TWI273141B - Sputtering target, optical information recording medium and method for producing same - Google Patents

Description

1273141 九、發明說明： 、【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光資訊記錄媒體用薄膜（特別是作為 保護膜）及其製造方法以及可適用於該等之濺鍍把，該膜之 非晶質性安定、與記錄層之密合性、機械特性良好、透過 率高，且由於係以非硫化物系所構成，所以鄰接之反射層、 記錄層不易發生劣化。 鲁 【先前技術】 以往，於相變化型光資訊記錄媒體之保護層中一般主 要使用之ZnS-Sl〇2,由於其光學特性、熱特性、與記^層 之密合性等皆具有優異之特性，故廣泛地被使用。 • 但是，今曰以藍光（Blu卜Ray)為代表之覆寫型DVD， 被強烈要求增加覆寫次數、大容量化及高速記錄化。 光貧訊記錄媒體覆寫次數變少的原因之一，係因保護 a S Si〇2之硫成分擴散到由該保護層ZnS-Si02挾持之 攀記錄層材内。 又，為求大容量化、高速記錄化，而將具高反射率及 高熱傳導特性之純^或Ag合金使用於反射層材，該反射 層也與保護層材ZnS_Si〇2以鄰接的方式配置。 ^ 口此，此情形亦同樣的，會由於硫成分從ZnS-Si02擴 放出使純Ag或Ag合金反射層材腐蝕劣&，成為光資訊 記錄媒體之反射率等特性劣化的要因。 乍為防止。亥等硫成分擴散之對策，於反射層與保護層、 1273141 記錄層與保護層之間設置以氮化物或碳化物為主成分之中 間層。但，隨積層數之增加，會發生產能降低及成本增加 的問題。 為解決上述問題，當務之急係將保護層材取代為不含 硫化物而僅含氧化物之材料，並找出具有與ZnS — Si02同 等以上之光學特性及非晶質安定性。 因應此需求，氧化物系保護層材、透明導電材或光學 薄膜已被提出（參考專利文獻1〜3)。 但是，專利文獻1〜3有產生光學特性與非晶質性變差 區的問題。 專利文獻1:曰本特開平〇 1 _3 17167號公報 專利文獻2:日本特開2000-90745號公報 專利文獻3:曰本特開2003-166052號公報 【發明内容】 本發明係有關於一種光資訊記錄媒體用薄膜（特別是作 為保護膜）及其製造方法以及可適用於該等之濺鍍靶者，該 濺鍍膜之非晶質性安定、與記錄層之密合性、機械特性優 /、透過率鬲’且由於係以非硫化物系構成，故不易使鄰 接的反射層、記錄層產生劣丨，藉此，可大幅改善覆寫特 性等之光貧訊記錄媒體之特性。 為了解决上述課題，本發明人等經過努力研究結果發 現，將習知之保^ KL .1 i ο ο · 保邊層材ZnS-Si02取代為下述不含硫化物僅 含氧化物之分冰、丨 <何枓，可確保與ZnS_Si〇2具有同等之光學特性 1273141 並可改善覆寫特性等之光資訊記錄媒 基於以上發現，本發明提供：υ一種濺鍍靶，其特徵 為係由Υ2〇3、Al2〇3及Si〇2所構成；2)—種濺鍍靶，其 特徵為，係由丫2〇3:10〜60莫耳％、A12〇3:1〇〜4〇莫耳％及 30〜80莫耳％所構成；3)如前述”或2)之濺鍍靶，其相對 密度為95%以上。 ~ ’

以及非晶質安定性 體之特性。 又，本發明亦提供：4) 一種光資訊記錄媒體及其製造 方法，、其特徵為，係使用前& υ〜3)中任—項之濺鑛輕至 少形成薄膜，以作為光資訊記錄媒體構造之—部分；及5) 一種光資訊記錄媒體及其製造方法，其特徵為，係使用前 述1)〜3)中任一項之濺鍍靶至少形成薄膜，以作為光資= 記錄媒體構造之-部分，且該薄膜係配置成鄰接於記二 或反射層。 ' 由上所述，可提供一種光資訊記錄媒體用薄膜（特別是 作為保護層）及其製造方法以及適用於該等之濺鍛#，藉由 將以往之保護層材取代為不含硫化物僅含氧化物之材料， 可抑制鄰接之反射層、記錄層由於硫而劣丨，並且具備與

ZnS-Si〇2為同等以上之光學特性及非晶質安定性，且具有 與記錄層之密合性、機械特性優異、透過率高等優異特性。 又，猎由使用本材料系，具有可改善覆寫特性等之光 資訊記錄媒體特性之優異效果。特別是，由於可以提高短 波長側之透過率，而可適用於藍光雷射系之相變化記錄媒 體用保護層材。

(I 1273141 【實施方式】 本發明之濺鍍靶，係由以ίο。幻2〇3及si〇 :之材料所構成。形成玻璃之氧化物Si〇2可使非晶質： :。為了得到該效果，Sl〇2較佳為3〇莫耳％以上。'二 於若SK)2超過8G莫耳％，光學特性（折射率）會變差，故 了得到良好的特性’較佳為將上限定在8()莫耳％。 ’、、、 幻2〇3之添加，具有使燒結溫度降低的效果。藉由使 :、、。溫度下降，可以提高密度’而能使製造安定化。為了 達成該效果，Al2〇3較料1〇莫耳％ 讲夕η士 a 1一疋 田添加 义夕I會使非晶質性變差、且熱傳導率變得過大，故Μ 較佳為控制於40莫耳％以下。剩餘部分為γ2〇3,即γ2〇3 車父L為定在1〇〜6〇莫耳％。 6藉此，可使濺餘之相對密度為95%以上，而能製造 安定之高密度濺鍍靶。 又，本發明，係使用上述之濺餘，可至少形成薄膜 則乍為光資訊記錄媒體構造之一部分。又，本發明之光資 訊記錄媒體及其製造方法，係使用本發明之濺㈣，至少 型成薄膜以作為光資訊記錄媒體構造之一部分，且該薄膜 係配置成鄰接於記錄層或反射層。 /材料光予特性及膜之非晶質性安定，而適用於相 變化型光記錄媒體之保護層材。成料係使用高頻錢鍍。 本材料，如上述由於非晶質性安定、可提高透過率， 故適用於覆寫速度快之相變化記錄媒體或藍光雷射系之相 1273141 變化記錄媒用保護層材。 又’本發明之濺鍍靶，相對密度可達95%以上。而密 度之提南，彳提昇賤鍍膜之均一十生，且具有抑制賤鑛時顆 粒產生之效果。 使用上述之濺鍍靶，可提供以該濺鍍靶至少形成薄膜 以作為光資訊媒體構造一部分之光資訊記錄媒體。 — 又，使用上述之濺鍍靶，可製作以該濺鍍靶至少形成 >專膜以作為光資訊媒體構造之一部分、且薄膜配置成鄰接 於兄錄層或反射層之光資訊記錄媒體。 使用本發明之濺鍍靶所形成之薄膜，係形成光資訊記 錄媒體構造之一部分且配置成鄰接於記錄層或反射層，但 如上述，由於未使用ZnS，故不會有s所造成之污染，硫 - 成分不會擴散到配置成以保護層挾持之記錄層材，而具有 ， 防止記錄層劣化的顯著效果。 又，雖為求大容量化、高速記錄化而於反射層材使用 籲具有高反射率與高熱傳導性之純Ag《Ag合金，但亦不會 有硫成分擴散到鄰接之反射層，而同樣能防止反射層材^ 蝕劣化、光資訊記錄媒體之反射率等特性變差，具有優異 的效果。 本發明之濺鍍靶，可藉由將平均粒徑為5μηι以下之各 構成元素之氧化粉末於常溫燒結或高溫加壓燒結以製造。 藉此，可製得相對密度為95%以上之濺鍍輕。 於此場合，較佳為於燒結前將以氧化釔為主成分之氧 化物粉末先於1000〜1400°C進行預燒結。於預燒結後，粉 1273141 碎為3μιη以下你& & 卜作為繞結用原料。 〜 月特別具有添加Al2〇3的顯著特徵。如上所述， 库告由添力π A 1 — ’可具有降低燒結溫度的優異效果。 2〇3 Si〇2之2成分系於光學特性及非晶質性係良好， =有時若未將溫度提高I謂t以上則無法使密度充分提 N，而有難以安定製造的問題。本發明可將燒結溫度降至 600 C以下，而具有能滿足高密度、光學特性及非晶質性 等之顯著效果。 再者’藉由使用本發明之丨賤鍍乾，可提高生產性、並 製得品質良好的材料，而具有可安定地以低成本製作具光 碟保護膜之光記錄媒體的顯著效果。 本發明之濺鍍乾之密度提昇，可減少空洞孔並使結晶 粒微細化，使靶之濺鍍面均一且平滑，故可以減少濺鍍時 產生之顆粒或結球，更具有延長靶壽命的顯著效果，而能 減少品質偏差、提高量產性。 實施例 以下’依據實施例及比較例進行說明。又，本實施例 僅為一例，並未因此例而產生任何限制。亦即，本發明僅 為專利申請範圍所限制者，可包含實施例以外的各種變 形。 (實施例1〜4) 準備純度4N之5μηι以下的Si02粉、Υ2〇3粉及ai2〇3 粉，調配成表1所示組成，進行濕式混合、乾燥後，於丨丨〇〇 °C實施預燒結。然後，將預燒結之粉末以濕式微粉碎至平 1273141 均粒徑1 μιη左右後，添加結合劑並以喷霧乾燥機造粒。將 該造粒粉以低溫進行加壓成形，並於氧氣氣體環境氣氛（氣 流）中，以1200〜1600°C進行常壓燒結，再將此燒結材以機 械精加工為輕形狀。 實施例1〜4之燒結溫度分別為1400°C、1550°C、1250 °C、1400°C。又，若燒結溫度落於上述溫度範圍，則可燒 結為大致同等程度。 表1 例 組成 Y?03:Al203:Si02 T/P密度 透過率 405nm(%) 折射率405nm 非晶質性※1 實施例1 35:20:45 98 95 1.8 〇 實施例2 45:20:35 96 96 1.9 〇 實施例3 15:20:65 99 96 1.7 〇 實施例4 20:35:45 96 96 1.8 〇 比較例1 20:65:15 97 93 1.8 X 比較例2 5:5:90 94 98 1.5 〇 比較例3 85:5:10 75 98 2.1 Δ 比較例4 ZnS-20molSiO2 98 80 2.3 〇 ※工非晶質性，係在施加退火(600°c、氬環境氣氛、30分鐘)之成膜樣本之XRD測定下 20=20〜60°範圍中，以相對非成膜玻璃基板之最大峰值強度比表示。又，〇:1.0〜1.5， △:1·5〜2.0，χ:2·0 以上。

使用經上述精加工之大小為6吋φ之靶，進行濺鍍。 濺鍍條件，係設定為RF濺鍍、濺鍍功率1000W、Ar氣壓 0.5Pa，以1500人之目標膜厚進行成模。 成膜樣本之透過率（波長405nm)%、折射率（波長 405nm)、非晶質性（在施加退火（600°C、氬環境氣氛、30分 鐘）之成膜樣本之XRD測定下20 = 20〜60G範圍中，以相對 非成膜玻璃基板之最大峰值強度比）等之測定結果示於表 11 1273141 由以上之結果可發現，實施例1〜4之濺鍍靶相對密度 達到95上乂 μ 上’而可實施安定的RF濺鍍。 ;賤錢膜之透過率達到 95〜96%(405nm)，折射率為 9且未觀察到特定之結晶峰，而具有安定的非晶質 性（1.0〜1·5) 〇 七又由於本發明之濺鍍靶未使用ZnS，故不會發生因 瓜之擴放、3染所造成之％資訊記錄媒體之特性劣化。且， 與後述比較助比，成《本之透料、折㈣、非晶質 之女疋性4皆顯示良好之值。 (比較例1〜4) 、依表1所不，準備與本發明條件不同之原料粉成分與 組成比之材料’特別是於比較例4中準備Μ原料粉，將 2溫度條件以15⑼〜1戰，除此之外，與實施例以 5 ’的條件製作乾’並使用該數形成$賤鍍膜。必較例1〜* 之燒結溫度’分別設定》165Gt、155代、Μ °c(以熱壓方式）。 υυ 結果亦示於表1。 脫 比較例 之結果 離本發明組成比條件之比較例其成分與組成，例如， 1’坏〇3過多，為60莫耳％，故為非晶質性不佳

Sl〇2多，無法取得 故無法取得平衡、 不佳之結果。 比較例2，由於γ2〇3及幻2〇3少 平衡，故折射率低於基準值。 比較例3由於丫2〇3太多，Si〇2少 且後、度無法充分地提高，而為機鑛特性 12 1273141 比較例4，雖然折射率高密度也高，但是含有多量ZnS， 為具有硫污染危險性的材料。且，透過率亦不佳。 使用本發明之濺鍍靶所形成之薄膜係形成光資訊記錄 媒體構造之一部分，且因未使用ZnS，故不會有硫成分擴 政至記錄層材中，而具有不會因硫而造成記錄層劣化之顯 者效果。又，當鄰接之反射層中使用具有高反射率及高熱 傳導特性之純Ag或Ag合金時，也不會有硫成分擴散至該 反射層’具有能防止反射層腐蝕劣化而抑制特性劣化之良 好效果。 再者’不僅非晶質性安定且可賦予靶導電性，可在較 -*度進行燒結而能安定地製造。又，可達成相對密度95% &之焉您度化’而能安定地進行RF濺鍍成膜。又，使 。鍍令易控制，能提高濺鍍效率，而具有之顯著效果，且 σ咸 > 成膜時濺鍍時產生之顆粒（塵埃）或結球、降低品質 ^ 面1產性’而能以低成本製造具光碟保護膜之光 吕己錄媒體。 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 無 13

Claims (1)

1. 由 Y203、A1203 及 SiC 係 —禋濺鍍靶，其特

   1273141 十、申請專利範圍： 1·一種濺鍍靶，其特徵在於 所構成。 \±j I 2 U 3 ·丄以〜〇 以 Α12〇3:10〜40莫耳％及Si〇23〇〜8〇莫耳％所構成。 3.如申請專利範圍帛1項或第2項之濺鍍靶 密度為95%以上。 4.一種光資訊記錄媒體，其特徵在於，係使用申請專 利fe圍第1項〜第3項中任-項之賤鍍歡至少形成薄膜， 以作為光資訊記錄媒體構造之一部分。 5 · —種光資訊記錄媒體之製造方法，其特徵在於，係 使用申請專利範圍帛i項〜第3項中任—項之賤㈣至少 形成薄膜’以作為光資訊記錄媒體構造之一部分。 6.—種光資訊記錄媒體，其特徵在於，係使用申請專 利範圍第1項〜第3項中任一項之濺鍍靶至少形成薄^， 以作為光資訊記錄媒體構造之一部分，且該薄膜配置成鄰 接於記錄層或反射層。 7 · —種光資訊記錄媒體之製造方法，其特徵在於，乂 使用申請專利範圍第1項〜第3項中任一項之濺鍍乾至^ 形成薄膜，以作為光資訊記錄媒體構造之一部分，且該薄 膜配置成鄰接於記錄層或反射層。 Η•一、囷式：