KR20060047275A - 광정보 기록 매체용 반투과-반사막과 반사막, 및 광정보기록 매체 및 스퍼터링 타겟 - Google Patents

광정보 기록 매체용 반투과-반사막과 반사막, 및 광정보기록 매체 및 스퍼터링 타겟 Download PDF

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Abstract

본 발명은 순 Ag이나 종래의 Ag 합금이 만족시킬 수 없었던 고내응집성, 고내광성, 고내열성과 고반사율, 고투과율, 저흡수율, 고열전도율을 겸비하는 Ag기 합금을 발견하고, 이에 기초하여, 우수한 기록/재생 특성과 장기 신뢰성이 얻어지는 광정보 기록 매체용 반투과-반사막과 반사막, 상기 반사막 또는 반투과-반사막의 성막에 사용되는 광정보 기록 매체용 스퍼터링 타겟, 및 상기 반사막 또는 반투과-반사막을 갖추는 광정보 기록 매체를 제공한다.
본 발명의 Ag기 합금 광정보 기록 매체용 반투과-반사막, 반사막, 광정보 기록 매체 및 스퍼터링 타겟은 0.005 내지 0.40%(이하, 특기하지 않는 한 원자%를 나타냄)의 Bi 및 총 0.05 내지 5%의 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광정보 기록 매체용 반투과-반사막과 반사막, 및 광정보 기록 매체 및 스퍼터링 타겟{SEMI-REFLECTIVE FILM AND REFLECTIVE FILM FOR OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM, OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM, AND SPUTTERING TARGET}
본 발명은, CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc), 블루-레이 디스크(Blu-ray Disc), 하이 데피니션(High Definition; HD) DVD 등의 광정보 기록 매체의 분야에서, 고내응집성, 고내광성, 고내열성을 가지고, 게다가 고반사율, 고투과율, 저흡수율, 고열전도율도 갖는 광정보 기록 매체용 반투과-반사막 및 반사막, 및 상기 반투과-반사막 또는 반사막의 성막에 사용되는 광정보 기록 매체용 스퍼터링 타겟, 및 상기 반투과-반사막 또는 반사막을 갖춘 광정보 기록 매체에 관한 것이다.
광정보 기록 매체(광 디스크)에는 몇 가지 종류가 있으며, 기록/재생 방식에 의해 읽기 전용형(read only), 1회기록형(write-once), 재기록가능형(rewritable)의 3종류로 대별된다. 또한, 일반적인 편면 1층의 광 디스크에 대하여, 대기록 용 량화의 관점에서 개발된 편면 다층의 광 디스크도 있다. 예컨대, 편면 2층 광 디스크의 경우, 레이저광의 입사로부터 먼 측의 기록층에서 신호의 기록이나 재생을 하기 위해서는, 레이저광을 입사로부터 가까운 측의 기록층에 투과시켜 먼 측의 기록층으로 반사시키고, 다시 가까운 측의 기록층에 투과시킬 필요가 있다. 따라서, 레이저광의 입사에 가까운 측의 기록층에는 레이저광을 반사 및 투과시킬 수 있는 반투과-반사막이 사용된다.
반투과-반사막으로서 기능하는 재료로는, Ag, Al, Au, Pt, Rh 및 Cr 등의 금속이나, Si 및 Ge 등의 단원소 반도체를 들 수 있다. 이들 재료 중에서도, (1) 빛의 효율(= 반사율+투과율)이 높고, (2) 블루-레이 디스크나 HD DVD에서 사용되는 청자색 레이저(파장: 405 nm)에 대하여 고반사율을 나타내며, (3) 신호 기록시에 기록막으로부터 발생하는 열을 적절히 열확산시키기 위한 고열전도율을 나타낸다는 점에서, 순 Ag 또는 Ag을 주성분으로 하는 Ag 합금이 주목되었다. 이 Ag계의 재료는 광 디스크의 반투과-반사막으로서 우수한 성능, 즉 고반사율, 고투과율, 저흡수율(흡수율= 100%-(반사율+투과율)) 및 고열전도율을 갖지만, 장기 신뢰성이 얻어지는 광 디스크의 반투과-반사막으로서 기능하려면 Ag계 재료의 과제인 [1] 내응집성, [2] 내광성, [3] 내열성을 개선해야 한다.
[과제 1] 내응집성
Ag계의 재료는 열이나 할로젠(불소, 염소, 브롬, 요오드 등)의 영향을 받아 응집하기 쉬워, 광 디스크의 신뢰성 시험이 행하여지는 고온 고습 환경하, 또는 할로젠을 포함하는 유기 재료(유기 색소 기록막, 보호층, 접착제층)와 적층되는 상태 로 유지되면, 응집에 따른 박막의 표면 조도(粗度) 증가 또는 불연속막화가 일어나서 반투과-반사막이나 반사막으로서의 기능이 열화하는 문제가 있다.
[과제 2] 내광성
예컨대, 편면 2층의 재생전용형 광 디스크는, 그 단면 구조가 기본적으로 폴리카보네이트(PC) 기판＼반투과-반사막＼접착제층＼전반사막＼PC 기판으로 이루어진다. 이 광 디스크에 대하여 "내광성 시험"이라 지칭되는 Xe 램프(태양광과 유사한 스펙트럼의 램프)를 조사하면, 반투과-반사막이 Ag계 재료의 경우에 한해서 반사율의 저하가 일어나, 재생 신호를 검출할 수 있는 반사율의 하한을 하회한 시점에서 신호를 재생하는 것이 불가능해지는 문제가 있다.
[과제 3] 내열성
예컨대, 편면 2층의 1회기록형 광 디스크는, 그 단면 구조가 기본적으로 PC 기판＼기록막＼반투과-반사막＼스페이서＼기록막＼전반사막＼PC 기판으로 이루어지고, 또한 편면 2층의 재기록가능형 광 디스크는, 그 단면 구조가 기본적으로 PC 기판＼유전체 보호막＼계면층＼기록막＼계면층＼유전체 보호막＼반투과-반사막＼중간층＼유전체 보호막＼계면층＼기록막＼계면층＼유전체 보호막＼전반사막＼PC 기판으로 이루어진다. 이들 1회기록형이나 재기록가능형을 포함하는 기록형 광 디스크에서는, 신호 기록시에 기록막이 300 내지 600℃까지 승온되기 때문에, 반투과-반사막 또는 반사막이 받는 열부하는 매우 엄하고, 열부하의 영향으로 일어나는 박막의 결정립 성장이나 불연속막화가 반투과-반사막이나 반사막으로서의 기능을 열화시키는 문제가 있다.
지금까지, 순 Ag의 개선(주로 합금화에 의한)예로서, 다음과 같은 것이 보고되어 있다. 예컨대, 미국 특허 제6007889호 등에서는 Ag에 Au, Pd, Cu, Rh, Ru, Os, Ir 또는 Pt를 첨가함으로써, 또는 미국 특허 제6280811호 및 일본 특허공표 제2002-518596호에서는 Ag에 Au, Pd, Cu, Rh, Ru, Os, Ir, Be 또는 Pt를 첨가함으로써, 또한 미국 특허 제5948497호 및 일본 특허공개 제1994-208732호 등에서는 Ag에 Pd 또는 Cu를 첨가함으로써 내부식성을 개선시키는 방법이 제시되어 있다. 또한, 본 발명자들은 일본 특허 제 3365762호에서 Ag에 Nd를 첨가하는 것에 의해 조직 안정성(Ag의 확산이 억제되어, 결정립 성장이 억제된다는 의미에서의 조직 안정성)을 개선시키는 방법을 제시하고 있다.
그러나, 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율을 가지면서도, 고내응집성, 고내광성 및 고내열성도 갖는 Ag기 합금은 발견되지 않아, 이들 모든 요구 특성을 겸비하는 Ag기 합금이 강하게 요청되고 있다.
본 발명은 이상과 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 순 Ag이나 종래의 Ag 합금이 만족시킬 수 없었던 고내응집성, 고내광성 및 고내열성과 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율을 겸비하는 Ag기 합금을 발견함에 의해, 우수한 기록/재생 특성과 장기 신뢰성이 얻어지는 광정보 기록 매체용 반투과-반사막과 반사막, 및 상기 반사막 또는 반투과-반사막의 성막에 사용되는 광정보 기록 매체용 스퍼터링 타겟, 및 상기 반사막 또는 반투과-반사막을 갖춘 광정 보 기록 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 1 태양은 0.005 내지 0.40%(이하, 특기하지 않는 한 원자%를 나타낸다)의 Bi 및 총 0.05 내지 5%의 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 Ag기 합금인 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막에 관한 것이다.
본 발명의 제 2 태양은 Bi가 막표면 및/또는 막이면에 농화된 막 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 제 1 태양의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막에 관한 것이다.
본 발명의 제 3 태양은 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상이 막 표면 및/또는 막 이면에 농화된 막 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 제 1 또는 제 2 태양의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막에 관한 것이다.
본 발명의 제 4 태양은 상기 Ag기 합금이 추가로 1종 이상의 희토류 금속 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 제 1 내지 제 3 태양 중 어느 하나의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막에 관한 것이다.
본 발명의 제 5 태양은 상기 희토류 금속 원소가 총함유량 0.1 내지 2%의 Nd 및/또는 Y인 제 4 태양의 광정보 기록용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막에 관한 것이다.
본 발명의 제 6 태양은 상기 Ag기 합금이 추가로 총 0.1 내지 3%의 Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 제 1 내지 제 5 태양 중 어느 하나의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막에 관한 것이다.
본 발명의 제 7 태양은 제 1 내지 제 6 태양 중 어느 하나의 Ag기 합금 반투과-반사막을 갖추는 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체에 관한 것이다.
본 발명의 제 8 태양은 제 1 내지 제 6 태양 중 어느 하나의 Ag기 합금 반사막을 갖추는 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체에 관한 것이다.
본 발명의 제 9 태양은 Bi를 0.05 내지 4.5%의 Bi 및 총 0.05 내지 5%의 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 Ag기 합금인 것을 특징으로 하는 Ag기 합금 스퍼터링 타겟에 관한 것이다.
본 발명의 제 10 태양은 상기 Ag기 합금이 추가로 1종 이상의 희토류 금속 원소를 포함하는 제 9 태양의 Ag기 합금 스퍼터링 타겟에 관한 것이다.
본 발명의 제 11 태양은 상기 희토류 금속 원소가 총함유량 0.1 내지 2%의 Nd 및/또는 Y인 제 10 태양의 Ag기 합금 스퍼터링 타겟에 관한 것이다.
본 발명의 제 12 태양은 상기 Ag기 합금이 추가로 총 0.1 내지 3%의 Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상 포함하는 것인 제 9 내지 제 11 태양의 Ag기 합금 스퍼터링 타겟에 관한 것이다.
본 발명자들은 전술한 바와 같은 과제 아래, 고내응집성, 고내광성 및 고내열성과 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율을 겸비하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막과 반사막을 제공하기 위해 예의 연구를 거듭하였다. 즉, 여러 가지 Ag기 합금 스퍼터링 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 여러 가지 합금 조성으로 이루어지는 Ag기 합금 박막을 성막하고, 이들의 막 조성, 막 구조, 내응집성, 내광성, 내열성, 반사율, 투과율, 흡수율 및 열전도율을 평가했다. 그 결과, 0.005 내지 0.40%의 Bi 및 총 0.05 내지 5%의 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 및 반사막은, 이들 합금 원소가 막 표면 및/또는 막 이면에 농화된 막 구조로 되기 때문에, 순 Ag나 종래의 Ag 합금을 능가하는 우수한 내응집성, 내광성 및 내열성과 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율을 겸비하는 것을 밝혀내어 본 발명을 완성하였다. 이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명자들은, Bi를 함유하고, 또한 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 Ag기 합금 박막은, 박막의 형성 과정에서 이들 합금 원소가 막 표면 및/또는 막 이면으로 확산함으로써 막 표면 및/또는 막 이면에 합금 원소가 농화되는 막 구조로 되는 것을 밝혀 냈다. 이들 합금 원소가 막 표면 및/또는 막 이면에서 농화되는 것은, Bi, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn 중 어느 것이나 Ag 중의 확산 속도가 빨라 Ag와 분리하기 쉬운 것에 기인한다고 생각된다. 이들 중에서도 Bi는 융점이 낮고 증기압이 높기 때문에, 열적으로 활성화되는 성막 기판상에서 재증발하는 거동, 및 열적 활성화에 의해 막 표면 및/또는 막 이면으로 확산하는 거동을 나타낸다. 이 Bi의 거동이 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn에 고유한 막 표면 및/또는 막 이면으로의 확산을 더욱 촉진하고, Bi와 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn과의 조합에 의한 복합 첨가 효과에 의해서 특유의 막 구조의 형성이 보다 현저하게 되며, 이러한 효과는 Bi를 다른 합금 원소와 조합할 경우에는 달성되지 않는 복합 첨가 효과인 것도 밝혀졌다. 이러한 특유의 막 구조를 형성함으로써 전술된 Ag계 재료의 과제, 즉 내응집성, 내광성 및 내열성이 개선된다. 이러한 개선은 이하에 설명하는 메카니즘에 의해 실현된다.
[과제 1] 내응집성
Ag계 재료의 열 기인(起因) 응집은 고온 하에서의 Ag의 표면 확산에 의해 일어나는 것이기 때문에, 본 발명의 Ag기 합금 박막에서와 같은 막 표면 및/또는 막 이면의 상기 합금 원소의 농화층의 존재에 의해 Ag의 표면 확산이 억제되어, 내응집성이 개선된다. 한편, 할로젠(불소, 염소, 브롬, 요오드 등) 기인 응집은, 할로젠이 존재하는 환경에서 우선 막 표면 및/또는 막 이면으로의 할로젠의 흡착, 다음으로 할로젠화 Ag의 생성, 그리고 할로젠화 Ag의 생성을 기점으로 하는 Ag의 응집의 순서로 일어나지만, 막 표면 및/또는 막 이면의 합금 원소 농화층이 막 표면 및/또는 막 이면에의 할로젠의 흡착을 차단하여 그 후의 할로젠화 Ag 생성과 Ag 응집을 억제함으로써 내응집성이 개선된다.
[과제 2] 내광성
예컨대, PC 기판＼반투과-반사막＼접착제층＼전반사막＼PC 기판을 기본 단면 구조로 하는 편면 2층의 재생전용형 광 디스크에 있어서, 반투과-반사막이 Ag계 재료인 경우에 한하여 일어나는 Xe 램프(태양광과 유사한 스펙트럼의 램프) 조사에 의한 반사율의 저하는, Ag계 반투과-반사막을 구성하는 Ag 원자가 인접하는 PC 기판 및/또는 접착제층으로 확산·침투함으로써 생기는 현상이다. 본 발명의 Ag기 합금 박막과 같이 막 표면 및/또는 막 이면에 상기 합금 원소의 농화층이 존재하면, Ag계 반투과-반사막과 PC 기판이나 접착제층과의 직접 접촉이 끊어지고, Ag 원자의 확산·침투가 억제됨으로써 Xe 램프 조사를 하더라도 반사율의 저하는 일어나지 않고, 즉 내광성이 개선된다.
[과제 3] 내열성
신호 기록시에 기록막이 300 내지 600℃까지 승온되기 때문에, 받는 열부하가 매우 엄한 편면 다층의 기록형(1회기록형, 재기록가능형) 광 디스크의 반투과-반사막에서도, 본 발명의 Ag기 합금 박막에서와 같은 막 표면 및/또는 막 이면의 상기 합금 원소에 의한 농화층의 존재에 의해 Ag의 확산이 억제되어 결정립 성장이나 불연속막화가 억제되며, 즉 내열성이 개선된다.
또한, 본 발명의 Ag기 합금 박막은, 막 표면 및/또는 막 이면에 합금 원소의 농화층이 있고, 막 전체는 합금 원소량이 비교적 적은 순 Ag에 가까운 조성의 막 구조로 되는 것이어서, 박막의 대부분을 차지하여 광학 특성과 열 특성을 기능하는 부분이 순 Ag에 가까운 조성이 되기 때문에 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율을 발휘하게 된다.
본 발명의 Ag기 합금 박막은 특유의 막 구조로 이루어져, 막 표면 및/또는 막 이면의 합금 원소 농화층이 고내응집성, 고내광성 및 고내열성의 발현에 기여하고, 막의 대부분을 차지하는 순 Ag에 가까운 조성의 부분이 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율의 발현에 기여하기 때문에, 광정보 기록 매체의 반투과-반사막 및 반사막으로서 우수한 성능을 발휘하게 된다.
본 발명의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 및 반사막은 Bi를 0.005 내지 0.40% 함유하고, 또한 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 총함유량으로 0.05 내지 5% 함유하는 것에서 특징을 갖는다. Bi, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 또는 Sn의 첨가는 그 첨가량의 증가에 동반하여 보다 명확한 내응집성, 내광성, 내열성 향상 효과가 얻어지지만, 반사율, 투과율 및 열전도율의 저하와, 흡수율의 증가를 야기한다. 따라서, 본 발명에서는 Bi의 함유량을 0.005 내지 0.40%, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상의 총함유량을 0.05 내지 5%로 한다. Bi의 함유량이 0.005% 미만인 경우는 고내응집성, 고내광성 및 고내열성이 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 못하고, 한편, Bi의 함유량이 0.40%를 넘는 경우는 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율이 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, Bi의 바람직한 함유량은 0.005 내지 0.40%, 더욱 바람직한 함유량은 O.01 내지 0.3%, 더욱 더 바람직한 함유량은 0.05 내지 0.2%이다. 한편, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상의 총함유량이 0.05% 미만인 경우는 고내응집성, 고내광성 및 고내열성이 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 못하고, 한편, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상의 총함유량이 5%를 넘는 경우는 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율이 얻어지지 않기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상의 바람직한 총함유량은 0.05 내지 5%, 더욱 바람직한 총함유량은 0.1 내지 4%, 더욱 더 바람직한 총함유량은 0.2 내지 3%이다.
또, 본 발명의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 및 반사막에, 내응집성과 내열성을 더욱 향상시킬 목적으로 희토류 금속 원소, 특히 Nd 및/또는 Y를 함유시키는 것도 유효하다. 희토류 원소, 특히 Nd 및/또는 Y의 총함유량에 대하여, O.1% 미만의 경우는 내응집성과 내열성의 한층 더 향상 효과가 얻어지지 않고, 2%를 넘는 경우는 고반사율, 고투과율, 저흡수율, 고열전도율이 얻어지지 않는다. 따라서, 상기 원소는 총함유량 0.1 내지 2%, 바람직하게는 0.2 내지 1%, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.5%로 첨가된다.
또한, 본 발명의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 및 반사막에, 내식성을 더욱 향상시킬 목적으로 Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상을 함유시키는 것도 유효하다. Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상의 총함유량에 대하여, O.1% 미만의 경우는 내식성의 한층 더 향상 효과가 얻어지지 않고, 3%를 넘는 경우는 고반사율, 고투과율, 저흡수율, 고열전도율이 얻어지지 않기 때문에, 총함유량을 0.1 내지 3%로 하고, 바람직하게는 0.2 내지 2%, 보다 바람직하게는 0.3 내지 1%로 한다.
또, 본 발명의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막이란, 편면 다층광 디스크에서 레이저광의 입사측으로부터 가장 먼 기록층 이외의 기록층에서 투과 및 반사가 가능하도록 기능하는 박막으로, 투과율은 대략 45 내지 80%, 반사율은 대략 5 내지 30%이다. 또한, 그 막 두께는, 상기 투과율과 반사율을 만족시키는 범위로 적절히 결정하면 바람직하지만, 표준적으로는 5 내지 25 nm으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반사막이란, 편면 단층 광 디스크의 반사막, 또는 편면 다층 광 디스크에서 레이저광의 입사측으로부터 가장 먼 반사막으로, 반사율은 대략 50% 이상, 투과율은 거의 0%이다. 또한, 그 막 두께는, 상기 반사율과 투과율을 만족시키는 범위로 적절히 결정하면 바람직하지만, 표준적으로는 50 내지 250 nm로 할 수 있다.
본 발명의 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막과 반사막은, 전술한 Ag기 합금을 진공 증착법, 이온 플레이팅법 및 스퍼터링법 등의 각종 박막 형성 방법에 의해서 성막 기판상에 성막함으로써 얻어지지만, 이들 박막 형성 방법 중에서도 스퍼터링법에 의해서 성막된 것이 바람직하다. 스퍼터링법에 의해 성막된 Ag기 합금 반투과-반사막 및 Ag기 합금 반사막은, 다른 박막 형성 방법에 의해서 성막된 것에 비하여 합금 조성, 합금 원소 분포 및 막면내 막 두께 균일성이 우수하고, 반투과-반사막 및 반사막으로서 우수한 성능(고반사율, 고투과율, 저흡수율, 고열전도율, 고내응집성, 고내광성, 고내열성)이 양호하게 발휘되어, 기록/재생 특성과 장기 신뢰성이 우수한 광정보 기록 매체를 생산할 수 있게 된다.
스퍼터링시에는, 스퍼터링 타겟(이하, 단지 "타겟"이라고도 함)으로서, 0.05 내지 4.5%의 Bi 및 총 0.05 내지 5%의 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 Ag기 합금을 이용하는 것에 의해 원하는 화학 조성의 반사막을 얻을 수 있다.
Bi를 포함하는 Ag기 합금으로 이루어지는 타겟을 이용하여 스퍼터링법에 의해 광반사막을 형성할 때, 광반사막중의 Bi 함유량이 타겟중의 Bi 함유량의 수% 내지 수십%로 저하되기 때문에, 타겟중의 Bi의 함유량을 광반사막중의 Bi의 함유량보 다 높게 한다. 상기 저하의 원인으로는, Ag과 Bi의 융점의 차이가 크기 때문에 성막중에 기판상에서 Bi가 재증발하는 것, Ag의 스퍼터율이 Bi의 스퍼터율에 비하여 크기 때문에 Bi가 스퍼터링되기 어려운 것, Bi가 Ag에 비하여 산화되기 쉽기 때문에 타겟 표면에서 Bi만이 산화되어 스퍼터링될 수 없는 것 등이 생각된다. 이와 같이 광반사막중의 원소 함유량이 타겟중의 원소 함유량보다 대폭 저하되는 현상은, Ag-희토류 금속 합금 등 다른 Ag기 합금에서는 볼 수 없는 현상이다. 따라서, 타겟중의 Bi 함유량은 목표로 하는 광반사막중의 Bi 함유량보다 증가시켜야 한다.
또한, 반사막중에 추가로 희토류 금속 원소, 특히 Nd 및/또는 Y를 함유시키고자 하는 경우나 Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상을 함유시키고자 하는 경우에는, 타겟중에 이들 원소를 첨가해 둘 수 있다. 희토류 원소, 특히 Nd 및/또는 Y의 총함유량에 관해서는, 0.1 내지 2%로 하고, 바람직하게는 0.2 내지 1%, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.5%로 한다. Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상의 총함유량에 관해서는, O.1 내지 3%로 하고, 바람직하게는 0.2 내지 2%, 보다 바람직하게는 0.3 내지 1%로 한다.
본 발명의 Ag기 합금 스퍼터링 타겟은, 용해 주조법, 분말 소결법 및 분무 퇴적법을 비롯한 임의의 방법으로 제조할 수 있지만, 이들 중에서도 특히 진공 용해 주조법에 의해서 제조된 것이 바람직하다. 진공 용해 주조법에 의해서 제조된 Ag기 합금 스퍼터링 타겟은, 다른 방법으로 제조된 것에 비하여 질소, 산소 및 기타 불순물 성분의 함유량이 적고, 이 스퍼터링 타겟을 사용하여 성막된 반투명반사막이나 반사막에서는 우수한 특성(고반사율, 고투과율, 저흡수율, 고열전도율, 고 내응집성, 고내광성 및 고내열성)이 효과적으로 발휘되어, 기록/재생 특성과 장기 신뢰성이 우수한 광정보 기록 매체를 생산할 수 있게 된다.
본 발명의 광기록 매체는, 본 발명의 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 Ag기 합금 반사막을 갖추고 있으면 그 밖의 광정보 기록 매체로서의 구성은 특별히 한정되지 않으며, 광정보 기록 매체 분야에서 공지된 모든 구성을 채용할 수 있다. 예컨대, 전술의 Ag기 합금으로 이루어진 반투과-반사막 또는 반사막은, 고반사율, 고투과율, 저흡수율, 고열전도율, 고내응집성, 고내광성 및 고내열성을 갖고 있기 때문에, 현재의 읽기 전용형, 1회기록형, 재기록가능형 광정보 기록 매체에 바람직하게 사용할 수 있는 것은 물론, 차세대 대기록용량 광정보 기록 매체에도 바람직하게 이용할 수 있다.
<실시예>
실험예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 이하의 실험예는 본 발명을 제한하는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 벗어남이 없이 변경 실시하는 것은 모두 본 발명의 기술 범위에 포함된다.
(1) 박막의 성막
순 Ag 스퍼터링 타겟(직경 101.6 mm× 두께 5mm의 크기), 순 Ag 스퍼터링 타겟상에 합금 원소(Bi, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn)의 칩(5 mm× 5 mm× 두께 1mm의 크기) 소정수를 배치한 복합 스퍼터링 타겟(직경 101.6 mm× 두께 5mm의 크기), Ag 합금 스퍼터링 타겟(직경 101.6 mm× 두께 5mm의 크기) 중 어느 하나를 이용하 여, 시마즈 코포레이션(Shimadzu Corporation)제 스퍼터링 장치 HSM-552를 사용하고, DC 마그네트론 스퍼터링법(배압: 0.27× 10-3 Pa 이하, Ar 가스압: 0.27 Pa, Ar 가스 유량: 30 sccm, 스퍼터링 파워: DC 2OOW, 극간 거리: 52 mm, 기판 온도: 실온)에 의해서, 폴리카보네이트 기판(직경: 50 mm, 두께: 1.0 mm)상에 막 두께 15 nm(반투과-반사막) 또는 10Onm(반사막)의 Ag(시료번호 1), Ag-Bi(시료번호 2 내지 5), Ag-Sn(시료번호 6), Ag-Bi-Sn(시료번호 7 내지 11), Ag-Si(시료번호 12), Ag-Bi-Si(시료번호 13 내지 17), Ag-In(시료번호 18), Ag-Bi-In(시료번호 19 내지 23), Ag-Ga(시료번호 24), Ag-Bi-Ga(시료번호 25 내지 29), Ag-Ge(시료번호 30), Ag-Bi-Ge(시료번호 31 내지 35), Ag-Al(시료번호 36), Ag-Bi-Al(시료번호 37 내지 41), Ag-Zn(시료번호 42), Ag-Bi-Zn(시료번호 43 내지 47), Ag-Bi-Sn-Nd(시료번호 48), Ag-Bi-Sn-Y(시료번호 49), Ag-Bi-Sn-Cu(시료번호 50), Ag-Bi-Sn-Au(시료번호 51), Ag-Bi-Sn-Nd-Cu(시료번호 52), Ag-Bi-Sn-Nd-Au(시료번호 53), Ag-Bi-Sn-Y-Cu(시료번호 54), Ag-Bi-Sn-Y-Au(시료번호 55), Ag-Bi-Si-Nd(시료번호 56), Ag-Bi-Si-Y(시료번호 57), Ag-Bi-Si-Cu(시료번호 58), Ag-Bi-Si-Au(시료번호 59), Ag-Bi-Si-Nd-Cu(시료번호 60), Ag-Bi-Si-Nd-Au(시료번호 61), Ag-Bi-Si-Y-Cu(시료번호 62), Ag-Bi-Si-Y-Au(시료번호 63), Ag-Bi-In-Nd(시료번호 64), Ag-Bi-In-Y(시료번호 65), Ag-Bi-In-Cu(시료번호 66), Ag-Bi-In-Au(시료번호 67), Ag-Bi-In-Nd-Cu(시료번호 68), Ag-Bi-In-Nd-Au(시료번호 69), Ag-Bi-In-Y-Cu(시료번호 70), Ag-Bi-In-Y-Au(시료번호 71), Ag-Bi-Ga-Nd(시료번호 72), Ag-Bi-Ga-Y(시료번호 73), Ag-Bi- Ga-Cu(시료번호 74), Ag-Bi-Ga-Au(시료번호 75), Ag-Bi-Ga-Nd-Cu(시료번호 76), Ag-Bi-Ga-Nd-Au(시료번호 77), Ag-Bi-Ga-Y-Cu(시료번호 78), Ag-Bi-Ga-Y-Au(시료번호 79), Ag-Bi-Ge-Nd(시료번호 80), Ag-Bi-Ge-Y(시료번호 81), Ag-Bi-Ge-Cu(시료번호 82), Ag-Bi-Ge-Au(시료번호 83), Ag-Bi-Ge-Nd-Cu(시료번호 84), Ag-Bi-Ge-Nd-Au(시료번호 85), Ag-Bi-Ge-Y-Cu(시료번호 86), Ag-Bi-Ge-Y-Au(시료번호 87), Ag-Bi-Al-Nd(시료번호 88), Ag-Bi-Al-Y(시료번호 89), Ag-Bi-Al-Cu(시료번호 90), Ag-Bi-Al-Au(시료번호 91), Ag-Bi-Al-Nd-Cu(시료번호 92), Ag-Bi-Al-Nd-Au(시료번호 93), Ag-Bi-Al-Y-Cu(시료번호 94), Ag-Bi-Al-Y-Au(시료번호 95), Ag-Bi-Zn-Nd(시료번호 96), Ag-Bi-Zn-Y(시료번호 97), Ag-Bi-Zn-Cu(시료번호 97), Ag-Bi-Zn-Au(시료번호 99), Ag-Bi-Zn-Nd-Cu(시료번호 100), Ag-Bi-Zn-Nd-Au(시료번호 101), Ag-Bi-Zn-Y-Cu(시료번호 102), Ag-Bi-Zn-Y-Au(시료번호 103)의 박막을 성막했다.
(2) 막 조성의 분석
전술한 바와 같이 성막된 박막중, Ag 합금 박막(시료번호 2 내지 103)의 막 조성을 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma: ICP) 질량 분석법에 의해서 분석했다. 구체적으로는, Ag 합금 박막을 분석 시료로서, 이것을 질산: 순수= 1:1의 산 용액 중에 용해하고, 이 산 용액을 200℃의 핫 플레이트상에서 가열하고, 분석 시료가 산 용액중에 완전히 용해한 것을 확인하고 나서 실온까지 냉각하여, 세이코 인스트루먼트(Seiko Instrument Inc.)사 제품 ICP 질량분석 장치 SPQ-8000을 사용하여 Ag 합금 박막중에 포함되는 합금 원소량을 측정했다. 각 시료의 막 조성(분석 결과)을 이하에 말하는 막 구조의 해석 및 각 성능 평가와 함께 표 1 내 지 표 45에 나타낸다.
(3) 막 구조의 해석
전술한 바와 같이 성막된 박막(시료번호 1 내지 103)의 막 구조를 러더포드 후방 산란 분광법(Rutherford Backscattering Spectrometry: RBS)에 의해서 해석했다. 구체적으로는, 빔 에너지: 2300 keV, 이온 종: He+, 산란각: 170도, 시료 전류: 30 nA, 빔 조사량: 40μC의 조건으로 RBS 스펙트럼을 측정하여, 측정 스펙트럼과 시뮬레이션 스펙트럼을 피팅(fitting)함에 의해 막 표면 및/또는 막 이면에서의 합금 원소의 농화층의 유무와 두께를 해석했다. 막 구조의 해석 결과를 표 1 내지 5에 나타낸다. 표 1 내지 5에서는, 두께 5Å 이상의 합금 원소 농화층이 있는 것을 "A", 두께 5Å 미만의 합금 원소 농화층이 있는 것을 "B", 합금 원소 농화층이 없는 것을 "C"로 나타내고 있다. Ag 박막(시료번호 1)에서는 합금 원소 농화층이 인지되지 않는다. 이에 대하여, Ag-Bi 박막(시료번호 2 내지 5), Ag-Sn 박막(시료번호 6), Ag-Si 박막(시료번호 12), Ag-In 박막(시료번호 18), Ag-Ga 박막(시료번호 24), Ag-Ge 박막(시료번호 30), Ag-Al박막(시료번호 36), Ag-Zn 박막(시료번호 42)에서는 두께 5Å 미만의 합금 원소 농화층이 인지되고, 추가로 Bi와 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 복합 첨가한 Ag-Bi-(Zn, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn) 박막(시료번호 7 내지 11, 13 내지 17, 19 내지 23, 25 내지 29, 31 내지 35, 37 내지 41, 43 내지 47), 그리고 이것에 Nd, Y, Cu 및 Au로부터 선택된 1종 이상을 첨가한 Ag 합금 박막(시료번호 48 내지 103)에서는 두께 5Å 이상의 합금 원소 농화층이 인지되었으며 이는 성막에서의 복합 첨가의 효과를 시사한다. 또, Rh, Pd 및 Pt의 첨가 효과는 Cu 및 Au와 마찬가지였다.
Figure 112005020546242-PAT00001
Figure 112005020546242-PAT00002
Figure 112005020546242-PAT00003
Figure 112005020546242-PAT00004
Figure 112005020546242-PAT00005
(4)내응집성[열 기인 응집]의 평가
전술한 바와 같이 성막된 박막(시료번호 1 내지 103)에 대하여, 디지털 인스트루먼츠(Digital Instruments)사 제 나노스코프(Nanoscope) IIIa 주사형 프로브 현미경을 이용하여, AFM(Atomic Force Microscope) 관찰 모드에 의해 평균 표면 조도 Ra를 측정했다. 그리고, 같은 박막에 대하여 고온 고습(온도: 80℃, 습도: 90% RH, 유지 시간: 48시간) 시험을 실시하고, 이 시험후에 다시 평균 표면 조도 Ra를 측정했다. 내응집성[열기인 응집]의 평가 결과를 표 6 내지 10에 나타낸다. 표 6 내지 10에서는, 고온고습 시험 전후의 평균 조도 변화가 1.5 nm 미만인 것을 고내응집성을 갖는 것으로 간주하여 "A", 1.5 nm 이상의 것을 고내응집성을 갖지 않는 것으로 간주하여 "B"로 나타내었다. 표 3으로부터 명백하듯이, 본 발명의 규정 용건을 만족시키는 Ag 합금 박막(시료번호 2 내지 103)은 모두 고내응집성을 나타내고, 만족시키지 않는 Ag 박막(시료번호 1)은 고내응집성을 나타내지 않았다. 또, Rh, Pd 및 Pt의 첨가 효과는 Cu 및 Au와 마찬가지였다.
Figure 112005020546242-PAT00006
Figure 112005020546242-PAT00007
Figure 112005020546242-PAT00008
Figure 112005020546242-PAT00009
Figure 112005020546242-PAT00010
(5) 내응집성[할로젠 기인 응집]의 평가
전술한 바와 같이 성막된 박막(시료번호 1 내지 103)에 대하여, 디지털 인스트루먼츠사 제품 나노스코프 IIIa 주사형 프로브 현미경을 이용하여, AFM(Atomic Force Microscope) 관찰 모드에 의해 평균 표면 조도 Ra를 측정했다. 그리고, 같은 박막에 대하여 염수 침지(염수 농도: NaCl이 0.05 mo1/1, 염수 온도: 20℃, 침지 시간: 5분간) 시험을 실시하고, 이 시험후에 다시 평균 표면 조도 Ra를 측정했다. 내응집성[할로젠 기인 응집]의 평가 결과를 표 11 내지 15에 나타낸다. 표 11 내지 15에서는, 염수 침지 시험 전후의 평균 조도 변화가 3 nm 미만인 것을 고내응집성을 갖는 것으로 간주하여 "A", 3 nm 이상인 것을 고내응집성을 갖지 않는 것으로 간주하여 "B"로 나타내었다. 표 4로부터 분명하듯이, 본 발명의 규정 용건을 만족시키는 Ag 합금 박막(시료번호 2 내지 103)은 모두 고내응집성을 나타내며, 만족시키지 않는 Ag 박막(시료번호 1)은 고내응집성을 나타내지 않았다. 또, Rh, Pd 및 Pt의 첨가효과는 Cu 및 Au와 마찬가지였다.
Figure 112005020546242-PAT00011
Figure 112005020546242-PAT00012
Figure 112005020546242-PAT00013
Figure 112005020546242-PAT00014
Figure 112005020546242-PAT00015
(6) 내광성의 평가
전술한 바와 같이 성막된 박막(시료번호 1 내지 103)의 상층에 자외선 경화 수지막을 적층한 것에 대하여, 스가시험기(Suga Test Instruments Co., Ltd.)제 슈퍼 제논 페이드 미터(Super Xenon Fade Apparatus) SX75F를 이용하여 제논 아크 램프에 의한 자외·가시광의 조사(조사 조도: 120 W/m2, 조사 온도: 80℃, 조사 시간: 144시간) 시험을 실시하고, 이 시험후에 단면 TEM 관찰을 하여, 폴리카보네이트 기판 또는 자외선 경화 수지막으로의 Ag 원자의 확산/침투의 유무를 평가했다. 내광성의 평가 결과를 표 16 내지 20에 나타낸다. 표 16 내지 20에서는, Ag 원자의 확산·침투 깊이가 10Å 미만인 것을 우수한 내광성을 갖는 것으로 간주하여 "A", 10Å 이상 30Å 미만의 것을 높은 내광성을 갖는 것으로 간주하여 "B", 30Å 이상인 것을 고내광성을 갖지 않는 것으로 간주하여 "C"로 나타내고 있다. Ag 박막(시료번호 1)은 고내광성을 나타내지 않았다. 이에 대하여, Ag-Bi 박막(시료번호 2 내지 5), Ag-Sn 박막(시료번호 6), Ag-Si 박막(시료번호 12), Ag-In 박막(시료번호 18), Ag-Ga 박막(시료번호 24), Ag-Ge 박막(시료번호 30), Ag-Al박막(시료번호 36), Ag-Zn 박막(시료번호 42)은 Ag 원자의 확산·침투를 억제하는 합금 원소의 농화층(두께 5Å 미만)이 있기 때문에 높은 내광성을 나타내고, 추가로 Bi와 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 복합 첨가한 Ag-Bi-(Zn, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn) 박막(시료번호 7 내지 11, 13 내지 17, 19 내지 23, 25 내지 29, 31 내지 35, 37 내지 41, 43 내지 47), 그리고 이것에 Nd, Y, Cu 및 Au로부터 선택된 1종 이상을 첨가한 Ag 합금 박막(시료번호 48 내지 103)은 두께 5Å 이상의 합금 원소 농화층이 있기 때문에 우수한 내광성을 나타냈으며, 이는 성막에서의 복합 첨가의 효과를 시사한다. 또, Rh, Pd 및 Pt의 첨가 효과는 Cu 및 Au와 마찬가지였다.
Figure 112005020546242-PAT00016
Figure 112005020546242-PAT00017
Figure 112005020546242-PAT00018
Figure 112005020546242-PAT00019
Figure 112005020546242-PAT00020
(7) 내열성의 평가
전술한 바와 같이 성막된 박막(시료번호 1 내지 103)에 대하여, 디지털 인스트루먼츠사 제 나노스코프 IIIa 주사형 프로브 현미경을 이용하여, AFM(Atomic Force Microscope) 관찰 모드에 의해 평균 표면 조도 Ra를 측정했다. 그리고, 같은 박막에 대하여, 나루세(成瀨)과학기계(Naruse Scientific Instrument)제 회전자장중 열처리 장치를 사용한 진공 가열(진공도: 0.27× 10-3 Pa 이하, 온도: 300℃, 유지 시간: O.5시간) 시험을 실시하고, 이 시험후에 다시 평균 표면 조도 Ra를 측정했다. 내열성의 평가 결과를 표 21 내지 25에 나타낸다. 표 21 내지 25에서는, 진공 가열 시험 전후의 평균 조도 변화가 1.5 nm 미만인 것을 우수한 내열성을 갖는 것으로 간주하여 "A", 1.5 nm 이상 3.0 nm 미만인 것을 높은 내열성을 갖는 것으로 간주하여 "B", 3.0 nm 이상인 것을 고내열성을 갖지 않는 것으로 간주하여 "C"로 나타내었다. Ag 박막(시료번호 1)은 고내열성을 나타내지 않았다. 이에 대하여, Ag-Bi 박막(시료번호 2 내지 5), Ag-Sn 박막(시료번호 6), Ag-Si 박막(시료번호 12), Ag-In 박막(시료번호 18), Ag-Ga 박막(시료번호 24), Ag-Ge 박막(시료번호 30), Ag-Al박막(시료번호 36), Ag-Zn 박막(시료번호 42)은 Ag의 확산을 억제하는 합금 원소의 농화층(두께 5Å 미만)이 있기 때문에 높은 내열성을 나타내고, 추가로 Bi와 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 복합 첨가한 Ag-Bi-(Zn, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn) 박막(시료번호 7 내지 11, 13 내지 17, 19 내지 23, 25 내지 29, 31 내지 35, 37 내지 41, 및 43 내지 47), 그리고 이것에 (Nd, Y, Cu, Au)부터 선택된 1종 이상을 첨가한 Ag 합금 박막(시료번호 48 내지 103)은 두께 5Å 이상의 합금 원소 농화층이 있기 때문에 우수한 내열성을 나타내며, 이는 성막에서의 복합 첨가의 효과를 시사한다. 또, Rh, Pd 및 Pt의 첨가 효과는 Cu 및 Au와 마찬가지였다.
Figure 112005020546242-PAT00021
Figure 112005020546242-PAT00022
Figure 112005020546242-PAT00023
Figure 112005020546242-PAT00024
Figure 112005020546242-PAT00025
(8) 반사율, 투과율, 흡수율의 평가
전술한 바와 같이 성막된 박막(시료번호 1 내지 103)에 대하여, 자스코(JASCO)제 UV-Vis-NIR(자외 가시 근적외) 분광광도계 V-570 DS를 이용하여, 파장 400 내지 80O nm에서의 분광 반사율과 분광 투과율을 측정했다. 또한, 측정한 반사율과 투과율로부터 흡수율(=1OO%-(반사율+투과율))을 산출했다. 블루-레이 디스크, HD DVD 등에서 사용되는 파장 405 nm 레이저광에 대한 반사율, 투과율, 흡수율의 평가 결과를 표 26 내지 30, 표 31 내지 35 및 표 36 내지 40에 나타낸다. 표 26 내지 4O에서는, 순 Ag의 반사율 18%, 투과율 68%, 흡수율 14%에 대하여, 반사율 15% 이상, 투과율 60% 이상, 흡수율 25% 미만을 나타내는 것을 우수한 광학 특성을 갖는 것으로 간주하여 "A", 반사율 15% 미만, 투과율 60% 미만, 흡수율 25% 이상을 나타내는 것을 우수한 광학 특성을 갖지 않는 것으로 간주하여 "B"로 나타내었다. Ag-0.6% Bi 박막(시료번호 5), Ag-0.1% Bi-7% Sn 박막(시료번호 11), Ag-0.1% Bi-7% Si 박막(시료번호 17), Ag-0.1% Bi-7% In 박막(시료번호 23), Ag-0.1% Bi-7% Ga 박막(시료번호 29), Ag-0.1% Bi-7% Ge 박막(시료번호 35), Ag-0.1% Bi-7% Al 박막(시료번호 41), Ag-0.1% Bi-7% Zn 박막(시료번호 47)은, Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 또는 Sn의 함량이 많아, 고반사율, 고투과율 및 저흡수율을 나타내지 않는다. 이에 대하여, Ag 박막(시료번호 1), Ag-Bi 박막(시료번호 2 내지 4), Ag-Sn 박막(시료번호 6), Ag-Bi-Sn 박막(시료번호 7 내지 10), Ag-Si 박막(시료번호 12), Ag-Bi-Si 박막(시료번호 13 내지 16), Ag-In 박막(시료번호 18), Ag-Bi-In 박막(시료번호 19 내지 22), Ag-Ga 박막(시료번호 24), Ag-Bi-Ga 박막(시료번호 25 내지 28), Ag-Ge 박막(시료번호 30), Ag-Bi-Ge 박막(시료번호 31 내지 34), Ag-Al 박막(시료번호 36), Ag-Bi-Al 박막(시료번호 37 내지 40), Ag-Zn 박막(시료번호 42), Ag-Bi-Zn 박막(시료번호 43 내지 46), 그리고 이것에 Nd, Y, Cu 및 Au로부터 선택되는 1종 이상을 첨가한 Ag 합금 박막(시료번호 48 내지 103)은 고반사율, 고투과율 및 저흡수율을 나타냈다. 또, Rh, Pd 및 Pt의 첨가 효과는 Cu 및 Au와 마찬가지였다.
Figure 112005020546242-PAT00026
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(9) 열전도율의 평가
전술한 바와 같이 성막된 박막(시료번호 1 내지 103)에 대하여, 열전도율을 이하의 방법으로 측정했다. 히오키전기(HIOKI E.E. CORPORATION)제 3226 mΩ Hi TESTER를 이용하여 직류 4탐침법에 의해 시이트 저항 Rs를, 그리고 텐코 인스트루먼츠(TENCOR INSTRUMENTS)사 제품 알파-스텝(alpha-step) 250을 이용하여 막 두께 t를 측정하여, 전기 저항율 ρ(= 시이트 저항 Rs× 막 두께 t)[μΩcm]를 산출하고 나서, 비데만-프란츠(Wiedemann-Franz)의 법칙으로부터 절대온도 30OK(≒ 27℃)의 열전도율 K(= 2.51×절대온도 T/전기저항율 ρ)[W/(m·K)]를 산출했다. 열전도율의 평가 결과를 표 41 내지 표 45에 나타낸다. 표 41 내지 표 45에서는, 순 Ag 박막의 열전도율 320 W/(m·K)의 5할 이상에 상당하는 160 W/(m·K) 이상을 나타내는 것을 고열전도율을 갖는 것으로 간주하여 "A", 160 W/(m·K) 미만을 나타내는 것을 고열전도율을 갖지 않는 것으로 간주하여 "B"로 나타냈다. Ag-0.6% Bi 박막(시료번호 5), Ag-0.1% Bi-7% Sn 박막(시료번호 11), Ag-0.1% Bi-7% Si 박막(시료번호 17), Ag-0.1% Bi-7% In 박막(시료번호 23), Ag-0.1% Bi-7% Ga 박막(시료번호 29), Ag-0.1% Bi-7% Ge 박막(시료번호 35), Ag-0.1% Bi-7% Al박막(시료번호 41), Ag-0.1% Bi-7% Zn 박막(시료번호 47)은 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 또는 Sn의 함량이 많아 고열전도율을 나타내지 않는다. 이에 대하여, Ag 박막(시료번호 1), Ag-Bi 박막(시료번호 2 내지 4), Ag-Sn 박막(시료번호 6), Ag-Bi-Sn 박막(시료번호 7 내지 10), Ag-Si 박막(시료번호 12), Ag-Bi-Si 박막(시료번호 13 내지 16), Ag-In 박막(시료번호 18), Ag-Bi-In 박막(시료번호 19 내지 22), Ag-Ga 박막(시료번호 24), Ag-Bi-Ga 박막(시료번호 25 내지 28), Ag-Ge 박막(시료번호 30), Ag-Bi-Ge 박막(시료번호 31 내지 34), Ag-Al 박막(시료번호 36), Ag-Bi-Al 박막(시료번호 37 내지 40), Ag-Zn 박막(시료번호 42), Ag-Bi-Zn 박막(시료번호 43 내지 46), 그리고 이것에 Nd, Y, Cu 및 Au로부터 선택된 1종 이상을 첨가한 Ag 합금 박막(시료번호 48 내지 103)은 고열전도율을 나타낸다.
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본 발명의 광정보 기록 매체용 반투과-반사막 및 반사막은, 전술한 바와 같이 고내응집성, 고내광성 및 고내열성과 고반사율, 고투과율, 저흡수율 및 고열전도율을 겸비하기 때문에, 광정보 기록 매체의 기록/재생 특성과 장기 신뢰성을 현저히 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 스퍼터링 타겟은, 상기 반투과-반사막 또는 반사막의 성막에 바람직하게 사용되며, 이것을 이용하여 성막된 반투과-반사막 또는 반사막은 합금 조성과 합금 원소 분포와 막면내 막두께 균일성이 우수하고 불순물 성분의 함유량이 적기 때문에, 반투과-반사막 또는 반사막으로서의 고성능이 양호하게 발휘되어, 기록/재생 특성과 장기 신뢰성이 우수한 광정보 기록 매체를 생 산할 수 있다. 그리고, 본 발명의 광정보 기록 매체는, 기록/재생 특성과 장기 신뢰성을 현저히 높일 수 있다.

Claims (12)

  1. 0.005 내지 0.40%(이하, 특기하지 않는 한 원자%를 나타낸다)의 Bi 및 총 0.05 내지 5%의 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 Ag기 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막.
  2. 제 1 항에 있어서,
    Bi가 막 표면 및/또는 막 이면에 농화된 막 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막.
  3. 제 1 항에 있어서,
    Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상이 막 표면 및/또는 막 이면에 농화된 막 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 Ag기 합금이 추가로 1종 이상의 희토류 금속 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 희토류 금속 원소가 총함유량 0.1 내지 2%의 Nd 및/또는 Y인 것을 특징으로 하는 광정보 기록용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 Ag기 합금이 총 0.1 내지 3%의 Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체용 Ag기 합금 반투과-반사막 또는 반사막.
  7. 제 1 항에 따른 Ag기 합금 반투과-반사막을 갖춘 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체.
  8. 제 1 항에 따른 Ag기 합금 반사막을 갖춘 것을 특징으로 하는 광정보 기록 매체.
  9. 0.O5 내지 4.5%의 Bi 및 총 0.05 내지 5%의 Zn, Al, Ga, In, Si, Ge 및 Sn으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 Ag기 합금인 것을 특징으로 하는 Ag기 합금 스퍼터링 타겟.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 Ag기 합금이 1종 이상의 희토류 금속 원소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 Ag기 합금 스퍼터링 타겟.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 희토류 금속 원소가 총함유량 0.1 내지 2%의 Nd 및/또는 Y인 것을 특징으로 하는 Ag기 합금 스퍼터링 타겟.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 Ag기 합금이 총 0.1 내지 3%의 Cu, Au, Rh, Pd 및 Pt로부터 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 Ag기 합금 스퍼터링 타겟.
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