專利名稱：濺射靶和光信息記錄介質及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種光信息記錄介質用薄膜(特別是用作保護膜)及其制造方法和適用于這些的濺射靶，該光信息記錄介質用濺射膜的非晶態性穩定，與記錄層的密合性、機械特性優良，且透過率高，此外，由于它由非硫化物類構成，不容易使相鄰的反射層、記錄層發生劣化。
背景技術：
一直以來，一般主要作為相變型光信息記錄介質的保護層使用的ZnS-SiO2，具有優良的光學特性、熱特性、與記錄層的密合性等特性，使用非常廣泛。
然而，今天以Blue-Ray為代表的可重寫型DVD，進一步強烈要求重寫次數的增加、大容量化、高速記錄化。
作為光信息記錄介質的重寫次數等劣化的原因之一，可以列舉來自ZnS-SiO2的硫成分向被夾在保護層ZnS-SiO2中設置的記錄層材料擴散。
此外，為了達到大容量化、高速記錄化，使用具有高反射率、高熱傳導特性的純Ag或Ag合金作為反射層材料，但也將此反射層與保護層材料ZnS-SiO2相鄰設置。
因此，這種情況下，由于來自ZnS-SiO2的硫成分的擴散，也同樣是導致純Ag或Ag合金反射層材料腐蝕劣化、光信息記錄介質的反射率等特性變差的主要原因。
為防止硫成分擴散這種情況，也采用在反射層和保護層、記錄層和保護層之間設置以氮化物或碳化物為主要成分的中間層的構造。然而，隨著層壓數的增加，產生生產量下降，成本增加的問題。
為了解決上述問題，在保護層材料中僅用不含硫化物的氧化物來替換材料，找出與ZnS-SiO2具有同等或更佳的光學特性、非晶態穩定性的材料成為當務之急。
從以上問題考慮，提出了氧化物類保護層材料、透明導電材料或者光學薄膜(參照專利文獻1～3)。
但是專利文獻1～3中包含光學特性和非晶態性差的領域的問題。
專利文獻1特開平01-317167號公報專利文獻2特開2000-90745號公報專利文獻3特開2003-166052號公報發明內容本發明涉及一種光信息記錄介質用薄膜(特別是用作保護膜)及其制造方法和適用于這些的濺射靶，該光信息記錄介質用薄膜的非晶態性穩定，與記錄層的密合性、機械特性優良，且透過率高，此外，由于它由非硫化物類構成，不容易使相鄰的反射層、記錄層發生劣化，由此，本發明的目的在于，大幅度改善反復重寫特性等光信息記錄介質的特性。
為了解決上述課題，本發明人進行了認真的研究，結果發現，用下文提到的不含硫化物的氧化物材料替換原來的保護層材料ZnS-SiO2，可以確保其具有與ZnS-SiO2同等的光學特性以及非晶態穩定性，改善反復重寫特性等的光信息記錄介質的特性。
本發明以此發現為基礎，提供1)一種濺射靶，其特征在于，包含Y2O3、Al2O3和SiO2；2)一種濺射靶，其特征在于，包含Y2O310～60mol％、Al2O310～40mol％和SiO230～80mol％；3)如上述1)或2)所記載的濺射靶，其特征在于，相對密度為95％以上。
此外，本發明還提供4)一種光信息記錄介質及其制造方法，其特征在于，使用上述1)～3)中任一項所記載的濺射靶，形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分；5)一種光信息記錄介質及其制造方法，其特征在于，使用上述1)～3)中任一項所記載的濺射靶，形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分，并且與記錄層或反射層相鄰設置。
發明效果如上所述，本發明能夠提供一種光信息記錄介質用薄膜(特別是用作保護膜)及其制造方法和適用于這些的濺射靶，該光信息記錄介質用薄膜，通過用不含硫化物的氧化物替換以往的保護層材料ZnS-SiO2，在抑制相鄰的反射層、記錄層等由于硫的擴散而劣化的同時，還具備了與ZnS-SiO2同等或更佳的光學特性以及非晶態穩定性，與記錄層的密合性、機械特性優良，且透過率高。
此外，通過使用本材料，取得了可以改善反復重寫特性等光信息記錄介質特性的良好效果。由于可以提高短波長側的透過率，特別可以適用于藍色激光系列的相變型記錄介質的保護層材料。
具體實施例方式
本發明的濺射靶，包含以Y2O3、Al2O3和SiO2為主要成分的材料。作為玻璃形成氧化物的SiO2使非晶態穩定化。為得到該效果，優選SiO2為30mol％以上。但是，當SiO2超過80mol％時，光學特性(折射率)變差，因此為得到良好的特性，優選將上限設定為80mol％。
添加Al2O3具有降低燒結溫度的效果。通過降低燒結溫度，能夠提高密度，可以穩定的制造。為達到該效果，優選添加Al2O3為10mol％以上。但是，大量添加時，由于非晶態性變差，熱傳導率過大，因此優選Al2O3為40mol％以下。剩余部分為Y2O3，即Y2O3為10～60mol％。
由此，可使濺射靶的相對密度為95％以上，可以制造穩定的高密度的濺射靶。
另外，本發明使用上述濺射靶，能形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分。另外，本發明可以提供使用本發明濺射靶，能形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分，并且與記錄層或反射層相鄰設置的光信息記錄介質及其制造方法。
這種材料的光學特性及膜的非晶態性穩定，適合作為相變型光記錄介質的保護層材料。在成膜中使用高頻濺射。
本材料如上所述非晶態性穩定，可以提高透過率，因此適合用作重寫速度快的相變記錄介質和藍色激光系列的相變記錄介質用保護層材料。
另外，本發明的濺射靶，相對密度可以達到95％以上。密度的提高，具有提高濺射膜的均勻性，而且能夠抑制濺射時產生微粒的效果。
使用上述濺射靶，能提供形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分的光信息記錄介質。
而且，使用上述濺射靶，可以制造在形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分的同時，與記錄層或反射層相鄰設置的光信息記錄介質。
使用本發明的濺射靶形成的薄膜，形成光信息記錄介質結構的一部分，與記錄層或反射層相鄰設置，但如上所述，由于沒有使用ZnS，而沒有S引起的污染、沒有硫成分向被保護層夾住的記錄層材料擴散而導致記錄層劣化的情況，此效果顯著。
而且，為了達到大容量化、高速記錄化，在反射層材料中使用具有高反射率、高熱傳導特性的純Ag或Ag合金，也沒有硫成分向與該相鄰的反射層擴散的情況，同樣具有消除了引起反射層材料腐蝕劣化、光信息記錄介質的反射率等特性變差的原因的優選效果。
本發明的濺射靶可以通過將平均粒徑為5μm以下的各構成元素的氧化物粉末常壓燒結或高溫加壓燒結來制造。由此可以得到相對密度為95％以上的濺射靶。
在這種情況下，燒結前，優選在1000～1400℃下煅燒以氧化釔為主要成分的氧化物粉末。該煅燒后，粉碎至3μm以下，得到燒結用的原料。
本發明具有特別添加Al2O3這一特征。如上述，通過添加Al2O3，得到可以降低燒結溫度的優異效果。
Y2O3-SiO2這兩種成分雖然光學特性和非晶態性等良好，但根據情況如果沒有上升到1700℃的高溫，就不能充分提高密度，有難以穩定制造的問題。在本發明中，燒結溫度可以降低為1600℃以下，可以取得滿足高密度且光學特性和非晶態性等的顯著效果。
而且，通過使用本發明的濺射靶，有如下顯著的效果，即，生產率提高，能夠得到質量優良的材料，能穩定地以低成本制造具有光盤保護膜的光記錄介質。
本發明的濺射靶密度的增加，有如下顯著的效果可以減少孔隙，使晶粒變得微細，使靶的濺射面變得均勻而且平滑，因此可以減少濺射時的顆粒和結核，而且靶的壽命延長，質量偏差小、提高了批量生產性。
實施例下面基于實施例以及比較例進行說明。當然，本實施例只是一例，本發明并不受此例的任何限制。亦即，本發明只受權利要求范圍的限制，本發明也包含實施例以外的各種變形。
(實施例1-4)準備相當于4N的5μm以下的SiO2粉、Y2O3粉以及Al2O3粉，按表1所示的組成調合，用濕法混合、干燥后，在1100℃下煅燒。然后，將此煅燒粉濕法細粉碎到平均粒徑為1μm左右后，添加粘合劑，用噴霧干燥器制粒。再將此制粒粉冷壓成形，氧氣環境(流動)中、在1200～1600℃下常壓燒結，最終將此燒結材料機械加工成靶的形狀。
實施例1～4的燒結溫度分別為1400℃、1550℃、1250℃、1400℃。另外，只要燒結溫度在上述的溫度范圍，就可幾乎同等地進行燒結。
表1
非晶態性是以相對于經退火(600℃、氬氣環境、30分鐘)處理的成膜樣品在XRD測定中2θ＝20-60°范圍內的未成膜玻璃基板的最大峰強度比表示。并且，○為1.0-1.5，△為1.5-2.0，×為2.0以上。
使用上述終加工得到的直徑為6英寸的靶進行濺射。在RF濺射方式、濺射功率1000W、氬氣壓0.5Pa的濺射條件下，以1500目標膜厚成膜。
成膜樣品的透過率(波長405nm)％、折射率(波長405nm)、非晶態性(以相對于經退火處理(600℃×30分鐘、氬氣環境)的成膜樣品在XRD(Cu-Kα、40kV、30mA)測定中2θ＝20-60°范圍內的未成膜玻璃基板的最大峰強度比表示)的測定結果等一并表示于表1。
以上結果表明，實施例1-4的濺射靶，相對密度都達到95％以上、能夠穩定的進行RF濺射。
濺射膜的透過率達到95～96％(405nm)、折射率為1.7～1.9，而且看不到特定的結晶峰，具有穩定的非晶態性(1.0～1.5)。
并且，本實施例的靶由于沒有使用ZnS，不會發生因為硫的擴散、污染而導致光信息記錄介質的特性變差的情況。此外，與下述的比較例相比，成膜樣品的透過率、折射率、非晶態的穩定性均顯示出良好的數值。
(比較例1-4)如表1所示，準備與本發明的條件不同的原料粉的成分和組成比的材料，特別是比較例4中的ZnS原料粉，將燒結溫度設定為1500～1800℃，其他在與實施例相同的條件下制作靶，并用此靶形成濺射膜。比較例1～4的燒結溫度分別設定為1650℃、1550℃、1750℃、1000℃(通過熱壓)。
其結果同樣如表1所示。
脫離本發明組成比的比較例的成分、組成，例如在比較例1中，Al2O3過多為60mol％，結果是非晶態性變差。
在比較例2中，由于Y2O3和Al2O3少，而另一方面SiO2多，因此不均衡，折射率比基準還低。
在比較例3中，一方面Y2O3過多，另一方面SiO2少，因此不均衡，結果是密度沒有充分提高，濺射性變差。
在比較例4中，雖然折射率高、密度也高，但是含有較多的ZnS，是有硫污染風險的材料。并且，透過率也差。
產業實用性使用本發明的濺射靶形成的薄膜，形成光信息記錄介質結構的一部分，由于沒有使用ZnS，故具有不會由于硫成分向記錄層材料擴散而導致記錄層劣化的顯著效果。而且，相鄰的反射層使用具有高反射率、高熱傳導特性的純Ag或Ag合金時，也沒有硫成分向該反射層的擴散，具有消除了引起反射層腐蝕劣化、特性變差的原因的優良效果。
此外，由于非晶態性穩定化的同時賦予靶導電性，可以在較低溫度下燒結而能夠穩定制造。并且，由此可以達到相對密度為95％以上的高密度化，可以穩定進行RF濺射成膜。而且，容易控制濺射、提高濺射效率的效果十分顯著，減少了濺射成膜時顆粒(起塵)和結核的產生，質量偏差小、提高了批量生產性，能穩定地以低成本制造具有光盤保護膜的光記錄介質。
權利要求
1.一種濺射靶，其特征在于，包含Y2O3、Al2O3以及SiO2。
2.一種濺射靶，其特征在于，包含Y2O310～60mol％、Al2O310～40mol％以及SiO230～80mol％。
3.如權利要求1或2所述的濺射靶，其特征在于，相對密度為95％以上。
4.一種光信息記錄介質及其制造方法，其特征在于，使用權利要求1～3中任一項所述的濺射靶，形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分。
5.一種光信息記錄介質及其制造方法，其特征在于，使用權利要求1～3中任一項所述的濺射靶，形成至少作為薄膜的光信息記錄介質結構的一部分，并且與記錄層或反射層相鄰設置。
全文摘要
一種濺射靶，其特征在于，含有以Y
文檔編號C23C14/08GK1965100SQ20058001837
公開日2007年5月16日 申請日期2005年3月3日 優先權日2004年6月9日
發明者高見英生, 矢作政隆 申請人:日礦金屬株式會社