JP2011044225A - 光メディアの反射層用スパッタリングターゲット、及び、その製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】比較的価格の安いアルミを主成分としかつ希土類金属を使用しない、表面平滑性に優れた光メディアの反射層用スパッタリングターゲット、及び、その製造方法提供する。
【解決手段】光メディアの反射層用スパッタリングターゲットは、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む。光メディアの反射層用スパッタリングターゲットの製造方法は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する原料粉体を焼成する工程を備える。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光ディスク等の光メディア用スパッタリングターゲット、その製造方法、及び、光メディアとその製造方法に関する。
スパッタリングターゲットを用いたスパッタリングにより反射層を基板上に形成し、この反射層上に光記録層や、読取や書込み時に光が透過する透明カバー層等をさらに形成することにより製造される光ディスク(例えば、BD(ブルーレイ・ディスク)−ROM、BD−R、BD−RE等)、光カード等の光メディアが知られている。このような光メディアでは、反射層のスパッタ成膜終了面側の表面平滑性が高くないと、レーザビームが照射されたとき良好な反射が得られず、反射膜上に形成される光記録層や透明カバー層等の構造に悪影響を及ぼし、例えば、ノイズ特性等の特性が低下する。特に、記録層が第1及び第2の無機反応層からなり、レーザビームの照射により第1と第2の無機反応層を混合することにより記録する光メディアでは、ノイズ特性等の特性の低下が顕著である。
そして、光メディア用の反射層を製造できる好適なスパッタリングターゲットとして、特許文献1、2には、AlやAlを主成分とするAl合金が開示されている。また、特許文献3には、熱伝導率の高い銀や銀を主成分とする銀合金を用いたスパッタリングターゲットや光メディアが開示されている。さらに、特許文献4には、Alを主成分する平滑性の高い反射膜を備える光メディアが開示されている。
特開平4−099171号公報 特開平4−026757号公報 特開2002−015464号公報 特開2004−171631号公報
しかしながら、従来の光メディアに使用されてきたAlを主成分とするAl合金では、反射層の成膜終了面側の表面平滑性が十分でなく、また、銀は高価な金属であり、銀や銀を主成分とする反射層は好ましくなく、さらに、銀の量はなるべく少なくしたい。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、比較的価格の安いアルミニウムを主成分とし、表面平滑性に優れた安価な光メディア用スパッタリングターゲット、その製造方法、及び、光メディアとその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者等が鋭意検討したところ、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含むスパッタリングターゲットを用いて形成した反射層は、表面平滑性に優れることを見出した。
本発明に係る、光メディア用スパッタリングターゲットは、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する。
また、本発明に係る光メディアは、基板と、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有し上記基板上に設けられた反射層と、を備える。
また、本発明にかかる光メディアの製造方法は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含むメディア用スパッタリングターゲットを用いて、反射層を成膜する工程を備える。
さらに、本発明にかかる光メディア用スパッタリングターゲットの製造方法は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する原料粉体を焼成する工程を備える。
ここで、原料粉体は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する合金の粉であることが好ましい。
また、本発明にかかる光メディアでは、反射層上に、少なくとも2つの反応層を有する記録層をさらに備え、一の反応層の構成元素及び他の反応層の構成元素は、書込用のレーザビームの照射により互いに混合しうるものであることが好ましい。
具体的には、特に、反射層上に、Cu,Al,Zn及びAgからなる群から選択される1の元素を主成分とする第1反応層と、Si,Ge及びSnからなる群から選択される1の元素を主成分とする第2反応層と、を有する記録層をさらに備えることが好ましい。
また、反射層と記録層との間に誘電体層を有し、誘電体層の屈折率をn[−]、誘電体層の膜厚をd(nm)とした場合に、66<nd<76であることが好ましい。
なお、本明細書では、主成分とは最大原子比成分のことであり、at%とは原子パーセントのことである。
本発明によれば、比較的価格の安いアルミニウムを主成分とし、表面平滑性に優れた安価な光メディア用スパッタリングターゲット、その製造方法、及び、光メディアとその製造方法が提供される。
図1は、実施形態に係る光ディスク100の断面図である。 図2は、実施形態に係る光ディスク200の断面図である。 図3は、追記型の場合の記録層の一例の断面図である。 図4は、実施例1、3、比較例1に係る光ディスクのノイズレベルの周波数特性を示すグラフである。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
(光メディア用スパッタリングターゲット)
本実施形態に係る光メディア用スパッタリングターゲットは、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する。
特に、表面平滑性の観点から、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を5〜10at%含むことが好ましく、5〜7at%含むことがより好ましい。
また、表面平滑性の観点から、Agを1〜8at%含むことが好ましい。
なお、このターゲットは、Ta,Nb,Ag、及び不可避的不純物以外の元素成分として、Alのみを含むことが好ましいが、他の元素を含んでいてもよい。
Nbを含まずにTaを含む場合、Taを含まずにNbを含む場合、及び、Nb及びTaを両方含む場合のいずれの場合であっても、反射層の平滑性に特に大きな違いは出難いが、TaよりもNbが安価であることから、Taに比べてNbを多く含むことが好ましく、Taを含まずにNbを含むことがより好ましい。また熱伝導率の制御が必要な場合、NbよりもTaの方が熱伝導率は高いことから、NbとTaの配合比で調整することができる。
ターゲットの形状や大きさ等は特に限定されず、例えば、直径127〜300mm程度の円板とすることができる。
ターゲット中における金属組織の形態は特に限定されないが、特許第3545787号記載のアトマイズ構造は製造段階で有効である。
(光メディア用スパッタリングターゲットの製造方法について)
続いて、上述の光メディア用スパッタリングターゲットの製造方法の一例について説明する。
上述の元素組成を満たす原料粉体を用意する。例えば、Al粉、Ag粉、Ta粉、Nb粉、TaNb粉等を上述の組成を満たすように混合した異種の金属粉の混合物を原料粉体として用いることができる。また、特許第3545787号記載の製法のように、上述の元素組成となるように混合した金属粉の混合物を一度溶融して合金とした後、アトマイズ法により粉体にした、例えば、AlNbAgアトマイズ合金粉のような合金粉を単独で原料粉体としてもよい。
原料粉体の粒度は特に限定されないが、320メッシュ以下であることが好ましく、純度も99.9wt%以上であることが好ましい。
原料粉体の混合は、乾式混合を用いることが好ましい。
続いて、真空中または不活性ガス雰囲気中で高温高圧をかけて原料粉体を焼成する。焼成条件としては、例えば、圧力は、100〜500kgf/cm、温度は、400〜800℃である。なお、合金粉を単独で焼成すると、異種の金属粉の混合物を焼成する場合に比べて生産性が安定する。
続いて、得られた焼結体を所定の大きさに切断等の加工をして、スパッタリングターゲットが完成する。
なお、本発明のスパッタリングターゲットは、焼結法を用いなくても製造することができる。例えば、上述の原料粉体を、真空中又は不活性ガス雰囲気中で溶融し、冷却し、その後必要に応じて鍛造や圧延をして製造してもよい。
(光ディスク100)
続いて、光メディア用スパッタリングターゲットを用いて製造される光メディアの一例として光ディスク100の製造方法について説明する。
図1に示す光ディスク100は、いわゆる、BD−ROMと言われる書込みができない読み取り専用の光ディスクであり、例えば、外径が約120mm、厚みが約1.2mmである円盤状をなし、支持基板(基板)10と、反射層20Aと、中間層30と、反射層20Bと、透明カバー層40と、トップコート層50と、を備えて構成されているものである。本実施態様にかかる光ディスク100は、波長λが380nm〜450nm、好ましくは約405nmであるレーザビームLBを支持基板10とは反対側のトップコート層50側から入射することによってデータの再生や、必要に応じて読み取りを行うことが可能な光ディスクである。
支持基板10は、光ディスク100に求められる厚み(約1.2mm)を確保するために用いられる円盤状の基板であり、その一方の面には、その中心部近傍から外縁部に向けて、レーザビームLBをガイドしたり記録用の凹凸の下地となるためのグルーブG及びランドLが螺旋状に形成されている。支持基板10の材料としては種々の材料を用いることが可能である。例えば、ガラス、セラミックス、あるいは樹脂を用いることができる。これらのうち、成形の容易性の観点から樹脂が好ましい。このような樹脂としてはポリカーボネート樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。中でも、加工性などの点からポリカーボネート樹脂やオレフィン樹脂が特に好ましい。
反射層20Aは、トップコート層50の表面である光入射面SSから入射されるレーザビームLBを反射し、再びトップコート層50の表面である光入射面SSから出射させる役割を果たすとともに、レーザビームLBによる熱を速やかに放熱する役割を果たす。これにより、レーザビームLBに対する光反射率が高められるため再生特性を向上させることができる。反射層20Aの組成は、上述のスパッタリングターゲットに対応する組成である。
反射層20Aの厚さとしては、5〜300nmに設定することが好ましく、20〜200nmに設定することが特に好ましい。これは、反射層20Aの厚さが5nm未満であると成膜終了面(S)の表面平滑性を十分に得ることができない一方、反射層20Aの厚さが300nm超であると、成膜終了面(S)の表面平滑性が低くなるばかりでなく、成膜時間が長くなり生産性が低下してしまうからであり、反射層20Aの厚さを5〜300nm、特に20〜200nmに設定すれば、表面平滑性を十分に得ることができるとともに、生産性の低下を防止することが可能となる。
中間層30は、レーザビームLBに対して透明な層である。中間層の材料も特に限定されないが、例えば、樹脂材料が挙げられ、特に、UV硬化樹脂が挙げられる。中間層30の厚みは、平均20〜30μm程度であることが好ましい。中間層30の表面にも、支持基板10と同様に、グルーブGとランドLとが形成されている。
反射層20Bも反射層20Aと同様の膜である。反射層20Bは、レーザビームLBの一部を透過させる必要があるので、反射層20Aよりも薄いことが好ましい。
本実施態様にかかる光ディスク100は、光入射面SSとは反対側から順次成膜が行われる次世代型の光ディスクであるため、CDやDVDのように光入射面側から順次成膜が行われるタイプの光ディスクに比べ、各反射層20A、20Bの光入射面SS側における表面20AS,20BSが粗くなりやすい傾向にある。これは、以下の理由による。すなわち、CDやDVDのように光入射面側から順次成膜が行われるタイプの光ディスクでは、各反射層の表面のうち成膜開始面が光入射面側に位置する。そのため、その表面性は下地の表面性とほぼ一致する。しかしながら、本実施態様にかかる光ディスク100のように、光入射面SSとは反対側から順次成膜が行われる次世代型の光ディスクでは、反射層20A,20Bの表面のうち成膜終了面となる表面20AS,20BSが光入射面SS側に位置する。そのため、成膜過程における結晶成長等により表面性が低下するからである。したがって、反射層20A,20Bの材料としては、成膜終了面20AS,20BSにおける表面平滑性に優れ、かつ、コストを抑制すべく、比較的価格の安いアルミニウムを主成分としかつ希土類金属の添加量を低くできる材料を選択する必要がある。また、価格の高い銀の含有量はなるべく少なくしたい。上述の組成のスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により形成される反射層20A,20Bは、これらの要件を満たすものである。また、この反射層20A,20Bは、波長λが380nm〜450nmのレーザビームに対して十分に高い反射率を有しているとともに、適切な熱伝導率を有していることから、レーザビームLBに対する光反射率も十分であるとともに、レーザビームLBによる熱を速やかに放熱することも可能である。
透明カバー層40は、レーザビームLBに対して透明な層である。透明カバー層40の材料としては、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂材料が挙げられる。厚みは、例えば、50〜100μm程度である。
トップコート層50は、光ディスク100の表面の保護を行うものである。トップコート層50の材料としては、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等を利用できる。
(光ディスク200)
図2を参照して、第2の光ディスク200について説明する。ここでは、第1の光ディスク100と異なる点のみ説明する。
この第2の光ディスク200は、例えば、BD−RやBD−REといわれる書き込みが可能なディスクである。そして、反射層20Aと中間層30との間に、保護層22、記録層24、保護層22が設けられていると共に、反射層20Bと透明カバー層40との間にも、保護層22、記録層24、保護層22が設けられている。
保護層22は、これらの間に設けられる記録層24を物理的及び/又は化学的に保護する役割を果たし、記録層24はこれら保護層22間に挟持されることによって、光記録後、長期間にわたって記録情報の劣化が効果的に防止される。保護層22の構成材料は、例えば、透明な誘電体を用いることができる。また、保護層22は、記録の前後における光学特性の差を拡大する役割をも果たし、これを容易に達成するためには、使用されるレーザビームLBの波長領域、すなわち、380nm〜450nm、特に約405nmの波長領域において高い屈折率(n)を有する材料を選択することが好ましい。さらに、レーザビームLBを照射した場合に、保護層22に吸収されるエネルギーが大きいと記録感度が低下することから、これを防止するためには、380nm〜450nm、特に約405nmの波長領域において低い消衰係数(k)を有する材料を選択することが好ましい。なお、記録層24の両側に保護層22がそれぞれ配置されているが、記録層24のいずれか一方側のみに配置されていてもよく、記録層24のいずれの面にも保護層が配置されていなくても実施は可能である。
例えば、保護層22の材料として、例えば、酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、フッ化物又はこれらの混合物を用いることができる。
酸化物としては、タンタル(Ta),アルミニウム(Al),シリコン(Si),チタン(Ti),ゲルマニウム(Ge),ニオブ(Nb),錫(Sn),亜鉛(Zn),セリウム(Ce),イットリウム(Y)又はランタン(La)の酸化物、すなわち、Ta,Al,SiO,TiO,GeO,Nb,SnO,ZnO,CeO,Y又はLaが用いられ、窒化物としてはアルミニウム(Al),シリコン(Si)又はゲルマニウム(Ge)の窒化物、すなわち、AlN,Si又はGeNが用いられ、硫化物としては、亜鉛(Zn)の硫化物、すなわちZnSが用いられ、炭化物としてはシリコン(Si)の炭化物、すなわちSiCが用いられ、フッ化物としてはマグネシウム(Mg)のフッ化物、すなわちMgFが用いられる。また、これらの混合物としては、SiAlON(SiO,Al,Si及びAlNの混合物)、LaSiON(La,SiO及びSiの混合物)等が挙げられる。
尚、記録層24を挟む一対の保護層22、22は、互いに同じ材料で構成されてもよいが、異なる材料で構成されてもよい。また、一対の保護層22、22の少なくとも一方が、複数の誘電体層からなる多層構造であっても構わない。
また、保護層22の層厚は特に限定されないが、使用されるレーザビームLBの波長が380nm〜450nmの青色波長領域であることを考慮すれば、3〜200nmであることが好ましい。
記録層24は記録マークが形成されうる層であり、無機系、有機系等種々のものが採用できる。例えば、無機系では、金属又は合金層の単層膜、複数の金属又は合金層を積層した積層膜(例えば、Si層と、銅合金層との積層構造)が挙げられ、有機系では、アゾ色素等の有機色素層等が挙げられる。
記録用のレーザビームLBの焦点が記録層24にフォーカスされると、熱により、アブレーション、相変化、溶融、混合、拡散、分解等をおこすことにより、記録マークが形成できる。このとき、記録層において記録マーク部分とそれ以外の部分(ブランク領域)とでは再生用のレーザビームLBに対する反射率が大きく異なるため、これを利用してデータの記録・再生を行うことができる。
記録層24の層厚は、特に限定されないが、例えば、2〜40nmに設定することが好ましく、2〜20nmであることがより好ましく、2〜15nmであることがさらに好ましい。
このような光ディスク200でも光ディスク100と同様の作用効果を奏する。
特に、本発明では、光ディスク200が、記録層24に不可逆的に記録マークが形成される、いわゆる、追記型の光ディスク200(例えば、BD−R等)であると特に好適である。この場合、記録層24は、図3に示すように、少なくとも2以上の反応層24a、24b等を有する積層構造を備えている。記録層24のうち未記録状態である領域は、複数の反応層24a,24b等が積層された状態になっているが、所定以上のパワーを持つ書込用レーザビームが照射されると、その熱によって、それぞれの反応層を構成する元素同士が部分的または全体的に混合されて記録マークとなる。このとき、記録マークが形成された部分とそれ以外の部分(ブランク領域)とでは、レーザビームに対する反射率が大きく異なるため、これを利用してデータの記録・再生を行うことができる。すなわち、書込用のレーザビームの照射により、一の反応層の構成元素は、他の反応層の構成元素と互いに混合しうるものである。
このような反応層に用いる材料としては、合金や金属等の無機材料が挙げられ、特にアルミニウム(Al)、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、炭素(C)、錫(Sn)、金(Au)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、ホウ素(B)、マグネシウム(Mg)、チタン(Ti)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、ガリウム(Ga)、ジルコニウム(Zr)、銀(Ag)、ビスマス(Bi)および白金(Pt)からなる群より選ばれた一つの材料を主成分とするものが挙げられ、この場合、もう一方の反応層の材料としては上記群より選ばれた他の材料を主成分とすることが好ましい。特に、再生信号のノイズレベルをより低く抑えるために、一方の反応層の主成分がCu,Al,Zn及びAgから選択される一つであり、他方の反応層の主成分がSi,Ge及びSnから選択される1つであることが好ましい。なお、反応層の積層順は特に限定されない。
また、これらの反応層24a,24b等は、互いに接触していることが好ましい。また、反応層は3層以上でもよい。
このような記録層24の膜厚は、厚くなればなるほどレーザビームのビームスポットが照射される表面の平坦性が悪化し、これに伴って再生信号のノイズレベルが高くなると共に、記録感度も低下する。また薄くしすぎると、記録前後のおける反射率の差が小さくなり、再生時に高いレベルの再生信号(C/N比)を得ることが出来なくなる。この点を考慮すれば、記録層24の膜厚は、上述と同様に、2〜40nmに設定する事が好ましく、2〜20nmであることがより好ましく、2〜15nmであることがさらに好ましい。
また、反応層のそれぞれの膜厚は特に限定されないが、それぞれの膜厚比(反応層24a/反応層24b)は、1.0付近が好ましい。
さらに、このような追記型の光ディスク200では、記録層24を挟む一対の保護層22,22として、それぞれ誘電体層(以下、誘電体層22,22と呼ぶ)用いることが好ましい。
一対の誘電体層22,22は、記録の前後における光学特性の差を拡大する役割をも果たし、これを容易に達成する為には、使用されるレーザビームの波長領域、すなわち、380nm〜450nm、特に405nmの波長領域において高い屈折率(n)を有する材料を選択することが好ましい。さらに、レーザビームを照射した場合に、一対の誘電体層22,22に吸収されるエネルギーが大きいと記録感度が低下することから、これを防止するためには、380nm〜450nm、特に405nmの波長領域において低い吸収係数(k)を有する材料を選択することが好ましい。
誘電体層22の材料は、特に限定されず、誘電体であれば、第1の光ディスクにおいて説明した種々の保護層用の材料を用いることができるが、本実施の形態においては、特に、一対の誘電体層22,22の材料として、それぞれ酸化物単体、あるいは、硫化物および酸化物の混合物を用いることが好ましい。酸化物としては、ZnO,SiO等が挙げられる。また、硫化物としては、ZnS等が挙げられる。
一対の誘電体層22,22の膜厚は特に限定されないが、使用されるレーザビームの波長が380nm〜450nmの青色波長領域であることを考慮すれば、3〜200nmであることが好ましい。この膜厚が3nm未満であると、記録層24を保護する効果及び記録の前後における光学特性の差を拡大する効果が得られにくくなる。一方、200nmを超えると、成膜時間が長くなり生産性が低下する。
特に、反射層20A,20Bと追記型の記録層24との間に誘電体層22を有し、誘電体層22のレーザビームの波長における屈折率をn[−]、誘電体層22の膜厚をd[nm]とした場合に、66<nd<76であることが好ましい。これにより、光ディスク200の反射率を規格の範囲内に入れつつ、ジッターを低くできるという効果がある。
次に、このような追記型の光ディスク200に対するデータの記録原理について図2を参照して説明する。このような光ディスク200に対してデータを記録する場合、光ディスク200に対して強度変調されたレーザビームLBをトップコート層50等の光透過層側から入射し記録層24に照射する。
このとき、レーザビームLBを集束するための対物レンズの開口数(NA)は、通常、0.7以上、レーザビームLBの波長λは380nm〜450nmに設定され、好ましくは、対物レンズの開口数(NA)は0.85程度、レーザビームLBの波長λは405nm程度に設定される。通常、このようにして、(λ/NA)<640nmに設定される。
このようなレーザビームLBが記録層24に照射されると、記録層24が加熱され、複数の反応層24a,24bを構成する元素が互いに混合される。かかる混合部分は記録マークとなり、その反射率はそれ以外の部分(ブランク領域)の反射率と異なった値となることから、これを利用してデータの記録・再生を行うことが可能となる。
このような光ディスク200は、支持基板10側すなわち光入射面SSとは反対側から順次成膜が行われる次世代型の追記型光記録媒体であって、反射層20A,20Bの材料としてアルミニウム(Al)を主成分としていることから高い光反射率や熱伝導率を得ることができ、また、アルミニウムに対して上述の所定の組成となるように添加物が加えられた材料を用いていることから、比較的安価でありながら、成膜終了面において良好な表面平滑性を得ることができ、ノイズレベルの低下等が可能となる。
なお、上記の光ディスク100、200は、反射層20A,20Bを2つ有する、いわゆる2層記録型のものであるが、反射層を1つのみ有する1層記録型のものや、反射層を3つ以上有する多層記録型のものでも構わない。
これらの光ディスクは、上述のスパッタリングターゲットを用いて反射層20A,20Bを形成する以外は、公知の方法により製造できる。また、スパッタリング方法も特に限定されない。好適なスパッタリング方式は、DCスパッタリング法である。
本発明は上記実施形態に限られずさまざまな変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では光メディアとしてBDを例示しているが、BD以外の光ディスクでもよい。また、上記実施形態では光メディアとして円板形状の光ディスクを例示しているが、光メディアの平面形状は特に限定されず、例えば、矩形形状をした光カードでもよい。
(実施例1〜7、比較例1〜5)
320メッシュ以下であり、かつ、純度99.9質量%の、Al粉、Ag粉、Ta粉、Nb粉、Cr粉を用い、各粉を表1に示す組成となるように秤量し、乾式で混合し、各実施例及び比較例について混合粉体をそれぞれ得た。そして、各混合粉体を、真空中で焼成した。焼成条件は、圧力200kgf/cm、温度プロファイルは、720℃まで30分で急速加熱し、720℃に30分維持し、その後、660℃に下げて、660℃に30分維持し、その後、室温まで徐冷した。
そして、得られた焼結体を、旋盤により200mmφ、厚さ8mmに成形してそれぞれスパッタリング用ターゲットを得た。
このスパッタリングターゲットを用いて、厚さ1.1mm、直径120mmのROM信号を有するポリカーボネート製支持基板上に、DCマグネトロンスパッタにより、80nmの厚さで反射層を形成し、その後、アクリル系紫外線硬化性樹脂により透明カバー層を形成し、1層型のBD−ROMを得た。
各実施例及び比較例で得られたBD−ROMを光ディスク評価装置(商品名:DDU1000、パルステック社製)にそれぞれセットし、5.3m/secの線速度で回転させながら、開口数が0.85である対物レンズを介して波長が405nmであるレーザビームを照射し、反射光に含まれる4.2MHz及びこれ以外の周波数におけるノイズ成分を測定した。尚、4.2MHzのノイズ成分とは、当該線速度において8T信号の信号成分に相当する。また、透明カバー層形成前のディスク鏡面部分の反射膜をAFMにて2μmの領域について表面粗さRaを測定した。
結果を表1に示す。また、実施例1、3、比較例1に係る光ディスクのノイズレベルの周波数特性を図4に示す。
Figure 2011044225
本発明のターゲットによる反射層は、低コストでありながら良好なノイズ特性を発揮できることが確認された。
また、各実施例について、80℃、80%RHの環境に1000時間保存した後にジッターを確認したが、いずれも7.0%以下であり良好であった。
(実施例11〜17、比較例11〜15)
まず、厚さ:1.1mm、直径:120mmのポリカーボネート製の支持基板をスパッタリング装置にセットし、この支持基板上に、アルミニウム(Al)を主成分としこれに6at%のタンタル(Ta)および5at%の銀(Ag)が添加された材料からなる反射層(層厚:80nm)、ZnSとSiOの混合物(モル比80:20)からなる誘電体層(層厚:30nm)、銅(Cu)を主成分としこれにアルミニウム(Al)が23at%添加された反応層24b(層厚:6nm)、シリコン(Si)からなる反応層24a(層厚:5nm)、ZnSとSiOの混合物(モル比80:20)からなる誘電体層(層厚:20nm)を順次スパッタ法により形成した。
次に、誘電体層上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して透明カバー層(層厚:100μm)を形成し、実施例11のBD−R型の光メディアを作製した。
同様にして、表2に示したように反射層の組成を変化させる以外は実施例11と同様にして、実施例12〜17、および比較例11〜15の光メディアを作製した。また、誘電体層の厚みを表2に示すように変える以外は実施例17と同様にして、実施例18〜20の光メディアを作製した。さらに、誘電体層の材料をZnOとし、誘電体層の厚みを表2に示すように変える以外は実施例17と同様にして実施例21〜24の光メディアを作製した。
[サンプルの評価]次に、各光メディアを光メディア評価装置(商品名:DDU1000、パルステック社製)にそれぞれセットし、19.68m/secの線速度で回転させながら、開口数が0.85である対物レンズを介して波長が405nmであるレーザビームを光入射面側から照射し、実際に記録を行った。記録信号は、1,7RLL変調方式における混合信号とし、記録条件としては最もジッターが下がる条件を用いた。ここでいうジッターとはクロックジッタを指し、タイムインターバルアナライザにより再生信号の「ゆらぎ(σ)」を求め、σ/Tw(Tw:クロックの1周期)により算出した。また、実施例1と同様にして、ノイズレベルを測定した。また、誘電体層、記録層形成前のディスク鏡面部分の反射膜をAFMにて2μmの領域について表面粗さRaを測定した。結果を表2に示す。反射膜の組成を所定の範囲とすることにより、表面平滑性に優れ、ノイズ特性に優れることが確認された。また、66<nd<76であると、光メディアの反射率を規格内に保ちつつ、良いジッター特性が得られることが確認された。
Figure 2011044225
10…支持基板(基板)、20A,20B…反射層、24…記録層、24a,24b…反応層、100、200…光ディスク。

Claims (13)

  1. Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む光メディアの反射層用スパッタリングターゲット。
  2. 前記Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を2〜10at%含む請求項1記載のターゲット。
  3. 前記Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を3〜10at%含む請求項1記載のターゲット。
  4. 前記Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を5〜10at%含む請求項1記載のターゲット。
  5. 前記光メディアは、前記反射層の成膜終了面側から読取用又は書込用のレーザビームが照射されるものである請求項1〜4のいずれか一項に記載のターゲット。
  6. Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する原料粉体を焼成する工程を備える光メディアの反射層用スパッタリングターゲットの製造方法。
  7. 前記Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を2〜10at%含む請求項6記載の製造方法。
  8. 前記Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を3〜10at%含む請求項6記載の製造方法。
  9. 前記Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を5〜10at%含む請求項6記載の製造方法。
  10. 前記原料粉体は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を1〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する合金の粉である請求項6記載の製造方法。
  11. 前記原料粉体は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を2〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する合金の粉である請求項6記載の製造方法。
  12. 前記原料粉体は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を3〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する合金の粉である請求項6記載の製造方法。
  13. 前記原料粉体は、Alを主成分とし、Ta及びNbからなる群より選択される1又は2種の元素を5〜10at%、及び、Agを0.1〜10at%含む組成を有する合金の粉である請求項6記載の製造方法。
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