氧化锌基烧结体、包含该烧结体的氧化锌基溅射靶和用该靶进行溅射而得到的氧化锌基薄膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及W氧化锋为主要成分的氧化锋基烧结体、包含该烧结体的氧化锋基瓣 射祀和用该祀进行瓣射而得到的氧化锋基薄膜。
【背景技术】
[0002] 近年来，开发了作为不需要磁头而可W擦写的高密度光信息记录介质的高密度记 录光盘技术，并迅速商品化。特别是CD-RW作为可W擦写的CD于1977年上市，目前是最为普 及的相变型光盘。该CD-RW的擦写次数为约1000次。
[0003] 另外，作为DVD开发了DVD-RW并正在商品化，该光盘的层结构基本上与CD-RW相同 或类似。其擦写次数为约1000~约10000次。
[0004] 运些光盘通过照射光束使记录材料的透射率、反射率等产生光学变化，从而进行 信息的记录、复制、写入，是迅速普及的电子部件。
[0005] -般而言，CD-RW或DVD-RW等使用的相变型光盘具有如下四层结构：用ZnS ? Si化 等高烙点电介质的保护层夹住Ag-In-Sb-Te基或Ge-Sb-Te基等的记录薄膜层的两侧，并进 一步设置有银或银合金或者侣合金反射膜。另外，为了提高重复次数，根据需要进行在存储 层和保护层之间增加界面层等。
[0006] 反射层和保护层除了要求使记录层的非晶部与结晶部的反射率差增大的光学功 能W外，还要求记录薄膜的耐湿性和防止热变形的功能、W及记录时的热条件控制的功能 (参见非专利文献1)。
[0007] 最近，为了实现大容量、高密度的记录，提出了单面双层光记录介质（参见专利文 献1)。在该专利文献1中，沿激光的入射方向具有形成在衬底1上的第一信息层和形成在衬 底2上的第二信息层，两个信息层通过中间层W信息层相互面对的方式粘贴在一起。
[000引此时，第一信息层包括记录层和第一金属反射层，第二信息层由第一保护层、第二 保护层、记录层、第二金属反射层构成。此外，也可W任选形成防止划痕、污溃等的硬涂层、 热扩散层等层。另外，对于运些保护层、记录层、反射层等，提出了多种材料。
[0009] 包含高烙点电介质的保护层需要：对由升溫和冷却而产生的反复热应力具有耐 性，并且运些热影响不会影响反射膜和其它部位，并且其自身薄，反射率低并且具有不变质 的初性。在该意义上，电介质保护层具有重要作用。另外，当然记录层、反射层、干设膜层等 也在上述的CD、DVD、蓝光(Blu-ray)(注册商标)等光记录介质中发挥各自的功能，在该意义 上它们同样重要，运一点是毫无疑问的。
[0010] 运些多层结构的各薄膜通常通过瓣射法形成。该瓣射法使用的原理如下：使包含 正极和负极的衬底与祀相对，在惰性气体氛围下在运些衬底与祀之间施加高电压W产生电 场，此时电离的电子与惰性气体撞击而形成等离子体，该等离子体中的阳离子撞击祀（负 极)表面而击出祀构成原子，该飞出的原子附着到相对的衬底表面而形成膜。
[0011] W往，由于上述保护层要求可见光范围内的透射性、耐热性等，因此使用化S-Si化 等陶瓷祀进行瓣射，形成约500A~约2()()()A的薄膜。运些材料使用高频瓣射(RF)装置、磁 控瓣射装置来成膜。
[001^ 但是，aiS-Si02为绝缘性材料，因此需要高价的RF电源，并且由于ZnS-Si02膜含有 硫化物，因此存在腐蚀邻接的金属层(特别是Ag合金反射层）的问题，另外，由于热导率低， 因此存在不适于高速记录的问题。
[0013] 发明人开发了利用W氧化锋为基质的同系化合物的瓣射祀(参见专利文献2)、W 氧化锡为基质的瓣射祀(参见专利文献3)，运些祀不含硫化物而具有与化S-Si化同等的特 性，但是得不到高热导率。另外，W氧化锋为基质的烧结体还存在制造过程或瓣射中容易破 裂的问题。
[0014] 现有技术文献 [001引专利文献
[0016] 专利文献1:日本特开2006-79710号公报
[0017] 专利文献2:日本特开2009-062618号公报
[0018] 专利文献3:日本特开2005-154820号公报
[0019] 非专利文献
[0020] 非专利文献1:技术杂志《光学》第26卷第1期第9~15页
【发明内容】
[0021] 发明所要解决的问题
[0022] 本发明的目的在于得到保持导电性、且热渗透率高的氧化锋基薄膜、适于制造该 薄膜的氧化锋基烧结体、包含该烧结体的氧化锋基瓣射祀。
[0023] 用于解决问题的手段
[0024] 本发明人为了解决上述问题而进行了广泛深入的研究，结果发现，在W氧化锋为 基质的材料中，选择金属并添加到氧化锋中，由此能够得到即使在加热成膜中不使结晶性 提高也具有高热渗透率的氧化物薄膜，并且可W得到在制造过程或瓣射中不易破裂的烧结 体。
[0025] 导热由声子和传导电子承担，但是氧化侣等绝缘性高的材料中几乎不存在传导电 子，因此仅声子作出贡献。另外，利用通常的常溫瓣射成膜得到的膜的结晶性差，因此一般 利用声子的传导也变低。
[0026] 在运样的状况下，本发明人关注于即使在常溫瓣射下也易于结晶化的氧化锋基薄 膜，并考虑通过进一步添加渗杂剂而增加传导电子，通过进一步添加热导率高的金属而提 高热渗透率(热导率)的方法。因此，优选热导率为80W/mKW上的金属且烙点高于氧化锋的 烧结溫度(约IOO(TC)的金属。另外发现，通过添加平均粒径范围调节为0.5~50WI1的粉末， 能够使添加金属的一部分或全部均匀地W金属的形式分散残留在烧结体中，并且通过添加 微量的碳粉末，利用将添加金属表面的氧化层还原除去、且氧化锋也多少被还原的效果，可 W降低烧结体的体电阻率，得到不易破裂的烧结体。
[0027] 另外，添加金属M的残留确认通过EPMA的简易定量分析来进行。通常通过在烧结体 中的金属M的粒子的中屯、附近是否存在95质量％^上的金属M、W及氧量是否处于3质量％ W下的范围来进行判断。
[00%]本申请基于上述发现而提供下述发明。
[0029] 1)-种氧化锋基烧结体，其中，W氧化锋(ZnO)为主要成分，含有相对于氧化锋为n 型渗杂剂的嫁(Ga)、侣(Al)或棚(B)，并含有10~300重量ppm的碳，且含有1种W上选自钻 (Co)、儀(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、钢(Mo)、钉(Ru)、锭(化）、鹤(W)、银（Ir)、金(Au)的金属元素 M，金属M的至少一部分或全部W金属的形式残留在烧结体中，相对于构成氧化锋基烧结体 的锋、n型渗杂剂和全部金属元素的金属M的浓度调节为0.05~25.0原子％。
[0030] 2)如上述1)所述的氧化锋基烧结体，其特征在于，n型渗杂剂为嫁(Ga)时，相对于 锋、Ga和氧的原子数合计的Ga浓度为1~7原子％。
[0031] 3)如上述1)所述的氧化锋基烧结体，其特征在于，n型渗杂剂为侣(Al)时，相对于 锋、Al和氧的原子数合计的Al浓度为0.5~3.5原子％。
[0032] 4)如上述1)所述的氧化锋基烧结体，其特征在于，n型渗杂剂为棚(B)时，相对于 锋、B和氧的原子数合计的B浓度为0.5~5.5原子％。
[0033] 5)如上述1)~4)中任一项所述的氧化锋基烧结体，其特征在于，金属M的平均粒径 调节为1~10皿的范围。
[0034] 6)-种瓣射祀，其包含上述1)~5)中任一项所述的氧化锋基烧结体。
[0035] 7)-种薄膜，其通过用上述6)所述的包含氧化锋基烧结体的瓣射祀进行瓣射而得 到。
[0036] 8)如上述7)所述的薄膜，其特征在于，膜的热渗透率为1600(1/3*^'5111 21〇^上。
[0037] 发明效果
[0038] 本发明通过在添加有n型渗杂剂的氧化锋基薄膜中添加适当浓度的热导率为80W/ mKW上、且烙点高于氧化锋的烧结溫度(约IOO(TC)的金属，而具有飞跃性地提高氧化锋基 薄膜的热渗透率的效果，能够W透明或半透明的氧化物实现高热渗透率。
[0039] 由此，能够提供具有W往的包含氧化锋基的材料类无法实现的高热渗透率的薄 膜。
【具体实施方式】
[0040] 本发明提供一种氧化锋基薄膜形成用瓣射祀，其为W氧化锋(ZnO)为主要成分的 烧结体，含有相对于氧化锋为n型渗杂剂的元素，并含有相对于烧结体总量为10~300重量 ppm的碳，且含有热导率为80W/mKW上且烙点高于氧化锋的烧结溫度（约IOO(TC)的金属M， 相对于构成氧化锋基薄膜的锋、n型渗杂剂和全部金属元素的金属M的浓度为0.05~25.0原 子％。
[0041] 作为上述祀的n型渗杂剂，可W使用嫁(Ga),优选相对于锋