JP2007247053A - スパッタリングターゲット及び追記型光記録媒体 - Google Patents
スパッタリングターゲット及び追記型光記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007247053A JP2007247053A JP2006314724A JP2006314724A JP2007247053A JP 2007247053 A JP2007247053 A JP 2007247053A JP 2006314724 A JP2006314724 A JP 2006314724A JP 2006314724 A JP2006314724 A JP 2006314724A JP 2007247053 A JP2007247053 A JP 2007247053A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- recording medium
- optical recording
- layer
- sputtering target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
スパッタリングターゲットを用いた青色レーザ波長領域でも高密度の記録が可能な追記型
光記録媒体の提供。
【解決手段】(1)BiとFe、又は、Bi、Fe、及びOを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とするスパッタリングターゲット。
(2)BiとFe、又は、Bi、Fe、及びOを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とする追記型光記録媒体の記録層形成用スパッタリングターゲット。
(3)上記(2)記載のスパッタリングターゲットを用いて製膜したBiとFe、又は、
Bi、Fe、及びOを主成分とする記録層を有することを特徴とする追記型光記録媒体。
【選択図】図1
Description
本出願人は先願(特許文献1参照)において、Bi、Fe、及び酸素を含む膜を用いた追記型光記録媒体が優れた特性を示すことを開示した。また、この層を形成する方法としてスパッタリング法を用いることも開示した。また、Bi、Fe、及びOを含むスパッタリングターゲットについて特願2005−113466などで開示した。
スパッタリング法は薄膜の気相形成法の1つとして従来から広く知られており、工業的な薄膜製造にも利用されてきた。スパッタリング法では、目的とする膜の成分と同じ成分のターゲット材を用意し、通常は、このターゲット材にグロー放電で発生させたアルゴンガスイオンを衝突させてターゲット材の構成原子を叩き出し、基板上に原子を堆積させることにより製膜が行われる。酸化物は一般に融点が高いため、蒸着法などの方法は好ましくなく、高周波を印加する高周波スパッタリングがよく用いられる。
また、特許文献3には、Bi3Fe5O12の薄膜製造用のターゲットの記述がある。しかし、この発明は、磁気光学効果が大きい、いわゆるガーネット構造の薄膜を製造するためのものであって本発明とは異なる上に、充填率と媒体特性との関係に関する記述はない。
また、特許文献4には、少なくともTe、Ge、及びSbより構成され、充填率が80%以上の情報記録薄膜形成用スパッタリングターゲットが開示されている。そして、充填率が80%以上であれば、前もって1時間スパッタリングを行うことにより、以後、組成変動はなく長時間にわたって同じ組成が得られるという記載と共に、70%、80%、及び90%の比較データが示されている。しかし、このターゲットの組成は本発明とは異なる上に、90%を超える場合の詳細な比較検討はなされていない。従って、本発明の組成のターゲットを用いて追記型光記録媒体を作製したときに、96%という殆ど100%に近い位置において、媒体特性との関係で臨界が存在するという本発明者等の知見に関して、参考になるような記載はない。
スパッタリング法に用いられる酸化物ターゲットは、一般に金属等に比べると製膜速度が遅く、またターゲットが破損しやすいといった問題がある。
これに対して本発明者らは、特願2005−113466において、充填密度を65〜96%とすることで、製膜時間の短縮、高いターゲット強度、膜組成などの所望の膜質を実現できることを示した。
しかし、本発明者らが鋭意検討した結果、特願2005−113466の酸化物ターゲットを用いて光記録媒体を連続製膜した場合、媒体特性の再現性に問題があることが分った。例えば、初期に作製した光記録媒体と1,000枚目の光記録媒体とでは最適な記録パワーが変化してしまう。
<1> BiとFeを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とするスパッタリングターゲットである。
<2> Bi、Fe、及びOを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とするスパッタリングターゲットである。
<3> BiとFeを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とする追記型光記録媒体の記録層形成用スパッタリングターゲットである。
<4> Bi、Fe、及びOを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とする追記型光記録媒体の記録層形成用スパッタリングターゲットである。
<5> 前記<3>記載のスパッタリングターゲットを用いて製膜したBiとFeを主成分とする記録層を有することを特徴とする追記型光記録媒体である。
<6> 前記<4>記載のスパッタリングターゲットを用いて製膜したBi、Fe、及びOを主成分とする記録層を有することを特徴とする追記型光記録媒体である。
前述した先願では、充填密度が65%〜96%の範囲を外れると製膜時にターゲットが破損しやすいという理由で限定を行ったが、その後の検討で、上記範囲では量産における媒体特性の再現性に問題があることが分った。
そこで本発明者らは、この問題を解決するため実験を重ねた結果、ターゲットの表面と内部におけるBiFeターゲットの酸化度やBiFeOターゲットの酸素欠損量の違いが膜質のばらつきに反映しているものと推定した。そして解決方法の一つとして充填密度に着目した。充填密度が低いターゲットは空孔の割合が多く、ぼそぼその形態となる。密度に不均一性も生じやすいと考えられる。このため、ターゲットを構成する元素は焼結した後においても酸化度が変化しやすいと考えられる。ターゲットの表面に近いほど酸化が進行するため、表面と内部とで酸素の濃度勾配が生じやすくなると考えられる。また空孔の密度分布等によって内部への酸素の拡散距離に分布が生じ、酸素欠損量にばらつきが生じやすいと考えられる。そこで、できるだけ充填密度を高くすることについて検討した結果、充填密度を96%よりも高くすれば、再現性良く光記録媒体を量産するのに適するスパッタリングターゲットが得られることを見出した。充填密度に上限はなく、100%でもよい。好ましい充填密度の範囲は97.5〜99.5%である。
なお、ここでいう充填密度とは、実際に作製したターゲットの重量と、ターゲットの体積を100%目的の物質で占めたときの重量(計算で求める)の比である。即ち、充填密度は次の式で表される。
充填密度=(作製したターゲットの重量/計算で求めた重量)×100(%)
上述したように、組成に該当する化合物があれば、その密度から充填密度を決定するが、組成に該当する物質がなければ、Bi2O3とFe2O3などのように単純な物質の密度を使って充填密度を決定する。例えば、Bi2O3とFe2O3が1:1の組成とする。この組成では、BiFeO3という安定化合物が存在するので、その化合物が生成されているとしてその化合物の密度を文献値と測定値とを比べ、充填密度を計算する。このように化合物が存在しない組成では、X線回折で含まれている物質を決定し、組成を分析してその割合で化合物が含まれているとして充填密度を決定する。例えば、Bi2O3とFe2O3が2:1の組成では、Bi2O3とBiFeO3が1:2で存在しているとして充填密度を計算する。複数の結晶系が存在しているような複雑な系になる組成では、BiとFeの存在する比率でBi2O3とFe2O3が存在しているとして充填密度を計算することができる。
先願発明で問題にした製膜時のターゲットの破損については、原料粉の粒径の微細化、或いは、ガラス形成酸化物、中間酸化物、網目修飾酸化物、助焼結剤等を添加するなどして解決することができる。例えば、B、Si、Ge、Pの酸化物、Sc、La、Y、Sn、Ba、Ca、Sr、Mg、Li、Na、K、Rb、Csの酸化物を添加することが有効である。これらを酸化物の形ではなく元素として添加することも有効である。
上記のような方法で作製される本発明1〜4のスパッタリングターゲットは、必然的にBiとFe、又は、Bi、Fe、及びOを主成分とするものになるが、ここで主成分とは、通常の場合、原料中に含まれる不純物を除き、上記元素のみからなることを意味する。但し、媒体特性の改善等の目的で必要に応じて微量の添加元素を加えても構わない。
追記型光記録媒体の作製に際しては、ポリカーボネートなどの樹脂基板の上に必要な膜
を製膜する。樹脂基板にはトラッキングなどの制御を行うための溝やピットを形成しても良い。BiとFe、又は、Bi、Fe、Oを主成分とする記録膜は、真空中で、アルゴン、又は、アルゴンと酸素ガスを導入しつつスパッタリングして製膜する。必要に応じて、反射層や特性向上のための保護層などを設けても良い。
下引層12及び上引層14の材料としては、SiOx、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2、Ta2O5等の金属酸化物、Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrN等の窒化物、AgS、AlS、BS、BaS、BiS、CaS、CdS、CoS、CrS、CuS、FeS、GeS、InS、KS、LiS、MgS、MnS、MoS、NaS、NbS、NiS、PbS、SbS、SnS、SrS、WS、ZnS、TaS4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrC等の炭化物が挙げられる。これらの材料は、単体で下引層又は上引層として用いることができ、また、混合物として用いることもできる。例えば、混合物としては、ZnSとSiOx、Ta2O5とSiOxが挙げられる。これらの材料を下引層12、上引層14として用いる際に考慮すべき材料物性としては、熱伝導率、比熱、硬さ、屈折率、及び基板材料又は記録層材料との密着性等があり、融点が高く、密着性がよいといったことが要求される。
ここで、下引層12は、記録感度、反射率、あるいはその他の記録再生特性を改善する効果と共に、記録層の信頼性を改善する効果を担う。即ち、光記録媒体の基板には、コストの面から、通常、ポリカーボネートが使用されるが、ポリカーボネートは水分や酸素などのガスバリア性が低いため、基板上に直接記録層を設けると記録層が劣化しやすい。そこで、この記録層の劣化を抑制するため下引層を設けることが好ましい。但し、基板材料としてガスバリア性の高い材料を使用した場合、あるいは基板のレーザ入射面側にガスバリア層が設けられた場合等は、下引層を設けなくてもよい。本発明者らの知見によると、Al2O3、ZnS−SiO2、AlN、ZrN、SiNなどが特に好ましい。
上引層14は記録時にレーザー光照射による記録層に加わった熱をこもらせて蓄熱する一方で、反射層に伝熱し、熱を逃がす役割を担う。本発明者らの知見によると、ZnSとSiO2との混合物とするのが好ましい。
上引層14の厚さは5〜200nm、好ましくは8〜150nm、より好ましくは10〜30nmとする。5nmより薄いと、記録感度が低下し好ましくなく、200nmより厚くなると、温度上昇による膜剥離、変形などがあり好ましくない。
基板の材料としては、熱的、機械的に優れた特性を有し、基板側から(基板を通して)記録再生が行われる場合には光透過特性にも優れたものであれば、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、非晶質ポリオレフィン、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート等が挙げられるが、ポリカーボネートや非晶質ポリオレフィンが好適である。
基板の厚さは、用途により適宜設定することができ、特に限定されない。
反射層を形成する方法としては、例えば、スパッタ法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。
反射層の膜厚は、単層構成の場合、40〜300nmが好適である。
多層構造の場合、レーザ光の入射側から見て最奥の層以外では、反射層は、レーザ光を透過させる必要があることから、一般的に反射層ではなく半透明層と呼ばれるが、この場合、半透明層の膜厚は、3〜40nmが好適である。また、基板の上や反射層の下に、反射率の向上、記録特性の改善、密着性の向上等のために公知の無機系又は有機系の中間層や接着層を設けてもよい。
保護層の材料としては、外力から保護する機能を有するものであれば、従来公知の材料を何れも適用できる。有機材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等が挙げられる。また、無機材料としては、SiO2、SiN4、MgF2、SnO2等が挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレートなどのアクリレート系樹脂が挙げられる。これらの材料は単独で用いても混合して用いても良いし、1層だけでなく多層膜にして用いても良い。
保護層の形成方法としては、記録層と同様にスピンコート法やキャスト法等の塗布法、スパッタ法、化学蒸着法等が用いられるが、特にスピンコート法が好ましい。
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の膜は、材料を適当な溶剤に溶解して塗布し乾燥することによって形成することができる。
紫外線硬化性樹脂の膜は、材料をそのまま又は適当な溶剤に溶解して塗布し、紫外線を照射して硬化させることによって形成できる。
保護層の膜厚は、一般に0.1〜100μmとするが、特に3〜30μmが好ましい。
或いは、所定の構成層上に、紫外線硬化型樹脂などで案内溝を形成した上に、更に所定の構成層を設けるなどした多層構造の光記録媒体としてもよい。
更には、基板鏡面側に、表面保護やゴミ等の付着防止のために紫外線硬化樹脂層や、無機系薄膜等を成膜してもよい。
また、本発明の追記型光記録媒体は、基板側からのみ光を照射して記録再生する構成に限られず、構成層上に所定のカバー層を設け、このカバー層側から光を照射して記録再生するようにしてもよい。薄いカバー層を設け、このカバー層側から記録再生することで、更なる高記録密度化を図ることができる。なお、このようなカバー層は、ポリカーボネートシートや、紫外線硬化型樹脂により形成されるのが一般的である。また、本発明で言うカバー層には、カバー層を接着するための層を含めてもよい。
本発明の追記型光記録媒体に使用されるレーザ光は、高密度記録のため波長が短いほど好ましいが、特に350〜530nmのレーザ光が好ましく、その代表例としては、中心波長405nmのレーザ光が挙げられる。
また、本発明1、2のスパッタリングターゲットは、追記型以外の光記録媒体(例えば光磁気記録媒体)であっても使用は可能である。更に、光記録媒体を中心に説明したが、本発明のスパッタリングターゲットの用途は、光記録媒体に限られる訳ではなく、膜の性能さえ適合すれば他の用途に用いることもできる。例えば、磁性材料薄膜の製膜、光制御用アイソレータを作製するための薄膜の製膜、光スイッチ用薄膜の製膜などに用いることが可能である。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が6:5になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末を100〜200MPaで加圧成型し、Ar中810℃で5時間焼成することによりスパッタリングターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径200mmφ、厚さ4mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、スパッタリングターゲット1を得た。このターゲットの充填密度は97%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
実施例1で作製したスパッタリングターゲットを記録層材料に用い、図1に示す層構成の追記型光記録媒体を作製した。
即ち、案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.43μm、図示せず)を有するポリカーボネート基板11上に、スパッタリング法を用いて、膜厚15nmのAl2O3からなる下引層12、膜厚13nmのBiFeOからなる記録層13、膜厚20nmのZnSSiO2(モル比80:20)からなる上引層14、膜厚100nmのAlTi(Ti:1重量%)からなる反射層15を順に設け、更にその上に、スピンコート法で紫外線硬化型樹脂(日本化薬社製アクリル樹脂:A081)からなる膜厚約5μmの保護層16を設けて追記型光記録媒体を得た。スパッタリングには、Unaxis製のDVDスプリンタ装置を用いた。
この「Unaxis製のDVDスプリンタ装置」という記述は、「Unaxis社製のDVD sprinterという製膜装置」を意味する。なお、直径76.2mmのターゲットの場合は、CFS−8EP−55という製膜装置を用いて製膜し、直径200mmのターゲットの場合は、Unaxis社製のDVD sprinterという製膜装置を用いて製膜する。
上記光記録媒体に対し、パルステック工業(株)製の光ディスク評価装置DDU−1000(波長:405nm、NA:0.65)を用いて、以下の条件で二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度 : 最短マーク長(2T)=0.204(μm)
・記録線速度 : 6.61(m/s)
そして、1〜10枚目、1,001〜1,010枚目、2,001〜2,010枚目・・・・・9,001〜9,010枚目というように1,000枚置きに10枚をサンプルとして抜き取り、10枚平均の特性を比較した。
その結果、全てのサンプルについて、連続記録部において、記録パワー6mWで6%台という良好なジッタ値(リミットイコライザ使用)が得られた。また変調度(Modulated amplitude)60%以上を有し、記録極性がHigh to Lowである良好な記録再生特性を実現することができた。更に、HD DVD−R規格に準拠した評価では(基板のトラックピッチを0.40μmとした)、PRSNR=20以上が実現でき、非常に良好な記録再生特性が実現された。なお、PRSNR(Partial Response Signal to Noise Ratio)は、HD DVD−R規格に基づく信号品質を評価する指標である。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が2:1になるように混合した点以外は、実施例1と同様にしてスパッタリングターゲット2を得た。このターゲット2の充填密度は99%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
実施例3で作製したスパッタリングターゲットを記録層材料に用い、図1に示す層構成の追記型光記録媒体を作製した。
即ち、案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.43μm、図示せず)を有するポリカーボネート基板11上に、スパッタリング法を用いて、膜厚15nmのAl2O3からなる下引層12、膜厚8nmのBiFeOからなる記録層13、膜厚14nmのZnSSiO2(モル比80:20)からなる上引層14、膜厚100nmのAlTi(Ti:1重量%)からなる反射層15を順に設け、更にその上に、スピンコート法で紫外線硬化型樹脂(日本化薬社製アクリル樹脂:A081)からなる膜厚約5μmの保護層16を設けて追記型光記録媒体を得た。スパッタリングには、Unaxis製のDVDスプリンタ装置を用いた。
上記光記録媒体に対し、パルステック工業(株)製の光ディスク評価装置DDU−1000(波長:405nm、NA:0.65)を用いて、以下の条件で二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度 : 最短マーク長(2T)=0.204(μm)
・記録線速度 : 6.61(m/s)
そして、1〜10枚目、1,001〜1,010枚目、2,001〜2,010枚目・・・・・9,001〜9,010枚目というように1,000枚置きに10枚をサンプルとして抜き取り、10枚平均の特性を比較した。
その結果、全てのサンプルについて、連続記録部において、記録パワー5mW台で5%台という良好なジッタ値(リミットイコライザ使用)が得られた。また変調度(Modulated amplitude)65%以上を有し、記録極性がHigh to Lowである良好な記録再生特性を実現することができた。更に、HD DVD−R規格に準拠した評価では(基板のトラックピッチを0.40μmとした)、PRSNR=20、SbER=4.3×10−6が実現でき、非常に良好な記録再生特性が実現された。なお、SbER(Simulated bit Error Rate)は、HD DVD−R規格におけるエラーレートを示す値である。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が1:1になるように混合した点以外は、実施例1と同様にしてスパッタリングターゲット3を得た。このターゲットの充填密度は96.5%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
実施例5で作製したスパッタリングターゲットを記録層材料に用い、図1に示す層構成の追記型光記録媒体を作製した。
即ち、案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.43μm、図示せず)を有するポリカーボネート基板11上に、スパッタリング法を用いて、膜厚20nmのAl2O3からなる下引層12、膜厚15nmのBiFeOからなる記録層13、膜厚20nmのZnSSiO2(モル比80:20)からなる上引層14、膜厚100nmのAlTi(Ti:1重量%)からなる反射層15を順に設け、更にその上に、スピンコート法で紫外線硬化型樹脂(日本化薬社製アクリル樹脂:A081)からなる膜厚約5μmの保護層16を設けて追記型光記録媒体を得た。スパッタリングには、Unaxis製のDVDスプリンタ装置を用いた。
上記光記録媒体に対し、パルステック工業(株)製の光ディスク評価装置DDU−1000(波長:405nm、NA:0.65)を用いて、以下の条件で二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度 : 最短マーク長(2T)=0.204(μm)
・記録線速度 : 6.61(m/s)
そして、1〜10枚目、1,001〜1,010枚目、2,001〜2,010枚目・・・・・9,001〜9,010枚目というように1,000枚置きに10枚をサンプルとして抜き取り、10枚平均の特性を比較した。
その結果、全てのサンプルについて、連続記録部において、記録パワー6mW台で6%台という良好なジッタ値(リミットイコライザ使用)が得られた。また変調度(Modulated amplitude)65%以上を有し、記録極性がHigh to Lowである良好な記録再生特性を実現することができた。更に、HD DVD−R規格に準拠した評価では(基板のトラックピッチを0.40μmとした)、PRSNR=20、SbER=4.3×10−6が実現でき、非常に良好な記録再生特性が実現された。
BiとFeの粉末をBiとFeの原子比が2:1になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末をホットプレス法により100〜200MPaで加圧成型し、真空中280℃で6時間焼成することによりスパッタリングターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径200mmφ、厚さ4mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、スパッタリングターゲット4を得た。このターゲットの充填密度は97%、比抵抗は83Ωcm以上であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
実施例7で作製したスパッタリングターゲットを記録層材料に用い、図1に示す層構成の追記型光記録媒体を作製した。
即ち、案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.43μm、図示せず)を有するポリカーボネート基板11上に、スパッタリング法を用いて、膜厚15nmのAl2O3からなる下引層12、膜厚8nmのBiFeOからなる記録層13、膜厚14nmのZnSSiO2(モル比80:20)からなる上引層14、膜厚100nmのAlTi(Ti:1重量%)からなる反射層15を順に設け、更にその上に、スピンコート法で紫外線硬化型樹脂(日本化薬社製アクリル樹脂:A081)からなる膜厚約5μmの保護層16を設けて追記型光記録媒体を得た。スパッタリングには、Unaxis製のDVDスプリンタ装置を用いた。また、BiFeO記録層の製膜は、Arと酸素(Ar流量:40sccm、酸素流量:1sccm)の混合ガス中で行った。
上記光記録媒体に対し、パルステック工業(株)製の光ディスク評価装置DDU−1000(波長:405nm、NA:0.65)を用いて、以下の条件で二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度 : 最短マーク長(2T)=0.204(μm)
・記録線速度 : 6.61(m/s)
そして、1〜10枚目、1,001〜1,010枚目、2,001〜2,010枚目・・・・・9,001〜9,010枚目というように1,000枚置きに10枚をサンプルとして抜き取り、10枚平均の特性を比較した。
その結果、全てのサンプルについて、連続記録部において、記録パワー5mW台で5%台という良好なジッタ値(リミットイコライザ使用)が得られた。また変調度(Modulated amplitude)65%以上を有し、記録極性がHigh to Lowである良好な記録再生特性を実現することができた。更に、HD DVD−R規格に準拠した評価では(基板のトラックピッチを0.40μmとした)、PRSNR=20、SbER=4.3×10−6が実現でき、非常に良好な記録再生特性が実現された。
Bi2O3とα−Fe2O3の粉末をBiとFeの原子比が2:1になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末を、100〜200MPaで加圧成型し、大気中750℃で5時間焼成することにより、ターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径76.2mmφ、厚さ4mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、ターゲットAを得た。このターゲットAの充填密度は99%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
上記ターゲットのX線回折パターンを測定した。測定条件は表1に示した通りである。測定結果を図2に示す。
この測定で得られた回折ピークの位置を同定するために検索を行い、既存物質との照合を行った。図2の一番上に示されている(a)がターゲットAの回折パターンであり、その下の(b)はBiFeO3の回折ピークが出る位置を既知のデータで示したものである。X線回折には過去に測定されたデータなどから既知物質の回折線がどこに出てどの程度の強度なのかがデータベース化されており、そのデータと比較することにより測定物質を同定することができる。
(b)で示したBiFeO3のデータと(a)の測定データを比較して検索した結果、○印を付けたピークがBiFeO3のピークであるということが分かった。
(c)は、α−Fe2O3の既知データ、(d)は、Bi2O3の既知データであり、同様にしてα−Fe2O3、Bi2O3の同定を行ったが、顕著なピークは見当たらなかった。
以上の結果から、最も大きなピークは、BiFeO3のピークであり、この化合物が主に存在していることが明らかとなった。
実施例9で作製したターゲットAを用いて光記録媒体を作製した。
案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.43μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタリング法で、膜厚15nmのAl2O3層、膜厚13nmのBiFeO層、膜厚20nmのZnS・SiO2層、膜厚100nmのAlTi(Ti:1重量%)層を順に設け、更にその上に、スピンコート法で紫外線硬化型樹脂(サンノプコ社製:ノプコキュア134)からなる膜厚約5μmの保護層を設けて追記型光記録媒体を得た。スパッタリング製膜には、芝浦メカトロニクス製のスパッタリング装置(CFS−8EP−55)を用いた。スパッタリング条件は、Ar流量:40sccm、電力:100Wである。ターゲットをボンディングした無酸素銅製のバッキングプレートの裏面には、マグネトロンスパッタリング用のマグネットが配置されている。BiFeO層の製膜は、RFマグネトロンスパッタリングにより行った。
上記光記録媒体に対し、パルステック工業(株)製の光ディスク評価装置DDU−1000(波長:405nm、NA:0.65)を用いて、以下の条件で二値記録を行った。
・変調方式 : 1−7変調
・記録線密度 : 最短マーク長(2T)=0.204(μm)
・記録線速度 : 6.61(m/s)
その結果、連続記録部において、記録パワーが6.4mWで6.2%という良好なジッタ値(リミットイコライザ使用)が得られ、かつ変調度(Modulated amplitude)62%で、記録極性がHigh to Lowである良好な記録再生特性を実現することができた。また、HD DVD−R規格に準拠した評価では(基板のトラックピッチを0.40μmとした)、PRSNR=23、SbER=5.8×10−7が得られ、非常に良好な記録再生特性が実現できた。ここで、PRSNRは、HD DVD−R規格に基く信号品質を表す指標であり、SbERは、HD DVD−R規格におけるエラーレートを示す値である。
Bi2O3とα−Fe2O3の粉末及びBiとFeの粉末をBiとFeの原子比が1:1になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末を800℃で5時間焼成し、焼成の終わった粉末をX線回折で確認したところ、BiFeO3の粉末が形成されていた。
一方、Bi2O3とα−Fe2O3の粉末及びBiとFeの粉末を、BiとFeの原子比が25:1になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末を800℃で5時間焼成し、焼成の終わった粉末をX線回折で確認したところ、Bi25FeO40の粉末が形成されていた。
上記2つの粉末を23:1のモル比で混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末をホットプレス法により900℃、100〜200MPaで加圧成型し、3時間焼成することによりターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径76.2mmφ、厚さ4mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、ターゲットBを得た。このターゲットBの充填密度は97%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
実施例11で作製したターゲットBを用いた点以外は、実施例10と同様にして光記録媒体を作製し、二値記録を行った。
その結果、連続記録部において、記録パワーが6.1mWで5.9%という良好なジッタ値(リミットイコライザ使用)が得られ、かつ変調度(Modulated amplitude)62%で、記録極性がHigh to Lowである良好な記録再生特性を実現することができた。また、HD DVD−R規格に準拠した評価では(基板のトラックピッチを0.40μmとした)、PRSNR=21、SbER=2.1×10−6が得られ、非常に良好な記録再生特性が実現できた。
Bi2O3とα−Fe2O3の粉末をBiとFeの原子比が6:5になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末を100〜200MPaで加圧成型し、大気中750℃で5時間焼成することによりターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径200mmφ、厚さ6mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、ターゲットCを得た。このターゲットCの充填密度は99%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
実施例13で作製したターゲットCを用いて光記録媒体を作製した。
案内溝(溝深さ21nm、トラックピッチ0.43μm)を有するポリカーボネート基板上に、スパッタリング法で、膜厚10nmのAl2O3層、膜厚13nmのBiFeO層、膜厚20nmのZnS・SiO2層、膜厚100nmのAg層を順に設け、更にその上に、スピンコート法で、紫外線硬化型樹脂(サンノプコ社製:ノプコキュア134)からなる膜厚約5μmの保護層を設けて追記型光記録媒体を得た。スパッタリング製膜には、UNAXIS製のスパッタリング装置(DVD Sprinter)を用いた。スパッタリング条件は、Ar流量:20sccm、電力:1.2kWである。ターゲットをボンディングした無酸素銅製のバッキングプレートの裏面には、マグネトロンスパッタリング用のマグネットが配置されている。BiFeO層の製膜は、RFマグネトロンスパッタリングにより行った。
上記光記録媒体に対し、実施例10と同様にして二値記録を行った。
その結果、連続記録部において、記録パワーが8.8mWで5.5%という良好なジッタ値(リミットイコライザ使用)が得られ、かつ変調度(Modulated amplitude)55%で、記録極性がHigh to Lowである良好な記録再生特性を実現することができた。また、HD DVD−R規格に準拠した評価では(基板のトラックピッチを0.40μmとした)、PRSNR=33、SbER=9.6×10−10が
得られ、非常に良好な記録再生特性が実現できた。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が2:1になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末を、ホットプレス法により、100〜200MPaで加圧成型し、大気中780℃で5時間焼成した後、図3のように加工を行い溝を形成した。ターゲットの大きさは、直径200mmφ、厚さ6mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。このターゲットの充填密度は97%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。比抵抗が大きいため、高周波スパッタリングにより製膜を行った。ターゲットの充填密度が96%よりも高く、マグネトロンスパッタをより効率よく行うことができ、製膜時のプラズマ放電が安定するので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
Bi3NiとFeNi3の粉末をBiとFeの原子比が2:5になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末をホットプレス法により100〜200MPaで加圧成型し、Ar中450℃で10時間焼成することにより、スパッタリングターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径76.2mm、厚さ4mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。このターゲットの充填密度は、98%、比抵抗は、10μΩcm程度であった。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
このスパッタリングターゲットを用いて記録層を製膜して光記録媒体を作製し評価したところ、ジッタ値9.6と良好な特性を示した。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が2:1になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末を、ホットプレス法により、100〜200MPaで加圧成型し、大気中780℃で5時間焼成することによりスパッタリングターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径200mmφ、厚さ6mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。このターゲットの充填密度は97%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。比抵抗が大きいため、高周波スパッタリングにより製膜を行った。以上のように、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。
また、Bi2O3とFe2O3とZnOの粉末をモル比が6:1:3になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末をホットプレス法により100〜300MPaで加圧成型し、大気中800℃で5時間焼成することにより、スパッタリングターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径200mmφ、厚さ6mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。このターゲットの充填密度は99%、比抵抗は7mΩcmであった。Arガス中で直流スパッタリングによりBi―Fe―Zn−O記録層を製膜した。製膜速度が上記実施例17の1.7倍となり、生産性が向上する効果があった。また、ターゲットの充填密度が96%よりも高いので、再現性良く光記録媒体を量産することができる。また、記録層での光の吸収が大きくなり、光記録媒体への記録時の感度も向上するという効果もあった。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が2:5になるように混合した点以外は、実施例1と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。このターゲットの充填密度は94%、比抵抗は1,000Ωcm以上であった。
次いで、上記のターゲットを用いた点以外は、実施例2と同様にして追記型光記録媒体を作製した。
この光記録媒体に対し、実施例2と同様にして二値記録を行い、1,000枚おきに10枚抜き取って特性を比較した結果、2,000枚目以降は、連続記録部において、PRSNR=20未満となった。
以上のように、ターゲットの充填密度が96%以下であるので、再現性良く光記録媒体を量産することができない。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が3:5になるように混合した点以外は、実施例1と同様にしてスパッタリングターゲットを得た。このターゲットの充填密度は95%であった。
次いで、上記のターゲットを用いた点以外は、実施例2と同様にして追記型光記録媒体を作製した。
この光記録媒体に対し、実施例2と同様にして二値記録を行い、1,000枚おきに10枚抜き取って特性を比較した結果、3,000枚目以降は、連続記録部において、PRSNR=20未満となった。
以上のように、ターゲットの充填密度が96%以下であるので、再現性良く光記録媒体を量産することができない。
Bi2O3とFe2O3の粉末をBiとFeの原子比が2:1になるように混合し、ボールミルで1時間乾式混合した。この混合粉末をホットプレス法により100〜200MPaで加圧成型し、大気中780℃で5時間焼成することにより、スパッタリングターゲットを作製した。ターゲットの大きさは、直径76.2mm、厚さ4mmとした。このターゲットを金属ボンディングにより無酸素銅製のバッキングプレートにボンディングし、スパッタリングターゲットを得た。このターゲットの充填密度は71%、比抵抗は1MΩcm以上であった。
このスパッタリングターゲットを用いて直流スパッタリングを試みたが、プラズマ放電が起きず、製膜できなかった。
また、ターゲットの充填密度が96%以下であるので、再現性良く光記録媒体を量産することができない。
12 下引層
13 記録層
14 上引層
15 反射層
16 保護層
Claims (6)
- BiとFeを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とするスパッタリングターゲット。
- Bi、Fe、及びOを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とするスパッタリングターゲット。
- BiとFeを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とする追記型光記録媒体の記録層形成用スパッタリングターゲット。
- Bi、Fe、及びOを主成分とし、充填密度が96%よりも高いことを特徴とする追記型光記録媒体の記録層形成用スパッタリングターゲット。
- 請求項3記載のスパッタリングターゲットを用いて製膜したBiとFeを主成分とする記録層を有することを特徴とする追記型光記録媒体。
- 請求項4記載のスパッタリングターゲットを用いて製膜したBi、Fe、及びOを主成分とする記録層を有することを特徴とする追記型光記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006314724A JP5016295B2 (ja) | 2005-11-22 | 2006-11-21 | スパッタリングターゲット及び追記型光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005337654 | 2005-11-22 | ||
JP2005337654 | 2005-11-22 | ||
JP2006037099 | 2006-02-14 | ||
JP2006037099 | 2006-02-14 | ||
JP2006314724A JP5016295B2 (ja) | 2005-11-22 | 2006-11-21 | スパッタリングターゲット及び追記型光記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007247053A true JP2007247053A (ja) | 2007-09-27 |
JP5016295B2 JP5016295B2 (ja) | 2012-09-05 |
Family
ID=38591667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006314724A Expired - Fee Related JP5016295B2 (ja) | 2005-11-22 | 2006-11-21 | スパッタリングターゲット及び追記型光記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5016295B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012074549A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
WO2019235226A1 (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 記録層、光情報記録媒体及びスパッタリングターゲット |
JP2019215948A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 記録層、光情報記録媒体及びスパッタリングターゲット |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0817245A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Tdk Corp | 強誘電体薄膜およびその製造方法 |
JP2003048375A (ja) * | 2001-03-07 | 2003-02-18 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録媒体、この媒体の情報記録方法、情報再生方法および情報記録/再生装置 |
JP2005108396A (ja) * | 2003-04-15 | 2005-04-21 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体とその記録再生方法 |
JP2005161831A (ja) * | 2003-04-16 | 2005-06-23 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体とその記録再生方法 |
JP2006097126A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Ricoh Co Ltd | スパッタリングターゲットとその製造方法、及び光記録媒体 |
-
2006
- 2006-11-21 JP JP2006314724A patent/JP5016295B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0817245A (ja) * | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Tdk Corp | 強誘電体薄膜およびその製造方法 |
JP2003048375A (ja) * | 2001-03-07 | 2003-02-18 | Ricoh Co Ltd | 光情報記録媒体、この媒体の情報記録方法、情報再生方法および情報記録/再生装置 |
JP2005108396A (ja) * | 2003-04-15 | 2005-04-21 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体とその記録再生方法 |
JP2005161831A (ja) * | 2003-04-16 | 2005-06-23 | Ricoh Co Ltd | 追記型光記録媒体とその記録再生方法 |
JP2006097126A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Ricoh Co Ltd | スパッタリングターゲットとその製造方法、及び光記録媒体 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012074549A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
WO2019235226A1 (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 記録層、光情報記録媒体及びスパッタリングターゲット |
JP2019215948A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 記録層、光情報記録媒体及びスパッタリングターゲット |
CN111771242A (zh) * | 2018-06-07 | 2020-10-13 | 株式会社神户制钢所 | 记录层、光信息记录介质及溅射靶 |
CN111771242B (zh) * | 2018-06-07 | 2021-10-22 | 株式会社神户制钢所 | 记录层、光信息记录介质及溅射靶 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5016295B2 (ja) | 2012-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7488526B2 (en) | Sputtering target and manufacturing method therefor, and optical recording medium and manufacturing method therefor | |
JP4871062B2 (ja) | スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに追記型光記録媒体 | |
JP4764858B2 (ja) | 光記録媒体、スパッタリングターゲット及びその製造方法 | |
WO2016129237A1 (ja) | 情報記録媒体、並びに情報記録媒体の製造方法 | |
TW201832227A (zh) | 資訊記錄媒體與其製造方法、及濺鍍靶材 | |
CN101328573B (zh) | 一次写入多次读取的光学记录介质及其溅射靶 | |
JP5016295B2 (ja) | スパッタリングターゲット及び追記型光記録媒体 | |
JP5617403B2 (ja) | 光記録媒体 | |
JP5162883B2 (ja) | 光記録媒体の記録層製膜用スパッタリングターゲット及びその製造方法、並びに光記録媒体の製造方法 | |
JP2005135568A (ja) | 情報記録媒体とその製造方法、およびスパッタリングターゲット | |
JP5169081B2 (ja) | 光記録媒体、スパッタリングターゲット | |
JP4865249B2 (ja) | スパッタリングターゲットとその製造方法、及び光記録媒体 | |
CN110603590B (zh) | 只读的光信息记录介质和该光信息记录介质的反射膜形成用溅射靶 | |
TWI668318B (zh) | 記錄層、光訊息記錄介質、濺射靶 | |
JP4735734B2 (ja) | 光メディア用スパッタリングターゲット、その製造方法、ならびに、光メディア、およびその製造方法 | |
JP4417356B2 (ja) | 追記型光記録媒体 | |
TW202111693A (zh) | 資訊記錄媒體及其製造方法 | |
WO2015020135A1 (ja) | 光記録媒体 | |
TW202027067A (zh) | 資訊記錄媒體及其製造方法 | |
WO2007086293A1 (ja) | 情報記録媒体およびその製造方法 | |
JP2009301623A (ja) | 追記型光記録媒体 | |
JP2010267366A (ja) | 光情報記録媒体およびスパッタリングターゲット | |
JP2006216097A (ja) | 追記型光記録媒体及びその製造方法、並びに記録再生方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090803 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111101 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120409 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120605 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120608 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5016295 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |