[发明专利]溅射靶及光信息记录介质用薄膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种溅射靶及光信息记录介质用薄膜(特别是作为保护膜使用)，所述溅射靶具有光信息记录介质保护层用薄膜中的非晶稳定性，在通过溅射形成膜时可以进行直流(DC)溅射，溅射时的电弧发电少并且可以减少由电弧放电而产生的颗粒(起尘)或结核，并且高密度且质量变动少，可以提高批量生产率。

背景技术

近年来，正在开发作为不需要磁头而可重写的高密度光信息记录介质的高密度记录光盘技术，并且引起了高度的关注。该光盘分为ROM(read-only)、R(write-once)、RW(rewritable)三种，特别是在RW(RAM)型中使用的相变化方式引起关注。以下简单地说明使用该相变化型光盘的记录原理。

相变化型光盘，通过激光照射使衬底上的记录薄膜加热升温而引起该记录薄膜的结构上的结晶学相变化(非晶性结晶)，进行信息的记录/再生，更具体而言，通过检测其相间的光学常数变化造成的反射率的变化而进行信息的再生。

上述相变化通过照射直径变窄至约数百nm至约数μm的激光而进行。此时，例如1μm的激光束以10m/s的线速度通过时，光盘上某点光照射的时间为100ns，需要在该时间内进行上述相变化与反射率的检测。

另外，为了实现上述结晶学的相变化即非晶与结晶的相变化，不仅对记录层而且对周围的电介质保护层或铝合金反射膜重复进行加热和急冷。

根据这些方面，相变化光盘被设计为用硫化锌-硅氧化物(ZnS/SiO₂)类的高熔点电介质的保护层夹住Ge-Sb-Te类等记录薄膜层的两侧、并进一步设置铝合金反射膜的四层结构。

其中，反射层和保护层除要求具有使记录层的非晶部与结晶部的反射率差增大的光学功能以外，还要求具有记录薄膜的耐湿性及热变形的防止功能、以及记录时的热条件控制的功能(参照杂志“光学”26卷1号第9至15页)。

如上所述，高熔点电介质的保护层需要具有对升温和冷却引起的热反复应力的耐性、以及这些热影响对反射膜和其它部位不能产生影响、并且自身薄、低反射率并且具有不变质的强度。从这个意义上说，电介质保护层具有重要作用。

上述电介质保护层是通过通常的溅射法形成的。该溅射法中，使包括正电极和负电极的衬底与靶对置，在惰性气体气氛下在这些衬底与靶间施加高电压产生电场，其利用的原理是：此时电离的电子与惰性气体撞击形成等离子体，该等离子体中的阳离子撞击靶(负电极)表面而驱赶出靶构成原子，该飞出的原子附着到对置的衬底表面上形成膜。

以往，主要在可重写型光信息记录介质的保护层中一般使用的ZnS-SiO₂，由于光学特性、热特性、与记录层的密合性等方面具有优良特性，因此被广泛应用。而且，使用这样的ZnS-SiO₂等陶瓷靶，以往形成了约数百至约数千的薄膜。

但是，对于这些材料而言，由于靶的体积电阻值高，因此不能通过直流溅射装置成膜，通常使用高频溅射(RF)装置。但是，该高频溅射(RF)装置，不仅装置自身昂贵，而且具有溅射效率差、电力消耗量大、控制复杂、成膜速度慢等很多缺点。

另外，为了提高成膜速度而施加高电力时，衬底温度上升，产生聚碳酸酯制衬底变形的问题。另外，ZnS-SiO₂膜厚度厚，因此存在生产量低、成本增加的问题。

可重写型DVD，除激光波长缩短外，还强烈要求重写次数的增加、大容量化、高速记录，上述ZnS-SiO₂也存在其它问题。

作为光信息记录介质的重写次数等劣化的原因之一，是以夹放在ZnS-SiO₂中的方式配置的记录层材料在反复加热、冷却中，记录层与保护层之间产生空隙。因此，成为引起反射率等特性劣化的重要因素。

为了提高它们的密合性，提出了在记录层与保护层之间设置了以氮化物或碳化物为主成分的中间层的构成，但是随层压数增加产生生产量下降及成本增加的问题。

为了解决上述问题，考虑通过确保比保护层材料ZnS-SiO₂更加稳定的非晶性，提高与记录层的密合性。

ZnO基同系物(参照非专利文献1)具有复杂的层状结构，因此具有稳定地保持成膜时的非晶性的特征，另外在使用的波长范围是透明的，并且也具有折射率与ZnS-SiO₂接近的特性。