mixed at a ratio of 70:30 wt%, and a mixed solution diluted to 1.0 wt% with octafluoropentanol (OFP) was formed by spin coating. In spin coating, 1.5 g of the above mixed solution is applied in the vicinity of the center of the substrate, and the substrate is rotated at 1200 rpm for 7 seconds to stretch the dye, and then rotated at 9200 rpm for 3 seconds to shake off the dye. went. After coating, the OFP as the solvent was removed by evaporation by holding the substrate in an environment of 80 ° C. for 1 hour.

<膜の押し込み硬さ>
上述の条件において基板をコーニング社製1737ガラス、膜厚を500nmとして成膜を行い、押し込み加重を35mgfとし超微小押し込み硬さ試験機(エリオニクス社製ENT−1100a)にて測定を行った。なお、基板は27℃の装置内にセットし、1時間以上経過してから測定した。なお、10点測定の平均値を測定値とした。
<Indentation hardness of film>
Under the above-mentioned conditions, the substrate was formed with 1737 glass made by Corning, the film thickness was 500 nm, the indentation load was 35 mgf, and measurement was performed with an ultra-fine indentation hardness tester (ENT-1100a, Elionix). The substrate was set in a 27 ° C. apparatus and measured after 1 hour or more had elapsed. In addition, the average value of 10-point measurement was made into the measured value.

<膜の割れ>
上述の条件において、厚さ0.1mmのPETフィルムに100nmの膜厚で成膜し、フィルムを10回折り曲げた後、膜表面を顕微鏡により倍率1000倍にて観察して割れの有無を調べた。
<パーティクル>
上述の条件において12時間スパッタを行い、その後、スパッタチャンバーを解放し、チャンバー内のパーティクルを確認した。
これらの各評価結果を、表4に示す。
<Membrane cracking>
Under the above-mentioned conditions, a film of 100 nm was formed on a PET film having a thickness of 0.1 mm, the film was bent 10 times, and then the surface of the film was observed with a microscope at a magnification of 1000 to check for cracks. .
<Particle>
Sputtering was performed for 12 hours under the above-described conditions, and then the sputtering chamber was released, and particles in the chamber were confirmed.
These evaluation results are shown in Table 4.

これらの結果からわかるように、本発明の実施例は、いずれも比抵抗が0.1Ω・cm以下であり、パーティクルの量も少なかった。これに対して比較例1,5では、比抵抗が高くて測定可能範囲外であり、直流スパッタができなかった。このため比較例1及び5については、RFスパッタにより成膜した。また、比較例2については、Inが溶出してしまったため、所望のターゲットを作製できなかった。さらに、比較例3は、密度が低かった。比較例2,3についてはInおよびCrの合計含有量が全金属成分量に対して53at%を超えているため、ホットプレス時にInが焼結体から溶出しない温度域では、焼結体の密度が90%以上に達せず、90%以上を達成する温度域ではInが溶出してしまった。また、比較例6については、パーティクルの量が多かった。なお、本発明の実施例は、いずれも密度は90%以上であった。   As can be seen from these results, each of the examples of the present invention had a specific resistance of 0.1 Ω · cm or less and a small amount of particles. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 5, the specific resistance was high and out of the measurable range, and DC sputtering could not be performed. Therefore, Comparative Examples 1 and 5 were formed by RF sputtering. In Comparative Example 2, since In was eluted, a desired target could not be produced. Furthermore, the comparative example 3 had a low density. In Comparative Examples 2 and 3, since the total content of In and Cr exceeds 53 at% with respect to the total amount of metal components, in the temperature range where In does not elute from the sintered body during hot pressing, the density of the sintered body Did not reach 90% or more, and In was eluted in a temperature range where 90% or more was achieved. In Comparative Example 6, the amount of particles was large. In all of the examples of the present invention, the density was 90% or more.

また、保護膜の柔らかさを示す膜の押し込み硬さについては、比較例4で800mgf/μmを超えてしまっており、膜の割れが生じていた。また、比較例1は、抵抗が高くDCスパッタができないため、RFスパッタによって成膜したが、膜の割れが生じていた。
これらに対し、本発明の実施例はいずれも800mgf/μm以下であり、比較例4に比べて柔らかい膜が得られ、膜の割れが生じていない。なお、ITO膜である比較例7では、膜の割れが発生している。
さらに、反射率の変化については、ZnS−SiOの比較例5が大きく変化しているのに対し、本発明の実施例は、いずれも1.0%以下の少ない変化率であり、高い保存性が得られている。
なお、本実施例の保護膜は、常温でアモルファスである。
Further, the indentation hardness of the film showing the softness of the protective film exceeded 800 mgf / μm 2 in Comparative Example 4, and the film was cracked. In Comparative Example 1, since the resistance was high and DC sputtering could not be performed, the film was formed by RF sputtering, but the film was cracked.
On the other hand, all of the examples of the present invention have 800 mgf / μm 2 or less, and a soft film is obtained as compared with Comparative Example 4, and the film is not cracked. In Comparative Example 7, which is an ITO film, the film is cracked.
Furthermore, with respect to the change in reflectance, the comparative example 5 of ZnS-SiO 2 is greatly changed, whereas the examples of the present invention all have a low change rate of 1.0% or less and high storage. Sex has been obtained.
Note that the protective film of this example is amorphous at room temperature.

次に、代表的に本発明の実施例4のスパッタリングターゲットについて、X線回折(XRD)した結果を図1に示す。この結果からわかるように、ZnOに帰属する回折ピークと、Inに帰属する回折ピークと、ZnOとInとの複合酸化物であるZnInとに帰属する回折ピークとが検出され、ZnO、In及びZnInの相の存在が確認された。 Next, the results of X-ray diffraction (XRD) of the sputtering target of Example 4 of the present invention are shown in FIG. As can be seen from this result, the diffraction peak attributed to ZnO, the diffraction peak attributed to In 2 O 3, and the diffraction attributed to Zn 5 In 2 O 8 which is a composite oxide of ZnO and In 2 O 3. Peaks were detected, confirming the presence of ZnO, In 2 O 3 and Zn 5 In 2 O 8 phases.

また、実施例4のスパッタリングターゲットについて、EPMA(フィールドエミッション型電子線プローブ)にて、反射電子像(CP)および各元素の組成分布を示す元素分布像を観察した。上記反射電子像および元素分布像を図2に示す。
なお、EPMAによる元素分布像は、本来カラー像であるが、白黒像に変換して記載しているため、濃淡の淡い部分(比較的白い部分)が所定元素の濃度が高い部分となっている。
これら画像から、実施例4のスパッタリングターゲットは、一部がZnOとInとの複合酸化物を形成していると共に、一部がZnOとCrとの複合酸化物を形成していることがわかる。また、亜鉛、インジウム、クロムの酸化物もそれぞれ存在しており、複合酸化物の形成に寄与しなかった原料のZnO、In、Crであると考えられる。
Further, with respect to the sputtering target of Example 4, a reflected electron image (CP) and an element distribution image showing the composition distribution of each element were observed with EPMA (field emission electron beam probe). The reflected electron image and element distribution image are shown in FIG.
The element distribution image by EPMA is originally a color image, but is described after being converted into a black and white image, and thus a light and dark portion (relatively white portion) is a portion where the concentration of the predetermined element is high. .
From these images, a part of the sputtering target of Example 4 formed a composite oxide of ZnO and In 2 O 3 and a part of it formed a composite oxide of ZnO and Cr 2 O 3. You can see that Further, oxides of zinc, indium, and chromium are also present, and are considered to be raw materials ZnO, In 2 O 3 , and Cr 2 O 3 that have not contributed to the formation of the composite oxide.

なお、本発明を、スパッタリングターゲットとして利用するためには、面粗さ:5.0μm以下、より好ましくは1.0μm以下、粒径:20μm以下より好ましくは10μm以下、金属系不純物濃度:0.1原子%以下、より好ましくは0.05原子%以下、抗折強度:50MPa以上、より好ましくは100MPa以上であることが好ましい。上記各実施例は、いずれもこれらの条件を満たしたものである。
また、本発明の技術範囲は上記実施形態および上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態および上記実施例では、加圧焼結をホットプレスによって行っているが、他の方法としてHIP法(熱間等方加圧式焼結法)等を採用しても構わない。
In order to use the present invention as a sputtering target, the surface roughness is 5.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, the particle size is 20 μm or less, more preferably 10 μm or less, and the metal impurity concentration is 0.00. 1 atomic% or less, more preferably 0.05 atomic% or less, bending strength: 50 MPa or more, more preferably 100 MPa or more. Each of the above-described embodiments satisfies these conditions.
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment and examples, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment and the above examples, pressure sintering is performed by hot pressing, but as another method, a HIP method (hot isostatic pressing method) or the like may be employed.

Claims (3)

全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物であることを特徴とする酸化物スパッタリングターゲット。   It is an oxide having a component composition containing In: 0.1 at% or more, Cr: 12 at% or more, and a total of In and Cr: 53 at% or less with the balance being Zn and inevitable impurities with respect to the total amount of metal components. An oxide sputtering target. 全金属成分量に対して、In:0.1at%以上、Cr:12at%以上、InおよびCrの合計:53at%以下を含有し、残部がZnおよび不可避不純物からなる成分組成の酸化物であることを特徴とする光記録媒体用保護膜。   It is an oxide having a component composition containing In: 0.1 at% or more, Cr: 12 at% or more, and a total of In and Cr: 53 at% or less with the balance being Zn and inevitable impurities with respect to the total amount of metal components. A protective film for an optical recording medium. 請求項1に記載の酸化物スパッタリングターゲットを用いてスパッタリングすることにより成膜されたことを特徴とする光記録媒体用保護膜。   A protective film for an optical recording medium, formed by sputtering using the oxide sputtering target according to claim 1.
JP2012111109A 2012-05-15 2012-05-15 Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium Pending JP2013237893A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012111109A JP2013237893A (en) 2012-05-15 2012-05-15 Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012111109A JP2013237893A (en) 2012-05-15 2012-05-15 Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013237893A true JP2013237893A (en) 2013-11-28

Family

ID=49763166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012111109A Pending JP2013237893A (en) 2012-05-15 2012-05-15 Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013237893A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6212869B2 (en) Oxide sputtering target
JP5884549B2 (en) Transparent oxide film and method for producing the same
JP2012052227A (en) Method for manufacturing sputtering target, and sputtering target
TWI564250B (en) Oxide sintered body, sputtering target and oxide film
WO2016121367A1 (en) Mn-Zn-W-O SPUTTERING TARGET AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP6501008B2 (en) Oxide sputtering target and method of manufacturing the same
JP5896121B2 (en) Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium
TWI568705B (en) Conductive oxide sintered body and manufacturing method thereof
JP2007314812A (en) Sputtering target and film-forming method
JP5440388B2 (en) Oxide sputtering target and oxide film for optical recording medium
TWI487805B (en) Sputtering target and its manufacturing method
JP2013127090A (en) Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium
JP2013237893A (en) Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium
JP2013144820A (en) Oxide sputtering target and protective film for optical recording medium
WO2021111970A1 (en) Oxide sputtering target and oxide sputtering target production method
TW201000661A (en) Sputtering target and non-crystalline optical thin film
TW201505739A (en) Sputtering target for thin film formation and method of producing the same
JP2012224903A (en) Oxide sputtering target, and method for manufacturing the same
CN115819083A (en) Molybdenum oxide-based sintered body, thin film using the sintered body, thin film transistor including the thin film, and display device
KR20230049562A (en) Molybdenum oxide based sintered body, metal oxide thin film using the sintered body, and thin film transistors and displa devices comprising the thin films
JP2013213268A (en) Sputtering target for forming transparent oxide film, and method for production thereof