特許 6557750 スパッタリングターゲット材、及びスパッタリングターゲット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6557750

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】スパッタリングターゲット材、及びスパッタリングターゲット

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/34 20060101AFI20190729BHJP

   C01G 25/00 20060101ALI20190729BHJP

   C04B 35/457 20060101ALI20190729BHJP

   G11B 7/26 20060101ALI20190729BHJP

   G11B 7/2578 20130101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/34 A

   C01G25/00

   C04B35/457

   G11B7/26 531

   G11B7/2578

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-49369(P2018-49369)

(22)【出願日】2018年3月16日

【審査請求日】2019年3月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000130259

【氏名又は名称】株式会社コベルコ科研

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100159581

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 勝誠

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(74)【代理人】

【識別番号】100158540

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 博生

(74)【代理人】

【識別番号】100106264

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 耕治

(74)【代理人】

【識別番号】100187768

【弁理士】

【氏名又は名称】藤中 賢一

(74)【代理人】

【識別番号】100139354

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 昌子

(72)【発明者】

【氏名】田尾 幸樹

(72)【発明者】

【氏名】畠 英雄

【審査官】 井上 政志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１６７１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６７１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１９−０５２３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１４１０６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／１６５０４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１２３９５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ１４／００−１４／５８

Ｃ０４Ｂ３５／４５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

亜鉛（Ｚｎ）の酸化物、スズ（Ｓｎ）の酸化物及びジルコニウム（Ｚｒ）の酸化物を含み、
酸素（Ｏ）以外の全元素に対して、
亜鉛の含有量Ａ_Ｚｎが０ａｔ％超５０ａｔ％以下、
スズの含有量Ａ_Ｓｎが２０ａｔ％以上８０ａｔ％以下、及び
ジルコニウムの含有量Ａ_Ｚｒが１０ａｔ％以上４０ａｔ％以下
であり、
Ｚｎの含有量が下記式（１）を満たし、
測定される複数の比抵抗値のうち、最小値に対する最大値の比が３以下、及び
上記比抵抗値が５×１０^−１［Ω・ｃｍ］以下
であり、
インジウム（Ｉｎ）を含有しないスパッタリングターゲット材。
Ａ_Ｚｎ／（Ａ_Ｚｎ＋Ａ_Ｓｎ）≦０．６・・・・・（１）

【請求項2】

ＳｎＯ_２相及びＺｎ_２ＳｎＯ_４相を有し、上記ＳｎＯ_２相中のＺｒ元素濃度に対する上記Ｚｎ_２ＳｎＯ_４相中のＺｒ元素濃度の比が、０．１以上５以下である請求項１に記載のスパッタリングターゲット材。

【請求項3】

ＺｒＯ_２の結晶粒を含み、上記ＺｒＯ_２の結晶粒の平均粒径が５μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載のスパッタリングターゲット材。

【請求項4】

請求項１、請求項２又は請求項３に記載のスパッタリングターゲット材を含むスパッタリングターゲット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スパッタリングターゲット材、及びスパッタリングターゲットに関する。

【背景技術】

【0002】

光記録媒体は、ＣＤ、ＤＶＤといった光ディスクに代表され、再生専用、追記型、及び書き換え型の３種類に分類される。また、光記録媒体の記録方式としては、記録層の構成材料が相変化する方式、多層化された記録層が層間反応する方式、及び記録層の構成材料が分解する方式等が知られている。追記型の光ディスクの記録層材料としては、これまで有機色素材料が広く用いられていたが、近年、記録の高密度化が進み、無機材料も用いられるようになっている。

【0003】

記録層に無機材料として金属酸化物を採用した場合、この酸化物の分解によって情報の記録が行われるが、記録層の経時変化による劣化を抑制し、記録層の信号特性を良くするために、記録層の表裏にスパッタリング法で誘電体層を形成することが知られている。誘電体層（保護層）を形成するスパッタリングターゲットであって、含有されるジルコニウム（Ｚｒ）の９０％以上を、Ｚｒとインジウム（Ｉｎ）との複合酸化物相としてスパッタリングターゲット材中に分散させることで、耐割れ性に優れたＺｒＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３系スパッタリングターゲットが発案されている（特開２００９−６２５８５号公報）。このスパッタリングターゲットによれば、高出力でスパッタリングをしても割れが発生しないため、効率よく誘電体層が形成され、光記録媒体の生産効率が向上するとされている。

【0004】

しかしながら、高出力でスパッタリングをすると異常放電が発生し、スパッタリングターゲットの素地が粒状の塊となって記録層に飛散する、いわゆるパーティクルが発生するが、上記ＺｒＯ_２−Ｉｎ_２Ｏ_３系スパッタリングターゲットでは、異常放電を効果的に抑制できないおそれがある。また、Ｉｎを含む酸化物によりスパッタリングターゲットの導電性が確保されるため、形成速度を高くして工程作業時間を短縮することができるが、Ｉｎは特定化学物質に指定されているため、健康障害防止対策を講じる必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−６２５８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、光記録媒体の誘電体層を形成する際に異常放電を効果的に抑制することができ、健康障害防止対策の必要がないスパッタリングターゲット材及びスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、亜鉛（Ｚｎ）の酸化物、スズ（Ｓｎ）の酸化物及びジルコニウム（Ｚｒ）の酸化物を含み、酸素（Ｏ）以外の全元素に対して、亜鉛の含有量Ａ_Ｚｎが０ａｔ％超５０ａｔ％以下、スズの含有量Ａ_Ｓｎが２０ａｔ％以上８０ａｔ％以下、及びジルコニウムの含有量Ａ_Ｚｒが０ａｔ％超４０ａｔ％以下であり、Ｚｎの含有量が下記式（１）を満たし、測定される複数の比抵抗値のうち、最小値に対する最大値の比が３以下、及び上記比抵抗値が５×１０^−１［Ω・ｃｍ］以下であり、インジウム（Ｉｎ）を含有しないスパッタリングターゲット材である。
Ａ_Ｚｎ／（Ａ_Ｚｎ＋Ａ_Ｓｎ）≦０．６・・・・・（１）

【0008】

当該スパッタリングターゲット材は、Ｚｎの酸化物、Ｓｎの酸化物及びＺｒの酸化物で形成され、含有量が上記範囲であるので、優れた特性を有する誘電体層を形成するスパッタリングターゲットを製造することができる。また、測定される複数の比抵抗値の最小値に対する最大値の比が３以下で、比抵抗値が５×１０^−１［Ω・ｃｍ］以下であるため、スパッタリング法で誘電体層を形成する際に異常放電が効果的に抑制され、パーティクルの発生を低減することができる。また、当該スパッタリングターゲット材は、Ｉｎ元素を含有しないので、健康障害防止対策の必要がない。従って、光記録媒体の生産効率を向上することができる。

【0009】

当該スパッタリングターゲット材が、ＳｎＯ_２相及びＺｎ_２ＳｎＯ_４相を有し、上記ＳｎＯ_２相中のＺｒ元素濃度に対する上記Ｚｎ_２ＳｎＯ_４相中のＺｒ元素濃度の比が、０．３以上５以下であるとよい。このようにすることで、強度が優れたスパッタリングターゲットを製造することができる。

【0010】

当該スパッタリングターゲット材が、ＺｒＯ_２の結晶粒を含み、上記ＺｒＯ_２の結晶粒の平均粒径が５μｍ以下であるとよい。このようにすることで、強度がより優れたスパッタリングターゲットを製造することができる。

【0011】

上記課題を解決するためになされた本発明の他の一態様は、上記スパッタリングターゲット材を含むスパッタリングターゲットである。当該スパッタリングターゲットは、スパッタリング法で誘電体層を形成する際に異常放電を効果的に抑制することができるため、誘電体層を効率的に形成できる。

【発明の効果】

【0012】

以上のように、本発明のスパッタリングターゲット材及びスパッタリングターゲットは、光記録媒体の誘電体層を形成する際に異常放電を効果的に抑制することができ、健康障害防止対策の必要がない。

【0013】

以下、本発明に係るスパッタリングターゲット材及びスパッタリングターゲットの実施形態について詳説する。

【0014】

［スパッタリングターゲット］
本発明の一実施形態であるスパッタリングターゲットは、光記録媒体の記録層の表裏に、誘電体層を形成するのに用いられる。当該スパッタリングターゲットは、亜鉛（Ｚｎ）の酸化物、スズ（Ｓｎ）の酸化物及びジルコニウム（Ｚｒ）の酸化物を含み、酸素（Ｏ）以外の全元素に対して、亜鉛の含有量Ａ_Ｚｎが０ａｔ％超５０ａｔ％以下、スズの含有量Ａ_Ｓｎが２０ａｔ％以上８０ａｔ％以下、及びジルコニウムの含有量Ａ_Ｚｒが０ａｔ％超４０ａｔ％以下であり、Ｚｎの含有量が下記式（１）を満たし、測定される複数の比抵抗値のうち、最小値に対する最大値の比が３以下、及び上記比抵抗値が５×１０^−１［Ω・ｃｍ］以下であり、インジウム（Ｉｎ）を含有しないスパッタリングターゲット材で製造される。当該スパッタリングターゲット材は、本発明の他の一態様である。
Ａ_Ｚｎ／（Ａ_Ｚｎ＋Ａ_Ｓｎ）≦０．６・・・・・（１）

【0015】

＜スパッタリングターゲット材＞
当該スパッタリングターゲット材は、Ｚｎ、Ｓｎ及びＺｒのそれぞれの酸化物を含む。当該スパッタリングターゲット材がＺｎ、Ｓｎ及びＺｒのそれぞれの酸化物を含むことにより、誘電体層に同一の酸化物を含ませることができる。誘電体層は、記録層の酸化物が分解した際に放出される酸素が記録層から離脱するのを防止する機能、記録層の耐久性を保持する機能、及び透過光の量を調整する機能を有する。

【0016】

Ｚｎは、Ｓｎと同時に誘電体層に添加されることで記録層に形成される記録マークの形状又は寸法のばらつきを抑制してジッターを低下させるための元素である。

【0017】

Ｓｎは、誘電体層に記録層の分解を防ぐ酸素バリア機能を持たせるための元素である。

【0018】

Ｚｒは、誘電体層の酸素バリア機能を向上させ、記録層の記録信号の劣化を抑制するための元素である。

【0019】

当該スパッタリングターゲット材のＺｎの酸素以外の全元素に対する含有量Ａ_Ｚｎの下限としては０ａｔ％超であり、２０ａｔ％が好ましく、３０ａｔ％がより好ましい。一方、Ｚｎの含有量の上限としては、５０ａｔ％であり、４７ａｔ％が好ましく、４５ａｔ％がより好ましい。当該スパッタリングターゲット材のＺｎの含有量が上記下限に満たない場合、誘電体層にＺｎ酸化物が不足し、誘電体層が記録層に形成される記録マークの形状又は寸法のばらつきを十分に抑制できなくなるおそれがある。一方、Ｚｎの含有量が上記上限を超える場合、他の元素の酸化物の含有量を不足させるおそれがある。

【0020】

当該スパッタリングターゲット材のＳｎの酸素以外の全元素に対する含有量Ａ_Ｓｎの下限としては２０ａｔ％であり、３０ａｔ％が好ましく、４０ａｔ％がより好ましい。一方、Ｓｎの含有量の上限としては、８０ａｔ％であり、７５ａｔ％が好ましく、７０ａｔ％がより好ましい。当該スパッタリングターゲット材のＳｎの含有量が上記下限に満たない場合、誘電体層にＳｎ酸化物が不足し、誘電体層に記録層の分解を防ぐ酸素バリア機能を備えさせることが困難になるおそれがある。一方、Ｓｎの含有量が上記上限を超える場合、他の元素の酸化物の含有量を不足させるおそれがある。

【0021】

当該スパッタリングターゲット材のＺｒの酸素以外の全元素に対する含有量Ａ_Ｚｒの下限としては０ａｔ％超であり、５ａｔ％が好ましく、１０ａｔ％がより好ましい。一方、Ｚｒの含有量の上限としては、４０ａｔ％であり、３５ａｔ％が好ましく、３０ａｔ％がより好ましい。当該スパッタリングターゲット材のＺｒの含有量が上記下限に満たない場合、誘電体層にＺｒ酸化物が不足して酸素バリア機能が低下し、記録層の記録信号の劣化を抑制することが困難になるおそれがある。一方、Ｚｒの含有量が上記上限を超える場合、他の元素の酸化物の含有量を不足させるおそれがある。

【0022】

また、Ｚｎの含有量は、下記式（１）を満たす。下記式（１）の値の下限は、０であり、０．１がより好ましく、０．２がさらに好ましい。一方、下記式（１）の値の上限としては、０．５が好ましく、０．４がより好ましい。下記式（１）の値が上記上限を超える場合、誘電体層におけるＺｎ酸化物が不要に増大し、誘電体層の酸素バリア機能が低下するおそれがある。
Ａ_Ｚｎ／（Ａ_Ｚｎ＋Ａ_Ｓｎ）≦０．６・・・・・（１）

【0023】

当該スパッタリングターゲット材は、Ｉｎを含有しない。具体的には、Ｉｎの含有量は、検出限界である１００ｐｐｍ未満である。当該スパッタリングターゲット材は、特定化学物質に指定されているＩｎ元素を含まないため、健康障害防止対策の必要がない。

【0024】

当該スパッタリングターゲット材で測定される複数の比抵抗値のうち、最小値に対する最大値の比の上限としては、３であり、２．４がより好ましく、１．７がさらに好ましい。上記比抵抗の最小値に対する最大値の比が上記上限を超える場合、当該スパッタリングターゲット材を用いたスパッタリングターゲットで誘電体層を形成する際に、異常放電を十分に抑制することができないおそれがある。

【0025】

当該スパッタリングターゲット材の比抵抗値の上限としては、５×１０^−１［Ω・ｃｍ］であり、３×１０^−１［Ω・ｃｍ］が好ましく、１×１０^−１［Ω・ｃｍ］がさらに好ましい。上記比抵抗値が上記上限を超える場合、当該スパッタリングターゲット材を用いたスパッタリングターゲットで誘電体層を形成する際に、異常放電を十分に抑制することができないおそれがある。

【0026】

当該スパッタリングターゲット材には、ＳｎＯ_２相及びＺｎ_２ＳｎＯ_４相を有する。このＳｎＯ_２相中のＺｒ元素濃度に対するＺｎ_２ＳｎＯ_４相中のＺｒ元素濃度の比の下限としては、０．１が好ましく、０．１５がより好ましく、０．２がさらに好ましい。一方、Ｚｒ元素濃度の比の上限としては、５が好ましく、４がより好ましく、３がさらに好ましい。Ｚｒ元素濃度の比が上記下限及び上限の範囲にない場合、絶縁体であるＺｒＯ_２が多く残存するため、ＺｒＯ_２を起点とした異常放電が発生するおそれがある。

【0027】

また、当該スパッタリングターゲット材には、ＺｒＯ_２の結晶粒を有する。このＺｒＯ_２の結晶粒の平均粒径の上限としては、５μｍが好ましく、４μｍがより好ましく、３μｍがさらに好ましい。ＺｒＯ_２の結晶粒の平均粒が上記上限を超える場合、絶縁体であるＺｒＯ２を起点とした異常放電が発生するおそれがある。

【0028】

［スパッタリングターゲットの製造方法］
当該スパッタリングターゲットは、Ｚｎ、Ｓｎ及びＺｒの酸化物を混合及び焼結した酸化物焼結体であるスパッタリングターゲット材を成形加工したものを用いて得ることができる。以下に説明するスパッタリングターゲットの製造方法は、その一例を示すものであって、当該製造方法に限定されるものではない。

【0029】

具体的には、当該スパッタリングターゲットの製造方法は、Ｚｎ、Ｓｎ及びＺｒを混合する工程（Ｓ０１）、混合物を乾燥する工程（Ｓ０２）、乾燥された混合物を焼結して酸化物焼結体とする工程（Ｓ０３）、酸化物焼結体を成形加工する工程（Ｓ０４）、及び成形物をバッキングプレートに接合する工程（Ｓ０５）を有する。

【0030】

＜混合工程＞
Ｚｎ、Ｓｎ及びＺｒを混合する工程（Ｓ０１）では、粉末状のＺｎ、Ｓｎ及びＺｒをそれぞれ所定の割合で配合し、混合する。用いられる各原料粉末の純度はそれぞれ、９９．９９％以上であることが好ましい。各原料粉末の純度が上記下限に満たないと、当該スパッタリングターゲットを用いて形成される誘電体層の特性を損なうおそれがある。各原料粉末の配合割合は、酸化物焼結体に含まれる酸素を除く全金属元素に対して、Ｚｎが０ａｔ％超５０ａｔ％以下、Ｓｎが２０ａｔ％以上８０ａｔ％以下、Ｚｒが０ａｔ％超４０ａｔ％以下、かつＺｎ及びＳｎの含有量の和に対するＺｎの含有量の比が０．６以下となるように調整する。

【0031】

混合する手段としては、特に限定されないが、例えばボールミルを用いて、各原料粉末と水とをボールミルに投入して混合することができる。水と共に、均一に混合する目的で分散剤を用いてもよいし、後述する予備成形工程で成形を容易にするためにバインダーを用いてもよい。ボールミルのボールやビーズの材質としては、特に限定されないが、例えばナイロン、アルミナ、ジルコニア等が挙げられる。

【0032】

＜乾燥工程＞
乾燥工程（Ｓ０２）では、例えばスプレードライヤ等を用いて、混合工程で得られた混合物を乾燥する。乾燥後に、混合物を予備成形することが好ましい。また、分散剤やバインダーを用いた場合は、混合物を脱脂することが好ましい。

【0033】

（予備成形工程）
乾燥された混合物を、焼結炉にセットする際のハンドリング性を向上させるため、予備成形を行うことが好ましい。予備成形の方法としては、特に限定されないが、乾燥後の混合物を所定寸法の金型に充填し、金型プレスで予備成形することが挙げられる。金型プレスでの加圧力としては、例えば０．５ｔｏｎｆ／ｃｍ^２以上１．０ｔｏｎｆ／ｃｍ^２以下とすることができる。

【0034】

（脱脂工程）
混合工程（Ｓ０１）で分散剤やバインダーを添加した場合には、分散剤やバインダーを除去するため、乾燥された混合物又は予備成形物を加熱して脱脂を行うことが好ましい。加熱の条件としては、特に限定されないが、例えば大気中であれば、加熱温度を５００℃、保持時間を５時間等とすることにより、分散剤やバインダーを除去することができる。

【0035】

＜焼結工程＞
焼結工程（Ｓ０３）では、乾燥された混合物を焼結して、酸化物焼結体とする。この酸化物焼結体が、当該スパッタリングターゲット材である。また、焼結によって、当該スパッタリングターゲット材には、ＳｎＯ_２相及びＺｎ_２ＳｎＯ_４相が形成され、ＺｒＯ_２の結晶粒が形成される。焼結の加熱温度の下限としては、９００℃が好ましく、９２０℃がより好ましく、９４０℃がさらに好ましい。一方、加熱温度の上限としては、１１００℃が好ましく、１０５０℃がより好ましい。加熱温度が上記下限に満たない場合、酸化物焼結体を十分に緻密化することができず、材料強度が低下するおそれがある。一方、加熱温度が上記上限を超える場合、結晶粒が粗大化してしまい、材料強度が低下するおそれがある。

【0036】

上記加熱温度までの平均昇温速度の上限としては、６００℃／ｈｒが好ましく、５００℃／ｈｒがより好ましく、４００℃／ｈｒがさらに好ましい。平均昇温速度が上記上限を超える場合、結晶粒の異常成長が起こりやすくなり、また、酸化物焼結体の相対密度を十分に高めることができないおそれがある。

【0037】

上記加熱温度の保持時間の下限としては、０．５時間が好ましく、２時間がより好ましく、３．５時間がさらに好ましい。一方、上記保持時間の上限としては、２４時間が好ましく、１２時間がより好ましく、８時間がさらに好ましい。上記保持時間を上記範囲とすることで、所望の化合物相を得ることができる。

【0038】

上記加熱後、さらに加熱温度が４００℃以上７００℃以下、保持時間が１時間以上１０時間以下の条件下で加熱をすることが好ましい。このようにすることで、酸化物焼結体の相対密度をより高めることができる。

【0039】

上記焼結は、還元雰囲気で行うことが好ましい。一酸化炭素（ＣＯ）雰囲気、真空雰囲気等の還元雰囲気で上記焼結を行うことにより、比抵抗を低減することができる。その詳細機構については未解明の部分があるが、酸素欠損が発生する還元雰囲気で処理することによりキャリアが増加し、導電性が向上すると考察される。

【0040】

或いは、混合工程（Ｓ０１）で、材料粉末及び水に、炭素（Ｃ）を投入して、この混合物を乾燥し（Ｓ０２）、この乾燥された混合物を焼結しても良い。乾燥された混合物内にＣが存在することで加熱によって還元反応が発生し、還元雰囲気で焼結したのと同じ効果を得ることができる。

【0041】

＜成形工程＞
成形工程（Ｓ０４）では、上記酸化物焼結体（スパッタリングターゲット材）を成形加工して、各種用途に応じた形状にする。成形する手段としては、特に限定されないが、例えば冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ：Ｃｏｌｄ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ：）を採用することができる。ＣＩＰでの加圧力の下限としては、１０００ｋｇｆ／ｃｍ^２が好ましく、９００ｋｇｆ／ｃｍ^２がより好ましく、８００ｋｇｆ／ｃｍ^２がさらに好ましい。ＣＩＰでの加圧力が上記下限に満たない場合、酸化物焼結体の相対密度を十分に向上することができないおそれがある。

【0042】

＜接合工程＞
接合工程（Ｓ０５）では、上記成形物をバッキングプレートに接合して、スパッタリングターゲットを得る。バッキングプレートの素材としては、特に限定されないが、熱伝導性に優れた純銅又は銅合金が好ましい。接合する手段としては、特に限定されないが、例えばボンディング剤によって接合することができる。ボンディング剤の種類としては、特に限定されないが、導電性を有する各種公知のボンディング剤を採用することができ、例えばＳｎ系はんだ材が挙げられる。接合方法としては、特に限定されないが、例えば成形物及びバッキングプレートをボンディング剤が溶解する温度、例えば１４０℃以上２４０℃以下に加熱し、バッキングプレートの接合面に溶解したボンディング剤を塗布し、成形物の接合面を貼り合わせて圧着した後、冷却することができる。

【0043】

［利点］
当該スパッタリングターゲット材及びスパッタリングターゲットは、Ｚｎ、Ｓｎ及びＺｒのそれぞれの酸化物を含み、これらの元素の含有量が所定の範囲であるので、優れた特性を有する誘電体層を形成することができる。また、比抵抗値の最小値に対する最大値の比及び比抵抗値が、所定の範囲にあるため、スパッタリング中での異常放電を抑制することができ、パーティクルの発生を低減することができる。さらに、Ｉｎを含有しないため、健康障害防止対策の必要がない。よって、当該スパッタリングターゲット材及びスパッタリングターゲットを用いることで、光記録媒体を安全かつ効率的に生産することができる。

【0044】

当該スパッタリングターゲットの製造方法によれば、強度に優れたスパッタリングターゲットを得ることができる。従って、接合工程での作業時の衝撃やスパッタリングでの熱履歴で発生する応力等による割れを抑制することができる。また、当該スパッタリングターゲットの製造方法によれば、比抵抗、ＳｎＯ_２相中のＺｒ元素濃度に対するＺｎ_２ＳｎＯ_４相中のＺｒ元素濃度の比、及びＺｒＯ_２の結晶粒の平均粒径を所望する値とすることが容易にできる。よって、安全かつ効率的に誘電体層を形成することができるスパッタリングターゲットを比較的容易に製造することができる。

【実施例】

【0045】

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0046】

Ｚｎ、Ｓｎ及びＺｒの配合条件を表１とした試料１〜３を用いて、表２の製造条件で実施例１〜４、及び比較例１〜３の成形物を得た。成形物の厚みは、それぞれ６ｍｍとした。混合工程では、試料１〜３のそれぞれに、水とポリカルボン酸アンモニウムを混合した。焼結工程では、還元雰囲気でホットプレスを行った。なお、表２中、「Ｎ_２」は、窒素を示す。

【0047】

【表1】

【0048】

【表2】

【0049】

＜相の同定＞
実施例１〜４、及び比較例１〜３の相の同定は、Ｘ線回折によって以下の条件で測定した。なお、表記方法はＩＣＤＤ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄａｔａ：国際回析データセンター）のカード番号の化学式による。
７４−２１８４：Ｚｎ_２ＳｎＯ_４
７７−０４４７：ＳｎＯ_２
７４−１２００：ＺｒＯ_２
８６−２２６５：Ｓｎ
７５０５７６：ＺｎＯ
分析条件：
ターゲット：Ｃｕ
単色化：モノクロメートを使用（Ｋ_α）
ターゲット出力：４０ｋＶ−２００ｍＡ
（連続焼測定）θ／２θ走査
スリット：発散角：１／２°、散乱角：１／２°、受光幅：０．１５ｍｍ
モノクロメータ受光スリット幅：０．６ｍｍ
走査速度：２°／ｍｉｎ
サンプリング間隔：０．０２°
測定角度（２θ）：５〜９０°
分析装置：理学電機製「Ｘ線回折装置ＲＩＮＴ−１５００」

【0050】

＜Ｚｒ量の評価と平均粒径＞
成形物中のＺｒ量の評価、及びＺｒＯ_２の結晶粒の平均粒径の測定は、以下の手順で行った。
（１）成形物を任意の位置で厚み方向に切断し、その切断面の任意の位置を鏡面研削した。
（２）鏡面研削された切断面の組織を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて倍率１００００倍で写真撮影し、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＳ）を用いて相を同定した。ＳＥＭ及びＥＤＳに検出されたＺｒの固溶量をＺｒ量とした。また、ＳＥＭ及びＥＤＳに検出されたＺｒＯ_２の結晶粒の平均粒径を計測した。
（３）ＳｎＯ_２相及びＺｎ_２ＳｎＯ_４相の上記Ｚｒ量の比率を算出した。
分析装置：
ＳＥＭ：日本電子株式会社製「ＪＳＭ−７８００Ｆ」
ＥＤＳ：日本電子株式会社製「ＪＥＤ−２３００」

【0051】

＜比抵抗の測定方法＞
比抵抗は４探針法により測定した。具体的には、成形物の表面を鏡面研削して平滑化した。上記成形物の中心から１０ｍｍ間隔で、端子間の距離が１．５ｍｍのプローブを接触させて測定した。比抵抗値は１０点で測定された値の平均値とし、１０点で測定された比抵抗値の最小値に対する最大値の比を算出した。
測定装置：三菱化学アナリテック社製「ロレスタＧＰ測定器」

【0052】

＜相対密度＞
相対密度は、以下のようにして測定した気孔率により求めた。まず、成形物を任意の位置で厚み方向に切断し、その切断面の任意の位置を鏡面研削した。次に、ＳＥＭを用いて１０００倍で写真撮影し、５０μｍ角の領域に占める気孔の面積率（％）を測定して気孔率とした。２０箇所について同様の操作を行い、その平均を当該試料の平均気孔率（％）とした。相対密度は、〔１００−平均気孔率〕（％）により算出した。

【0053】

＜異常放電の有無＞
異常放電の有無は、以下のように確認した。実施例１〜４、及び比較例１〜３の成形物をスパッタリングターゲットとした。このスパッタリングターゲットを用いて、ＤＣスパッタリングパワー２００Ｗ、Ａｒ／０．１体積％Ｏ_２雰囲気、圧力０．３Ｐａの条件で、スパッタリング法で記録層上に誘電体層を形成し、形成中の異常放電を１００ｍｉｎ．当りのアーキングの発生回数をカウントし確認した。

【0054】

測定結果を表３に示す。なお、表３中、「比抵抗バラつき」とは、比抵抗の最小値に対する最大値の比を示す。「Ｚｒ量比率」とは、ＳｎＯ_２相中のＺｒ元素濃度に対するＺｎ_２ＳｎＯ_４相中のＺｒ量の比を示す。「−」は、データを取得していないことを示す。

【0055】

【表3】

【0056】

比較例１は、酸化物の還元が起こりにくくなっているために比抵抗が大きくなり、異常放電が発生した。比較例２は、Ｓｎの含有量が８０ａｔ％超で、Ｚｒの含有量が０ａｔ％であるため、比抵抗が大きくなり、異常放電が発生した。比較例３は、Ｎ_２雰囲気で焼結時の還元が不安定となり、最外周部の影響が出ているため、比抵抗のバラつきが大きくなり、異常放電が発生した。

【産業上の利用可能性】

【0057】

本発明のスパッタリングターゲット材及びスパッタリングターゲットは、健康障害防止対策の必要がなく、異常放電を抑制することができるため、光記録媒体の生産に好適に用いることができる。

【要約】

【課題】本発明は、光記録媒体の誘電体層を形成する際に異常放電を効果的に抑制することができ、健康障害防止対策の必要がないスパッタリングターゲット材及びスパッタリングターゲットを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の一態様は、亜鉛（Ｚｎ）の酸化物、スズ（Ｓｎ）の酸化物及びジルコニウム（Ｚｒ）の酸化物を含み、酸素（Ｏ）以外の全元素に対して、亜鉛の含有量Ａ_Ｚｎが０ａｔ％超５０ａｔ％以下、スズの含有量Ａ_Ｓｎが２０ａｔ％以上８０ａｔ％以下、及びジルコニウムの含有量Ａ_Ｚｒが０ａｔ％超４０ａｔ％以下であり、Ｚｎの含有量が下記式（１）を満たし、測定される複数の比抵抗値のうち、最小値に対する最大値の比が３以下、及び上記比抵抗値が５×１０^−１［Ω・ｃｍ］以下であり、インジウム（Ｉｎ）を含有しないスパッタリングターゲット材である。
Ａ_Ｚｎ／（Ａ_Ｚｎ＋Ａ_Ｓｎ）≦０．６・・・・・（１）
【選択図】なし