JPH0718003B2 - 光メディア用スパッタリングターゲット溶製材 - Google Patents
光メディア用スパッタリングターゲット溶製材Info
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- JPH0718003B2 JPH0718003B2 JP2005139A JP513990A JPH0718003B2 JP H0718003 B2 JPH0718003 B2 JP H0718003B2 JP 2005139 A JP2005139 A JP 2005139A JP 513990 A JP513990 A JP 513990A JP H0718003 B2 JPH0718003 B2 JP H0718003B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光メディア用スパッタリングターゲット材に
関し、詳細には、レーザー光を利用し、情報の読み出し
或いは書き込み読み出しを行う光ディスク、光磁気ディ
スク等の光メディアに用いられる反射膜を形成するため
のスパッタリングターゲット材に関する。
関し、詳細には、レーザー光を利用し、情報の読み出し
或いは書き込み読み出しを行う光ディスク、光磁気ディ
スク等の光メディアに用いられる反射膜を形成するため
のスパッタリングターゲット材に関する。
（従来の技術） 光ディスク、光磁気ディスク等の光メディアは高信頼性
が要求され、特に記録されたデータの保存性の確保が重
要である。該データ保存性に対して、主に上記メディア
の主要部を構成する基板上の反射膜の劣化、特に反射膜
の酸化による反射率の経年的低下が大きな影響を及ぼす
ので、該反射率低下の防止が重要課題である。
が要求され、特に記録されたデータの保存性の確保が重
要である。該データ保存性に対して、主に上記メディア
の主要部を構成する基板上の反射膜の劣化、特に反射膜
の酸化による反射率の経年的低下が大きな影響を及ぼす
ので、該反射率低下の防止が重要課題である。
上記反射膜には従来より純Alが用いられ、これは基板上
に純Alの薄膜を形成したものである。該薄膜形成法とし
てはスパッタリング法又は蒸着法があるが、基板との密
着性向上の点からスパッタリング法が採用される場合が
多い。上記純Alとしては初期には99.9％（3N）純度のも
のが用いられていたが、純度が高いほど耐食性に優れ、
前記反射率の経年的低下が生じ難くなるので、現在では
99.99％（4N）純度のものが使用されている。
に純Alの薄膜を形成したものである。該薄膜形成法とし
てはスパッタリング法又は蒸着法があるが、基板との密
着性向上の点からスパッタリング法が採用される場合が
多い。上記純Alとしては初期には99.9％（3N）純度のも
のが用いられていたが、純度が高いほど耐食性に優れ、
前記反射率の経年的低下が生じ難くなるので、現在では
99.99％（4N）純度のものが使用されている。
しかしながら上記純Alからなる反射膜は耐食性に限界が
あり、最近の信頼性の高度化の要求を充たし得ず、抜本
的対応策が必要とされている。
あり、最近の信頼性の高度化の要求を充たし得ず、抜本
的対応策が必要とされている。
そこで、Alの合金化による耐食性向上が試みられ、その
結果元素周期表Va族の金属を含有させたAl合金製の反射
膜が提案され、例えば、特開昭64−4938号公報にはAl-T
a合金膜が記載されている。かかる合金膜は下記の如き
スパッタリング法により基板上に形成される。即ち、
（ａ）純Alのターゲット上にVa族金属の小片を置いたも
の、（ｂ）純AlとVa族金属のブロックをモザイク状に配
列したもの、又は、（ｃ）純AlとVa族金属の粉末を混合
し、焼結したものをスパッタリングターゲット材に用
い、基板上にスパッタする方法により行われる。
結果元素周期表Va族の金属を含有させたAl合金製の反射
膜が提案され、例えば、特開昭64−4938号公報にはAl-T
a合金膜が記載されている。かかる合金膜は下記の如き
スパッタリング法により基板上に形成される。即ち、
（ａ）純Alのターゲット上にVa族金属の小片を置いたも
の、（ｂ）純AlとVa族金属のブロックをモザイク状に配
列したもの、又は、（ｃ）純AlとVa族金属の粉末を混合
し、焼結したものをスパッタリングターゲット材に用
い、基板上にスパッタする方法により行われる。
（発明が解決しようとする課題） ところが、上記（ａ）及び（ｂ）の方法は、AlとVa族金
属とのスパッタ率及び出射角度が異なるため、得られる
Al基合金製の反射膜（以降、合金膜という）の組成がタ
ーゲットの組成（AlとVa族金属との面積比）よりも小さ
くなり、この差はスパッタ条件や装置により変化するの
で、合金膜の組成を調整し難く、所定の合金膜を常に安
定して得るのが極めて困難である。加えて、ターゲット
材の使用中に前記面積比が連続的に変化するので、所定
の組成の合金膜が得られ難いという問題点がある。
属とのスパッタ率及び出射角度が異なるため、得られる
Al基合金製の反射膜（以降、合金膜という）の組成がタ
ーゲットの組成（AlとVa族金属との面積比）よりも小さ
くなり、この差はスパッタ条件や装置により変化するの
で、合金膜の組成を調整し難く、所定の合金膜を常に安
定して得るのが極めて困難である。加えて、ターゲット
材の使用中に前記面積比が連続的に変化するので、所定
の組成の合金膜が得られ難いという問題点がある。
（ｃ）の方法は、Al粉末とVa族金属粉末とは比重が大き
く異なるため均一に混合され難く、ターゲット材の組成
が不均一になるので、合金膜の組成が不均一になり易い
という問題点がある。又、上記両粉末とも活性であり、
酸素を吸収し易いので、合金膜は多量の酸素を含有し、
そのため反射率が低くなるという問題点がある。
く異なるため均一に混合され難く、ターゲット材の組成
が不均一になるので、合金膜の組成が不均一になり易い
という問題点がある。又、上記両粉末とも活性であり、
酸素を吸収し易いので、合金膜は多量の酸素を含有し、
そのため反射率が低くなるという問題点がある。
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであっ
て、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を
解消し、所定の組成の合金膜を安定して得ることができ
る光メディア用スパッタリングターゲット材を提供しよ
うとするものである。
て、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を
解消し、所定の組成の合金膜を安定して得ることができ
る光メディア用スパッタリングターゲット材を提供しよ
うとするものである。
（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明に係る光メディア
用スパッタリングケーゲット溶製材は次のような構成と
している。
用スパッタリングケーゲット溶製材は次のような構成と
している。
即ち、請求項１に記載のスパッタリングケーゲット溶製
材は、元素周期表Va族のTa,Nb,Vの１種又は２種以上を
0.5〜10at％含有するAl基溶製合金より成るとともに、
該Va族元素のAlとの金属間化合物がAlマトリックス中に
均一に分散していることを特徴とする光メディア用スパ
ッタリングターゲット溶製材である。
材は、元素周期表Va族のTa,Nb,Vの１種又は２種以上を
0.5〜10at％含有するAl基溶製合金より成るとともに、
該Va族元素のAlとの金属間化合物がAlマトリックス中に
均一に分散していることを特徴とする光メディア用スパ
ッタリングターゲット溶製材である。
請求項２に記載のスパッタリングターゲット溶製材は、
前記金属間化合物の大きさが100μｍ以下である請求項
１に記載の光メディア用スパッタリングターゲット溶製
材である。
前記金属間化合物の大きさが100μｍ以下である請求項
１に記載の光メディア用スパッタリングターゲット溶製
材である。
請求項３に記載のスパッタリングターゲット溶製材は、
前記Al基溶製合金の酸素含有量が200ppm以下である請求
項１に記載の光メディア用スパッタリングターゲット溶
製材である。
前記Al基溶製合金の酸素含有量が200ppm以下である請求
項１に記載の光メディア用スパッタリングターゲット溶
製材である。
（作用） 本発明に係る光メディア用スパッタリングターゲット溶
製材は、前記の如く、元素周期表Va族の中のTa,Nb,Vの
１種又は２種以上（以降、Ta等という）を0.5〜10at％
含有するAl基溶製合金、即ち溶製過程を経て製されたAl
基合金より成るので、前記Ta等のごく一部はAlマトリッ
クス中に固溶して存在し、殆どはAlとの金属間化合物と
なって存在する。前者の固溶したTa等の分布は均一であ
り、後者の金属間化合物も通常均一に分散して存在して
おり、かかる均一分散状態は容易に得られる。故に、前
記Ta等は前記Al基合金中に均一分散して存在し、マトリ
ックスのAlと一体となってターゲット材を形成してい
る。
製材は、前記の如く、元素周期表Va族の中のTa,Nb,Vの
１種又は２種以上（以降、Ta等という）を0.5〜10at％
含有するAl基溶製合金、即ち溶製過程を経て製されたAl
基合金より成るので、前記Ta等のごく一部はAlマトリッ
クス中に固溶して存在し、殆どはAlとの金属間化合物と
なって存在する。前者の固溶したTa等の分布は均一であ
り、後者の金属間化合物も通常均一に分散して存在して
おり、かかる均一分散状態は容易に得られる。故に、前
記Ta等は前記Al基合金中に均一分散して存在し、マトリ
ックスのAlと一体となってターゲット材を形成してい
る。
かかるターゲット材は、組成的に均一であるため使用中
の組成の経時変化が生じず、又、スパッタ率及び出射角
度が均一であるので、ターゲットの組成と得られる合金
膜の組成とが略一致する。従って、合金膜の組成を調整
し易く、その結果所定の組成の合金膜を安定して得るこ
とができる。又、上記ターゲット材は溶製過程を経て製
されるので酸素含有量を低水準にし得、そのため低酸素
量で、高反射率の合金膜が確実に得られる。
の組成の経時変化が生じず、又、スパッタ率及び出射角
度が均一であるので、ターゲットの組成と得られる合金
膜の組成とが略一致する。従って、合金膜の組成を調整
し易く、その結果所定の組成の合金膜を安定して得るこ
とができる。又、上記ターゲット材は溶製過程を経て製
されるので酸素含有量を低水準にし得、そのため低酸素
量で、高反射率の合金膜が確実に得られる。
前記Ta等の含有量を0.5〜10at％としているのは、0.5at
％未満では耐食性向上効果が小さく、反射率の経年的低
下を充分に防止し得ず、10at％超では第１図に示す如く
必要な反射率:70％を確保し得なくなるからである。
％未満では耐食性向上効果が小さく、反射率の経年的低
下を充分に防止し得ず、10at％超では第１図に示す如く
必要な反射率:70％を確保し得なくなるからである。
前記Al基溶製合金の酸素含有量を200ppm超にすると、反
射率が低下する傾向にあるので、200ppm以下にすること
が望ましい。
射率が低下する傾向にあるので、200ppm以下にすること
が望ましい。
前記金属間化合物の大きさが100μｍ超の場合は、ター
ゲット組成と合金膜組成とに差が生じるが、これを100
μｍ以下にすると該差が殆ど無くなり、合金膜組成をよ
り調整し易くなる。
ゲット組成と合金膜組成とに差が生じるが、これを100
μｍ以下にすると該差が殆ど無くなり、合金膜組成をよ
り調整し易くなる。
尚、上記100μｍ以下にするには、溶解法により得られ
るAlとTa等との均一混合状態の溶湯を、急冷すればよ
い。該急冷の方法としては、該溶湯を、水冷銅鋳型また
は大冷却能を有する鋳型内に鋳造、水冷銅鋳型内で連続
鋳造する、回転する２本のロールの間に注ぎ薄板を作
る、或いは、不活性ガスにより噴霧化する等の方法が挙
げられる。
るAlとTa等との均一混合状態の溶湯を、急冷すればよ
い。該急冷の方法としては、該溶湯を、水冷銅鋳型また
は大冷却能を有する鋳型内に鋳造、水冷銅鋳型内で連続
鋳造する、回転する２本のロールの間に注ぎ薄板を作
る、或いは、不活性ガスにより噴霧化する等の方法が挙
げられる。
（実施例） 実施例１ 合金3Kgを真空下で誘導溶解し、水冷銅鋳型内に鋳造
し、Ta等を含有するAl基合金鋳塊を得た。該鋳塊のTa等
の含有量を第１表に示す。該鋳塊のミクロ組織を観察し
たところ、金属間化合物は、100μｍ以下の微細なもの
であり、均一に分散していることが確認された。
し、Ta等を含有するAl基合金鋳塊を得た。該鋳塊のTa等
の含有量を第１表に示す。該鋳塊のミクロ組織を観察し
たところ、金属間化合物は、100μｍ以下の微細なもの
であり、均一に分散していることが確認された。
上記鋳塊よりスパッタリングターゲットを採取し、これ
を用いてスパッタリングし、光ディスクの基板上に厚さ
1000Åの反射膜を形成した。ターゲットのTa等の含有量
及び酸素量、また反射膜中のTa等の含有量を第１表に示
す。ターゲットの組成と合金膜の組成とが略一致してい
ることが判る。
を用いてスパッタリングし、光ディスクの基板上に厚さ
1000Åの反射膜を形成した。ターゲットのTa等の含有量
及び酸素量、また反射膜中のTa等の含有量を第１表に示
す。ターゲットの組成と合金膜の組成とが略一致してい
ることが判る。
上記反射膜形成材の中の実験No.1,5及び８のものについ
て、光ディスクを製造し、環境加速試験（温度:105℃，
圧力:1.5atm,湿度:100％）を行った。又、純度4Nの純Al
製ターゲットを用いて上記と同様の反射膜形成、光ディ
スク製造、試験を行った。
て、光ディスクを製造し、環境加速試験（温度:105℃，
圧力:1.5atm,湿度:100％）を行った。又、純度4Nの純Al
製ターゲットを用いて上記と同様の反射膜形成、光ディ
スク製造、試験を行った。
これらの試験結果を第２〜３図に示す。純Al製ターゲッ
トを用いた場合は、試験時間の経過に伴い反射率が急激
に低下し、エラレートが著しく増大している。これに対
し、実験No.1,5及び８のものは、反射率の低下が極めて
緩やかであり、エラレートの増大は殆ど認められず、一
定値を示している。
トを用いた場合は、試験時間の経過に伴い反射率が急激
に低下し、エラレートが著しく増大している。これに対
し、実験No.1,5及び８のものは、反射率の低下が極めて
緩やかであり、エラレートの増大は殆ど認められず、一
定値を示している。
比較例１ 純Al粉末とTa粉末とをＶミキサーにて混合した後、HIP
法により400℃で焼結してスパッタリングターゲット材
を製造し、これを用いて前記実施例１と同様の反射膜形
成を行った。
法により400℃で焼結してスパッタリングターゲット材
を製造し、これを用いて前記実施例１と同様の反射膜形
成を行った。
上記ターゲット材のTa量と酸素量、及び、反射膜のTa量
を第２表に示す。該表から判る如く、ターゲットのTa量
に比し、合金膜のTa量が極めて少ない。
を第２表に示す。該表から判る如く、ターゲットのTa量
に比し、合金膜のTa量が極めて少ない。
実験No.11の反射膜と実施例１の実験No.2の反射膜とを
比較すると、Ta量は同等であるが、前者の反射率は83
％、後者の反射率は71％であり、 両者は大幅に異なる。これは両者の酸素含有量の差に因
るものである。
比較すると、Ta量は同等であるが、前者の反射率は83
％、後者の反射率は71％であり、 両者は大幅に異なる。これは両者の酸素含有量の差に因
るものである。
実施例２ Al−3at％Nb合金10Kgを誘導溶解し、この溶湯を双ロー
ル方式のストリップキヤスティングを行ったところ、Al
3Nbの微細析出物が均一に分散した組織を有する薄板が
得られた。これをターゲット板に加工し、スパッタリン
グに用いると、Al−Nbが均一に分布した反射膜が得られ
た。
ル方式のストリップキヤスティングを行ったところ、Al
3Nbの微細析出物が均一に分散した組織を有する薄板が
得られた。これをターゲット板に加工し、スパッタリン
グに用いると、Al−Nbが均一に分布した反射膜が得られ
た。
実施例３ Al−3at％Nb合金10Kgを誘導溶解し、この溶湯をガスア
トマイズして得られた急冷粉末を堆積させることによ
り、Al3Vの微細析出物が均一に分散した組織を有する薄
板が得られた。これをターゲット板に加工し、スパッタ
リングに用いると、Al−Ｖが均一に分布した反射膜が得
られた。
トマイズして得られた急冷粉末を堆積させることによ
り、Al3Vの微細析出物が均一に分散した組織を有する薄
板が得られた。これをターゲット板に加工し、スパッタ
リングに用いると、Al−Ｖが均一に分布した反射膜が得
られた。
（発明の効果） 本発明に係る光メディア用スパッタリングターゲット材
によれば、所定の組成の合金膜（Al基合金製の反射膜）
を安定して得ることができるようになる。従って、耐食
性に優れ、劣化し難く、反射率の経年的低下を生じ難い
反射膜が得られ、そのため光メディアのデータの保存性
を向上し、信頼性を高めることができるようになる。
によれば、所定の組成の合金膜（Al基合金製の反射膜）
を安定して得ることができるようになる。従って、耐食
性に優れ、劣化し難く、反射率の経年的低下を生じ難い
反射膜が得られ、そのため光メディアのデータの保存性
を向上し、信頼性を高めることができるようになる。
第１図は、Al基溶製合金からなるスパッタリングターゲ
ット材のTa,Nb,Vの含有量と、該ターゲット材のスパッ
タリングにより得られる反射膜の反射率との関係を示す
図、第２図は，実施例１に係る光ディスクの環境加速試
験での試験時間と反射膜の反射率との関係を示す図、第
３図は，前記加速試験での試験時間とエラレートとの関
係を示す図である。
ット材のTa,Nb,Vの含有量と、該ターゲット材のスパッ
タリングにより得られる反射膜の反射率との関係を示す
図、第２図は，実施例１に係る光ディスクの環境加速試
験での試験時間と反射膜の反射率との関係を示す図、第
３図は，前記加速試験での試験時間とエラレートとの関
係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】元素周期表Va族のTa,Nb,Vの１種又は２種
以上を0.5〜10at％含有するAl基溶製合金より成るとと
もに、該Va族元素のAlとの金属間化合物がAlマトリック
ス中に均一に分散していることを特徴とする光メディア
用スパッタリングターゲット溶製材。 - 【請求項２】前記金属間化合物の大きさが100μｍ以下
である請求項１に記載の光メディア用スパッタリングタ
ーゲット溶製材。 - 【請求項３】前記Al基溶製合金の酸素含有量が200ppm以
下である請求項１に記載の光メディア用スパッタリング
ターゲット溶製材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005139A JPH0718003B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 光メディア用スパッタリングターゲット溶製材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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