KR20050102146A - 스퍼터링 타겟트 및 그의 제조방법과 광 정보기록 매체용박막 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 A, B와 각각 상이한 3가 이상의 양성원소이며 그 가수를 각각 Ka,Kb로 했을 때 AXBYO( KaX , KbY )/2 (ZnO)m, O＜X＜2, Y=2-X, 1≤m를 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 함유하며 더욱이 카르코겐화 아연을 함유하고, 상대밀도 90% 이상, 벌크 저항치 0.1Ω㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트에 관한 것이다. 스퍼터링에 의해 막을 형성 할 시, 기판에의 가열등의 영향을 적게하고 고속 성막이 가능하며 또한 막두께를 엷게 조정 가능하고 더욱이 스퍼터시에 발생하는 파티클(發塵)이나 노줄을 저감시켜 품질의 격차가 적어 양산성을 향상시키는 것이 가능하며 또한 결정입이 미세한 고밀도의 스퍼터링 타겟트 및 그 제조방법과 특히 보호막으로서의 사용에 최적인 광 정보기록 매체용 박막 및 그 제조방법을 얻는 것이다.

Description

스퍼터링 타겟트 및 그의 제조방법과 광 정보기록 매체용 박막 및 그의 제조방법{SPUTTERING TARGET AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, THIN FILM FOR OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은, 광 정보기록 매체 보호층 용 박막에 있어 비정질 안정성을 가지며 스퍼터링 타겟트에 의해 막을 형성할 시 직류(DC) 스퍼터링이 가능하며 스퍼터링시의 아킹이 적고 이것에 기인하여 발생하는 파티클(發塵)이나 노줄을 저감시키는 것이 가능하며 또한 고밀도에서 품질의 격차가 적어 양산성을 향상시키는 것이 가능한 스퍼터링 타겟트 및 그 제조방법과 광 정보기록 매체용 박막(특히 보호막으로서의 사용) 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 자기 헤드를 필요로 하지 않는 다시쓰기 가 가능한 고밀도 광 정보기록 매체인 고밀도 기록 광 디스크 기술이 개발되어, 급속하게 상품화되고 있다. 특히 CD-RW는 다시쓰기 가능한 CD로써 1977년에 등장하여 현재 가장 많이 보급되고 있는 상(相) 변화 광디스크이다. 이 CD-RW의 다시쓰기 횟수는 1000회 정도이다. 또한 DVD용으로써 DVD-RW가 개발되어 상품화되고 있지만 이 디스크의 층(層) 구조는 기본적으로 CD-RW와 같은 것이다. 이 다시쓰기 횟수는 1000 ~ 10000회 정도이다.
이 상 변화형 광 디스크를 사용한 기록원리를 이하에 간단하게 설명한다. 상 변화형 광디스크는 기판상의 기록 박막을 레이저광의 조사에 의해 가열 승온시켜 그 기록 박막의 구조에 결정학적인 상 변화(아몰퍼스⇔결정)를 일으켜 정보의 기록ㆍ재생을 행하는 것으로써 보다 구체적으로는 그 상간(相間)의 광학 정수의 변화에 기인하는 반사율의 변화를 검출하여 정보의 재생을 행하는 것이다. 상기의 상 변화는 수백 ㎚ ~ 수 ㎛ 정도의 경(徑)으로 조인(絞) 레이저광의 조사에 의해 행하여진다.
이 경우 예를 들면 1㎛의 레이저빔이 10 m/s의 선 속도로 통과할 때 광디스크의 어느 점에 빛이 조사되는 시간은 100㎱이며 이 시간 내에서 상기 상 변화와 반사율의 검출을 행할 필요가 있다.
또한 상기 결정학적인 상 변화, 즉 아몰퍼스와 결정과의 상 변화를 실현한 후에 기록층 뿐만 아니라 주변의 유전체 보호층이나 알루미늄 합금의 반사막에도 가열과 급랭이 반복되어지게 된다.
이러한 이유로 CD-RW 또는 DVD-RW등에 사용하는 상 변화 광디스크는 Ag-In-Te계 또는 Ge-Sb-Te계 등의 기록 박막층의 양측을 황화아연- 규산화물(ZnSㆍSio2)계의 고융점 유전체의 보호층으로 끼우며, 거기에다 다시 알루미늄 합금 반사막을 마련한 사층(四層) 구조로 되어있다. 또한 반복횟수를 높이기 위해 필요에 의해서 메모리층과 보호층의 사이에 계면(界面)층을 부가하는 것 등이 행하여 지고있다.
이 가운데 반사층과 보호층은 기록층의 아몰퍼스부와 결정부와의 반사율의 차를 증대시키는 광학적 기능이 요구되고 있는 것 외에 기록 박막의 내습성이나 열에 의한 변형방지기능, 더욱이 기록시의 열적 조건제어라고 하는 기능이 요구된다.(잡지 「광학」 26권 1호 9~15 페이지 참조)
이와 같이 고 융점 유전체의 보호층은 승온과 냉각에 의한 열의 반복 스트레스에 대하여 내성을 가지며 또한 이것들의 열 영향이 반사막이나 그 밖의 개소에 영향을 미치지 않게 하며 또한 그것 자체도 엷고 저 반사율로써 또한 변질하지 않는 강인함이 필요하다. 이러한 의미에 있어서 유전체 보호층은 중요한 역할을 가진다.
상기 유전체 보호층은 통상 스퍼터링법에 의해 형성되어 있다. 이 스퍼터링법은 정(正)의 전극과 부(負)의 전극으로 되는 기판과 타겟트를 마주보게 하여 불활성 가스 분위기 하에서 이것들의 기판과 타겟트 사이에 고전압을 인가하여 전장(電場)을 발생시키는 것으로써 이때 전리(電離)한 전자와 불화성 가스가 충돌해 플라즈마가 형성되어 이 플라즈마 중의 양이온이 타겟트(부의 전극) 표면에 충돌해서 타겟트 구성원자를 두들겨 튀어 나오게 하고, 이 튀어나온 원자가 마주보고 있는 기판표면에 부착하여 막이 형성된다고 하는 원리를 이용한 것이다.
종래 주로 다시쓰기 형의 광 정보 기록매체의 보호층에 일반적으로 사용되고 있는 ZnS-Sio2 는 광학특성, 열특성, 기록층과의 밀착성 등에 있어서 우수한 특성을 가지고 있는 이유로써 넓게 사용되고 있다. 그리고 이러한 ZnS-Sio2 등의 세라믹스 타켓트를 사용하여 종래는 수백~수천 Å정도의 박막이 형성되고 있다.
그러나 이것들의 재료는 타겟트의 벌크 저항치가 높기 때문에 직류 스퍼터링 장치에 의해 성막하는 것이 되지 않고 통상고주파 스퍼터링(RF)장치가 사용되고 있다. 그런데 이 고주파 스퍼터링(RF)장치는 장치자체가 고가인 것뿐만 아니라 스퍼터링 효율이 나쁘고 전력 소비량이 크며 제어가 복잡하고 성막 속도도 늦다는 많은 결점이 있다.
또한 성막 속도를 올리기 위해 고 전력을 인가한 경우 기판온도가 상승하며 폴리카보네이트제의 기판의 변형이 생긴다는 문제가 있다. 또한 ZnS-SiO2 는 막두께가 두껍기 때문에 스루프트 저하나 코스트 증가도 문제가 되고 있다.
다시쓰기형의 DVD는 레이저 파장의 단파장화에 더하여 다시쓰기 횟수의 증가, 대용량화, 고속기록화가 강하게 요구되고 있으나 상기 ZnS-SiO2 재료에는, 다른 문제도 있다.
그것은 광 정보기록 매체의 다시쓰기 횟수 등이 열화하는 원인의 하나로써 ZnS-SiO2 에 끼워져 있는 것처럼 배치된 기록층재가 가열, 냉각을 반복하는 동안에 기록층과 보호층의 사이에 간격이 생긴다. 그 때문에 반사율등의 특성열화를 불러일으키는 요인이 되고 있다.
이것들의 밀착성 향상을 위해 기록층과 보호층 간에 질화물과 탄화물을 주성분으로 한 중간층을 마련한 구성으로 하고 있으나, 적층(積層)수 증가에 의한 스루프트 저하 및 코스트 증가가 문제로 되고 있다.
상기의 문제를 해결하기 위해 보호층재 ZnS-Sio2 보다도 더욱 안정된 비정질성을 확보하는 것으로서 기록층과의 밀착성을 향상시키는 것이 생각되었다.
ZnO 베이스의 호모로 가스 화합물(기술지「고체물리」이춘비외 3명 저(著), Vo1. 35, No. 1, 2000, 23~32 페이지 「호모로 가스화합물 RMO3 (ZnO)ｍ (R = In, Fe ; M = In, Fe, Ga, Al ; m = 자연수)의 변조(變造)구조(構造)의 전자현미경관찰」참조)는 복잡한 층상구조를 가지기 때문에 성막시의 비정질성을 안정하게 보유한다고 하는 특징이 있으며 또한 사용파장 영역에 있어서 투명하고 굴절율도 ZnS-SiO2 에 가깝다고 하는 특성을 가진다.
이 ZnO 베이스의 호모로 가스 화합물을 ZnS에 첨가하는 것으로 비정질성을 향상시키며 더욱이 절연재의 SiO2 를 제외하는 것으로서 스퍼터링 특성이 안정화하며 광 정보기록 매체의 특성개선 및 생산성향상이 기대되었다.
일반적으로 호모로 가스화합물을 주성분으로 하는 재료를 투명 도전성 재료로하여 사용하는 예로서, 예를 들면 아연-인듐계 산화물 타겟트를 레이저 아버레이션에 의해 형성하는 방법(일본특개 2000-26119호 공보참조), 도전성과 특히 청색광 투과성이 양호하다고 하는 비 정질성 산화물을 포함한 투명 도전체막의 예(일본특개2000-44236호 공보 참조), In과 Zn을 주성분으로 하여 In2O3 (ZnO2)m (m=2~20)이며, In과 Zn( In/(In+Zn))의 원자비가 0.2 ~ 0.85인 내습성 막 형성용 타겟트의 예가 있다.(일본특허 제 2695605호 공보 참조).
그러나 상기의 투명 도전막을 형성하는 재료는 반드시 광 정보기록 매체용 박막(특히 보호막으로서의 사용)에는 충분하다고는 말할 수 없었다.
한편으로 ZnO를 베이스로 하는 호모로 가스 화합물을 첨가한 ZnS와의 복합 타겟트는 벌크 밀도가 상승하기 어렵고 저밀도의 소결체 타겟트 밖에 얻어지지 않는 문제가 있었다.
이과같은 저밀도의 타켓트는 스퍼터링에 의해 막을 형성할 시 아킹을 발생하기 쉽고 그것이 원인이 되어 스퍼터시에 발생하는 파티클(發塵)이나 노줄이 발생하며 성막의 균일성 및 품질이 저하하는 것 뿐 만 아니라 생산성도 떨어지는 문제가 있었다.
(발명의 개시)
본 발명은, 스퍼터링에 의해 막을 형성할 시 기판에 가열 등의 영향을 적게하고 고속 성막이 가능하며 또한 막의 두께를 엷게 조정 가능하고 더욱이 스퍼터시에 발생하는 파티클(發塵)이나 노줄을 저감시켜 품질의 격차가 적으며 양산성을 향상시키는 것이 가능하고 또한 결정입이 미세하여 고밀도의 스퍼터링 타겟트 및 그 제조방법과 함께, 특히 보호막으로서의 사용에 최적인 광 정보기록 매체용 박막 및 그 제조방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서 본 발명자들은 예의 연구를 행한 결과, ZnS등의 칼코겐화 아연 과 ZnO를 주성분으로 하는 화합물을 사용하는 것에 의해 광학특성, 열특성, 기록층과의 밀착성등에 있어서 우수한 특성을 살림과 동시에 도전성을 보유시키는 것으로 DC스퍼터가 가능하며 또한 밀도를 높이는 것에 의해 보호막으로서의 특성도 손상하지 않고 더욱이 스퍼터시에 발생하는 파티클이나 노줄을 저감 가능하며 막 두께의 균일성도 향상이 가능한 것을 알아냈다.
본 발명은 이 알아낸 것을 기초로 하여,
1. A, B 는 각각 상이한 3가(價) 이상의 양성원소로써 그 가수(價數)를 각각 Ka, kb,로 했을 때, AXBYO( Kax + Kby )/2(ZnO)m, 0 < X < 2, Y=2-X, 1≤m을 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물과 카르코겐 화 아연을 함유하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
2. A, B 는 각각 상이한 3가 이상의 양성원소로써 그 가수를 각각 Ka, kb, 로 했을 때, AXBYO( Kax + Kby )/2(ZnO)m, 0<X<2, Y=2-X, 1≤m을 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 함유하며, 카르코겐 화 아연을 함유, 상대밀도 90%이상, 벌크 저항치 0.1 Ω㎝ 이하인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
3. 2≤m을 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 함유하는 것을 특징으로하는 상기 1또는 2 기재의 스퍼터링 타겟트
4. A가 인듐인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 3의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟트
5. 산화아연을 주성분으로 한 화합물이 카르코겐 화 아연에 대해 체적비율로 25%이상 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 4의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟트
6. 타겟트 내에 있어서, 아연이외의 원소의 격차의 범위가 0.5 wt% 이내인 것을 특징으로 하는 상기 1내지 5의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟트
7. 타겟트 내에 있어서, 밀도의 격차의 범위가 3% 이내인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 6의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟트
8. 타겟트 내에 있어서, 벌크 저항의 격차가 평균치에 대하여 40% 이내인 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 7의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟트
9. 타겟트 내에 있어서, 평균결정 입경이 10㎛이하이며, 산화아연을 주성분으로 한 산화물과 카르코겐 화 물이 균일하게 분산하고 있는 조직을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 8 의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링 타겟트
를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은,
10. 상기 1 내지 9 항의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링용 타겟트를 사용하여 형성된 광 정보기록 매체용 박막
11. 기록층과 인접하여 사용되는 것을 특징으로 하는 상기 10기재의 광 정보기록 매체용 박막
12. 상기 1 내지 9 항의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링용 타겟트를 사용하여 직류 스퍼터로 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 정보기록 매체용 박막의 제조방법
13. 평균 입경이 5㎛이하인 각 구성원소의 산화물 분말 및 카르코겐 화 물 분말을 상압소결(常壓燒結)또는 고온 가압 소결하는 것을 특징으로 하는 상기 1 내지 9항의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
14. 소결전에 산화아연을 주성분으로 한 산화물분말을 균일하에 혼합한 후, 800~1300℃에서 가소(假燒)하는 것을 특징으로 하는 상기 13항에 기재된 스퍼터링 타겟트의 제조방법
15. 가소한 후 , 1㎛ 이하로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 상기 14항에 기재된 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
16. 진공중 또는 아르곤, 질소등의 불활성 분위기 중에서 소결하는 것을 특징으로 하는 상기 12 내지 15 의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
17. 소결전의 산화물 분말이 미리 산화아연을 주성분으로한 화합물을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 상기 12 내지 16 의 어느 한 항에 기재된 스퍼터링용 타겟트의 제조방법,
을 제공하는 것이다.
(발명의 실시의 형태)
본 발명의 스퍼터링 타겟트는, 카르코겐 화 아연을 포함하며 이것에 다시 A, B와 각가 상이한 3가 이상의 양성원소이며 그의 가수를 각각 Ka, kb, 로 했을 때, AXBYO(Kax+Kby)/2(ZnO)m, 0<X<2, Y=2-X, 1≤m, 더욱이 2≤m를 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 첨가한 타겟트이다.
특히, A, B는 알루미늄, 가륨, 인듐, 스칸듐, 이토륨, 란탄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, Nb, 탄타륨, 게르마늄, 주석, 안티몬 등에서 선택한, 적어도 1종류이상의 원소를 사용한다. 또한 특히 A는 인듐을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 산화아연을 주 성분으로한 화합물은, 카르코겐 화 아연에 대하여 체적비율로 25% 이상 함유 시켜 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 이와같이 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 첨가하는 것에 의해 타겟트의 도전성을 보유시키는 것이 가능하며 이것에 의해 직류 스퍼터(DC스퍼터)에 의해 박막을 형성하는 것이 가능하다.
DC스퍼터링은 RF스퍼터링에 비해, 성막속도가 빠르며 스퍼터링 효율이 좋다고 하는 점에서 우수하다.
또한 DC스퍼터링 장치는 가격이 저렴하며 제어가 용이하고 전력의 소비량도 적다는 이점이 있다. 보호막 자체의 막두께를 엷게하는 것도 가능하기 때문에 생산성 향상, 기판 가열방지효과를 발휘할 수 있다.
따라서, 본발명의 스퍼터링 타겟트를 사용하는 것에 의해 생산성이 향상되며 품질이 우수한 재료를 얻는 것이 가능하고 광 디스크 보호막을 갖는 광 기록매체를 저렴한 코스트로써 안정하게 제조 할 수 있다고 하는 현저한 효과가 있다.
더욱이 본 발명의 타겟트는 타겟트 내에 있어서 아연 이외의 원소의 격차의 범위가 0.5wt% 이내인 것, 더욱이 0.3%이내인 것, 타겟트 내에 의한 밀도의 격차의 범위가 3%이내인 것, 더욱이 1.5%이내인 것, 타겟트 내에 있어서 벌크저항의 격차가 평균치에 대하여 40%이내인 것, 더욱이 20%이내인 것, 또한 타겟트 내에 있어서 평균결정 입경이 10㎛이하이고 산화아연을 주성분으로한 산화물과 카르코겐 화 물이 균일하게 분산되어있는 조직을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해 균일한 성막이 가능하며 또한 특성이 우수한 광 정보기록 매체용 박막(보호막)을 형성하는 것이 가능하다.
상기 본 발명의 타겟트를 사용하여 광 정보기록 매체용 박막(보호막)을 형성하는 것이 가능하며 이 보호막은 적어도 기록층과 인접하여 사용된다.
타겟트 소결체는 평균입경이 5㎛이하인 각 구성원소의 산화물 분말 및 카르콘겐 화 물 분말을 상압소결(常壓燒結)또는 고온 가압 소결하는 것에 의해 고밀도의 스퍼터링용 타겟트를 제조하는 것이 가능하다.
더욱이 소결전에 산화아연을 주 성분으로한 산화물 분말을 균일하게 혼합한 후 800~1300℃에서 가소(假燒)하는 것이 바람직하며 또한 가소한 후 다시 1㎛이하로 분쇄하는 것이 바람직하다. 소결은 진공중 또는 아르곤, 질소 등의 불활성 분위기 중에서 소결하는 것이 좋다. 이것에 의해 상대밀도가 90% 이상을 가지는 스퍼터링 타겟트를 얻는 것이 가능하다. 소결전의 산화물 분말은 산화아연을 주 성분으로한 화합물을 형성하고있는 것이 바람직하다. 이것은 균일성을 높이고 보다 효과적으로 호모로 가스화합물의 이점을 발휘하는 것이 가능하여 비정질성이 안정한다는 이유에 의한다.
본발명의 스퍼터링 타겟트를 사용하는 것에 의해 생산성이 향상하며 품질이 우수한 재료를 얻는 것이 가능하며 광디스크 보호막을 갖는 광 기록 매체를 저렴한 코스트로 안정되게 제조 할 수 있다는 현저한 효과가 있다.
본발명의 스퍼터링 타겟트의 밀도 향상은 공공(空孔)을 감소시켜 결정입을 미세화하여 타겟트의 스퍼터면을 균일하게 또한 평활(平滑)하게 하는 것이 가능하기 때문에 스퍼터링시의 파티클이나 노줄을 저감시키며 또한 타겟트의 수명도 길게하는 것이 가능하다는 현저한 효과를 가지며 품질의 격차가 적어 양상성을 향상시키는 것이 가능하다.
(실시예 및 비교예)
이하, 실시예 및 비교예를 기초로 하여 설명한다. 또한, 본 실시예는, 어디까지나 일례이며, 이 예에 의해 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 특허청구의 범위에 의해서만 제한되는 것이며, 본 발명에 포함되는 실시예 이외의 여러 가지의 변형을 포함하는 것이다.
(실시예1)
5N에 상당하는 5㎛ 이하의 In2O3 분말과 4N에 상당하는 1㎛ 이하의 A12O3 분말과 4N에 상당하는 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여 In1.0A11.0O3(ZnO)3가 되도록 조합하여 습식 혼합하고 건조후 1100℃에서 가소했다. 가소후 평균입경 2㎛상당까지 습식 미분쇄하여 건조했다. 이 In1.0A11.0O3(ZnO)3 분말과 4N상당하는 평균입경 5㎛이하의 ZnS 분말을 ZnS : In1.0A11.0O3(ZnO)3 〓 70:30 vo1%가 되도록 혼합한다. 이 혼합분을 카본제의 틀에 충전하여 온도 1000℃에서 핫프레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 92%였다.
이것을 6인치φ(파이)싸이즈로 가공한 타겟트를 사용하여 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터파워-1000W, Ar가스압0.5Pa로 하고 유리기판에 목표 막두께 1500Å으로 성막(成膜)했다. 성막 샘플의 투과율은 95%(파장650㎚), 굴절율은 2.2(파장633㎚)이였다.
또한 성막 샘플의 아닐처리(600℃×30min, Ar플로(FLOW)전후의 XRD(Cu-Kα, 40kV, 30mA, 이하같음) 측정을 행했다. 이것에 의하면 특정의 결정 피크는 볼수가없고 안정된 비정질성을 가지고 있었다.
실시예 1의 타겟트의 화학조성, 혼합비율, 상대밀도, DC스퍼터 가능성, 굴절율, 비정질성(2θ= 20~60°에 있어서 미성막 유리기판에 대한 최대 피크 강도비)을 표1에 나타낸다.
비정질성은 2 θ= 20~60°에 있어서 미성막 유리 기판에 대하여 최대 피크 강도비로 나타낸다.
(실시예2-7)
AXBYO(Kax+Kby)/2(ZnO)M 화합물의 조성을 바꾸어 더욱이 ZnS와의 비율을 바꾼 경우에 있어서, 그 외는 실시예 1과 같은 조건으로 타겟트를 제조하고 실시예와 동일하게 타겟트의 화학조성, 혼합비율, 상대밀도, DC스퍼터 가능성, 굴절율, 비정질성을 조사 하였다. 이 결과를 표1에 나타낸다.
이것에 의하면 상대밀도는 어느 것이나 90%이상이며 또한 DC스퍼터가 가능, 굴절율은 2.1~2.2 이고 또한 어느 것이나 특정의 결정 피크는 볼 수 없고 안정한 비정질성을 가지고 있다.
(비교예1)
4N에 상당하는 5㎛이하의 In2O3 분말과 4N에 상당하는 1㎛이하의 A12O3 분말과 4N상당의 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여, In0.5A11.5O3(ZnO)0.8 가 되도록 조합하여 습식 혼합하고 건조후 1100℃에서 가소했다.
가소후 평균입경 1㎛에 상당할 때 까지 습식 미분쇄하여 건조했다. 이 건조 In0.5A11.5O3(ZnO)0.8분말과 4N 상당의 평균입경 5㎛이하의 ZnS분말을 ZnS : In0.5A11.5O3(ZnO)0.8 = 70 : 30 vol%가 되도록 혼합한다.
이 혼합분을 카본제 틀에 충전하여 온도 1000℃로 핫프레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 92% 였다.
이것을 6인치Φ싸이즈로 가공한 타겟트를 사용하여 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터파워 1000W, Ar가스압 0.5Pa로 하고 유리기판에 목표 막두께 1500Å으로 성막했다. 성막 샘플의 투과율은 90%(파장 650㎚), 굴절율은 2.2(파장633㎚)였다.
또한, 성막 샘플의 아닐 처리(600℃×30min, Ar플로)전후의 XRD측정을 행했다. 이것에 의하면, 본 비교예 에서는 ZnO의 비율이 낮기 때문에 결정피크가 보여졌다. 이 비교예 1의 타겟트의 화학조성, 혼합비율, 상대밀도, DC스퍼터 가능성, 굴절율, 비정질성(2Φ= 20~60°에 있어서 미성막 유리기판에 대한 최대 피크강도비)를 표1에 나타낸다.
(비교예2-4)
AXBYO(KaX+KbY)/2(ZnO)m 화합물의 조성을 바꾸고 또한 ZnS와의 비율도 바꾸어 본 발명의 조건 외의 경우에 있어서, 그 외는 비교예1과 동일한 조건으로 타겟트를 제조하여, 비교예1과 동일하게 타겟트의 화학조성, 혼합비율, 상대밀도, DC스퍼터가능성, 굴절율, 비정질성을 조사하였다. 이 결과를 표1에 나타낸다.
이것에 의하면 비교예2는 굴절율이 2.1~2.2의 범위에 있지만 AXBYO(KaX+KbY)/2(ZnO)m 화합물의 혼합비율이 적기 때문에 DC스퍼터가 불가능하며 또한 상대밀도는 83%로 낮았다.
비교예3 및 비교예4는 어느 것이나 굴절율이 2.1 ~ 2.5의 범위에 있지만, ZnO의 비율이 낮기 때문에 결정 피크가 보여지며 비정질의 안정을 얻을 수 없었다.
상기 실시예 1~7에 있어서, 3가 이상의 양성원소(A,B)로써 인듐, 알루미늄, 철, 주석, 가륨을 사용하였지만, 다른 3가 이상의 양성원소인 스칸디움, 이토륨, 란탄, 바나듐, 크롬, 망간, Nb, 탄타루, 게루마늄, 안티몬 등으로부터 선택한 적어도 1종류이상의 원소를 사용하여 실시한 경우도 실시예 1~7과 동일한 결과를 얻을 수 있었다. (결과가 중복되어 번잡하게 되기 때문에 줄였다.) 또한 이상의 원소를 복합시킨 경우도 같은 결과였다.
(실시예8)
4N상당에서 5㎛이하의 In2O3 분말과 4N상당에서 1㎛이하의 A12O3 분말과 4N상당에서 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여 In1.0A11.0O3(ZnO)3 가 되도록 조합하여, 습식 혼합하고 건조후, 1100℃에서 가소했다.
가소후의 XRD 측정으로 In1.0A11.0O3(ZnO)3의 결정피크가 관찰되었다. 더욱이 이 가소분말을 평균입경 1㎛ 상당까지 습식 미분쇄하여 건조했다. 이 In1.0 A11.0O3(ZnO)3분말과 4N상당에서 평균입경 5㎛이하의 ZnS분말을 ZnS : In1.0 A11.0O3(ZnO)3 = 70:30 vol%가 되도록 혼합한다. 혼합은 습식 볼밀 혼합 또는 고속교반 혼합기를 사용하여 각분말을 균일하게 분산시킨다.
그 다음 이 혼합분을 카본제의 틀에 충전하여 온도 900℃에서 핫프레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 92% 였다. 타겟트 내의 평균 결정입경은 4㎛였다.
타겟트 내에서 임의의 3개소에서 샘플링하여 조성(ICP법)과 밀도(아르키메테스법)를 측정한 결과 및 평활 가공한 타겟트의 스퍼터링면에 있어서의 임의의 5개소에 있어서의 벌크 저항(4단자법)을 측정한 결과는 표2에 나타내는 바와 같다. 표2에 나타내는 바와 같이 조성, 밀도, 벌크 저항치의 격차가 극히 적다는 결과를 얻을 수 있었다.
또한 이것을 6인치 Φ싸이즈로 가공한 타겟트를 사용해서 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터 파워-1000W, Ar가스압0.5Pa로 하고 목표막 두께1500Å에서 성막했다. 성막샘플의 투과율은 95%(파장 650㎚), 굴절율은 2.2(파장633㎚)이였다.
그리고 성막 샘플의 아닐 처리(600℃×30min, Ar플로어)전후의 XRD(Cu-Kα, 40kV,30mA, 이하같음)측정을 행했다. 이것에 의하면 특정의 결정 피크는 보이지 않으며 안정한 비정질성을 보유하고 있었다.
(실시예9)
4N상당에서 5㎛ 이하의 In2O3 분말과 4N상당에서 3㎛이하의 Ga2O3 분말과 4N상당에서의 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여 In1.0Ga1.0O3(ZnO)3 가 되도록 조합하여 습식 혼합하고 건조후 1100℃에서 가소 하였다. 가소후 XRD 측정으로 In1.0Ga1.0O3(ZnO)3 의 결정 피크가 관찰되었다. 또한 이 가소 분말을 평균입경 1㎛ 상당까지 습식 미분쇄하여 건조했다. 이 In1.0Ga1.0O3(ZnO)3 분말과 4N상당에서 평균입경 5㎛이하의 ZnS분말을 ZnS : In1.0Ga1.0O3(ZnO)3 = 70 : 30 vol%가 되도록 혼합한다. 혼합은 습식 볼밀 혼합 또는 고속 교반 혼합기를 사용하여 각분말을 균일하게 분산시킨다.
다음으로 이 혼합분말을 카본제의 틀에 충전하여 온도 950℃에서 핫플레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 94%였다. 타겟트내의 평균 결정입경은 3.5㎛였다.
타겟트 내로부터 임의로 3개소로부터 샘플링하여 조성(ICP법)과 밀도(아루키메테스법)을 측정한 결과 및 평활 가공한 타겟트의 스퍼터링면에 있어서 임의의 5개소에 의한 벌크 저항(4단자법)을 측정한 결과는 표2에 나타난 바와 같다. 표2에 나타내는 바와 같이 조성, 밀도, 벌크 저항치의 격차가 극히 작다는 결과를 얻어냈다.
또한 이것을 6인치Φ싸이즈로 가공한 타겟트를 사용하여 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터 파워 1000W, Ar가스압 0.5Pa로 하고 목표막 두께 1500Å으로 성막했다. 성막 샘플의 투과율은 98%(파장 650㎚), 굴절율은 2.2(파장633㎚)이였다.
그리고 성막 샘플의 아닐 처리(600℃×30min, Ar플로)전후의 XRD측정을 행했다. 이것에 의하면 특정의 결정피크는 보이지 않고 안정한 비정질성을 가지고 있었다.
(실시예10)
4N상당에서 5㎛ 이하의 In2O3 분말과 4N상당에서 3㎛이하의 SnO 분말과 4N상당에서의 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여 In1.0Sn1.0O3.5(ZnO)4 가 되도록 조합하여 습식 혼합하고 건조후 1100℃에서 가소했다.
가소후의 XRD측정에서 In1.0Sn1.0O3.5(ZnO)4 의 결정 피크가 관찰되었다. 더욱이 이 가소분말을 평균입경 1㎛ 상당까지 습식 미분쇄하여 건조했다. 이 In1.0Sn1.0O3.5(ZnO)4 분말과 4N상당에서 평균입경 5㎛이하의 ZnS분말을 ZnS:In1.0Sn1.0O3.5(ZnO)4 = 70 : 30 vo1%가 되게 혼합한다. 혼합은 습식 볼밀 혼합 또는 고속 교반 혼합기를 사용하여 각 분말을 균일하게 분산시킨다.
다음 이 혼합분말을 카본제의 틀에 충전하여 온도 950℃에서 핫플레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 91%였다. 타겟트내의 평균 결정입경은 3.5㎛였다.
타겟트 내에서 임의로 3개소로부터 샘플링하여 조성(ICP법)과 밀도(아루키메테스법)을 측정한 결과 및 평활 가공한 타겟트의 스퍼터링면에 있어서 임의의 5개소에 있어서의 벌크저항(4단자법)을 측정한 결과는 표2에 나타난 바와 같다. 표2에 나타내는 바와 같이 조성, 밀도, 벌크 저항치의 격차가 극히 작다는 결과를 얻어냈다.
또한 이것을 6인치Φ싸이즈로 가공한 타겟트를 사용하여 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터 파워 1000W, Ar가스압 0.5Pa로 하고 목표막 두께 1500Å으로 성막했다. 성막 샘플의 투과율은 95%(파장 650㎚), 굴절율은 2.3(파장 633㎚)이였다.
그리고 성막 샘플의 아닐 처리(600℃×30min, Ar플로)전후의 XRD측정을 행했다. 이것에 의하면 특정의 결정피크는 보이지 않고 안정한 비정질성을 가지고 있었다.
(실시예11)
4N상당에서 5㎛ 이하의 In2O3 분말과 4N상당에서 3㎛이하의 Cr2O3 분말과 4N상당에서의 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여 In1.8Cr0.2O3(ZnO)3 가 되도록 조합하여 습식 혼합하고 건조후 1100℃에서 가소했다.
가소후의 XRD측정에서 In1.8Cr0.2O3(ZnO)5 의 결정 피크가 관찰되었다. 더욱이 이 가소 분말을 평균입경 1㎛ 상당까지 습식 미분쇄하여 건조했다. 이 In1.8Cr0.2O3(ZnO)5 분말과 4N상당에서 평균입경 5㎛이하의 ZnS분말을 ZnS : In1.8Cr0.2O3(ZnO)5 = 60 : 40 vo1%가 되게 혼합한다. 혼합은 습식 볼밀 혼합 또는 고속 교반 혼합기를 사용하여 각 분말을 일정하게 분산시킨다.
다음으로 이 혼합분말을 카본제의 틀에 충전하여 온도 950℃에서 핫플레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 94%였다. 타겟트 내의 평균 결정입경은 4.0㎛였다.
타겟트 내로 부터 임의의 3개소로부터 샘플링하여 조성(ICP법)과 밀도(아루키메테스법)을 측정한 결과 및 평활 가공한 타겟트의 스퍼터링면에 있어서의 임의의 5개소에 의한 벌크저항(4단자법)을 측정한 결과는 표2에 나타난 바와 같다. 표2에 나타내는 바와 같이 조성, 밀도, 벌크 저항치의 격차가 극히 작다는 결과를 얻어냈다.
또한 이것을 6인치Φ싸이즈로 가공한 타겟트를 사용하여 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터 파워 1000W, Ar가스압 0.5Pa로 하고 목표막 두께 1500Å로 성막했다. 성막 샘플의 투과율은 92%(파장 650㎚), 굴절율은 2.3(파장 633㎚)이였다.
그리고 성막 샘플의 아닐 처리(600℃×30min, Ar플로)전후의 XRD측정을 행했다. 이것에 의하면 특정의 결정피크는 보이지 않고 안정한 비정질성을 가지고 있었다.
(비교예5)
4N상당에서 5㎛ 이하의 In2O3 분말과 4N상당에서 1㎛이하의 A12O3 분말과 4N상당에서의 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여 In1.0A11.0O3(ZnO)3 가 되도록 조합하고 또한 4N상당에서 평균입경 5㎛ 이하의 ZnS분말을 ZnS : In1.0A11.0O3(ZnO)3 = 70 : 30vo1%가 되게 혼합한다.
다음으로 이 혼합분말을 카본제의 틀에 충전하여 온도 900℃에서 핫플레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 82%였다. 타겟트 내의 평균 결정입경은 13㎛였다.
타겟트 내로부터 임의의 3개소에서 샘플링하여 조성(ICP법)과 밀도(아루키메테스법)을 측정한 결과 및 평활 가공한 타겟트의 스퍼터링면에 있어서 임의의 5개소에 있어서 벌크저항(4단자법)을 측정한 결과는 표2에 나타난 바와 같다. 표2에 나타내는 바와 같이 조성, 밀도, 벌크 저항치의 격차가 극히 작다는 결과를 얻어냈다.
또한 이것을 6인치Φ싸이즈로 가공한 타겟트를 사용하여 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터 파워 1000W, Ar가스압 0.5Pa로 했으나 이 타겟트는 이상 방전이 많고 DC스퍼터가 불가능 했다.
(비교예6)
4N상당에서 5㎛ 이하의 In2O3 분말과 4N상당에서 1㎛이하의 Ga2O3 분말과 4N상당에서의 평균입경 5㎛이하의 ZnO분말을 준비하여 InGa2O3(ZnO)0.7 이 되도록 조합하고 또한 4N상당에서 평균입경 5㎛ 이하의 ZnS분말을 ZnS : InGa2O3(ZnO)0.7 = 60 : 40 vo1%가 되게 혼합한다.
다음으로 이 혼합분말을 카본제의 틀에 충전하여 온도 900℃에서 핫플레스를 행하여 타겟트로 했다. 이 타겟트의 상대밀도는 78%였다. 타겟트내의 평균 결정입경은 11㎛였다.
타겟트 내로부터 임의의 3개소에서 샘플링하여 조성(ICP법)과 밀도(아루키메테스법)을 측정한 결과 및 평활 가공한 타겟트의 스퍼터링면에 있어서의 임의의 5개소에서 벌크 저항(4단자법)을 측정한 결과는 표2에 나타난 바와 같다. 표2에 나타내는 바와 같이 조성, 밀도, 벌크 저항치의 격차가 크다고 하는 결과를 얻어졌다.
또한 이것을 6인치Φ싸이즈로 가공한 타겟트를 사용하여 스퍼터링을 행했다. 스퍼터 조건은 DC스퍼터, 스퍼터 파워 1000W, Ar가스압 0.5Pa로 했으나 이 타겟트는 이상 방전이 많고 DC스퍼터가 불가능 했다.
상기 실시예 8~11에 있어서는, 3가 이상의 양성원소 (A,B)로써 인듐, 주석, 크롬, 가륨을 사용하였지만 다른 3가 이상의 양성원소인 알루미늄, 철, 스칸디움, 인토리움, 란탄, 바나디움, 망간, Nb, 탄타륨, 게르마늄, 주석, 안치몬등으로 부터 선택한 적어도 1종류 이상의 원소를 사용하여 실시한 경우도 실시예 8~11과 동일한 결과가 얻어졌다. (결과가 중복하여, 번잡해지기 때문에 줄였다). 또한 이상의 원소를 복합시킨 경우도 같은 결과였다.
본 발명은, ZnS등의 카르코겐화 아연에 ZnO를 주성분으로 하는 화합물(호모로 가스화합물)을 첨가하여 성분조정을 행하고 비정질성의 안정화를 도모하며 또한 타겟트에 도전성을 부여하여 광 정보기록 매체의 기록층재와의 밀착성을 향상시키는 것으로서 특성을 향상시켜, 상대밀도를 90%이상으로 고 밀도화하는 것에 의해 안정된 DC 스퍼터를 가능하게 한다.
그리고 이 DC 스퍼터링의 특징인 스퍼터의 제어성을 용이하게 하며 성막속도를 올려 스퍼터링 효율을 향상시키는 것이 가능하다는 현저한 효과가 있다.
또한 이것에 의해 성막에 있어 스퍼터시에 발생하는 파티클(발진)이나 노줄을 저감하고, 품질의 격차가 적어 양산성을 향상시키는 것이 가능하여, 광디스크 보호막을 갖는 광 기록매체를 저렴한 코스트로 안정하게 제조할 수 있다는 현저한 효과가 있다.
더욱이 타겟트 내에 있어서 아연 이외의 원소 격차의 범위, 타겟트 내에 있어서 밀도격차의 범위, 타겟트 내에 있어서 벌크 저항의 격차가 평균치에 대해서 작다는 것, 또한 타겟트 내에 있어서 평균 결정 입경이 10㎛이하이며, 산화아연을 주성분으로한 산화물과 카르코겐화물이 균일하게 분산되어 있는 조직을 구비하고 있는 것에 의해, 균일한 성막이 가능하며 또한 특성이 우수한 광 정보기록 매체용박막(보호막)을 형성하는 것이 가능하다는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. A, B는 각각 상이한 3가 이상의 양성 원소이며 그 가수는 각각 Ka, Kb로 했을 때, AXBYO(KaX,KbY)/2 (ZnO)m, O＜X＜2, Y=2-X, 1≤m를 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물과 카르코겐화 아연을 함유하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  2. A, B는 각각 상이한 3가 이상의 양성원소이며, 그 가수를 각각 Ka, Kb로 했을 때, AXBYO(KaX,KbY)/2 (ZnO)m, O＜X＜2, Y=2-X, 1≤m를 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 함유하며, 그기에 다시 카르코겐화 아연을 함유하고, 상대밀도 90% 이상, 벌크 저항치 0.1Ω㎝이하인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2≤m를 만족하는 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, A가 인듐인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 산화아연을 주성분으로 하는 화합물이 카르코겐화 아연에 대하여 체적비율로 25%이상 함유한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 타겟트 내에 있어서 아연 이외의 원소격차의 범위가 0.5wt% 이내인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 타겟트 내에 있어서 밀도의 격차 범위가 3% 이내인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 타겟트 내에 있어서 벌크 저항의 격차가 평균치에 대해서 40%이내인 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 타겟트 내에 있어서 평균 결정 입경이 10㎛ 이하인 산화아연을 주성분으로한 산화물과 카르코겐화물이 일정하게 분산하고 있는 조직을 구비하고있는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 타겟트
  10. 청구항 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 기재된, 스퍼터용 타겟트를 사용하여 형성된 광 정보기록 매체용 박막
  11. 제10항에 있어서, 기록층과 인접하여 사용되는 것을 특징으로 하는 광 정보기록매체용 박막
  12. 청구항 제1항 내지 제9항의 어느 한 항에 기재된, 스퍼터링용 타겟트를 사용하여 직류 스퍼터로 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 광 정보기록 매체용 박막의 제조방법
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 평균 입경이 5㎛이하인 각 구성원소의 산화물 분말 및 카르코겐화물 분말을 상압 소결 또는 고온 가압 소결하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
  14. 제13항에 있어서, 소결전에 산화아연을 주성분으로 한 산화물 분말을 800~1300℃에서 가소하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
  15. 제14항에 있어서, 가소 한 후 1㎛ 이하로 분쇄하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 진공중 또는 아르곤, 질소등의 불활성 분위기 중에서 소결하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 소결전의 산화물 분말이 미리 산화아연을 주성분으로 하는 화합물을 형성하고있는 것을 특징으로 하는 스퍼터링용 타겟트의 제조방법
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4697404B2 (ja) * 2005-04-18 2011-06-08 三菱マテリアル株式会社 光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲット
EP1895020A4 (en) * 2005-06-23 2012-11-14 Jx Nippon Mining & Metals Corp SPRAY TARGET AND THIN LAYER FOR OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM
JP2007119289A (ja) * 2005-10-27 2007-05-17 Idemitsu Kosan Co Ltd 酸化物粒子、焼結体及びそれらの製造方法
CN101371305B (zh) 2006-01-23 2010-12-01 株式会社理光 光学记录介质
EP1993847B1 (en) 2006-03-10 2011-10-26 Ricoh Company, Ltd. Optical recording medium
JP4697441B2 (ja) * 2006-03-31 2011-06-08 三菱マテリアル株式会社 光記録媒体保護膜形成用スパッタリングターゲットの製造方法
KR100631400B1 (ko) * 2006-06-29 2006-10-04 주식회사 아이피에스 상변화 메모리용 칼코제나이드막 증착 방법
CN101495666B (zh) * 2006-07-27 2012-09-26 Jx日矿日石金属株式会社 含锂过渡金属氧化物靶及其制造方法以及锂离子薄膜二次电池
KR101583124B1 (ko) * 2012-07-09 2016-01-07 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 도전성 산화물 소결체 및 그 제조 방법
TWI582255B (zh) * 2013-08-14 2017-05-11 光洋應用材料科技股份有限公司 用於光儲存媒體的介電濺鍍靶材及介電層
CN108178624A (zh) * 2018-01-03 2018-06-19 京东方科技集团股份有限公司 一种氧化物靶材及其制备方法、薄膜晶体管、显示装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2695605B2 (ja) 1992-12-15 1998-01-14 出光興産株式会社 ターゲットおよびその製造方法
JP4092764B2 (ja) * 1998-03-13 2008-05-28 住友金属鉱山株式会社 ＺｎＯ系焼結体
JP2000026119A (ja) 1998-07-09 2000-01-25 Hoya Corp 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法
JP4170454B2 (ja) 1998-07-24 2008-10-22 Ｈｏｙａ株式会社 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法
JP3533333B2 (ja) * 1998-08-21 2004-05-31 Ｔｄｋ株式会社 光記録媒体の干渉膜用スパッタリングターゲットおよびその製造方法
JP2000195101A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Japan Energy Corp 光ディスク保護膜及び同保護膜形成用スパッタリングタ―ゲット
JP4560149B2 (ja) * 1999-03-05 2010-10-13 出光興産株式会社 透明導電材料、透明導電ガラス及び透明導電フィルム
JP3894403B2 (ja) * 1999-07-01 2007-03-22 日鉱金属株式会社 光ディスク保護膜形成スパッタリングターゲット
JP3915109B2 (ja) * 1999-09-28 2007-05-16 三菱マテリアル株式会社 光記録媒体保護層形成用スパッタリングターゲット材
JP2001316804A (ja) * 2000-05-08 2001-11-16 Mitsubishi Materials Corp 直流スパッタリング可能でかつ異常放電の少ない光記録保護膜形成用スパッタリングターゲット
JP2002161359A (ja) * 2000-11-22 2002-06-04 Mitsubishi Materials Corp 高出力スパッタ条件ですぐれた耐割損性を発揮する光記録媒体保護層形成用スパッタリングターゲット焼結材
JP2003099995A (ja) * 2001-09-26 2003-04-04 Ulvac Japan Ltd 光ディスク用誘電体ターゲット及び成膜方法
JP4198918B2 (ja) * 2002-02-14 2008-12-17 日鉱金属株式会社 硫化亜鉛を主成分とするスパッタリングターゲット及び該スパッタリングターゲットの製造方法

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