以硫化锌作为主成分的溅射靶、使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜制造技术

本发明专利技术提供了溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质、以及所述靶的制造方法，其特征在于溅射靶以硫化锌作为其主成分，并能够在２．０到２．６的范围内调整含导电氧化物的膜的折射率。这种溅射靶以及采用该靶在光记录介质上形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质能够减少在溅射过程中产生的粒子（排尘）和突起物、质量偏差最小化、并能够提高规模赢利性、并且其中晶粒是细的以及具有至少为９０％的高密度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及以硫化锌作为主成分的溅射靶，其可进行直流(DC)溅射，其在溅射过程中具有最小电弧，并且其能够在溅射成膜时减少粒子(排尘)和突起物，其具有高密度并具有最小的质量偏差，并且能够提高规模赢利性；以及涉及光记录介质，在其上采用所述靶形成有相变型光盘保护膜，该保护膜以硫化锌作为其主成分，以及涉及所述溅射靶的制造方法。
技术介绍
近些年来，已经开发了无需磁头而能够进行记录/复制的高密度可记录光盘技术，并迅速引起关注。这种光盘可分为三类只可复制的光盘、可记录光盘和可重写光盘。具体地，在可记录光盘和可重写光盘中采用的相变方法越来越引起人们的关注。使用这种相变型光盘的记录/复制的基本原理简述如下。这种相变型光盘通过以下过程结构执行其记录/复制功能向基材上的记录薄膜辐射激光束以加热和增加所述记录薄膜的温度，并在这种记录薄膜的结构中产生结晶相变(非晶体晶体)。更具体地，通过检测由相的光学常数改变引起的反射率的改变进行信息的复制。前述相变使用直径窄以至约一个到几个μm的激光束辐射进行。这时，例如，当1μm的激光束以10m/s的线速度通过时，激光辐射到光盘上的某一点达100ns，其对于进行前述相变和在这个时帧内检测反射率是必要的。另外，为实现前述的结晶相变，即，非晶体和晶体的相变，不仅相变记录层要经历不止一次的熔融和淬火，而且外周电介质保护层和铝合金也要重复经历熔融和淬火。根据上述，相变型光盘在其中具有四层结构，例如，Ge-Sb-Te记录薄膜层的两侧夹在硫化锌-二氧化硅(Zn-SiO2)高熔点电介质之间，并在电介质层上形成铝合金反射层。在上述各层中，除了要求能够增加非晶体部分和晶体部分吸收的光学功能之外，所述非晶体部分和晶体部分的反射率差较大，还需要反射层和保护层具有防止由记录薄膜的防潮性和耐热性引起的变形的功能，以及控制记录时的热状况的功能(参见“Kogaku”杂志，第26卷，第1期，9到15页)。如上所述，高熔点电介质保护层必须对由反复加热和冷却引起的热应力具有耐久性，并且必须使得这种热效应不能影响反射膜或其它区域，并且也要求其必需薄、反射率低、和具有防止变形的强度。从这个角度看，电介质保护层起着重要的作用。上述的电介质保护层通常通过溅射方法形成。该溅射方法使得正电极靶和负电极靶彼此相对，在惰性气体环境下，通过在其基材和靶之间施加高电压产生电场。溅射方法采用的基本原理是随着在此时离子化的电子和惰性气体的碰撞产生等离子体，该等离子体中的正离子通过碰撞靶(负电极)表面逐出构成靶的原子，被逐出的原子与对面的基材粘附并形成膜。常规地，由于需要前述保护层在可见光波段内具有渗透性、耐热性等，因此使用陶瓷靶如ZnS-SiO2进行溅射以形成约500到2000的薄膜进行溅射。然而，由于靶的体积电阻高，使用这些材料时不能使用直流溅射装置进行淀积，通常使用高频率溅射(RF)装置。然而，这种高频率溅射装置不仅装置本身昂贵，而且其还存在许多问题，溅射效率差、能耗大、难以控制、和淀积速度慢。此外，为增加淀积速度，当向其施加高电压时，基材温度会增加，就存在聚碳酸酯基材变形的问题。另外，对于前述硫化锌-二氧化硅(ZnS-SiO2)中使用的SiO2，通常使用平均粒径为0.1到20μm、纯度至少为4N的SiO2，通过在700到1200℃烧结生产靶。在ZnS中包含SiO2的靶在溅射成膜时经常产生电弧，并由此导致在溅射过程中的粒子(排尘)和突起物，其不仅降低了淀积的均匀性和质量，其还有使生产率变差的问题。专利技术公开本专利技术的一个目的是提供以硫化锌作为其主成分的溅射靶，其能够在溅射成膜时降低加热等对基材的影响，增加淀积速度并细调膜厚度，并且其能够减少溅射过程中产生的粒子(排尘)和突起物，其具有最小质量偏差并能够提高规模赢利性，其中晶粒是细粒并具有至少为90％的高密度，优选具有至少为95％的，和更优选具有至少为98％的高密度；以及提供光记录介质，在其上面采用所述靶形成有相变型光盘保护膜，该保护膜以硫化锌作为主成分；和提供这种溅射靶的制造方法。为实现上述目的，经过认真的研究，本专利技术人发现，通过采用导电氧化物作为靶中的添加剂组分，可降低体积电阻，从而能够进行DC溅射，而不损失作为保护膜的特征，并能减少在溅射过程中粒子和突起物的产生，并还能改善膜的均匀性。基于前述发现，本专利技术提供1.一种溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于所述溅射靶以硫化锌作为其主成分，并能够调整含导电氧化物的膜的折射率在2.0到2.6的范围内；2.前述段落1的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于导电氧化物的含量为1到50摩尔％；3.前述段落1或2的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于导电氧化物为一种或多种选自氧化铟、氧化锡、和氧化锌的氧化物；4.前述段落1到3中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其进一步包括一种或多种选自氧化铝、氧化镓、氧化锆、氧化锗、氧化锑和氧化铌的氧化物；5.前述段落1到3中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于一种或多种选自氧化铝、氧化镓、氧化锆、氧化锗、氧化锑和氧化铌的氧化物相对于导电氧化物以重量比计为0.01到20％；6.前述段落1到3中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其进一步包含以二氧化硅作为主成分的玻璃形成氧化物，并包含相对于二氧化硅的重量比至少为0.1％的一种或多种选自氧化铝、氧化硼、氧化磷、碱金属氧化物、和碱土金属氧化物的氧化物； 7.前述段落6的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于玻璃形成氧化物的含量相对于总量为1-30摩尔％；8.前述段落1到7中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于存在于靶主体中的绝缘相或高电阻相的平均晶粒尺寸至多为5μm；9.前述段落1到8中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于存在于靶主体中的绝缘相或高电阻相含有选自氧化锌、二氧化硅、氧化硼、氧化磷、碱金属氧化物、和碱土金属氧化物中的一种和多种；10.前述段落1到9中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于相对密度至少为90％；11.前述段落1到10中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于体积电阻至多为1Ω；和12.前述段落1到11中任一项的以硫化锌作为其主成分的溅射靶的制造方法，其包括的步骤为使各成分原料粉末均匀混合；使用热压或热等静压将该混合粉末加热到700到1200℃的温度；以及在100到300kg/cm2的表面压力下烧结所述混合粉末。实施方案本专利技术的溅射靶以硫化锌作为其主成分，并进一步包含导电氧化物。结果，得到的溅射靶作为保护膜的特征与通常所使用的ZnS-SiO2的相当，其中体积电阻至多为1Ω，并从而可进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于所述溅射靶以硫化锌作为其主成分，并能够在２．０到２．６的范围内调整含导电氧化物的膜的折射率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2002-2-14 036154/20021.一种溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于所述溅射靶以硫化锌作为其主成分，并能够在2.0到2.6的范围内调整含导电氧化物的膜的折射率。2.权利要求1的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于导电氧化物的含量为1到50摩尔％。3.权利要求1或2的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于导电氧化物为一种或多种选自氧化铟、氧化锡、和氧化锌的氧化物。4.权利要求1到3中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其进一步包括一种或多种选自氧化铝、氧化镓、氧化锆、氧化锗、氧化锑和氧化铌的氧化物。5.权利要求1到3中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其特征在于所含的一种或多种选自氧化铝、氧化镓、氧化锆、氧化锗、氧化锑和氧化铌的氧化物相对于导电氧化物以重量比计为0.01到20％。6.权利要求1到3中任一项的溅射靶和使用所述靶形成有以硫化锌作为主成分的相变型光盘保护膜的光记录介质，其进一步包含以二氧化硅作为主成分的玻璃形成氧化物，并包含相对于二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢作政隆，高见英生，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]