JP5185406B2 - Sputtering target, interface layer film for phase change optical recording medium using the same, method for producing the same, and phase change optical recording medium - Google Patents

Sputtering target, interface layer film for phase change optical recording medium using the same, method for producing the same, and phase change optical recording medium Download PDF

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本発明は、例えば相変化光記録媒体の界面層膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットとそれを用いた界面層膜とその製造方法、およびそのような界面層膜を具備する相変化光記録媒体に関する。   The present invention relates to, for example, a sputtering target used for forming an interface layer film of a phase change optical recording medium, an interface layer film using the sputtering target, a manufacturing method thereof, and a phase change optical recording medium including such an interface layer film. .

相変化光記録膜は、一般に融点以上に加熱された部分が溶融し、急激に冷却された際に非晶質の原子配列をとる。また、融点以下で結晶化温度の温度領域に一定時間以上保持された場合、初期状態が非晶質の場合は結晶化する(固相消去モード)。記録膜材料によっては、記録膜の非結晶部近傍を融点以上に加熱、溶融した後、徐冷することで結晶化させる方法も取られる(溶融消去モード)。相変化光記録媒体は、非晶質部位からの反射光強度と結晶部位からの反射光強度が異なることから、反射光の強弱を電気信号の強弱に変換して情報を読み出すものである。   A phase change optical recording film generally has an amorphous atomic arrangement when a portion heated to a melting point or higher is melted and rapidly cooled. Further, when the temperature is kept below the melting point and in the temperature range of the crystallization temperature for a certain time or more, crystallization occurs when the initial state is amorphous (solid phase erasure mode). Depending on the recording film material, a method of crystallizing by heating and melting the vicinity of the non-crystal part of the recording film to the melting point or higher and then slowly cooling it (melting erasure mode) can be used. In the phase change optical recording medium, the intensity of the reflected light from the amorphous part is different from the intensity of the reflected light from the crystal part. Therefore, the intensity of the reflected light is converted into the intensity of an electric signal to read out information.

このような相変化光記録媒体において、一枚の記録媒体に記録できる情報の量、すなわち記録容量を増やすための方法としては、トラック方向の記録マークのピッチを微細化する方法やトラックピッチを狭小化する方法が知られている。その他に大容量化のための手法としては、情報を担う層を複数設け、それらを重ね合わせる方法が知られている。二つの層を重ね合わせて片面から読み書きできるように設計された媒体は片面二層媒体、または単に二層媒体と呼ばれている。   In such a phase change optical recording medium, as a method for increasing the amount of information that can be recorded on one recording medium, that is, the recording capacity, a method for reducing the pitch of recording marks in the track direction or a method for narrowing the track pitch. There is a known method to make it. In addition, as a technique for increasing the capacity, a method of providing a plurality of layers for carrying information and superimposing them is known. A medium designed so that two layers can be read and written from one side is called a single-sided double-layered medium, or simply a double-layered medium.

特に片面二層媒体において、光入射側に近い方に設ける情報層(以後、L0層と称する)は、遠い方に設ける情報層(以後、L1層と称する)にアクセスする際にL0層で必要以上に光を減衰させないために、おおよそ50%以上の透過率を確保する必要がある。このためには、一般的にL0層の記録膜の厚さを10nm以下と極めて薄くする方法や記録膜の前後に成膜された界面層の透過率を大きくする(消衰係数を小さくする)方法がある。例えば、記録膜の前後の膜を薄くすると結晶化に必要な保持時間が長くなり、通常の記録速度では消え残りが発生する。そのための対策としては、GeSbTe記録膜の一部をSn、Bi、In、Pb等で置換することが有効である。   In particular, in a single-sided dual-layer medium, an information layer (hereinafter referred to as L0 layer) provided closer to the light incident side is necessary for the L0 layer when accessing an information layer (hereinafter referred to as L1 layer) provided far away. In order not to attenuate light more than that, it is necessary to secure a transmittance of approximately 50% or more. For this purpose, in general, the method of reducing the thickness of the recording film of the L0 layer to 10 nm or less, or increasing the transmittance of the interface layer formed before and after the recording film (decreasing the extinction coefficient) There is a way. For example, if the films before and after the recording film are made thin, the holding time required for crystallization becomes long, and disappearance occurs at a normal recording speed. As a countermeasure for this, it is effective to replace a part of the GeSbTe recording film with Sn, Bi, In, Pb or the like.

記録膜の消去率を確保するためには、記録膜材料を工夫しただけでは不十分であり、記録膜との界面に結晶化促進効果のある膜を配置する必要がある。このような界面層としては窒化ゲルマニウム(GeN)が有効である。例えば、特許文献1には記録層と保護層との間にGeN層やGeNO層を設けることが記載されている。しかし、厚さ10nm以下というような極薄の記録膜とGeN層等の界面層との組合せにおいては、クロスイレースが発生し、トラックピッチを十分に狭小化することができないという問題が生じる。   In order to ensure the erasure rate of the recording film, it is not sufficient to devise the recording film material, and it is necessary to arrange a film having an effect of promoting crystallization at the interface with the recording film. As such an interface layer, germanium nitride (GeN) is effective. For example, Patent Document 1 describes that a GeN layer or a GeNO layer is provided between a recording layer and a protective layer. However, in the combination of an extremely thin recording film having a thickness of 10 nm or less and an interface layer such as a GeN layer, there is a problem that cross erase occurs and the track pitch cannot be sufficiently narrowed.

一方、結晶化促進機能が報告されている炭化珪素(SiC)は、次世代の高密度光ディスクで使用されるレーザ光の波長(405nm)における光の消衰係数が大きく、非常に大きな光学的損失がある。窒化ゲルマニウム(GeN)や窒化珪素(SiNx)でも光学的な損失がある。GeN以外の結晶化促進機能を有する界面層材料としては、硫黄(S)フリーの保護膜用材料を目指したTa25等の酸化物に炭化物もしくは窒化物を混合した複合材料が知られている(例えば特許文献2参照)が、これも次世代の高密度光ディスクで使用されるレーザ光の波長(405nm)では不透明となり、光学的ロスが大きくなる。 On the other hand, silicon carbide (SiC), which has been reported to promote crystallization, has a large light extinction coefficient at the wavelength (405 nm) of laser light used in next-generation high-density optical discs, resulting in very large optical loss. There is. Germanium nitride (GeN) and silicon nitride (SiN x ) also have optical losses. As an interface layer material having a crystallization promoting function other than GeN, a composite material in which carbide or nitride is mixed with an oxide such as Ta 2 O 5 aimed at a material for a protective film of sulfur (S) free is known. However, this also becomes opaque at the wavelength (405 nm) of the laser beam used in the next generation high-density optical disc, and the optical loss increases.

特開2005-322409号公報JP 2005-322409 A 特開2003-067974号公報JP2003-067974

上述したように、相変化光記録媒体においては記録膜の消去率等を確保する上で、記録膜との界面に結晶化促進効果を有する膜を配置することが行われている。しかしながら、従来の界面層材料は次世代の高密度光ディスクで使用されるレーザ光の波長(405nm)における光の消衰係数が大きく、特に片面二層媒体の特性や品質を劣化させる要因となる。このようなことから、特に記録容量の大きな相変化記録媒体の界面層膜を構成する金属化合物膜には、記録容量等に影響を及ぼす結晶化促進機能と記録媒体の信頼性等に影響を及ぼす光学的特性とを両立させることが求められている。   As described above, in the phase change optical recording medium, in order to secure the erasure rate of the recording film, a film having a crystallization promoting effect is arranged at the interface with the recording film. However, the conventional interface layer material has a large light extinction coefficient at the wavelength (405 nm) of laser light used in the next-generation high-density optical disc, and is a factor that degrades the characteristics and quality of the single-sided double-layer medium. For this reason, the metal compound film constituting the interface layer film of the phase change recording medium having a large recording capacity particularly affects the crystallization promoting function that affects the recording capacity and the reliability of the recording medium. There is a need to achieve both optical properties.

本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、例えば相変化記録媒体の界面層膜として使用するにあたって、結晶化促進機能と光学的特性とを両立させた金属化合物膜を得ることを可能にしたスパッタリングターゲットとそれを用いた相変化光記録媒体用界面層膜およびその製造方法、さらにそのような界面層膜を適用した相変化光記録媒体を提供することを目的としている。   The present invention has been made to cope with such problems. For example, when used as an interface layer film of a phase change recording medium, a metal compound film having both a crystallization promoting function and an optical property is obtained. It is an object of the present invention to provide a sputtering target capable of the above, an interface layer film for a phase change optical recording medium using the sputtering target, a manufacturing method thereof, and a phase change optical recording medium to which such an interface layer film is applied.

本発明の態様に係るスパッタリングターゲットは、相変化光記録媒体における界面層膜としての金属酸窒化膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットであって、
一般式:M(O1-xxz
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有し、かつ不純物としてのFe、NiおよびCoの合計含有量が1000ppm以下であることを特徴としている。
A sputtering target according to an aspect of the present invention is a sputtering target used for forming a metal oxynitride film as an interface layer film in a phase change optical recording medium,
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
And the total content of Fe, Ni and Co as impurities is 1000 ppm or less.

本発明の態様に係る相変化光記録媒体用界面層膜は、上記した本発明の態様に係るスパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜してなり、
一般式:M(O 1-x x z
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有することを特徴としている。
Interfacial layer film for a phase change optical recording medium according to the embodiment of the present invention, Ri greens and sputtering using a sputtering target according to embodiment of the present invention described above,
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
It has the composition represented by these .

本発明の態様に係る相変化光記録媒体用界面層膜の製造方法は、上記した本発明の態様に係るスパッタリングターゲットを用いて、不活性ガス雰囲気、または酸素および窒素の少なくとも一方を含む不活性ガス雰囲気中で、前記M元素の酸窒化膜をスパッタ成膜し、
一般式:M(O 1-x x z
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有する界面層膜を形成する工程を具備することを特徴としている。
A method for producing an interface layer film for a phase change optical recording medium according to an aspect of the present invention uses an inert gas atmosphere or an inert gas containing at least one of oxygen and nitrogen using the above-described sputtering target according to the present invention. Sputter-depositing the M element oxynitride film in a gas atmosphere ,
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
It comprises the process of forming the interface layer film | membrane which has a composition represented by these .

本発明の態様に係る相変化光記録媒体は、光照射により可逆的に記録・消去がなされる相変化光記録層と、前記相変化光記録層の少なくとも一方の面に沿って配置された界面層であって、上記した本発明の態様に係るスパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜してなる金属酸窒化膜からなる界面層とを具備し、
前記界面層は、
一般式:M(O 1-x x z
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有することを特徴としている。
A phase change optical recording medium according to an aspect of the present invention includes a phase change optical recording layer that is reversibly recorded and erased by light irradiation, and an interface disposed along at least one surface of the phase change optical recording layer An interface layer made of a metal oxynitride film formed by sputtering using the sputtering target according to the aspect of the present invention described above ,
The interface layer is
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
It has the composition represented by these .

本発明のスパッタリングターゲットによれば、例えば相変化記録媒体の界面層膜として使用した際に、結晶化促進機能と光学的特性とを両立させた金属酸窒化膜を得ることができる。このような金属酸窒化膜からなる界面層膜を適用することによって、相変化記録媒体の特性や品質の向上を図ることが可能となる。   According to the sputtering target of the present invention, for example, when used as an interface layer film of a phase change recording medium, a metal oxynitride film having both a crystallization promoting function and optical characteristics can be obtained. By applying such an interface layer film made of a metal oxynitride film, it becomes possible to improve the characteristics and quality of the phase change recording medium.

本発明の実施形態による相変化光記録媒体の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the phase change optical recording medium by embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。本発明の第1の実施形態によるスパッタリングターゲットは、
一般式:M(O1-xxz …(1)
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0<x≦0.7、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有する酸窒化物ターゲットであり、相変化光記録媒体の界面層膜の形成に好適に使用されるものである。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described. A sputtering target according to the first embodiment of the present invention comprises:
General formula: M (O 1-x N x ) z (1)
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0 <x ≦ 0.7 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
The oxynitride target having a composition represented by the following formula is suitably used for forming an interface layer film of a phase change optical recording medium.

また、本発明の第2の実施形態によるスパッタリングターゲットは、
一般式:(M1-aCra)(O1-xxz …(2)
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、a、xおよびzは0.1≦a≦0.5、0<x≦0.7、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有する酸窒化物ターゲットであり、第1の実施形態と同様に、相変化光記録媒体の界面層膜の形成に好適に使用されるものである。
A sputtering target according to the second embodiment of the present invention is
General formula: (M 1-a Cr a ) (O 1-x N x ) z (2)
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr, and Hf, and a, x, and z are 0.1 ≦ a ≦ 0.5, 0 <x ≦ 0.7, 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio). It is a number that satisfies
In the same manner as in the first embodiment, the oxynitride target having a composition represented by the following formula is suitably used for forming an interface layer film of a phase change optical recording medium.

上述した各実施形態のスパッタリングターゲットにおいて、M元素はTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素である。M元素はTi、Zr、Hfの各単体、TiとZr、TiとHf、ZrとHfの2元素、Ti、Zr、Hfの3元素のいずれであってもよい。これらM元素およびCrはTiO2、ZrO2、HfO2、Cr23、TiN、ZrN、HfN、CrN等の形態で酸化物や窒化物を形成する。これら酸化物や窒化物からなるターゲットを用いて形成した金属酸化膜や金属窒化膜で界面層を構成すると、それぞれ光の消衰係数は小さいものの、相変化光記録膜の結晶化を促進することができないことが本発明者等の実験で判明した。 In the sputtering target of each embodiment described above, the M element is at least one element selected from Ti, Zr, and Hf. The M element may be any one of Ti, Zr, and Hf, Ti and Zr, Ti and Hf, two elements Zr and Hf, and three elements Ti, Zr, and Hf. These element M and Cr TiO 2, ZrO 2, HfO 2 , Cr 2 O 3, TiN, ZrN, HfN, to form an oxide or nitride in the form of such CrN. When the interface layer is composed of a metal oxide film or metal nitride film formed using these oxide or nitride targets, the light extinction coefficient is small, but the crystallization of the phase change optical recording film is promoted. It was found through experiments by the present inventors that this was not possible.

そこで、M元素もしくはM元素とCrとの組合せに酸素と窒素を含有させたターゲットを用いて成膜した金属酸窒化膜の性質を検討した結果、光の消衰係数と結晶化促進機能とを併せ持つことを見出した。第1の実施形態によるスパッタリングターゲットは、M元素の酸化物と窒化物とを組合せることによって、消衰係数と結晶化促進機能とを併せ持つ金属酸窒化膜を得ることを可能にしたものである。第2の実施形態によるスパッタリングターゲットは、M元素とCrの酸化物と窒化物とを組合せることによって、消衰係数と結晶化促進機能とを併せ持つ金属酸窒化膜を得ることを可能にしたものである。   Therefore, as a result of examining the properties of a metal oxynitride film formed using a target containing M element or a combination of M element and Cr with oxygen and nitrogen, the light extinction coefficient and the crystallization promoting function were obtained. I found out that I have both. The sputtering target according to the first embodiment makes it possible to obtain a metal oxynitride film having both an extinction coefficient and a crystallization promoting function by combining an oxide of an M element and a nitride. . The sputtering target according to the second embodiment makes it possible to obtain a metal oxynitride film having both an extinction coefficient and a crystallization promoting function by combining an oxide of M element, Cr, and nitride. It is.

M元素は例えば相変化光記録媒体の界面層膜として用いた場合において、消衰係数と結晶化促進機能とを併せ持つ酸窒化膜を主として構成する金属元素であり、第1および第2の実施形態におけるスパッタリングターゲットの必須構成元素である。第1の実施形態のスパッタリングターゲットに示されるように、界面層膜を構成する金属酸窒化膜はM元素の酸化物と窒化物との複合物のみで構成することができる。さらに、第2の実施形態のスパッタリングターゲットに示されるように、金属酸窒化膜を構成するM元素の一部はCrで置換することができる。M元素の一部をCrで置換することによって、界面層膜として用いる金属酸窒化膜の記録膜に対する密着性を向上させることが可能となる。   The M element is a metal element mainly constituting an oxynitride film having both an extinction coefficient and a crystallization promoting function when used as an interface layer film of a phase change optical recording medium, for example. First and Second Embodiments Is an essential constituent element of the sputtering target. As shown in the sputtering target of the first embodiment, the metal oxynitride film constituting the interface layer film can be composed only of a composite of an oxide of M element and a nitride. Furthermore, as shown in the sputtering target of the second embodiment, a part of the M element constituting the metal oxynitride film can be replaced with Cr. By replacing part of the M element with Cr, it becomes possible to improve the adhesion of the metal oxynitride film used as the interface layer film to the recording film.

Crによる密着性の向上効果を得る上で、M元素のCrによる置換量((2)式におけるaの値)は0.1〜0.5の範囲とすることが好ましい。aの値が0.1未満であると金属酸窒化膜の記録膜に対する密着性の向上効果を十分に得ることができない。一方、aの値が0.5を超えると金属酸窒化膜の消衰係数が増加し、金属酸窒化膜を相変化光記録媒体の界面層膜に適用した際に性能の低下を招くことになる。aの値は0.2以上0.4
以下とすることがより好ましい。なお、Crを適用する際のM元素は、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
In order to obtain the effect of improving adhesion by Cr, the substitution amount of M element by Cr (value of a in the formula (2)) is preferably in the range of 0.1 to 0.5. If the value of a is less than 0.1, the effect of improving the adhesion of the metal oxynitride film to the recording film cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the value of a exceeds 0.5, the extinction coefficient of the metal oxynitride film increases, and when the metal oxynitride film is applied to the interface layer film of the phase change optical recording medium, the performance is deteriorated. The value of a is 0.2 or more and 0.4
More preferably, it is as follows. In addition, it is preferable that M element at the time of applying Cr is at least 1 sort (s) chosen from Zr and Hf.

上述した金属酸窒化膜の特性(消衰係数と結晶化促進機能)を発揮させるためには、スパッタリングターゲット中のM元素に対する酸素と窒素の組成比を制御することが重要である。第1および第2の実施形態によるスパッタリングターゲットにおいて、(1)式および(2)式におけるxの値は0を超えて0.7以下の範囲とする。xの値が0.7を超えると得られるスパッタ膜(金属酸窒化膜)の結晶化促進機能が減少する。つまり、記録膜の結晶化を促進することができず、相変化光記録媒体用界面層膜の用途に適用した際に性能の低下を招くことになる。得られる記録膜の結晶化を促進する上で、xの値は0.1以上0.5以下の範囲とすることがより好ましい。   In order to exhibit the above characteristics (extinction coefficient and crystallization promoting function) of the metal oxynitride film, it is important to control the composition ratio of oxygen and nitrogen with respect to the M element in the sputtering target. In the sputtering target according to the first and second embodiments, the value of x in the expressions (1) and (2) is in the range of more than 0 and not more than 0.7. When the value of x exceeds 0.7, the crystallization promoting function of the obtained sputtered film (metal oxynitride film) decreases. That is, the crystallization of the recording film cannot be promoted, and the performance is deteriorated when applied to the use of the interface layer film for phase change optical recording medium. In order to promote crystallization of the resulting recording film, the value of x is more preferably in the range of 0.1 to 0.5.

さらに、第1および第2の実施形態によるスパッタリングターゲットにおいて、M元素に対するガス成分(酸素および窒素)の組成比((1)式および(2)式におけるzの値)は0.5〜2の範囲とする。ガス成分の組成比(原子比)が0.5未満の場合、得られるスパッタ膜の消衰係数が増加し、相変化光記録媒体用界面層膜に適用した際に性能の低下を招くことになる。一方、スパッタリングターゲットのガス成分の組成比(原子比)が2を超えるとスパッタリングを行った際に異常放電が発生しやすくなり、スパッタ成膜した膜中に混入するダスト量が増加する。これはスパッタ膜の品質や特性等の低下要因となる。ガス成分の組成比は適用するM元素にもよるが1〜2の範囲とすることがより好ましい。   Furthermore, in the sputtering target according to the first and second embodiments, the composition ratio of the gas component (oxygen and nitrogen) to the M element (the value of z in the equations (1) and (2)) is in the range of 0.5-2. To do. When the composition ratio (atomic ratio) of the gas component is less than 0.5, the extinction coefficient of the resulting sputtered film increases, and when applied to the interface layer film for phase change optical recording media, the performance is degraded. On the other hand, if the composition ratio (atomic ratio) of the gas components of the sputtering target exceeds 2, abnormal discharge tends to occur when sputtering is performed, and the amount of dust mixed in the sputtered film increases. This is a cause of deterioration in the quality and characteristics of the sputtered film. The composition ratio of the gas component is more preferably in the range of 1 to 2 although it depends on the applied M element.

上述した各実施形態のスパッタリングターゲットは、相変化光記録媒体用界面層膜としての使用用途を考慮して、例えば純度が95%以上であることが好ましい。ここで言う純度とは、Fe、Ni、Co、Mn、Al、Cu、Na、K等の不純物元素の各含有量(質量%)や焼結助剤の合計量を100%から引いた値を示すものである。スパッタリングターゲットの純度は97%以上であることがより好ましい。上記した不純物元素のうち、特にFe、Ni、Coはスパッタリング時の異常放電の原因となることから、これら元素の合金含有量は質量比で1000ppm以下とすることが好ましい。すなわち、スパッタリングターゲットのFe、Ni、Coの合計含有量を1000ppm以下とすることによって、異常放電に起因するダスト発生量を低減することができる。   The sputtering target of each embodiment described above preferably has a purity of, for example, 95% or more in consideration of the intended use as an interface layer film for a phase change optical recording medium. The purity mentioned here is a value obtained by subtracting the content (mass%) of impurity elements such as Fe, Ni, Co, Mn, Al, Cu, Na, and K and the total amount of sintering aid from 100%. It is shown. The purity of the sputtering target is more preferably 97% or more. Of the above-described impurity elements, Fe, Ni, and Co in particular cause abnormal discharge during sputtering, so the alloy content of these elements is preferably set to 1000 ppm or less. That is, the amount of dust generated due to abnormal discharge can be reduced by setting the total content of Fe, Ni and Co in the sputtering target to 1000 ppm or less.

なお、上述した構成材料の純度や不純物元素量は、高周波誘導結合プラズマ発光−質量分析法(ICP分析)、ガス成分である窒素は不活性ガス融解−熱伝導法、酸素は不活性ガス融解−赤外線吸収法を用いて測定することが可能である。具体的には、スパッタリングターゲットの5箇所以上から試料を切り出す。試料の採取は偏りがないように選択して5箇所以上から切り出して評価を行う。これら各試料の定量分析をICP分析により実施し、それら各測定値の平均値を求めるものとする。使用前のスパッタリングターゲットの評価を行う場合には、目的とする寸法より大きいターゲットを作製し、外周部から偏りがないように試料を切り出して評価を行うようにしてもよい。   The purity and the amount of impurity elements of the above-described constituent materials are high frequency inductively coupled plasma emission-mass spectrometry (ICP analysis), nitrogen as a gas component is an inert gas melting-heat conduction method, and oxygen is an inert gas melting- It can be measured using an infrared absorption method. Specifically, samples are cut out from five or more locations of the sputtering target. Select samples so that there is no bias and cut out from more than 5 locations for evaluation. Quantitative analysis of each sample is performed by ICP analysis, and an average value of these measured values is obtained. When evaluating the sputtering target before use, a target larger than the target dimension may be produced, and the sample may be cut out and evaluated so as not to be biased from the outer peripheral portion.

上述した各実施形態によるスパッタリングターゲットは、例えば以下のようにして作製することができる。酸窒化物系スパッタリングターゲットを作製するにあたっては、まずM元素の酸化物粉末と窒化物粉末、さらに必要に応じてCrの酸化物粉末と窒化物粉末を、所定の組成比となるように調合した後、ボールミル等を用いて均一に混合する。混合方式は乾式および湿式のどちらを適用してもよい。これらのうち、工程が簡便な乾式混合を適用することが好ましい。使用する混合装置の容器材質やボール等のメディア材質は、作製するスパッタリングターゲットが所望の純度になれば特に限定されるものではない。   The sputtering target by each embodiment mentioned above can be produced as follows, for example. In preparing the oxynitride sputtering target, first, an M element oxide powder and a nitride powder, and if necessary, a Cr oxide powder and a nitride powder were prepared so as to have a predetermined composition ratio. Then, it mixes uniformly using a ball mill etc. Either a dry method or a wet method may be applied. Among these, it is preferable to apply dry mixing with a simple process. The container material of the mixing apparatus to be used and the material of the media such as balls are not particularly limited as long as the sputtering target to be produced has a desired purity.

また、スパッタリングターゲット(焼結体)の作製に使用する原料粉末も特に限定されるものではなく、市販の金属酸化物粉末や金属窒化物粉末を使用することができるが、より均一で高密度の焼結体を得るためには、原料粉末の純度は99%以上であることが好ましい。原料粉末の純度は99.5%以上であることがより好ましい。また、原料粉末の平均粒子径は75μm以下であることが好ましく、より好ましくは50μm以下である。さらに、スパッタリングターゲットの酸素と窒素の含有量等を調整するために、金属粉末(M元素やCrの単体粉末や合金粉末)を原料粉末として併用してもよい。   Moreover, the raw material powder used for the production of the sputtering target (sintered body) is not particularly limited, and a commercially available metal oxide powder or metal nitride powder can be used. In order to obtain a sintered body, the purity of the raw material powder is preferably 99% or more. The purity of the raw material powder is more preferably 99.5% or more. The average particle size of the raw material powder is preferably 75 μm or less, more preferably 50 μm or less. Furthermore, in order to adjust the oxygen and nitrogen contents of the sputtering target, a metal powder (a simple powder or alloy powder of M element or Cr) may be used in combination as a raw material powder.

次に、M元素の酸化物粉末と窒化物粉末の混合粉末、さらに必要に応じてCrの酸化物粉末と窒化物粉末を含む混合粉末を、プレス成形機等で仮成形した後、例えば常圧焼結炉にて焼結を行う。常圧焼結時の雰囲気は特に限定されるものではなく、通常大気雰囲気でよい。大型のスパッタリングターゲットを作製する場合には、CIPで仮成形することが好ましい。さらに、焼結密度を高めるためには混合粉末をカーボン型等に充填し、ホットプレス機を用いて加圧焼結してもよい。また、HIPにより焼結体を作製してもよい。   Next, a mixed powder of M element oxide powder and nitride powder, and optionally mixed powder containing Cr oxide powder and nitride powder is temporarily formed with a press molding machine or the like. Sintering is performed in a sintering furnace. The atmosphere during normal pressure sintering is not particularly limited, and may be an ordinary atmospheric atmosphere. When producing a large-sized sputtering target, it is preferable to perform temporary molding by CIP. Furthermore, in order to increase the sintered density, the mixed powder may be filled into a carbon mold and the like and may be pressure sintered using a hot press machine. Moreover, you may produce a sintered compact by HIP.

混合粉末の焼結温度は800℃以上とすることが好ましい。焼結温度が800℃未満であると相対密度が例えば60%以下となり、高密度のスパッタリングターゲットが得られない。焼結温度は900℃以上とすることがより好ましく、さらに好ましくは1000℃以上である。混合粉末の焼結は各原料(M元素やCrの酸化物や窒化物)の融点以下の温度で行う必要があるため、焼結温度は2000℃以下とすることが好ましい。焼結温度による保持時間は1時間以上とすることが好ましく、さらに好ましくは2時間以上である。焼結後の冷却速度が速すぎると焼結体に割れやひび等の欠陥が生じやすくなるため、冷却速度は600℃/時間未満とすることが好ましく、さらに好ましくは300℃/時間未満である。   The sintering temperature of the mixed powder is preferably 800 ° C. or higher. When the sintering temperature is less than 800 ° C., the relative density becomes, for example, 60% or less, and a high-density sputtering target cannot be obtained. The sintering temperature is more preferably 900 ° C. or higher, and further preferably 1000 ° C. or higher. Since the sintering of the mixed powder needs to be performed at a temperature lower than the melting point of each raw material (M element, Cr oxide or nitride), the sintering temperature is preferably 2000 ° C. or lower. The holding time depending on the sintering temperature is preferably 1 hour or longer, more preferably 2 hours or longer. If the cooling rate after sintering is too high, defects such as cracks and cracks are likely to occur in the sintered body. Therefore, the cooling rate is preferably less than 600 ° C./hour, more preferably less than 300 ° C./hour. .

上述した焼結体は乾式または湿式の機械加工により所望の形状に加工され、さらに必要に応じてスパッタリング中の熱を冷却するためのバッキングプレートに接合される。このようにして、第1および第2の実施形態によるスパッタリングターゲットが得られる。バッキングプレートの材質はAlやCuが一般的である。また、バッキングプレートとの接合には、一般的な拡散接合やソルダ接合等を適用することができる。ソルダ接合を適用する場合には、公知のIn系やSn系の接合材を介してバッキングプレートと接合する。接合温度は600℃以下とすることが好ましい。スパッタリングターゲットの形状は、使用するスパッタリング装置により適宜選択することができる。   The above-described sintered body is processed into a desired shape by dry or wet machining, and further bonded to a backing plate for cooling the heat during sputtering, if necessary. In this way, the sputtering target according to the first and second embodiments is obtained. The material of the backing plate is generally Al or Cu. Further, general diffusion bonding, solder bonding, or the like can be applied to the bonding with the backing plate. When applying solder joint, it joins with a backing plate via the well-known In type or Sn type joining material. The joining temperature is preferably 600 ° C. or lower. The shape of the sputtering target can be appropriately selected depending on the sputtering apparatus to be used.

次に、本発明の相変化光記録媒体用界面層膜とその製造方法の実施形態について説明する。本発明の実施形態による界面層膜は、上述した第1の実施形態によるスパッタリングターゲットまたは第2の実施形態によるスパッタリングターゲットを用いて、不活性ガス雰囲気中や酸素および窒素の少なくとも一方を含む不活性ガス雰囲気中でスパッタ成膜することにより得られる。   Next, an embodiment of an interface layer film for a phase change optical recording medium and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described. The interfacial layer film according to the embodiment of the present invention uses the sputtering target according to the first embodiment or the sputtering target according to the second embodiment described above, and is inert in an inert gas atmosphere or containing at least one of oxygen and nitrogen. It can be obtained by sputtering film formation in a gas atmosphere.

一般的に、酸化物系や窒化物系のスパッタリングターゲットを使用した場合には、高周波スパッタリング装置を用いて成膜を行う。酸窒化物系スパッタリングターゲットを使用する場合も、高周波スパッタリング装置を用いて成膜を行うことが好適である。成膜雰囲気はAr等の不活性ガスのみでもよいが、酸素欠損や窒素欠損を起こす場合には酸素や窒素をアシストし、Ar等の不活性ガスと酸素や窒素との混合雰囲気中で成膜することが好ましい。基板温度は特に限定されないが、通常は室温から300℃程度に設定される。   In general, when an oxide-based or nitride-based sputtering target is used, film formation is performed using a high-frequency sputtering apparatus. Even when an oxynitride sputtering target is used, it is preferable to form a film using a high-frequency sputtering apparatus. The film forming atmosphere may be only an inert gas such as Ar. However, when oxygen deficiency or nitrogen deficiency occurs, oxygen or nitrogen is assisted, and the film is formed in a mixed atmosphere of an inert gas such as Ar and oxygen or nitrogen. It is preferable to do. The substrate temperature is not particularly limited, but is usually set from room temperature to about 300 ° C.

このようにして得られる相変化光記録媒体用界面層膜、すなわちM元素の酸窒化膜またはM元素とCrの複合酸窒化膜は、スパッタリングターゲットの組成を反映して、
一般式:M(O1-xxz …(1)
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0<x≦0.7、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
または
一般式:(M1-aCra)(O1-xxz …(2)
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、a、xおよびzは0.1≦a≦0.5、0<x≦0.7、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有する。
The interface layer film for the phase change optical recording medium thus obtained, that is, the M element oxynitride film or the M element and Cr composite oxynitride film reflects the composition of the sputtering target,
General formula: M (O 1-x N x ) z (1)
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0 <x ≦ 0.7 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
Or general formula: (M 1-a Cr a ) (O 1-x N x ) z (2)
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr, and Hf, and a, x, and z are 0.1 ≦ a ≦ 0.5, 0 <x ≦ 0.7, 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio). (Satisfied number)
It has the composition represented by these.

(1)式または(2)式で表される組成を有する界面層膜は、前述したようにTi、Zr、Hfの酸化膜や窒化膜、またGeの窒化膜や酸窒化膜等に比べて、記録膜の結晶化促進機能に優れると共に、光の消衰係数、特に次世代の高密度光ディスクに使用されるレーザ光の波長(405nm)における消衰係数が小さい。従って、このような界面層膜(金属酸窒化膜)は相変化光記録媒体、特に片面二層媒体のような記録容量が大きい相変化光記録媒体に有効に利用されるものである。   As described above, the interface layer film having the composition represented by the formula (1) or the formula (2) is compared with the oxide film or nitride film of Ti, Zr, Hf, or the nitride film or oxynitride film of Ge. In addition to being excellent in the crystallization promoting function of the recording film, the extinction coefficient of light, particularly the extinction coefficient at the wavelength (405 nm) of laser light used in the next-generation high-density optical disc is small. Therefore, such an interface layer film (metal oxynitride film) is effectively used for a phase change optical recording medium, particularly a phase change optical recording medium having a large recording capacity such as a single-sided double layer medium.

次に、本発明の相変化光記録媒体の実施形態について説明する。ここでは、上述した実施形態のスパッタリングターゲットおよびそれを用いた界面層膜を、相変化光記録媒体に応用した実施形態について述べる。相変化光記録媒体は単層媒体でもよいし、片面二層媒体でもよい。いずれの場合においても、相変化光記録媒体は基本構成として、光照射により可逆的に記録・消去がなされる相変化光記録層と、その少なくとも一方の面に沿って配置された界面層とを具備するものである。   Next, an embodiment of the phase change optical recording medium of the present invention will be described. Here, an embodiment in which the sputtering target of the above-described embodiment and the interface layer film using the sputtering target are applied to a phase change optical recording medium will be described. The phase change optical recording medium may be a single-layer medium or a single-sided double-layer medium. In any case, the phase change optical recording medium has, as a basic structure, a phase change optical recording layer that is reversibly recorded / erased by light irradiation, and an interface layer disposed along at least one surface thereof. It has.

図1は本発明の実施形態による相変化光記録媒体の構成を示す断面図である。図1に示す相変化光記録媒体1は、光入射側に配置されるポリカーボネート基板等の透明基板2を有している。この透明基板2上には第1の誘電体層3、第1の界面層4、光照射により可逆的に記録・消去がなされる相変化光記録層5、第2の界面層6、第2の誘電体層7、金属反射膜8が順に積層されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a phase change optical recording medium according to an embodiment of the present invention. A phase change optical recording medium 1 shown in FIG. 1 has a transparent substrate 2 such as a polycarbonate substrate disposed on the light incident side. On this transparent substrate 2, a first dielectric layer 3, a first interface layer 4, a phase change optical recording layer 5 that is reversibly recorded / erased by light irradiation, a second interface layer 6, a second The dielectric layer 7 and the metal reflection film 8 are sequentially laminated.

相変化光記録層5としては、GeSbTeBi、GeSbTe、GeBiTe、GeSbTeSn、AgInSbTe、InSbTe、AgInGeSbTe、GeInSbTe等が用いられる。相変化光記録層5と第1の誘電体層3および第2の誘電体層7との間には、上述した実施形態の界面層膜(金属酸窒化膜)からなる界面層4、6がそれぞれ配置されている。なお、界面層は相変化光記録層5の一方の面側のみに配置してもよい。この実施形態によれば、上述した界面層膜(金属酸窒化膜)の特性に基づいて相変化光記録媒体1の特性、信頼性、品質等の向上を図ることが可能となる。   As the phase change optical recording layer 5, GeSbTeBi, GeSbTe, GeBiTe, GeSbTeSn, AgInSbTe, InSbTe, AgInGeSbTe, GeInSbTe, or the like is used. Between the phase change optical recording layer 5 and the first dielectric layer 3 and the second dielectric layer 7, there are interface layers 4 and 6 made of the interface layer film (metal oxynitride film) of the above-described embodiment. Each is arranged. The interface layer may be disposed only on one side of the phase change optical recording layer 5. According to this embodiment, the characteristics, reliability, quality, and the like of the phase change optical recording medium 1 can be improved based on the characteristics of the interface layer film (metal oxynitride film) described above.

第1および第2の誘電体層3、7には、例えばZnS−SiO2、SiO2、SiO、Si−O−N、Si−N、Al23、Al−O−N、TiO2、Ta−N、Ta25、Ta−O−N、Zn−O、ZnS、ZrO2、Zr−O−N、Zr−N、Cr−O、Mo−O、W−O、V−O、Nb−O、Ta−O、In−O、Cu−O、Sn−O、In−Sn−O等、実質的に透明で適度な熱伝導率を持つ誘電体材料やそれらの混合物、さらに異種の誘電体材料の積層膜等を適用することができる。また、金属反射膜8の構成材料には、例えばAg、Al、Au、Cuおよびこれらを主成分とする合金が用いられる。 The first and second dielectric layers 3 and 7 include, for example, ZnS—SiO 2 , SiO 2 , SiO, Si—O—N, Si—N, Al 2 O 3 , Al—O—N, TiO 2 , Ta—N, Ta 2 O 5 , Ta—O—N, Zn—O, ZnS, ZrO 2 , Zr—O—N, Zr—N, Cr—O, Mo—O, W—O, V—O, Nb—O, Ta—O, In—O, Cu—O, Sn—O, In—Sn—O, and the like, dielectric materials having substantially transparent and appropriate thermal conductivity, and mixtures thereof, A laminated film of a dielectric material or the like can be applied. Further, for example, Ag, Al, Au, Cu and alloys containing these as main components are used as the constituent material of the metal reflection film 8.

次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。   Next, specific examples of the present invention and evaluation results thereof will be described.

実施例1〜9
まず、純度99%以上、平均粒子径2μmのTiO2粉末、TiO粉末、ZrO2粉末、HfO2粉末、TiN粉末、ZrN粉末、HfN粉末を用意した。さらに、純度99%以上、平均粒子径10μmのTi、Zr、Hfの各金属粉末を用意した。これら各粉末を表1に示す各組成比を満足するように調合した後、樹脂製のボールミル容器にアルミナボールと共に投入して24時間混合した。
Examples 1-9
First, TiO 2 powder, TiO powder, ZrO 2 powder, HfO 2 powder, TiN powder, ZrN powder, and HfN powder having a purity of 99% or more and an average particle diameter of 2 μm were prepared. Further, Ti, Zr, and Hf metal powders having a purity of 99% or more and an average particle diameter of 10 μm were prepared. These powders were prepared so as to satisfy the compositional ratios shown in Table 1, and then put into a resin ball mill container together with alumina balls and mixed for 24 hours.

次に、各混合粉末をラバーに充填し、静水圧プレス(CIP)を用いて圧力100MPaで仮成形を行った。さらに、これら各成形体を大気雰囲気中にて焼結温度1300℃、保持時間5時間の条件下で常圧焼結した。なお、昇温速度は600℃/時間、冷却速度は300℃/時間とした。得られた各焼結体を機械加工により円盤状(直径127mm×厚さ5mm)に加工した後、ソルダ接合法を適用して無酸素銅製バッキングプレートと接合した。このようにして目的組成のスパッタリングターゲットをそれぞれ作製した。これら各スパッタリングターゲットを後述する特性評価に供した。   Next, each mixed powder was filled in a rubber, and temporary molding was performed at a pressure of 100 MPa using an isostatic press (CIP). Furthermore, each of these compacts was sintered under normal pressure in an air atmosphere under conditions of a sintering temperature of 1300 ° C. and a holding time of 5 hours. The heating rate was 600 ° C./hour, and the cooling rate was 300 ° C./hour. Each obtained sintered body was machined into a disk shape (diameter 127 mm × thickness 5 mm), and then joined to an oxygen-free copper backing plate by applying a solder joining method. In this way, sputtering targets having the target composition were prepared. Each of these sputtering targets was subjected to the characteristic evaluation described later.

比較例1〜6
上記した実施例1において、各原料粉末の調合組成や純度等を変更する以外は、実施例1と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。なお、比較例6ではGeNを用いた。これら各スパッタリングターゲットについても後述する特性評価に供した。
Comparative Examples 1-6
In Example 1 described above, a sputtering target was produced in the same manner as in Example 1 except that the preparation composition and purity of each raw material powder were changed. In Comparative Example 6, GeN was used. Each of these sputtering targets was also subjected to the characteristic evaluation described later.

Figure 0005185406
Figure 0005185406

次に、上述した実施例1〜9および比較例1〜6による各スパッタリングターゲットを用いて、それぞれ以下のようにしてスパッタ成膜を実施した。高周波スパッタリング装置を使用して、基板温度25℃、アルゴン雰囲気(0.5MPa)の条件下で、ガラス基板上に厚さ100±10nmの界面層膜を成膜した。膜厚は触式膜厚測定器(αステップ)を用いて測定した。このようにしてスパッタ成膜した界面層膜の特性とダストの発生率を測定、評価した。それらの結果を表2に示す。   Next, using the sputtering targets according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 6 described above, sputtering film formation was performed as follows. Using a high frequency sputtering apparatus, an interface layer film having a thickness of 100 ± 10 nm was formed on a glass substrate under the conditions of a substrate temperature of 25 ° C. and an argon atmosphere (0.5 MPa). The film thickness was measured using a tactile film thickness measuring instrument (α step). The properties of the interface layer film thus sputtered and the dust generation rate were measured and evaluated. The results are shown in Table 2.

膜特性は、ガラス基板上に成膜した単層膜の消衰係数を、エリプソメターを用いて測定して評価した。ダストの発生率は上記と同様の基板を用いてそれぞれ5回の成膜を実施し、膜中に混入した大きさ0.5μm以上のダストの平均個数を測定して評価した。なお、膜組成はそれぞれターゲット組成とほぼ同等であることを確認した。   The film properties were evaluated by measuring the extinction coefficient of a single layer film formed on a glass substrate using an ellipsometer. The dust generation rate was evaluated by measuring the average number of dust particles having a size of 0.5 μm or more mixed in the film by performing film formation five times using the same substrate as described above. In addition, it was confirmed that the film composition was almost the same as the target composition.

さらに、界面層膜の結晶化促進機能を測定、評価するにあたっては、基板として射出成形で形成された厚さ0.59mmのポリカーボネート(PC)を使用した。この基板上に界面層膜を成膜し、次に記録膜としてGe10Sb30Te60の組成を有する膜を成膜した。さらに、記録膜上に同様の界面層膜を成膜して評価用試料とした。膜厚はいずれも100±10nmとした。アモルファス状態の記録膜が温度により結晶化すると急激に透過率が減少する。この透過率の減少の傾きを結晶化速度(結晶化促進機能)として評価した。温度差が小さいほど結晶化促進効果があるとみなすことができる。昇温速度10℃/minで室温から300℃までの試料の透過率を測定した。 Furthermore, in measuring and evaluating the crystallization promoting function of the interface layer film, a polycarbonate (PC) having a thickness of 0.59 mm formed by injection molding was used as a substrate. An interfacial layer film was formed on this substrate, and then a film having a composition of Ge 10 Sb 30 Te 60 was formed as a recording film. Further, a similar interface layer film was formed on the recording film to obtain a sample for evaluation. The film thickness was 100 ± 10 nm in all cases. When the recording film in an amorphous state is crystallized with temperature, the transmittance rapidly decreases. The slope of the decrease in transmittance was evaluated as the crystallization speed (crystallization promoting function). It can be considered that the smaller the temperature difference is, the more effective the crystallization is. The transmittance of the sample from room temperature to 300 ° C. was measured at a heating rate of 10 ° C./min.

Figure 0005185406
Figure 0005185406

表2から明らかなように、実施例1〜9の各スパッタリングターゲットを用いて成膜した金属酸窒化膜は、比較例1〜6のスパッタリングターゲットを用いて成膜した膜に比べて結晶化速度が速く(結晶化促進機能に優れ)、また消衰係数も良好であることが分かる。さらに、比較例3によるターゲット組成のz値が大きいスパッタリングターゲットや実施例9によるFe、Ni、Coの合計含有量が1000ppmを超えるスパッタリングターゲットを用いた場合には、スパッタ膜の結晶化速度が速い反面、異常放電によるダストが増加することが分かる。従って、スパッタリングターゲットの実用性を高めるためには、Fe、Ni、Coの合計含有量を1000ppm以下とすることが好ましい。   As is apparent from Table 2, the metal oxynitride film formed using each sputtering target of Examples 1 to 9 has a crystallization rate compared to the film formed using the sputtering target of Comparative Examples 1 to 6. Is fast (excellent in crystallization promoting function) and has a good extinction coefficient. Furthermore, when the sputtering target with a large z value of the target composition according to Comparative Example 3 or the sputtering target with the total content of Fe, Ni, and Co according to Example 9 exceeds 1000 ppm, the crystallization speed of the sputtered film is fast. On the other hand, it can be seen that dust due to abnormal discharge increases. Therefore, in order to improve the practicality of the sputtering target, the total content of Fe, Ni, and Co is preferably set to 1000 ppm or less.

実施例10〜16
まず、純度99%以上、平均粒子径50μmのZrO2粉末、HfO2粉末、Cr23粉末、ZrN粉末、HfN粉末、CrN粉末を用意した。さらに、純度99%以上、平均粒子径30μmのZr、Hf、Crの各金属粉末を用意した。これら各粉末を表3に示す各組成比を満足するように調合した後、樹脂製のボールミル容器にアルミナボールと共に投入して24時間混合した。
Examples 10-16
First, ZrO 2 powder, HfO 2 powder, Cr 2 O 3 powder, ZrN powder, HfN powder, and CrN powder having a purity of 99% or more and an average particle diameter of 50 μm were prepared. Further, Zr, Hf, and Cr metal powders having a purity of 99% or more and an average particle diameter of 30 μm were prepared. These powders were prepared so as to satisfy the compositional ratios shown in Table 3, and then put into a resin ball mill container together with alumina balls and mixed for 24 hours.

次に、各混合粉末をラバーに充填し、静水圧プレス(CIP)を用いて圧力100MPaで仮成形を行った。さらに、これら成形体を大気雰囲気中にて焼結温度1300℃、保持時間5時間の条件下で常圧焼結した。なお、昇温速度は600℃/時間、冷却速度は300℃/時間とした。得られた各焼結体を機械加工により円盤状(直径127mm×厚さ5mm)に加工した後、ソルダ接合法を適用して無酸素銅製バッキングプレートと接合した。このようにして目的組成のスパッタリングターゲットをそれぞれ作製した。これら各スパッタリングターゲットを特性評価に供した。   Next, each mixed powder was filled in a rubber, and temporary molding was performed at a pressure of 100 MPa using an isostatic press (CIP). Further, these compacts were sintered under atmospheric pressure in the atmosphere at a sintering temperature of 1300 ° C. and a holding time of 5 hours. The heating rate was 600 ° C./hour, and the cooling rate was 300 ° C./hour. Each obtained sintered body was machined into a disk shape (diameter 127 mm × thickness 5 mm), and then joined to an oxygen-free copper backing plate by applying a solder joining method. In this way, sputtering targets having the target composition were prepared. Each of these sputtering targets was subjected to characteristic evaluation.

比較例7〜13
上記した実施例10において、各原料粉末の調合組成や純度等を変更する以外は、実施例10と同様にしてスパッタリングターゲットを作製した。なお、比較例13ではGeNを用いた。これら各スパッタリングターゲットについても特性評価に供した。
Comparative Examples 7-13
In Example 10 described above, a sputtering target was prepared in the same manner as in Example 10 except that the preparation composition and purity of each raw material powder were changed. In Comparative Example 13, GeN was used. Each of these sputtering targets was also subjected to characteristic evaluation.

Figure 0005185406
Figure 0005185406

次に、上述した実施例10〜16および比較例7〜13による各スパッタリングターゲットを用いて、それぞれ実施例1と同様にしてスパッタ成膜を実施した。このようにしてスパッタ成膜した界面層膜の特性とダスト発生率を、実施例1と同様にして測定、評価した。さらに、スパッタ成膜した界面層膜と記録膜との密着性を測定、評価した。これらの測定結果を表4に示す。   Next, sputter film formation was performed in the same manner as in Example 1 using the sputtering targets according to Examples 10 to 16 and Comparative Examples 7 to 13 described above. The characteristics and dust generation rate of the interface layer film thus formed by sputtering were measured and evaluated in the same manner as in Example 1. Furthermore, the adhesion between the sputtered interface layer film and the recording film was measured and evaluated. These measurement results are shown in Table 4.

記録膜との密着性を評価するにあたって、界面層膜の特性と同様のPC基板を使用した。この基板上に界面層膜を成膜し、次に記録膜としてGe10Sb30Te60組成の膜を成膜した。膜厚はいずれも100±10nmとした。評価方法は、基板上にそれぞれ5回の成膜を実施し、真空中雰囲気にて温度350℃、時間5分の条件で熱処理を施した後、5試料中2試料以上で大きさ0.5μm以上のふくれ、剥がれ、割れが発生した場合を×、1試料で発生した場合を△、発生しなかった場合を○として評価した。 In evaluating the adhesion to the recording film, a PC substrate having the same characteristics as the interface layer film was used. An interfacial layer film was formed on this substrate, and then a film of Ge 10 Sb 30 Te 60 composition was formed as a recording film. The film thickness was 100 ± 10 nm in all cases. The evaluation method is to form a film 5 times on each substrate, heat-treat in a vacuum atmosphere at a temperature of 350 ° C. and a time of 5 minutes, and then at least 2 μm out of 5 samples with a size of 0.5 μm or more. The case where no blistering, peeling or cracking occurred was evaluated as x, the case where it occurred in one sample was evaluated as Δ, and the case where it did not occur was evaluated as ○.

Figure 0005185406
Figure 0005185406

表4から明らかなように、実施例10〜16の各スパッタリングターゲットを用いて成膜した金属酸窒化膜は、比較例7〜13のスパッタリングターゲットを用いて成膜した膜に比べて結晶化速度が速く(結晶化促進機能に優れ)、また消衰係数や記録膜との密着性も良好であることが分かる。なお、各膜の組成はそれぞれターゲット組成とほぼ同等であることが確認された。   As is apparent from Table 4, the metal oxynitride film formed using each sputtering target of Examples 10 to 16 has a crystallization rate compared to the film formed using the sputtering target of Comparative Examples 7 to 13 Is fast (excellent in crystallization promoting function), and the extinction coefficient and the adhesion to the recording film are also good. It was confirmed that the composition of each film was almost equivalent to the target composition.

1…相変化光記録媒体、2…透明基板、3…第1の誘電体層、4…第1の界面層、5…相変化光記録層、6…第2の界面層、7…第2の誘電体層、8…金属反射膜。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Phase change optical recording medium, 2 ... Transparent substrate, 3 ... 1st dielectric layer, 4 ... 1st interface layer, 5 ... Phase change optical recording layer, 6 ... 2nd interface layer, 7 ... 2nd Dielectric layer, 8 ... metal reflective film.

Claims (5)

相変化光記録媒体における界面層膜としての金属酸窒化膜の形成に用いられるスパッタリングターゲットであって、
一般式:M(O1-xxz
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有し、かつ不純物としてのFe、NiおよびCoの合計含有量が1000ppm以下であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
A sputtering target used for forming a metal oxynitride film as an interface layer film in a phase change optical recording medium,
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
And a total content of Fe, Ni and Co as impurities is 1000 ppm or less.
請求項1記載のスパッタリングターゲットにおいて、
純度が95%以上であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
The sputtering target according to claim 1, wherein
A sputtering target having a purity of 95% or more.
請求項1または請求項2記載のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜してなる相変化光記録媒体用界面層膜であって、
一般式:M(O 1-x x z
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有することを特徴とする相変化光記録媒体用界面層膜。
An interface layer film for a phase change optical recording medium formed by sputtering film formation using the sputtering target according to claim 1 or 2 ,
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
An interface layer film for a phase change optical recording medium, characterized by having a composition represented by:
請求項1または請求項2記載のスパッタリングターゲットを用いて、不活性ガス雰囲気、または酸素および窒素の少なくとも一方を含む不活性ガス雰囲気中で、前記M元素の酸窒化膜をスパッタ成膜し、
一般式:M(O 1-x x z
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有する界面層膜を形成する工程を具備することを特徴とする相変化光記録媒体用界面層膜の製造方法。
Using the sputtering target according to claim 1 or 2, the M element oxynitride film is formed by sputtering in an inert gas atmosphere or an inert gas atmosphere containing at least one of oxygen and nitrogen .
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
A method for producing an interface layer film for a phase change optical recording medium, comprising the step of forming an interface layer film having a composition represented by :
光照射により可逆的に記録・消去がなされる相変化光記録層と、
前記相変化光記録層の少なくとも一方の面に沿って配置された界面層であって、請求項1または請求項2記載のスパッタリングターゲットを用いてスパッタ成膜してなる金属酸窒化膜からなる界面層とを具備し、
前記界面層は、
一般式:M(O 1-x x z
(式中、MはTi、ZrおよびHfから選ばれる少なくとも1種の元素を示し、xおよびzは0.1≦x≦0.5、0.5≦z≦2.0(原子比)を満足する数である)
で表される組成を有することを特徴とする相変化光記録媒体。
A phase change optical recording layer that is reversibly recorded and erased by light irradiation; and
An interface layer disposed along at least one surface of the phase change optical recording layer, the interface comprising a metal oxynitride film formed by sputtering using the sputtering target according to claim 1 or 2. Comprising a layer ,
The interface layer is
General formula: M (O 1-x N x ) z
(In the formula, M represents at least one element selected from Ti, Zr and Hf, and x and z are numbers satisfying 0.1 ≦ x ≦ 0.5 and 0.5 ≦ z ≦ 2.0 (atomic ratio)).
A phase change optical recording medium having a composition represented by:
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