JPWO2013145818A1 - Sputtering target and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

Alの含有量がAl2O3換算で0.2〜3.0 mol%、Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO2換算で1〜27 mol%、残部がZnのZnO換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が1000?C以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で0.1〜20wt%含有することを特徴とするスパッタリングターゲット。硫黄を含有せず、バルク抵抗が低くDCスパッタリングが可能であり、低屈折率の光学薄膜形成用ターゲット及びその製造方法を提供する。ターゲット自体が高密度であるため、異常放電が少なく、安定したスパッタリングが可能である。さらに、スパッタ成膜した薄膜は、透過率が高く、非硫化物系で構成されているため、隣接する反射層、記録層の劣化が生じ難い光情報記録媒体用薄膜の形成に有用である。光情報記録媒体の特性の向上、設備コストの低減化、成膜速度の向上によるスループットを大幅に改善する。The content of Al is 0.2 to 3.0 mol% in terms of Al2O3, the content of Mg and / or Si is 1 to 27 mol% in terms of MgO and / or SiO2, and the balance is the content of ZnO in terms of ZnO A sputtering target comprising 0.1 to 20 wt% of a metal that forms a low melting point oxide having a melting point of 1000 to C or less in terms of oxide weight with respect to the basic composition. Provided is a target for forming an optical thin film that does not contain sulfur, has a low bulk resistance, can be DC-sputtered, and has a low refractive index, and a method for manufacturing the same. Since the target itself has a high density, there is little abnormal discharge and stable sputtering is possible. Furthermore, since the thin film formed by sputtering has a high transmittance and is composed of a non-sulfide system, it is useful for forming a thin film for an optical information recording medium in which the adjacent reflective layer and recording layer are unlikely to deteriorate. Through the improvement of the characteristics of the optical information recording medium, the reduction of the equipment cost, and the improvement of the film forming speed, the throughput is greatly improved.

Description

本発明は、硫黄を含有せず、バルク抵抗が低くDCスパッタリングが可能であり、低屈折率の光学薄膜形成用ターゲット及びその製造方法に関する。  The present invention relates to a target for forming an optical thin film that does not contain sulfur, has low bulk resistance, can be DC-sputtered, and has a low refractive index, and a method for manufacturing the same.

従来、主として相変化型の光情報記録媒体の保護層に一般的に使用されるZnS−SiO は、光学特性、熱特性、記録層との密着性等において、優れた特性を有し、広く使用されている。しかし、今日Blu−Rayに代表される書き換え型光ディスクは、さらに書き換え回数の増加、大容量化、高速記録化が強く求められている。Conventionally, ZnS-SiO generally used mainly for a protective layer of a phase change type optical information recording medium 2Has excellent characteristics in optical characteristics, thermal characteristics, adhesion to the recording layer, and the like, and is widely used. However, rewritable optical discs represented by Blu-Ray are now strongly required to increase the number of rewrites, increase the capacity, and increase the recording speed.

光情報記録媒体の書き換え回数等が劣化する原因の一つとして、保護層ZnS−SiOに挟まれるように配置された記録層材への、ZnS−SiOからの硫黄成分の拡散が挙げられる。また、大容量化、高速記録化のため高反射率で高熱伝導特性を有する純AgまたはAg合金が反射層材に使用されるようになったが、このような反射層も保護層材であるZnS−SiOと接するように配置されている。
したがって、この場合も同様に、ZnS−SiOからの硫黄成分の拡散により、純AgまたはAg合金反射層材も腐食劣化して、光情報記録媒体の反射率等の特性劣化を引き起こす要因となっていた。
One of the causes of deterioration of the number of rewrites and the like of the optical information recording medium is diffusion of the sulfur component from ZnS—SiO 2 to the recording layer material arranged so as to be sandwiched between the protective layers ZnS—SiO 2. . In addition, pure Ag or an Ag alloy having high reflectivity and high thermal conductivity has been used for the reflective layer material in order to increase the capacity and increase the recording speed. Such a reflective layer is also a protective layer material. They are arranged in contact with the ZnS-SiO 2.
Accordingly, in this case as well, due to the diffusion of the sulfur component from ZnS—SiO 2 , the pure Ag or Ag alloy reflective layer material also corrodes and becomes a factor that causes the characteristics such as the reflectance of the optical information recording medium to deteriorate. It was.

これら硫黄成分の拡散防止対策として、反射層と保護層、記録層と保護層の間に、窒化物や炭化物を主成分とした中間層を設けた構成にすることも行なわれている。しかし、これは積層数の増加となり、スループット低下、コスト増加になるという問題を発生している。上記のような問題を解決するため、保護層材に硫化物を含まない酸化物のみの材料へと置き換え、ZnS−SiOと同等以上の光学特性、非晶質安定性を有する材料系が検討されている。In order to prevent diffusion of these sulfur components, an intermediate layer mainly composed of nitride or carbide is provided between the reflective layer and the protective layer and between the recording layer and the protective layer. However, this causes an increase in the number of layers, resulting in a problem that throughput decreases and costs increase. To solve the above problems, replaced with the material of the oxide only free of sulfide in the protective layer material, ZnS-SiO 2 equivalent or more optical properties, material system having an amorphous stability study Has been.

また、ZnS−SiO等のセラミックスターゲットは、バルク抵抗値が高いため、直流スパッタリング装置により成膜することができず、通常高周波スパッタリング(RF)装置が使用されている。
ところが、この高周波スパッタリング(RF)装置は、装置自体が高価であるばかりでなく、スパッタリング効率が悪く、電力消費量が大きく、制御が複雑であり、成膜速度も遅いという多くの欠点がある。また、成膜速度を上げるため、高電力を加えた場合、基板温度が上昇し、ポリカーボネート製基板の変形を生ずるという問題がある。また、ZnS−SiO 2は膜厚が厚いために起因するスループット低下やコスト増も問題となっていた。
ZnS-SiO2Since ceramic targets such as these have a high bulk resistance value, they cannot be formed by a direct current sputtering apparatus, and usually a high frequency sputtering (RF) apparatus is used.
However, this high-frequency sputtering (RF) apparatus has not only an expensive apparatus itself, but also has a number of disadvantages such as poor sputtering efficiency, large power consumption, complicated control, and slow film formation speed. In addition, when high power is applied to increase the deposition rate, there is a problem that the substrate temperature rises and the polycarbonate substrate is deformed. ZnS-SiO 2However, there is a problem that throughput is reduced and cost is increased due to the thick film thickness.

以上のようなことから、DCスパッタリング可能なターゲットとして、ZnOに正三価以上の原子価を有する元素を単独で添加するという焼結体ターゲットの提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この場合は低バルク抵抗値と低屈折率化を両立させるということが十分にできないと考えられる。
また、透明導電膜及びそれを製造するための焼結体として、II族、III族、IV族元素を様々に組合せた高周波又は直流マグネトロンスパッタリング法による製造方法が提案されている(特許文献2参照)。しかし、この技術の目的は、ターゲットの低抵抗化を目途とするものではなく、さらに低バルク抵抗値と低屈折率化を両立させるということが十分にできないと考えられる。
From the above, as a target capable of DC sputtering, a sintered body target has been proposed in which an element having a valence of positive trivalent or higher is added alone to ZnO (for example, see Patent Document 1). However, in this case, it is considered that it is not possible to achieve both a low bulk resistance value and a low refractive index.
Further, as a transparent conductive film and a sintered body for manufacturing the transparent conductive film, a manufacturing method by a high frequency or direct current magnetron sputtering method in which various group II, group III, and group IV elements are combined has been proposed (see Patent Document 2). ). However, the purpose of this technique is not aimed at reducing the resistance of the target, and it is considered impossible to achieve both a low bulk resistance value and a low refractive index.

また、添加する元素の少なくとも1種がZnOに固溶されるという条件のZnOスパッタリングターゲットが提案されている(特許文献3参照)。これは添加元素の固溶が条件であるから、成分組成に制限があり、したがって光学特性にも制限が生ずるという問題がある。Further, a ZnO sputtering target has been proposed under the condition that at least one element to be added is dissolved in ZnO (see Patent Document 3). Since this is a condition that the additive element is dissolved, there is a problem that the component composition is limited, and therefore the optical characteristics are also limited.

以上から、本出願人は、下記特許文献4に示す内容の発明を行い、上記の問題を一挙に解決することができた。すなわち、Al:0.2〜3.0 at%、MgO及び/又はSiO:1〜27 at%、残部ZnOからなる低屈折率でありかつ低バルク抵抗を備えているスパッタリングターゲットを提供することにより、ターゲット及び成膜特性は非常に向上させることができた。しかし、ここで一つの問題が発生した。
ターゲットについて、安定したスパッタを行うために高密度化が必要である。しかし、上記成分系では、高密度化のために焼結温度を上げるとZnOの分解(蒸発)により高密度化が困難なることであった。そこで、低温焼結化及び高密度化が必要であった。
From the above, the present applicant has been able to solve the above problems at once by inventing the contents shown in Patent Document 4 below. That is, a sputtering target having a low refractive index and a low bulk resistance consisting of Al 2 O 3 : 0.2 to 3.0 at%, MgO and / or SiO 2 : 1 to 27 at%, and the balance ZnO. By providing, the target and film formation characteristics could be greatly improved. However, one problem occurred here.
The target needs to be densified in order to perform stable sputtering. However, in the above component system, if the sintering temperature is increased for higher density, it is difficult to increase the density due to decomposition (evaporation) of ZnO. Therefore, low temperature sintering and high density have been required.

特開平2−149459号公報JP-A-2-14959 特開平8−264022号公報JP-A-8-264022 特開平11−322332号公報JP-A-11-322332 特許第4828529号公報Japanese Patent No. 4828529

本発明は、前記特許文献4の特性を維持する、すなわち硫黄を含有せず、バルク抵抗が低く、材料の適宜選択によりDCスパッタリングが可能であり、低屈折率の光学薄膜形成用ターゲット及びその製造方法を提供すると共に、高密度のスパッタリングターゲットを提供するものである。さらに、記録層との密着性、機械特性に優れ、且つ透過率が高く、非硫化物系で構成されているため、隣接する反射層、記録層の劣化が生じ難い光情報記録媒体用薄膜(特に保護膜としての使用)の形成に有用であるパッタリングターゲット及びその製造方法を提供するものである。これによって、光情報記録媒体の特性の向上、設備コストの低減化、成膜速度の向上によるスループットを大幅に改善することを目的とする。  The present invention maintains the characteristics of Patent Document 4, that is, does not contain sulfur, has low bulk resistance, can be DC-sputtered by appropriate selection of materials, and has a low refractive index target for forming an optical thin film and its production In addition to providing a method, a high density sputtering target is provided. Furthermore, the thin film for optical information recording media, which has excellent adhesion to the recording layer and mechanical properties, has high transmittance, and is composed of a non-sulfide system, makes it difficult for the adjacent reflective layer and recording layer to deteriorate. In particular, the present invention provides a sputtering target that is useful for forming a protective film and a method for producing the same. Accordingly, it is an object to greatly improve the throughput by improving the characteristics of the optical information recording medium, reducing the equipment cost, and increasing the film forming speed.

上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行った結果、前記特許文献4に低融点酸化物を形成する金属を添加することにより、高密度が可能であるとの知見を得た。そして、ZnS−SiOと同等の光学特性及び非晶質安定性を確保し、さらにDC(直流)スパッタによる高速成膜が可能であり、また必要に応じてRFスパッタを実施することができ、光情報記録媒体の特性改善、生産性向上が可能であるとの知見を得た。In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive research. As a result, the inventors have found that high density can be achieved by adding a metal that forms a low melting point oxide to Patent Document 4. Obtained. And, the optical characteristics and amorphous stability equivalent to those of ZnS-SiO 2 are secured, high-speed film formation by DC (direct current) sputtering is possible, and RF sputtering can be carried out if necessary, It was found that the characteristics and productivity of optical information recording media can be improved.

本発明は、この知見に基づき、
1)亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)及び/又は珪素(Si)の3元素又は4元素、及び酸素(O)からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有するターゲットであって、Alの含有量がAl換算で0.2〜3.0
mol%、Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で1〜27 mol%、残部がZnのZnO換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が1000°C以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で0.1〜20wt%含有することを特徴とするスパッタリングターゲット、
2)低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物換算で0.1〜10wt%であることを特徴とする上記1)記載のスパッタリングターゲット、
3)低融点酸化物として、B、P、KO、V、Sb、TeO 、Ti、PbO、Bi、MoOから選択した一種以上の材料であることを特徴とする上記1)又は2)記載のスパッタリングターゲット、
The present invention is based on this finding,
1) Metal that forms a low-melting-point oxide with respect to a basic composition comprising three or four elements of zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg) and / or silicon (Si), and oxygen (O) A target containing Al, wherein the Al content is Al2O30.2 to 3.0 in terms of conversion
 mol%, Mg and / or Si content is MgO and / or SiO21 to 27 mol% in terms of conversion and the balance is a ZnO content of Zn, and the metal that forms a low melting point oxide having a melting point of 1000 ° C. or less is 0.1% in terms of oxide weight. Sputtering target characterized by containing ~ 20 wt%,
2) The sputtering target according to 1) above, wherein the content of the metal forming the low melting point oxide is 0.1 to 10 wt% in terms of oxide.
3) As a low melting point oxide, B2O3, P2O5, K2O, V2O5, Sb2O3, TeO 2, Ti2O3, PbO, Bi2O3, MoO3The sputtering target according to 1) or 2) above, which is one or more materials selected from

4)Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で10〜27mol%であることを特徴とする上記1)〜3)のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、
5)相対密度が98%以上であることを特徴とする上記1)〜4)のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、
6)ターゲットのバルク抵抗が10Ω・cm以下であることを特徴とする上記1)〜5)のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、
7)光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ELテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする上記1)〜6)のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット、
4) Mg and / or Si sputtering target according to any one of the above 1) to 3), wherein the content of 10~27Mol% of MgO and / or SiO 2 in terms of,
5) The sputtering target according to any one of 1) to 4) above, wherein the relative density is 98% or more,
6) The sputtering target according to any one of 1) to 5) above, wherein the target has a bulk resistance of 10 Ω · cm or less.
7) The above 1) to 6), which are used for an optical thin film for forming a protective layer, a reflective layer or a semi-transmissive layer of an optical information recording medium, for an organic EL television, for a touch panel electrode, and for a hard disk seed layer. ) Sputtering target according to any one of

8)Al粉が0.2〜3.0mol%、MgO及び/又はSiO粉が1〜27mol%、残部をZnO粉として、これらの合計量が100mol%となるように基本焼結用原料粉を調整し、これにさらに融点が1000°C以下の低融点酸化物粉を0.1〜20wt%添加して焼結原料とし、この焼結原料を800°Cを超え1150°C未満でホットプレスすることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法、
9)相対密度を98%以上とすることを特徴とする上記8)に記載のスパッタリングターゲットの製造方法、
10)バルク抵抗を10Ω・cm以下とすることを特徴とする上記8)〜9)のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法、
以上からなるスパッタリングターゲットは、相対密度が98%以上を備え、バルク抵抗が10Ω・cm以下であるターゲットを容易に得ることができる。そして、光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ELテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いる薄膜を形成するためのターゲットとして有用である。
8) Basic sintering so that the total amount of Al 2 O 3 powder is 0.2 to 3.0 mol%, MgO and / or SiO 2 powder is 1 to 27 mol%, and the balance is ZnO powder, and the total amount thereof is 100 mol%. A raw material powder is prepared, and 0.1 to 20 wt% of a low melting point oxide powder having a melting point of 1000 ° C. or lower is further added thereto to obtain a sintered raw material. This sintered raw material exceeds 800 ° C. and 1150 ° C. A method of producing a sputtering target, characterized by hot pressing with less than
9) The method for producing a sputtering target according to 8) above, wherein the relative density is 98% or more,
10) The method for producing a sputtering target according to any one of 8) to 9) above, wherein the bulk resistance is 10 Ω · cm or less,
The sputtering target having the above can easily obtain a target having a relative density of 98% or more and a bulk resistance of 10 Ω · cm or less. It is useful as a target for forming a thin film used for an optical thin film for forming a protective layer, a reflective layer or a semi-transmissive layer of an optical information recording medium, for an organic EL television, for a touch panel electrode, and for a seed layer of a hard disk. is there.

本願発明は、さらに上記ターゲットを使用して成膜した、以下に示す薄膜を提供する。11)亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)及び/又は珪素(Si)の3元素又は4元素、及び酸素(O)からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有する薄膜であって、Alの含有量がAl換算で0.2〜3.0 mol%、Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で1〜27 mol%、残部がZnのZnO換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が1000°C以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で0.1〜20wt%含有することを特徴とする薄膜、
12)低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物換算で0.1〜10wt%であることを特徴とする上記11)記載の薄膜、
13)低融点酸化物が、B、P、KO、V、Sb、TeO、Ti、PbO、Bi、MoOから選択した一種以上であることを特徴とする上記11)又は12)記載の薄膜、
14)Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で10〜27mol%であることを特徴とする上記11)〜13)のいずれか一に記載の薄膜、
15)屈折率(波長550nm)が2以下であることを特徴とする上記11)〜14)のいずれか一に記載の薄膜、
16)消衰係数(λ=450nm)が0.01未満であることを特徴とする上記11)〜15)のいずれか一に記載の薄膜、
17)光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ELテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする上記11)〜16)のいずれか一に記載の薄膜、を提供する。
The present invention further provides the following thin film formed using the above target. 11) Metal that forms a low-melting-point oxide with respect to a basic composition composed of three or four elements of zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg) and / or silicon (Si), and oxygen (O) The content of Al is 0.2 to 3.0 mol% in terms of Al 2 O 3 , and the content of Mg and / or Si is 1 to 27 mol in terms of MgO and / or SiO 2. % Of the basic composition consisting of ZnO equivalent content of Zn, and further containing 0.1 to 20 wt% of metal forming a low melting point oxide having a melting point of 1000 ° C. or less in terms of oxide weight. A thin film, characterized by
12) The thin film according to 11) above, wherein the content of the metal forming the low melting point oxide is 0.1 to 10 wt% in terms of oxide,
13) low-melting-point oxide, from B 2 O 3, P 2 O 5, K 2 O, V 2 O 5, Sb 2 O 3, TeO 2, Ti 2 O 3, PbO, Bi 2 O 3, MoO 3 The thin film according to 11) or 12) above, wherein the thin film is one or more selected.
14) The thin film according to any one of 11) to 13) above, wherein the content of Mg and / or Si is 10 to 27 mol% in terms of MgO and / or SiO 2 ;
15) The thin film according to any one of 11) to 14) above, wherein the refractive index (wavelength 550 nm) is 2 or less,
16) The thin film according to any one of 11) to 15) above, wherein the extinction coefficient (λ = 450 nm) is less than 0.01,
17) The above 11) to 16), which are used for an optical thin film for forming a protective layer, a reflective layer or a semi-transmissive layer of an optical information recording medium, an organic EL television, a touch panel electrode, and a hard disk seed layer. A thin film according to any one of the above.

上記によって、保護層材ZnS−SiOを、硫化物を含まない酸化物のみの材料へと置き換えることによって、隣接する反射層、記録層等への硫黄による劣化を抑制すると共に、ZnS−SiOと同等又はそれ以上の光学特性を備え、バルク抵抗値の低減化により高速成膜が可能となる。さらに、高密度のスパッタリングターゲットを提供することができるので、異常放電の発生を減少でき、安定したスパッタリングが可能であるという優れた効果を有する。また、記録層との密着性、機械特性に優れ、且つ透過率が高いという優れた特性を持つ光情報記録媒体用薄膜(特に保護膜、反射層、半透過膜層としての使用)に有用であるパッタリングターゲットを提供できる。以上の通り、光情報記録媒体の特性の向上、設備コストの低減化、成膜速度の向上によるスループットを大幅に改善することが可能となるという優れた効果を有する。By replacing the protective layer material ZnS—SiO 2 with an oxide-only material that does not contain sulfide, the deterioration of the adjacent reflective layer, recording layer, and the like due to sulfur is suppressed and ZnS—SiO 2 is used. The optical characteristics are equal to or better than the above, and high-speed film formation is possible by reducing the bulk resistance value. Furthermore, since a high-density sputtering target can be provided, it is possible to reduce the occurrence of abnormal discharge and to achieve an excellent effect that stable sputtering is possible. Also useful for optical information recording medium thin films (especially for use as a protective film, reflective layer, and semi-transmissive film layer) having excellent properties such as excellent adhesion to the recording layer, mechanical properties, and high transmittance. A certain patching target can be provided. As described above, there are excellent effects that it is possible to significantly improve the throughput by improving the characteristics of the optical information recording medium, reducing the equipment cost, and improving the film forming speed.

Al、MgO、SiO、ZnOの蒸気圧曲線を示す図である。Al 2 O 3, MgO, is a diagram illustrating a SiO 2, ZnO vapor pressure curve. ホットプレス(HP)での作製において、ZnOの挙動の熱力学シミュレーションの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the thermodynamic simulation of the behavior of ZnO in preparation by hot press (HP). 低融点酸化物としてBを0.5wt%、1.0wt%添加した場合の、無添加と比較した、収縮温度の低温化を示す図である。0.5 wt% of B 2 O 3 as a low-melting-point oxide, when adding 1.0 wt%, compared to no addition is a diagram showing the low temperature shrinkage temperature.

本発明のスパッタリングターゲットは、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)及び/又は珪素(Si)の3元素又は4元素、及び酸素(O)からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有するターゲットであって、Alの含有量がAl換算で0.2〜3.0 mol%、Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で1〜27 mol%、残部がZnのZnO換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が1000°C以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で0.1〜20wt%を含有することを特徴とするスパッタリングターゲットであって、高密度、低屈折率を備えている。
すなわち、ZnO中に導電性を付与するAlと、屈折率を調整するMgO、SiO の少なくとも1種類以上、さらに融点が1000°C以下の低融点酸化物を分散させたものである。
なお、本発明では、焼結体中の金属の含有量を各酸化物換算で規定しているが、焼結体中の各金属はその一部又は全てが複合酸化物として存在している。また、通常用いられる焼結体の成分分析では、酸化物ではなく、金属として、それぞれの含有量が測定される。
The sputtering target of the present invention has a low melting point oxidation with respect to a basic composition comprising three or four elements of zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg) and / or silicon (Si), and oxygen (O). A target containing a metal that forms an object, wherein the Al content is Al2O30.2-3.0 mol% in terms of conversion, Mg and / or Si content is MgO and / or SiO21 to 27 mol% in terms of conversion and the balance is a ZnO content of Zn, and the metal that forms a low melting point oxide having a melting point of 1000 ° C. or less is 0.1% in terms of oxide weight. It is a sputtering target characterized by containing ˜20 wt%, and has a high density and a low refractive index.
That is, Al imparting conductivity in ZnO2O3MgO, SiO for adjusting the refractive index 2And a low melting point oxide having a melting point of 1000 ° C. or lower is dispersed.
In the present invention, the metal content in the sintered body is defined in terms of each oxide, but a part or all of each metal in the sintered body exists as a composite oxide. Moreover, in the component analysis of the sintered body normally used, each content is measured not as an oxide but as a metal.

前記特許文献4に記載するZnO−Al-MgO−SiO系ターゲット(ZnO主成分)について、安定したスパッタを行うために高密度化が必要である。高密度化の方法としては、焼結温度を高くすることが考えられるが、この系では、ZnOの蒸気圧が高いため(図1参照)、ZnOの分解(蒸発)により高密度化が困難である。The ZnO—Al 2 O 3 —MgO—SiO 2 target (ZnO main component) described in Patent Document 4 needs to be densified in order to perform stable sputtering. As a method of increasing the density, it is conceivable to increase the sintering temperature. However, in this system, the vapor pressure of ZnO is high (see FIG. 1), so it is difficult to increase the density due to decomposition (evaporation) of ZnO. is there.

また、ホットプレスでの作製では、高温下ではカーボンとの接触により、ZnOの還元が起こり、ダイスを侵食してしまうという問題が発生する。
ホットプレス(HP)での作製について、ZnO挙動の熱力学シミュレーションの結果(図2参照)では、カーボンが共存する条件下では、圧力を加えた状態でも1100°CではZnOの還元が起こってしまうため、焼結温度を1100°Cより下げる必要がある。
Further, in the production by hot pressing, there is a problem that ZnO is reduced by contact with carbon at a high temperature and the die is eroded.
As a result of thermodynamic simulation of ZnO behavior (see FIG. 2) for the production by hot pressing (HP), ZnO reduction occurs at 1100 ° C. even under pressure under conditions where carbon coexists. Therefore, it is necessary to lower the sintering temperature below 1100 ° C.

低温焼結化、高密度化の方法として、低融点酸化物の添加を検討すると共に、焼結温度を1100°C未満にすることを検討した。この結果、融点が1000°C以下の酸化物の添加が有効であることが分かった。
この低融点酸化物として、特にB、P、KO、V、Sb、TeO、Ti、PbO、Bi、MoOから選択した材料の添加が有効である。
As methods for low-temperature sintering and densification, the addition of a low-melting point oxide was examined, and the sintering temperature was examined to be less than 1100 ° C. As a result, it was found that the addition of an oxide having a melting point of 1000 ° C. or lower is effective.
As this low melting point oxide, especially from B 2 O 3 , P 2 O 5 , K 2 O, V 2 O 5 , Sb 2 O 3 , TeO 2 , Ti 2 O 3 , PbO, Bi 2 O 3 , MoO 3 Addition of selected materials is effective.

表1に、これらの低融点酸化物の融点を表示する。この中で、Bは毒性がないので、取扱い上、特に有効である。これにより、ターゲットの高密度化が可能となり、異常放電がなく、安定したスパッタリングが可能となった。
低融点酸化物を形成する金属は、酸化物重量換算で0.1wt%以上20.0wt%以下添加することで、焼結温度を有効に低下させることができる。また好ましくは、0.1wt%以上10.0wt%以下であり、母材の特性をそれほど損なうことなく、焼結温度の低下させることができ、さらに好ましくは、0.1wt%以上5.0wt%以下であり、この範囲では母材の特性を変えることなく、焼結温度を低下できる。
Table 1 shows the melting points of these low melting point oxides. Among these, B 2 O 3 is particularly effective in handling since it is not toxic. As a result, the density of the target can be increased, there is no abnormal discharge, and stable sputtering is possible.
The metal forming the low melting point oxide can effectively lower the sintering temperature by adding 0.1 wt% or more and 20.0 wt% or less in terms of oxide weight. Further, it is preferably 0.1 wt% or more and 10.0 wt% or less, and the sintering temperature can be lowered without significantly impairing the properties of the base material, and more preferably 0.1 wt% or more and 5.0 wt%. In this range, the sintering temperature can be lowered without changing the characteristics of the base material.

その他の成分組成(材料)の作用・効果は、前記特許文献4と同様であるが、再度記載する。すなわち、Alが0.2 mol%未満では、バルク抵抗値が上がり、本発明の目的を達成できない。また、Alが3.0 mol%を超えるとバルク抵抗が上昇し、DCスパッタができなくなるので好ましくないので、上記の範囲とする。The actions and effects of the other component compositions (materials) are the same as in Patent Document 4, but will be described again. That is, when Al 2 O 3 is less than 0.2 mol%, the bulk resistance value increases and the object of the present invention cannot be achieved. Further, if Al 2 O 3 exceeds 3.0 mol%, the bulk resistance increases, and DC sputtering cannot be performed.

MgOとSiOは、それぞれ単独添加及び複合添加が可能であり、本願発明の目的を達成することができる。MgO及び/又はSiOが1mol%未満では、低屈折率化を達成できず、27mol%を超えると、バルク抵抗値が増加し、成膜速度が著しく低下するので好ましくない。したがって、上記の成分の組成範囲とするのが良い。
なお、MgO及び/又はSiOが10〜27mol%とするのが、さらに好ましい。MgO及び/又はSiOが1〜10mol%である場合に比べて、10〜27mol%程度添加する方が、透過率がより向上し、屈折率を低減化できるからである。
MgO and SiO 2 can be added individually and in combination, respectively, and the object of the present invention can be achieved. If MgO and / or SiO 2 is less than 1 mol%, a low refractive index cannot be achieved, and if it exceeds 27 mol%, the bulk resistance value is increased and the film formation rate is remarkably lowered. Therefore, the composition range of the above components is preferable.
Note that the MgO and / or SiO 2 is to 10~27Mol% is further preferred. This is because the transmittance is further improved and the refractive index can be reduced by adding about 10 to 27 mol% compared to the case where MgO and / or SiO2 is 1 to 10 mol%.

本発明のスパッタリングターゲットは、屈折率2.00以下(550nm)の低屈折率の光ディスク用光学薄膜を工業的に製造するために有用である。特に、光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成するためのターゲットとして用いることができる。
光情報記録媒体の大容量化に伴い、追記型・書換型DVDにも多層記録に対応したものが登場している。このような多層構造をとる場合、一層目と二層目の中間に位置する一層目の反射層は二層目への記録・読み出し光を照射するために透過性を合わせ持つ必要がある。この半透過層としてAg合金を用いた場合、保護層として使用されるZnS−SiOとの反応による硫化が問題となる。
The sputtering target of the present invention is useful for industrially producing a low refractive index optical thin film for optical discs having a refractive index of 2.00 or less (550 nm). In particular, it can be used as a target for forming a protective layer, a reflective layer, or a semi-transmissive layer of an optical information recording medium.
As the capacity of optical information recording media has increased, write-once and rewritable DVDs that support multi-layer recording have appeared. In the case of adopting such a multilayer structure, the reflective layer of the first layer located between the first layer and the second layer needs to have transparency in order to irradiate recording / reading light to the second layer. When an Ag alloy is used as the semi-transmissive layer, sulfurization due to reaction with ZnS—SiO 2 used as a protective layer becomes a problem.

このような硫化の問題のない半透過層として、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層して任意の光学特性を持たせた半透過層とすることができる。本発明のターゲットは、上記保護層以外にも、半透過層を構成する低屈折率層としても、好適に使用することができる。そして、ターゲットのバルク抵抗が10Ω・cm以下を達成できる。バルク抵抗値の低減化により、DCスパッタによる高速成膜が可能となる。材料の選択によってはRFスパッタを必要とするが、その場合でも成膜速度の向上がある。以上によって、スパッタ成膜速度、光学特性(屈折率、透過率)の最適な範囲となる。数値範囲から逸脱する範囲は、上記特性に劣る傾向にある。As such a semi-transmissive layer free from the problem of sulfidation, a semi-transmissive layer having arbitrary optical characteristics can be formed by alternately stacking a high refractive index layer and a low refractive index layer. The target of the present invention can be suitably used as a low refractive index layer constituting a semi-transmissive layer in addition to the protective layer. And the bulk resistance of a target can achieve 10 ohm * cm or less. Reduction of the bulk resistance value enables high-speed film formation by DC sputtering. Depending on the selection of the material, RF sputtering is required, but even in that case, the film forming speed is improved. As described above, the optimum range of the sputter deposition rate and optical characteristics (refractive index, transmittance) is obtained. A range that deviates from the numerical range tends to be inferior to the above characteristics.

光学調整のために低屈折率膜を成膜しようとした場合、低屈折率材の多くは導電性がないため、DCスパッタができず、成膜レートが遅いという問題がある。一方、ITO、AZO等の一般的な導電性透明膜材料では、DCスパッタは可能であるが、屈折率が2.0以上と高くなる。したがって、本発明は、2.0以下の屈折率を持ち、かつDCスパッタができることが特長の一つと言える。When an attempt is made to form a low refractive index film for optical adjustment, since many of the low refractive index materials are not conductive, there is a problem that DC sputtering cannot be performed and the film formation rate is slow. On the other hand, in general conductive transparent film materials such as ITO and AZO, DC sputtering is possible, but the refractive index becomes as high as 2.0 or more. Therefore, it can be said that the present invention has a refractive index of 2.0 or less and can perform DC sputtering.

スパッタリングターゲットの体積抵抗率は、DCスパッタができる必要があるため、DCスパッタ可能な10Ωcmを上限とするが、低い分には特に問題はない。なお、このターゲットを用いてスパッタして形成した薄膜の体積抵抗率は、1×10Ω・cm〜1×10Ω・cmの範囲になる。Since the volume resistivity of the sputtering target needs to be able to be DC sputtered, the upper limit is 10 Ωcm at which DC sputtering is possible. Note that the volume resistivity of the thin film formed by sputtering using this target is in the range of 1 × 10 3 Ω · cm to 1 × 10 9 Ω · cm.

本発明のスパッタリングターゲットをスパッタして得られる膜の消衰係数(λ=450nm)は、使用する際の膜構成や膜厚にもよるが、0.01未満が好ましい。透明膜が必要な場合には、ゼロが理想と言える。本発明は、特に可視光領域の中でも短波長側を対象にしている。酸化物膜は一般に、可視光領域の短波長側での吸収を抑えることが難しく、短波長側に吸収を持ち、黄色っぽい膜になる傾向がある(例えば、IZOは黄色っぽい膜である。)。The extinction coefficient (λ = 450 nm) of the film obtained by sputtering the sputtering target of the present invention is preferably less than 0.01, although it depends on the film configuration and film thickness when used. Zero is ideal when a transparent film is required. The present invention is particularly aimed at the short wavelength side in the visible light region. In general, an oxide film is difficult to suppress absorption on the short wavelength side in the visible light region, has absorption on the short wavelength side, and tends to be a yellowish film (for example, IZO is a yellowish film). .

本願発明のスパッタリングターゲットの製造に際しては、原料となるAl粉を0.2〜3.0mol%、MgO及び/又はSiO粉を1〜27mol%、残部をZnO粉として、これらが100mol%となるように、基本となる原料粉を調整し、これにさらに、融点が1000°C以下の低融点酸化物粉を0.1〜20wt%添加して焼結用原料とする。次に、この混合粉を、800°Cを超え1100°C未満でホットプレスする。これにより、Alが0.2〜3.0 mol%、MgO及び/又はSiOが1〜27 mol%、残部ZnOからなる基本組成(100mol%の組成)に対して、さらに融点が1000°C以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で0.1〜20wt%を含有するスパッタリングターゲットを得ることができる。
そして、この焼結により、相対密度を98%以上とし、ターゲットのバルク抵抗を10Ω・cm以下とすることができる。
In the production of the sputtering target of the present invention, the raw material Al 2 O 3 powder is 0.2 to 3.0 mol%, MgO and / or SiO 2 powder is 1 to 27 mol%, the remainder is ZnO powder, and these are 100 mol. The basic raw material powder is adjusted so that it becomes%, and further, 0.1 to 20 wt% of a low melting point oxide powder having a melting point of 1000 ° C. or lower is added to obtain a raw material for sintering. Next, this mixed powder is hot-pressed at a temperature exceeding 800 ° C. and lower than 1100 ° C. Thus, Al 2 O 3 is 0.2 to 3.0 mol%, MgO and / or SiO 2 is 1 to 27 mol%, relative to the basic composition and the balance ZnO (composition of 100 mol%), more melting point A sputtering target containing 0.1 to 20 wt% of a metal forming a low melting point oxide of 1000 ° C. or less in terms of oxide weight can be obtained.
And by this sintering, a relative density can be 98% or more, and the bulk resistance of a target can be 10 ohm * cm or less.

さらに、原料となるAl粉とZnO粉を予め混合して予め仮焼し、次にこの仮焼結したAl−ZnO粉(AZO粉)に、MgO及び/又はSiO粉、さらに低融点酸化物の粉を混合して焼結することもできる。
単にMgO及び/又はSiO粉を添加した場合には、AlとMgO及び/又はSiOが反応してスピネルとなり易く、バルク抵抗値が上昇する傾向にあるからである。したがって、焼結体のより低バルク抵抗化を達成するためには、仮焼結したAl−ZnO分(AZO粉)を使用して焼結することが望まれる。
Furthermore, Al 2 O 3 powder and ZnO powder as raw materials are mixed in advance and calcined in advance, and then pre-sintered Al 2 O 3 —ZnO powder (AZO powder) is mixed with MgO and / or SiO 2 powder. Furthermore, it is possible to mix and sinter the powder of low melting point oxide.
This is because when MgO and / or SiO 2 powder is simply added, Al 2 O 3 and MgO and / or SiO 2 are likely to react to form spinel, and the bulk resistance value tends to increase. Therefore, in order to achieve a lower bulk resistance of the sintered body, it is desired to sinter using a presintered Al 2 O 3 —ZnO content (AZO powder).

さらに、原料となるAl粉とZnO粉を予め混合して予め仮焼してAZO粉とするとともに、原料となるMgO粉とSiO粉とを同様に混合して仮焼し、次に前記仮焼したAl−ZnO粉(AZO粉)に、このMgO−SiO仮焼粉、さらに前記低融点酸化物粉を混合して焼結することが推奨される。これによって、スピネル化をさらに抑制でき低バルク抵抗化を達成できるからである。Further, the raw material Al 2 O 3 powder and ZnO powder are mixed in advance and preliminarily calcined to obtain AZO powder, and the raw material MgO powder and SiO 2 powder are similarly mixed and calcined. It is recommended that the MgO—SiO 2 calcined powder and the low melting point oxide powder be mixed and sintered with the calcined Al 2 O 3 —ZnO powder (AZO powder). This is because spinelization can be further suppressed and low bulk resistance can be achieved.

また、本発明のスパッタリングターゲットは、上記の通り相対密度が98%以上とすることが可能なので、スパッタ膜の均一性を高め、またスパッタリング時のパーティクルの発生を抑制できる優れた効果を有する。
上記に述べるスパッタリングターゲットを使用して、少なくとも薄膜として光情報記録媒体構造の一部を形成する光情報記録媒体を提供することができる。さらに、上記スパッタリングターゲットを使用して、少なくとも薄膜として光情報記録媒体の構造の一部を形成し、且つ記録層又は反射層と隣接して配置されている光情報記録媒体を作製することができる。
In addition, since the sputtering target of the present invention can have a relative density of 98% or more as described above, it has an excellent effect of improving the uniformity of the sputtered film and suppressing the generation of particles during sputtering.
By using the sputtering target described above, it is possible to provide an optical information recording medium which forms at least a part of the optical information recording medium structure as a thin film. Furthermore, by using the sputtering target, it is possible to produce an optical information recording medium in which a part of the structure of the optical information recording medium is formed as at least a thin film and is disposed adjacent to the recording layer or the reflective layer. .

本発明は、このように酸化亜鉛を主成分とするターゲットとすることにより、導電性を保有させることができ、これによって、直流スパッタ(DCスパッタ)によって薄膜を形成することが可能となる。DCスパッタリングはRFスパッタリングに比べ、成膜速度が速く、スパッタリング効率が良いという点で優れており、スループットを著しく向上できる。
また、DCスパッタリング装置は価格が安く、制御が容易であり、電力の消費量も少なくて済むという利点がある。保護膜自体の膜厚を薄くすることも可能となるため、生産性向上、基板加熱防止効果をさらに発揮できる。なお、本発明においては、製造条件及び材料の選択によっては、RFスパッタリングを行うことが必要な場合もあるが、その場合でも成膜速度の向上がある。
In the present invention, by using a target containing zinc oxide as a main component in this way, conductivity can be retained, whereby a thin film can be formed by direct current sputtering (DC sputtering). DC sputtering is superior to RF sputtering in that the deposition rate is high and sputtering efficiency is good, and the throughput can be significantly improved.
Further, the DC sputtering apparatus is advantageous in that it is inexpensive, easy to control, and consumes less power. Since it is possible to reduce the thickness of the protective film itself, it is possible to further improve productivity and prevent substrate heating. In the present invention, it may be necessary to perform RF sputtering depending on the manufacturing conditions and selection of materials, but even in such a case, the film formation rate is improved.

さらに、本発明のスパッタリングターゲットを使用して形成された薄膜は、光情報記録媒体の構造の一部を形成し、記録層又は反射層と隣接して配置されるが、上記の通り、ZnSを使用していないので、Sによる汚染がなく、保護層に挟まれるように配置された記録層材への硫黄成分の拡散がなくなり、これによる記録層の劣化がなくなるという著しい効果がある。
また、大容量化、高速記録化のため、高反射率で高熱伝導特性を有する純AgまたはAg合金が反射層材に使用されるようになったが、この隣接する反射層への硫黄成分の拡散も無くなり、同様に反射層材が腐食劣化して、光情報記録媒体の反射率等の特性劣化を引き起こす原因が一掃されるという優れた効果を有する。
Furthermore, the thin film formed using the sputtering target of the present invention forms a part of the structure of the optical information recording medium and is arranged adjacent to the recording layer or the reflective layer. Since it is not used, there is no contamination due to S, and there is no significant diffusion of sulfur component into the recording layer material arranged so as to be sandwiched between protective layers, thereby eliminating the deterioration of the recording layer.
In addition, pure Ag or Ag alloy having high reflectivity and high thermal conductivity has been used for the reflective layer material in order to increase the capacity and increase the recording speed, but the sulfur component to the adjacent reflective layer has been used. Diffusion is also eliminated, and the reflective layer material is similarly corroded and has an excellent effect of eliminating the cause of deterioration of characteristics such as reflectance of the optical information recording medium.

さらに、本発明のスパッタリングターゲットを使用することにより、生産性が向上し、品質の優れた材料を得ることができ、光ディスク保護膜をもつ光記録媒体を低コストで安定して製造できるという著しい効果がある。
本発明のスパッタリングターゲットの密度向上は、空孔を減少させ結晶粒を微細化し、ターゲットのスパッタ面を均一かつ平滑にすることができるので、スパッタリング時のパーティクルやノジュールを低減させ、さらにターゲットライフも長くすることができるという著しい効果を有し、品質のばらつきが少なく量産性を向上させることができる。
Furthermore, by using the sputtering target of the present invention, productivity is improved, a material with excellent quality can be obtained, and an optical recording medium having an optical disk protective film can be manufactured stably at low cost. There is.
The improvement in the density of the sputtering target of the present invention can reduce the number of vacancies, refine the crystal grains, and make the sputtering surface of the target uniform and smooth, thereby reducing particles and nodules during sputtering, and further improving the target life. It has a remarkable effect that it can be lengthened, and there is little variation in quality, so that mass productivity can be improved.

以下、実施例および比較例に基づいて説明する。なお、本実施例はあくまで一例であり、この例によって何ら制限されるものではない。すなわち、本発明は特許請求の範囲によってのみ制限されるものであり、本発明に含まれる実施例以外の種々の変形を包含するものである。  Hereinafter, description will be made based on Examples and Comparative Examples. In addition, a present Example is an example to the last, and is not restrict | limited at all by this example. In other words, the present invention is limited only by the scope of the claims, and includes various modifications other than the examples included in the present invention.

(実施例1)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のB粉を準備した。
次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
Example 1
4N equivalent ZnO powder, 4N equivalent MgO powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent Al 2 O 3 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent, SiO 2 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N A B 2 O 3 powder having an average particle size of 5 μm or less was prepared.
Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の比率は、ZnO粉:72.0mol%、MgO粉:24.6mol%、Al粉:1.2mol%、SiO粉:2.2mol%とし、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらにB粉:1.0wt%を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は99.6%に達し、バルク抵抗は3.5×10−3Ω・cm(3.5mΩ・cm)となった。
なお、本明細書で表示する密度は相対密度を意味する。各相対密度は、原料の密度から計算されたターゲットの理論密度に対して、製造した複合酸化物であるターゲットの密度を計測し、それぞれの密度から相対密度を求めたものである。原料の単なる混合物でないため、表2に示すように、相対密度が100%を超える例がある。
As shown in Table 2, the ratio of the raw materials, ZnO powder: 72.0mol%, MgO powder: 24.6mol%, Al 2 O 3 powder: 1.2 mol%, SiO 2 powder: a 2.2 mol%, the total The basic raw material was 100 mol%. And this further B 2 O 3 powder: blended 1.0 wt% was sintered raw material. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target reached 99.6%, and the bulk resistance was 3.5 × 10 −3 Ω · cm (3.5 mΩ · cm).
In addition, the density displayed in this specification means a relative density. Each relative density is obtained by measuring the density of a target, which is a produced complex oxide, with respect to the theoretical density of the target calculated from the density of the raw material, and obtaining the relative density from each density. Since it is not a simple mixture of raw materials, as shown in Table 2, there is an example in which the relative density exceeds 100%.

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は2.8Å/secが達成され、安定したDCスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.943、体積抵抗率:2×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. The film formation rate was 2.8 Å / sec, stable DC sputtering was possible, and good sputtering properties were obtained. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.943, volume resistivity: 2 × 10 5 Ω · cm, and extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(比較例1)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉を準備した。次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1150°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
表2に示すように、原料の比率は、ZnO粉:72.0mol%、MgO粉:24.6mol%、Al粉:1.2mol%、SiO粉:2.2mol%とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は97.6%となり、実施例1に比べて低下した。バルク抵抗は2.0×10−3Ω・cmとなった。
(Comparative Example 1)
ZnO powder of 4N equivalent and 5 μm or less, 4O equivalent MgO powder of 5 μm or less in average particle diameter, 4N equivalent of Al 2 O 3 powder of 5 μm or less in average particle diameter, 4N equivalent of SiO 2 powder of 5 μm or less in average particle diameter prepared did. Next, these powders were prepared in the mixing ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1150 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .
As shown in Table 2, the ratio of the raw materials, ZnO powder: 72.0mol%, MgO powder: 24.6mol%, Al 2 O 3 powder: 1.2 mol%, SiO 2 powder: was 2.2 mol%. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target was 97.6%, which was lower than that in Example 1. The bulk resistance was 2.0 × 10 −3 Ω · cm.

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は2.2Å/secが達成できたが、スパッタリング中に異常放電と、パーティクルの発生があり、安定したDCスパッタができなかった。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.948、体積抵抗率:1×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. Although the film formation rate was 2.2 liters / sec, abnormal discharge and generation of particles occurred during sputtering, and stable DC sputtering could not be performed. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.948, volume resistivity: 1 × 10 5 Ω · cm, extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(比較例2)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉を準備した。次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度(比較例1よりも低温)でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
表2に示すように、原料の比率は、ZnO粉:72.0mol%、MgO粉:24.6mol%、Al粉:1.2mol%、SiO粉:2.2mol%とし、比較例1と同様とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は90.9%となり、実施例1に比べて低下し、さらに比較例1よりも低下した。バルク抵抗は3.0×10−3Ω・cmとなった。
(Comparative Example 2)
ZnO powder of 4N equivalent and 5 μm or less, 4O equivalent MgO powder of 5 μm or less in average particle diameter, 4N equivalent of Al 2 O 3 powder of 5 μm or less in average particle diameter, 4N equivalent of SiO 2 powder of 5 μm or less in average particle diameter prepared did. Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. (lower temperature than Comparative Example 1). The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .
As shown in Table 2, the ratio of the raw materials, ZnO powder: 72.0mol%, MgO powder: 24.6mol%, Al 2 O 3 powder: 1.2 mol%, SiO 2 powder: a 2.2 mol%, compared Same as Example 1. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target was 90.9%, which was lower than that of Example 1 and further lower than that of Comparative Example 1. The bulk resistance was 3.0 × 10 −3 Ω · cm.

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、比較例1と同様の条件で、DCスパッタリングしようとしたが、安定したDCスパッタができなかったので中断した。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Using the above-finished 6-inch φ target, DC sputtering was attempted under the same conditions as in Comparative Example 1, but was interrupted because stable DC sputtering could not be performed. These conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例2)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のB粉を準備した。
次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
(Example 2)
4N equivalent ZnO powder, 4N equivalent MgO powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent Al 2 O 3 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent, SiO 2 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N A B 2 O 3 powder having an average particle size of 5 μm or less was prepared.
Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の配合比は、ZnO粉:72.0mol%、MgO粉:24.6mol%、Al粉:1.2mol%、SiO粉:2.2mol%とし、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらにB粉:0.5wt%を配合して焼結原料とした。
粉の配合比は、実施例1よりも下げた。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は99.5%に達し、バルク抵抗は2.9×10−3Ω・cm(3.5mΩ・cm)となった。密度は、実施例1よりも若干低下した。
As shown in Table 2, the raw material mixing ratio of, ZnO powder: 72.0mol%, MgO powder: 24.6mol%, Al 2 O 3 powder: 1.2 mol%, SiO 2 powder: a 2.2 mol%, A total of 100 mol% was used as a basic raw material. And this further B 2 O 3 powder: the sintering raw material by blending 0.5 wt%.
The blending ratio of B 2 O 3 powder was lower than that in Example 1. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target reached 99.5%, and the bulk resistance was 2.9 × 10 −3 Ω · cm (3.5 mΩ · cm). The density was slightly lower than in Example 1.

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は2.6Å/secが達成され、安定したDCスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.945、体積抵抗率:2×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. The film formation rate was 2.6 Å / sec, stable DC sputtering was possible, and good sputtering properties were obtained. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.945, volume resistivity: 2 × 10 5 Ω · cm, and extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例3)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のB粉を準備した。
次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
(Example 3)
4N equivalent ZnO powder, 4N equivalent MgO powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent Al 2 O 3 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent, SiO 2 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N A B 2 O 3 powder having an average particle size of 5 μm or less was prepared.
Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の配合比は、ZnO粉:89.3mol%、MgO粉:9.2mol%、Al粉:0.7mol%、SiO粉:0.8mol%とし、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらにB粉:1.0wt%を配合して焼結原料とした。B粉の配合比は、実施例1と同等とした。
他の原料の配合割合を変化させた。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は101.6%に達し、バルク抵抗は2.2×10−3Ω・cm(2.2mΩ・cm)となった。密度は、実施例1よりも、さらに向上した。
As shown in Table 2, the raw material mixing ratio of, ZnO powder: 89.3mol%, MgO powder: 9.2 mol%, Al 2 O 3 powder: 0.7 mol%, SiO 2 powder: a 0.8 mol%, A total of 100 mol% was used as a basic raw material. And this further B 2 O 3 powder: blended 1.0 wt% was sintered raw material. The blending ratio of B 2 O 3 powder was the same as in Example 1.
The mixing ratio of other raw materials was changed. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target reached 101.6%, and the bulk resistance was 2.2 × 10 −3 Ω · cm (2.2 mΩ · cm). The density was further improved as compared with Example 1.

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は3.0Å/secが達成され、安定したDCスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.973、体積抵抗率:3×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. The film formation rate was 3.0 liters / sec, stable DC sputtering was possible, and good sputtering properties were obtained. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.973, volume resistivity: 3 × 10 3 Ω · cm, and extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例4)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のB粉を準備した。
次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
Example 4
4N equivalent ZnO powder, 4N equivalent MgO powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent Al 2 O 3 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent, SiO 2 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N A B 2 O 3 powder having an average particle size of 5 μm or less was prepared.
Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の配合比は、ZnO粉:68.9mol%、MgO粉:24.6mol%、Al粉:1.1mol%、SiO粉:5.4mol%、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらにB粉:1.0wt%を配合して焼結原料とした。B粉の配合比は、実施例2と同等とした。
他の原料の配合割合を変化させた。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は101.6%に達し、バルク抵抗は3.3×10−3Ω・cm(3.3mΩ・cm)となった。密度は、実施例1、2よりも、さらに向上した。
As shown in Table 2, the raw material mixing ratio of, ZnO powder: 68.9mol%, MgO powder: 24.6mol%, Al 2 O 3 powder: 1.1 mol%, SiO 2 powder: 5.4 mol%, the total The basic raw material was 100 mol%. And this further B 2 O 3 powder: blended 1.0 wt% was sintered raw material. The blending ratio of B 2 O 3 powder was the same as in Example 2.
The mixing ratio of other raw materials was changed. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target reached 101.6%, and the bulk resistance became 3.3 × 10 −3 Ω · cm (3.3 mΩ · cm). The density was further improved as compared with Examples 1 and 2.

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は2.9Å/secが達成され、安定したDCスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.899、体積抵抗率:1×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. The film formation rate was 2.9 Å / sec, stable DC sputtering was possible, and good sputtering properties were obtained. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.899, volume resistivity: 1 × 10 6 Ω · cm, extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例5)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のBi粉を準備した。
次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
(Example 5)
4N equivalent ZnO powder, 4N equivalent MgO powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent Al 2 O 3 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent, SiO 2 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N Correspondingly, Bi 2 O 3 powder having an average particle size of 5 μm or less was prepared.
Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の配合比は、ZnO粉:72.0mol%、MgO粉:24.6mol%、Al粉:1.2mol%、SiO粉:2.2mol%とし、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらにBi粉:1.0mol%を配合して焼結原料とした。Bi粉の配合比は、実施例1と同等とした。実施例1と異なる点は、B粉に替えてBi粉を用いた点である。
焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は98.5%となり、バルク抵抗は2.3×10−3Ω・cm(2.3mΩ・cm)となった。
As shown in Table 2, the raw material mixing ratio of, ZnO powder: 72.0mol%, MgO powder: 24.6mol%, Al 2 O 3 powder: 1.2 mol%, SiO 2 powder: a 2.2 mol%, A total of 100 mol% was used as a basic raw material. And this further Bi 2 O 3 powder: blended 1.0 mol% was sintered raw material. The blending ratio of Bi 2 O 3 powder was the same as in Example 1. The difference from Example 1 is that Bi 2 O 3 powder was used instead of B 2 O 3 powder.
After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target was 98.5%, and the bulk resistance was 2.3 × 10 −3 Ω · cm (2.3 mΩ · cm).

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は2.8Å/secが達成され、安定したDCスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.953、体積抵抗率:5×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. The film formation rate was 2.8 Å / sec, stable DC sputtering was possible, and good sputtering properties were obtained. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.953, volume resistivity: 5 × 10 5 Ω · cm, and extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例6)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のB粉を準備した。次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
(Example 6)
4N equivalent ZnO powder of 5 μm or less, 4N equivalent of Al 2 O 3 powder with an average particle diameter of 5 μm or less, 4N equivalent of SiO 2 powder with an average particle diameter of 5 μm or less, 4N equivalent of B 2 O 3 with an average particle diameter of 5 μm or less Prepared flour. Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の比率は、ZnO粉:80.5mol%、Al粉:2.5mol%、SiO粉:17.0mol%とし、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらに添加物としてB粉:1.5wt%を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は99.6%に達し、バルク抵抗は1.3×10−3Ω・cm(1.3mΩ・cm)となった。As shown in Table 2, the ratio of the raw materials, ZnO powder: 80.5mol%, Al 2 O 3 powder: 2.5 mol%, SiO 2 powder: a 17.0Mol%, as 100 mol% in total, and the basic raw material did. Further, B 2 O 3 powder: 1.5 wt% was further added as an additive to obtain a sintered raw material. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target reached 99.6%, and the bulk resistance became 1.3 × 10 −3 Ω · cm (1.3 mΩ · cm).

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は2.4Å/secが達成され、安定したDCスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.84、体積抵抗率:6×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. The film formation rate was 2.4 Å / sec, stable DC sputtering was possible, and good sputtering properties were obtained. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.84, volume resistivity: 6 × 10 4 Ω · cm, extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例7)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のB粉を準備した。次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1050°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
(Example 7)
ZnO powder with 4N equivalent and 5 μm or less, MgO powder with 4N equivalent and average particle size of 5 μm or less, Al 2 O 3 powder with 4N equivalent and average particle size of 5 μm or less, B 2 O 3 powder with 4N equivalent and average particle size of 5 μm or less Prepared. Next, these powders were blended to the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1050 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の比率は、ZnO粉:79.9mol%、MgO粉:17.6mol%、Al粉:2.5mol%とし、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらにB粉:1.5wt%を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は99.4%に達し、バルク抵抗は2.1×10−3Ω・cm(2.1mΩ・cm)となった。As shown in Table 2, the ratio of the raw materials, ZnO powder: 79.9mol%, MgO powder: 17.6 mol%, Al 2 O 3 powder: the 2.5 mol%, as 100 mol% in total, and the basic raw material . And this further B 2 O 3 powder: blended 1.5 wt% was sintered raw material. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target reached 99.4%, and the bulk resistance was 2.1 × 10 −3 Ω · cm (2.1 mΩ · cm).

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、スパッタリングを行った。スパッタ条件は、DCスパッタ、スパッタパワー500W、Ar−2%O混合ガス圧0.5Paとし、膜厚1500Åに成膜した。成膜速度は2.6Å/secが達成され、安定したDCスパッタができ、良好なスパッタ性を有した。成膜サンプルの屈折率(波長550nm)は1.95、体積抵抗率:7×10Ω・cm、消衰係数(λ=450nm):<0.01であった。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Sputtering was performed using the above-mentioned 6-inch φ-sized target that was finished. The sputtering conditions were DC sputtering, sputtering power of 500 W, Ar-2% O 2 mixed gas pressure of 0.5 Pa, and a film thickness of 1500 mm was formed. The film formation rate was 2.6 Å / sec, stable DC sputtering was possible, and good sputtering properties were obtained. The refractive index (wavelength 550 nm) of the film formation sample was 1.95, volume resistivity: 7 × 10 4 Ω · cm, and extinction coefficient (λ = 450 nm): <0.01. These conditions and results are summarized in Table 2.

(比較例3)
4N相当で5μm以下のZnO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のMgO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のAl粉、4N相当で平均粒径5μm以下のSiO粉、4N相当で平均粒径5μm以下のB粉を準備した。
次に、これらの粉末を表2に示す配合比に調合し、これを混合した後、1000°Cの温度でホットプレス(HP)した。ホットプレスの圧力は220kg/cmとした。
(Comparative Example 3)
4N equivalent ZnO powder, 4N equivalent MgO powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent Al 2 O 3 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N equivalent, SiO 2 powder with an average particle size of 5 μm or less, 4N A B 2 O 3 powder having an average particle size of 5 μm or less was prepared.
Next, these powders were blended at the blending ratio shown in Table 2, mixed, and then hot pressed (HP) at a temperature of 1000 ° C. The pressure of the hot press was 220 kg / cm 2 .

表2に示すように、原料の比率は、ZnO粉:72.0mol%、MgO粉:24.6mol%、Al粉:1.2mol%、SiO粉:2.2mol%とし、合計で100mol%として、基本原料とした。そして、これにさらにB粉:0.5wt%を配合して焼結原料とした。焼結後、この焼結体を機械加工でターゲット形状に仕上げた。焼結体ターゲットの密度は99.6%に達し、バルク抵抗は3.2×10−3Ω・cm(3.2mΩ・cm)となった。As shown in Table 2, the ratio of the raw materials, ZnO powder: 72.0mol%, MgO powder: 24.6mol%, Al 2 O 3 powder: 1.2 mol%, SiO 2 powder: a 2.2 mol%, the total The basic raw material was 100 mol%. And this further B 2 O 3 powder: the sintering raw material by blending 0.5 wt%. After sintering, the sintered body was finished into a target shape by machining. The density of the sintered compact target reached 99.6%, and the bulk resistance was 3.2 × 10 −3 Ω · cm (3.2 mΩ · cm).

上記の仕上げ加工した6インチφサイズのターゲットを使用して、比較例1と同様の条件で、DCスパッタリングしようとしたが、安定したDCスパッタができなかったので中断した。これらの条件及び結果を、まとめて表2に示す。Using the above-finished 6-inch φ target, DC sputtering was attempted under the same conditions as in Comparative Example 1, but was interrupted because stable DC sputtering could not be performed. These conditions and results are summarized in Table 2.

(実施例と比較例による綜合評価の概要)
上記の比較例1から明らかなように、低融点酸化物の添加なしでは、1150℃、220kg/cmでのホットプレスにおいて、密度97.6%であり、低かった。この温度においてもZnOの還元は起こっており、低温焼結化が必要であることが分かる。
比較例2に示すように、同原料において1050°C、220kg/cmにてHPを実施したところ、密度はさらに低下し、90.9%となった。
(Overview of comprehensive evaluation by examples and comparative examples)
As apparent from Comparative Example 1 above, without addition of the low melting point oxide, the density was 97.6% and low in the hot press at 1150 ° C. and 220 kg / cm 2 . It can be seen that reduction of ZnO occurs even at this temperature, and low-temperature sintering is necessary.
As shown in Comparative Example 2, when HP was carried out at 1050 ° C. and 220 kg / cm 2 for the same raw material, the density further decreased to 90.9%.

上記実施例に示すように、低融点酸化物としてBを添加すると、0.5wt%、1.0wt%の添加において、収縮温度の低温化が確認された(図3参照)。
実施例1及び実施例2に示すように、B添加0.5、1.0wt%について、密度はそれぞれ、99.6、99.5%となり、低温焼結での高密度化が達成された。バルク抵抗値についても、2.0〜4.0mΩcmで10mΩcm以下となり、DCスパッタ可能であった。
As shown in the above examples, when B 2 O 3 was added as a low melting point oxide, it was confirmed that the shrinkage temperature was lowered when 0.5 wt% and 1.0 wt% were added (see FIG. 3).
As shown in Example 1 and Example 2, for B 2 O 3 addition of 0.5 and 1.0 wt%, the densities were 99.6 and 99.5%, respectively. Achieved. The bulk resistance value was 2.0 to 4.0 mΩcm and 10 mΩcm or less, and DC sputtering was possible.

さらなる低温化として、B添加0.5wt%について、比較例3に示すように、1000°CにてH/Pを行ったところ、密度は93.4%となり高密度化は達成されなかった。さらに、ZnO−Al-MgO-SiOの組成を変化させた場合についても、実施例3、4に示すように、B添加により低温焼結化および高密度化が可能であることが確認された。いずれもDCスパッタに問題ないバルク抵抗値が得られた。As a further reduction in temperature, H / P was performed at 1000 ° C. for 0.5 wt% of B 2 O 3 added as shown in Comparative Example 3. As a result, the density was 93.4%, and high density was achieved. There wasn't. Further, even when the composition of ZnO—Al 2 O 3 —MgO—SiO 2 is changed, as shown in Examples 3 and 4, low temperature sintering and high density can be achieved by adding B 2 O 3. It was confirmed that there was. In either case, a bulk resistance value with no problem in DC sputtering was obtained.

上記について、低融点酸化物としてBを添加する場合と添加しない場合についての評価結果であるが、低融点酸化物としてBiを用いた場合にも、実施例5に示すように、B添加と同様な効果が得られた。
さらに、実施例には示していないが、Sb、P、KO、V、TeO 、Ti、PbO、MoOの材料を使用した場合も、低融点酸化物であることから、同様な効果があることが推定される。
また、以上については、低融点酸化物を単独添加した場合について述べたが、これらを複合添加した場合も、同様の効果が得られた。
  For the above, B as the low melting point oxide2O3Is an evaluation result for the case of adding and not adding Bi.2O3As shown in Example 5, when B is used, B2O3The same effect as the addition was obtained.
Further, although not shown in the examples, Sb2O3, P2O5, K2O, V2O5, TeO 2, Ti2O3, PbO, MoO3Even when this material is used, it is presumed that the same effect is obtained because it is a low melting point oxide.
Further, the above description has been made on the case where the low melting point oxide is added alone, but the same effect can be obtained when these are added in combination.

さらに、本発明の大きな特徴は、ターゲットバルク抵抗値が減少し、導電性が付与され、相対密度を98%以上の高密度化によって、安定したDCスパッタを可能とした点にある。そして、このDCスパッタリングの特徴である、スパッタの制御性を容易にし、成膜速度を上げ、スパッタリング効率を向上させることができるという著しい効果がある。必要に応じてRFスパッタを実施するが、その場合でも成膜速度の向上が見られる。
また、成膜の際にスパッタ時に発生するパーティクル(発塵)やノジュールを低減し、品質のばらつきが少なく量産性を向上させることができ、光ディスク保護膜をもつ光記録媒体等を低コストで安定して製造できるという著しい効果がある。したがって、本願発明は、光学薄膜用として極めて有用である。
Furthermore, the major features of the present invention are that the target bulk resistance value is reduced, conductivity is imparted, and stable DC sputtering is enabled by increasing the relative density to 98% or higher. And there is a remarkable effect that the controllability of sputtering, which is the feature of this DC sputtering, can be facilitated, the film forming speed can be increased, and the sputtering efficiency can be improved. RF sputtering is performed as necessary, but even in this case, the film formation rate is improved.
In addition, particles (dust generation) and nodules generated during sputtering during film formation can be reduced, quality variation can be reduced and mass productivity can be improved, and optical recording media with optical disk protective films can be stably manufactured at low cost. There is a remarkable effect that it can be manufactured. Therefore, the present invention is extremely useful for optical thin films.

本発明のスパッタリングターゲットを使用して形成された薄膜は、光情報記録媒体の構造の一部を形成し、ZnSを使用していないので、記録層材への硫黄成分の拡散がなくなり、これによる記録層の劣化がなくなるという著しい効果がある。
また、隣接する高反射率で高熱伝導特性を有する純AgまたはAg合金を反射層に用いた場合には、該反射層への硫黄成分の拡散も無くなり、反射層が腐食劣化して特性劣化を引き起こす原因が一掃されるという優れた効果を有する。
また、硫化の問題のない半透過層として、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層して任意の光学特性を持たせた半透過層とすることができる。本発明のターゲットは、半透過層を構成する低屈折率層としても有用である。さらに、有機ELテレビ用途、タッチパネル用電極、ハードディスクのシード層等への適用も可能である。
The thin film formed using the sputtering target of the present invention forms part of the structure of the optical information recording medium and does not use ZnS, so that there is no diffusion of the sulfur component into the recording layer material. There is a remarkable effect that the recording layer is not deteriorated.
In addition, when pure Ag or Ag alloy having high heat conductivity and adjacent reflectivity is used for the reflection layer, diffusion of sulfur component to the reflection layer is eliminated, and the reflection layer is deteriorated due to corrosion deterioration. It has an excellent effect of causing the cause to be wiped out.
Further, as a semi-transmissive layer free from the problem of sulfuration, a semi-transmissive layer having arbitrary optical characteristics can be formed by alternately laminating a high refractive index layer and a low refractive index layer. The target of the present invention is also useful as a low refractive index layer constituting a semi-transmissive layer. Furthermore, it can also be applied to organic EL TV applications, touch panel electrodes, hard disk seed layers, and the like.

Claims (17)

亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)及び/又は珪素(Si)の3元素又は4元素、及び酸素(O)からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有するターゲットであって、Alの含有量がAl換算で0.2〜3.0 mol%、Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で1〜27 mol%、残部がZnのZnO換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が1000°C以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で0.1〜20wt%含有することを特徴とするスパッタリングターゲット。Contains a metal that forms a low-melting-point oxide with respect to a basic composition consisting of three elements or four elements of zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg) and / or silicon (Si), and oxygen (O) to a target, 0.2 to 3.0 mol% Al content in terms of Al 2 O 3, Mg and / or Si 1 to 27 mol% content of MgO and / or SiO 2 in terms of, With respect to the basic composition consisting of the ZnO content of Zn, the remainder further contains 0.1 to 20 wt% of a metal that forms a low melting point oxide having a melting point of 1000 ° C or less in terms of oxide weight. Sputtering target. 低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物換算で0.1〜10wt%であることを特徴とする請求項1記載のスパッタリングターゲット。The sputtering target according to claim 1, wherein the content of the metal forming the low melting point oxide is 0.1 to 10 wt% in terms of oxide. 低融点酸化物として、B、P、KO、V、Sb、TeO、Ti、PbO、Bi、MoOから選択した一種以上の材料であることを特徴とする請求項1又は2記載のスパッタリングターゲット。As the low melting point oxide, selected from B 2 O 3, P 2 O 5, K 2 O, V 2 O 5, Sb 2 O 3, TeO 2, Ti 2 O 3, PbO, Bi 2 O 3, MoO 3 The sputtering target according to claim 1, wherein the sputtering target is one or more materials. Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で10〜27mol%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。The sputtering target according to any one of claims 1 to 3, wherein the content of Mg and / or Si is 10~27Mol% of MgO and / or SiO 2 conversion. 相対密度が98%以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。A relative density is 98% or more, The sputtering target as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. ターゲットのバルク抵抗が10Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。The sputtering target according to claim 1, wherein the target has a bulk resistance of 10 Ω · cm or less. 光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ELテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲット。7. The optical information recording medium, which is used for an optical thin film for forming a protective layer, a reflective layer or a semi-transmissive layer, for an organic EL television, for a touch panel electrode, and for a hard disk seed layer. The sputtering target according to claim 1. Al粉が0.2〜3.0mol%、MgO及び/又はSiO粉が1〜27mol%、残部をZnO粉として、これらの合計量が100mol%となるように基本焼結用原料粉を調整し、これにさらに融点が1000°C以下の低融点酸化物粉を0.1〜20wt%添加して焼結原料とし、この焼結原料を800°Cを超え1150°C未満でホットプレスすることを特徴とするスパッタリングターゲットの製造方法。Raw materials for basic sintering so that the total amount of Al 2 O 3 powder is 0.2 to 3.0 mol%, MgO and / or SiO 2 powder is 1 to 27 mol%, and the balance is ZnO powder, and the total amount thereof is 100 mol%. A powder is prepared, and 0.1 to 20 wt% of a low melting point oxide powder having a melting point of 1000 ° C. or lower is further added thereto to obtain a sintered raw material. The sintered raw material exceeds 800 ° C. and less than 1150 ° C. A method for producing a sputtering target, comprising hot pressing. 相対密度を98%以上とすることを特徴とする請求項8に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。The method for producing a sputtering target according to claim 8, wherein the relative density is 98% or more. バルク抵抗を10Ω・cm以下とすることを特徴とする請求項8〜9のいずれか一項に記載のスパッタリングターゲットの製造方法。The method for producing a sputtering target according to claim 8, wherein the bulk resistance is 10 Ω · cm or less. 亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)及び/又は珪素(Si)の3元素又は4元素、及び酸素(O)からなる基本組成に対して低融点酸化物を形成する金属を含有する薄膜であって、Alの含有量がAl換算で0.2〜3.0 mol%、Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で1〜27 mol%、残部がZnのZnO換算の含有量からなる基本組成に対して、さらに融点が1000°C以下の低融点酸化物を形成する金属を酸化物重量換算で0.1〜20wt%含有することを特徴とする薄膜。Contains a metal that forms a low-melting-point oxide with respect to a basic composition consisting of three elements or four elements of zinc (Zn), aluminum (Al), magnesium (Mg) and / or silicon (Si), and oxygen (O) to a thin, 0.2 to 3.0 mol% Al content in terms of Al 2 O 3, Mg and / or Si 1 to 27 mol% content of MgO and / or SiO 2 in terms of, With respect to the basic composition consisting of the ZnO content of Zn, the remainder further contains 0.1 to 20 wt% of a metal that forms a low melting point oxide having a melting point of 1000 ° C or less in terms of oxide weight. And thin film. 低融点酸化物を形成する金属の含有量が酸化物換算で0.1〜10wt%であることを特徴とする請求項11記載の薄膜。The thin film according to claim 11, wherein the content of the metal forming the low melting point oxide is 0.1 to 10 wt% in terms of oxide. 低融点酸化物が、B、P、KO、V、Sb、TeO、Ti 、PbO、Bi、MoOから選択した一種以上であることを特徴とする請求項11又は12記載の薄膜。Low melting point oxide is B2O3, P2O5, K2O, V2O5, Sb2O3, TeO2, Ti 2O3, PbO, Bi2O3, MoO3The thin film according to claim 11, wherein the thin film is one or more selected from the group consisting of: Mg及び/又はSiの含有量がMgO及び/又はSiO換算で10〜27mol%であることを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の薄膜。14. The thin film according to claim 11, wherein the content of Mg and / or Si is 10 to 27 mol% in terms of MgO and / or SiO 2 . 屈折率(波長550nm)が2以下であることを特徴とする請求項11〜14のいずれか一項に記載の薄膜。  The refractive index (wavelength 550 nm) is 2 or less, The thin film as described in any one of Claims 11-14 characterized by the above-mentioned. 消衰係数(λ=450nm)が0.01未満であることを特徴とする請求項11〜15のいずれか一項に記載の薄膜。  The thin film according to claim 11, wherein the extinction coefficient (λ = 450 nm) is less than 0.01. 光情報記録媒体の保護層、反射層又は半透過層を形成する光学薄膜用、有機ELテレビ用、タッチパネル用電極用、ハードディスクのシード層用に用いることを特徴とする請求項11〜16のいずれか一項に記載の薄膜。17. The optical information recording medium is used for an optical thin film for forming a protective layer, a reflective layer or a semi-transmissive layer, for an organic EL television, for a touch panel electrode, and for a seed layer of a hard disk. A thin film according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104630723A (en) * 2013-11-13 2015-05-20 宸鸿科技(厦门)有限公司 Sputtering target, transparent conducting film, manufacturing method of transparent conducting film and touch panel
CN105399413B (en) * 2015-12-09 2017-10-20 苏州博恩希普新材料科技有限公司 A kind of low-k, low-loss microwave-medium ceramics and preparation method
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JP2805813B2 (en) 1988-08-09 1998-09-30 東ソー株式会社 Sputtering target and method for manufacturing the same
DE68919299T2 (en) * 1988-08-09 1995-04-06 Tosoh Corp Zinc oxide sintered body and its manufacture.
JPH062130A (en) * 1992-06-15 1994-01-11 Mitsubishi Materials Corp Zinc oxide-based target for sputtering
JPH08264022A (en) 1995-03-27 1996-10-11 Gunze Ltd Transparent conductive film
JPH11302835A (en) * 1998-04-21 1999-11-02 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Production of zinc oxide base sintered compact
JPH11322332A (en) 1998-05-21 1999-11-24 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Zno-based sintered product and its production
CN101189358B (en) * 2005-05-30 2010-05-19 日矿金属株式会社 Sputtering target and process for producing the same
JP2007311041A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Bridgestone Corp Film-forming method of crystalline zno system transparent conductive thin film, crystalline zno system transparent conductive thin film and film, as well as resistance film type touch panel
JP5388266B2 (en) * 2008-03-19 2014-01-15 国立大学法人岩手大学 ZnO-based target and manufacturing method thereof, conductive thin film manufacturing method, and conductive thin film
CN101851739A (en) * 2009-04-02 2010-10-06 宜兴佰伦光电材料科技有限公司 AZO sputtering target for high-stability transparent conductive film and manufacturing method

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