(57)【要約】【課題】  スパッタ膜の成分の組成比の変動を抑制し、高密度記録を行う光ディスクに好適なスパッタ膜を得る。【解決手段】  金属チップ１４は、ターゲット表面側からターゲット深部側に向かう厚み方向に萎むテーパ１４Ａが形成された形状となっている。このテーパ１４Ａの角度は、ターゲットベース１２の露出面積と、金属チップ１２の露出面積の比率が、エロージョン進行によっても変化しないように設定される。すなわち、金属チップ１２の上側の面積と下側の面積の比率が、エロージョン進行に伴って生ずる面積比の変動をキャンセルするように、テーパ１４Ａが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットベースのエロージョン領域に、該ターゲットベースと異なる少なくとも１種の他の成分のチップを埋め込んだスパッタ用コンポジットターゲットであって、
前記ターゲットベースの露出面積と前記埋め込みチップの露出面積の比率が、エロージョン進行によって変化しないように、前記埋め込みチップの形状を設定したことを特徴とするスパッタ用コンポジットターゲット。
【請求項２】
前記埋め込みチップに、エロージョン方向のテーパを形成したことを特徴とする請求項１記載のスパッタ用コンポジットターゲット。
【請求項３】
請求項１又は２記載のスパッタ用コンポジットターゲットを使用してスパッタ膜を形成することを特徴とするスパッタ方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載のスパッタ用コンポジットターゲットを使用して形成したことを特徴とするスパッタ膜。
【請求項５】
前記スパッタ膜が、高密度記録用光ディスクに使用されるスパッタ膜であることを特徴とする請求項４記載のスパッタ膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタ用のターゲット，そのターゲットを使用したスパッタ方法，そのターゲットを使用して生成したスパッタ膜に関し、例えば、次世代の光ディスク記録媒体であるHD DVD（高品位DVD）やBlu-ray Discにおける膜形成に好適なスパッタ用コンポジットターゲットの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク，特にHD DVDやBlu-ray Discのような次世代の光ディスク用の膜形成手法の一つとして、スパッタリング技術がある。このスパッタリングでは、(1)好ましい組成のターゲットを使用するか、(2)窒素ガスなどとともにスパッタする反応性スパッタが用いられる。例えば、下記特許文献１には、多層ディスクの読み出しを目的とした半透過層を反応性スパッタにて作製するという技術が記載されている。
【特許文献１】特開平１０−１８８３７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した光ディスクは、例えば有機色素などによる記録層と光を反射する反射層の積層構造となっているが、記録密度の向上を図るために記録層と反射層を複数積層したり、あるいは、所望の光学特性を得るとともに記録層の発熱による変形を防止するなどの目的のため、化合物と金属による混合物の層を設けることがある。化合物と金属の組み合わせとしては、ＡｌＮとＡｌ，Ａｌ２Ｏ３とＡｌ，ＡｇＮとＡｇ，ＴｉＮとＴｉなどがある。
【０００４】
このような混合膜を形成するためのスパッタ用ターゲットとしては、例えば、図２に示すようなコンポジットターゲットが考えられる。同図(A)のコンポジットターゲット９００は、ＡｌＮなどの化合物によって形成したターゲットベース９０２に、Ａｌなどによる円柱状の金属チップ９０４が複数埋め込まれた構成となっている。このコンポジットターゲット９００をスパッタリング装置内にセットし、所定の雰囲気中でマグネトロン放電を行うと、磁力線がドーナツ状のトンネルを形成し、該トンネル内にプラズマが閉じ込められることで、コンポジットターゲット９００が侵食され、基板上にスパッタ膜が形成される（図示せず）。
【０００５】
図２(B)には、スパッタ膜形成後のコンポジットターゲット９００の様子が示されている。同図のように、コンポジットターゲット９００の一部がドーナツ状に侵食されており、このエロージョン（侵食，erosion）領域９１０内において、金属チップ９０４が露出している。ここで、エロージョン領域９１０におけるターゲットベース９０２の露出面積と金属チップ９０４の露出面積を比較すると、図２(A)の当初の場合と比較して面積比率が変化してしまう可能性がある。すると、形成されるスパッタ膜の組成比が変動し、所望の組成比のスパッタ膜を得ることができない。特に、HD DVDなどのような高密度記録を行う場合は、従来のCD-RやDVD-Rなどと比較して要求される特性が厳しく、組成比の変動は極力抑制されるのが望ましい。
【０００６】
本発明は、以上の点に着目したもので、その目的は、スパッタ膜の成分の組成比の変動を抑制することである。他の目的は、高密度記録を行う光ディスクに好適なスパッタ膜を形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、ターゲットベースのエロージョン領域に、該ターゲットベースと異なる少なくとも１種の他の成分のチップを埋め込んだスパッタ用コンポジットターゲットであって、前記ターゲットベースの露出面積と前記埋め込みチップの露出面積の比率が、エロージョン進行によって変化しないように、前記埋め込みチップの形状を設定したことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記埋め込みチップに、エロージョン方向のテーパを形成したことを特徴とする。
【０００８】
本発明のスパッタ方法は、前記スパッタ用コンポジットターゲットを使用してスパッタ膜を形成することを特徴とする。本発明のスパッタ膜は、前記スパッタ用コンポジットターゲットを使用して形成したことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記スパッタ膜が、高密度記録用光ディスクに使用されるスパッタ膜であることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記ターゲットベースの露出面積と前記埋め込みチップの露出面積の比率が、エロージョン進行によって変化しないように、前記埋め込みチップの形状を設定することとしたので、スパッタ膜の成分の組成比の変動を抑制することができ、高密度記録を行う光ディスクに好適なスパッタ膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１(A)には、本実施例にかかるコンポジットターゲット１０の外観が示されている。また、図１(A)の＃１−＃１線に沿って矢印方向に見た断面が同図(B)に示されている。これらの図において、コンポジットターゲット１０のベース１２は、全体が円板状に形成されており、スパッタリング装置のターゲットホルダ（図示せず）に対して取り付けるためのフランジ部１３がターゲットベース１２の外周側に設けられている。ターゲットベース１２には、そのエロージョン領域内に４個の金属チップ１４が周方向に等間隔となるように埋め込まれている。
【００１２】
例えば、ＡｌＮとＡｌの混合物を形成する場合は、ターゲットベース１２がＡｌＮ，金属チップ１４がＡｌとなる。また、Ａｌ２Ｏ３とＡｌの混合物を形成する場合は、ターゲットベース１２がＡｌ２Ｏ３，金属チップ１４がＡｌとなる。ＡｇＮとＡｇ，ＴｉＮとＴｉなども同様である。
【００１３】
ターゲットベース１２に対する金属チップ１４の個数やチップ１個当たりの大きさ（図１(A)における露出面積）は、形成したい膜における化合物と金属の組成比や、ターゲットベース１２及び金属チップ１４のそれぞれのスパッタ速度（侵食されやすさ）などを考慮して設定される。加えて、本実施例の金属チップ１４は、同図(C)に取り出して示すように、ターゲット表面側からターゲット深部側に向かう厚み方向に萎むテーパ１４Ａが形成された形状，すなわち円錐を逆さにしたような形状となっている。このテーパ１４Ａの角度は、ターゲットベース１２の露出面積と、金属チップ１４の露出面積の比率が、エロージョン進行によっても変化しないように設定されている。別言すれば、金属チップ１４の上側の面積と下側の面積の比率が、エロージョン進行に伴って生ずる面積比の変動をキャンセルするように、テーパ１４Ａが形成されている。
【００１４】
次に、本実施例の作用について説明する。図１(A)に示したコンポジットターゲット１０は、スパッタリング装置のターゲットホルダ（図示せず）に取り付けられ、所定の条件下でスパッタリングが行われる。すなわち、コンポジットターゲット１０が侵食され、基板上にスパッタ膜が形成される。これにより、図１(A)ないし(B)に示したコンポジットターゲット１０は、同図(D)に示すようになり、ドーナツ状に侵食されたエロージョン領域１６が形成される。
【００１５】
この場合において、本実施例では、金属チップ１４に露出面積を考慮したテーパ１４Ａが形成されており、エロージョンが進行しても、ターゲットベース１２と金属チップ１４との露出面積の比率の変化が抑制されるようになっている。このため、基板上には、ターゲットベース１２の化合物と、金属チップ１４の金属の組成比がほぼ一定の混合物の膜が形成されるようになる。
【００１６】
このように、本実施例によれば、エロージョンによる露出面積の比率変化を見越して金属チップ１４にテーパ１４Ａが設けられているので、スパッタ膜の組成比の変動が抑制される。このため、HD DVDなどの高密度記録媒体における混合物などの形成を良好に行うことが可能となる。
【００１７】
［実験例］
次に、本発明に関係して行った実験例について説明する。
（１）実験例１・・・ＡｌＮのみによるターゲットにおいて、初期の全体の表面積と、スパッタ後の使用後（使い終わり）の表面積を、それぞれ測定する。全体のターゲット表面積を、初期時をＳA0，使用後をＳA1で表す。一方、金属チップとしてＡｌを埋め込むものとし、Ａｌチップの上面側の面積がＳS0，下面側の面積がＳS1であるとする。ここで、
（ＳA0−ＳS0）：ＳS0＝（ＳA1−ＳS1）：ＳS1
となるように、前記Ａｌチップの上面側面積ＳS0，下面側面積ＳS1を設定した。このような条件でコンポジットターゲットを作成し、ＡｌＮとＡｌの混合物のスパッタ膜を形成したところ、組成比の変動が良好に抑制された。
【００１８】
（２）実験例２・・・ＡｌＮのみによるターゲットにおいて、初期のエロージョン主要部の表面積と、スパッタ後の使用後（使い終わり）のエロージョン主要部の表面積を、それぞれ測定する。エロージョン主要部のターゲット表面積を、初期時をＳB0，使用後をＳB1で表す。一方、金属チップとしてＡｌを埋め込むものとし、Ａｌチップの上面側の面積がＳS0，下面側の面積がＳS1であるとする。ここで、
（ＳB0−ＳS0）：ＳS0＝（ＳB1−ＳS1）：ＳS1
となるように、前記Ａｌチップの上面側面積ＳS0，下面側面積ＳS1を設定した。このような条件でコンポジットターゲットを作成し、ＡｌＮとＡｌの混合物のスパッタ膜を形成したところ、組成比の変動が良好に抑制された。
【００１９】
（３）実験例３・・・ＴｉＮのみによるターゲットにおいて、初期の全体の表面積と、スパッタ後の使用後（使い終わり）の表面積を、それぞれ測定する。全体のターゲット表面積を、初期時をＳC0，使用後をＳC1で表す。一方、金属チップとしてＴｉを埋め込むものとし、Ｔｉチップの上面側の面積がＳT0，下面側の面積がＳT1であるとする。ここで、
（ＳC0−ＳT0）：ＳT0＝（ＳC1−ＳT1）：ＳT1
となるように、前記Ｔｉチップの上面側面積ＳT0，下面側面積ＳT1を設定した。このような条件でコンポジットターゲットを作成し、ＴｉＮとＴｉの混合物のスパッタ膜を形成したところ、組成比の変動が良好に抑制された。
【００２０】
（４）実験例４・・・ＴｉＮのみによるターゲットにおいて、初期のエロージョン主要部の表面積と、スパッタ後の使用後（使い終わり）のエロージョン主要部の表面積を、それぞれ測定する。エロージョン主要部のターゲット表面積を、初期時をＳD0，使用後をＳD1で表す。一方、金属チップとしてＴｉを埋め込むものとし、Ｔｉチップの上面側の面積がＳT0，下面側の面積がＳT1であるとする。ここで、
（ＳD0−ＳT0）：ＳT0＝（ＳD1−ＳT1）：ＳT1
となるように、前記Ｔｉチップの上面側面積ＳT0，下面側面積ＳT1を設定した。このような条件でコンポジットターゲットを作成し、ＴｉＮとＴｉの混合体のスパッタ膜を形成したところ、組成比の変動が良好に抑制された。
【００２１】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例では、ＡｌＮとＡｌのような混合膜を形成する場合を説明したが、２種以上の材料ないし成分を混合してスパッタ膜を形成するような場合全般に適用可能である。
(2)前記実施例では、埋め込みチップにテーパを形成することとしたが、形成するスパッタ膜によっては、テーパの向きを前記実施例と逆にすることを妨げるものではない。また、埋め込みチップの形状も任意である。
(3)前記実験例では、スパッタ開始前と終了後の金属チップの露出面積を計測し、これに基づいてチップ上下面の面積を設定したが、スパッタ開始から終了まで複数の時点におけるチップ露出面積を計測し、これらに基づいて埋め込みチップの直線もしくは曲線のテーパ形状を設定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明によれば、スパッタ膜の成分の組成比の変動を抑制できるので、高密度記録を行うHD DVDやBlu-ray Discにおける膜形成に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１を示す図である。(A)はコンポジットターゲット全体を示す斜視図，(B)は図１(A)の＃１−＃１線に沿って矢印方向に見た断面図，(C)は金属チップを取り出して示す斜視図，(D)はスパッタ後のターゲットの様子を示す断面図である。
【図２】従来のコンポジットターゲットを示す斜視図及び主要断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０：コンポジットターゲット
１２：ターゲットベース
１３：フランジ部
１４：金属チップ
１４Ａ：テーパ
１６：エロージョン領域
９００：コンポジットターゲット
９０２：ターゲットベース
９０４：金属チップ
９１０：エロージョン領域
【図１】
2006028611.tif 000003
【図２】
2006028611.tif 000004