JPH0971861A - スパッタリングターゲット - Google Patents

スパッタリングターゲット

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JPH0971861A
JPH0971861A JP8167651A JP16765196A JPH0971861A JP H0971861 A JPH0971861 A JP H0971861A JP 8167651 A JP8167651 A JP 8167651A JP 16765196 A JP16765196 A JP 16765196A JP H0971861 A JPH0971861 A JP H0971861A
Authority
JP
Japan
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target
sputtering
mol
carbon
oxide
Prior art date
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Pending
Application number
JP8167651A
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English (en)
Inventor
Toshinaka Nonaka
敏央 野中
Gentaro Obayashi
元太郎 大林
Isamu Goto
勇 後藤
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】カルコゲン化合物と酸化物と炭素よりなる誘電
体膜のスパッタリングによる作製における課題を解決
し、安定な膜組成を低コストな装置で得ることができ、
かつ作製が容易なスパッタリングターゲットを提供す
る。 【解決手段】少なくともカルコゲン化合物、酸化物およ
び炭素を含むターゲットであって、該ターゲットはカル
コゲン化合物と酸化物および炭素の混合物を成型・焼成
してなるスパッタリングターゲット。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空薄膜形成によ
り誘電体薄膜を形成する際に用いられるスパッタリング
ターゲットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】カルコゲン化合物と酸化物と炭素よりな
るアモルファスあるいはアモルファスライクな誘電体膜
は、高温安定性に優れており、さらに膜内部応力が小さ
い等の優れた特性を有している。そのため、光学薄膜、
保護膜、絶縁体膜などの広い用途があり、特に光記録媒
体の誘電体層として最適である。相変化書換型光記録媒
体の誘電体層として、カルコゲン化合物と酸化物と炭素
よりなる誘電体を用いると、記録特性が優れているばか
りでなく、長期信頼性、記録繰り返し性に優れた光記録
媒体が得られる。
【0003】カルコゲン化合物と酸化物と炭素よりなる
誘電体膜をスパッタリングにより作製する場合、それぞ
れの成分のスパッタリングターゲットを2元同時スパッ
タリング、あるいは、3元同時スパッタリングすること
により、所望の組成の薄膜を形成していた。
【0004】生産レベルのスパッタリングでは、枚葉式
装置等では同時スパッタそのものが困難であるし、同時
スパッタリングが可能な装置においても2元同時スパッ
タリング、あるいは3元同時スパッタリングによる薄膜
の作製は、薄膜の組成を安定させることが困難であった
りする。またさらに、同時スパッタリングの場合多くの
スパッタリングターゲット、カソード、電源などが必要
となり、装置コストが大きくなる問題点がある。
【0005】また、カルコゲン化合物と酸化物と炭素を
各成分別もしくはこれらのうちの2成分の混合物と1成
分に分けてターゲットを作製し、1つのバッキングプレ
ートにこれら2つないし3つのターゲットをボンディン
グして用いる場合は、ターゲットの継ぎ目近くの表面に
突起が生成しやすくなり、異常放電や薄膜の堆積速度の
低下が起こるなどの問題がある。
【0006】さらには、1つのターゲットからのカルコ
ゲン化合物と酸化物と炭素よりなる誘電体膜のスパッタ
リングを行うためのターゲットとして、酸化物−炭素複
合体とカルコゲン化合物とを成型してなるスパッタリン
グターゲットが知られている(特開平6−1032号公
報)。この方法は、酸化物−炭素複合体の生成という複
雑な工程を必要とする。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述のカルコゲン化合
物と酸化物と炭素よりなる誘電体膜のスパッタリングに
よる作製においての課題は以下のようなものである。
【0008】同時スパッタリングによる場合は、膜の組
成を安定させることが困難であるという課題と多くのス
パッタリングターゲット、カソード、電源などが必要と
なり、装置コストが大きくなるという課題があり、1つ
のバッキングプレートにこれら2つないし3つのターゲ
ットをボンディングして用いる場合は、ターゲットの継
ぎ目近くの表面に突起が生成しやすくなり、異常放電や
薄膜の堆積速度の低下が起こるなどの課題があり、酸化
物−炭素複合体とカルコゲン化合物とを成型してなるス
パッタリングターゲットを用いる場合は、酸化物−炭素
複合体の生成という複雑な工程を必要となるという課題
がある。
【0009】本発明の目的は、前述のカルコゲン化合物
と酸化物と炭素よりなる誘電体膜のスパッタリングによ
る作製における課題を解決し、安定な膜組成を低コスト
な装置で得ることができ、かつ作製が容易なスパッタリ
ングターゲットを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくともカ
ルコゲン化合物、酸化物および炭素を含むターゲットで
あって、該ターゲットはカルコゲン化合物と酸化物およ
び炭素の混合物を成型・焼成してなるものであり、炭素
の含有率がターゲット全体の20モル%未満であること
を特徴とするスパッタリングターゲットである。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明におけるカルコゲン化合物
としては、硫化物、セレン化物、テルル化合物などを言
う。例えば、ZnS、ZnSe、ZnTe、PbS、P
bSe、PbTeなどの硫化物、セレン化物、テルル化
物を挙げることができるが、これらに限定されない。し
かし、これらの中でも相変化型光ディスクの保護層とし
て用いる場合は、ZnS、ZnSe、ZnTeが特に好
ましく、記録特性、特に繰り返し性の観点から、ZnS
がより好ましい。
【0012】本発明における酸化物としては、Si、A
l、Ti、Ta、Geなどの酸化物を挙げることができ
るが、これらに限定されない。しかし、これらの中でも
相変化型光ディスクの保護層として用いる場合は、S
i、Al、Tiの酸化物が特に好ましく、記録特性、特
に繰り返し性の観点から、Siの酸化物がより好まし
い。
【0013】カルコゲン化合物と酸化物と炭素を含有す
るスパッタリングターゲットの組成としては、特に限定
されないが、炭素の含有率をターゲット全体の20モル
%未満、さらに好ましくは低電力でのスパッタリング時
の膜中炭素含有量とスパッタリングターゲット中炭素の
含有量のよりよい一致と、膜全体の堆積速度の安定性か
ら、15モル%以下とすることが好ましい。ターゲット
の組成はそれ以外には特に限定されず、作製される薄膜
の特性から要求される組成とすることができる。すなわ
ち、例えば、カルコゲン化合物1〜99モル%、酸化物
1〜99モル%、炭素1〜20モル%の組成比から任意
に選択することができる。スパッタリングターゲット中
の炭素の含有量が20モル%以上になると、膜中の炭素
含有量がスパッタリングターゲット中の炭素の含有量に
比べ低くなったり、膜全体の堆積速度が、スパッタリン
グターゲットの使用時間の経過とともに低下したりし
て、好ましくない。
【0014】本発明におけるスパッタリングターゲット
を相変化型光ディスクの保護層形成に用いる場合は、Z
nSとSiO2 とCからなるものが最も好ましく、記録
特性、特に繰り返し性の観点から、ZnS/SiO2
モル組成比が95/5〜65/35であることが重要で
ある。
【0015】本発明のスパッタリングターゲットは、カ
ルコゲン化合物と酸化物と炭素の混合物を成型・焼成し
たものである。成型方法は、一般的な方法を採用するこ
とができる。例えば、カルコゲン化合物と酸化物と炭素
のそれぞれの粉末を混合し、ホットプレスによる成型や
冷間静水圧プレスによる成型を行い、それに引き続き、
焼結処理を行う等の方法を採用することができる。スパ
ッタリングターゲットの形状としては、使用するスパッ
タリング装置によって選択することができ、直径3〜8
インチ程度の円形、または(4〜6インチ)×(5〜2
0インチ)程度の方形などが一般的である。該スパッタ
リングターゲットの厚さとしては、通常、3〜20mm
程度である。該スパッタリングターゲットはスパッタリ
ング中の熱を効果的に放熱するために、バッキングプレ
ートにボンディングして水冷して使用することが好まし
い。
【0016】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれに限定されない。
【0017】(分析,測定方法)本発明のスパッタリン
グターゲットおよびこれを用いて作製した薄膜の組成
は、ICP発光分析(セイコー電子工業(株)社製”S
PS4000”)、ラザフォード後方散乱分光分析(R
BS)(日新ハイボルテージ(株)社製”AN−250
0”)と二次イオン質量分析(SIMS)(”ATOM
IKA A−DIDA3000”)により確認した。
【0018】実施例1 ZnS粉末とSiO2 粉末と炭素(グラファイト)粉末
をそれぞれ72モル%、18モル%、10モル%の比で
よく混合し、1軸加圧で成型し、Ar中で1000℃で
焼成した。次に、ボールミルで粉砕混合し、冷間静水圧
プレスで成型し、その後Ar中で1200℃で焼結した
後、直径6インチ、厚さ6mmに整形し、スパッタリン
グターゲットとした。
【0019】このスパッタリングターゲットを無酸素銅
製のバッキングプレートにインジウム合金を用いてボン
ディングしたのち、スパッタリング装置にセットした。
スパッタリング装置は、基板−スパッタリングターゲッ
ト間距離が100mm、スパッタリング薄膜の組成、膜
厚を均一にするための基板自公転機構を有している。基
板には、ポリカーボネート板を用いた。スパッタリング
チャンバー内部を6.5×10-4Paまで真空排気した
のち、Arガスを導入し、圧力が2×10-1Paとなる
ようにした。RFマグネトロンスパッタリング法によ
り、投入電力500Wでスパッタリングを行い。基板上
に、厚さ100nmのZnS−SiO2 −C薄膜を形成
した。
【0020】薄膜の組成を分析したところ、ZnS7
2.2モル%、SiO2 17.9モル%、C9.9モル
%でありターゲット組成とよく一致していた。さらに、
同一条件でスパッタリングを繰り返しても、薄膜の組成
変動は分析誤差内であった。
【0021】実施例2 ZnS粉末とSiO2 粉末と炭素(グラファイト)粉末
の混合比を76モル%、19モル%、5モル%とした以
外は、実施例1と同様にしてターゲットを作製した。こ
のターゲットを用いて基板上に、厚さ100nmのZn
S−SiO2 −C薄膜を形成し、その組成を分析したと
ころ、ZnS75.1モル%、SiO219.0モル
%、C4.9モル%でありターゲット組成とよく一致し
ていた。さらに、同一条件でスパッタリングを繰り返し
ても、薄膜の組成変動は分析誤差内であった。
【0022】実施例3 ZnS粉末とSiO2 粉末と炭素(グラファイト)粉末
の混合比を69.2モル%、17.3モル%、13モル
%とした以外は、実施例1と同様にしてターゲットを作
製した。このターゲットを用いて基板上に、厚さ100
nmのZnS−SiO2 −C薄膜を形成し、その組成を
分析したところ、ZnS75.1モル%、SiO2
9.0モル%、C13.5モル%でありターゲット組成
とよく一致していた。さらに、同一条件でスパッタリン
グを繰り返しても、薄膜の組成変動は分析誤差内であっ
た。
【0023】実施例4 ZnS粉末とSiO2 粉末と炭素(グラファイト)粉末
の混合比を81モル%、9モル%、10モル%とした以
外は、実施例1と同様にしてターゲットを作製した。こ
のターゲットを用いて基板上に、厚さ100nmのZn
S−SiO2 −C薄膜を形成し、その組成を分析したと
ころ、ZnS79.7モル%、SiO28.8モル%、
C11.5モル%でありターゲット組成とよく一致して
いた。さらに、同一条件でスパッタリングを繰り返して
も、薄膜の組成変動は分析誤差内であった。
【0024】実施例5 ZnS粉末とSiO2 粉末と炭素(グラファイト)粉末
の混合比を85.5モル%、9.5モル%、5モル%と
した以外は、実施例1と同様にしてターゲットを作製し
た。このターゲットを用いて基板上に、厚さ100nm
のZnS−SiO2 −C薄膜を形成し、その組成を分析
したところ、ZnS86.0モル%、SiO2 9.6モ
ル%、C4.5モル%でありターゲット組成とよく一致
していた。さらに、同一条件でスパッタリングを繰り返
しても、薄膜の組成変動は分析誤差内であった。
【0025】比較例1 ZnS粉末とSiO2 粉末と炭素(グラファイト)粉末
の混合比を56モル%、14モル%、30モル%とした
以外は、実施例1と同様にしてターゲットを作製した。
このターゲットを用いて基板上に、厚さ100nmのZ
nS−SiO2−C薄膜を形成し、その組成を分析した
ところ、ZnS60.0モル%、SiO2 14.9モル
%、C25.1モル%であり、ターゲット組成に比べ膜
中の炭素量が4.9%低くなっていった。
【0026】
【発明の効果】本発明により、以下の効果が得られた。 (1) 本発明のスパッタッリングターゲットを用いて作製
されたカルコゲン化合物と酸化物および炭素の混合物薄
膜の組成はターゲットの組成と極めて良く一致する。
【0027】(2) 本発明のスパッタッリングターゲット
は、使用開始直後から、長時間使用し、ターゲットのエ
ロージョンが進んだ結果ボンディング材が現れてくるま
で、ターゲット表面の組成が変化せず、形成される薄膜
の組成もほとんど変化しない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 7/24 534 C04B 35/00 P

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともカルコゲン化合物、酸化物お
    よび炭素を含むターゲットであって、該ターゲットはカ
    ルコゲン化合物と酸化物および炭素の混合物を成型・焼
    成してなるものであることを特徴とするスパッタリング
    ターゲット。
  2. 【請求項2】 カルコゲン化合物が、ZnS、ZnS
    e、ZnTeからなる群より選ばれた少なくとも一種で
    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。
  3. 【請求項3】 酸化物が、Siの酸化物であることを特
    徴とする請求項1記載のスパッタリングターゲット。
  4. 【請求項4】 カルコゲン化合物が、ZnSであること
    を特徴とする請求項3記載のスパッタリングターゲッ
    ト。
  5. 【請求項5】 炭素の含有率がターゲット全体の20モ
    ル%未満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。
JP8167651A 1995-06-30 1996-06-27 スパッタリングターゲット Pending JPH0971861A (ja)

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JP8167651A JPH0971861A (ja) 1995-06-30 1996-06-27 スパッタリングターゲット

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JP7-166460 1995-06-30
JP16646095 1995-06-30
JP8167651A JPH0971861A (ja) 1995-06-30 1996-06-27 スパッタリングターゲット

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114195518A (zh) * 2021-11-11 2022-03-18 深圳市众诚达应用材料科技有限公司 碲化锌靶材、制备方法及其薄膜太阳能电池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114195518A (zh) * 2021-11-11 2022-03-18 深圳市众诚达应用材料科技有限公司 碲化锌靶材、制备方法及其薄膜太阳能电池

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