(57)【要約】  本発明は、銀又は銀合金からなるマトリックスに、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種よりなる化合物相が分散してなる反射膜又は半透過反射膜用の薄膜である。この薄膜はジスプロシウム等に加えて、銀、及び／又は、ガリウム、パラジウム、銅、の窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種が分散しても良い。本発明に係る薄膜は、長期使用によっても反射率の低下が少なく、光記録媒体、ディスプレイ等の反射膜が適用される各種装置の寿命を長期化できる。また、光記録媒体で適用される半反射・半透過膜についても適用できる。
2008059581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀又は銀合金からなるマトリックスに、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種よりなる化合物相が分散してなる反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項２】
化合物相として、銀の窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種が分散した請求項１記載の反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項３】
化合物相として、更に、ガリウム、パラジウム、銅の窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種が分散した請求項１又は請求項２記載の反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項４】
化合物相の含有量は、０．００１〜２．５重量％である請求項１〜請求項３いずれか１項に記載の薄膜。
【請求項５】
化合物相の含有量は、０．００１〜１．０重量％である請求項１〜請求項３いずれか１項に記載の薄膜。
【請求項６】
化合物相の含有量は、０．００１〜０．５重量％である請求項１〜請求項３いずれか１項に記載の薄膜。
【請求項７】
マトリックスは銀合金であり、当該銀合金は、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの少なくともいずれかを合金元素として含む請求項１〜請求項６のいずれか１項記載の反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項８】
マトリックスは銀合金であり、当該銀合金は、更に、ガリウム、パラジウム、銅の少なくともいずれかを合金元素として含む請求項７記載の反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項９】
合金元素の濃度は０．０１〜１０重量％である請求項７又は請求項８記載の反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項１０】
合金元素の濃度は０．０１〜５重量％である請求項７又は請求項８記載の反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項１１】
合金元素の濃度は０．０１〜３．５重量％である請求項７又は請求項８記載の反射膜又は半透過反射膜用の薄膜。
【請求項１２】
銀又は銀合金からなるマトリックスに、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種よりなる化合物相が分散してなる反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項１３】
化合物相として、銀の窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種が分散した請求項１２記載の反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項１４】
化合物相として、更に、ガリウム、パラジウム、銅の窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種が分散した請求項１２又は請求項１３記載の反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項１５】
化合物相の含有量は、０．００１〜２．５重量％である請求項１２〜請求項１４いずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１６】
化合物相の含有量は、０．００１〜１．０重量％である請求項１２〜請求項１４いずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１７】
化合物相の含有量は、０．００１〜０．５重量％である請求項１２〜請求項１４いずれか１項に記載のスパッタリングターゲット。
【請求項１８】
マトリックスは銀合金であり、当該銀合金は、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの少なくともいずれかを合金元素として含む請求項１２〜請求項１７のいずれか１項記載の反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項１９】
マトリックスは銀合金であり、当該銀合金は、更に、ガリウム、パラジウム、銅の少なくともいずれかを合金元素として含む請求項１８記載の反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項２０】
合金元素の濃度は０．０１〜１０重量％である請求項１８又は請求項１９記載の反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項２１】
合金元素の濃度は０．０１〜５重量％である請求項１８又は請求項１９記載の反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項２２】
合金元素の濃度は０．０１〜３．５重量％である請求項１８又は請求項１９記載の反射膜又は半透過反射膜用のスパッタリングターゲット。
【請求項２３】
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の薄膜を反射膜又は半透過反射膜として備える光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体、ディスプレイ等で使用される反射膜又は半透過反射膜として有用な薄膜に関する。特に、長期の使用においても反射率の低下が抑制された薄膜及びその薄膜を反射膜又は半透過反射膜として備える光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ／ＲＡＭ、Ｂｌｕｅ−Ｒａｙディスク等の光記録媒体や、液晶ディスプレイ、有機発光ディスプレイ等の表示デバイスでは反射膜が少なくとも１層形成されている。例えば、図１は、光記録媒体の例として近年開発が進められているＨＤ−ＤＶＤ（書き換え型片面２層）の構造を示すものである。この例で示すように、光記録媒体は、その機能の中心を担う記録層の他に、保護層、熱拡散層に加えて反射膜を備える多層構造を有する。【０００３】
従来の反射膜は、銀からなるものが多い。銀は反射率が高く、同じく高反射率を有する金よりも安価であることによる。また、銀は、その膜厚を適宜に調整することで優れた光透過性を有するため、半透過反射膜としての適用の可能性があり、これにより今後開発される光記録媒体への適用が広がっている（図１参照）。【０００４】
一方、銀は耐食性に乏しく、腐食により黒色に変色して反射率を低下させるという問題がある。反射膜の腐食の要因としては、適用される媒体、装置により異なるが、例えば、光記録媒体の記録層で適用される有機色素材料により腐食し、長期間の使用により反射率の低下がみられる。また、ディスプレイ装置の反射膜では、大気中の湿度等により反射膜の腐食が発生するおそれがある。そこで、銀の耐食性の問題を解決するため、銀に各種の元素を添加した銀合金からなる薄膜が開発されてきた。【０００５】
例えば、特許文献１では、銀に０．５〜１０原子％のルテニウム及び０．１〜１０原子％のアルミニウムを添加するもの、特許文献２では、銀に０．５〜４．９原子％のパラジウムを添加したもの等が開示されている。また、特許文献３、特許文献４では、ＡｇにＣａ、Ｖ、Ｎｂを添加したもの等が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−１３４７１５号公報
【特許文献２】特開２０００−１０９９４３号公報
【特許文献３】特開平６−２４３５０９号公報
【特許文献４】特開２００３−６９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の銀合金を構成材料とする薄膜は、耐食性の改善には一定の効果がみられる。しかしながら、腐食の問題は解決されているはずであるのに、銀合金薄膜を用いた光記録媒体であっても、反射膜の劣化による記録エラーを完全に抑制することはできない。また、記録スピードや記録密度の更なる向上に対する今後の要求に伴い、従来以上に反射率維持特性に優れた材料が要求されている。【０００７】
そこで、本発明は、光記録媒体、ディスプレイ等を構成する反射膜、半透過反射膜に適用される薄膜であって、長期の使用によっても反射率を低下させること無く機能することのできるもの、及び、その製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決すべく、本発明者等は鋭意検討を行い、銀薄膜の反射特性の劣化機構につき検討し、その要因が、単なる腐食（黒色化）のみではなく、加熱時の銀原子の移動現象にもあるとした。この銀原子の移動現象とは、成膜直後の平坦な薄膜が、付加される環境条件により、薄膜を構成する銀原子が、エネルギー的に非常に安定な状態となろうとして移動するものである。そして、このときの銀原子の移動は、平面的なものとは限らず、３次元的な挙動をとることが多く、その結果、球体に近い多角形で凝集する。薄膜にかかる３次元的凝集体が形成されると、薄膜に入射されたレーザー光の反射光は、その入射軸方向へ乱反射して多方向に反射される。従って、このような薄膜を反射膜とした光記録媒体では、光記録装置のセンサー軸方向への反射率が低下することとなる、記録媒体のエラーを生じさせる。【０００９】
上記のような、銀原子の移動現象及び凝集は、腐食とは異なる現象である。この点、従来の銀合金においては、銀原子の移動現象に対して全く抑制効果がないわけではないと考えられる。銀と合金化した金属原子が、銀原子の移動を阻止する作用が多少なりともあると考えられるからである。但し、従来の銀合金は、専ら耐食性等の改善を目的としていたために、全ての合金化が銀原子の移動抑制に効果的でなかったものといえる。【００１０】
そこで、本発明者等は、薄膜中の銀原子の移動を抑制する手法の検討を行い、その効果を有する銀合金を検討した。そして、更に一歩踏み込んだ改善策として、銀又は銀合金に化合物相を分散させることが銀原子の移動抑制により効果的であり、これにより反射率維持特性に優れた薄膜とすることができることを見出し本発明に想到した。【００１１】
即ち、本発明は、銀又は銀合金からなるマトリックスに、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種よりなる化合物相が分散してなる反射膜又は半透過反射膜用の薄膜である。【００１２】
本発明において、上記の７種の金属の化合物からなる相を銀又は銀合金からなるマトリックス中に分散させることで、マトリックスを構成する銀原子の移動が阻害され、薄膜の平面性を維持することができる。そしてこれにより、薄膜は熱を受けても反射率の低下が抑制される。【００１３】
化合物相の具体的な例を表１に示す。これらの化合物は、表１で示すように、安定に存在する化学量論的に平衡状態である化合物組成のものの他、化学量論的に非平衡状態の化合物を含み、例えば、ＤｙＮ（窒化ジスプロシウム）については、ＤｙｘＮ１−ｘ（０＜ｘ＜１）を含む。【００１４】
【表１】
2008059581.tif 000003
【００１５】
また、本発明に係る薄膜は、銀の窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物のいずれかの銀化合物を化合物相として含んでいても良い。この銀化合物の具体例を表２に示す。この銀化合物は、意図的に形成されたものの他、後述する薄膜の製造方法において、上記したジスプロシウム等の化合物相の形成と同時に生成するものを含む。そして、この銀化合物からなる化合物相もジスプロシウム等の化合物相と同様、薄膜の銀原子の移動を抑制する作用を有する。尚、これらの銀化合物相についても化学量論的に非平衡状態の化合物を含む。【００１６】
【表２】
2008059581.tif 000004
【００１７】
更に、本発明に係る薄膜の化合物相として、上記した金属（ジスプロシウム等や銀）以外の特定の金属の化合物を含んでいても良い。詳細には、ガリウム、パラジウム、銅の窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種を分散したもので良い。これら特定金属の化合物相の具体例を表３に示すが、これらの金属化合物についても化学量論的に非平衡状態の化合物を含む。【００１８】
【表３】
2008059581.tif 000005
【００１９】
以上説明した化合物相の含有量は、０．００１〜２．５重量％であるものが好ましい。銀原子移動の阻止を十分行なうためには、０．００１重量％以上の化合物相が必要である。また、２．５重量％を上限とするのは、これを超えると薄膜の初期の反射率が不十分となるためである。そして、化合物相の含有量は、０．００１〜１．０重量％がより好ましく、０．００１〜０．５重量％が更に好ましい。化合物相の含有量が増加すると、反射率低下の抑制効果は上昇するが、反射率は低下する傾向にある。化合物相の含有量は、その用途に応じて、上記範囲内で調整するのが好ましい。尚、ここでの化合物相の含有量は、薄膜全体の重量（マトリックスと全ての化合物相との合計重量）を基準とするものである。また、化合物相として、銀の化合物、特定金属の化合物が存在するときは、それらの化合物の含有量の合計を示すものである。【００２０】
また、化合物相は、多数の化合物分子で構成される粒子状態で分散するもので良いが、必ずしもこの形態に限定されるものではない。即ち、化合物相は、少なくとも１つの化合物の分子よりなるもので良い。化合物相のサイズについては、薄膜の厚さの１／１０以下とするのが好ましい。例えば、薄膜の厚さが１０００Åとする場合には、１００Å以下の化合物相が好ましく、膜厚１２０Åの薄膜には１２Å以下の化合物相が分散するのが好ましい。【００２１】
一方、本発明に係る薄膜のマトリックスは、純銀又は銀合金である。本発明においては、銀原子移動の抑制効果は、主に化合物相が有するが、合金化による作用も無視できない。また、純銀をマトリックスとしても化合物相の作用により、優れた反射率維持特性を有する薄膜となる。そこで、純銀及び銀合金をマトリックスとするものである。【００２２】
そして、マトリックスが銀合金である場合、当該合金は、銀と、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの少なくともいずれか１の元素との合金が好ましい。これらの元素は、上記で最初に挙げた化合物相を構成する金属元素であるが、銀との合金化によっても銀原子の移動現象を抑制することができる。【００２３】
また、マトリックスとなる銀合金は、ジスプロシウム等以外の金属も含んでいても良い。具体的には、ガリウム、パラジウム、銅の少なくとも１種を合金元素としても良い。これらの金属元素は、上記で第３に挙げた化合物相を構成する金属元素であるが、これらの金属元素も合金化によって銀原子の移動現象の抑制効果を少なからず有するからである。【００２４】
また、マトリックスが銀合金であるとき、銀と合金化される金属の濃度は０．０１〜１０重量％が好ましい。０．０１重量％未満では合金化の意味がなく、１０重量％を超えると薄膜の反射率が悪化するからである。そして、この濃度は０．０１〜５重量％がより好ましく、０．０１〜３．５重量％が更に好ましい。尚、ここでの金属濃度は、マトリックスである銀合金の重量を基準とする。【００２５】
次に、本発明に係る薄膜の製造方法について説明する。本発明に係る反射膜は、光記録媒体、ディスプレイ等への適用に際して、１２０Å〜１２００Åの厚のものが好ましい。このような膜厚の薄膜の製造法としては、スパッタリング法の適用が好ましい。そして、化合物相を含む薄膜の製造にスパッタリング法を適用する場合、その手法としては以下の２つの方向性が挙げられる。【００２６】
第１の手法は、製造目的の薄膜の構造、構成に近似させたターゲット、即ち、銀又は銀合金からなるマトリックスに、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの窒化物、酸化物、複合酸化物、窒酸化物、炭化物、硫化物、塩化物、珪化物、弗化物、硼化物、水素化物、リン化物、セレン化物、テルル化物の少なくとも１種よりなる化合物相が分散してなるスパッタリングターゲットを使用する方法である。この方法によれば、１枚のターゲットで薄膜を製造することができるので、反射膜製造で通常行なわれている、ターゲットと基板とを対向させた形式でのスパッタリングが可能であり、生産性が良好となる。ここで、本発明に係る薄膜製造用のスパッタリングターゲットとしては、更に、以下の３つの形態のものがある。【００２７】
まず、内部化合型ターゲットである。内部化合型ターゲットとは、銀（純銀）又は銀合金からなる原料素材を、高圧の酸素ガス、窒素ガス等の雰囲気中で加熱処理し、その内部の銀又は銀と合金化する金属を部分的に酸化物、窒化物等に化合させたものである。尚、ここでの原料素材は、ターゲットの形状に近い板状のものでも良いが、また、粒状のものを素材として内部化合させた後、これを圧縮成形しても良い。【００２８】
また、焼結ターゲットを用いても良い。焼結ターゲットとは、銀（純銀）又は銀合金の粉末と、分散させる化合物からなる粉末とを目的とする組成に応じて混合し、圧縮・成形した後、焼結したものである。この焼結ターゲットは、上記の内部化合型では化合物相の添加濃度に限界がある等、その製造が困難な場合に有用であり、例えば、化合物相として、窒化ランタン、窒化プラセオジム、酸化サマリウムが分散した薄膜の製造に好適である。【００２９】
更に、埋め込み型ターゲットである。埋め込み型ターゲットとは、純銀又は銀合金からなるターゲットを用意し、そのスパッタリングによる消耗領域に、分散させる化合物からなる小片（円柱形状、球形状等、形状に限定はない）を埋め込んだものである。上記の内部化合型ターゲット、焼結ターゲットでは、図２（ａ）のように微視的に製造目的の薄膜に近い組成、構造を有するのに対し、このターゲットは、図２（ｂ）のように、マクロ的に製造目的の薄膜に近いものである。このターゲットでは、埋め込む化合物小片の径、配置位置、個数、スパッタ率により、製造される薄膜の組成を制御できる。【００３０】
以上３種のターゲットにおいて、化合物相の含有量は、製造目的の薄膜と同一組成とすることが好ましい。従って、化合物の含有量は、０．００１〜２．５重量％が好ましく、０．００１〜１．０重量％がより好ましく、０．００１〜０．５重量％が更に好ましい。また、これらのターゲットの化合物相のサイズは、特段の制限はなく、製造目的の薄膜と同様に分子レベルであっても良く、また、埋め込み型のターゲットのようにｍｍオーダーとしても良い。化合物相のサイズがどのようなものであっても、スパッタリング時において、化合物が分子単位でスパッタされ、目的とする組成の薄膜が形成されるからである。【００３１】
また、このターゲットは、製造目的の薄膜と同一の構成とすることが好ましいのであるから、マトリックスとなる銀合金は、銀と、ジスプロシウム、ガドリニウム、エルビウム、プラセオジム、サマリウム、ランタン、イットリウムの少なくともいずれか１の元素との合金、又は、これらに更にガリウム、パラジウム、銅の少なくとも１種を含む合金が好ましい。そして、合金化する金属元素の濃度は０．０１〜１０重量％が好ましく、０．０１〜５重量％がより好ましく、０．０１〜３．５重量％が更に好ましい。【００３２】
本発明に係る薄膜を製造するための第２の方向性としては、スパッタリングの方法を改良するものである。この方法では、主に使用するターゲットは、一般的な純銀ターゲット又は銀合金ターゲットであり、上記第１の方向性のような特別なターゲットを使用するものではない。そして、この第２の方向性においては、更に、次の２つの手法が適用できる。【００３３】
まず、複数のターゲットを使用する同時スパッタである。これは薄膜を構成する相と同一組成の化合物、金属からなる複数のターゲットを用いて同時にスパッタリングを行なうものである。例えば、純銀ターゲット又は銀合金ターゲットと窒化エルビウム（ＥｒＮ）ターゲットの２つのターゲットを用い、これらを一緒にチャンバー内に配置し、同時にスパッタすることで、銀又は銀合金に窒化エルビウムからなる化合物相が分散した薄膜を製造することができる。この方法は、上記のような内部化合型ターゲット等の特別なターゲットを製造するのが困難な場合に有用な方法である。【００３４】
また、この第２の方向性において、特に有用なのが反応性スパッタリングの適用である。反応性スパッタリングとは、スパッタリングの雰囲気中に酸素、窒素等の反応性ガスを加えてスパッタリングを行い、ターゲットからのスパッタ粒子の全部又は一部を酸化、窒化させて薄膜を形成するものである。反応性スパッタリングは、薄膜に分散させる化合物が高価である、入手困難である、化学的に製造困難である場合に有用な方法である。【００３５】
この反応性スパッタリングについては、単独で適用しても良いが、他の手法と組み合わせることもできる。例えば、上記の特別な一体型ターゲットを用いる場合、即ち、内部化合ターゲット、焼結ターゲット、埋め込み型ターゲットを使用する場合において、これらのターゲットの単独使用では化合物の含有量が不足することが予測される場合、雰囲気中に反応性ガスを導入することで、化合物の含有量を増加させることができる。また、同時スパッタによる薄膜製造においても、反応性スパッタリングを組み合わせることで、化合物量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】ＨＤ−ＤＶＤの構造の例を示す図。
【図２】本発明に係る反射膜、半透過半反射膜を製造するためのスパッタリングターゲットの具体例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本実施形態では、まず、内部化合型、焼結型、埋め込み型の３種のターゲットを製造した。そして、これらのターゲットを使用した薄膜の製造に加え、同時スパッタリング法、反応性スパッタリング法による薄膜の製造を行った。尚、以下の説明でターゲット及び薄膜の組成を表現する場合において、マトリックス／化合物相のように、「／」の前部分がマトリックスであり、後部分が化合物相を示す。また、マトリックスが銀合金である場合の合金元素濃度は、マトリックスである銀合金中の重量％を示す。例えば、試料Ｎｏ．１８のＡｇ−２．０ｗｔ％Ｃｕ−１．５ｗｔ％Ｇａ／２．５ｗｔ％Ｙ２Ｏ３とは、Ａｇ−２．０ｗｔ％Ｃｕ−１．５ｗｔ％Ｇａ組成の銀合金をマトリックスとし、これに薄膜（ターゲット）全体の重量を基準として２．５重量％のＹ２Ｏ３が分散した薄膜（ターゲット）を示す。【００３８】
Ａ：スパッタリングターゲットの製造
（ａ）内部化合型ターゲット
粒径１．０〜３．０ｍｍ粒状のＡｇ−０．４６ｗｔ％Ｄｙ合金原料を５．０ｋｇ準備し、これを高圧反応釜に入れ、釜の内部を窒素ガスで十分に置換した後、窒素ガス圧０．５ＭＰａ、温度７００℃にまで加圧、昇温し、その状態で１２時間保持してＤｙを内部窒化した。そして、徐冷した後に取り出し、金型に装填し７５０℃で高圧押出し一体成形を行った。成形後、鍛造、圧延をして板材に加工した（寸法：１６０ｍｍ×１６０ｍｍ×６ｍｍ）。そして、これを切削加工して標準寸法（直径１５２ｍｍ（６インチ）、厚さ５ｍｍ）のスパッタリングターゲットとした。このターゲットの組成は、銀をマトリックスとし、０．５重量％の窒化ジスプロシウムを化合物相とする、Ａｇ／０．５ｗｔ％ＤｙＮであり、後述の試料Ｎｏ．４に対応する。【００３９】
内部化合型ターゲットとしては、上記の他、Ａｇ／０．２ｗｔ％Ｄｙ２Ｏ３−０．２ｗｔ％Ｐｒ２Ｏ３（試料Ｎｏ．５）を製造した。この試料Ｎｏ．５のターゲットについては、Ａｇ−０．１７ｗｔ％Ｄｙ−０．１７ｗｔ％Ｐｒ合金を原料とし、酸素ガス圧０．４ＭＰａ、温度７００℃、保持時間１０時間として内部酸化した。更に、銀合金及び内部化合条件を変化させて試料Ｎｏ．１〜３、６〜９に対応するターゲットを製造した。【００４０】
（ｂ）焼結型ターゲット
いずれも粒径が５０〜１００μｍであるＡｇ粉末と窒化ランタン粉末を準備し、これを目的組成になるように秤量し、十分混合した後にカーボン製の型に充填して圧縮・成形した後、真空焼結炉にて７５０℃、８時間焼結をして一体化した。焼結後、更に緻密度を向上させるために鍛造、圧延を行った後、切削加工して上記と同じ標準寸法のスパッタリングターゲットとした。このターゲットの組成は、Ａｇ／２．５ｗｔ％ＬａＮであり、後述の試料Ｎｏ．１５に対応する。
焼結型ターゲットとしては、銀合金粉末及び化合物粉末を変更して、上記の他に試料Ｎｏ．１０〜１６に対応するターゲットを製造した。【００４１】
（ｃ）埋め込み型ターゲット
標準寸法（直径１５２ｍｍ（６インチ）、厚さ５ｍｍ）のＡｇ−２．０ｗｔ％Ｃｕ−１．５ｗｔ％Ｇａ合金からなる円板を準備し、その直径８０ｍｍの円周状に直径１．５５ｍｍの丸穴を等間隔で６箇所穿孔し、この丸穴に直径１．５ｍｍ、長さ５ｍｍの酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）からなる丸棒を挿入した。そして、丸棒が脱落しないように、周辺からかしめ加工を行って丸棒を固定し埋め込み型ターゲットとした。このターゲットの組成は、Ａｇ−２．０ｗｔ％Ｃｕ−１．５ｗｔ％Ｇａ／２．５ｗｔ％Ｙ２Ｏ３に相当し、後述の試料Ｎｏ．１８に対応する。
埋め込み型ターゲットについては、上記に加えて、円板の合金組成、及び、埋め込む丸棒の組成、本数を変更して、上記の他に試料Ｎｏ．１７〜３０に対応するターゲットを製造した。【００４２】
Ｂ：薄膜の製造
上記各種のターゲットを使用して、及び、同時スパッタリング法、反応性スパッタリング法を適用して薄膜を製造した。ここでは、ＤＶＤ用のポリカーボネイト基板上に薄膜を製造した。この基板は、プリフォーマット・パターンが形成されているスタンパーを備える射出成形機により製造されたものである（直径１２０ｍｍ、板厚０．６ｍｍ）。そして、この基板の上面に、各方法で反射膜を膜厚１２０Åで形成した。【００４３】
（ｉ）上記（ａ）〜（ｃ）で製造した３種のターゲットを用いてポリカーボネイト基板上に薄膜を形成した。各ターゲットをスパッタリングチャンバ内にセットして真空引きした後、Ａｒガスを５．０×１０−１Ｐａとなるまで導入した。そして、基板位置をターゲット直下で静止状態とし、直流０．４ｋＷで８秒間スパッタリングした。尚、膜厚分布は±１０％以内であった。
（ｉｉ）同時スパッタリング
Ａｇ−３．０ｗｔ％Ｃｕ−２．０ｗｔ％Ｐｄ組成の銀合金ターゲットと、窒化エルビウムターゲット（市販品）の２枚のターゲットを、スパッタリング装置にセットし、基板をターンテーブル中央部に載せた。そして、装置内を真空引きした後、Ａｒガスを５．０×１０−１Ｐａとなるまで導入した。その後、基板を１０ｒｐｍで回転させながら、銀合金ターゲットに直流１．０ｋＷ、窒化エルビウムターゲットに高周波０．２ｋＷのスパッタ電力を印加して８秒間スパッタリングした。ここで製造された薄膜の組成は、Ａｇ−３．０ｗｔ％Ｃｕ−２．０ｗｔ％Ｐｄ／２．５ｗｔ％ＥｒＮであり、後述の試料Ｎｏ．５４に対応する。この同時スパッタでは、銀合金ターゲットの種類及びこれと組合わせるターゲットの種類を変更することで薄膜の組成を調整でき、本実施形態でも試料Ｎｏ．３１〜６０の薄膜をこの方法で製造した。
（ｉｉｉ）反応性スパッタリング
Ａｇ−０．８ｗｔ％Ｇａ−１．０ｗｔ％Ｃｕ−０．１ｗｔ％Ｐｒ組成の銀合金ターゲットをスパッタリング装置にセットし、基板をターンテーブル中央部に載せて真空引きした後、Ａｒガスを５．０×１０−１Ｐａとなるまで導入した。その後、反応性ガスとして窒素ガスを導入した。窒素ガスの分圧は、２．０×１０−３Ｐａとした。そして、基板を１０ｒｐｍで回転させながら、ターゲットに直流１．０ｋＷのスパッタ電力を印加して８秒間スパッタリングした。ここで製造された薄膜の組成は、Ａｇ−０．８ｗｔ％Ｇａ−１．０ｗｔ％Ｃｕ／０．１ｗｔ％ＰｒＮであり、後述の試料Ｎｏ．１１４に対応する。反応性スパッタでは、ターゲットの種類（枚数）、反応ガスの分圧、２種以上のターゲットを使用する場合にはそれぞれのスパッタ電力を増減することで薄膜の組成を調整でき、本実施形態では試料Ｎｏ．６１〜３６０の薄膜をこの方法で製造した。【００４４】
Ｃ：薄膜の評価
上記のようにしてポリカーボネイト基板に薄膜を形成したものをＤＶＤ媒体とし、その特性を評価することにより薄膜の評価を行った。評価は、光ディスク評価装置（パルステック工業製光ディスク評価装置ＯＤＵ-１０００）にかけて、製造後の初期状態におけるジッター値、ＰＩエラー、ＰＯフェイル、反射率を測定し、それらがＤＶＤ規格の範囲内にあることを確認した。【００４５】
次に、ＤＶＤ媒体を温度８０℃、相対湿度８５％の環境中に５００時間暴露する加速環境試験を行ない、加速環境試験後のＤＶＤ媒体について評価装置による各値の測定を行った。その結果を表４〜表１５に示す。表中には、純銀を反射膜としたＤＶＤ媒体についての同様の試験を行ったときの結果も併せて示した。【００４６】
【表４】
2008059581.tif 000006
【００４７】
【表５】
2008059581.tif 000007
【００４８】
【表６】
2008059581.tif 000008
【００４９】
【表７】
2008059581.tif 000009
【００５０】
【表８】
2008059581.tif 000010
【００５１】
【表９】
2008059581.tif 000011
【００５２】
【表１０】
2008059581.tif 000012
【００５３】
【表１１】
2008059581.tif 000013
【００５４】
【表１２】
2008059581.tif 000014
【００５５】
【表１３】
2008059581.tif 000015
【００５６】
【表１４】
2008059581.tif 000016
【００５７】
【表１５】
2008059581.tif 000017
【００５８】
これらの表からわかるように、本発明に係る化合物相を有する反射膜を備える記録媒体は、純銀を反射膜とするＤＶＤ媒体よりもＰＩエラー、ＰＯフェイルの発生数が少なく、更に、反射率の低下率も低いことが確認された。尚、純銀反射膜を備えるＤＶＤ媒体では、加湿試験後、記録装置に認識されなくなり使用不可となった。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上説明したように、本発明に係る薄膜は、長期使用によっても反射率の低下が少なく、光記録媒体、ディスプレイ等の反射膜が適用される各種装置の寿命を長期化できる。また、本発明に係る反射膜の反射率維持特性は、入射光の波長に影響されることも少ない。この点、光記録媒体の分野では、青色レーザーを使用するＨＤ−ＤＶＤの開発等、記録用光源の短波長化が進んでいる。本発明は、このような技術にも対応できる。例えば、光記録媒体に適用する場合には、エラー数の削減、寿命の上昇というメリットがある。【００６０】
尚、本発明において、反射膜とは、光を反射する機能があれば足り、光透過性を備えたものも含む。従って、光記録媒体で適用される半反射・半透過膜についても対応できる。
【図１】
2008059581.tif 000018
【図２】
2008059581.tif 000019
【国際調査報告】
2008059581.tif 000020
2008059581.tif 000021
2008059581.tif 000022
2008059581.tif 000023